JPH0649966U - 超音波式潮位計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 取り扱い及び設置が簡便で、測定後、測定値
を補正することなく容易に潮位の絶対値を得られる。 ［構成］ 任意の時刻における送受波器６面から海面ま
での距離を超音波により測定するための、発振増幅回路
２、電力増幅回路３、信号受信回路５、受信増幅回路
４、及び音速補正のための温度入力回路８等、一連の回
路を備えた超音波式潮位計において、信号増幅回路４の
出力を記憶する受信メモリー回路７と、受信メモリー回
路７の内容を取り込み前記超音波による距離測定値と測
量、潮汐表等の別の手段により得た潮位値を一致させて
基準値を設定し、以後順次得られる測定データーとこの
基準値との差を算出しその変化量により潮位値を得るＣ
ＰＵ周辺回路１とを加設し、前記送受波器６は、下端部
を海中に挿入して鉛直に設置したハイプ１５の上端部に
装設し、海面より露出させることを特徴としている。

Description

【考案の詳細な説明】 ［０００１］ ［産業上の利用分野］ 本考案は、岸壁等に簡単に設置し潮位を自動的に測定することができる超音波 式潮位計である。 ［０００２］ ［従来の技術］ 従来から潮位観測を目的とした潮位計（検潮器）は、浮子式、圧力式、超音波 式等各種のものがあるが、その大多数が測定後のデーターの較正が必要であり、 設置方法も井戸を使用したり海底に設置するなど、土木作業が付随し、その取扱 いや使用において簡便さを欠く複雑なものが多いのが現状である。従って、潮位 値を求めるための事後のデーター較正が不必要であり、正確な潮位値が直接得ら れ、かつ使用の際の設置がきわめて簡便に行なえる潮位計は未だ数少ない。 ［０００３］ ［考案が解決しようとする課題］ 従来の潮位計は、上述の通り測定データーを測定後に較正する必要があり、設 置方式も土木作業が伴う問題があった。本考案は、従来の問題点を解決し、人力 による測定後の較正をしなくても正確な潮位の位置を直接得ることができ、かつ 使用の際の設置が非常に簡便に行なえるものである。 ［０００４］ ［課題を解決するための手段」 本考案は、下端部を海中に挿入して鉛直に設置するハイプの上端部に送受波器 を装設してセンサー部を構成し、ある時刻における送受波器面から海面までの距 離を超音波により測定するための、発振増幅回路、電力増幅回路、信号受信回路 、信号増幅回路、及び音速補正のための温度入力回路等、一連の回路を備えた超 音波潮位計において、信号増幅回路の出力を記憶する受信メモリー回路と、受信 メモリー回路の内容を取り込み、前記超音波による距離測定値と測量、潮汐表等 の別の手段により得た潮位値を一致させて基準値を設定し、かつ、以後順次得ら れる測定データーとこの基準値との差を算出しその変化量により潮位値を得るＣ ＰＵ周辺回路とを加設したことを特徴とするものである。 ［０００５］ ［作用］ 図１により本考案の作用を説明する。ＣＰＵ周辺回路１で生成されたトリガー 信号が、発振増幅回路２で発振周波数及び時間幅が決定された高周波がつくられ 、その出力が増幅回路３に送られ、送受波器６により下端部が海中に挿入された センサー部１４のパイプ１５内に発射される。パイプ１５内の海面からのエコー は再び送受波器６に返り、信号受信回路５及び信号増幅回路４を経て増幅され、 受信メモリー回路７に記憶される。 ［０００６］ 前記のＣＰＵ周辺回路１では、受信メモリー回路７の内容を取り込み送受波器 ６から海面までの距離を算出する。この際、温度入力回路８がパイプ１５内の温 度を温度センサー１９により取り込み、その出力がＣＰＵ周辺回路１に入力され ることにより、海面までの距離に対し音速の補正が行われ正確な距離を算出され る。ＣＰＵ周辺回路１は、この距離測定プロセスを少なくとも１０回以上繰り返 し、その中から異常データーを除外して算術平均し、１回の距離測定値とする。 ［０００７］ 一方、測量、潮汐表等による別の手段により、ある任意の時刻にその現場にお いて測定した潮位値を得て、この潮位値と前述の距離測定値との差分をＣＰＵ周 辺回路１で強制的に潮位値に合致させ、その値を基準値に設定し、以後の潮位値 計算を行う。以後の潮位値計算はこの基準値に対し、順次得られる測定データー との差をＣＰＵ周辺回路１で算出して潮位値を得る。 ［０００８］ ［実施例］ 以下、図面により本考案の実施例を説明する。図１は本考案の基本回路を示す 電気回路図であり、２は発振増幅回路で、ＣＰＵ周辺回路１で生成されたトリガ ー信号により、超音波発射のための発振周波数と時間幅が決定された高周波が作 られ、その出力が電力増幅回路３を経て、パイプ１５の上端部に装設された送受 波器６から超音波としてパイプ１５内の空中に発射される。この超音波はパイプ １５内の海面に到達し、反射したエコーは再び送受波器６に入り、信号受信回路 ５に送られ、信号増幅回路４で増幅され、次の受信メモリー回路７に空中音速換 算１ｃｍでサンプリングされる。この受信メモリー回路７の信号内容はＣＰＵ周 辺回路１に取り込まれ、ここで海面までの距離を１ｃｍの精度で算出する。更に 、この際、ＣＰＵ周辺回路１は、温度センサー１９により検出したパイプ１５中 （超音波伝播路）の温度を温度入力回路８から取り込み、算出された海面までの 距離に対し音速の補正を実施して正確な距離を算出する。 ［０００９］ この距雌測定プロセスを少なくとも１０回以上、例えば５０回繰り返し、その 中から明らかに異常と考えられるデーターを除外し、残ったデーターを算術平均 し１回の測定データーとする。このプロセスはＣＰＵ周辺回路１で行われる。こ のような方法を取ることにより、風浪、うねり等潮位観測の対象とされない短周 期の海面変動の影響をデーターから除外することができる。この段階では潮位デ ーターではなく送受波器６から海面までの距離データーである。 ［００１０］ ここで、ある任意の時刻にその時刻のその現場において、測量、ハコ尺、潮汐 表等を使用した種々の手段により得た潮位値を較正値入力スイッチ１０によりＣ ＰＵ周辺回路１に入力し、前述の距離データーとの差分をＣＰＵ周辺回路１で加 算又は減算し、距離データーを強制的に潮位値と合致させてしまい、その値を基 準値として設定し、以後の潮位値算出の基準とする。 ［００１１］ 以上のようなプロセスで設定した基準値と、以後順次得られる送受波器６から 海面１８までの距離の測定データーとの差を算出し、その変化量で潮位値を得る ことにより、事後の較正が不要になり、また、パイプ１５と送受波器６により構 成されたセンサー部１４の設置条件が非常に容易になるという利点がある。 ［００１２］ このようにして得られた潮位値データーは、時計回路９で得られた時刻と共に データー出力部１１を介しＬＣＤ等に出力され、またプリンターに印字出力され る。従って、自動記録式となり、データーの保存及び省力化が計られる。また、 電源にはバッテリー１２あるいは乾電池が用いられるが、バッテリー１２の容量 を大きくすることにより長時間の自動記録も可能となる。 ［００１３］ 図２は本考案の設置例をしめすもので、図中、１３は前記の電気回路が収納さ れた潮位計本体、１４は前記の通り作用する送受器６をパイプ１５に装設して構 成したセンサー部である。このセンサー部１４を木材やロープ等の固定材１６を 用いて岸壁１７等に固定し、パイプ１５を海面１８に対し鉛直方向に設置して潮 位計本体１３に接続するだけの作業で測定が可能となる。この場合、送受波器６ が水没しないことと、センサー部１４の先端が海中に挿入され空中に露出しない ことが条件となる。 ［００１４］ 上述の通り本考案による超音波潮位計の利点は、第一の利点として、一度実際 の潮位値により較正した較正値を入力して実際の潮位値（基準値）を得れば、以 後連続して実際の潮位値が得られ、また、入力する較正値も測量、ハコ尺、潮汐 表等による手段で容易に得られることにある。第二の利点として、１回の潮位値 データーを、送受波器から海面までの少なくとも１０回以上の測距離データーを 算術平均して求めているために、潮位観測の対象外となる風浪、うねり等の短周 期の海面変動の影響を受けること無く、正確な潮位値もしくは、潮位変動のデー ターが得られることにある。更にパイプ内の閉空間を超音波伝播路としたために 長時間測定時の障害物等による誤作動の問題も解決される。第三の利点として、 前述のようなデーター算出方法を採用することにより、センサー部及びその設置 が極めて簡便になった点にある。即ち，図２に示すようにセンサー部をロープや 木材等の固定具１６を用いて岸壁等に支持し、海面に対しハイプを鉛直方向に設 置するだけで測定が可能になることである。 ［００１５］ ［考案の効果］ 本考案による超音波式潮位計は、事後の較正を必要としない他、潮位計本体及 びセンサー部の設置も極めて簡便であり、運用上省力化の効果は極めて大である 。更に、潮位値の決定が少なくとも１０回以上の測定データーを処理して得てい ることと、超音波伝播路をパイプ内という閉空間としたことによる実効を有する 。即ち、風浪、うねり等の潮位観測では対象としない短周期の海面変動の影響を 除外することが可能となり、データーの精度は検潮井戸を用いた検潮所などのデ ーターと同等の潮位観測データーが得られ、性能上においても実用性の極めて高 いものである。

