JP6415844B2 - 投込式水位計の校正システム、その校正方法、および校正機能付き投込式水位計 - Google Patents

Description

本発明は、投込式水位計の指示値の校正技術に関する。

津波や震災などで被災した原子力発電所などのように、立ち入りが困難となった施設において、その内部の液体の水位の測定が求められることがある。従来から知られる水位計として、端部が水底に配置されたバブラチューブで水底に気泡を送り込むのに必要な圧力を計測することで水位を算出する気泡式水位計がある。

気泡式水位計とは、液体中に開口した管からゆっくり気泡を出し、そのときの管内の圧力をセンサによって測定する水位計である。管内の圧力が大気圧と開口端にかかる水圧との和に等しくなることから、大気圧を差し引いた開口端の圧力から水位を求めることができる。

気泡式水位計は、気泡を水底に送り込むためのエアー供給源などが必要となり装置が大型になる。また、予め寸法を測ったうえで所定の位置に固定するための設置工事が必要となる。

このような設置工事を不要とする水位計に投込式水位計がある。投込式水位計は、気泡式水位計に比べ、装置も小さく操作が容易である。この投込式水位計は、一般産業において、河川の監視プログラムや上下水道などの水位を測定するのに広く用いられている。
また、投込式水位計について、設定および維持管理がより簡便で、安定した水位の測定が可能なものも提案されている。

特開平０７−０５４３９４号公報 特開２０００−３３７９４５号公報 実公平３−２８２１号公報

しかしながら、上述した従来の技術では、投込式水位計の指示値の正常性を確認をする際、検出部を大気中まで引き上げて水頭圧をゼロにして、確認をする必要があった。つまり、作業員が現場で検出部を引き上げる必要があり、放射線量の高い放射性汚染水の水位を測定する場合には、校正時に被ばくするという課題があった。

本発明このような事情を考慮してなされたもので、投込式水位計の検出部を引き上げることなく遠隔から校正をすることが可能な投込式水位計の校正システム、その校正方法、その校正プログラムおよび校正機能付き投込式水位計を提供することを目的とする。

本実施形態にかかる投込式水位計の校正システムは、一部が液体中に開放された筐体の内部を圧力センサで封止して、前記圧力センサが液体から受ける水圧と前記筐体に接続された中空ケーブルによって前記内部から受ける大気圧との差圧を検出する検出部と、前記水圧および前記大気圧の差圧に基づいて液体の水位を表示する表示部と、を有する投込式水位計に対して、前記表示部に表示される前記水位の指示値を校正する校正システムにおいて、前記検出部の外表面に開口端が固定されたバブラチューブと、前記バブラチューブに背圧を印加して前記背圧を測定するとともに測定された測定水圧を前記中空ケーブルから印加するパージセットと、前記測定水圧を印加したときに前記指示値がゼロ点を示すように前記指示値の補正をする補正部と、を備え、前記バブラチューブは柔軟なチューブであり、前記中空ケーブルと共に包巻材で包巻されるものである。

また、本実施形態にかかる校正機能付き投込式水位計は、一部が液体中に開放された筐体の内部を圧力センサで封止して、前記圧力センサが液体から受ける水圧と前記筐体に接続された中空ケーブルによって前記内部から受ける大気圧との差圧を検出する検出部と、前記差圧に基づいて液体の水位を表示する表示部と、前記検出部の外表面に固定されて前記検出部が受ける前記水圧を測定する前記検出部の前記外表面に開口端が固定されたバブラチューブと、前記バブラチューブに背圧を印加して前記背圧を測定するとともに測定された測定水圧を前記中空ケーブルから印加するパージセットと、前記測定水圧を印加したときに前記表示部の指示値がゼロ点を示すように前記指示値の補正をする補正部と、を備え、前記バブラチューブは柔軟なチューブであり、前記中空ケーブルと共に包巻材で包巻されるものである。

また、本実施形態にかかる投込式水位計の校正方法は、一部が液体中に開放された筐体の内部を圧力センサで封止して、前記圧力センサが液体から受ける水圧と前記筐体に接続された中空ケーブルによって前記内部から受ける大気圧との差圧を検出する検出部と、前記水圧および前記大気圧の差圧に基づいて液体の水位を表示する表示部と、を有する投込式水位計に対して、前記表示部に表示される前記水位の指示値を校正する校正方法において、前記検出部の外表面に開口端が固定されるとともに柔軟性を有し、前記検出部の外表面に開口端が固定されるとともに、前記中空ケーブルと共に包巻材で包巻するバブラチューブで前記検出部が受ける前記水圧を測定するステップと、前記バブラチューブに背圧を印加して前記背圧を測定するとともに測定された測定水圧を前記中空ケーブルから印加するステップと、前記測定水圧を印加したときに前記指示値がゼロ点を示すように前記指示値の補正をするステップと、を含むものである。

