专利名称：气泡式液位计的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于测量船舶等的液体箱中贮存的液体的液位的气泡式液位计。
背景技术：
在集装箱船或油轮一类的船舶的压载箱或油箱、水箱等中，设置着用于检测贮存的液体液位的液位计。作为这样的液位计的计测方式，现在已知有浮子式、气泡式等。以往的气泡式液位计的多数在配置多个的液体箱的每个液体箱上设置供气管，在没入到贮存在液体箱中的液体中的上述供气管中，通过管路配送入用设置于机械室或其他区域的压缩机制造的压缩空气。
在气泡式液位计中，在放入液体的液体箱内沿铅直方向设置由下端部自由开口的管子构成的供气管，在液体放入液体箱时，从供气管的下端部成为气泡排出，通过上述管路将压缩空气供给到供气管。这时供气管内的内压P由于与在液体的深度H乘以液体密度ρ得出的压力头ρH上加上液体上部的气体压力、即“全压”相等，因此将从所检测出的全压减去液体上部的气体压力得到的数值作为液体的液位显示于显示器。压缩空气由机械室或其他区域的压缩机制造，从敷设于甲板上的主管路经支管路供给到各液体箱的液位检测部，或经独立的管路供给到各液体箱的液位检测部。由管子构成的供气管内的压力因液体的压力头(液体深度)不同而不同，液体压头因每个液体箱而不同。但是，现有形式的气泡式液位计、由于压缩空气由一个压缩机供给，压缩空气的气压，必须保持与要想计测的最大液体压力头相平衡，故有着相对于液体箱深度或各个时刻的液体压力头气压变得过高、计测值有微小变化的缺点。
因此，本申请人提出了一种气压式液位计，该气压式液面计具有没入液体箱的液体中的供气管、可将压缩空气供到供气管内的泵、设置于泵与供气管之间的单向阀、用于计测供气管内的气体压力的压力传感器、由压力传感器送出的压力数据控制泵的控制装置，其特征在于，在每个液体箱上设置上述供气管、泵、单向阀、压力传感器，该气压式液位计取得了专利权(参照专利文献1)。专利文献1中所称的“气压式液位计”是气泡式液位计。
采用专利文献1所述的发明，可取得如下的效果。
1.不需要繁杂的配管、作为单独工作的电气装置可简便操作。
2.由于只要有仅向计测部的供气管通入的压缩气体就可以了，故安装小容量的泵就足够。
3.由于从计测部极近距离供给压缩气体，几乎不受外部温度的影响。
4.由于从计测部的极近距离供给压缩气体，可简便控制，由于计测部收入计测部端子箱内，故维护检修简单。
专利文献1日本专利第2951954公报。
最近，为使液位计简化而减少经费，在油轮或化学品运输船、或者液化天然气船的防爆区域，低价位却故障少、安全性高的气泡式液位计用于不需要那么高的计测精度的箱。
因此，以最近的气泡式液位计为例进行说明。在图14、图15中，在船舶的液体箱10中贮存着油、水等液体14。在液体箱10的顶壁上面侧通过立式管接头16安装着气洗头20，从气洗头20向液体箱10的底面以垂下的方式安装供气管12。在气洗头20上连接着管路30与管路32。管路30是用于供给压缩空气的管路，管路32是用于取出信号空气的管路。
如图15所示，气洗头2O是使杯上下反转的形式，其内部以隔壁21上下一分为二，同时在隔壁21上安装着膜片22。以隔壁21分开的上侧室通过管子连通到上述管路30。管路30通过节流孔26、并经过流量控制阀28与供气管12连通。供气管12通过流量控制阀28和管子与上述配管32连通。供气管12还通过适当的管子与上述膜片的内部空间连通。从而，膜片22内部的空气压力与供气管12内的空气压力相同。在膜片22的内部配设着螺旋弹簧24，由该螺旋弹簧24在图15中向上方弹压膜片22，因此，以隔壁21隔开的上侧空间趋于变狭。上述流量控制阀28和从膜片22顶壁垂下的杆连接在一起。
气洗头20按如下方式工作。如在供气管12的下端部没入液体箱10的液体14中的状态下从管路30供给压缩空气，则上侧空间的气压、即膜片22外侧的气压比膜片22内部的气压、即供气管12内的气压高，膜片22克服弹簧24的弹力被压缩。由于该膜片22的动作，流量控制阀28被压下从而阀被打开，经过节流孔26以一定流量将压缩空气供给到供气管12内。由该压缩空气推下供气管12内的液面，最终是从供气管12的下端放出压缩空气，在液体14内成为气泡并上升，放出到大气中。随着排气管12内的液体14的液位降低，供气管12内的空气压力升高，因此，通过测量供气管内的空气压力即可测得液体14的液位。在将压缩空气开始供给到供气管12的当初，流量控制阀28被较大压下，压缩空气的流量大，随着供气管12内的液面被下压流量控制阀28的开口量变小，从而流量也变小。在气泡被放出测量液位时，从供气管的下端恒定量恒定量地放出压缩空气。这样，气洗头20就成了定流量机构。
