JPH1183601A - Liquid level gauge and underground infiltration surface level measurement device using it - Google Patents
Liquid level gauge and underground infiltration surface level measurement device using itInfo
- Publication number
- JPH1183601A JPH1183601A JP24068497A JP24068497A JPH1183601A JP H1183601 A JPH1183601 A JP H1183601A JP 24068497 A JP24068497 A JP 24068497A JP 24068497 A JP24068497 A JP 24068497A JP H1183601 A JPH1183601 A JP H1183601A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- float
- liquid level
- weight
- fixed case
- level meter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Level Indicators Using A Float (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 可動部のない、故障が起きにくい液位計を提
供する。
【解決手段】 上下方向に長いフロート1と、このフロ
ートを収容する液体が浸入可能な固定ケース3と、フロ
ート1に浮力が作用したときにフロートが固定ケース3
に対して相対的に上昇しないようにフロート1と固定ケ
ース3とをつなぐ抗張力体13と、この抗張力体の伸び
歪みを検出するセンサ15と、フロート1の自重を打ち
消す圧縮バネ14を備える。センサ15に光ファイバブ
ラッグ回折格子を使用する。フロート1の浮力の変化を
抗張力体13の張力の変化に変換して、抗張力体13の
伸び歪みから液位を測定する。圧縮バネ14でフロート
1の自重を打ち消すことにより、不感帯がなくなり、液
位の計測範囲を広くできる。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To provide a liquid level meter having no moving parts and hardly causing a failure. SOLUTION: The float 1 which is long in the vertical direction, a fixed case 3 into which a liquid containing the float can enter, and the float 3 is fixed when buoyancy acts on the float 1
A strength member 13 for connecting the float 1 to the fixed case 3 so as not to rise relatively to the sensor, a sensor 15 for detecting an extension strain of the strength member, and a compression spring 14 for canceling the weight of the float 1. An optical fiber Bragg diffraction grating is used for the sensor 15. The change in the buoyancy of the float 1 is converted into a change in the tension of the strength member 13, and the liquid level is measured from the elongation strain of the strength member 13. By canceling the weight of the float 1 with the compression spring 14, the dead zone is eliminated and the measurement range of the liquid level can be widened.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液体の表面の高さ
を計る液位計と、それを用いた地中浸潤面レベル計測装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid level gauge for measuring the height of a liquid surface, and to a device for measuring the level of a submerged surface using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の液位計は、液体の表面にフロート
を浮かし、このフロートの高さから液位を計測するもの
が一般的である。2. Description of the Related Art A conventional liquid level meter generally floats a float on the surface of a liquid and measures the liquid level from the height of the float.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の液位計
は、フロートやそれに付属する可動部があるため、フロ
ートの引っ掛かり等、可動部があることによる故障が発
生しやすく、信頼性の点で問題があった。However, since the conventional liquid level meter has a float and a movable part attached to the float, a failure due to the movable part, such as the float being caught, is likely to occur, and the reliability is low. There was a problem.
【0004】また、河川が増水したときに堤防の強度を
調べるためには、堤防を構成する土が水のしみ込みによ
りどの程度まで浸潤しているかを検知することが重要で
あるが、従来は地中の浸潤面レベルを計測する適当な手
段がなかった。In order to check the strength of the embankment when the river rises, it is important to detect how much the soil constituting the embankment is infiltrated by water seepage. There was no suitable means to measure the infiltration surface level in the ground.
【0005】本発明の目的は、実質的に可動部のない液
位計と、それを用いた地中浸潤面レベル計測装置を提供
することにある。[0005] It is an object of the present invention to provide a liquid level gauge having substantially no movable parts, and an underground infiltration surface level measuring apparatus using the same.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】この目的を達成する本発
明の液位計は、上下方向に長いフロートと、このフロー
トを収容する液体が浸入可能な固定ケースと、前記フロ
ートに浮力が作用したときにフロートが固定ケースに対
して相対的に上昇しないようにフロートと固定ケースと
をつなぐ抗張力体と、この抗張力体の伸び歪みを検出す
るセンサと、前記フロートの自重(フロートの浮力を抗
張力体に伝達する部材の自重を含む)の影響を打ち消す
手段とを備えていることを特徴とするものである。According to the liquid level meter of the present invention which achieves this object, a float which is long in the vertical direction, a fixed case in which the liquid containing the float can enter, and buoyancy acted on the float. A strength member that connects the float and the fixed case so that the float does not rise relatively to the fixed case, a sensor that detects the extension strain of the strength member, and a weight of the float (the buoyancy of the float is determined by the strength member). (Including the own weight of the member that transmits the force to the first member).