本発明により、投込式水位計の検出部を引き上げることなく遠隔から校正をすることが可能な投込式水位計の校正システム、その校正方法、その校正プログラムおよび校正機能付き投込式水位計が提供される。

第１実施形態にかかる投込式水位計の投込式水位計の校正システムの概略構成図。 投込式水位計の校正システムが適用される投込式水位計が備える検出部の概略断面図。 基準圧側ダイヤフラムおよび水圧側ダイヤフラムにかかるそれぞれの圧力の差圧と水位の指示値との対応関係を示す図。 は従来の投込式水位計の投込式水位計の校正方法の説明図、（Ｂ）は第１実施形態にかかる投込式水位計の校正方法の説明図。 第１実施形態にかかる投込式水位計の校正方法における補正の説明図。 第１実施形態にかかる投込式水位計の校正システムに合わせて設計された中継器の構成図。 第１実施形態において、投込式水位計の校正システムが接続されていないときの投込式水位計を示す概略構成図。 第２実施形態にかかる投込式水位計の校正システムの概略構成図。 第２実施形態にかかる投込式水位計の校正方法における調整の説明図。 第２実施形態にかかる投込式水位計の校正システムの変形例を示す概略構成図。 第１実施形態にかかる校正方法を説明するフローチャート。 第２実施形態にかかる校正方法を説明するフローチャート。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態にかかる投込式水位計の校正システム１０（以下、単に「校正システム１０」という）の概略構成図である。
図２は、校正システム１０が適用される投込式水位計２０が備える検出部２４の概略断面図である。

第１実施形態にかかる校正システム１０は、図１および図２に示されるように、一部が液体中に開放された筐体２１の内部を圧力センサ２２で封止して、圧力センサ２２が液体から受ける水圧Ｐ_ｗと筐体２１に接続された中空ケーブル２３によって内部から受ける大気圧Ｐ_atmとの差圧ΔＰを検出する検出部２４と、水圧Ｐ_ｗおよび大気圧Ｐ_atmの差圧ΔＰに基づいて液体の水位を表示する表示部２６と、を有する投込式水位計２０に対して、表示部２６に表示される水位の指示値を校正する校正システム１０において、検出部２４の外表面に固定されて検出部２４が受ける水圧Ｐ_ｗを測定する測定器１１と、測定器１１で測定された測定水圧Ｐ_ｓを中空ケーブル２３から印加する計測部１１ｂ_１と、測定水圧Ｐ_ｓを印加したときに指示値がゼロ点を示すように指示値の補正Ωをする補正部１２と、を備える。

校正システム１０は、さらに、中空ケーブル２３を大気に開放する大気開放孔１５、大気圧Ｐ_atmと水圧Ｐ_ｗとの差圧ΔＰを電気信号の形態で伝送する信号線３８を固定する信号線孔１４およびバブラチューブ１１ａをパージセット１１ｂに接続させる背圧孔１６を有する中継器１３を備える。

まず、校正システム１０が対象とする投込式水位計２０の一例について、図１〜図３を参照して説明する。

投込式水位計２０を構成する検出部２４は、水位を測定する液体中に投げ込まれて、この液体を貯蔵する構造物の底面まで沈下する。検出部２４は、図２に示されるように、例えば一方の底面に入水孔３３が設けられた筐体２１によって、外形が円筒状となっている。

筐体２１の内部には、入水孔３３が設けられた底面の付近に圧力センサ２２が筐体２１を封止するように設置されている。
この圧力センサ２２によって、筐体２１の内部は周囲の液体から隔離されて、圧力センサ２２からさらに内部には液体は侵入しない。

一方、入水孔３３が設けられていない他方の底面には、中空ケーブル２３が接続されている。中空ケーブル２３は、通常時は、筐体２１が接続されていない他端で大気開放されており、筐体２１の内部を大気圧Ｐ_atmに維持する。圧力センサ２２のうち、封止された筐体２１の内部に面する一面は、この中空ケーブル２３を介して、大気圧Ｐ_atmを受ける。

