JPH06213842A - 直示型積雪含水率計 - Google Patents

直示型積雪含水率計

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JPH06213842A
JPH06213842A JP33340692A JP33340692A JPH06213842A JP H06213842 A JPH06213842 A JP H06213842A JP 33340692 A JP33340692 A JP 33340692A JP 33340692 A JP33340692 A JP 33340692A JP H06213842 A JPH06213842 A JP H06213842A
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JP
Japan
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water content
snow
computer
measured
mass
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JP33340692A
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English (en)
Inventor
Kosaburo Sato
幸三郎 佐藤
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  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 [目的] 従来、手動により測定されていた積雪含水率
の測定を自動化し、その測定記録もコンピューターによ
り自動記録すると共に、外部出力とり出し端子から、有
線・無線・人工衛星とステム等を用い遠隔地へ伝送す
る。又電子掲示板等により野外においても大型表示が出
来るようにする。 [構成] 質量の計測は電子天秤、温度の計測は熱容量
の小さい温度センサーを用い、凡ての測定値はコンピュ
ータにとりこむようにし、与えられた数式に従ってプロ
グラム化されたソフトウェアに測定値を自動的にとり込
み演算処理し、測定誤差を少くして含水率を表示するよ
うに構成各部品が配慮されている。 [効果] 積雪の雪質は緯度及び高度に従って変化し、
その処理方法、利用方法も夫々含水率の大小に従って対
応を配慮する必要がある。本発明は雪崩対策、道路、山
岳スキー対策等克雪、利雪対策の優力な情報を提供する
ものであり、社会的にも経済的にもその効果は極めて大
きい。