在图14中从压缩机34将压缩空气供给到上述管路30中。在压缩机34与管路30之间夹装着船内调节器36和空气供给部件40。船内调节器36将从压缩机34送出的压缩空气的压力调整到例如7kg/cm2左右。空气供给部件40配置于控制室38中，从压缩机34一侧依次具有断流阀42、过滤器44、调节器46、压力计48。在控制室38中配置有切换阀50、气-电变换器52、显示器58。气-电变换器52检测空气压力并将其变换成电信号，具有压力传感器54与根据该压力传感器54的输出控制由显示器58所显示的气压值的控制电路板56。切换阀50用于如图示那样将供气管12的气压导给气-电变换器52的形态、和通过从图示状态向顺时针方向转动操作90度可将施加于气-电变换器52的气体压力切换成对大气中敞开的零修正状态。
切换阀50在处于图14所示的切换状态时，供气管12内的气压施加于压力传感器54上。如前所述，该气压与贮存于液体箱10中的液体14的液位有关。压力传感器54输出相应于施加在传感器上的气压的电信号。该电信号在控制基板56中被进行显示器58的液位显示所需要的处理后，由指示器58显示出液体液位。
采用以上说明的现有的气泡式液位计，为了向供气管一定量一定量地供给压缩空气，而具有包括膜片、弹簧、流量控制阀的气洗头，从而存在构造复杂、容易出故障、成本也高的问题。另外，由于平常必须从压缩空气供给源向供气管供给压缩空气，压缩空气的消耗量多，而且、由于放出压缩空气产生脉动，该脉搏动传至压力传感器而使显示值跳动。
发明内容
本发明是为了解决上述现有气泡式液位计存在的问题而完成的，其目的在于提供构造简单、无故障、成本低的气泡式液位计。本发明的另一目的在于可以提供可减小压缩空气消费量、压缩空气无脉动，显示值无跳动而可进行稳定的显示的气泡式液位计。
本发明的又一目的在于提供由执行预先设想的液体箱的载货型式或卸货型式设定检测程序的切换与压缩空气供给量的调整的自动控制程序进行测量的气泡式液位计。
本发明的又一目的在于提供可在控制室内进行上述自动控制程序的实施和信号处理等的电处理或控制，甲板上不存在电气设备、从本质上满足安全防爆型的条件的气泡式液位计。
本发明的又一目的在于提供在使用多个电磁阀的气泡式液位计中，为了减少设置工时可使用多通联接板的气泡式液位计。
本发明的气泡式液位计具有至少其下端部没入液体箱内的液体中的供气管、将压缩空气供给到供气管内的压缩空气供给源、计测供气管内的气体压力的压力传感器、基于压力传感器的检测信号显示上述液体箱内的液体液位的显示部的气泡式液位计，其最主要的特征在于，具有开闭从压缩空气供给源向供气管的压缩空气供给通路的第一电磁阀、和开闭从供气管到压力传感器的气体压力检测路径的第二电磁阀。
本发明的液位计是具有上述那样的第一电磁阀与第二电磁阀的气泡式液位计，其特征在于，具有可设置笫一电磁阀与第二电磁阀的多通联接板(manifold)，该多通联接板包括具有与压缩空气供给源相连的空气供给流路的主多通联接板、以及与该主分流结合器成一体的辅助多通联接板，第一电磁阀的空气入口侧可通过辅助分流器与主多通联接板的空气供给流路连接，上述辅助分流器具有串联连接所设置的多个电磁阀的空气流入侧与空气出口侧的空气通路、与上述压缩空气供给通路连通的空气通路、和与上述气体压力检测通路连通的空气通路。
通过打开第一电磁阀将压缩空气从压缩空气供给源供给到供气管、供气管内的气压上升。当供气管内的液面下降到供气管的下端部时，供气管中的压缩空气以泡状漏出到液体中，供气管内的气体压力成了对应于液位的气体压力。通过关闭第一电磁阀、打开第二电磁阀而用压力传感器检测供气管内的空气压力，基于检测信号在显示部显示出液体箱内的液体液位。由于使用电磁阀代替现有的气泡式液位计中使用的流量控制阀，从而可得到整体构造简单、故障少、成本低的气泡式液位计。
电磁阀可由自动控制程序控制其动作，不需要手动操作。另外，由于自动控制程序产生的控制动作可在控制室内进行、不需要在甲板上设置电气设备，可从本质上满足安全防爆型的条件。还有，通过实施预先设想液体箱的载货方式或卸货方式设定压缩空气供给量的调整的自动控制程序可进行测量。
可减少压缩空气的消耗量，无压缩空气脉动，可进行显示值无跳动、稳定的显示。