一方、圧力センサ２２の液体と接触する他面は水圧Ｐ_ｗを受ける。圧力センサ２２は、例えば、ダイヤフラム２５を利用したものが広く使用されている。
ダイヤフラムとは、弾性のある隔膜のことであり、圧力による隔膜の膨張およびへこみの度合いが読み取られるものである。

読み取りには各種の方法があり、オイルで満たしたブルドン管ゲージに接続して読み取る場合や、その変形を機械的、光学的または電気的に読み取る場合もある。電気的に読み取る方法には、ダイヤフラム２５に設置された圧電素子によって歪みを感知する半導体歪ゲ−ジ式または変位を感知する静電容量式などがある。

図２では、水圧Ｐ_ｗを受ける水圧側ダイヤフラム２５ａと、中空ケーブル２３から大気圧Ｐ_atmを受ける基準圧側ダイヤフラム２５ｂと、を有する圧力センサ２２を一例として記載している。
以下、圧力センサ２２を、これら２つのダイヤフラム２５にそれぞれ圧電素子が設けられて、圧電素子に発生した電圧の差分を差分部３５で読み取るものとして説明する。

差分部３５で読み取られた電圧差は、水圧側ダイヤフラム２５ａおよび基準圧側ダイヤフラム２５ｂの受ける圧力の差圧ΔＰとして、Ｖ／Ｉ変換回路３７に送信される。Ｖ／Ｉ変換回路３７は、この電圧差を電流信号に変換して信号線３８に出力する。信号線３８は、中空ケーブル２３および強化線１８とともに被覆材１７に被覆されて、変換部３２（図１）に接続されている。

なお、この変換部３２は、図１に示されるように、液体が貯蔵された構造物から離れた場所に設置されていることが多い。
第１実施形態にかかる校正システム１０または投込式水位計の校正方法（以下、単に「校正方法」という）を適用する投込式水位計２０の多くが、放射線汚染水に対して用いられるからである。
変換部３２は、受信した電流信号について再度Ｉ／Ｖ変換をして、例えば中央制御室４１などに設置された表示部２６へ送信する。

ここで、図３は、基準圧側ダイヤフラム２５ｂおよび水圧側ダイヤフラム２５ａにかかるそれぞれの圧力の差圧ΔＰと表示部２６で表示される水位の指示値との対応関係を示す図である。
表示部２６は、変換部３２（図１）から送信される差圧ΔＰに基づく電気信号を液体の水位（図３では、３６．４ｍ）として表示する。

この表示部２６の指示値にずれがない場合は、差圧ΔＰが０のとき、指示値も０を示すこととなる。第１実施形態にかかる校正システム１０および校正方法は、この表示部２６の指示値を校正するものである。

次に、図１に戻って校正システム１０が備える各種の部材について説明する（適宜、図２および図３を参照）。測定器１１は、検出部２４の外表面に固定されて検出部２４が受ける水圧Ｐ_ｗを測定する。測定器１１は、例えば、検出部２４の外表面に開口端２７が固定されたバブラチューブ１１ａと、バブラチューブ１１ａに背圧を印加してこの背圧を測定するパージセット１１ｂと、からなる。

パージセットは、一般に、背圧を測定する機能とともに、測定した背圧を接続される他の部材に印加する機能も有する。すなわち、パージセット１１ｂは、開口端２７からバブルが出るまで背圧を印加する計測部１１ｂ_１（１１ｂ）と、開口端２７からバブルが出る限界の背圧を中空ケーブル２３に印加する印加部１１ｂ_２（１１ｂ）と、から構成される。
なお、バブラチューブ１１ａおよびパージセット１１ｂを使用しない場合、印加部１１ｂ_２は測定器１１から独立して設けられることもある。

バブラチューブ１１ａは、検出部２４の外表面に開口端２７が固定されたシリコンなどからなる難腐食性のチューブである。既製の検出部２４に付加的にバブラチューブ１１ａを固定する場合には、図２に示されるように被覆材１７をさらに包巻材１９で包巻して一本の伝線２９にすればよい。

バブラチューブ１１ａの大気中に出された他方の自由端は、変換部３２の近傍に設置されたパージセット１１ｂの計測部１１ｂ_１に接続される。そして、バブラチューブ１１ａには、開口端２７からバブルが出るまで、計測部１１ｂ_１によって背圧が印加される。