【0007】このような構成にすると、液位が上昇して
もフロートは抗張力体により引き留められているため上
昇せず、液位の上昇はフロートの浮力を増加させ、抗張
力体の張力を増加させることになる。抗張力体の張力の
増加は抗張力体の伸び歪みとなって表れるので、この伸
び歪みをセンサにより検出することにより、液位を計測
することが可能となる。またフロートの自重の影響を打
ち消す手段を設けることにより、フロートの浮力がフロ
ートの自重に達するまでの不感帯をなくすことができ、
液位の計測範囲を広げることが可能となる。With this configuration, even if the liquid level rises, the float does not rise because it is retained by the strength member, and the rise in the liquid level increases the buoyancy of the float and increases the tension of the strength member. Will be. Since an increase in the tension of the tensile strength member appears as elongational strain of the tensile strength member, the liquid level can be measured by detecting the elongational strain with a sensor. In addition, by providing a means to cancel the effect of the float's own weight, it is possible to eliminate the dead zone until the float's buoyancy reaches the float's own weight,
It is possible to extend the measurement range of the liquid level.
【0008】センサとしては、光ファイバブラッグ回折
格子(Fiber Bragg Grating 、以下FBGという)、光
ファイバブリユアンOTDR又は電気式ロードセルなど
を使用することができる。FGBは、光ファイバの伸び
歪みの変化をブラッグ反射光の波長シフト量として検出
するもので、電気絶縁性であるため落雷、火花発生な
どがない、耐食性にすぐれる、光ファイバで信号を
伝送するため遠隔監視可能、バッテリー(電源)を必
要としない、波長シフト量が大きい、多数個のFB
Gを1本の光ファイバ上にシリーズに接続して、多点同
時計測ができる、製作が容易で再現性が高い、等の利
点がある。As the sensor, an optical fiber Bragg grating (hereinafter, referred to as FBG), an optical fiber Brillouin OTDR, an electric load cell, or the like can be used. FGB detects a change in elongation strain of an optical fiber as a wavelength shift amount of Bragg reflected light, and because it is electrically insulating, does not suffer from lightning strikes, sparks, etc., has excellent corrosion resistance, and transmits a signal through an optical fiber. Remote monitoring, no battery (power supply) required, large wavelength shift, multiple FBs
G is connected in series on one optical fiber to enable simultaneous measurement at multiple points, and has advantages such as easy production and high reproducibility.
【0009】また光ファイバブリユアンOTDRは、光
ファイバの伸び歪みの変化を光ファイバ中のブリユアン
散乱光の波長シフト量として検出するもので、FBGの
上記利点のうち〜は備えているが、、は備えて
いない。また電気式ロードセルは、使用可能ではある
が、FBGの上記利点のうちの利点くらいしか備えて
いないばかりか、水分によりセンサ出力が影響されるの
で屋外での使用には適しない。したがってセンサとして
はFBGを使用することが特に好ましい。An optical fiber Brillouin OTDR detects a change in elongation strain of an optical fiber as a wavelength shift amount of Brillouin scattered light in the optical fiber, and has the above-mentioned advantages of the FBG. Is not provided. Although the electric load cell can be used, it has not only the above advantages of the FBG, but also is not suitable for outdoor use because the sensor output is affected by moisture. Therefore, it is particularly preferable to use FBG as the sensor.
【0010】またフロートの自重の影響を打ち消す手段
としては、フロートの自重で圧縮されるように配置され
た圧縮バネ、フロートの自重で引っ張られるように配置
された引っ張りバネを使用することができる。このほか
フロートの中にヘリウム等の空気より比重の小さいガス
を充填して、これをフロートの自重の影響を打ち消す手
段とすることもできる。As means for canceling the influence of the float's own weight, a compression spring arranged so as to be compressed by the float's own weight and a tension spring arranged so as to be pulled by the float's own weight can be used. Alternatively, the float may be filled with a gas having a specific gravity lower than that of air such as helium, and this may be used as a means for canceling the influence of the weight of the float.
【0011】本発明の液位計は、水位計として好適であ
るが、水以外の液体例えば油の量(表面のレベル)を計
測するのにも使用可能である。Although the liquid level meter of the present invention is suitable as a water level meter, it can also be used to measure the amount of a liquid other than water, for example, oil (surface level).