采用将电磁阀设置于分流器上的本发明，即使在多个液体箱的每个液体箱上设置气泡式液位计的情况下，也没有必要从压缩空气供给源到各个气泡式液位计配设管路，可将主多通联接板作为共同的多通联接板使用，在主多通联接板的适当的位置设置辅助多通联接板，由于只要在其上设备电磁阀并配置管路到供气管即可，于是可以简化管路配置。由于包括连接于压缩空气供给源的空气供给流路的主多通联接板、和一体地结合于该主多通联接板的辅助分流器，在辅助多通联接板上搭载多个电磁阀，所以可切换成“供气模式”、“测量模式”等使用。
图1是表示本发明的气泡式液位计的第一实施例的系统图。
图2是表示第一实施例的动作的图，(a)是表示动作模式的时间图，(b)是表示压力变化的时间图，(c)是表示液面下降运转下的供气管的示意图，(d)是表示气泡放出运转状态下供气管的示意图。
图3是表示第一实施例的各电磁阀的各动作模式中的开闭动作的图。
图4是表示在第一实施例中从供气模式切换到测量模式时的压力变化的情况的图。
图5是表示本发明的气泡式液位计的第二实施例的系统图。
图6是表示本发明的气泡式液位计的第三实施例的系统图。
图7是表示第三实施例的各电磁阀的各动作模式中的开闭动作的图。
图8是表示本发明的气泡式液位计的第四实施例的系统图。
图9是表示第四实施例的动作的图，(a)是表示动作模式的时间图，(b)是表示压力变化的时间图，(C)是液面下降运转下的供气管的示意图，(d)是气泡放出运转状态下的供气管的示意图。
图10表示在第四实施例中从供气模式切换到测量模式时的压力变化情况的图。
图11是表示本发明的气泡式液位计的第五实施例的系统图。
图12是表示本发明的气泡式液位计的第六实施例的系统图。
图13是表示多个电磁阀和与其组合的多通联接板的一般示例的图，(a)是表示多个电磁阀的例子的示意图，(b)是表示多通联接板的例子的示意图。
图14是表示现有的气泡式液位计的例子的系统图。
图15是表示上述现有的气泡式液位计中的气洗头的内部构成的纵剖面图。
具体实施例方式
下边参照附图对本发明的气泡式液位计的实施例进行说明。而且，对与图14所示的现有例的构成相同的构成部分给予相同的符号。
在图1中，在船舶的液体箱10中贮存着油、水等的液体14。在液体箱10的顶壁上面侧通过竖管接头16与法兰60连接着管路30。和前述现有例不同的是不设置气洗头。可是在这里，可根据需要设置单向阀。管路30例如可以是船舶甲板上的管路，连接于配置于控制室38内的多通联接板64。管路30由第一、第二电磁阀65、66的开闭控制，可起到压缩空气供给用管路的作用，同时也可起到用于取出信号空气的管路的作用。从上述竖管头16以向液体箱10的底面垂下的形式安装着供气管12，供气管12下端部没入液体箱10内的液体14中。
上述多通联接板64预先形成有用于安装多个电磁阀的孔和与所安装的电磁阀相互间和外部的管路相连接的空气流通孔。在该实施例中、在分流器64上安装着3个电磁阀65、66、67。各电磁阀由气-电变换器52所具有的控制基板56控制其动作。各电磁阀通过励磁驱动线圈而向一方向移动从而使空气的流入侧与出口侧连通，在驱动线圈非励磁时，由弹压力使其移动遮断空气的流入侧和出口侧，构造比较简单。多通联接板64具有串联连接各电磁阀65、66、67的空气流通孔、使各电磁阀65、66间的空气流通孔分支并连接于上述管路30的空气流通孔、使电磁阀66、67间的空气流通孔分支并连接至气-电变换器52的压力传感器54的管路的空气流通孔。另外，还具有连接电磁阀65的空气流入侧与从空气供给部件40来的管路的空气流通孔、和将电磁阀67的空气出口侧向大气开放的空气流通孔。
和图14所示的现有例一样，具有作为压缩空气供给源的压缩机34，在压缩机34与多通联接板64之间夹装着船内调节器36与空气供给部件40。船内调节器36可将从压缩机34送出的压缩空气的压力调整到例如7kg/cm2。空气供给部件40配置于控制室38中，从压缩机34一侧依次有断流阀42、过滤器44、调节器46、压力计48。在控制室38内设有气-电变换器52、显示器58。气-电变换器52检测空气压力并将其变换成电信号，具有压力传感器54和相应于该压力传感器54输出控制由显示器58指示的气体压力指示值的控制电路板56。如前所述，电磁阀66、67间的空气流通孔分支，并通过管路连接压力传感器54。控制电路板56具有运算压力传感器54的检测输出并将其变换成液体箱10内的液面高度、将液面高度显示在显示器58上的运算功能。控制电路板56还安装了控制各电磁阀65、66、67的开闭动作的软件。