計測部１１ｂ_１は、背圧を増加させていき、開口端２７からバブルが出る限界の背圧を測定水圧Ｐ_ｓとして印加部１１ｂ_２に送信する。測定水圧Ｐ_ｓの値を受信した印加部１１ｂ_２は、通常は大気開放されている中空ケーブル２３からこの測定水圧Ｐ_ｓを印加する。

このとき、開口端２７が検出部２４の外表面に固定されていることから、計測部１１ｂ_１によって印加される限界の背圧は、水圧Ｐ_ｗとほぼ同一となる。
なお、例えば開口端２７と水圧側ダイヤフラム２５ａとの位置にずれがある場合、このずれは、パージセット１１ｂにおいて微修正されて、水圧Ｐ_ｗと完全に一致される。

ここで、図４（Ａ）は、従来の投込式水位計２０の校正方法の説明図、図４（Ｂ）は、第１実施形態にかかる校正方法の説明図である。
従来では、表示部２６の水位の指示値を校正する場合、検出部２４を一度水面まで引き上げて、水圧側ダイヤフラム２５ａにかかる水圧Ｐ_ｗを大気圧Ｐ_atmと一致させていた。
検出部２４を引き上げることで、図４（Ａ）に示されるように、水圧Ｐ_ｗは降下して（Ｐ_ｗ１→Ｐ_ｗ２）、完全に水上まで引き上げたときに、指示値がゼロ点を示すか確認していた。

一方、第１実施形態にかかる校正方法では、検出部２４を引き上げる代わりに、基準圧側ダイヤフラム２５ｂに上述の測定水圧Ｐ_ｓを印加して基準圧を変化させる。つまり、図４（Ｂ）に示されるように、基準圧側ダイヤフラム２５ｂにかかる圧力を上昇させて（Ｐ_atm１→Ｐ_atm２）、基準圧側ダイヤフラム２５ｂの圧力を水圧Ｐ_ｗに一致させる。

ここで、図５は、第１実施形態にかかる校正方法における補正Ωの説明図である。前述したように、測定水圧Ｐ_ｓを水圧Ｐ_ｗと完全に一致させている。
よって、測定水圧Ｐ_ｓを基準圧側ダイヤフラム２５ｂに印加すると、図５に示されるように、２つのダイヤフラム２５にかかる圧力の差圧ΔＰは０となる。このとき表示部２６の指示値が０でない場合（図５では１．２ｍ）、この指示値はずれていることとなり、ゼロ点補正が必要となる。

補正部１２は、測定水圧Ｐ_ｓを基準圧側ダイヤフラム２５ｂに印加したときに指示値がゼロ点を示すように指示値の補正Ωをする。補正部１２は、図１に示されるように変換部３２に接続されて、補正Ωを自動で行うことができる。

例えば、印加部１１ｂ_２が測定水圧Ｐ_ｓを印加した際に、同時に信号Ｓを発信させて、この信号Ｓを補正部１２が受信したときの指示値が０となるように補正Ωをすればよい。また、図５などに示されるように、表示部２６に補正部１２を一体化させて、作業員などが補正ボタン１２ａ（１３）から手動で補正Ωをしてもよい。

ところで、図６は、第１実施形態にかかる校正システム１０に合わせて設計された中継器１３の構成図である。上述したように、差圧ΔＰの電気信号は、信号線３８で変換部３２へ伝送される。

しかし、校正システム１０が適用される投込式水位計２０の多くは放射線汚染水に対して適用されるので、その水位は遠隔管理される。よって、信号線３８は、延長信号線３８ａで延長されて、放射線汚染水を貯蔵する構造物から離して設置された変換部３２へ接続されることが想定される。

信号線３８の自由端は、液体の注入口など少なくとも作業員が短時間立ち入られる場所で、中継器１３のコネクタ１４ａを有する信号線孔１４に通されて固定される。
また、中継器１３には、大気開放孔１５が設けられており、中空ケーブル２３が接続される。大気開放孔１５には、通常時では、中空ケーブル２３以外何も接続されず、中空ケーブル２３は大気開放されている。

しかし、校正システム１０で校正する場合、この中空ケーブル２３に印加部１１ｂ_２などを接続して、測定水圧Ｐ_ｓを印加する必要がある。そこで、この大気開放孔１５にコネクタ１５ａを設けて、延長中空ケーブル２３ａが中空ケーブル２３に容易に接続されるようにする。

