テクニカルガイド

測定原理

水頭圧がベローズにかかると、ベローズとばねがその圧力に応じて圧縮変形し、ベローズとばねの復元力で一定変化の位置で平衡します。そのときのベローズの変位を差動トランスにより、電気信号に変換して伝送します。伝送するケーブルには、水面上の大気圧をベローズの内側に導入するパイプが設けてあり(中空ケーブル)、これで大気圧の変動を補正します。

水頭圧Pは、P=ρHですから、(P0+ρH)A=kx+P1A二式より、H=(kx+A(P1-P0))/ρAとなり、ベローズの変位量x、検出器内圧P1、及び大気圧P0を検出すれば、液位Hを測定することができます。

  • ρ:液の密度
  • A:有効受圧面積
  • k:ベローズとばねの合成ばね定数

測定原理

測定原理

Q & A

Q1:差動トランスとは?
差動トランス原理 差動トランス原理
A1:差動トランス(DT:Differential Transfer)は機械的な変位を測定するセンサーとして一般的に用いられているものです。変位を電磁誘導を利用して測定するセンサーです。図に示すように1次コイルの両側に逆極で直列に接続された二つの2次コイルと、コイル中を直線的に移動する可動鉄心(コア)から構成されています。
1次コイルを一定周波数の三角波電流信号で励磁すると、二つの2次コイルからコア位置に比例する差動出力信号が誘起されます。この交流の差動出力信号を励磁信号で同期整流(中継箱や変換器にて)し、直流電圧として変位量を検出します。
Q2:差動トランスの特長は?
A2:他の水位計と比較して、耐雷性に優れています。電気品としては主に電線のみなので、耐電圧、耐電流が半導体方式と比較して非常に大きいことが特長です。
Q3:中空ケーブルには同軸ケーブルが必要なのでしょうか?
A3:SL-180型検出器は、内部に差動トランスのみ内蔵し、検出器からの信号は、微小な電圧信号となります。また出力インピーダンスも小さくないため、ケーブルの線間容量の変動による影響を受けます。同軸ケーブルは線間容量の変動が少ないため必要です。途中で一般ケーブルなどを中継することはおやめ下さい。