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JP2580520B2 - Towing robot for observation of dissolved substances in the sea - Google Patents
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JP2580520B2 - Towing robot for observation of dissolved substances in the sea - Google Patents

Towing robot for observation of dissolved substances in the sea

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JP2580520B2
JP2580520B2 JP5134841A JP13484193A JP2580520B2 JP 2580520 B2 JP2580520 B2 JP 2580520B2 JP 5134841 A JP5134841 A JP 5134841A JP 13484193 A JP13484193 A JP 13484193A JP 2580520 B2 JP2580520 B2 JP 2580520B2
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observation
robot
pressure
carbon dioxide
seawater
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亘 小寺山
昌彦 中村
正樹 竹松
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Kyushu University NUC
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    • G10K2210/00Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、海洋の観測に必要な計
測器を観測ロボット本体に搭載し、この観測ロボット本
体を観測母船により曳航して海中を潜航させることによ
り上記計測器によって海洋の物理・化学特性を観測する
曳航式海中溶存物質観測ロボットに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a measuring instrument required for observing the ocean, which is mounted on an observing robot body, and the observing robot body is towed by an observing mother ship to dive in the sea. The present invention relates to a towed robot for observing dissolved substances in the sea that observes physical and chemical properties.

【0002】[0002]

【従来の技術】地球環境に及ぼす海洋の役割は一般に信
じられているよりもはるかに大きく、例えば地球温暖化
問題に大きな影響を持つ炭酸ガスは、現在大気中に炭素
換算で約7000億トン滞留していると言われているの
に対して、海洋中に大気中の炭酸ガスが溶け込んで生じ
た炭酸は、現在34兆5000億トン存在すると言われ
ており、海洋中の炭酸量は圧倒的な量である。また、人
類が石油・石炭などを燃やして発生させる炭酸ガスは、
年間70億トンと言われているが、約半分が大気中に残
留して炭酸ガス濃度を増加させており、残りの大部分は
海洋に吸収されていると考えられている。
2. Description of the Related Art The role of the ocean in the global environment is far greater than generally believed, for example, carbon dioxide, which has a significant effect on global warming, is currently trapping about 700 billion tons of carbon in the atmosphere. It is said that carbon dioxide produced by the dissolution of atmospheric carbon dioxide into the ocean is present at 34.5 trillion tons, and the amount of carbon dioxide in the ocean is overwhelming. Amount. Also, the carbon dioxide gas generated by humans burning oil and coal,
It is said to be 7 billion tons per year, but about half of it remains in the atmosphere and increases the concentration of carbon dioxide, and most of the rest is thought to be absorbed by the ocean.

【0003】よって、地球温暖化に対する今後の対策を
立てるに当たって地球温暖化の主要な原因物資である炭
酸ガス等の大気中濃度や、気候変動の長期予測を行うに
は、物質・熱・運動量の巨大な貯蔵庫である海洋、特に
大気・海洋相互干渉の主な場所である海洋混合層での変
動量を適確に把握することが不可欠であり、このために
は炭酸ガスが海洋に吸収される速度やメカニズムを正確
に把握することが重要である。このため、まず海洋の動
態を十分に把握する必要があり、かつ大気と海洋との間
のやり取りを知る必要がある。
[0003] Therefore, in making future countermeasures against global warming, long-term predictions of atmospheric concentrations of carbon dioxide and the like, which are the main causative agents of global warming, and long-term predictions of climate change require the use of substances, heat, and momentum. It is indispensable to accurately grasp the amount of fluctuations in the ocean, which is a huge storage area, especially in the ocean mixed layer, which is the main place of atmospheric-ocean interaction, and for this purpose, carbon dioxide is absorbed by the ocean It is important to know the speed and mechanism accurately. For this reason, it is necessary to first fully understand the dynamics of the ocean, and to know the exchange between the atmosphere and the ocean.

【0004】このように海洋の果たす役割は極めて大き
いにも関わらず、大気に比較して海洋はよくわからない
ことが多い。これは大気中の現象は昔から天気・気象の
変化として、また最近では、大気汚染の問題と関連して
一般の関心を集めてきたのに対して、海洋は船舶の運航
や漁業に従事する、いわば専門家には注目されてきたけ
れども、調査研究はそれぞれの必要に応じてなされてき
たので、地球環境問題のような大局的視点から見ると調
査は偏っており、海洋の計測デ−タは大気に比べて極め
て不十分である。
[0004] The role of this way ocean despite the very large, ocean compared to the atmosphere is often do not know well. This is because the oceans engage in ship operations and fisheries, whereas atmospheric phenomena have long attracted public attention as weather and meteorological changes, and more recently in connection with the issue of air pollution. In other words, although experts have been attracting attention, surveys and research have been conducted according to the needs of each, so from a global perspective such as global environmental issues, surveys are biased, and ocean measurement data is Is extremely insufficient compared to the atmosphere.

【0005】海洋の計測デ−タが不足している原因は、
前述のように過去における必要性の問題に加えて、計測
手段が不足しているという問題もある。すなわち、人間
の生活している空間と深海底の圧力差は数百気圧にも及
び、また海水中では電波を通信手段として使えないと言
うハンディもある。よく言われるように、海洋調査は宇
宙調査よりも困難であると言う理由はここにある。
[0005] The cause of the lack of ocean measurement data is as follows.
As described above, in addition to the necessity in the past, there is also a problem that the measuring means is insufficient. In other words, the pressure difference between the space where humans live and the deep sea floor reaches several hundreds of atmospheres, and there is a handy that radio waves cannot be used as communication means in seawater. That's why, as is often said, ocean surveys are more difficult than space surveys.

【0006】ところで、現在の地球環境問題の特徴は、
時間的にも空間的にもスケ−ルが極めて大きいことにあ
る。例えば異常気象・温暖化現象に見られるように、空
間的には全地球的な問題であり、時間的には少なくとも
数十年先を見越した対策が必要であり、したがって数十
年あるいは数百年先までの予測が可能でなければならな
い。
[0006] By the way, the characteristics of the current global environmental problems are:
The point is that the scale is extremely large both in terms of time and space. For example, as seen in extreme weather and warming phenomena, it is a global problem in space, and measures must be taken in anticipation of at least several decades in time. It must be possible to forecast for years to come.

【0007】このようなことから、本発明者等は、海洋
の流れと、物質を同時に計測する事が重要であると考
え、海洋中における流速・水温などの物理計測に加え
て、海水中の化学物質も計測できるシステムを研究中で
ある。すなわち、海洋には大気中と同様に様々な時空間
的スケ−ルを持つ流れ、波動、前線、渦などの流体現象
が存在する。これらの物理的現象によって海水溶存物質
は輸送・拡散、時には凝縮されることがあり、海洋中の
物質の移動や、大気との交換過程を研究するためには、
海洋物質を計測するだけでなく、流れ等の物理現象を同
時に計測する必要がある。
[0007] From the above, the present inventors consider that it is important to simultaneously measure the flow of the ocean and the substance. We are researching a system that can measure chemical substances. That is, in the ocean, there are fluid phenomena such as flows, waves, fronts, and vortices having various spatiotemporal scales as in the atmosphere. Due to these physical phenomena, water-soluble substances in the sea can be transported, diffused, and sometimes condensed.To study the movement of substances in the ocean and the process of exchange with the atmosphere,
It is necessary to measure not only marine materials but also physical phenomena such as flow.

【0008】海洋中の物質の計測は従来からも行われて
きた。従来の計測方法の1つは、(イ)観測母船を止め
て採水ボトルを降ろし、海水を汲み上げて採集し、これ
を観測母船上の研究室で分析する方法、および他の計測
方法は、(ロ)観測母船の採水孔を通じて海水を汲み上
げ、観測母船上の研究室でこれを分析する方法が採用さ
れていた。
[0008] Measurement of substances in the ocean has been performed conventionally. One of the conventional measurement methods is (a) stopping the observation mother ship, lowering the sampling bottle, pumping seawater and collecting it, and analyzing it in the laboratory on the observation mother ship, and other measurement methods are as follows: (B) A method was adopted in which seawater was pumped through the sampling hole of the observation mother ship and analyzed in the laboratory on the observation mother ship.

【0009】しかし、上記(イ)および(ロ)のいづれ
の方法も、計測対象の場所と分析する場所では水圧、水
温に大きな差があるため、輸送途中に観測対象である溶
存物質の変質が懸念される。また、(イ)の場合、母船
を止めて採水ボトルを降ろすため、時間がかかる。した
がって、時空間的に連続観測ができない。(ロ)の場合
は、海表面の計測に限られ、かつ船による汚染や攪乱に
よって計測値が影響を受ける等の不具合がある。このた
め、従来の方法では、海水溶存物質を物理現象と関連づ
けて、しかも空間的に連続観測することは極めて長時間
の観測となり、事実上不可能であった。
However, in both of the methods (a) and (b), there is a large difference in water pressure and water temperature between the place to be measured and the place to be analyzed. I am concerned. In the case of (a), it takes time to stop the mother ship and drop the water sampling bottle . Therefore, continuous observation cannot be performed spatiotemporally. In the case of (b), there is a problem that the measurement is limited to the measurement of the sea surface and the measurement value is affected by pollution or disturbance by a ship. Therefore, in the conventional method, it is extremely long time to continuously observe the water-soluble substances in the sea in association with physical phenomena and spatially, which is practically impossible.