【0012】また、本発明の液位計は、フロートを収容
する固定ケースを、透水性の周壁を有する地中埋設可能
な容器とすることにより、地中浸潤面レベル計測装置と
して使用することができる。このような地中浸潤面レベ
ル計測装置を地中に埋設しておくと、浸潤した土の中の
水が透水性の周壁を透過して容器内に浸入し、容器内に
溜まる水の表面の高さが地中の浸潤面とほぼ同じレベル
になるので、容器内の水位を計測することにより地中の
浸潤面のレベルを計測することができる。地中の浸潤面
のレベルを計測できれば、河川増水時の堤防決壊の予測
や、地滑り地帯での地滑り発生予測などにきわめて有効
である。Further, the liquid level gauge of the present invention can be used as an underground infiltration surface level measuring device by using a fixed case for housing the float as a container that can be buried underground having a water-permeable peripheral wall. it can. When such an underground infiltration surface level measuring device is buried in the ground, water in the infiltrated soil penetrates through the water-permeable peripheral wall into the container, and the surface of the water that accumulates in the container is removed. Since the height is almost the same level as the infiltrated surface in the ground, the level of the infiltrated surface in the ground can be measured by measuring the water level in the container. If the level of the infiltration surface in the ground can be measured, it is extremely effective for predicting the break of a bank when the river is flooded and for predicting the occurrence of landslide in a landslide zone.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して詳細に説明する。 〔実施形態1〕図1は本発明に係る液位計の一実施形態
を示す。図において、1は上下方向に長い中空密閉型の
フロート、3はフロート1を収容する固定ケースであ
る。フロート1の上端面中央部には浮力伝達棒5が垂直
に固定され、この浮力伝達棒5の上端には平板7が水平
に固定されている。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. [Embodiment 1] FIG. 1 shows an embodiment of a liquid level meter according to the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a hollow sealed float that is long in the vertical direction, and 3 denotes a fixed case that accommodates the float 1. A buoyancy transmission rod 5 is vertically fixed to the center of the upper end surface of the float 1, and a flat plate 7 is horizontally fixed to the upper end of the buoyancy transmission rod 5.
【0014】また固定ケース3は、上端に水平な蓋板9
を有する筒体で、下端が開口した構造である(下端に穴
のあいた底板を有していてもよい)。蓋板9の中央部に
は、前記浮力伝達棒5が貫通するガイドパイプ11が固
定されている。固定ケース3の蓋板9とフロート1の上
部の平板7とは抗張力体13により連結されている。ま
た固定ケース3の蓋板9とフロート1の上部の平板7と
の間には圧縮バネ14が配置されている。抗張力体13
と圧縮バネ14はガイドパイプ11のまわりに周方向に
等しい間隔で交互に配置されていることが好ましく、こ
の場合、抗張力体13及び圧縮バネ14の本数はそれぞ
れ3本以上とすることが好ましい。The fixed case 3 has a horizontal cover plate 9 at the upper end.
And has a structure in which the lower end is opened (the lower end may have a bottom plate with a hole). A guide pipe 11 through which the buoyancy transmitting rod 5 penetrates is fixed to a central portion of the cover plate 9. The cover plate 9 of the fixed case 3 and the flat plate 7 above the float 1 are connected by a tensile member 13. A compression spring 14 is disposed between the cover plate 9 of the fixed case 3 and the flat plate 7 above the float 1. Strength member 13
The compression springs 14 and the compression springs 14 are preferably alternately arranged around the guide pipe 11 at equal intervals in the circumferential direction. In this case, the number of the tensile members 13 and the number of the compression springs 14 are preferably three or more.
【0015】圧縮バネ14の反発力は、フロート1の自
重(フロート1の浮力を抗張力体13に伝達する部材
5、7の自重を含む)と同じかそれより若干大きく設定
されている。これによりフロート1に浮力が全く作用し
ていないときに抗張力体13の張力がゼロかプラスのに
保たれるので、フロート1に浮力が作用すると、それが
直ちに抗張力体13の張力増加となって現れることにな
る。複数本の抗張力体13のうちの1本には長手方向に
FBG15が接着剤17により固定されている。FBG
15は光ファイバ16の一部に形成されているものであ
る。The repulsive force of the compression spring 14 is set to be equal to or slightly larger than the weight of the float 1 (including the weights of the members 5 and 7 for transmitting the buoyancy of the float 1 to the tensile strength member 13). As a result, the tension of the tensile strength member 13 is maintained at zero or positive when no buoyancy acts on the float 1. Therefore, when the buoyancy acts on the float 1, it immediately increases the tension of the tensile strength body 13. Will appear. An FBG 15 is fixed to one of the plurality of tensile members 13 with an adhesive 17 in the longitudinal direction. FBG
Reference numeral 15 is formed on a part of the optical fiber 16.
【0016】なお、19は固定ケース3を固定構造物に
垂直に固定するためのブラケット、21は固定ケース3
内でフロート1を垂直に保つためのガイド、23は固定
ケース3の上端から突出する部分を覆うキャップであ
る。光ファイバ16はキャップ23の外に引き出され、
一端は監視所等に設置された測定器25に接続され、他
端は例えば次の液位計のFBGに接続されている(その
まま終端されていてもよい)。測定器25は図2に示す
ように、光源27、カプラ29、波長可変バンドパスフ
ィルタ31、光検出器33などで構成されている。Reference numeral 19 denotes a bracket for fixing the fixed case 3 vertically to the fixed structure, and 21 denotes a fixed case 3.
A guide 23 for keeping the float 1 vertical within the cap 23 is a cap that covers a portion protruding from the upper end of the fixed case 3. The optical fiber 16 is pulled out of the cap 23,
One end is connected to a measuring instrument 25 installed in a monitoring station or the like, and the other end is connected to, for example, the FBG of the next liquid level meter (it may be terminated as it is). As shown in FIG. 2, the measuring device 25 includes a light source 27, a coupler 29, a tunable bandpass filter 31, a photodetector 33, and the like.
