JPH0282185A - 界面検出走査測定方法 - Google Patents
界面検出走査測定方法Info
- Publication number
- JPH0282185A JPH0282185A JP63235724A JP23572488A JPH0282185A JP H0282185 A JPH0282185 A JP H0282185A JP 63235724 A JP63235724 A JP 63235724A JP 23572488 A JP23572488 A JP 23572488A JP H0282185 A JPH0282185 A JP H0282185A
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- Japan
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- time
- echo
- sampling
- scanning
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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
この発明は、原油タンク内等における堆積物の界面を検
出するための界面検出走査測定方法に関する。
出するための界面検出走査測定方法に関する。
［従来の技術］
この種の界面検出走査測定方法を第４図に示している。
Ｘは、原油タンクであり、Ｗは、底面に堆積したスラッ
ジＱの界面を示している。ソナーＳからｐｐ ｔ（順次
待受け）方式にて送振する単一ビームの放射方向を走査
することにより次々に界面Ｗの検出を行っている。
ジＱの界面を示している。ソナーＳからｐｐ ｔ（順次
待受け）方式にて送振する単一ビームの放射方向を走査
することにより次々に界面Ｗの検出を行っている。
ところで従来の界面検出においては、第４図に示すよう
に、受信時の測定レンジＤを予め設定しており、ソナー
Ｓより一方向に対するビーム送振毎に、第５図に示すよ
うに、ビーム送振用のパルスＱ１の出力時点ｔ、から時
点ｔ８までの、前記測定レンジＤに対応するサンプリン
グ範囲をすべてサンプリングしており、第５図では時点
ｔ、で界面ＷよりのエコーＥ、を検出している。このサ
ンプリングが終了すれば、時点ｔ、にて次の送振パルス
Ｑ。
に、受信時の測定レンジＤを予め設定しており、ソナー
Ｓより一方向に対するビーム送振毎に、第５図に示すよ
うに、ビーム送振用のパルスＱ１の出力時点ｔ、から時
点ｔ８までの、前記測定レンジＤに対応するサンプリン
グ範囲をすべてサンプリングしており、第５図では時点
ｔ、で界面ＷよりのエコーＥ、を検出している。このサ
ンプリングが終了すれば、時点ｔ、にて次の送振パルス
Ｑ。
が出力されるようになっている。
［発明が解決しようとする課題］
ところが、上述の界面検出方法では、ターゲットである
界面Ｗの有無にかかわらず測定レンジＤに対してサンプ
リング入力するため、時点ｔ４〜時点ｔ、のような界面
検出以降の無意味なサンプリングが行なわれ、その結果
、測定時間やデータ処理時間が長くなった。このような
無意味なサンプリングは第４図でわかるように真下方向
に対する走査時に顕著となった。
界面Ｗの有無にかかわらず測定レンジＤに対してサンプ
リング入力するため、時点ｔ４〜時点ｔ、のような界面
検出以降の無意味なサンプリングが行なわれ、その結果
、測定時間やデータ処理時間が長くなった。このような
無意味なサンプリングは第４図でわかるように真下方向
に対する走査時に顕著となった。
又、同一の大きさのターゲットであれば深度に関係なく
同一強度のエコーが得られるよう、深度に比例して、即
ち、受信時間の経過に伴い受信利得を増大させ、水中に
おける伝搬損失を補償したＴＶＧ（タイムバリアプルゲ
イン）を採用している場合、第５図に示したように界面
エコーＥ、検出後の時点ｔ、に現れた２番反射のエコー
Ｅ、がＴＶＧの利得ΔＧによって大きく増大され、ＴＶ
Ｇによる補正後のエコーでは、界面エコーＥ、°と２番
反射によるエコーＥｔ’とでレベル差がなくなり区別が
つかなくなるといった問題が生じた。
同一強度のエコーが得られるよう、深度に比例して、即
ち、受信時間の経過に伴い受信利得を増大させ、水中に
おける伝搬損失を補償したＴＶＧ（タイムバリアプルゲ
イン）を採用している場合、第５図に示したように界面
エコーＥ、検出後の時点ｔ、に現れた２番反射のエコー
Ｅ、がＴＶＧの利得ΔＧによって大きく増大され、ＴＶ
Ｇによる補正後のエコーでは、界面エコーＥ、°と２番
反射によるエコーＥｔ’とでレベル差がなくなり区別が
つかなくなるといった問題が生じた。
この発明は、上述した問題点をなくすためになされたも
のであり、無駄なサンプリングをなくし、測定時間の高
速化を図った界面検出走査測定方法を提供することを目
的とする。
のであり、無駄なサンプリングをなくし、測定時間の高
速化を図った界面検出走査測定方法を提供することを目
的とする。
［課題を解決するための手段］
