JPS5832351B2 - 機器の水底からの高さの測定方法 - Google Patents
機器の水底からの高さの測定方法Info
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- JPS5832351B2 JPS5832351B2 JP16915681A JP16915681A JPS5832351B2 JP S5832351 B2 JPS5832351 B2 JP S5832351B2 JP 16915681 A JP16915681 A JP 16915681A JP 16915681 A JP16915681 A JP 16915681A JP S5832351 B2 JPS5832351 B2 JP S5832351B2
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 3
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
- G01S15/06—Systems determining the position data of a target
- G01S15/08—Systems for measuring distance only
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、水中下に設置された機器の水底からの高さ
を測定する方法に関する。
を測定する方法に関する。
従来、この種の測定方法としては、波動発生装置を海洋
観測機器に取り付け、これを水中に設置し、この波動発
生装置から予め定められた一定時間隔の超音波の波動信
号を＝定時間間隔で発生し、例えば、水上の船舶に取り
付けられた受波器で波動発生装置からの超音波の直接波
と、海底で反射した反射波とを受波し、これら両信号の
時間的ずれを測定することにより為されていた。
観測機器に取り付け、これを水中に設置し、この波動発
生装置から予め定められた一定時間隔の超音波の波動信
号を＝定時間間隔で発生し、例えば、水上の船舶に取り
付けられた受波器で波動発生装置からの超音波の直接波
と、海底で反射した反射波とを受波し、これら両信号の
時間的ずれを測定することにより為されていた。
しかしながら、この方法では波動発生装置が海底近傍に
近すいた場合、船上の掃引記録紙上に描かれる直接波と
海底反射波の記録が重なり区別しにくくなる等の欠点が
あった。
近すいた場合、船上の掃引記録紙上に描かれる直接波と
海底反射波の記録が重なり区別しにくくなる等の欠点が
あった。
一方、パルス幅を短かくすると掃引記録紙上で、海中に
ち・ける雑音による記録と信号記録とを区別することが
難かしくなるという欠点があった。
ち・ける雑音による記録と信号記録とを区別することが
難かしくなるという欠点があった。
更に、上記のように波動発生装置の海底からの高さを掃
引記録紙上において知ろうとする場合、超音波が波動発
生装置と海底とを往復することによる時間が波動発生装
置の発生周期を超えると、記録紙上で波動発生装置の深
度が幾通りにも読めるようになり、正確な深度読み取り
が困難となる欠点があった。
引記録紙上において知ろうとする場合、超音波が波動発
生装置と海底とを往復することによる時間が波動発生装
置の発生周期を超えると、記録紙上で波動発生装置の深
度が幾通りにも読めるようになり、正確な深度読み取り
が困難となる欠点があった。
これを避けるには、波動発生装置の波動発生周期を長く
し掃引記録機の記録レンジも長レンジとしてそれに合わ
せればよいが、こうすると深度の読み取り精度が悪くな
るっ更には上述のようにパルス幅を長くすると波動発生
装置の電源消費量刃状きくなり、波動発生装置の寿命が
短かくなる。
し掃引記録機の記録レンジも長レンジとしてそれに合わ
せればよいが、こうすると深度の読み取り精度が悪くな
るっ更には上述のようにパルス幅を長くすると波動発生
装置の電源消費量刃状きくなり、波動発生装置の寿命が
短かくなる。
この寿命を長くしようとすれば電源が大形化すると云う
問題があった。
問題があった。
この発明の目的は、従来の測定方法の有するこれらの欠
点を克服し、船上の掃引記録紙上にわいて水中に設置さ
れた機器の水底からの高さを容易に正確に知ることので
きる測定方法を提供することにある。
点を克服し、船上の掃引記録紙上にわいて水中に設置さ
れた機器の水底からの高さを容易に正確に知ることので
きる測定方法を提供することにある。
この発明は上記目的を達成するため水中に降ろされた機
