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JP2733726B2 - 圧力式液面計 - Google Patents
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JP2733726B2 - 圧力式液面計 - Google Patents

圧力式液面計

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JP2733726B2
JP2733726B2 JP17602392A JP17602392A JP2733726B2 JP 2733726 B2 JP2733726 B2 JP 2733726B2 JP 17602392 A JP17602392 A JP 17602392A JP 17602392 A JP17602392 A JP 17602392A JP 2733726 B2 JP2733726 B2 JP 2733726B2
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裕志 渡辺
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は密閉タンク内に貯蔵され
ている液体、例えば原油の液面高さを測定する圧力式液
面計に関するものである。
【0002】
【従来の技術】タンカー、石油精製プラント等におい
て、密閉タンク内の液面高さを測定するために用いられ
ているこの種の圧力式液面計(カーゴレベル計)として
は従来から種々提案されている。図3および図4はカー
ゴレベル計の従来例を示すもので、これを概略説明する
と、1は原油2を貯蔵する密閉タンクで、このタンク1
はタンク底板3、甲板4、タンク隔壁5等で構成され、
内部には原油が可燃性であるため、不燃性ガス(イナー
トガス)6が大気圧よりやや高い圧力(P0)で封入さ
れている。原油2の液面高さHを測定するカーゴレベル
計7は、隔壁5に沿ってタンク1内に配設されたパイプ
8、パイプ8の上下にそれぞれ取付けられた2つのレベ
ル検出器9、10および温度センサ11等で構成されて
いる。レベル検出器9(10も同様)は、一面が原油2
の受圧部を形成する接液ダイヤフラム12と、半導体圧
力センサ13と、接液ダイヤフラム12の変位を半導体
圧力センサ13に伝達するシリコンオイル等の封入液1
4と、半導体圧力センサ13の変位を電気信号に変換し
て発信する電気機器部15、イナートガス6の圧力を検
出する圧力センサ16等で構成されている。
【0003】このような構成において、下方に設置され
た高圧側レベル検出器9と上方に設置された低圧側レベ
ル検出器10によってその設置位置におけるレベル圧力
PL、PU を検出して電気信号に変換して電気機器部1
5により発信し、この電気信号を処理回路によって演算
処理することで液面高さHを測定することができる。す
なわち、高圧側レベル検出器9におけるレベル圧力PL
は次式 PL =P0 +ρ(H−HL ) ・・・・ (1) で表される。 但し:ρは測定対象の密度である。 低圧側レベル検出器10における圧力PH は次式 PU =P0 +ρ(H−HU ) ・・・・ (2) で表される。上記(1)式から H={(PL −P0 )/ρ}+HL ・・・・ (3) 上記(2)式から H={(PU −P0 )/ρ}+HU ・・・・ (4) (1)式−(2)式から PL −PU =ρ(HU −HL ) ・・・・ (5) ∴ρ=(PL −PU )/(HU −HL ) ・・・・ (6) HU 、HL はカーゴレベル計の設置時に一義的に決ま
り、既知である。そこで、(6)式のρを(3)式また
は(4)式に代入すると、その液体温度における圧力、
すなわち液面高さHを算出することができる。なお、低
圧側レベル検出器10が液面高さHより上に位置してい
る場合の圧力PU は次式 PU =P0 ・・・・ (7) で表される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のカーゴレベル計にあっては原油2のレベル圧
力PU 、PL とイナートガス6の圧力P0 を測定するた
めに高圧、低圧側、2つのレベル検出器9、10および
圧力センサ16を必要とするため、部品点数が多くな
り、高価になるという問題があった。
【0005】したがって、本発明は上記したような従来
の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするとこ
ろは、イナートガス圧の測定が不要で液面高さを測定す
ることができ、装置の簡素化、低廉化を達成すると共
