JPH06160153A - 深井戸等の水位の測定方法及び測定装置 - Google Patents

深井戸等の水位の測定方法及び測定装置

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JPH06160153A
JPH06160153A JP4332492A JP33249292A JPH06160153A JP H06160153 A JPH06160153 A JP H06160153A JP 4332492 A JP4332492 A JP 4332492A JP 33249292 A JP33249292 A JP 33249292A JP H06160153 A JPH06160153 A JP H06160153A
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JP
Japan
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weight
measuring
wire
water level
depth
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JP4332492A
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Inventor
Takashi Ito
孝史 伊藤
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NITSUKU KK
Original Assignee
NITSUKU KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 障害物による誤データの判別機能を備え且つ
水深も簡単に同一機器で測定できる新規な水位測定手段
を提供する。 【構成】 測定用線材2の先端に吊り下げた重錘1の重
量変化を重量測定部3で連続的に計測して重錘1の一部
水没状態並びに底部到達状態を検知し、当該時の測定用
線材2の繰り出し長さを深さ測定部4で測定して水位面
までの距離並びに水深を計測する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】地震予知や地下の状態変化を観察
するために、地下水位の変化を測定しており、本発明は
この種の測定のための深井戸等の水位の測定方法及びそ
の測定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の測定装置は水位計と称され、線材
の先端部に水位面センサを装着して吊り下げ、水位面を
感知した際の線材の長さで測定個所から水位面までの距
離を検出するものである。
【0003】水位面センサとしては、フロート式と触針
式が知られており、フロート式は線材(計測ワイヤー)
の両端にフロートとフロートより軽い重りを装着し、測
長ローラに掛け回してフロートを水面に落下させると、
フロートが水面に浮くことで重りが釣り合い、そのとき
の線材の落下量(測長ローラーの回転数)で水位面まで
の距離を測定する。また触針式は、重りの先端に針状電
極を3本高さを相違せしめて下方に突設し、重りを測長
ローラーに掛け回した信号ケーブルで吊り下げ、水面と
電極との接触で通電の有無を検知し、最下位電極と中位
電極が通電し、最上位電極が否通電時に当該電極が水位
面位置に到達している判断し、当該時のケーブルの吊り
下げ長さを水位までの距離としているものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで前記の従来手
段はそれぞれ問題点を備えている。例えばフロート式の
機器に於いては、基本的に井戸内にフロートと重りを吊
り下げることになるので、井戸径は相応に大きくなけれ
ばならなく、而も計測ワイヤーの総てを井戸内に位置せ
しめることになるため、計測長さに限度があり、深い井
戸の計測には適しない。又井戸内の障害物によってフロ
ートの下降が阻害されたときに、当該位置が水位面と判
断してしまい、データが正確な測定で得たものかどうか
の判別機能を備えていない。
【0006】また触針式の機器にあっては、信号ケーブ
ルが計測ワイヤーとなるため信号ケーブルと計測機器と
の接続部分はスリップリングを採用しなければならな
く、当該接続点の接触不良防止や、センサ部の水没に対
する湿度対策が必要となり、その保守が煩雑である。而
も前記のフロート式と同様に何らかの障害物によって電
極間の通電状態が生ずると、当該位置を水位面と判断し
てしまい、測定データの誤りを判別する機能を備えてい
ない。
【0007】更にダムや沈砂地等の沈殿物が発生し、水