この発明の界面検出走査測定方法は、予めソナーより所
定方向に対し超音波ビームを送振して界面の深度を検出
し、その深度からソナーの走査範囲内で界面を捕らえる
のに十分な幅の測定レンジを求めておき、実際に界面を
測定する際には、送振した超音波ビームのエコーに対し
、前記測定レンジからのエコーが検出されるように、エ
コーを検出する回路をゲート制御し、該測定レンジでの
検出が済めば、次の超音波ビームを送振することを特徴
とする。
定方向に対し超音波ビームを送振して界面の深度を検出
し、その深度からソナーの走査範囲内で界面を捕らえる
のに十分な幅の測定レンジを求めておき、実際に界面を
測定する際には、送振した超音波ビームのエコーに対し
、前記測定レンジからのエコーが検出されるように、エ
コーを検出する回路をゲート制御し、該測定レンジでの
検出が済めば、次の超音波ビームを送振することを特徴
とする。
［実施例］
第１図は、この発明の界面検出走査測定方法を適用した
界面検出装置の一実施例を示すブロック図である。
界面検出装置の一実施例を示すブロック図である。
■は、ソナーＳよりの受信エコーを増幅する受信増幅器
であり、既述したＴＶＧの利得特性を持つ。２は、受信
増幅器ｌよりのアナログ信号をデジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器であり、３は、Ａ／Ｄ変換器２よりのサン
プリングデータからエコーを検出する信号検出回路であ
る。４は、信号検出回路３よりの検出データを画像デー
タとして記憶する画像メモリであり、５は、画像メモリ
４に記憶された画像データを表示する表示器である。
であり、既述したＴＶＧの利得特性を持つ。２は、受信
増幅器ｌよりのアナログ信号をデジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器であり、３は、Ａ／Ｄ変換器２よりのサン
プリングデータからエコーを検出する信号検出回路であ
る。４は、信号検出回路３よりの検出データを画像デー
タとして記憶する画像メモリであり、５は、画像メモリ
４に記憶された画像データを表示する表示器である。
６は、第２図に示したように真下方向に数回にわたって
走査して得られた、信号検出回路３よりの検出データに
対し、相関処理を行ってターゲットである界面Ｗの深度
を捕らえる相関処理回路である。７は、第２図に示した
ように、ソナーＳの走査範囲内で前記界面Ｗを捕らえる
のに十分となる測定レンジＤ′を予測し、該測定レンジ
Ｄ′におけるターゲットからのエコーに対し、信号検出
回路３でサンプリングが行なわれるよう、予測ゲート信
号を出力する。このサンプリング範囲を第５図で示せば
時点ｔ、〜時点ｔ４の範囲となる。８は、前記サンプリ
ングが終了したとき、次の送振パルスを出力するための
トリガ発生回路であり、９は、トリガ発生回路８よりの
送振トリガ出力に同期してＡ／Ｄ変換器２のサンプリン
グクロックを出力する。ＳＷは、信号検出回路３よりの
検出データを画像メモリ４ある０は相関処理回路６に選
択的に入力するスイッチである。
走査して得られた、信号検出回路３よりの検出データに
対し、相関処理を行ってターゲットである界面Ｗの深度
を捕らえる相関処理回路である。７は、第２図に示した
ように、ソナーＳの走査範囲内で前記界面Ｗを捕らえる
のに十分となる測定レンジＤ′を予測し、該測定レンジ
Ｄ′におけるターゲットからのエコーに対し、信号検出
回路３でサンプリングが行なわれるよう、予測ゲート信
号を出力する。このサンプリング範囲を第５図で示せば
時点ｔ、〜時点ｔ４の範囲となる。８は、前記サンプリ
ングが終了したとき、次の送振パルスを出力するための
トリガ発生回路であり、９は、トリガ発生回路８よりの
送振トリガ出力に同期してＡ／Ｄ変換器２のサンプリン
グクロックを出力する。ＳＷは、信号検出回路３よりの
検出データを画像メモリ４ある０は相関処理回路６に選
択的に入力するスイッチである。
次に上記の界面検出装置の動作を説明する。
まずスイッチＳＷをＸ側に切り替えた上で界面Ｗ対し垂
直方向にビームを数回送振し、その結果、信号検出回路
３で得られた複数の検出データが相関処理回路６に入力
されることにより、界面Ｗの深度が求められ、次に予測
ゲート設定回路７により、前記深度に対するサンプリン
グ範囲が予測され、信号検出回路３に予測ゲート信号と
して設定される。このようにしてサンプリング範囲の設
定が済めば、次にスイッチＳＷをｙ側に切り替えて実際
の界面検出を行う。この界面検出を第３図のタイムチャ
ートを用いて説明する。
直方向にビームを数回送振し、その結果、信号検出回路
３で得られた複数の検出データが相関処理回路６に入力
されることにより、界面Ｗの深度が求められ、次に予測
ゲート設定回路７により、前記深度に対するサンプリン
グ範囲が予測され、信号検出回路３に予測ゲート信号と
して設定される。このようにしてサンプリング範囲の設
定が済めば、次にスイッチＳＷをｙ側に切り替えて実際
の界面検出を行う。この界面検出を第３図のタイムチャ
ートを用いて説明する。
時点１＋＋で送振パルスＱ、の出力により、ビームを送