【0017】次に以上のように構成された液位計の動作
について説明する。この液位計を例えば河川の水位計と
して使用する場合には、ブラケット19により固定ケー
ス3を橋脚などに垂直に固定する。河川の水Wは固定ケ
ース3の下端開口部から固定ケース3内に浸入する。固
定ケース3内に水Wが入ると、フロート1は水位に比例
した浮力を受け、上昇しようとするが、抗張力体13に
よって上昇を阻止される。Next, the operation of the liquid level meter configured as described above will be described. When this liquid level gauge is used, for example, as a river water level gauge, the fixed case 3 is vertically fixed to a pier or the like by the bracket 19. The water W of the river enters the fixed case 3 from the lower end opening of the fixed case 3. When the water W enters the fixed case 3, the float 1 receives buoyancy proportional to the water level and tries to rise, but is prevented from rising by the tensile strength member 13.
【0018】その結果、フロート1に作用する浮力は抗
張力体13の張力に変換される。前述のようにフロート
1の自重は圧縮バネ14によって打ち消されているた
め、フロート1の浮力の増加は直ちに抗張力体13の張
力の増加となる。複数本の抗張力体13はガイドパイプ
11のまわりに等間隔で配置されているため、各抗張力
体13にはほぼ均等な張力がかかる。これにより各抗張
力体13には張力に比例した伸び歪みが発生する。1本
の抗張力体13にはFBG15が一体に固定されている
ため、抗張力体13に伸び歪みが発生すると、FBG1
5にも同じ量の伸び歪みが発生する。As a result, the buoyancy acting on the float 1 is converted into the tension of the strength member 13. Since the own weight of the float 1 is canceled by the compression spring 14 as described above, the increase in the buoyancy of the float 1 immediately increases the tension of the tensile strength member 13. Since the plurality of strength members 13 are arranged at equal intervals around the guide pipe 11, substantially equal tension is applied to each strength member 13. As a result, an elongation strain is generated in each tensile member 13 in proportion to the tension. Since the FBG 15 is integrally fixed to one strength member 13, when the tensile strength member 13 is stretched and strained, the FBG 15 is fixed.
5, the same amount of elongation strain occurs.
【0019】なお抗張力体13に伸び歪みが生じると、
圧縮バネ14もそれに応じた量だけ伸びることになる
が、抗張力体13の伸び歪みは弾性変形範囲内のわずか
な量であるため、圧縮バネ14の伸びによる反発力の変
化は実質的に無視できる程度である。When elongation strain occurs in the tensile strength member 13,
The compression spring 14 also extends by an amount corresponding thereto, but since the tensile strain of the tensile member 13 is a small amount within the elastic deformation range, the change in the repulsive force due to the extension of the compression spring 14 can be substantially ignored. It is about.
【0020】FBG15を含む光ファイバ16には、測
定器25の光源21からカプラ29を通して光が入射さ
れる(図2参照)。FBG15では、当該FBGのブラ
ッグ条件を満たす場合に、特定の波長のブラッグ反射光
が発生する。このブラッグ反射光の波長はFBG15の
伸び歪みの大きさによって例えば図3のように変化す
る。したがってこのブラッグ反射光の波長を測定器25
内の波長可変バンドパスフィルタ31と光検出器33に
よって検出すれば、FBG15の伸び歪み量を計測する
ことができる。この伸び歪み量は水位に比例する量であ
るから、これによって水位を計測することができる。Light enters the optical fiber 16 including the FBG 15 from the light source 21 of the measuring instrument 25 through the coupler 29 (see FIG. 2). In the FBG 15, when the Bragg condition of the FBG is satisfied, Bragg reflected light of a specific wavelength is generated. The wavelength of the Bragg reflected light changes as shown in FIG. 3, for example, depending on the magnitude of the elongation distortion of the FBG 15. Therefore, the wavelength of this Bragg reflected light is
If it is detected by the wavelength tunable bandpass filter 31 and the photodetector 33, the elongation strain amount of the FBG 15 can be measured. Since the amount of elongation strain is an amount proportional to the water level, the water level can be measured.
【0021】上記構成の水位計において、構成部品の材
質および寸法を次のように設定した。 固定ケース:外径267mm、長さ2500mmの
硬質ポリ塩化ビニルパイプ。上端の蓋板は厚さ5mmの
硬質ポリ塩化ビニル板。 フロート:硬質ポリ塩化ビニル製、外径216m
m、内径195mm、長さ1900mm、上下の板厚5
mm。 浮力伝達棒:硬質ポリ塩化ビニル製、外径60m
m、長さ250mm。 浮力伝達棒の上端の平板:ステンレス製、外径18
0mm、板厚10mm。 抗張力体:外径5.5mm、長さ200mmの単鋼
線、8本。In the water level meter having the above configuration, the materials and dimensions of the components were set as follows. Fixed case: Hard PVC pipe with outer diameter of 267 mm and length of 2500 mm. The top lid is a 5mm thick rigid polyvinyl chloride plate. Float: Made of hard polyvinyl chloride, outer diameter 216m
m, inner diameter 195mm, length 1900mm, upper and lower plate thickness 5
mm. Buoyancy transmission rod: Hard polyvinyl chloride, outer diameter 60m
m, length 250 mm. Flat plate at the upper end of buoyancy transmission rod: stainless steel, outer diameter 18
0 mm, plate thickness 10 mm. Tensile strength body: Eight single steel wires with an outer diameter of 5.5 mm and a length of 200 mm.