【0010】このようなことから、本発明者等は、海
洋、特に海中のデ−タ取得のための先端的な計測システ
ムの開発を目指して研究を続けており、中でも時間的お
よび空間的に連続計測が可能なシステムを研究中であ
る。このような研究過程で本発明者等は、「特開平2−
303993号公報」で提案したような曳航式海洋観測
ロボットを開発した。上記公報に記載の観測ロボットは
水平主翼および水平尾翼を備え、水平主翼の伏仰角を制
御することで曳航ロボットの深度を制御し、また左右の
水平尾翼の伏仰角をそれぞれ別個に制御することにより
曳航ロボットの横傾斜を制御するようにしたものであ
る。また、上記水平主翼や水平尾翼を制御するためには
駆動源が必要であるが、観測母船から曳航ケーブルを通
して電力を送るとケーブル径が大きくなるため、観測ロ
ボットの最後尾にプロペラを設け、このプロペラがロボ
ットの曳航に伴う海水の相対的な流れにより回転するの
を利用してこのプロペラで油圧ポンプを回し、この油圧
ポンプで発生した油圧エネルギーを利用して水平主翼お
よび水平尾翼の駆動源に用いるようにしたものである。
[0010] For these reasons, the present inventors have continued their research with the aim of developing an advanced measurement system for acquiring data in the ocean, particularly in the sea, and in particular, in terms of time and space. We are researching a system capable of continuous measurement. In the course of such research, the inventors of the present invention have described,
No. 303993 ”, a towed ocean observation robot has been developed. The observation robot described in the above publication has a horizontal main wing and a horizontal tail, and controls the depth of the towing robot by controlling the elevation of the horizontal main wing, and separately controls the elevation of the left and right horizontal tails. It controls the lateral inclination of the towing robot. In addition, a drive source is required to control the horizontal wing and the tailplane.However, when power is sent from the observation mother ship through a towing cable, the cable diameter increases, so a propeller is installed at the end of the observation robot. The propeller rotates the hydraulic pump using the relative flow of seawater accompanying the towing of the robot, and uses the hydraulic energy generated by the hydraulic pump to drive the horizontal wing and the tailplane. It is intended to be used.

【0011】このような観測ロボットであれば、11ノ
ットの速度で曳航しても深度変化はわずか10数センチ
の範囲に規制することができ、かつ横揺れは1度以内に
収めることができることが確認されており、したがって
観測ロボット本体の姿勢が安定するので、観測ロボット
に搭載した計測器による測定誤差が少なくなり、測定の
ばらつきを低減することができる。
With such an observation robot, the depth change can be restricted to a range of only over 10 cm even when towed at a speed of 11 knots, and the roll can be kept within 1 degree. Since it has been confirmed that the posture of the observation robot main body is stabilized, measurement errors caused by a measuring instrument mounted on the observation robot are reduced, and measurement variations can be reduced.

【0012】このことから、上記観測ロボットに超音波
ドップラー式流速計(ADCP)を搭載し、黒潮中を横
断して相対的な流速を測定することもできるようになっ
た。超音波ドップラ−式流速計は、米国で開発されたも
ので、鉛直方向400mを128層に分解して瞬時に各
層の3次元流速分布を計測することができる装置であ
り、精度が優れている。このようにして測定した流速
を、人工衛星を利用した汎地球測位システム(GPS)
によって計測した母船の対地速度で修正し、絶対流速を
算出することにより海流の実速度を計測することができ
る。
[0012] From the above, it has become possible to mount an ultrasonic Doppler velocimeter (ADCP) on the observation robot and measure the relative flow velocity across the Kuroshio. The ultrasonic Doppler velocimeter was developed in the United States and is a device that can measure the three-dimensional flow velocity distribution of each layer instantly by decomposing 400 meters vertically into 128 layers and has excellent accuracy. . The global velocity system (GPS) using artificial satellites measures the flow velocity measured in this way.
The actual speed of the ocean current can be measured by correcting with the ground speed of the mother ship measured by the above and calculating the absolute flow velocity.

【0013】しかし、上記超音波ドップラー式流速計
は、元来が、定置式のブイに係留して使用するために開
発されたものであり、船舶等に搭載して海流を計測しよ
うとすると、気泡や船の動揺のために計測精度が低下す
ることが報告されており、よって、従来は定位置ブイシ
ステムの場合に限られていた。しかし、定位置ブイシス
テムの用い方であると、速度場の空間連続分布を得るこ
とはほとんど不可能であった。
However, the ultrasonic Doppler current meter was originally developed for use by mooring a stationary buoy, and when it is mounted on a ship or the like to measure the ocean current, It has been reported that the measurement accuracy is reduced due to bubbles and swaying of the ship, and thus, it has been conventionally limited to the case of the fixed position buoy system. However, it was almost impossible to obtain a spatially continuous distribution of the velocity field using the fixed position buoy system.

【0014】これに対し、上記公報に記載された曳航式
海洋観測ロボットに超音波ドップラ−式流速計を搭載し
て使用すれば、ロボットの潜航姿勢が安定しているので
超音波ドップラ−式流速計による流速測定の精度が向上
し、このため時間的・空間的に連続観測ができるように
なり、黒潮等のように複雑に変動する海流を理解する上
で有力な計測法になると考えられる。
On the other hand, if an ultrasonic Doppler type current meter is mounted on the towing type ocean observing robot described in the above-mentioned publication and used, the dive attitude of the robot is stable, so that the ultrasonic Doppler type The accuracy of the flow velocity measurement by the instrument has been improved, which enables continuous observation in time and space, and is considered to be a powerful measurement method for understanding the complicated currents such as the Kuroshio.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載された曳航式海洋観測ロボットは、水平主翼お
よび水平尾翼を制御して、深度と横傾斜を制御すること
に限られていたため縦傾斜が発生することがある。観測
ロボットに縦傾斜が発生すると、上記超音波ドップラ−
式流速計による鉛直方向の分解層に誤差を生じ、測定精
度が大幅に低下する。また、本発明者等が研究を進めて
いる海中溶存物質を測定するために用いる分析装置、特
に主要な溶存炭素を計測する海中溶存炭素計測装置は自
由表面を有する標準液および反応液を収容した容器を備
えているから傾斜して用いることを嫌う傾向にあり、よ
って観測ロボット本体が縦傾斜すると、搭載する超音波
ドップラー式流速計および海中溶存炭素計測装置が作動
不能になったり、誤作動したり、あるいは測定精度が低
下するなどの不具合がある。
However, the towing type ocean observation robot described in the above publication is limited to controlling the horizontal main wing and the horizontal tail and controlling the depth and the lateral inclination. May occur. When a vertical tilt occurs in the observation robot, the ultrasonic Doppler
An error occurs in the vertical decomposition layer by the flow velocity meter, and the measurement accuracy is greatly reduced. In addition, the analyzer used to measure dissolved substances in the sea, which the present inventors are researching, in particular, the dissolved carbon measuring apparatus for measuring the major dissolved carbon contained a standard solution and a reaction solution having a free surface. Since the vessel is equipped with a container, it tends to dislike using it in an inclined manner.Thus, if the observation robot body is vertically inclined, the installed ultrasonic Doppler current meter and the dissolved carbon measuring device in the sea may become inoperable or malfunction. Or the measurement accuracy is reduced.

【0016】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的は、広い海域の海中溶存物質の時間
的および空間的計測を実時間で連続して計測できる曳航
式海中溶存物質観測ロボットを提供することであり、特
に、高速で曳航してもロボット本体の横傾斜と縦傾斜を
自動的に制御し、超音波流速計や海中溶存物質分析装置
のように傾斜を嫌う計測器であっても搭載することがで
き、測定精度の向上を可能とした曳航式海中溶存物質観
測ロボットを提供することにある。
The present invention has been made based on such circumstances, and an object of the present invention is to provide a towed underwater dissolved substance observation robot capable of continuously and temporally measuring dissolved substances in the sea in a wide sea area in real time. In particular, it is a measuring instrument that automatically controls the horizontal tilt and vertical tilt of the robot body even when it is towed at high speed, and dislikes the tilt, such as an ultrasonic current meter or a dissolved substance analyzer in the sea. An object of the present invention is to provide a towed underwater dissolved substance observation robot that can be mounted on a vehicle and that can improve measurement accuracy.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本願発明は、観測母船に
より曳航ケーブルを介して曳航される観測ロボット本体
と、上記観測母船に積まれたロボット管制装置と、上記
観測ロボット本体に搭載され海水の観測に必要な少なく
とも超音波流速計並びに海水中の無機体炭素を測定する
全炭酸分析計、この全炭酸分析計に海水を導入するため
の採水装置、この採水装置にキャリアガスを送るボンベ
及びこのキャリアガスを外部へ放出させて観測ロボット
本体内の圧力上昇を規制する圧力制御装置から構成され
ている海中溶存物質分析装置を含む計測器と、上記観測
ロボット本体に設けられ伏仰角を調節可能な水平主翼
と、上記ロボット管制装置からの指令を受けて上記水平
主翼を制御し、観測ロボット本体の潜航深度を制御する
駆動手段と、同じく上記観測ロボット本体に設けられそ
れぞれが伏仰角を調節可能として左右に伸びる左右一対
の水平尾翼と、観測ロボット本体に設けられた傾斜姿勢
検出装置の検出に応じて上記水平尾翼を制御し、観測ロ
ボット本体の横傾斜および縦傾斜を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an observation mother ship.
Observation robot body towed through towing cable
And the robot controller loaded on the observation mother ship,
Less necessary for seawater observation mounted on the observation robot itself
With ultrasonic current meter and inorganic carbon in seawater
Total carbon dioxide analyzer, for introducing seawater into this total carbon dioxide analyzer
Water sampling device, a cylinder that sends carrier gas to this water sampling device
And an observation robot that releases this carrier gas to the outside
Consists of a pressure control device that regulates pressure rise in the body
Measuring instrument including the analyzer for dissolved substances in the sea
Horizontal main wing provided on the robot body with adjustable elevation angle
And receives a command from the robot controller to
Control the wing and control the dive depth of the observation robot
Driving means and the
A pair of right and left extending each side with adjustable elevation angle
Horizontal tail and the tilt posture provided on the observation robot body
The tailplane is controlled according to the detection by the detection device, and
Control means for controlling the horizontal tilt and vertical tilt of the bot body;
It is characterized by having.