位面の位置と共に水深の計測も同時に行う必要がある
が、前記の従来の水位計では、水深の計測は不可能であ
るので、別に水深計を用いて計測する必要ある。
【0008】そこで本発明は、障害物による誤データの
判別機能を備えることができ、而も水深も簡単に同一機
器で測定できる新規な水位測定手段を提案したものであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る深井戸等の
水位深さの測定方法は、測定用線材の先端に吊り下げた
重錘の重量変化を連続的に荷重計測して水位位置を検知
し、当該時の測定用線材の繰り出し長さで水位面の位置
を測定することを特徴とするものである。
【0010】また同測定装置は、重錘と、重錘を吊り下
げる線材と、重錘及び吊り下がった線材全体の重量を連
続的に測定する荷重測定部と、線材の繰り出し長さを測
定する深さ測定部と、線材の巻き取り部と、荷重測定部
並びに深さ測定部のデータ入力を受け巻き取り部の動作
を制御すると共に、正確な深さを算出表示する処理部と
で構成したことを特徴とするものである。
【0011】更に前記の測定方法及び測定装置に於い
て、重錘を比重1以上としたことを特徴とするものであ
る。
【0012】
【作用】重錘を測定個所(深井等)に吊り下げ、吊り下
げ重量を連続的に測定しておくと、図1に例示するよう
に重錘aが空中に存在するときは(図1イ)重錘aの重
量の総てが吊り下げ荷重となり、重錘aが水面bと接し
始めると(図1ロ)、当該水没量に応じて重錘aに浮力
が作用し、重錘aの下降と吊り下げ重量の変化量(重量
微分)との対応が所定値であれば、当該位置を水位b面
として、当該時の線材c長さを水位面までの距離のデー
タとするものである。
【0013】また特に重錘に比重1以上であれば、重錘
aが全没して浮力が一定となった後も沈下するので、重
錘aが底面dに達することができ、底面dに達すると重
錘a重量が零となるので吊り下げ荷重が大きく変化し、
この点を底部dまでの距離とするものである。
【0014】従って途中で重錘の下降が障害物によって
阻止された場合には、重錘の下降と吊り下げ重量の変化
量(重量微分)との対応が所定値とならないので、障害
物よる重量変化と判断できるものであり、水位面を正確
に把握でき、また特に重錘の比重を1以上とすると水深
の測定も可能となったものである。
【0015】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。本発
明の実施例装置は、重錘1と、吊り下げ線材2と、荷重
測定部3と、深さ測定部4と、線材の巻き取り部5と、
処理部6とで構成される。
【0016】重錘1は少なくとも比重1以上に形成した
ものであるが、浮力による重量軽減を感知し易いように
比重1.3〜1.5程度が望ましく、また水没させるも
のであるから、腐食の虞が無い材質のものを選択する。
吊り下げ線材2はナイロンテグス、極細のピアノ線、ク
ラスファイバーより線、ビニール線その他を使用しその
先端に前記重錘1を結着し、荷重測定部3及び深さ測定
部4を介して巻き取り部5で巻き取るようにしてなるも
のである。荷重測定部3は荷重ローラ31と同ローラの
取付台32とローラー軸にかかる荷重を計測するロード
セル33からなり、荷重ローラ31に前記吊り下げ線材
2を捲架する。
【0017】深さ測定部4は測長ローラー41とロータ
リーエンコーダ42からなり、測長ローラー41には線
材2を捲架し、ロータリーエンコーダ42は測長ローラ
ー41の回転数並びに回転位置を検出し、線材2の繰り
出し長さデータを得るものである。
【0018】巻き取り部5は巻き取りボビン51と、巻
き取りボビン51の回転駆動を行うサーボモータ52か
らなり、線材2の巻き取り及び繰り出しを行うものであ
る。更に処理部6はロードセル42からの荷重データと
ロータリーエンコーダ42からの線材長データと、予め
線材2の材質で定められる荷重補正データ(線材自重に
よる線材の伸長)並びに温度補正データ(重錘1の比重
変化及び線材の熱膨張)に基づいて、所定の演算処理し
て重錘状態の判別並びに判別結果に対応するザーボモー
タ52の動作制御すると共に、重錘位置(測定結果)を
表示するものである。
【0019】具体的には重錘1を測定しようとする深井
戸に吊り下げ、 D=2×(W−0.5×V×r+n×w) W:重錘の重さ、V:重錘の体積、r:測定井戸の液体
比重、n:線材繰り出し長さ、w:線材の単位長当たり
の重量 当該時の荷重データMが上記式で定めた比較データDと
比較したとき、M>Dであれば重錘を下降させ(重錘は
空中に浮いている)、M<Dであれば重錘を上昇させ
(重錘が水没している)、M=Dのとき(重錘が半没状
態)吊り下げ状態を保つように停止し、そのときの線材