さらに、測定水圧Ｐ_ｓの値を取得するため、バブラチューブ１１ａをパージセット１１ｂの計測部１１ｂ_１に接続する必要がある。そこで、中継器１３に、バブラチューブ１１ａを計測部１１ｂ_１に接続させる背圧孔１６およびそのコネクタ１６ａを設ける。

なお、いずれのコネクタ（１４ａ，１５ａ，１６ａ）も、図６に示されるような一部品である必要はなく、それぞれの接続孔（１４，１５，１６）と一体となっていてもよい。
このように、信号線孔１４、大気開放孔１５、および背圧孔１６を備えた中継器１３を設けることで、校正時に校正システム１０を短時間で接続することができる。すなわち、作業員の被ばくを最小限にすることができる。

次に、第１実施形態にかかる校正方法を図１１のフローチャートを用いて説明する（適宜図１、図２、図６および図７を参照）。
図７は、第１実施形態において、校正システム１０が接続されていないときの投込式水位計２０を示す概略構成図である。

対象となる投込式水位計２０は、検出部２４が、水位が検出される液体を貯蔵した構造物の底部に沈下している。検出部２４には、バブラチューブ１１ａが、一方の開口端２７を検出部２４の外表面に固定されて設置されている。バブラチューブ１１ａの他方の自由端は、中継器１３に接続されている。また、中空ケーブル２３は、中継器１３の大気開放孔１５において大気開放されている。

一方、信号線３８は、校正時でなくても、延長信号線３８ａで変換部３２に接続されており、検出された差圧ΔＰの電気信号を変換部３２へ伝送している。変換部３２で受信した電気信号は、中央制御室４１などに設置された表示部２６へ送られて、作業員によって監視されている。

このような投込式水位計２０に対して、まず、校正システム１０を接続する（Ｓ１１）。
具体的には、まず、作業員が中継器１３の背圧孔１６に延長背圧ケーブル１１ａ_１を接続して、バブラチューブ１１ａとパージセット１１ｂを接続する。

また、基準圧切換弁３１が設置された延長中空ケーブル２３ａを大気開放孔１５に接続する。この大気開放孔１５に印加部１１ｂ_２を接続して、中空ケーブル２３を介して検出部２４の封止された内部の圧力を変更することができるようにする。

同時に、補正部１２を変換部３２に接続する。
なお、補正部１２を常時変換部３２に接続することまたは変換部３２に内蔵することも可能である。また、表示部２６の補正ボタン１２ａによって補正Ωをする場合は、補正部１２を変換部３２に接続しなくてもよい。

次に、バブラチューブ１１ａに背圧を印加する（Ｓ１２）。
そして、検出部２４の外表面に固定されて検出部２４が受ける水圧Ｐ_ｗを測定水圧Ｐ_ｓとして測定する（Ｓ１３）。

次に、パージセット１１ｂの計測部１１ｂ_１から基準圧切換弁３１で中空ケーブル２３を大気開放側から印加部側へ切り替えて、測定された測定水圧Ｐ_ｓを中空ケーブル２３から検出部２４に印加する（Ｓ１４）。
測定水圧Ｐ_ｓは水圧Ｐ_ｗと一致するはずであるので、図５に示されるように、差圧ΔＰは０となる。

そして、このときの表示部２６の指示値がゼロ点を示すように、指示値の補正Ωをする（Ｓ１５）。
なお、上述したように、補正Ωは、自動であっても、作業員による手動の補正であってもよい。

以上のように、第１実施形態にかかる校正システム１０および校正方法によれば、検出部２４を引き上げることなく遠隔から校正をすることができる。

なお、上述した校正システム１０を投込式水位計２０に一体化させて、全体として校正機能付き水位計４０とすることもできる。

（第２実施形態）
図８は、第２実施形態にかかる校正システム１０の概略構成図である。
また、図９は、第２実施形態にかかる校正方法の説明図である。

第２実施形態にかかる校正システム１０は、図８および図９に示されるように、中空ケーブル２３を介して検出部２４に大気圧Ｐ_atmから水圧Ｐ_ｗまでの複数の指標圧Ｐ_ｃ（Ｐ_ｃ１〜Ｐ_ｃ５）を印加する指標圧付加部３４と、指標圧付加部３４に接続されて指標圧Ｐ_ｃと測定水圧Ｐ_ｓとの差圧ΔＰ_ｃを検知する基準圧力計３６と、を備える。