【0022】この場合、圧縮バネ14を使用しないとき
の水位と抗張力体の伸び歪み量との関係は図4の破線の
ようになる。これに対し圧縮バネ14を介在させてフロ
ートの自重を打ち消したときの水位と抗張力体の伸び歪
み量との関係は図4の実線のようになる。したがって圧
縮バネを介在させることにより、水位が低いときの不感
帯をなくし、水位の計測範囲を広げることができる。In this case, the relationship between the water level when the compression spring 14 is not used and the amount of elongation strain of the tensile member is as shown by the broken line in FIG. On the other hand, the relationship between the water level and the amount of elongation distortion of the tensile strength member when the weight of the float is canceled by the compression spring 14 is as shown by the solid line in FIG. Therefore, by interposing the compression spring, the dead zone when the water level is low can be eliminated, and the measurement range of the water level can be expanded.
【0023】なお、この実施形態では、多数本の抗張力
体のうちの1本の抗張力体にFBGを取り付けた例を説
明したが、複数本の抗張力体にFBGを取り付けて、そ
れぞれのFBGで測定したデータを平均処理することも
可能である。この方がより正確な測定を行うことができ
る。In this embodiment, an example is described in which the FBG is attached to one of a number of tensile members, but the FBG is attached to a plurality of tensile members, and measurement is performed with each FBG. It is also possible to average the obtained data. This enables more accurate measurement.
【0024】〔実施形態2〕図5は本発明に係る液位計
の他の実施形態を示す。図5において、図1と同一部分
には同一符号を付してある。この実施形態が実施形態1
のものと異なる点は、圧縮バネを使用せずに、フロート
1の上部の平板7とキャップ23の上面板との間を引っ
張りバネ32で連結し、フロート1を引っ張りバネ32
で吊り下げるようにしたものである。引っ張りバネ32
の収縮力は、フロート1の自重(フロート1の浮力を抗
張力体13に伝達する部材5、7の自重を含む)と同じ
かそれより若干大きく設定されている。このような構成
でも、フロート1に浮力が作用すると、それが直ちに抗
張力体13の張力増加となって現れることになるから、
フロート1の自重の影響を打ち消すことができる。上記
以外の構成及び作用効果は実施形態1と同様であるの
で、説明を省略する。Embodiment 2 FIG. 5 shows another embodiment of the liquid level meter according to the present invention. 5, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. This embodiment is Embodiment 1
The difference from the first embodiment is that the flat plate 7 on the upper part of the float 1 and the upper plate of the cap 23 are connected by a tension spring 32 without using a compression spring.
It is made to hang. Extension spring 32
Is set to be equal to or slightly larger than the own weight of the float 1 (including the own weights of the members 5 and 7 that transmit the buoyancy of the float 1 to the tensile strength member 13). Even in such a configuration, when buoyancy acts on the float 1, the buoyancy immediately appears as an increase in the tension of the tensile strength member 13.
The influence of the weight of the float 1 can be canceled. The configuration and operation and effect other than those described above are the same as those of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
【0025】〔実施形態3〕図6は本発明に係る液位計
のさらに他の実施形態を示す。図6において、図1と同
一部分には同一符号を付してある。この実施形態が実施
形態1のものと異なる点は、圧縮バネを使用せずに、フ
ロート1の中にヘリウムガス34を充填することにより
フロート1の自重を打ち消したものである。上記以外の
構成及び作用効果は実施形態1と同様であるので、説明
を省略する。Embodiment 3 FIG. 6 shows still another embodiment of the liquid level meter according to the present invention. 6, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. This embodiment is different from the first embodiment in that the float 1 is filled with a helium gas 34 without using a compression spring, thereby canceling the weight of the float 1. The configuration and operation and effect other than those described above are the same as those of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
【0026】〔実施形態4〕図7は本発明に係る地中浸
潤面レベル計測装置の一実施形態を示す。地中浸潤面レ
ベル計測装置は、土Sの中にしみ込んだ水Wによる浸潤
のレベルHを計測するものである。図7において、図1
と同一部分には同一符号を付してある。この装置は、フ
ロート1を収容する固定ケースとして、地中に埋設して
も土圧で変形、破損しないだけの強度を有する容器35
を使用している。容器35は底板37を有している。[Embodiment 4] FIG. 7 shows an embodiment of an underground infiltration surface level measuring apparatus according to the present invention. The underground infiltration surface level measuring device measures the level H of infiltration by water W that has infiltrated the soil S. In FIG. 7, FIG.