下边来说明上述第一实施例的动作。由3个电磁阀65、66、67的开闭动作状态，如图3所示，有空气供给模式、空气停止模式、测量压大气放出模式这3种动作模式。所谓“空气供给模式”是指从压缩空气供给源向供气管12供给压缩空气的模式、即“供气模式”；所渭“空气停止模式”是指停止空气的供给并测量液面高度的模式、即“测量模式”，所谓“测量压大气放出模式”是指使施加于压力传感器的压缩空气向大气开放而成大气压力，用于进行使这时指示器58的指示值为0的零点调整的动作模式。在图3中，SV1指的是第一电磁阀65，SV2指的是第二电磁阀66，SV3指的是第三电磁阀67。
在“供气模式”中，第一电磁阀65打开压缩空气供给通路，第二电磁阀关闭与压力传感器相连的气体压力检测通路，将压缩空气供给到供气管12。在“供气停止模式”中，第一电磁阀65关闭压缩空气供给通路，仅第二电磁阀66打开从而开通上述气体压力检测通路，供气管12内的气体压力施加于气-电变换器52的压力传感器54。在“测量压大气放出模式”中，仅第三电磁阀67打开，施加于压力传感器54上的气体压力与大气压力相同。
如图2所示，仅第一电磁阀打开的“供气模式”和仅第二电磁阀打开的“测量模式”，被间歇地交替地切换控制。在图2(a)中，“a1”表示最初的供气模式，以“b1”表示该供气模式a1的下一个测量模式。“an”表示第n个供气模式，“bn”是第n个测量模式。到供气模式即将开始之前，供气管12内的液面与贮存于液体箱中的液体的液面为相同高度，通过执行供气模式而使得供气管12内的气压上升，供气管12内的液位像图2(c)所示的那样降低。由于供气模式与测量模式被交替进行，供气开始当初如图2(b)的左侧所示，供气管12内的气压阶段性上升。
当供气管12内的气压上升并且供气管12内液面达到供气管12的下端部时，如图2(d)所示那样，压缩空气从供气管12的下端部漏出，在液体箱10的液体14中成为气泡而上升，放出于大气中。从而，供气管12内的气压成了对应于液体箱10的液体14的液位(深度)的气压，只要液体14的水平无变动，供气管12内的气压也无变动。因此，在测量模式中通过读出测量值无变动时刻的测量值，可测量出这时的液体14的液位。在图2(b)中记号“I”表示供气管12内液面下降运转中的情况，记号“II”表示从供气管12放出气泡运转中、即可测量液体14的液位的运转中的情况。另外，前述记号“an”表示刚刚切换到气泡放出运转之后的供气模式，记号“bn”表示刚刚切换到放出气泡运转之后的测量模式。
最好是供气开始当初的液面下降运转I在短时间内完成，尽早切换到放出气泡运转的II。因此，如图2(a)的a1、b1所示那样控制前述第一、第二电磁阀65、66的动作。以使供气模式的运转时间比和它交替进行的测量模式运转时间长，在切换到气泡放出运转之后，可供给压缩空气到可维持供气管12内的压力的程度，因此，如“an”、“bn”所示的那样控制第一、第二电磁阀65、66的动作，以使测量模式中的运转时间比供气模式中的运转时间长。另外，如测量值稳定，可以考虑如图2(a)、(b)的右半部分所示，不仅测量模式中的运转时间比供气模式中的运转时间长；而且加长了供气模式和测量模式的周期，不进行无效的供气。
现在设定液体箱10内的液体14的实际深度为Hm。由于船舶甲板上的管路比较长，因此在通过该管路中的压缩空气中要产生压力损失ΔP。从而，如考虑以供气模式运转中的前述多通联接板64的压力，则第二电磁阀66的上游侧的在A1、P2孔的压力变高、成为(H×0.1+ΔP)〔kg/Cm2〕。
从而，在从供气模式切换为测量模式时，在连接于压力传感器54上的Ps孔的压力达到稳定需要花费时间。在图2(b)所示的波形图中，每当切换到测量模式时，压力仅上升ΔP，而后平稳地降低而达到稳定。
因此，如图4所示，在Ps孔处的压力在容许精度范围内、例如土1.0％FS的相当压力从H×0.1+ΔP下降时，在显示器58上以水深表示Ps孔处的压力。例如，在H＝3的情况下，从3+0.03(kg/cm2)下降时显示于显示器58。换句话说，在测量模式下，由预先考虑关系到因从控制室到水平检测部的距离而增减的压力损失及水平检测部的液面深度的要素的实验值预测压力变动，通过显示加上其修正的读取值而从向测量模式移行时刻显示位于容许误差范围内的正确的液位。开始使用液位计之后、即船舶开航后，也可使具有基于实测值可自动地进行修正的学习能力。在图4中，T1是表示供气模式的作动时间，T2是表示从向测量模式移行时刻到可以容许测量所需要的时间，T3是表示到完全稳定下来所需要的时间。
在关闭第一、第二电磁阀65、66、打开第三电磁阀67的“测量压大气敞开模式”中，由于施加于压力传感器54的气压与大气压相同，这时的显示器58的指示值为0。即、测量压大气放出模式是用于零点调整的模式。