に、飛沫の影響を防止するようにした圧力式液面計を提
供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第1の発明は、液体を貯蔵してなる密閉タンク内に
垂設され、下端がタンク底面近くにまで延在するパイプ
と、このパイプ内に挿通され、タンク上部の不燃性ガス
層の圧力を半導体圧力センサへ導く導圧管と、第1測圧
部および第2測圧部とを備え、前記第1測圧部は、前記
導圧管の下端に設けられ、一側面に前記タンク内の液体
の圧力を受け、他面側には封入液が封入されているダイ
ヤフラムと、前記封入液側の受圧部と前記不燃性ガスの
圧力を導く導圧管側の受圧部を有する半導体圧力センサ
と、この半導体圧力センサの変位を電気信号に変換して
発信する電気機器部とを備えたレベル検出器からなり、
前記第2測圧部は、前記パイプの液面下付近に設けら
れ、前記第1測圧部のレベル検出器と同じ構成のレベル
検出器からなることを特徴とする。第2の発明は、上記
第1の発明において、導圧管の上端開口部に設けられた
円筒状の保護管と、この保護管を保護する閉塞防止板と
を備え、この閉塞防止板は、U字状で下面がテーパ状に
傾斜し、一端開口部がパイプと対向するように配置さ
れ、かつこの一端開口部の高さが反パイプ側開口部の高
さより低く設定されていることを特徴とする。
【0007】
【作用】第1の発明において、導圧管はタンク内のイナ
ートガス空間と半導体圧力センサの反受圧側とを接続
し、イナートガス圧を半導体圧力センサの基準圧側に導
く。これによりセンサはイナートガス圧を基準としてレ
ベル圧力を測定していることになり、イナートガス圧測
定用の圧力センサと、イナートガス圧と液体の圧力の演
算処理を不要にする。第2の発明において、保護管と閉
塞防止板はタンク内の液体の飛沫が導圧管の上端開口部
に付着、固化して開口部を閉鎖するのを防止する。ま
た、閉塞防止板は、U字状でテーパ状に傾斜した特殊形
状に形成されるとともにその向きにより飛沫の侵入を少
なく、しかも付着した飛沫については液滴となって滴下
し易くする。
【0008】
【実施例】以下本発明を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。図1は本発明に係る圧力式液面計をカー
ゴレベル計に適用した一実施例を示す概略断面図、図2
は保護管と閉塞防止板の斜視図である。なお、図中図3
及び図4と同一構成部品のものに対しては同一符号を以
て示し、その説明を省略する。これらの図において、本
実施例はパイプ8の上、下端部にレベル検出器9、10
をそれぞれ設け、タンク1内のイナートガス6のガス圧
P0を各レベル検出器9、10の半導体圧力センサ13
の基準圧側に導く導圧管20を前記パイプ8の内部に配
設すると共に、この導圧管20の上端開口部21に、円
筒状の保護管22と、U字状の閉塞防止板23を設け、
原油2が跳ね上がって上端開口部21に付着、固化する
のを防止するように構成したものである。
【0009】タンク1を構成する甲板4の適宜箇所には
円筒状の開口部24が形成されており、この開口部24
を接続箱25によって気密に覆っている。接続箱25の
底面板25Aの下面には前記パイプ8の上端が接合固定
されている。パイプ8の上端開口部から端子箱25内に
突出する導圧管20の上端部は、鉤形、U字型等に折曲
されてその先端開口部21が前記底面板25Aに形成さ
れた挿通孔に嵌合固定され、タンク1内のイナートガス
層に臨んでいる。前記保護管22は前記底面板25Aの
下面に前記挿通孔と同軸に溶接固定されている。前記閉
塞防止板23は、金属板の折曲加工、樹脂の成形等によ
って図2に示すようにU字型で、一端開口部23Aから
他端開口部23Bに至るにしたがい開口高さおよび幅が
漸次減少するようテーパ状に傾斜して形成されており、
両側端に設けられた固定部23a、23bが前記底面板
25Aの下面に、開口高さおよび幅の小さい開口端23
Bを前記パイプ8方向に指向させて固定されている。
【0010】イナートガス6としては、通常重油の燃焼
ガスが使用されるため、二酸化硫黄(SO2 )を少量
(0.3%程度)含んでおり、これが電気機器部15の
電子部品等に悪影響を及ぼす虞れがある。そこで、前記
導圧管20の途中にはデシケータ26を設置してSO2
を除去している。なお、27は電気信号線で、前記端子
箱25内に配設された端子(図示せず)に接続されてい
る。
【0011】かくしてこのような構成からなるカーゴレ
ベル計にあっては、タンク1内のイナートガス圧P0 を
導圧管20によって半導体圧力センサ13の基準圧側に
導き、このガス圧P0 を基準としてタンク1内の原油2
のレベル圧力Pを測定するものであるため、上記した従