表示部２６の指示値が適切であるか否かを厳密に確認する場合、一般には、第１実施形態に示したゼロ点補正だけでは不十分である。２つのダイヤフラム２５にかかる差圧ΔＰが０のとき指示値が０となる場合でも、差圧ΔＰが０以外の値となったときに、指示値が正確な値となることは保障されないからである。

つまり、表示部２６の指示値を厳密に校正する場合には、ゼロ点補正に加えて、０以外の差圧ΔＰに対する指示値が適切であるか確認する、いわゆるスパン調整をする必要がある。そこで、第２実施形態にかかる校正システム１０は、上述のように、指標圧付加部３４および基準圧力計３６を備える。

指標圧付加部３４は、検出部２４に大気圧Ｐ_atmから水圧Ｐ_ｗまでの複数の指標圧Ｐ_ｃを印加する。指標圧付加部３４は、例えば図８に示されるように、基準圧力計３６が接続された加圧ポンプ３４ａ（３４）などである。

延長中空ケーブル２３ａに設置された前述の基準圧切換弁３１は三方弁などである。
校正時には、基準圧切換弁３１の２つの接続孔は、一方に印加部１１ｂ_２が接続されて、他方が大気開放されて、適宜基準圧側ダイヤフラム２５ｂにかかる基準圧が切り換えられる。

第２実施形態のスパン調整を行う際は、この大気開放側の接続孔に、同じく三方弁のスパン切換弁４２が接続される。そして、このスパン切換弁４２に指標圧付加部３４が基準圧力計３６とともに接続される。

基準圧力計３６は、図９に示されるように、指標圧付加部３４が印加した指標圧Ｐ_ｃと背圧との差圧ΔＰ_ｃの値またはこの差圧ΔＰ_ｃを水位に変換した値を表示する。この基準圧力計３６の値を正確なものとみなして、表示部２６の指示値が基準圧力計３６の表示からずれている場合に、表示部２６の指示値の調整Θをする。

表示部２６の調整Θは、中央制御室４１の作業員が基準圧力計３６を視認しながら、手動で行う。また、基準圧力計３６を変換部３２に接続して、変換部３２に接続された補正部１２で自動で調整Θをさせてもよい。

また、図１０は、第２実施形態にかかる校正システム１０の変形例を示す概略構成図である。指標圧付加部３４は、図１０に示されるように、加圧ポンプ３４ａに代わり、変換部３２および印加部１１ｂ_２に接続される調圧部３４ｂ（３４）であってもよい。

例えば、調圧部３４ｂは、印加部１１ｂ_２が出力する圧力を指標圧Ｐ_ｃに調節して、基準圧切換弁３１に印加する。同時に、印加した指標圧Ｐ_ｃと背圧との差圧ΔＰ_ｃを変換部３２へ送信して、変換部３２に接続された補正部１２で自動で調整Θをさせる。
この場合の基準圧力計３６は、調圧部３４ｂに内蔵された部材またはプログラムである。

当然、完全に自動化せずに、中央制御室４１の表示部２６に備えられた調節ボタン１２ｂ（図９）で印加する指標圧Ｐ_ｃを決定してもよい。この場合、決定された指標圧Ｐ_ｃは、変換部３２を介して調圧部３４ｂへ送信される。このように指標圧付加部３４を調圧部３４ｂとすることで、スパン調整を完全自動化または半自動化にすることができる。

このように、第２実施形態では、ゼロ点以外の指示値も校正するスパン調整をすることができる。

なお、ゼロ点以外の指示値を校正すること以外は、第２実施形態は第１実施形態と同じ構造および動作手順となるので、重複する説明を省略する。
図面においても、共通の構成または機能を有する部分は同一符号で示し、重複する説明を省略する。

次に、第２実施形態にかかる校正方法の動作手順を、図１２のフローチャートを用いて説明する（適宜図８を参照）。

なお、第２実施形態のスパン調整は、第１実施形態のゼロ点補正とともに実施するのが一般的であるが、第１実施形態で述べた動作と重複するゼロ点補正の説明は省略する。また、スパン調整は、上述したように、完全自動化にまたは半自動化にすることが可能であるが、手動でのスパン調整の場合に限定して説明する。

まず、校正システム１０を接続する（Ｓ２１）。校正システム１０の接続の際、ゼロ点補正と同様の接続に加えて、スパン切換弁４２、加圧ポンプ３４ａおよび基準圧力計３６を接続する。
そして、スパン切換弁４２を大気圧側から加圧ポンプ側へ切り替える（Ｓ２２）。