振すると、このビーム送振に伴う界面ＷよりのエコーＥ
ｌ＋が時点ｊ＋、で受信され、受信増幅器ｌに入力され
る。この受信増幅器１は、図中水１゜たごとく、時間の
経過とともにその利得が増大するＴＶＧ特性を有するた
め、前記エコーＥ、は、ＴＶＧ利得によってエコーＥ１
１’に増幅された後、Ａ／Ｄ変換器２にてデジタル信号
に変換され、信号検出回路３に入力される。
振すると、このビーム送振に伴う界面ＷよりのエコーＥ
ｌ＋が時点ｊ＋、で受信され、受信増幅器ｌに入力され
る。この受信増幅器１は、図中水１゜たごとく、時間の
経過とともにその利得が増大するＴＶＧ特性を有するた
め、前記エコーＥ、は、ＴＶＧ利得によってエコーＥ１
１’に増幅された後、Ａ／Ｄ変換器２にてデジタル信号
に変換され、信号検出回路３に入力される。
ところで、この信号検出回路３には、既述したように、
界面よりのエコーＥｌｆ°の検出時点をカバーするよう
に測定レンジＤ°が設定されており、第２図に示した送
振パルスＱ１の方向に対し設定される測定レンジＤ１°
は、第３図に示した時点ｔｉｔ〜ｔ１４のサンプリング
範囲に対応する。よって信号検出回路３は、時点１＋１
でＡ／Ｄ変換器２よりのデータをサンプリング開始し、
時点ｔ１．ｌでエコＥ １１’を検出し、時点ｔ１４で
サンプリングを終了する。サンプリングが終了すると、
トリガ発生回路８より次の送振パルスＱ、が出力される
と同時にＴＶＧの利得特性が初期状聾にリセットされる
。
界面よりのエコーＥｌｆ°の検出時点をカバーするよう
に測定レンジＤ°が設定されており、第２図に示した送
振パルスＱ１の方向に対し設定される測定レンジＤ１°
は、第３図に示した時点ｔｉｔ〜ｔ１４のサンプリング
範囲に対応する。よって信号検出回路３は、時点１＋１
でＡ／Ｄ変換器２よりのデータをサンプリング開始し、
時点ｔ１．ｌでエコＥ １１’を検出し、時点ｔ１４で
サンプリングを終了する。サンプリングが終了すると、
トリガ発生回路８より次の送振パルスＱ、が出力される
と同時にＴＶＧの利得特性が初期状聾にリセットされる
。
この送振パルスＱ、出力以降の動作は、前回の送振パル
スＱ、出力後の繰り返しであり、時点ｊ＋ａ〜ｔ１８の
サンプリング範囲は、第２図に示した送振パルスＱ、の
の方向に対し設定された測定レンジＤ２°に対応し、時
点１１？において送振パルスＱ、の出力に伴う界面Ｗよ
りのエコーＥｚ＋が検出されている。更に、前回の送振
パルスＱ、の出力に伴う２番反射によるエコーＥ１．が
時点ｔ＋ｅにて検出されている。これらのエコーＥｌｆ
、Ｅｅ＋は、ＴＶＧ利得によってエコーＥ、、’、Ｅ２
．’に増幅されており、そのときの増幅利得は、それぞ
れΔＧ１．ΔＧ。
スＱ、出力後の繰り返しであり、時点ｊ＋ａ〜ｔ１８の
サンプリング範囲は、第２図に示した送振パルスＱ、の
の方向に対し設定された測定レンジＤ２°に対応し、時
点１１？において送振パルスＱ、の出力に伴う界面Ｗよ
りのエコーＥｚ＋が検出されている。更に、前回の送振
パルスＱ、の出力に伴う２番反射によるエコーＥ１．が
時点ｔ＋ｅにて検出されている。これらのエコーＥｌｆ
、Ｅｅ＋は、ＴＶＧ利得によってエコーＥ、、’、Ｅ２
．’に増幅されており、そのときの増幅利得は、それぞ
れΔＧ１．ΔＧ。
（〉ΔＣ，）のため、エコーＥｌ！’とＥｔ＋’とにお
けるレベルの強弱が更に拡大されるようになり、界面よ
りのエコーＥ□′と、２番反射によるエコーＥ１．°と
を容易に判別できる。時点ｊ＋ｅで出力されているＱ３
は３番目の送振パルスである。このようにサンプリング
範囲でのサンプリングが終了すれば直ちに次の送振パル
ス出力によりビームの送振が行なわれるので測定時間を
短縮できる。
けるレベルの強弱が更に拡大されるようになり、界面よ
りのエコーＥ□′と、２番反射によるエコーＥ１．°と
を容易に判別できる。時点ｊ＋ｅで出力されているＱ３
は３番目の送振パルスである。このようにサンプリング
範囲でのサンプリングが終了すれば直ちに次の送振パル
ス出力によりビームの送振が行なわれるので測定時間を
短縮できる。
尚、上記実施例では、スラッジの界面検出について述べ
たが、例えば海底の界面探査に対しても適用できること
は当然である。
たが、例えば海底の界面探査に対しても適用できること
は当然である。
［発明の効果］
以上説明したように、この発明によれば、ソナー走査範
囲内で界面を捕らえるのに十分な測定レンジを予測し、
実際の界面検出時には、前記測定レンジからのエコーの
みを検出し、該測定レンジの信号検出か済めば、次のビ
ームを送振するようにしたので、無意味な信号検出がな
くなり、測定時間を短縮できる。
囲内で界面を捕らえるのに十分な測定レンジを予測し、
実際の界面検出時には、前記測定レンジからのエコーの
みを検出し、該測定レンジの信号検出か済めば、次のビ
ームを送振するようにしたので、無意味な信号検出がな
くなり、測定時間を短縮できる。
第１図はこの発明の界面検出走査測定方法を適用した界
面検出装置の一実施例を示す制御ブロック図、第２図は
、第１図の装置の動作を説明するための図、第３図は、