器に取り付けられた波動発生装置から長いパルス幅を持
つ波動と短いパルス幅を持つ波動とを予め定められた回
数ごとに切り換え発生し、この波動を受渡、掃引記録し
、得られた記録から直接波と反射波の時間的ずれを測定
する。
器に取り付けられた波動発生装置から長いパルス幅を持
つ波動と短いパルス幅を持つ波動とを予め定められた回
数ごとに切り換え発生し、この波動を受渡、掃引記録し
、得られた記録から直接波と反射波の時間的ずれを測定
する。
次に、この発明について図面を参照して説明する。
第１図は、本発明による機器の水底からの高さを測定す
る方法の使用例を示すモデル図である。
る方法の使用例を示すモデル図である。
今第１図に示すように、観測機器に取り付けられたパル
ス幅変化波動発生装置１１が水中に存在するとする。
ス幅変化波動発生装置１１が水中に存在するとする。
又波動発生装置１１のほぼ真上の水面１８には、掃引記
録機を搭載した観測船１７が停止している。
録機を搭載した観測船１７が停止している。
波動発生装置１１からは超音波信号が発生し、その信号
は直接伝搬径路１２を伝わる直接波と水底１９で反射す
る反射伝搬径路１３を伝わる水底反射波とに区別される
。
は直接伝搬径路１２を伝わる直接波と水底１９で反射す
る反射伝搬径路１３を伝わる水底反射波とに区別される
。
直接皮と水底反射波は共に観測船１７に取り付けられた
受波器１４で受波され、電気信号に変換されて増幅器１
５で増幅されて掃引記録機１６に入り、記録紙上に直接
波と水底反射波が記録される。
受波器１４で受波され、電気信号に変換されて増幅器１
５で増幅されて掃引記録機１６に入り、記録紙上に直接
波と水底反射波が記録される。
第２図はパルス波動発生装置１１の具体的構成ブロック
図であり、第３図は第２図の動作を示す波形図である。
図であり、第３図は第２図の動作を示す波形図である。
第１の発振器３１は第３図Ａに示す如く周期Ｔパルスｗ
１なるパルスを４回、パルス幅ｗ２なる／／Ｌヌを４回
繰り返すノｚ）Ｌｒス列Ａを発振すんそのパルス列Ａは
第２の発振器３２へ送られ、そこで第３図Ｂに示すパル
ス変調波Ｂを発生する。
１なるパルスを４回、パルス幅ｗ２なる／／Ｌヌを４回
繰り返すノｚ）Ｌｒス列Ａを発振すんそのパルス列Ａは
第２の発振器３２へ送られ、そこで第３図Ｂに示すパル
ス変調波Ｂを発生する。
このパルス変調波Ｂは送信器３３で必要な電力捷で増幅
され送波器３４から水中に超音波の波動信号として送波
される。
され送波器３４から水中に超音波の波動信号として送波
される。
第４図は船上の掃引記録機に入力される信号波形図、第
５図は第４図の信号を記録紙上に記録させた図である。
５図は第４図の信号を記録紙上に記録させた図である。
パルス波動発生装置１１の送波器３４から送波された波
動信号は、第１図の直接伝搬径路１２と反射伝搬径路１
３の２つの径路を伝わり受波器１４で受波され、電気信
号に変換されて増幅器１５を通り掃引記録機１６に入力
される。
動信号は、第１図の直接伝搬径路１２と反射伝搬径路１
３の２つの径路を伝わり受波器１４で受波され、電気信
号に変換されて増幅器１５を通り掃引記録機１６に入力
される。
掃引記録機１６の入力端に卦いて入力波形電気信号を観
測すると直接伝搬波と反射伝搬波とが重畳された信号と
なる。
測すると直接伝搬波と反射伝搬波とが重畳された信号と
なる。
説明のためこれらの信号を分離して示すと第４図のよう
に表わされる。
に表わされる。
即ち、直接伝搬径路１２を伝わった波動は波形列Ｃで表
わされ、反射伝搬径路１３を伝わった波動は波形列りで
表わされる。
わされ、反射伝搬径路１３を伝わった波動は波形列りで
表わされる。
掃引記録機１６は記録ペンを用いて、第５図の記録紙に
入力信号を記録する。
入力信号を記録する。
第５図において、記録べ／は記録紙の左端から右端１で
距離軸Ｘ方向に沿って掃引し、掃引記録機にパルスが入
力されると、そのパルスの幅に比例した長さの記録を行
う。
距離軸Ｘ方向に沿って掃引し、掃引記録機にパルスが入
力されると、そのパルスの幅に比例した長さの記録を行
う。
記録ペンが右端に達した瞬間に記録紙は時間軸を方向の
反対側へある距離（パルスの繰り返し周期で定筐る）だ
け移動し新しい記録が記録されるようになる。
反対側へある距離（パルスの繰り返し周期で定筐る）だ
け移動し新しい記録が記録されるようになる。
又記録ぺ／か右端に達すると同時に次の記録ペンが左端
に現われて掃引を始める。
に現われて掃引を始める。
記録ペンが左端から右端昔で掃引する時間を第４図Ｃの
パルス周期Ｔに合わせて、掃引記録侵入力波形Ｃ，Ｄを