【0018】[0018]

【作用】この発明によれば、観測ロボット本体の深度は
水平主翼の伏仰角を調節することにより所望の深度で潜
航させることができ、また観測ロボット本体の横傾斜は
左右の水平尾翼を相対的に調整してこれら左右の水平尾
翼の伏仰角の差で制御することができ、かつ観測ロボッ
ト本体の縦傾斜は水平主翼に対する左右の水平尾翼の伏
仰角の和を調整することにより制御することができる。
このため、観測ロボット本体の縦傾斜、横傾斜を計測
し、これらを常にゼロになるように制御することによ
り、観測ロボットの潜航姿勢を安定させることができ
る。よって、このような観測ロボットに超音波流速計お
よび海中溶存炭素計測装置を搭載すればこれら超音波流
速計および海水溶存炭素計測装置の姿勢が安定し、流速
等の物理量と、海中溶存炭酸量などの化学量を、時間的
および空間的に連続して測定することができ、しかも高
精度な観測が可能になる。
According to the present invention, the depth of the observation robot main body can be submerged at a desired depth by adjusting the elevation angle of the horizontal wing, and the lateral inclination of the observation robot main body can be adjusted relative to the left and right horizontal tails. Can be controlled by the difference between the elevation angles of the left and right horizontal tails, and the vertical inclination of the observation robot body can be controlled by adjusting the sum of the elevation angles of the left and right horizontal tails with respect to the horizontal main wing. it can.
For this reason, the vertical inclination and the horizontal inclination of the observation robot main body are measured, and by controlling these to be always zero , the dive attitude of the observation robot can be stabilized. Therefore, if such an observation robot is equipped with an ultrasonic velocimeter and a dissolved carbon measuring device in the sea, the postures of the ultrasonic velocimeter and the dissolved carbon measuring device in the sea will be stable, and physical quantities such as flow velocity, dissolved carbon dioxide in the sea, etc. Can be measured continuously in time and space, and
Accurate observation becomes possible.

【0019】さらに、この発明によれば、外部の海水を
採水装置によって計測対象の圧力・温度を実質的に保っ
たままで分析器のところに誘導することができるから、
深度の大きな海中でもその場所での圧力・温度を変化さ
せることなく海水溶存炭酸量を正確に測定することが可
能となり、また分析に使用したキャリヤガスを自動的に
観測ロボット本体の外へ追い出すことができるので、観
測ロボット本体内の圧力上昇を防止することができ、長
時間に亘り連続計測が可能になる。
Further, according to the present invention, external seawater is
The pressure and temperature of the measurement target are substantially maintained by the water sampling device.
Because it can be guided to the analyzer as it is,
Changes in pressure and temperature at that location even in deep seas
Accurate measurement of dissolved carbon dioxide in seawater without
In addition, the carrier gas used for analysis can be automatically expelled out of the observation robot main body, so that the pressure inside the observation robot main body can be prevented, and continuous measurement can be performed for a long time. .

【0020】[0020]

【実施例】以下この発明について、図面に示す一実施例
にもとづき詳細に説明する。図1は曳航式海洋観測ロボ
ットシステムの全体の構成を示し、1は観測母船、10
は翼制御型曳航式海洋観測ロボット、20は観測ロボッ
ト10を曳航しかつ信号を伝送する曳航ケーブルであ
る。この観測母船1 には上記観測ロボット10の潜航深
度を指令する船上ロボット管制装置30および各種計測
器からの測定データを処理する船上モニタ−装置40が
積み込まれている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail based on an embodiment shown in the drawings. FIG. 1 shows the overall configuration of a towing type ocean observation robot system, where 1 is an observation mother ship, 10
Reference numeral denotes a wing-controlled towing type ocean observation robot, and reference numeral 20 denotes a towing cable for towing the observation robot 10 and transmitting a signal. The observation mother ship 1 is loaded with an onboard robot control device 30 for instructing the dive depth of the observation robot 10 and an onboard monitor device 40 for processing measurement data from various measuring instruments.

【0021】観測ロボット10は、図2ないし図4に示
す通り、例えば水の抵抗を少なくした楕円型外殻形状の
胴体からなる観測ロボット本体11と、水平主翼12、
左右一対の水平尾翼13a、13b、垂直尾翼14およ
び台座15により構成されている。なお、観測ロボット
本体11には、上記曳航ケ−ブル20を取付ける為の取
付金具(図示しない。)が設けられている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the observation robot 10 includes an observation robot main body 11 having, for example, an elliptical shell-shaped body with reduced water resistance, and a horizontal wing 12,
It comprises a pair of left and right horizontal tails 13 a and 13 b, a vertical tail 14 and a pedestal 15. Incidentally, the observation robot body 11, the tow Ke - mounting bracket for mounting the table 20 (. Have such shown) is provided.

【0022】この観測ロボット10は、次の条件下で使
用される。 上記胴体部を構成する観測ロボット本体11は、耐圧容
器16と非耐圧部17とで構成されており、耐圧容器1
6には後述する海中溶存炭酸計測装置50、システム制
御装置51、電源装置52、テレメ−タ装置53等が配
置されており、また非耐圧部17には後述する超音波ド
ップラ−式流速計60、多成分水質計測装置61、キャ
リアガスボンベ62、浮力タンク63等が設けられてい
る。
This observation robot 10 is used under the following conditions. The observation robot main body 11 constituting the body is composed of a pressure-resistant container 16 and a non-pressure-resistant portion 17.
6, an underwater dissolved carbon dioxide measuring device 50, a system control device 51, a power supply device 52, a telemeter device 53, and the like, which will be described later, are arranged. The non-withstand pressure section 17 has an ultrasonic Doppler current meter 60, which will be described later. , A multi-component water quality measuring device 61, a carrier gas cylinder 62, a buoyancy tank 63, and the like.

【0023】耐圧容器16は、約1200mm×750mm
の大きさの円筒であり、前後端部は鏡板にて閉塞されて
いる。前部の鏡板には衝突緩衛用のゴム18が加硫接着
されている。この耐圧容器16は水深200mの圧力に
耐えられる強度に設計され、これらの材料は高張力鋼(
船級材36キロHT) とする。非耐圧部17は、パイプ
構造を強度メンバ−としたフレ−ムにFRPを張付けた
構造となっており、それらはタップボルトで結合される
が、その一部は上記ガスボンベ62や流速計60などを
取外しできるように着脱構造となっている。これらに使
われる材料は耐蝕アルミニウム(Al5052)を基本
とする。なお、観測ロボット本体11の全体の大きさ、
重量は次の通りで、正浮力を持たせるものとする。 上記観測ロボット本体11の前部上端には潜航深度を制
御するための上記水平主翼12が設けられている。水平
主翼12の断面形状は図3に示すように翼形とされてお
り、この水平主翼12は支持軸121によって水平面か
ら±15゜の範囲で回動できるように支持されている。
水平主翼12の後端部には昇降駆動シャフト122が連
結されており、この昇降駆動シャフト122は非耐圧胴
部17に設けられた主翼制御用減速機付モータ123、
傘歯車124などの駆動装置により昇降駆動されるよう
になっている。この昇降駆動シャフト122の上下移動
により水平主翼12は伏仰角を変化することができる。
The pressure vessel 16 is about 1200 mm × 750 mm.
The front and rear ends are closed by end plates. Rubber 18 for collision relief is vulcanized and bonded to the front end plate. The pressure vessel 16 is designed to have a strength capable of withstanding a pressure at a depth of 200 m.
Classification material 36 km HT). The non-pressure-resistant portion 17 has a structure in which FRP is attached to a frame having a pipe structure as a strength member, and these are connected by tap bolts. It has a detachable structure so that it can be removed. The material used for these is based on corrosion-resistant aluminum (Al5052). In addition, the whole size of the observation robot main body 11,
The weight is as follows and shall have a positive buoyancy. The horizontal main wing 12 for controlling the dive depth is provided at the upper front end of the observation robot body 11. The cross-sectional shape of the horizontal main wing 12 is an airfoil as shown in FIG. 3, and the horizontal main wing 12 is supported by a support shaft 121 so as to be rotatable within a range of ± 15 ° from a horizontal plane.
A vertical drive shaft 122 is connected to the rear end of the horizontal main wing 12.
It is driven up and down by a drive device such as a bevel gear 124. The horizontal main wing 12 can change the elevation angle by the vertical movement of the lifting drive shaft 122.

【0024】観測ロボット本体11の後端部には、横お
よび縦傾斜を制御するための上記水平尾翼13a、13
bが左右に張り出して配置されており、これら水平尾翼
13a,13bはそれぞれ回動軸131a,131bに
連結されている。これら回動軸131a,131bはそ
れぞれ、左水平尾翼制御用減速機付モータ132a,右
水平尾翼制御用減速機付モータ132a、および傘歯車
133,133などの駆動装置により相互に独立して回
動されるようになっている。このため、左右の水平尾翼
13a,13bは互いに反対向きに対称的に回動するこ
とも可能であり、それぞれの伏仰角を自在に変えること
ができるようになっている。
At the rear end of the observation robot body 11, the horizontal tails 13a and 13 for controlling the horizontal and vertical inclinations are provided.
The horizontal tails 13a and 13b are connected to the rotating shafts 131a and 131b, respectively. These rotating shafts 131a and 131b are independently rotated by driving devices such as a motor 132a with a reduction gear for controlling the left horizontal tail and a motor 132a with a reduction gear for controlling the right horizontal tail and bevel gears 133 and 133, respectively. It is supposed to be. For this reason, the left and right horizontal tails 13a and 13b can also be symmetrically rotated in opposite directions, and their elevation angles can be freely changed.