第１図の装置の制御動作を示すタイムチャート、第４図
は、従来の界面検出方法を説明するための図、第５図は
、従来の界面検出方法の動作を示すタイムチャートであ
る。 １・・・受信増幅器、２・・・Ａ／Ｄ変換器、３・・・
信号検出回路、４・・・画像メモリ、５・・・表示器、
６・・・相関処理回路、７・・・予測ゲート幅設定回路
、８・・・トリガ発生回路、９・・・サンプリングクロ
ック回路。 第３図 特許出願人 古野電気株式会社 代理人 弁理士 青白 葆 外１名
面検出装置の一実施例を示す制御ブロック図、第２図は
、第１図の装置の動作を説明するための図、第３図は、
第１図の装置の制御動作を示すタイムチャート、第４図
は、従来の界面検出方法を説明するための図、第５図は
、従来の界面検出方法の動作を示すタイムチャートであ
る。 １・・・受信増幅器、２・・・Ａ／Ｄ変換器、３・・・
信号検出回路、４・・・画像メモリ、５・・・表示器、
６・・・相関処理回路、７・・・予測ゲート幅設定回路
、８・・・トリガ発生回路、９・・・サンプリングクロ
ック回路。 第３図 特許出願人 古野電気株式会社 代理人 弁理士 青白 葆 外１名
Claims (1)
- （１）予めソナーより所定方向に対し超音波ビームを送
振して界面の深度を検出し、その深度からソナーの走査
範囲内で界面を捕らえるのに十分な幅の測定レンジを求
めておき、実際に界面を測定する際には、送振した超音
波ビームのエコーに対し、前記測定レンジからのエコー
が検出されるように、エコーを検出する回路をゲート制
御し、該測定レンジでの検出が済めば、次の超音波ビー
ムを送振することを特徴とする界面検出操作測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63235724A JPH0282185A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 界面検出走査測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63235724A JPH0282185A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 界面検出走査測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0282185A true JPH0282185A (ja) | 1990-03-22 |
Family
ID=16990287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63235724A Pending JPH0282185A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 界面検出走査測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0282185A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05142345A (ja) * | 1991-11-25 | 1993-06-08 | Kaijo Corp | 超音波による海底面探査装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS578427A (en) * | 1980-06-20 | 1982-01-16 | Babcock Hitachi Kk | Screw type cleaning device for aperture part for measurement |
| JPS57148274A (en) * | 1981-03-10 | 1982-09-13 | Furuno Electric Co Ltd | Underwater detecting device |
-
1988
- 1988-09-19 JP JP63235724A patent/JPH0282185A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS578427A (en) * | 1980-06-20 | 1982-01-16 | Babcock Hitachi Kk | Screw type cleaning device for aperture part for measurement |
| JPS57148274A (en) * | 1981-03-10 | 1982-09-13 | Furuno Electric Co Ltd | Underwater detecting device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05142345A (ja) * | 1991-11-25 | 1993-06-08 | Kaijo Corp | 超音波による海底面探査装置 |
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