The same reference numerals are given to the same parts as. This device is a fixed case for housing the float 1 and has a container 35 having a strength enough not to be deformed or damaged by earth pressure even when buried in the ground.
You are using The container 35 has a bottom plate 37.
【0027】この容器35の周壁と底板37には多数の
小さな孔39が形成されている。また容器35は、周壁
と底板37の外側に、水は通すが土は実質的に通さない
フィルタ層41を一体に備えている。フィルタ層41は
例えば連続気泡発泡プラスチックシート等で構成するこ
とができる。また容器35は、底板37とフロート1の
底面との間に空間Gができるように、フロート1より長
く作られている。上記以外の構成は実施形態1と同じで
ある。A number of small holes 39 are formed in the peripheral wall of the container 35 and the bottom plate 37. Further, the container 35 is provided integrally with a filter layer 41 that allows water to pass through but substantially does not allow soil to pass outside the peripheral wall and the bottom plate 37. The filter layer 41 can be composed of, for example, an open-cell foamed plastic sheet or the like. The container 35 is made longer than the float 1 so that a space G is formed between the bottom plate 37 and the bottom surface of the float 1. The configuration other than the above is the same as that of the first embodiment.
【0028】以上のように構成された地中浸潤面レベル
計測装置は、図示のようにフィルタ層41付きの容器3
5を土Sの中に垂直に埋設した状態で使用される。土S
の中の浸潤面レベルHが上がってくると、フィルタ層4
1と孔39を通して容器35内に水Wが浸入してくる。
土Sはフィルタ層41に阻まれて浸入しない。その結
果、容器35内の水位は土Sの中の浸潤面レベルとほぼ
同じになるから、容器35内の水位を実施形態1と同様
にして計測すれば、浸潤面レベルHを計測できることに
なる。The underground infiltration surface level measuring device configured as described above is used for a container 3 with a filter layer 41 as shown in the figure.
5 is used in a state of being buried vertically in the soil S. Sat
When the infiltration surface level H in the filter rises, the filter layer 4
The water W enters the container 35 through the holes 1 and the holes 39.
The soil S is blocked by the filter layer 41 and does not enter. As a result, the water level in the container 35 is substantially the same as the infiltration surface level in the soil S. Therefore, if the water level in the container 35 is measured in the same manner as in the first embodiment, the infiltration surface level H can be measured. .
【0029】なお、容器35内にはフィルタ層41によ
って土が浸入しないようになっているが、それでもフィ
ルタ層41を通りぬけて土の微粒子が容器35内に入る
ことがある。容器35に入った土の微粒子は容器35の
底に沈降する。底板37とフロート1の底面との間の空
間Gは、容器35内に浸入した土を堆積させるためのも
のである。フィルタ層41を通りぬけて容器35に入っ
てくる土の微粒子の量はわずかであるから、空間Gを十
分大きくとっておくことにより、浸入した土によって計
測動作に支障が出るのを防止できる。Although the filter layer 41 prevents the soil from entering the container 35, fine particles of the soil may still pass through the filter layer 41 and enter the container 35. The soil particles that have entered the container 35 settle at the bottom of the container 35. The space G between the bottom plate 37 and the bottom surface of the float 1 is for depositing soil that has entered the container 35. Since the amount of the soil fine particles entering the container 35 through the filter layer 41 is very small, by making the space G sufficiently large, it is possible to prevent the measurement operation from being hindered by the infiltrated soil.
【0030】図8は、地中浸潤面レベル計測装置の使用
状態の一例を示す。河川43の堤防45に、地中浸潤面
レベル計測装置47を適当間隔で埋設し、光ファイバ1
6で直列に接続しておく。光ファイバ16の一端を監視
所に設置した測定器25に接続し、測定値をコンピュー
タ49で処理する。このようにしておけば、堤防45の
各所の浸潤レベルを集中的に監視することが可能とな
り、増水時の堤防45の状態を把握して、決壊予測や、
改修工事などを的確に行うことができる。FIG. 8 shows an example of the state of use of the underground infiltration surface level measuring device. An underground infiltration surface level measuring device 47 is buried at an appropriate interval in the dike 45 of the river 43 and the optical fiber 1
6 is connected in series. One end of the optical fiber 16 is connected to a measuring instrument 25 installed at a monitoring station, and the measured values are processed by a computer 49. By doing so, it is possible to intensively monitor the infiltration level at various points of the embankment 45, to grasp the state of the embankment 45 at the time of increasing the water level, and to predict the collapse,
Repair work can be performed accurately.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、フ
ロートの浮力の変化を抗張力体の張力の変化に変換し
て、抗張力体の伸び歪みから液位を測定するようにした
ので、実質的に可動部のない信頼性の高い液位計が得ら
れる。またフロートの自重を打ち消す手段を設けたこと
により、より広い範囲の液位を計測することができる。
またこの液位計を用いることにより地中の浸潤面レベル
を計測する装置を構成することができ、堤防の強度の監
視や地滑り地帯での地滑りの予測などを行うことが可能
となる。As described above, according to the present invention, a change in the buoyancy of the float is converted into a change in the tension of the tensile strength member, and the liquid level is measured from the elongation strain of the tensile strength member. A highly reliable liquid level meter having no movable parts can be obtained. Further, the provision of the means for canceling the weight of the float makes it possible to measure the liquid level in a wider range.