来装置における計算式(3)、(4)、(5)、(6)
は、次式(3)’、(4)’、(5)’、(6)’に示
すようになる。 H =(ΔPL /ρ)+HL ・・・・ (3)’ H =(ΔPU /ρ)+HU ・・・・ (4)’ ΔPL −ΔPU =ρ(HU −HL ) ・・・・ (5)’ ρ=(ΔPL −ΔPU )/(HU −HL ) ・・・・ (6)’ ΔPL 、ΔPU は圧力センサ9、10による測定圧であ
る。上記(6)’を上記(3)’式または(4)’式に
代入すると、液面高さHを求めることができる。この結
果として従来必要としていたイナートガス圧P0 を測定
する圧力センサ16(図3参照)が不要である。
【0012】また、タンカーの揺れによる原油2の飛
沫、残油等が導圧管20の上端開口部21に付着、固化
すると、導圧管20を塞ぎ、導圧管20内のイナートガ
ス圧が固定されて測定誤差を生じるが、本発明において
は保護管22および閉塞防止板23によって導圧管20
の上端開口部21を保護しているので、直接飛沫等が開
口部21に付着せず、また閉塞防止板23自体に付着す
る飛沫等は、閉塞防止板23がU字型のテーパ状に形成
されていることから流れ落ち、閉塞防止板23に蓄積さ
れる虞れがない。この場合、導圧管20の上端開口部2
1は、通常パイプ8に近接して位置しているため、閉塞
防止板23をその高さおよび幅が小さい開口部23Bを
パイプ8に対向させて配置しておくと、パイプ8に当た
って跳ね返った飛沫が閉塞防止板23の内部に入る量を
少なくすることができ、より確実に前記上端開口部21
を飛沫から保護することができる。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る圧力式
液面計は、導圧管によってタンク内の不燃性ガスを半導
体圧力センサの基準圧側に導き、不燃性ガス圧を基準と
して液体の圧力を検出し、液面高さを測定するように構
成したので、不燃性ガスの圧力を検出する圧力センサが
不要で、液面計自体の簡素化および低廉化を実現するこ
とができる。また、本発明は円筒状の保護管とU字状に
湾曲したテーパ状の閉塞防止板によって導圧管の上端開
口部を保護しているので、タンク内液体の飛沫が前記開
口部に付着、固化して導圧管を閉塞するのを防止するこ
とができ、また防止板自体に付着する飛沫については速
やかに落下させることができ、滞留して固化するのを防
止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るカーゴレベル計の一実施例を示す
概略構成図である。
【図2】保護管と閉塞防止板の斜視図である。
【図3】カーゴレベル計の従来例を示す構成図である。
【図4】レベル検出器の断面図である。
【符号の説明】
1 タンク 2 原油 6 不燃性ガス 7 カーゴレベル計 8 パイプ 9 高圧側レベル検出器 10 低圧側レベル検出器 12 ダイヤフラム 13 半導体圧力センサ 14 封入液 15 電気機器部 16 圧力センサ 20 導圧管 21 上端開口部 22 保護管 23 閉塞防止板

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液体を貯蔵してなる密閉タンク内に垂設
    され、下端がタンク底面近くにまで延在するパイプと、
    このパイプ内に挿通され、タンク上部の不燃性ガス層の
    圧力を半導体圧力センサへ導く導圧管と、第1測圧部お
    よび第2測圧部とを備え、 前記第1測圧部は、前記導圧管の下端に設けられ、一側
    面に前記タンク内の液体の圧力を受け、他面側には封入
    液が封入されているダイヤフラムと、前記封入液側の受
    圧部と前記不燃性ガスの圧力を導く導圧管側の受圧部を
    有する半導体圧力センサと、この半導体圧力センサの変
    位を電気信号に変換して発信する電気機器部とを備えた
    レベル検出器からなり、 前記第2測圧部は、前記パイプの液面下付近に設けら
    れ、前記第1測圧部のレベル検出器と同じ構成のレベル
    検出器からなる ことを特徴とする圧力式液面計
  2. 【請求項2】 請求項1記載の圧力式液面計において、 導圧管の上端開口部に設けられた円筒状の保護管と、こ
    の保護管を保護する閉塞防止板とを備え、 この閉塞防止
    板は、U字状で下面がテーパ状に傾斜し、一端開口部が
    パイプと対向するように配置され、かつこの一端開口部
    の高さが反パイプ側開口部の高さより低く設定されてい
    ることを特徴とする圧力式液面計
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