【0025】観測ロボット本体11の後端部には、上下
に伸びる前記垂直尾翼14が設けられている。この垂直
尾翼14は観測ロボット本体11に固定されている。観
測ロボット本体11の下部には前記台座15,15が設
けられており、これら台座15は観測ロボット10を地
上や船上に置いた場合の支持脚となり、また潜航中には
ガ−ドの役目をする。
At the rear end of the observation robot body 11, the vertical tail 14 extending vertically is provided. The vertical tail 14 is fixed to the observation robot main body 11. The pedestals 15, 15 are provided below the observation robot main body 11, and these pedestals 15 serve as supporting legs when the observation robot 10 is placed on the ground or on a ship, and serve as a guard during dive. I do.

【0026】なお、上記水平主翼12、水平尾翼13
a,13b、垂直尾翼14および台座15には緩衝ゴム
19が貼着されている。そして、このような構成の観測
ロボット10は、全体の外表面を黄色をベ−スとした塗
装を施してあり、耐圧容器16、非耐圧部17および水
平主翼12や水平尾翼13a,13bの内面は、タ−ル
エポキシ塗装としてある。
The horizontal main wing 12 and the horizontal tail 13
A cushion rubber 19 is affixed to a, 13b, vertical tail 14 and pedestal 15. The observation robot 10 having such a configuration is coated with the outer surface of the whole being yellow-based, and has a pressure-resistant container 16, a non-pressure-resistant portion 17, and inner surfaces of the horizontal main wing 12 and the horizontal tail fins 13a and 13b. Is as a tar epoxy coating.

【0027】ロボット本体11には、この本体11の横
傾斜、縦傾斜を検知する傾斜姿勢検知装置70(図1お
よび図4を参照)が設けられている。傾斜姿勢検知装置
70は、図4に示すように、横揺角センサ71、縦揺角
センサ72であり、これら横揺角センサ71および縦揺
角センサ72は、ロボット本体11に搭載したロボット
姿勢制御装置75に接続されている。ロボット姿勢制御
装置75は、曳航ケーブル20を介して観測母船1の船
上ロボット管制装置30に接続されている。曳航ケーブ
ル20は、観測母船1で観測ロボット10を曳航すると
ともに、観測母船1と観測ロボット10との間で信号の
やり取りをするためのものであり、この曳航ケーブル2
0は、曳航時の張力に耐える抗張力体と、多数本の信号
用電線と、複数の電子機器電力用電線とで構成された複
合ケーブル体である。この曳航ケーブル20の直径は流
体の抵抗を小さくするためできるだけ小さいことが望ま
しい。
The robot main body 11 is provided with an inclination posture detecting device 70 (see FIGS. 1 and 4) for detecting the horizontal inclination and the vertical inclination of the main body 11. As shown in FIG. 4, the tilt posture detecting device 70 includes a roll angle sensor 71 and a pitch angle sensor 72. The roll angle sensor 71 and the pitch angle sensor 72 are mounted on the robot body 11. It is connected to the control device 75. The robot attitude control device 75 is connected to the onboard robot control device 30 of the observation mother ship 1 via the towing cable 20. The towing cable 20 is used for towing the observation robot 10 with the observation mother ship 1 and exchanging signals between the observation mother ship 1 and the observation robot 10.
Numeral 0 denotes a composite cable body composed of a tensile strength member that withstands the tension during towing, a large number of signal wires, and a plurality of electronic device power wires. It is desirable that the diameter of the tow cable 20 be as small as possible in order to reduce the resistance of the fluid.

【0028】船上ロボット管制装置30は観測ロボット
10の潜航深度を指定するものであり、オペレータが船
上ロボット管制装置30に潜航深度を指定すると、この
指定信号は曳航ケーブル20を介してロボット本体11
に搭載したロボット姿勢制御装置75に伝えられる。ロ
ボット姿勢制御装置75は観測ロボット10の潜航深度
を自動制御し、かつ横傾斜および縦傾斜を自動的に修正
して安定した潜航姿勢を維持するように機能する。すな
わち、図4に示す通り、上記船上ロボット管制装置30
から潜航深度が指示されると、ロボット姿勢制御装置7
5は後述する深度センサ613から得た実際の潜航深度
と指令深度を比較し、この比較に応じて水平主翼12の
伏仰角を計算し、主翼駆動用モータコントローラ77に
指令信号を送る。主翼駆動用モータコントローラ77は
主翼制御用減速機付モータ123を作動させて水平主翼
12を動かし、つまり水平主翼12の伏仰角を変化さ
せ、これにより観測ロボット10を指定された深度に潜
航させる。潜航深度は、深度センサ613により監視し
ているから、深度が目標深度から外れると、ロボット姿
勢制御装置75が主翼12の伏仰角を変えて目標深度を
維持するように作用する。
The onboard robot control device 30 designates the dive depth of the observation robot 10. When the operator designates the dive depth of the onboard robot control device 30, the designation signal is transmitted to the robot body 11 via the towing cable 20.
Is transmitted to the robot attitude control device 75 mounted on the robot. The robot attitude control device 75 functions to automatically control the dive depth of the observation robot 10 and to automatically correct the lateral inclination and the vertical inclination to maintain a stable dive attitude. That is, as shown in FIG.
When the dive depth is instructed from the robot, the robot attitude control device 7
5 compares the actual dive depth obtained from the depth sensor 613 described later with the commanded depth, calculates the elevation angle of the horizontal main wing 12 according to the comparison, and sends a command signal to the motor controller 77 for driving the main wing. The main wing drive motor controller 77 operates the main wing control motor with a speed reducer 123 to move the horizontal main wing 12, that is, to change the elevation angle of the horizontal main wing 12, thereby causing the observation robot 10 to dive to the designated depth. Since the dive depth is monitored by the depth sensor 613, when the depth deviates from the target depth, the robot attitude control device 75 acts to maintain the target depth by changing the elevation angle of the main wing 12.

【0029】このような潜航中において、ロボット本体
11の横傾斜および縦傾斜は上記横揺角センサ71およ
び縦揺角センサ72が監視しており、ロボット本体11
が横傾斜および縦傾斜すると、それぞれ横揺角センサ7
1および縦揺角センサ72からの検出データに基づきロ
ボット姿勢制御装置75が右尾翼駆動用モータコントロ
ーラ78および左尾翼駆動用モータコントローラ79に
信号を送り、右尾翼駆動用モータ132bおよび左尾翼
駆動用モータ132aを作動させる。
During such dive, the horizontal and vertical inclinations of the robot body 11 are monitored by the above-mentioned roll angle sensor 71 and pitch angle sensor 72.
Are tilted horizontally and vertically, respectively.
1 and the robot attitude control device 75 sends signals to the right tail wing drive motor controller 78 and the left tail wing drive motor controller 79 based on the detection data from the pitch angle sensor 72, and outputs the right tail wing drive motor 132b and the left tail wing drive. The motor 132a is operated.

【0030】この場合、観測ロボット10の横傾斜は左
右の水平尾翼13a、13bの伏仰角の差により観測ロ
ボット10の横揺れ(ローリング)をゼロに維持するよ
うに制御し、また観測ロボット10の縦傾斜は、左右の
水平尾翼13a、13bの伏仰角の和を調整し、水平主
翼12の伏仰角と共動して観測ロボット10の縦傾斜
(ピッチング)をゼロに保つように自動的に制御する。
これにより観測ロボット10を所定の潜航深度で、かつ
水平の姿勢で曳航することが可能になる。なお、上記ロ
ボット姿勢制御装置75は、後述するシステム制御装置
51に組み込まれている。
In this case, the lateral inclination of the observation robot 10 is controlled so as to maintain the roll of the observation robot 10 at zero by the difference between the elevation angles of the left and right horizontal tails 13a and 13b. The vertical inclination is controlled automatically by adjusting the sum of the elevation angles of the left and right horizontal tails 13a and 13b and keeping the vertical inclination (pitching) of the observation robot 10 at zero in cooperation with the elevation angle of the horizontal main wing 12. I do.
This makes it possible to tow the observation robot 10 at a predetermined dive depth and in a horizontal posture. The robot attitude control device 75 is incorporated in a system control device 51 described later.

【0031】次に、上記観測ロボット10に搭載されて
いる各種計測器およびその他の備品について説明する。 1.非耐圧部に収容されている器材 観測ロボット本体11の非耐圧部17には、前記した超
音波ドップラ−式流速計60、多成分水質計測装置6
1、キャリアガスボンベ62、浮力タンク63等が設け
られている。これら搭載品について説明する。
Next, various measuring instruments and other equipment mounted on the observation robot 10 will be described. 1. Equipment stored in the non-pressure-resistant part The non-pressure-resistant part 17 of the observation robot main body 11 includes the ultrasonic Doppler-type current meter 60 and the multi-component water quality measurement device 6 described above.
1, a carrier gas cylinder 62, a buoyancy tank 63 and the like are provided. These mounted products will be described.