Also, by using this liquid level meter, it is possible to configure a device for measuring the level of the infiltrated surface in the ground, and it is possible to monitor the strength of the embankment and predict the landslide in the landslide zone.
【図1】 本発明に係る液位計の一実施形態を示す断面
図。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a liquid level meter according to the present invention.
【図2】 図1の液位計に用いる測定器の構成を示すブ
ロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a measuring instrument used for the liquid level meter of FIG.
【図3】 FBGの伸び歪みの変化に対するブラッグ反
射波長の変化を示すグラフ。FIG. 3 is a graph showing a change in Bragg reflection wavelength with respect to a change in elongation strain of FBG.
【図4】 図1の液位計における水位と抗張力体の伸び
歪みとの関係を示すグラフ。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the water level and the elongation strain of the tensile strength member in the liquid level meter of FIG.
【図5】 本発明に係る液位計の他の実施形態を示す断
面図。FIG. 5 is a sectional view showing another embodiment of the liquid level meter according to the present invention.
【図6】 本発明に係る液位計のさらに他の実施形態を
示す断面図。FIG. 6 is a sectional view showing still another embodiment of the liquid level meter according to the present invention.
【図7】 本発明に係る地中浸潤面レベル計測装置の一
実施形態を示す断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view showing an embodiment of an underground infiltration surface level measuring device according to the present invention.
【図8】 図7の地中浸潤面レベル計測装置の使用状態
の一例を示す説明図。FIG. 8 is an explanatory view showing an example of a use state of the underground infiltration surface level measuring device of FIG. 7;
1:フロート 3:固定ケース 5:浮力伝達棒 7:平板 9:蓋板 11:ガイドパイプ 13:抗張力体 14:圧縮バネ 15:FBG(光ファイバブラッグ回折格子) 16:光ファイバ 17:接着剤 25:測定器 32:引っ張りバネ 34:ヘリウムガス 35:容器 39:孔 41:フィルタ層 W:水 S:土 H:浸潤面レベル 1: Float 3: Fixed case 5: Buoyancy transmission rod 7: Flat plate 9: Cover plate 11: Guide pipe 13: Strength member 14: Compression spring 15: FBG (optical fiber Bragg diffraction grating) 16: Optical fiber 17: Adhesive 25 : Measuring instrument 32: Tension spring 34: Helium gas 35: Container 39: Hole 41: Filter layer W: Water S: Soil H: Infiltration surface level
Claims (5)
を収容する液体が浸入可能な固定ケースと、前記フロー
トに浮力が作用したときにフロートが固定ケースに対し
て相対的に上昇しないようにフロートと固定ケースとを
つなぐ抗張力体と、この抗張力体の伸び歪みを検出する
センサと、前記フロートの自重(フロートの浮力を抗張
力体に伝達する部材の自重を含む)の影響を打ち消す手
段とを備えていることを特徴とする液位計。A float that is long in the vertical direction, a fixed case into which a liquid containing the float can enter, and a float that prevents the float from rising relative to the fixed case when buoyancy acts on the float. And a fixed case, a sensor for detecting elongation strain of the tensile member, and means for canceling the influence of the weight of the float (including the weight of a member that transmits the buoyancy of the float to the tensile member). A liquid level meter characterized by the following.
ァイバブラッグ回折格子(Fiber Bragg Grating )であ
ることを特徴とする請求項1記載の液位計。2. The liquid level meter according to claim 1, wherein the sensor is a fiber Bragg grating attached to a tensile member.
フロートの自重で圧縮されるように配置された圧縮バネ
又はフロートの自重で引っ張られるように配置された引
っ張りバネであることを特徴とする請求項1記載の液位
計。3. The means for canceling the effect of the weight of the float,
The liquid level meter according to claim 1, wherein the liquid level meter is a compression spring arranged to be compressed by its own weight of the float or a tension spring arranged to be pulled by its own weight of the float.
フロートの中に充填された空気より比重の小さいガスで
あることを特徴とする請求項1記載の液位計。4. A means for canceling the effect of the weight of the float,
2. The liquid level meter according to claim 1, wherein the gas is a gas having a specific gravity smaller than that of the air filled in the float.