如采用以上说明的第一实施例，压缩空气的流量调整不仅可由电磁阀的开、关进行控制、而且不需要设置需要流量调整阀那样的微妙的开关控制的构件，因此可以得到构造简单、廉价、故障少的气泡式液位计。由于从供气模式切换到测量模式并进行测量，压缩空气的消耗量减少，而且可进行高精度的液位测量。
上述实施例的气泡式液位计设置于每一个液体箱上，各液位计的空气供给部件40、多通联接板64、气-电变换器52、指示器58一并配置于控制室38中，进行集中控制与集中监视。各电磁阀65、66、67的自动控制程序可设想液体箱的载货方式或卸货方式来预先设定，通过执行自动控制程序可进行检测程序的切换、压缩空气的供给量的调整。
下边来说明图5所示的第二实施例。第二实施例与第一实施例的不同点在于，在从作为压缩空气供给源的压缩机34经船内调节器36和空气供给部件40到电磁阀65的压缩空气供给通路中配置有限制压缩空气流量的节流孔72。节流孔72、在多通联接板64内配置于第一电磁阀65的压缩空气入口处。由于其他的构成和电磁阀65、66、67的控制与第一实施例的相同；故省略其说明。
采用第二实施例的气泡式液位计，由于由节流孔72限制了流入第一电磁阀65的压缩空气的流量而使其变小，可以减少通过配置在船舶甲板上的管路内的压缩空气的前述压力损失ΔP。从而，从供气模式起停止供气并切换到测量模式之后，Ps孔的气压在短时间内即可稳定，有着不需等待长时间即可测量供气管12内的气压的优点。另外，和第一实施例一样，由控制部的运算处理可以提高计测值的读取精度。
图6示出了本发明的气泡式液位计的第三实施例。第三实施例的特征在于，与第二实施例的第一电磁阀65并列配置有第四电磁阀70。更正确地说，在串联连接节流孔72与第一电磁阀65的部分上并列连接第四电磁阀70。如在第一实施例中加入第四电磁阀70，也可以使第四电磁阀70直接和第一电磁阀65相连接。如图7所示，第四电磁阀70，与第一电磁阀65同时且与第一电磁阀65同样由控制基板56进行开闭控制。不过，仅在使供气管12内的液面下降时使第四电磁阀70与第一电磁阀65一起开闭，随着供气管12内液面下降、压缩空气从供气管12的下端部开始逸出，因此第四电磁阀70可被控制为关闭状态。由于其他构成与控制和第一实施例、第二实施例相同，故省略其说明。
采用第三实施例的气泡式液位计，由于具有第四电磁阀70，可使供气管12内的液面迅速下降，可缩短从气泡式液位计的动作开始到成为可测量液体箱内的液体液位的时间。另外，在由于船舶的摇动等而使得液体14侵入供气管12内等情况下，可以取得使供气管12内的液体14迅速排出的效果。还有，和第一实施例一样，由控制部的运算处理提高计测值的读出精度。
图8表示本发明的气泡式液位计的第四实施例。该实施例，是对第一实施例追加管路构成。即，第一电磁阀65的压缩空气出口侧孔A1通过压缩空气供给路径30连接于供气管12，第二电磁阀66的空气入口侧孔P2通过气压检测路径32连接于供气管12。在第一实施例中、第一、第二电磁阀65、66被直接连接；其中途分支并由一个管路连接于供气管12，而在第四实施例中，如上所述，第一、第二电磁阀65、66间截断，分别通过压缩空气供给路径30、同时通过气压检测通路32连接于供气管12。除此之外与第一实施例的构成相同。符号64表示多通联接板。
采用第四实施例，在气压检测路径32中平时施加着供气管12内的气压，压缩空气不流动。因此，气压检测路径32即使较长也不会发生气压检测通路32内的前述的压力损失ΔP，如图9所示，在从供气模式切换到测量模式时，在气压检测路径32内的压力不会存在相当于压力损失ΔP的脉动状上升。如图10所示，在空气供给模式、即“供气模式”运转中，压缩空气从供气管变成气泡后漏出时，仅是供气管内的气压在起伏变动，如切换到空气停止模式即“测量模式”，供气管12内的压力与气压检测路径32内的压力立即稳定。采用第四实施例的气泡式液位计，有着在多通联接板64与供气管12间增加一个管路的缺点，但是如从供气模式切换到测量模式可以直接用压力传感器54检测出供气管12内的压力，在显示器58显示出液体的液位，因此不需等待时间即可迅速进行测量。另外，由于切换到测量模式可立即使供气管内的压力稳定，故可提高液位的测量精度。
在以上说明的气泡式液位计的实施例中，使用多通联接板将多个电磁阀相互连接起来，但如果不使用多通联接板，则有在施工中配管花费工时的难点。例如，在图1、图5、图6所示的实施例中必须用管路将第一电磁阀65的出口侧孔A1与第二电磁阀66的入口侧孔P2连接起来，在图1、图5、图6与图8所示的实施例中，必须将笫二电磁阀66的出口侧孔A2与第三电磁阀67的入口侧孔P3用管路连接起来，存在配管花费工时的问题。