Description

【発明の詳細な説明】 [0001] [産業上の利用分野]本発明は積雪に含有する水分量の
大小を測定表示し、積雪の状態を示すことにより、積雪
の利用分野(スキー、その他木材運般等)における積雪
への対応に関する情報を提供する。又、建物の屋根、道
路、空港等における除雪、及び排雪等の処理に際し、そ
の対応を配慮する情報を提供する事に関するものであ
る。 [0002] [従来の技術]従来の積雪含水率の測定原理には次のも
のがある。1.0℃の積雪中の單位質量当りの氷の部分
の質量を温度既知のある質量の温水により融解させ、そ
の時の温度低下値と積雪と温水の質量を吉田式含水率計
に適用する数式に代入して算出する方法であるが計測の
操作が複雑で時計がかゝる。この原理に従って操作を多
少簡單にしたものに秋田谷式含水率計がある。 [0003]單位質量中の積雪の氷の部分が示める体積
は水に変換されると減少するこの割合から含水率を計測
する方法であるが、積雪中に含有する空気成分の処理に
問題が起る。 [0004]單位質量中の積雪中の水部分を遠心力によ
り外部へとり出し、その質量から含小率を計測する方法
があるが水の表面張力に附着する部分の水を排外する事
が困難で無理に遠心力を増加すると氷の融点効果を起
し、水分量が増加する。 [0005]單位質量当りの積雪の氷部分の誘電率ε
と水部分の誘電率εが異なので、εとε+ε
測定値からεを求め含水率を計測する方法があるが試
料により、水成の分布構造が同一單位質量の積雪でも異
なるので測定誤が大きい。 [0006] [発明が解決しようとする課題]上記の方法は各々測定
の操作が異なるが概して測定操作が複雑だ時間がかゝ
り、研究測定者にとっては不便をもたらしおり、一般的
に利用されていない状況にあると共に測定誤差の範囲も
大きいものがある。測定値は、夫々記録し計算処理する
必要あり。 [0007]本発明においてはこれ等の計測、記録及び
計算処理は装置に内蔵する小型コンピューターにより計
算処理され直に表示部に表示し、又外部出力端子によ
り、測定値を自由に遠隔地へ伝達し記録出来る。又多数
試料の測定値は測定順に整理記録するフロッピにおさ
め、他のコンピュータに移動して利用できる。測定誤差
についても測定精度を向上することが出来る。 [作用] [0008]本発明の測定原理は図 に示されるように
單位質量中の氷部分と水部分の割合を図中A位置に示
す。縦軸に質量の割合を示し、横軸に時間の推移を示
す。この積雪試料に熱エネルギーを加えると氷部分は融
解し、時間の経過と共にA位置へ推移し水部分が増加
する。次いでA位置に達すると氷部分は完全に融解
し、凡て水部分となる。この場合の容器内の温度経過の
様子を図中Tに示す。図に示されるように氷と水が共
存す中0℃を示し、完全に水のみとなった時点から水温
は上昇し、曲線Tを示す。 [0009]温度がある一定値tに達した時点で発熱
体の電力は自動的に遮断状態となるうにする。しかし、
温度の慣性により温度センサーの示す値は上昇を続け、
遂に極値を示し次いで降下する。この間において装置内
のコンピューターにとりこまれた検出値は参照数式(末
頁に示す)のプログラムにより計算処理を行って表示板
に直示的に含水率を重量%で表示する。又請求項2に示
す方法によっても含水率を重量%で表示する事が出来
る。 [実施例]以下図 に基づいて本発明の計測装置の概要
と計測過程を説明する。 [0010]含水率を測定しようとする積雪ケ所におい
て、図 のように平面金属板Aを積雪に対して水平方向
へさし込む。次にその垂直上方より円筒形空中筒を積雪
にさし込み板Aに達すようにする。この空中円筒の上縁
に接するように平面金属板Bを押し込み、次いで積雪中
からこの金属筒をとり出し、図 のように雪押し出し具
により、金属円筒から被測定積雪試料をとり出す。次に
これを図 の電子天秤に乗せ袋代分を差し引くように天
秤をセットし、自動計測後エンターキーを押して自動的
にコンピューターにとりこまれる。次にこれを図 に示
すように断熱容器に入れふたをしてエンターキーを押す
と容器内に設置してある発熱体13に電力が送られる。
容器内の温度センサー14は容器内の温度を時々計測し
てケーブル21を通してコンピューターの計算部にある
時間間隔毎にとりこまれる。 [0011]測定中、断熱容器を多少手によって振り廻
し、測定試料の融雪を促進させる。このように融雪が完
了して水温がある一定値に達すると供給電力は自動的に
停止され、入力された情報をコンピューターはプログラ
ムに従って計算し、表示板に含水率として示される。供
給された電力は凡て積雪の融解に使用されず、断熱容器
内の試料以外部分への熱量供給、容器外への熱量の伝達
放出があるのでこれらを除く補正を行うようにする。1
回目の測定終了後はファンクションキーを押し測定回数
順の番号を数字キーを用いて入力す。2回目以降の測定
は前回の測定の影響をうけないような状態に戻し、測定
に入る。測定値は測定回数順に記録される。外部へ出力
をとり出す時は外部とり出し端子を用い、夫々の方法に
より出力情報を利用する。 [発明の効果]本発明によれば、積雪の含水率の測定は
極めて簡單な操作で容易に多数の試料を測定出来ると同
時に、容易に記録、保存、整理、遠隔地への伝達が可能
となる。又道路、雪崩発生地点、スキー場、屋根雪処
理、その他積雪処理及び利用する場所において積雪の雪
質を定量的に表示し、その対策をとる事が出来る。その
効果は社会経済的にも事故防止の予知、予報のためにも
現在迄出来なかった積雪情報として極めて大きい効果を