【0032】1.1 超音波ドップラ−式流速計(6
0) 超音波ドップラ−式流速計(Accoustic Doppler C
urrent Profiler:ADCP)60は、海中の流速の鉛
直分布を測定するものであり、流速計60の位置から4
00mの深さまでを128層に分解し、各層の流速を瞬
時に測定できる。また、海底がこの測定レンジ(400
m)以内にあれば流速計の対地速度を求めて、各層の絶
対流速を測定することもできる。この超音波ドップラ−
式流速計60は、観測ロボット本体11の非耐圧部17
の中心線上に位置し、下向きに配置されている。
1.1 Ultrasonic Doppler velocimeter (6
0) Ultrasonic Doppler velocimeter (Acoustic Doppler C)
The urrent profiler (ADCP) 60 measures the vertical distribution of the flow velocity in the sea.
The layer up to a depth of 00 m is decomposed into 128 layers, and the flow velocity of each layer can be measured instantaneously. In addition, the sea floor is in this measurement range (400
If it is within m), the absolute velocity of each layer can be measured by calculating the ground speed of the current meter. This ultrasonic Doppler
Of the observation robot main body 11
Are located on the center line of the camera and are arranged downward.

【0033】1.2 多成分水質計測装置(61) 多成分水質計測装置61は多種の水質デ−タを測定する
ためのものであり、本例の場合は、海水の水温、塩分、
深度、DO(溶存酸素量)、PH、濁度、クロロフィル
(葉緑素)の7種類のデータを計測する。これらの計測
は図5に示すように水温センサ611、塩分センサ61
2、深度センサ613、DOセンサ614、PHセンサ
615、濁度センサ616、クロロフィルセンサ617
により測定する。
1.2 Multi-Component Water Quality Measuring Device (61) The multi-component water quality measuring device 61 is for measuring various kinds of water quality data.
Seven types of data are measured: depth, DO (dissolved oxygen), PH, turbidity, and chlorophyll (chlorophyll). These measurements are performed using a water temperature sensor 611 and a salt sensor 61 as shown in FIG.
2. Depth sensor 613, DO sensor 614, PH sensor 615, turbidity sensor 616, chlorophyll sensor 617
Measured by

【0034】水温センサ611は白金抵抗体の抵抗変化
を利用した白金測温抵抗体からなり、−5℃〜45℃ま
での温度を測定可能である。塩分センサ612は電磁誘
導型電気伝導度センサで測定された電気伝導度を実用塩
分方程式により変換することにより塩分を測定するもの
であり、0℃〜40℃の測定機能をもつ。深度センサ6
13は、圧力による静電容量の変化を測定する静電容量
型水圧センサを用いており、このセンサの位置をゼロ
して0〜200mまでの深さを測定可能である。DOセ
ンサ614は、酸素の酸化還元反応を利用した電気化学
的方程式を用い、隔膜を透過してカソ−ドに達した酸素
の還元反応およびアノ−ドでの酸化反応により生じる電
流変化を検知することによって測定するカプセル電極式
のセンサであり、0〜20PPM の溶存酸素量を測定でき
る。PHセンサ615は複合ガラス電極式センサであ
り、4〜14の範囲でPHを検出する。濁度センサ61
6は、2個のトランスミッタ−から発射される赤外パル
スビ−ムが交差するゾ−ンに存在する懸濁粒子による散
乱光をレシ−バで受光することにより、その受光強度を
測定して計測する波長940nmの赤外後方散乱方式セン
サであり、0〜100PPM の濁度を測定可能である。ク
ロロフィルセンサ617は、葉緑素の蛍光波長に合わせ
た光度を計ることにより測定する蛍光測定法センサであ
り、励起光420〜510nm、蛍光677nm、0.5〜
60μg/リットルの測定が可能である。
The water temperature sensor 611 is made of a platinum resistance temperature sensor using a resistance change of the platinum resistance element, and can measure a temperature between -5 ° C. and 45 ° C. The salinity sensor 612 measures the salinity by converting the electric conductivity measured by the electromagnetic induction type electric conductivity sensor according to a practical salinity equation, and has a measurement function of 0 ° C to 40 ° C. Depth sensor 6
Reference numeral 13 uses a capacitance type water pressure sensor for measuring a change in capacitance due to pressure, and it is possible to measure a depth from 0 to 200 m by setting the position of this sensor to zero . The DO sensor 614 detects a change in current caused by a reduction reaction of oxygen that has reached the cathode after passing through the diaphragm and an oxidation reaction in the anode, using an electrochemical equation utilizing an oxidation-reduction reaction of oxygen. This is a capsule electrode type sensor which can measure the dissolved oxygen amount of 0 to 20 PPM. The PH sensor 615 is a composite glass electrode type sensor and detects PH in the range of 4 to 14. Turbidity sensor 61
Numeral 6 measures the received light intensity by receiving, with a receiver, scattered light due to suspended particles present in a zone where infrared pulse beams emitted from two transmitters intersect. It is an infrared backscattering sensor having a wavelength of 940 nm and can measure turbidity of 0 to 100 PPM. The chlorophyll sensor 617 is a fluorescence measuring sensor that measures by measuring the luminous intensity according to the fluorescence wavelength of chlorophyll, and has excitation light of 420 to 510 nm, fluorescence of 677 nm, and fluorescence of 677 nm.
A measurement of 60 μg / liter is possible.

【0035】これら各センサは、いづれも知られたセン
サであり、上記非耐圧部17に分散して配置されてお
り、それぞれ演算・補正処理がなされる。なお、これら
センサはこれ自体が耐圧構造であり水深200mまでの
圧力に耐えられる。
Each of these sensors is a well-known sensor, and is disposed separately in the non-withstand voltage section 17 and is subjected to calculation and correction processing. These sensors themselves have a pressure-resistant structure and can withstand a pressure up to a depth of 200 m.

【0036】1.3 キャリアガスボンベ(62) キャリアガスボンベ62は、後述する全炭酸分析計に必
要とするための窒素ガスボンベであり、それぞれ容量1
0L、充填圧力150kg/cm2 の高純度窒素ガスを充
填したボンベを例えば2本用いている。
1.3 Carrier Gas Cylinder (62) The carrier gas cylinder 62 is a nitrogen gas cylinder required for a total carbon dioxide analyzer described later, and has a capacity of 1%.
For example, two cylinders filled with high-purity nitrogen gas of 0 L and a filling pressure of 150 kg / cm 2 are used.

【0037】1.4 浮力タンク(63) 浮力タンク63は、観測ロボット本体11に浮力を与え
るためのエアータンクであり、例えば2本搭載されてい
る。 2.耐圧容器に収容されている器材 一方、観測ロボット本体11に形成した耐圧容器16に
は、海中溶存炭酸計測装置50、前記ロボット姿勢制御
装置75を含むシステム制御装置51、電源装置52、
テレメ−タ装置53、異常監視装置54等が配置されて
いる。
1.4 Buoyancy Tank (63) The buoyancy tank 63 is an air tank for giving buoyancy to the observation robot body 11, and is equipped with, for example, two buoyancy tanks. 2. Equipment Stored in Pressure-Resistant Container On the other hand, a pressure-resistant container 16 formed in the observation robot main body 11 includes a submerged dissolved carbon dioxide measuring device 50, a system control device 51 including the robot attitude control device 75, a power supply device 52,
A telemeter device 53, an abnormality monitoring device 54 and the like are arranged.

【0038】2.1 海中溶存炭酸計測装置(50) 海中溶存炭酸計測装置50は、海水を酸で分解し、ガス
化した炭酸ガスを非分散赤外方式で分析することによ
り、全炭酸物質量を測定する装置である。これは海水中
の炭酸ガス濃度CO2 を直接測定することが不可能であ
るので、全炭酸濃度の実測値から以下に説明する理論式
を用いて算出する。ここで炭酸ガス濃度は海水に接する
空気中の炭酸ガス分圧[PCO2 ]の値で最終的に表現す
る。 [理論式] 海水中には全炭素物質(ΣCO2 )が、分子状炭酸ガス
(CO2 )、遊離炭酸(H2 CO3 )、炭酸水素イオン
(HCO3 - )、炭酸イオン(CO3 --)の形態で溶け
込んでいる。つまり、 ΣCO2 =(CO2 )+(H2 CO3 )+(HCO3 - )+(CO3 --) …(1) 相互の存在比率は、塩分、水温およびPHにて決まる。
2.1 Ocean Dissolved Carbon Dioxide Measuring Device (50) The ocean dissolved carbon dioxide measuring device 50 is a device for decomposing sea water with an acid and analyzing gasified carbon dioxide gas by a non-dispersive infrared method to obtain the total amount of carbon dioxide. Is a device for measuring Since this is not possible to measure the carbon dioxide concentration CO 2 in seawater directly calculated using a theoretical formula which will be described below from the measured values of the total carbonate concentration. Here, the carbon dioxide concentration is finally expressed by the value of the carbon dioxide partial pressure [P CO2 ] in the air in contact with seawater. [Theoretical formula] In the seawater, all carbon substances (ΣCO 2 ) contain molecular carbon dioxide (CO 2 ), free carbon dioxide (H 2 CO 3 ), hydrogen carbonate ion (HCO 3 ), and carbonate ion (CO 3 −). - ) Melted in form. That is, ΣCO 2 = (CO 2 ) + (H 2 CO 3 ) + (HCO 3 ) + (CO 3 ) (1) The mutual existence ratio is determined by the salt content, the water temperature, and the PH.