因此，在本发明的各实施例中使用了多通联接板。本发明人产生了使用图示13(b)中所示的多通联接板642，如图13(a)所示那样地在其上设置多个电磁阀的想法。图13中所示的多通联接板642是通常所考虑的构成的多通联接板，具有空气入口侧孔P、空气出口侧孔R、分别与这些孔连通的空气通路。在多通联接板642上有设置第一、第二、第三电磁阀65、66、67的部分，当在规定位置设置这些电磁阀时，各电磁阀的入口侧孔P1、P2、P3与多通联接板642的入口侧孔连通，各电磁阀的出口侧孔A1、A2、A3与多通联接板642的出口侧孔R连通。换句话说，多通联接板642并列连接多个电磁阀。
图13中所示的通常考虑的多通联接板，由于不是将多个电磁阀串联连接，而且由于不是将连接电磁阀相互间的空气通路进行分支的形式，不切换为前述的“供气模式”、“测量模式”、以及“测量压大气放出模式”来使用。
因此，在本发明中，对通常所考虑的多通联接板的结构进行了改进，作为为了用于使用多个电磁阀的气泡式液位计的独特的结构，可使用多通联接板并可减少设置用的工时。下面对第五实施例、第六实施例的气泡式液位计进行说明。
在图11中，具有船舶的液体箱10、供气管12、管路30、压缩机34、船内调节器36、控制室38、空气供给部件40、第一、第二、第三电磁阀65、66、67、气-电变换器52、压力传感器54等的构成部分，与图1所示实施例相同。简化对相同构成部分的说明，只对作为本实施例特有构成部分的多通联接板的构成进行重点说明。
上述多通联接板，由主多通联接板63与辅助多通联接板64构成，预先形成用于安装多个电磁阀的空气通路、和连接于所安装的电磁阀相互间与外部的管路的空气通路。主多通联接板63与辅助多通联接板64结合为一体。将主多通联接板63作为共同的多通联接板使用，在主多通联接板63上的适当位置设置辅助多通联接板64，在其上设置着一组电磁阀并配管至供气管12、且配管至气-电变换器52的压力传感器54。换句话说，在船舶上，即使在多个液体箱的每个液体箱上设置气泡式液位计的情况下，主多通联接板63作为共同的多通联接板设置，在主多通联接板63上的适当位置设置辅助分流器64，在其上设置一组电磁阀、配置必要的管路。这样，可以简化在多个气泡式液位计的每个上拉设压缩空气供给管路这样的现有的繁杂的配管。
在本实施例中，在辅助多通联接板64上安装着3个电磁阀65、66、67。各电磁阀、由气-电变换器52具有的控制电路板56进行动作控制。各电磁阀由对驱动线圈励磁而向一方向移动，从而连通空气的流入侧与出口侧，在驱动线圈为非励磁状态时，由弹簧的弹性作用力使其移动而遮断空气的流入侧和出口侧，构造比较简单。辅助多通联接板64具有串联连接各电磁阀65、66、67的空气通路、使电磁阀65、66间的空气通路分支并连接到上述管路30的空气通路、使电磁阀66、67间的空气通路分支、连接于去往空电变换器52的压力传感器54的管路的空气通路。主多通联接板63，具有一端连接于从空气供给部件40来的压缩空气供给通路的空气供给流路68、一端敞开于大气的大气开放流路69。各空气通路68、69的另一端成封闭状态。
当将第一电磁阀65设置于辅助多通联接板64时，电磁阀65的空气流入侧的孔P1通过辅助多通联接板64的空气通路连接于主多通联接板63的空气供给流路68，电磁阀65的空气出口侧的孔A1通过辅助多通联接板64的空气通路连接于第二电磁阀66的空气流入侧的孔P2。当将第二电磁阀66设置于辅助多通联接板64时，其空气出口侧孔A2通过辅助多通联接板64的空气通路连接于第三电磁阀67的空气流入侧的孔P3。如果将第三电磁阀67设置于辅助多通联接板64，其空气出口侧孔A3通过辅助多通联接板64的空气通路连接于主多通联接板63的大气开放流路69。
和前述实施例相同，具有作为压缩空气供给源的压缩机34，在压缩机34与多通联接板64之间夹装着船内调节器36和空气供给部件40。船内调节器36，可以将从压缩机34送出的压缩空气的压力调整到例如7kg/cm2左右。空气供给部件40配置于控制室38内，从压缩机34起顺序有断流阀42、过滤器44、调节器46、压力计48。在控制室38中配置有气-电变换器52、显示器58。空电变换器52检测出空气压力并将其变换为电信号，具有压力传感器54和根据该压力传感器54的输出控制由显示器58指示的气压显示值的控制电路板56。如前所述，夹装于电磁阀66、67之间的辅助多通联接板64的空气通路分支，通过管路61连接于压力传感器54。控制电路板56，运算压力传感器54的检测输出并将其变化为液体箱10内的液位，具有将液位显示于显示器58的运算功能。控制电路板56中还安装有控制各电磁阀65、66、67的开闭动作的软件。