記録機に記録させると、入力波形Ｃ及びＤは周期Ｔごと
の信号であるから、記録ペンが左端から右端に掃引する
間において、常に同じ位置のところで入力波形Ｃを記録
し、次に記録ペンがある距離移動した後、また別の定１
つた位置に入力波形りを記録する。
パルス周期Ｔに合わせて、掃引記録侵入力波形Ｃ，Ｄを
記録機に記録させると、入力波形Ｃ及びＤは周期Ｔごと
の信号であるから、記録ペンが左端から右端に掃引する
間において、常に同じ位置のところで入力波形Ｃを記録
し、次に記録ペンがある距離移動した後、また別の定１
つた位置に入力波形りを記録する。
そして時間Ｔごとに記録紙が移動するから第５図のよう
に時間軸を方向にそろうことになり、波形列Ｃは直接記
録列５１に、波形列りは水底反射波記録列５２になる。
に時間軸を方向にそろうことになり、波形列Ｃは直接記
録列５１に、波形列りは水底反射波記録列５２になる。
この波形が直接伝搬径路１２を伝わると第４図波形Ｃと
なり第５図記録ｅとなる。
なり第５図記録ｅとなる。
又、波形が反射伝搬径路１３を伝わると第４図波形ｄと
なり第５図記録ｇとなる。
なり第５図記録ｇとなる。
第４図波形Ｃと波形ｄとの時間差２ＸＴ＋ｔ、は、第１
図の反射伝搬径路１３において、超音波が波動発生装置
１１から水底に至り波動発生装置１１まで戻る１での時
間を表わしている。
図の反射伝搬径路１３において、超音波が波動発生装置
１１から水底に至り波動発生装置１１まで戻る１での時
間を表わしている。
この２ＸＴ＋ｔ、に超音波の水中での速度を乗ずれば波
動発生装置から水底までの往復距離がわかり、往復距離
の１ ／ ２７５彼動発生装置の水底からの高さとなる
。
動発生装置から水底までの往復距離がわかり、往復距離
の１ ／ ２７５彼動発生装置の水底からの高さとなる
。
波動発生周期Ｔは＝定であるので、時間Ｔに対する水底
捷での超音波の往復距離は既知であるから、第５図の記
録紙の距離軸Ｘ方向にかいて記録紙の端から端筐で記録
べ／が動くｉ 時間を杓レス発生の周期と同期灸ミ時間
Ｔとすれば、その時間Ｔの間に超音波が伝搬する往復距
離の半分、即ち片道距離りを記録紙の距離軸Ｘ方向の端
から端に換算することができる。
捷での超音波の往復距離は既知であるから、第５図の記
録紙の距離軸Ｘ方向にかいて記録紙の端から端筐で記録
べ／が動くｉ 時間を杓レス発生の周期と同期灸ミ時間
Ｔとすれば、その時間Ｔの間に超音波が伝搬する往復距
離の半分、即ち片道距離りを記録紙の距離軸Ｘ方向の端
から端に換算することができる。
そしてその換算値から比例により第４図の時間ｔ１ を
第５図の片ン道距離ｔとして表わすことができる。
第５図の片ン道距離ｔとして表わすことができる。
結局、波動発生装置の水底からの高さは第４図において
波形Ｃと波形ｄとの間□□□ハ〈５の周期Ｔが存在する
かを知ることによって容易にわかる。
波形Ｃと波形ｄとの間□□□ハ〈５の周期Ｔが存在する
かを知ることによって容易にわかる。
周期Ｔがいくつ存在するかは、第５図において直接波記
録列５１と水底反射波記録列５２との記録のずれから知
ることができる。
録列５１と水底反射波記録列５２との記録のずれから知
ることができる。
例えば記録ｆと記録りとは波動発生装置から同時刻に送
波された波動の記録であり、時間軸を方向にち−いて記
録ｆと記録りの間に２つの空間があり、２つずれている
ことがわかり、周期Ｔが２つ存在することがわかる。
波された波動の記録であり、時間軸を方向にち−いて記
録ｆと記録りの間に２つの空間があり、２つずれている
ことがわかり、周期Ｔが２つ存在することがわかる。
即ちパルス幅変化波動発生装置１１の水底からの高さは
２ＸＬ−１４と表わすことができる。
２ＸＬ−１４と表わすことができる。
第６図は波動発生装置１１（観測機器）が水底１９に近
すいたときの記録で長いパルス幅の場合、直接波記録列
６１と水底反射波記録列６２とが重なって識別できない
が、短パルス幅発生時に分解能が上がり識別可能となる
ことを示している。
すいたときの記録で長いパルス幅の場合、直接波記録列
６１と水底反射波記録列６２とが重なって識別できない
が、短パルス幅発生時に分解能が上がり識別可能となる
ことを示している。
以上述べたように、この発明によるパルス幅変化波動発
生装置によると船上において波動発生装置１１の水底か
らの高さを常に正確に知ることができる。
生装置によると船上において波動発生装置１１の水底か
らの高さを常に正確に知ることができる。
又水中雑音が多く、短パルス幅記録が記録紙上で識別が
難かしくなっても、長パルス幅記録のために雑音との区