【0039】CO2 とH2 CO3 とは区別して測定する
ことができないので、(CO2 )+(H2 CO3 )を
[H2 CO3 ]として表示すれば、ΣCO2 と[H2
3 ]との間には下記(2)式が成立する。 [H2 CO3 ] =ΣCO2 /{1+[K1 /(H+)]+[K1 ・K2 /(H+)]2 } …(2) ここで、K1 ,K2 は海水における見掛けの炭酸の第1
および第2解離定数と定義されており、次式で与えられ
る。
Since CO 2 and H 2 CO 3 cannot be measured separately, if (CO 2 ) + (H 2 CO 3 ) is displayed as [H 2 CO 3 ], ΔCO 2 and [H 2 CO 3 ] C
O 3 ], the following equation (2) is established. [H 2 CO 3 ] = {CO 2 / {1+ [K 1 / (H + )] + [K 1 · K 2 / (H + )] 2 } (2) where K 1 and K 2 are seawater Of apparent carbonic acid in Japan
And the second dissociation constant, which is given by the following equation.

【0040】 −log K1 =−13.7201+0.031334・T+3235.76・T +1.300×10-5S・T−0.1032・S1/2 −log K2 =5371.9645+1.671221T+0.22913・S +18.3802・log S−128375.28・T −2194.3055・log T−8.0944×10-4S・T −5617.11・log S/T+2.136S/T なお、SおよびTはそれぞれ、塩分(0/00)および
絶対温度である。
−log K 1 = −13.7201 + 0.031334 · T + 323.76 · T + 1.300 × 10 −5 ST · 0.1032 · S 1/2 −log K 2 = 5371.9645 + 1.6712221T + 0. 22913 · S + 18.3802 · log S-128375.28 · T −219.3055 · log T−8.0944 × 10 −4 ST · 5617.11 · log S / T + 2.136S / T S and T T is salinity (0/00) and absolute temperature, respectively.

【0041】海水に接する空気のCO2 平衡分圧[P
CO2 ]と、上記海水の[H2 CO3 ]との間には次の
(3)式が成立する。 Patm ・[H2 CO3 ]=α・[PCO2 ] …(3) ln =−58.0931+90.569(100/T) +22.2940ln(T/100) +S[0.027766−0.024888(T/100) +0.0050578(T/100)2 ] したがって、ΣCO2 を測定すれば、これにより[P
CO2 ]を知ることができる。海水中の全溶存炭酸物質量
(ΣCO2 )は、海水に強酸を加えれば二酸化炭素とな
って溶液より分離するのでこの二酸化炭素の量を測定す
ればよい。このようにして測定した二酸化炭素の量[P
CO2 ]から、多成分水質計測装置61の水温,塩分,P
Hセンサにて測定したデータをもとに、上記(3)式に
よて全溶存炭酸物質量(ΣCO2 )を計算することがで
き、この結果、海水中の全溶存炭酸物質量(ΣCO2
を測定することができる。
The CO 2 equilibrium partial pressure of air in contact with seawater [P
And CO2], the following equation (3) holds between the [H 2 CO 3] in the sea water. P atm · [H 2 CO 3 ] = α · [P CO2] ... (3) l n = -58.0931 + 90.569 (100 / T) + 22.2940ln (T / 100) + S [0.027766-0. 024888 (T / 100) +0.0050578 (T / 100) 2 ] Therefore, if ΣCO 2 is measured, this results in [P
CO2 ]. The total dissolved carbon dioxide (物質 CO 2 ) in seawater is converted into carbon dioxide by adding a strong acid to seawater and is separated from the solution. Therefore, the amount of carbon dioxide may be measured. The amount of carbon dioxide thus measured [P
CO2 ], water temperature, salinity, P of the multi-component water quality measuring device 61
Based on the data measured at H sensor, (3) total dissolved carbon material amount good to formula (ShigumaCO 2) can be calculated, this results, the total dissolved carbon material content in the sea water (ShigumaCO 2 )
Can be measured.

【0042】上記の原理から海中溶存炭酸計測装置50
は、図6に示す通り全炭酸分析計(TOC−5000)
510、この全炭酸分析計510へ海水を供給する為の
採水装置520、前記したキャリアガスボンベ62およ
び使用済みキャリアガスを耐圧容器16から外部へ放出
させる為の圧力制御装置530を備えている。
From the above principle, the dissolved carbon dioxide measuring device 50
Is a total carbonic acid analyzer (TOC-5000) as shown in FIG.
510, a water sampling device 520 for supplying seawater to the total carbon dioxide analyzer 510, a pressure control device 530 for discharging the carrier gas cylinder 62 and the used carrier gas from the pressure-resistant container 16 to the outside.

【0043】2.1.1 全炭酸分析計(510) 上記した通り、海水中の全溶存炭酸物質量(ΣCO2
は海水に強酸を加えれば二酸化炭素となって溶液より分
離するのでこの二酸化炭素の量を測定すればよく、この
原理を用いて全炭酸分析計(TOC−5000)510
は海水中の無機体炭素(IC)を測定するようになって
いる。すなわち、本実施例の全炭酸分析計510は、図
7に示す通り、ロボット本体11の外部から採水した海
水をIC反応器511に導入し、このIC反応器511
にリン酸を添加して二酸化炭素を発生させる。この二酸
化炭素はIC反応器511に供給した窒素などのキャリ
アガスにより追い出されて除湿・ガス処理部512に送
られ、ここで処理されたのち非分散形赤外線ガス分析器
(NDIR)513へ送られる。赤外線ガス分析器51
3では二酸化炭素の赤外線吸収作用によりその濃度を測
定することができる。このように測定した二酸化炭素の
量[PCO2 ]はデータ処理部514へ送られ、このデー
タ処理部514は、多成分水質計測装置61の水温,塩
分,PHセンサにて測定したデータをもとに、上記
(3)式にもとづき(ΣCO2 )を計算し、このデータ
を船上のモニター装置40へ送るようになっている。
2.1.1 Total Carbon Dioxide Analyzer (510) As described above, the total amount of dissolved carbon dioxide in seawater (ΣCO 2 )
If a strong acid is added to seawater, it becomes carbon dioxide and separates from the solution, so that the amount of carbon dioxide may be measured. Using this principle, a total carbon dioxide analyzer (TOC-5000) 510 is used.
Is designed to measure inorganic carbon (IC) in seawater. That is, as shown in FIG. 7, the total carbon dioxide analyzer 510 of this embodiment introduces seawater sampled from outside the robot main body 11 into the IC reactor 511, and the IC reactor 511
Phosphoric acid is added to generate carbon dioxide. This carbon dioxide is expelled by the carrier gas such as nitrogen supplied to the IC reactor 511 and sent to the dehumidification / gas processing unit 512, where it is processed and then sent to the non-dispersive infrared gas analyzer (NDIR) 513. . Infrared gas analyzer 51
In No. 3, the concentration of carbon dioxide can be measured by the infrared absorption effect. The amount of carbon dioxide [P CO2 ] measured in this way is sent to the data processing unit 514, which uses the data measured by the water temperature, salinity, and PH sensors of the multi-component water quality measurement device 61. Then, (ΣCO 2 ) is calculated based on the above equation (3), and this data is sent to the monitor device 40 on the ship.

【0044】2.1.2 採水装置(520) 採水装置520は、全炭酸分析計510へ海水を供給す
るためのものである。そもそも、全炭酸分析計(TOC
−5000)510は、本来実験室の大気圧で測定する
装置として製作されているため、耐圧仕様となっておら
ず、サンプルインジェクタ−で海水を採水した場合は大
気圧に解放される。これでは200mの海水中に溶解し
ているCO2 ガスは分析前に大気に放出されてしまい、
CO2 濃度を正確に測定できない。このため海中から海
水を採水し、全炭酸分析計510に注水する方法として
図8に示す方式を採用した。
2.1.2 Water sampling device (520) The water sampling device 520 is for supplying seawater to the total carbon dioxide analyzer 510. In the first place, total carbon dioxide analyzer (TOC)
The -5000) 510 is originally manufactured as a device for measuring at the atmospheric pressure in a laboratory, and therefore does not have a pressure-resistant specification. When seawater is sampled by a sample injector, it is released to the atmospheric pressure. In this case, CO 2 gas dissolved in 200m of seawater is released to the atmosphere before analysis,
We can not accurately measure the CO 2 concentration. For this reason, the method shown in FIG. 8 was adopted as a method of sampling seawater from underwater and injecting it into the total carbon dioxide analyzer 510.

【0045】すなわち、図8(A)に示すように、3ポ
ート切換えバルブ521と6ポ−トバルブ523とで海
水ラインを構成し、ポンプ522で外部の海水を吸い込
み、水の流れを作っておく。後述するシーケンサ511
からの指令で6ポ−トバルブ523の切換えを行うと、
図8の(B)に示すように、リング状パイプ523a内
の海水がキャリアガスによって全炭素分析計510のI
C反応器511(図7参照)へ注水される。また、シ−
ケンサ511からの指令で、3ポ−トバルブ521が標
準液ラインに切換えられると、海水に代りIC反応液5
24が6ポ−トバルブ523を経てIC反応器511に
供給される。
That is, as shown in FIG. 8A, a seawater line is constituted by a three-port switching valve 521 and a six-port valve 523, and external seawater is sucked by a pump 522 to create a flow of water. . Sequencer 511 described later
When the 6-port valve 523 is switched by the command from
As shown in FIG. 8B, the seawater in the ring-shaped pipe 523a is changed by the carrier gas into the I
Water is injected into the C reactor 511 (see FIG. 7). In addition,
When the three-port valve 521 is switched to the standard solution line by a command from the kenser 511, the IC reaction solution 5 is replaced by seawater instead of seawater.
24 is supplied to the IC reactor 511 via the 6-port valve 523.