上述第五实施例的动作，由于和图1所示的第一实施例的动作相同，故省略其动作说明。
采用以上说明的第五实施例，即使在多个液体箱的每个液体箱设置气泡式液位计的情况下，也不需要从作为压缩空气供给源的压缩机34到个个气泡式液位计配设管路，可将主多通联接板63作为共同用多通联接板使用，在与主多通联接板63相邻接的位置配置辅助多通联接板64，在其上搭载一组电磁阀并配管到供气管12与压力传感器54即可，这样可以简化管路配置。另外，由于具有连接于压缩空气供给源的空气供给流路68的主多通联接板63、将辅助多通联接板64一体结合于该主多通联接板63，在辅助多通联接板64上安装多个电磁阀，不管是否使用多通联接板，均可切换为“供气模式”、“测量模式”等进行使用。主多通联接板63以具有空气供给流路68的简单形式固定，借助改变副分流器64的设计而使其成为适合于一组电磁阀组合和向外部的配管的结构，可以使辅助多通联接板64可灵活地对应于相应气泡式液位计构成的构成。
下边来说明图12所示的第六实施例。该第六实施例，是在第五实施例上追加管路构成。即，第一电磁阀65的压缩空气出口侧孔A1通过辅助多通联接板641的空气通路与压缩空气供给通路30连接于供气管12，第二电磁阀66的空气流入侧孔P2通过辅助多通联接板641的空气通路与气压检测通路32连接于供气管12。在第五实施例中、第一、第二电磁阀65、66通过辅助多通联接板64的空气通路相连接，在其中途分支并由一个管路30连接到供气管12，而在第六实施例中，如上所述，在第一、第二电磁阀65、66间被截断，分别通过压缩空气供给通路30、通过气压检测通路32连接于供气管12。为了实现该构成，辅助多通联接板641具有、与用于将第一电磁阀65的空气出口侧孔A1连接于供气管12连通的管路30的空气通路、和与用于将第二电磁阀66的空气流入侧孔P2连接于供气管12的管路32连通的空气通路。在辅助多通联接板641上，不存在直接连接电磁阀65的空气出口侧孔A1与第二电磁阀66的空气流入侧孔P2之间的空气通路。除此之外和第五实施例的构成相同。
采用第六实施例，平常供气管12内的气压施加于气压检测通路32上，压缩空气不流动。因此，即使气压检测通路32较长，不会发生气压检测通路32内的前述压力损失ΔP，在从供气模式切换到测量模式时，气压检测通路32中的压力不会产生相当于压力损失ΔP的脉动。从而，虽有增加了一条辅助多通联接板641与供气管12之间的管路的缺点，但如从供气模式切换到测量模式时可立即由压力传感器54检测出供气管12的压力，可使液体的液位显示于显示器58，因此不需要等待时间可以迅速地进行测量。另外，在切换到“测量模式”时由于供气管12内压力立即稳定，从而可以得到高精度的液位测量。第二实施例的情况也是，由于有主多通联接板63和辅助多通联接板641，故可取得和第一实施例同样的效果。
本发明的气泡式液位计，可适合用作油轮、液化天然气船、货运船等的船舶的载货贮存液体箱、压载箱、清水液体箱等的各种液体箱的液位计测、也可作为吃水计使用，同时也可应用于船舶以外的输送装置的液体箱，设置在地面上的各种用途的液体箱。
作为供给到供气管内的气体，在各实施例中以空气进行说明，但依载货种类、也可也是空气以外的气体。
权利要求
1.一种气泡式液位计，该气泡式液位计具有至少下端部没入液体箱内的液体中的供气管、将压缩空气供给到供气管内的压缩空气供给源、计测供气管内的气压的压力传感器、基于压力传感器的检测信号显示上述液体箱内的液体液位的显示部，其特征在于，具有开闭从压缩空气供给源到供气管的压缩空气供给通路的第一电磁阀，开闭从供气管到压力传感器的气体压力检测通路的第二电磁阀。
2.如权利要求1所述的气泡式液位计，其特征在于，具有可打开从供气管到压力传感器的气压检测通路的第三电磁阀。
3.如权利要求1或2所述的气泡式液位计，其特征在于，由软件控制各电磁阀的开闭动作。
4.如权利要求1所述的气泡式液位计，其特征在于，在第一电磁阀打开压缩空气供给通路的供气模式中第二电磁阀关闭气压检测通路，在第二电磁阀打开气压检测通路的测量模式中第一电磁阀关闭压缩空气供给通路。
5.如权利要求1所述的气泡式液位计，其特征在于，第一电磁阀与第二电磁阀被控制为交替进行供气模式与测量模式。
6.如权利要求5所述的气泡式液位计，其特征在于，在向供气管供给压缩空气开始当初，被控制为供气模式的时间比测量模式的时间长，在测量值稳定了后，被控制为供气模式的时间比测量模式的时间短。