2の繰り出し長さ(ロータリーエンコーダー42からの
パルス信号数の加算値:線材長データ)に所定の補正処
置を行って水位面までの距離を決定するものである。
【0020】また水深の測定は、M<Dであっても更に
重錘を下降させ、M=0のとき重錘が底部に到達したと
判別されるので、当該時の線材長データー値と、水位面
測定データとの差異が水深データとなるものである。
【0021】従って本発明によると単に重錘を深井戸等
に吊り下げるのみで良いから、井戸径の大小に何等関わ
りなく測定が可能であり、而も測定の為のデータ機器並
びに演算機器等は総て地上に配置されるものであるた
め、その保守管理も容易である。
【0022】更に吊り下げ部分(重錘と線材)の重量変
化に基づいて水位面位置の検出を行うものであるから、
荷重の変化状態のデータを検討することで、途中の障害
物による影響は状態変化の不自然さによつて直ぐに判別
できるものである。
【0023】なお本発明は前記の実施例に限定されるも
のではなく、本発明は重錘の吊り下げ荷重の変化を検出
できるものであればよいもので、吊り下げ線材の繰り出
し長さの測定手段や、荷重の測定手段、更には吊り下げ
線材の繰り出し駆動制御手段は任意に定めることができ
るものである。また重錘を比重1以下の場合は水深の測
定ができないのみで、水位位置の測定は可能であるの
で、重錘の比重は必ずしも限定されるものではない。
【0024】
【発明の効果】本発明は以上のように測定用線材の先端
に吊り下げた重錘の重量変化を連続的に計測して重錘の
状態を検知すると共に、測定用線材の繰り出し長さで当
該時の重錘位置を求めて、水位面位置の測定を行うもの
で、従前のフロート式及び触針式の測定機の有する技術
的課題を解決し、特に測定中の障害物による誤データの
判別機能を備えることができたものである。
【0025】更に前記の測定手段に於いて、重錘の比重
を1以上とすると、その水深の測定も可能となるもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理の説明図。
【図2】本発明の実施例装置の簡便な機構図。
【図3】同データ処理部の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
1 重錘 2 吊り下げ線材 3 荷重測定部 31 荷重ローラ 32 取付台 33 ロードセル 4 深さ測定部 41 測長ローラー 42 ロータリーエンコーダ 5 巻き取り部 51 巻き取りボビン 52 ザーボモータ 6 処理部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測定用線材の先端に吊り下げた重錘の重
    量変化を連続的に荷重計測して水位位置を検知し、当該
    時の測定用線材の繰り出し長さで水位面の位置を測定す
    ることを特徴とする深井戸等の水位の測定方法。
  2. 【請求項2】 請求第1項記載の測定方法に於いて、重
    錘に比重1以上の物を採用したことを特徴とする深井戸
    等の水位の測定方法。
  3. 【請求項3】 重錘と、重錘を吊り下げる線材と、重錘
    及び吊り下がった線材全体の重量を連続的に測定する荷
    重測定部と、線材の繰り出し長さを測定する深さ測定部
    と、線材の巻き取り部と、荷重測定部並びに深さ測定部
    のデータ入力を受け巻き取り部の動作を制御すると共
    に、正確な深さを算出表示する処理部とで構成したこと
    を特徴とする深井戸等の水位の測定装置。
  4. 【請求項4】 請求第3項記載の測定装置に於いて、重
    錘を比重1以上としたことを特徴とする深井戸等の水位
    の測定装置。
JP4332492A 1992-11-18 1992-11-18 深井戸等の水位の測定方法及び測定装置 Pending JPH06160153A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100786643B1 (ko) * 2007-05-18 2007-12-21 한국수자원공사 부유물 차단 기능이 있는 곡선이동형 하천 수문관측 장치
CN117868801A (zh) * 2023-12-21 2024-04-12 山东省地质矿产勘查开发局第二水文地质工程地质大队(山东省鲁北地质工程勘察院) 一种水文地质勘查的钻孔水位测量装置
CN121274805A (zh) * 2025-12-08 2026-01-06 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心 一种深度测量装置

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