【0046】2.1.3 圧力制御装置(530) 全炭酸分析計510は、二酸化炭素を運ぶためにキャリ
アガス(N2 ガス150〜160cc/分,5Kg/cm2 )
を使用しており、連続計測を行なうと耐圧容器16内の
圧力が増加し、分析計510の測定誤差の要因となる。
このため耐圧容器16内の圧力を大気圧に保持する必要
があり、この圧力制御装置530を用いる。この圧力制
御装置530は1種の異常監視装置でもある。
[0046] 2.1.3 pressure control device (530) total carbon analyzer 510, a carrier gas to carry the carbon dioxide (N 2 gas 150~160Cc / min, 5Kg / cm 2)
When continuous measurement is performed, the pressure in the pressure-resistant container 16 increases, causing a measurement error of the analyzer 510.
For this reason, it is necessary to maintain the pressure in the pressure-resistant container 16 at atmospheric pressure, and this pressure control device 530 is used. The pressure control device 530 is also one type of abnormality monitoring device.

【0047】図9に圧力制御装置530の構造を示す。
耐圧容器16内の圧力を圧力センサ531で監視してお
き、圧力が大気圧以上であれば、図9の(B)に示す通
り、3方弁532,533を開としてタンク534内に
海水を導入することにより、タンク534内のガスを放
出させる。それが済めば図9(C)に示す通り、3方弁
532,533を切換えてタンク534内の海水をポン
プ535で排出する。この過程で、耐圧容器16内のガ
スが再びタンク534内に流入する。圧力が大気圧以下
であれば、図9(D)に示す通り、3方弁532,53
3を切換えて外部の海水をポンプ535を通じて直接排
出する。なお、船上モニタ−装置40には、図9(E)
に示す通り耐圧容器16内の圧力及び上記圧力制御装置
530の作動状況を監視する為のランプ410を設けて
ある。
FIG. 9 shows the structure of the pressure control device 530.
The pressure in the pressure-resistant container 16 is monitored by the pressure sensor 531. If the pressure is equal to or higher than the atmospheric pressure, the three-way valves 532 and 533 are opened to open the seawater in the tank 534 as shown in FIG. By introducing the gas, the gas in the tank 534 is released. When this is completed, the seawater in the tank 534 is discharged by the pump 535 by switching the three-way valves 532 and 533 as shown in FIG. In this process, the gas in the pressure container 16 flows into the tank 534 again. If the pressure is equal to or lower than the atmospheric pressure, as shown in FIG.
3 is switched to discharge the external seawater directly through the pump 535. Note that the onboard monitor device 40 has the structure shown in FIG.
As shown in the figure, a lamp 410 for monitoring the pressure in the pressure-resistant container 16 and the operation state of the pressure control device 530 is provided.

【0048】2.2 システム制御装置(51) 船上モニタ−装置40と観測ロボット10との信号、デ
−タの伝送信は耐圧容器16内のテレメ−タ装置53を
介して行うが、各計測装置,センサ,採水装置,圧力制
御装置の制御を行うため、図10に示すように、システ
ム制御装置51のシ−ケンサ511が司っている。な
お、前述した通り、図4に示す観測ロボット10の姿勢
の制御装置75は、このシステム制御装置51に組み込
まれている。
2.2 System control unit (51) Transmission of signals and data between the onboard monitor unit 40 and the observation robot 10 is performed via a telemeter unit 53 in the pressure-resistant container 16, and each measurement is performed. As shown in FIG. 10, a sequencer 511 of the system controller 51 controls the apparatus, the sensor, the water sampling apparatus, and the pressure controller. As described above, the attitude control device 75 of the observation robot 10 shown in FIG. 4 is incorporated in the system control device 51.

【0049】2.3 電源装置(52) 船上の発電装置から曳航ケ−ブル20を使って送電され
るが、船上では300Vに昇圧して送り、観測ロボット
10内の変圧器で100Vに降圧して各計測機器へ供給
するシステムとなっている。超音波ドップラー式流向流
速計(ADCP)60は超音波を発する時、瞬時に(1
00〜200msec) 50%程度の電圧降下をおこす。そ
の為、電圧安定化の為、無停電用の電源装置52を介し
て各計測器,センサ、シ−ケンサ等に電力を供給する。
なお、供給電流は10A程度である。
2.3 Power supply device (52) Power is transmitted from the power generation device on the ship using the towing cable 20. On the ship, the voltage is increased to 300V and sent, and the voltage is reduced to 100V by the transformer in the observation robot 10. The system is supplied to each measuring device. When an ultrasonic Doppler current meter (ADCP) 60 emits an ultrasonic wave,
(00 to 200 msec) A voltage drop of about 50% occurs. Therefore, in order to stabilize the voltage, power is supplied to each measuring instrument, sensor, sequencer, and the like via a power supply unit 52 for uninterruptible power.
The supply current is about 10A.

【0050】2.4 テレメ−タ装置(53) テレメ−タ装置53は、各計測から測定デ−タおよび警
報信号を曳航ケーブル20より船上のモニタ−装置40
に伝送する装置である。さらに、船上モニタ−装置40
にて入力される制御信号はこのテレメ−タ装置53を経
て観測ロボット10のシ−ケンサ511に伝送される。
2.4 Telemeter Device (53) The telemeter device 53 transmits measurement data and an alarm signal from each measurement to the monitor device 40 on the ship from the towing cable 20.
Is a device for transmitting to In addition, the onboard monitor 40
Is transmitted to the sequencer 511 of the observation robot 10 via the telemeter device 53.

【0051】2.5 異常監視センサ(54) 異常監視センサ54としては、先に説明した図9の圧力
制御装置530と、この他に漏水検知器541を設けて
ある。圧力制御装置530はすでに説明した通り、耐圧
容器16内の圧力を検出して異常圧力になればこの圧力
を逃がしてロボット本体11内を一定の圧力に保持す
る。一方、漏水検知器541は圧力容器16の底面付近
に導電性のワイヤを配線しておき、もし水が浸水で溜ま
れば、海水を介して電流が流れる。この電流を検知して
漏水を発見するもので、耐圧容器16内への海水の浸水
を監視するものである。
2.5 Abnormality Monitoring Sensor (54) As the abnormality monitoring sensor 54, the pressure control device 530 of FIG. 9 described above and a water leak detector 541 are provided in addition thereto. As described above, the pressure control device 530 detects the pressure in the pressure-resistant container 16 and, when the pressure becomes abnormal, releases the pressure and keeps the inside of the robot body 11 at a constant pressure. On the other hand, in the water leak detector 541, a conductive wire is wired near the bottom surface of the pressure vessel 16, and if water accumulates by flooding, current flows through seawater. This current is detected to detect water leakage, and to monitor seawater infiltration into the pressure-resistant container 16.

【0052】このように構成された観測ロボット10に
対し、観測母船1に設けられたモニタ−装置40は、上
記各計測器で検知された信号をテレメ−タ装置53のシ
−ケンサ511を介して導入し、これらの信号にもとず
きアナログデ−タをプラズマディスプレイにより表示す
る。表示するデ−タは、全炭酸量・炭酸ガス分圧・水温
・DO・PH・塩分・濁度・クロロフィル・深度・圧力
・ピッチ・ロ−ルなどである。
For the observation robot 10 configured as described above, the monitoring device 40 provided on the observation mother ship 1 sends the signals detected by the above-mentioned measuring instruments via the sequencer 511 of the telemeter device 53. The analog data is displayed on a plasma display based on these signals. The data to be displayed are the total amount of carbon dioxide, carbon dioxide partial pressure, water temperature, DO, PH, salinity, turbidity, chlorophyll, depth, pressure, pitch, and roll.

【0053】このような構成の観測システムについて、
作用を説明する。観測ロボット10は、水平主翼12の
翼角によって潜航深度を維持し、かつ上下揺れを規制す
ることができるとともに、左右の水平尾翼13a、13
bの伏仰角の差によってロ−リングを制御し、また左右
の水平尾翼13a、13bの伏仰角の和によってピッチ
ングを制御することができる。このため観測ロボット1
0の潜航中は、観測ロボット10の姿勢が安定し、例え
ば観測母船1が波高2mの海域を前進中であっても観測
ロボット10の運動は上下に数cm以内、ロ−リングお
よびピッチングは1度以内と言う極めて安定した性能に
なる。
With respect to the observation system having such a configuration,
The operation will be described. The observing robot 10 can maintain the dive depth and regulate the vertical sway by the wing angle of the horizontal main wing 12, and can also control the left and right horizontal tails 13a, 13
Rolling can be controlled by the difference in the elevation angle of b, and pitching can be controlled by the sum of the elevation angles of the left and right horizontal tails 13a and 13b. Observation robot 1
During the dive of 0, the posture of the observation robot 10 is stable. For example, even if the observation mother ship 1 is moving forward in the sea area with a wave height of 2 m, the movement of the observation robot 10 is within several cm up and down, and rolling and pitching are 1 Extremely stable performance within a degree.

【0054】したがって、傾斜して使用されると測定誤
差を発生し易い超音波ドップラ−式流速計(ADCP)
60や全炭酸分析計(TOC−5000)510を搭載
しても、観測ロボット10の傾斜が防止されるから、こ
れら超音波ドップラ−式流速計60や全炭酸分析計51
0が正常に機能するようになり、高精度な測定が可能に
なる。
Therefore, an ultrasonic Doppler-type current meter (ADCP) which is liable to cause a measurement error when used in an inclined state.
Even if the 60 or the total carbonic acid analyzer (TOC-5000) 510 is mounted, the inclination of the observation robot 10 is prevented, so that the ultrasonic Doppler type flow meter 60 and the total carbonic acid analyzer 51
0 functions normally, and highly accurate measurement becomes possible.