示す。
【図面の簡単な説明】 【図1】図面は本発明の測定原理を示したもので装置の
測定概念を示した図である。 【図2】図面は本発明において測定試料を準備するため
の方法を示した図である。 【図3】図面は本発明における積雪含水率計の各部分の
構成要素の概略を示す平面図(A)と熱量計測のための
断熱容器の断面図(B)である。又操作キー列(C)を
示す。 [符号の説明] 1 電子天秤 2 Rs−232C 3 コンピューター(CUP) 4 操作キー列 5 液晶表示板 6 出力センサーケーブル 7 出力センサーケーブル差し込み口 8 積雪含水率計スイッチ 9 電源表示ランプ 10 電源表示ランプ 11 携帯の装置配置用ケース 12 断熱小型容器 13 面発熱体 14 断熱小型容器内用温度センサー 15 外気温用温度センサー 16 測定雪試料 17 断熱小型容器用ふた 18 めす型ピン(面発熱体リード線用)1対 19 おす型ピン(面発熱体リード線用)1対 20 めす型ピン(小型断熱容器内用)1対 21 おす型ピン(小型断熱容器内用)1対 22 漏水防止用Oリング 23 電源(交流、直流、蓄電池を用い出力DC12ボ
ルトとする。)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 [請求項] 積雪の温度が0℃において單位質量当りに
    含有する水部分の質量の百分率の値を積雪の含水率とい
    う。(以下含水率とはこの事を意味する)この含水率を
    図1に示す装置内に配置してある電子部品、電気回路小
    型コンピューター、発熱体、温度計測素子、小型断熱容
    器、電気式表示部品(例えば液晶表示部品等)、電気的
    質量計測器、及び電源(交流、直流、蓄電池等)等から
    成り立つシステムにより、参照数式(末頁に示す)を満
    す計プログラムをコンピューターのソフトとして構成
    し、必要な質量及び温度を自動的に計測入力することに
    より、電気的表示部分に直示的に表示することを特徴と
    する直示型積雪含水率測定装置。 [請求項2] 本発明の含水率計において、内蔵するコ
    ンピューターのプログラムを吉田式の含水率計の適用数
    式(末頁に示す)に従うプログラムを内蔵するコンピュ
    ーターソフトに組み込み、始め、密封状態の小型断熱容
    器において一定量の温水を電源の電力により作り、その
    質量(M)と温度(t)をセンサーにより読みとり
    コンピューターに入力させる。次に質量Mの被測定積
    雪試料を温水が入っている小型断熱容器に投入し、容器
    のふたをして密封状態としてその質量Mを自動検出し
    てコンピューターに入力させると共に融解過程の刻々の
    温度を或る時間間隔でコンピューターに入力させ、被測
    定試料が完全に融解して行く過程で刻々の温度差がある
    一定値以下になった時刻における温度をtとしてコン
    ピューターに入力させてプログラムの計算を進行させ、
    含水率を直示することを特徴とする直示型積雪含水率測
    定装置。 [請求項3] 本装置により測定された含水率の値は測
    定試料毎の整理番号毎にコンピューターに入力され、磁
    気的又は光学的に記録部品に記録し、この記録部品のみ
    を持ち出し、移動して他のコンピューターにおいて使用
    することが出来ることを特徴とする直示型積雪含水率測
    定装置。 [請求項4] 本装置により測定された含水率の値は、
    本装置の外部とり出し端子によりとり出し、その出力電
    圧情報を有線、無線、光線及び人工衛星等の伝達手段に
    より遠隔地に伝達、記録し、又は電気的素子を用いた電
    光掲示板その他電子装置関連機器による大型表示を行う
    ことが出来ることを特徴とする直示型積雪含水率計。
JP33340692A 1992-10-21 1992-10-21 直示型積雪含水率計 Pending JPH06213842A (ja)

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JP33340692A JPH06213842A (ja) 1992-10-21 1992-10-21 直示型積雪含水率計

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JP (1) JPH06213842A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009257824A (ja) * 2008-04-14 2009-11-05 Central Res Inst Of Electric Power Ind 雪の含水率測定方法及び装置
JP2012220413A (ja) * 2011-04-12 2012-11-12 Central Research Institute Of Electric Power Industry 雪の含水率測定方法及び含水率測定器具

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JP2009257824A (ja) * 2008-04-14 2009-11-05 Central Res Inst Of Electric Power Ind 雪の含水率測定方法及び装置
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