別が可能である。
難かしくなっても、長パルス幅記録のために雑音との区
別が可能である。
そして短パルス幅を発生するために、長パルス幅のミ発
生する波動発生装置と比べて寿命は長い等の利点があり
海洋観測業務に多大の貢献をすることができる。
生する波動発生装置と比べて寿命は長い等の利点があり
海洋観測業務に多大の貢献をすることができる。
第１図は、この発明の装置の使用例のモデル図、第２図
は本発明の実施例のブロック図、第３図は第２図の動作
波形図、第４図は掃引記録機へ入力される信号波形図、
第５図および第６図は掃引記録機での記録紙上における
記録図である。 図に釦いて １１・・・パルス波動発生装置、１２・・・直接伝搬径
路、１３・・・反射伝搬径路、１４・・・受波器、１５
・・・増幅器、１６・・・掃引記録機、１７・・・観測
船、１８・・・水面、１９・・・水底、３１・・・第１
の発振器、３２・・・第２の発振器、３３・・送信器、
３４・・送波器、５１・・・直接波記録列、５２・・・
水底反射波記録列、６１・・・水底面近傍にふ・ける直
接波記録列、６２・・・水底面近傍に釦ける水底反射波
記録列である。
は本発明の実施例のブロック図、第３図は第２図の動作
波形図、第４図は掃引記録機へ入力される信号波形図、
第５図および第６図は掃引記録機での記録紙上における
記録図である。 図に釦いて １１・・・パルス波動発生装置、１２・・・直接伝搬径
路、１３・・・反射伝搬径路、１４・・・受波器、１５
・・・増幅器、１６・・・掃引記録機、１７・・・観測
船、１８・・・水面、１９・・・水底、３１・・・第１
の発振器、３２・・・第２の発振器、３３・・送信器、
３４・・送波器、５１・・・直接波記録列、５２・・・
水底反射波記録列、６１・・・水底面近傍にふ・ける直
接波記録列、６２・・・水底面近傍に釦ける水底反射波
記録列である。
Claims (1)
- １ 水中に設置された機器に取り付けられた波動発生装
置から異なるパルス幅をもつ複数種類の波動信号を一定
回数毎に順次一定周期で送出し、前記機器の略真上の所
定位置に設けられた受波器で前記波動信号の直接波信号
およびこの波動信号の水底からの反射波信号を受波し、
この受波信号を前記波動信号の送出周期と同期して距離
方向に掃引記録し、この記録された受波信号から所定の
波動信号に対応する直接波信号と反射波信号の時間的ず
れを測定することにより前記機器の水底からの高さを測
定することを特徴とする機器の水底からの高さの測定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16915681A JPS5832351B2 (ja) | 1981-10-22 | 1981-10-22 | 機器の水底からの高さの測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16915681A JPS5832351B2 (ja) | 1981-10-22 | 1981-10-22 | 機器の水底からの高さの測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5828679A JPS5828679A (ja) | 1983-02-19 |
| JPS5832351B2 true JPS5832351B2 (ja) | 1983-07-12 |
Family
ID=15881318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16915681A Expired JPS5832351B2 (ja) | 1981-10-22 | 1981-10-22 | 機器の水底からの高さの測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5832351B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2712408B2 (ja) * | 1988-10-28 | 1998-02-10 | 日本電気株式会社 | プログラマブルメモリ回路 |
-
1981
- 1981-10-22 JP JP16915681A patent/JPS5832351B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5828679A (ja) | 1983-02-19 |
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