【図面の簡単な説明】 ［図１］本考案の基本回路を示すブロック図である。 ［図２］本考案の設置例図である。 ［符号の説明］ １ ＣＰＵ周辺回路 ２ 発振増幅回路 ３ 電力増幅回路 ４ 信号増幅回路 ５ 信号受信回路 ６ 送受波器 ７ 受信メモリー回路 ８ 温度入力回路 ９ 時計回路 １０ 較正値入力スイッチ １１ データー出力部 １２ バッテリー １３ 潮位計本体 １４ センサー部 １５ パイプ １６ 固定材 １７ 岸壁 １８ 海面 １９ 温度センサー

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ［請求項１］ ある任意の時刻における送受波器６面か
   ら海面までの距離を超音波により測定するための、発振
   増幅回路２、電力増幅回路３、信号受信回路５、信号増
   幅回路４、及び音速補正のための温度入力回路８等、一
   連の回路を備えた超音波式潮位計において、信号増幅回
   路４の出力を記憶する受信メモリー回路７と、受信メモ
   リー回路７の内容を取り込み、前記超音波による距離測
   定値と測量、潮汐表等の別の手段により得た潮位値を一
   致させて基準値を設定し、かつ、以後順次得られる測定
   データとこの基準値との差を算出しその変化量により潮
   位値を得るＣＰＵ周辺回路１とを加設したことを特徴と
   する超音波式潮位計。 ［請求項２］ 請求項１の送受波器６は、下端部を海中
   に挿入して鉛直に設置するパイプ１５の上端部に装設
   し、海面より露出させることを特徴とする請求項１の超
   音波式潮位計。 ［請求項３］ 請求項１のＣＰＵ周辺回路７は、少なく
   とも１０回以上繰り返した測定により得たデーター群を
   算術的に処理して基準値の設定及び潮位値の算出をする
   ことを特徴とする請求項１の超音波式潮位計。