次に、中空ケーブル２３を介して、検出部２４の内部の基準圧側ダイヤフラム２５ｂに指標圧Ｐ_ｃを印加する（Ｓ２３）。
そして、表示部２６を基準圧力計３６と比較する（Ｓ２４）。
表示部２６の指示値が、基準圧力計３６の表す差圧ΔＰまたはこの差圧ΔＰを水位に変換した値からずれている場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、指示値の調整Θをして、再度比較する（Ｓ２６：Ｓ２９へ）。

指示値にずれがない場合（Ｓ２５：ＮＯ）、印加する指標圧Ｐ_ｃをさらに増加させる（Ｐ_ｃｎ→Ｐ_ｃｎ＋１）。基準圧側ダイヤフラム２５ｂの圧力（指標圧Ｐ_ｃ）が水圧Ｐ_ｗとなった場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、基準圧側ダイヤフラム２５ｂを減圧する（Ｓ２８）。

なお、基準圧側ダイヤフラム２５ｂの圧力が水圧Ｐ_ｗとなったとき、基準圧力計３６が示す差圧ΔＰ（または、水位）は０となる。印加する指標圧Ｐ_ｃを小さくしていき（Ｐ_ｃｎ→Ｐ_ｃｎ−１）、それぞれの指標圧Ｐ_ｃにおいて表示部２６を基準圧力計３６と比較する（Ｓ２９）。

指標圧Ｐ_ｃを減少させる場合も、増加させる場合と同様に、指示値にずれがある場合に指示値の調整Θをする（Ｓ３０：ＹＥＳ：Ｓ３１：Ｓ３０へ）。
このような調整Θを、基準圧側ダイヤフラム２５ｂの圧力が大気圧Ｐ_atmとなるまで指標圧Ｐ_ｃを減圧をしながら繰り返す（Ｓ３２：ＮＯ：Ｓ２８へ）。
そして、指標圧Ｐ_ｃが大気圧Ｐ_atmとなったらスパン調整を終了する（Ｓ３２：ＹＥＳ）。

このように、第２実施形態にかかる校正システム１０によれば、第１実施形態の効果に加えて、指示値のスパン調整をすることができるので、この指示値を厳密に校正することができる。
さらに、このスパン調整は、調圧部３４ｂを備えることで、自動で行うことができる。

以上述べた少なくとも一つの実施形態の校正システム１０によれば、基準圧側ダイヤフラム２５ｂに測定水圧Ｐ_ｓを印加することにより、検出部２４を引き上げることなく遠隔から校正をすることが可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

例えば、各実施形態では水位が検出される液体を放射能汚染水に限定して説明したが、本発明は、対象が放射能汚染水に限定されない。

１０…校正システム、１１（１１ａ，１１ｂ）…計測器（バブラチューブ，パージセット）、１１ａ_１（１１）…延長背圧ケーブル、１１ｂ_１（１１ｂ）…計測部、１１ｂ_２（１１ｂ）…印加部、１２（１２ａ，１２ｂ）…補正部（補正ボタン，調節ボタン）、１３…中継器、１４（１４ａ）…信号線孔（コネクタ）、１５（１５ａ）…大気開放孔（コネクタ）、１６（１６ａ）…背圧孔（コネクタ）、１７…被覆材、１８…強化線、１９…包巻材、２０…投込式水位計、２１…筐体、２２…圧力センサ、２３…中空ケーブル、２３ａ（２３）…延長中空ケーブル、２４…検出部、２５（２５ａ，２５ｂ）…ダイヤフラム（水圧側ダイヤフラム，基準圧側ダイヤフラム）、２６…表示部、２７…開口端、２９…伝線、３１…基準圧切換弁、３２…変換部、３３…入水孔、３４（３４ａ，３４ｂ）…指標圧付加部（加圧ポンプ，調圧部）、３５…差分部、３６…基準圧力計、３７…Ｖ／Ｉ変換回路、３８…信号線、３８ａ…延長信号線、４０…校正機能付き水位計、４１…中央制御室、４２…スパン切換弁、Ｐ_atm…大気圧、Ｐ_ｃ…指標圧、Ｐ_ｓ…測定水圧、Ｐ_ｗ…水圧、Ｓ…信号、ΔＰ…差圧、ΔＰ_ｃ…差圧、Θ…調整、Ω…補正。

Claims (8)