で、水は通すが土は通さない周壁を有するものであるこ
とを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の液
位計を用いた地中浸潤面レベル計測装置。5. The liquid level according to claim 1, wherein the fixed case is a container that can withstand burial underground and has a peripheral wall that allows water to pass through but does not allow soil to pass through. Underground infiltration surface level measurement device using a gauge.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24068497A JPH1183601A (en) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | Liquid level gauge and underground infiltration surface level measurement device using it |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24068497A JPH1183601A (en) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | Liquid level gauge and underground infiltration surface level measurement device using it |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1183601A true JPH1183601A (en) | 1999-03-26 |
Family
ID=17063176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24068497A Pending JPH1183601A (en) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | Liquid level gauge and underground infiltration surface level measurement device using it |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1183601A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1189039A1 (en) * | 2000-09-18 | 2002-03-20 | NTT Advanced Technology Corporation | Fiber-optic liquid level measurement device |
| WO2010012468A1 (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-04 | Sms Siemag Ag | Casting level measurement in a mold by means of a fiber optic measuring method |
| JP2011217599A (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | General Electric Co <Ge> | System for monitoring relative displacement of components |
| TWI454325B (en) * | 2008-06-25 | 2014-10-01 | Sms Siemag Ag | Kokille zum giessen von metall |
| CN108387287A (en) * | 2018-02-07 | 2018-08-10 | 中国原子能科学研究院 | A kind of float-type high temperature Na-K alloy liquid level gauge |
| CN108562707A (en) * | 2018-03-28 | 2018-09-21 | 浙江大学昆山创新中心 | A kind of water quality monitoring probe protecting structure of adaptive water level depth |
| JP2021038624A (en) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | 株式会社Ask | Disaster prediction device and disaster prediction system using disaster prediction device |
-
1997
- 1997-09-05 JP JP24068497A patent/JPH1183601A/en active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1189039A1 (en) * | 2000-09-18 | 2002-03-20 | NTT Advanced Technology Corporation | Fiber-optic liquid level measurement device |
| US6703635B2 (en) | 2000-09-18 | 2004-03-09 | Ntt Advanced Technology Corporation | Method and apparatus for measuring the level of liquid using optical fiber strain gauge |
| TWI454325B (en) * | 2008-06-25 | 2014-10-01 | Sms Siemag Ag | Kokille zum giessen von metall |
| WO2010012468A1 (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-04 | Sms Siemag Ag | Casting level measurement in a mold by means of a fiber optic measuring method |
| JP2011217599A (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | General Electric Co <Ge> | System for monitoring relative displacement of components |
| CN108387287A (en) * | 2018-02-07 | 2018-08-10 | 中国原子能科学研究院 | A kind of float-type high temperature Na-K alloy liquid level gauge |
| CN108562707A (en) * | 2018-03-28 | 2018-09-21 | 浙江大学昆山创新中心 | A kind of water quality monitoring probe protecting structure of adaptive water level depth |
| CN108562707B (en) * | 2018-03-28 | 2023-10-13 | 浙江大学昆山创新中心 | Water quality monitoring probe protection structure of self-adaptation water level degree of depth |
| JP2021038624A (en) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | 株式会社Ask | Disaster prediction device and disaster prediction system using disaster prediction device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101718544B (en) | static level monitoring system | |
| US6703635B2 (en) | Method and apparatus for measuring the level of liquid using optical fiber strain gauge | |
| US11473260B2 (en) | Effective stress cell for direct measurement of effective stress in saturated soil | |
| CN114059518B (en) | Integrated multiparameter engineering monitoring device and matrix type monitoring system | |
| WO2010037726A2 (en) | Method and system for monitoring waterbottom subsidence | |
| CN210180583U (en) | Probe type soil body pore water pressure detection device | |
| JP4569999B2 (en) | Submerged water level gauge | |
| CN103076063A (en) | Optical fiber grating water and soil interface sensor and manufacturing and installation method thereof | |
| CN103437383B (en) | Pile tube is driven into the FBG-BOTDA combination sensor detection method of soil layer | |
| EP0877912B1 (en) | Strain monitoring system | |
| JPH1183601A (en) | Liquid level gauge and underground infiltration surface level measurement device using it | |
| WO1997016698A1 (en) | Strain-sensing device | |
| WO2003012385A1 (en) | Pressure converter | |
| US4721413A (en) | Marine platforms | |
| CN113834465B (en) | Automatic error calibration device and method for building settlement monitoring | |
| JPH1151744A (en) | Liquid level gauge and underground infiltration surface level measurement device using it | |
| CN212364102U (en) | Soil Moisture Detection Device | |
| KR100950806B1 (en) | Floating Crest System and Abnormal Crest and Periodic Warning Method Using the Crest System | |
| KR101924423B1 (en) | Remote water depth measuring apparatus | |
| US20200333174A1 (en) | Liquid Level Sensor | |
| CN210486868U (en) | Fiber grating settlement sensor based on rhombic displacement amplification structure | |
| CN112326073B (en) | Earth pressure measuring device for model test and its calibration method | |
| US7669481B2 (en) | System for monitoring level variations in a soil subjected to erosive and sedimentary agents, and monitoring method and element | |
| CN208998774U (en) | Fiber Bragg Grating-Based Settlement Deflection Sensor | |
| JP2001091334A (en) | Optical water level sensor |