7.如权利要求6所述的气泡式液位计，其特征在于，在测量模式中，在经过从向测量模式的转移时刻到测量值稳定的规定时间之后进行测量。
8.如权利要求1所述的气泡式液位计，其特征在于，在从压缩空气供给源到第一电磁阀的压缩空气供给通路中设置控制压缩空气流量的节流孔。
9.如权利要求1所述的气泡式液位计，其特征在于，与第一电磁阀并列设置第四电磁阀，在到测量模式正常工作为止的压缩空气供给开始当初，被控制为第一电磁阀与第四电磁阀同时开闭；在测量模式正常工作时，被控制为第四电磁阀关闭、第一电磁阀与第二电磁阀交替开闭。
10.如权利要求1所述的气泡式液位计，其特征在于，第一电磁阀与第二电磁阀被串联连接，第一电磁阀与第二电磁阀中间分支、并安设管路到供气管。
11.如权利要求1所述的气泡式液位计，其特征在于，第一电磁阀的压缩空气出口侧通过压缩空气供给通路连接于供气管，第二电磁阀的空气入口侧通过气压检测通路连接于供气管。
12.一种气泡式液位计，该气泡式液位计具有至少下端部没入液体箱内的液体中的供气管、将压缩空气供给到供气管内的压缩空气供给源、计测供气管内的气压的压力传感器、基于压力传感器的检测信号显示上述液体箱内的液体液位的显示部、开闭从压缩空气供给源到供气管的压缩空气供给通路的第一电磁阀，开闭从供气管到压力传感器的气压检测通路的第二电磁阀，其特征在于，具有可装设上述第一电磁阀与第二电磁阀的多通联接板，上述多通联接板包括具有连接于压缩空气供给源的空气供给流路的主多通联接板、一体结合于该主多通联接板的辅助多通联接板，第一电磁阀的空气流入侧通过辅助多通联接板连接于主多通联接板的空气供给流路上述辅助多通联接板具有串联连接所装设的多个电磁阀的空气流入侧与空气出口侧的空气通路、连通到上述压缩空气供给通路的空气通路、连通到上述气压检测通路的空气通路。
13.如权利要求12所述的气泡式液位计，其特征在于，辅助多通联接板可装设能够开放从供气管到压力传感器的气压检测通路的第三电磁阀，主多通联接板具有通过辅助多通联接板与第三电磁阀的空气出口侧连通的大气开放流路。
14.如权利要求12或13所述的气泡式液位计，其特征在于，由软件控制各电磁阀的开闭动作。
15.如权利要求12所述的气泡式液位计，其特征在于，在第一电磁阀打开压缩空气供给通路的供气模式下第二电磁阀关闭气压检测通路，在第二电磁阀打开气压检测通路的测量模式下第一电磁阀关闭压缩空气供给通路。
16.如权利要求12所述的气泡式液位计，其特征在于，第一电磁阀与第二电磁阀被控制成交替进行供气模式与测量模式。
17.如权利要求12所述的气泡式液位计，其特征在于，第一电磁阀与第二电磁阀通过辅助多通联接板串联连接，辅助多通联接板使第一电磁阀与第二电磁阀的中间分支、并安设管到供气管。
18.一种气泡式液位计，该气泡式液位计具有至少下端部没入液体箱内的液体中的供气管、将压缩空气供给到供气管内的压缩空气供给源、计测供气管内的气压的压力传感器、基于压力传感器的检测信号显示上述液体箱内的液体液位的显示部、开闭从压缩空气供给源到供气管的压缩空气供给通路的第一电磁阀，开闭从供气管到压力传感器的气体压力检测通路的第二电磁阀，其特征在于，具有可装设上述第一电磁阀与第二电磁阀的多通联接板，上述多通联接板包括具有连接压缩空气供给源的空气供给流路的主多通联接板、一体结合于该主多通联接板上的辅助多通联接板构成，第一电磁阀的空气流入侧通过辅助多通联接板连接于主多通联接板的空气供给流路，第一电磁阀的空气出口侧通过辅助多通联接板和压缩空气供给通路连接于供气管、第二电磁阀的空气流入侧通过辅助多通联接板和气压检测通路连接于供气管。
全文摘要
本发明提供一种气泡式液位计，具有至少下端部没入液体箱内的液体中的供气管(12)、向供气管内供给压缩空气的压缩空气供给源(34)、计测供气管内的气体压力的压力传感器(54)、基于压力传感器(54)的检测信号显示液体箱(10)内的液体液位的显示部(58)；还具有开闭从压缩空气供给源(34)到供气管(12)的压缩空气供给通路的第一电磁阀(65)、开闭从供气管(12)到压力传感器(54)的气压检测通路的第二电磁阀(66)。在第一电磁阀(65)打开压缩空气供给通路的供气模式中第二电磁阀(66)关闭气压检测通路，在第二电磁阀(66)打开气压检测通路的测量模式中第一电磁阀(65)关闭压缩空气供给通路。
文档编号G01F23/14GK1755333SQ200510008870
公开日2006年4月5日 申请日期2005年2月24日 优先权日2004年9月29日
发明者山田岩 申请人:姆萨西诺机器株式会社