【0055】そして、全炭酸分析計510は、本来大気
圧の雰囲気で測定する装置として製作されているので、
耐圧仕様となっておらず、200mの海水中に溶解して
いるCO2 ガスを測定しようとすると、分析前に大気に
放出されてしまってCO2 濃度を正確に測定できないこ
とが危惧されるが、本実施例では、図8に示す採水装置
520を用いるとともに、窒素などからなるキャリアガ
スを使用してリング状パイプ523内の海水をIC反応
器511に導入する方式を採用したため、高圧の海水か
らCO2 濃度を正確に測定することができる。
Since the total carbon dioxide analyzer 510 is originally manufactured as a device for measuring in an atmosphere at atmospheric pressure,
Not a breakdown voltage specification, an attempt to measure the CO 2 gas dissolved in the seawater 200 meters, but is feared that not accurately measure the CO 2 concentration too long and released into the atmosphere prior to analysis, In the present embodiment, the water sampling device 520 shown in FIG. 8 is used, and the system in which the seawater in the ring-shaped pipe 523 is introduced into the IC reactor 511 using a carrier gas made of nitrogen or the like is adopted. Can accurately measure the CO 2 concentration.

【0056】この場合、キャリアガスは、容量10リッ
トル、充填圧力150kg/cm2 の高純度窒素ガスを充
填したボンベを2本用いるので、毎分0.16リットル
使用すると仮定しても、60時間の連続測定が可能にな
る。
In this case, two cylinders filled with high-purity nitrogen gas having a capacity of 10 liters and a filling pressure of 150 kg / cm 2 are used as the carrier gas. Can be measured continuously.

【0057】そして、このような連続測定を行うと、耐
圧容器16内の圧力がキャリアガスにより増加し、分析
計510の測定誤差の要因となるが、図9に示す圧力制
御装置530を設けたので、耐圧容器16内の圧力が大
気圧以上になれば、圧力センサ531がこれを検出して
3方弁532,533を開とし、タンク534内に海水
を流入させることによってタンク534内のガスを放出
させ、耐圧容器16内の圧力を大気圧に保持する。この
ため、連続観測が可能になる。この結果、広い海域の海
中溶存物質を連続して計測することができ、時間的およ
び空間的計測を可能にし、精度の高いデータを得ること
ができる。
When such continuous measurement is performed, the pressure in the pressure-resistant container 16 increases due to the carrier gas, which causes a measurement error of the analyzer 510. However, the pressure control device 530 shown in FIG. Therefore, when the pressure in the pressure-resistant container 16 becomes equal to or higher than the atmospheric pressure, the pressure sensor 531 detects the pressure, opens the three-way valves 532 and 533, and allows the seawater to flow into the tank 534, thereby causing the gas in the tank 534 to flow. And the pressure in the pressure-resistant container 16 is maintained at the atmospheric pressure. Therefore, continuous observation becomes possible. As a result, dissolved substances in the sea in a wide sea area can be continuously measured, temporal and spatial measurement can be performed, and highly accurate data can be obtained.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、ロボ
ット本体の横傾斜や縦傾斜を水平主翼と左右一対の水平
尾翼とで制御するので、高速で曳航しても観測ロボット
の姿勢が安定し、このため超音波流速計や海中溶存物質
分析装置のように傾斜を嫌う計測器を搭載してもこれら
の測定精度が向上する。この結果、広い海域の海中溶存
物質を時間的および空間的に連続して計測することがで
き、良質のデータを得ることができる。
As described above, according to the present invention, the horizontal inclination and the vertical inclination of the robot body are controlled by the horizontal main wing and the pair of left and right horizontal tails, so that the posture of the observation robot is stable even when towing at high speed. However, even if a measuring instrument such as an ultrasonic current meter or an apparatus for analyzing dissolved substances in the sea that does not tilt is mounted, the accuracy of these measurements is improved. As a result, dissolved substances in the sea in a wide sea area can be measured continuously in time and space, and high-quality data can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示し、曳航式海中溶存物質
観測ロボットのシステムを概略的に示す構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an embodiment of the present invention and schematically illustrating a system of a towed underwater dissolved substance observation robot.

【図2】同実施例における観測ロボットの平面図。FIG. 2 is a plan view of the observation robot in the embodiment.

【図3】同実施例における観測ロボットの縦断面図。FIG. 3 is a vertical sectional view of the observation robot in the embodiment.

【図4】同実施例の観測ロボットの姿勢制御装置の系統
図。
FIG. 4 is a system diagram of a posture control device of the observation robot of the embodiment.

【図5】同実施例の図2におけるA〜Eに沿うそれぞれ
の断面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along a line AE in FIG. 2 of the embodiment.

【図6】同実施例の無機炭酸分析システムを示す構成
図。
FIG. 6 is a configuration diagram showing an inorganic carbonic acid analysis system of the embodiment.

【図7】同実施例の無機炭酸分析システムに用いる全炭
酸分析計の原理説明図。
FIG. 7 is a diagram illustrating the principle of a total carbon dioxide analyzer used in the inorganic carbon dioxide analysis system of the embodiment.

【図8】上記無機炭酸分析システムに用いる採水装置の
説明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a water sampling device used in the inorganic carbonic acid analysis system.

【図9】上記無機炭酸分析システムに用いる圧力制御装
置の説明図。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a pressure control device used in the inorganic carbonic acid analysis system.

【図10】同実施例の制御信号系統図。FIG. 10 is a control signal system diagram of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…観測母船 10…観測ロボット 11
…観測ロボット本体 12…水平主翼 13a、13b…水平尾翼 20…曳航ケーブル 30…船上ロボット管制装置 40…モニター装置 16…耐圧容器 17…非耐
圧部17 50…海中溶存炭酸計測装置 51…シス
テム制御装置 52…電源装置 53…テレ
メ−タ装置 54…異常監視装置 60…超音波ドップラ−式流速計 61…多成
分水質計測装置 62…キャリアガスボンベ 63…浮力
タンク 70…傾斜姿勢検知装置 71…横揺
角センサ 72…縦揺角センサ 75…ロボット姿勢制御装置 123…水平主翼駆動モータ 132a、132b…水平尾翼駆動モータ 510…全炭酸分析計(TOC−5000) 520…採水装置 530…圧
力制御装置 611…水温センサ 612…塩
分センサ612 613…深度センサ 614…D
Oセンサ 615…PHセンサ 616…濁
度センサ 617…クロロフィルセンサ
1: Observation mother ship 10: Observation robot 11
… Observation robot body 12… Horizontal main wings 13 a, 13 b… Horizontal tail 20… Towing cable 30… Onboard robot control device 40… Monitor device 16… Pressure-resistant vessel 17… Non-pressure-resistant part 17 50… Underwater dissolved carbon dioxide measurement device 51… System control device 52 Power supply device 53 Telemeter device 54 Abnormality monitoring device 60 Ultrasonic Doppler current meter 61 Multi-component water quality measurement device 62 Carrier gas cylinder 63 Buoyancy tank 70 Slope attitude detection device 71 Rolling angle Sensor 72 Pitch angle sensor 75 Robot attitude control device 123 Horizontal wing drive motor 132a, 132b Horizontal tail drive motor 510 Total carbon dioxide analyzer (TOC-5000) 520 Water sampling device 530 Pressure control device 611 Water temperature sensor 612 ... Salt sensor 612 613 ... Depth sensor 614 ... D
O sensor 615 ... PH sensor 616 ... turbidity sensor 617 ... chlorophyll sensor

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 観測母船により曳航ケーブルを介して曳
航される観測ロボット本体と、 上記観測母船に積まれたロボット管制装置と、 上記観測ロボット本体に搭載され海水の観測に必要な少
なくとも超音波流速計並びに海水中の無機体炭素を測定
する全炭酸分析計、この全炭酸分析計に海水を導入する
ための採水装置、この採水装置にキャリアガスを送るボ
ンベ及びこのキャリアガスを外部へ放出させて観測ロボ
ット本体内の圧力上昇を規制する圧力制御装置から構成
されている海中溶存物質分析装置を含む計測器と、 上記観測ロボット本体に設けられ伏仰角を調節可能な水
平主翼と、 上記ロボット管制装置からの指令を受けて上記水平主翼
を制御し、観測ロボット本体の潜航深度を制御する駆動
手段と、 同じく上記観測ロボット本体に設けられそれぞれが伏仰
角を調節可能として左右に伸びる左右一対の水平尾翼
と、 観測ロボット本体に設けられた傾斜姿勢検出装置の検出
に応じて上記水平尾翼を制御し、観測ロボット本体の横
傾斜および縦傾斜を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする曳航式海中溶存物質観測ロボ
ット。
(1)Towing by observation mother ship via towing cable
An observation robot to be navigated, A robot control device loaded on the observation mother ship, The small amount of water required for seawater observation
Ultrasonic anemometer and inorganic carbon in seawater at least
Total carbon dioxide analyzer, introducing seawater to this total carbon dioxide analyzer
Sampling device, and a pump for sending carrier gas to the sampling device
And release this carrier gas to the outside
Consists of a pressure control device that regulates pressure rise in the body
Measuring instrument including a dissolved substance analysis device in the sea, Water that can be adjusted for the elevation angle provided on the observation robot body
Flat wings, In response to a command from the robot controller, the horizontal wing
Drive to control the depth of the observation robot body
Means, Also set on the above observation robot body, each prone
A pair of left and right horizontal tails that extend left and right with adjustable angle
When, Detection of the tilt posture detector installed on the observation robot
The horizontal tail is controlled in accordance with
Control means for controlling the tilt and the vertical tilt, Robot for observing dissolved substances in the sea, characterized by having
To
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