1. 一部が液体中に開放された筐体の内部を圧力センサで封止して、前記圧力センサが液体から受ける水圧と前記筐体に接続された中空ケーブルによって前記内部から受ける大気圧との差圧を検出する検出部と、
   前記水圧および前記大気圧の差圧に基づいて液体の水位を表示する表示部と、を有する投込式水位計に対して、前記表示部に表示される前記水位の指示値を校正する校正システムにおいて、前記検出部の外表面に開口端が固定されたバブラチューブと、
   前記バブラチューブに背圧を印加して前記背圧を測定するとともに測定された測定水圧を前記中空ケーブルから印加するパージセットと、
   前記測定水圧を印加したときに前記指示値がゼロ点を示すように前記指示値の補正をする補正部と、を備え、
   前記バブラチューブは柔軟なチューブであり、前記中空ケーブルと共に包巻材で包巻されることを特徴とする投込式水位計の校正システム。
2. 前記中空ケーブルに設置されてこの中空ケーブルを介して前記検出部に印加される圧力を前記大気圧から前記測定水圧に切り換える基準圧切換弁を備えることを特徴とする請求項１に記載の校正システム。
3. 前記中空ケーブルを介して前記検出部に前記大気圧から前記水圧までの複数の指標圧を印加する指標圧付加部と、
   前記指標圧付加部に接続されて前記指標圧と前記測定水圧との差圧を検知する基準圧力計と、を備えることを特徴とする請求項２に記載の校正システム。
4. 前記中空ケーブルに設置されてこの中空ケーブルを介して前記検出部に印加される圧力を前記大気圧から前記測定水圧に切り換える圧力ポンプと、
   前記基準圧切換弁に接続されて前記検出部の前記内部に印加される圧力を前記大気圧から前記圧力ポンプからの前記指標圧に切り換えるスパン切換弁と、を備えることを特徴とする請求項３に記載の校正システム。
5. 一部が液体中に開放された筐体の内部を圧力センサで封止して、前記圧力センサが液体から受ける水圧と前記筐体に接続された中空ケーブルによって前記内部から受ける大気圧との差圧を検出する検出部と、
   前記差圧に基づいて液体の水位を表示する表示部と、
   前記検出部の外表面に固定されて前記検出部が受ける前記水圧を測定する前記検出部の前記外表面に開口端が固定されたバブラチューブと、
   前記バブラチューブに背圧を印加して前記背圧を測定するとともに測定された測定水圧を前記中空ケーブルから印加するパージセットと、
   前記測定水圧を印加したときに前記表示部の指示値がゼロ点を示すように前記指示値の補正をする補正部と、を備え、
   前記バブラチューブは柔軟なチューブであり、前記中空ケーブルと共に包巻材で包巻されることを特徴とする校正機能付き投込式水位計。
6. 前記中空ケーブルを大気に開放する大気開放孔、前記差圧を電気信号の形態で伝送する信号線を固定する信号線孔および前記バブラチューブを前記パージセットに接続させる背圧孔を有する中継器を備えることを特徴とする請求項５に記載の校正機能付き投込式水位計。
7. 前記圧力センサは、開放された前記筐体の端部を封止して液体中で前記水圧を受ける水圧側ダイヤフラムと、封止された前記筐体の前記内部に配置されて前記筐体に接続された前記中空ケーブルから大気圧を受ける基準圧側ダイヤフラムと、を備えることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の校正機能付き投込式水位計。
8. 一部が液体中に開放された筐体の内部を圧力センサで封止して、前記圧力センサが液体から受ける水圧と前記筐体に接続された中空ケーブルによって前記内部から受ける大気圧との差圧を検出する検出部と、
   前記水圧および前記大気圧の差圧に基づいて液体の水位を表示する表示部と、を有する投込式水位計に対して、前記表示部に表示される前記水位の指示値を校正する校正方法において、前記検出部の外表面に開口端が固定されるとともに柔軟性を有し、前記検出部の外表面に開口端が固定されるとともに、前記中空ケーブルと共に包巻材で包巻するバブラチューブで前記検出部が受ける前記水圧を測定するステップと、
   前記バブラチューブに背圧を印加して前記背圧を測定するとともに測定された測定水圧を前記中空ケーブルから印加するステップと、
   前記測定水圧を印加したときに前記指示値がゼロ点を示すように前記指示値の補正をするステップと、を含むことを特徴とする投込式水位計の校正方法。

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