JP3088965B2 - 水位等の変化量の測定装置 - Google Patents
水位等の変化量の測定装置Info
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- Level Indicators Using A Float (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水位等の変化量を
その変化面より離れた位置にて遠隔的に測定するための
装置に関するものである。
その変化面より離れた位置にて遠隔的に測定するための
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば水位の測定ではフロート式水位計
によるのが一般的な方法であったし、また現在でも主水
位計として使用されている例が多い。しかしフロート式
水位計は水頭水位１００ｍで±１ｃｍの精度を得ること
が限界であった。ほかには水晶圧力ゲージを使用した水
位計があるが、これは比重の変化、つまり水温の変化に
よって誤差を生じるという問題を持っている。また超音
波式の水位計も知られているが、測定範囲及び精度に問
題があり、１０ｍを越えると使用することができない。
によるのが一般的な方法であったし、また現在でも主水
位計として使用されている例が多い。しかしフロート式
水位計は水頭水位１００ｍで±１ｃｍの精度を得ること
が限界であった。ほかには水晶圧力ゲージを使用した水
位計があるが、これは比重の変化、つまり水温の変化に
よって誤差を生じるという問題を持っている。また超音
波式の水位計も知られているが、測定範囲及び精度に問
題があり、１０ｍを越えると使用することができない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記の点に着
目してなされたものであり、その課題は例えば水頭水位
１００ｍを±１ｃｍをはるかに越える精度で測定可能と
することである。
目してなされたものであり、その課題は例えば水頭水位
１００ｍを±１ｃｍをはるかに越える精度で測定可能と
することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は、レーザービームを反射可能であり、前記
の変化面に置かれてその高さを示すためのものであっ
て、水面下に沈まない反射体と、レーザービームを反射
体に指向し、反射ビームを捕捉して反射体までの距離を
演算するためのレーザー距離計とによって、水位等の変
化量の測定装置を構成するという手段を講じたものであ
る。
め、本発明は、レーザービームを反射可能であり、前記
の変化面に置かれてその高さを示すためのものであっ
て、水面下に沈まない反射体と、レーザービームを反射
体に指向し、反射ビームを捕捉して反射体までの距離を
演算するためのレーザー距離計とによって、水位等の変
化量の測定装置を構成するという手段を講じたものであ
る。
【０００５】反射体の動きを拘束するために、水面に代
表される変化面に生じ得る運動を除去して上下方向の変
化量を取り出すための取り出し手段の中に反射体を設け
ることができる。上記反射体として、積雪面や砂面に散
布してもそれらの表面の形態を殆んど変えず、雪や砂な
どに潜らない性質を有し、かつ必要な散布密度を得易
い、着色又は無着色の金属箔や、樹脂片、樹脂発泡体、
粉体等の微小片から成るものを使用することができる。
表される変化面に生じ得る運動を除去して上下方向の変
化量を取り出すための取り出し手段の中に反射体を設け
ることができる。上記反射体として、積雪面や砂面に散
布してもそれらの表面の形態を殆んど変えず、雪や砂な
どに潜らない性質を有し、かつ必要な散布密度を得易
い、着色又は無着色の金属箔や、樹脂片、樹脂発泡体、
粉体等の微小片から成るものを使用することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明に係る変化量の測定装置
は、水位等の変化量を変化面１１から離れた位置にて遠
隔的に測定するための装置である。本発明を水位計に適
用する場合、変化面は当然のことながら水面１１であ
る。しかし本発明を積雪深計に適用する場合の変化面は
雪面、堆砂計に適用する場合には砂の表面ということに
なる。
は、水位等の変化量を変化面１１から離れた位置にて遠
隔的に測定するための装置である。本発明を水位計に適
用する場合、変化面は当然のことながら水面１１であ
る。しかし本発明を積雪深計に適用する場合の変化面は
雪面、堆砂計に適用する場合には砂の表面ということに
なる。
【０００７】水面に代表される、液面その他の変化面１
１に生じ得る運動を除去して、上下方向の変化量を取り
出すために、取り出し手段１０を設けることができる。
変化面１１が貯水池などの水面である場合、風雪等、地
震、気圧の変化その他の原因によって生じる、外力の影
響が及ばないように測定環境を整えて変化量だけを取り
出す手段である。故に、それらの影響がないか無視でき
る変化面１１に対しては不要な場合がある。
１に生じ得る運動を除去して、上下方向の変化量を取り
出すために、取り出し手段１０を設けることができる。
変化面１１が貯水池などの水面である場合、風雪等、地
震、気圧の変化その他の原因によって生じる、外力の影
響が及ばないように測定環境を整えて変化量だけを取り
出す手段である。故に、それらの影響がないか無視でき
る変化面１１に対しては不要な場合がある。
【０００８】前記水面に対する変化量の取り出し手段１
０の例は、連通構造を持った一種の井戸あるいは管であ
る。図１は観測井からなる変化量の取り出し手段１０を
示しており、水面下に連通口として側口１２を有し、か
つ観測井は大気に開放されているものとする。図２は、
図１よりも細い管が変化量の取り出し手段１０である場
合の例を示すが、その管の下端開口１３が連通口となっ
ている。図３の例も同様である。
０の例は、連通構造を持った一種の井戸あるいは管であ
る。図１は観測井からなる変化量の取り出し手段１０を
示しており、水面下に連通口として側口１２を有し、か
つ観測井は大気に開放されているものとする。図２は、
図１よりも細い管が変化量の取り出し手段１０である場
合の例を示すが、その管の下端開口１３が連通口となっ
ている。図３の例も同様である。
【０００９】レーザービームＢによる測定を行なう本発
明の装置では、レーザービームＢが変化面１１を確実に
とらえて反射することができるように、反射体１５を変
化面１１に置く。この反射体１５は、当然のことなが
ら、水面に浮いて変化面１１の高さを示すものであるか
ら、測定時には、水面下に沈んではならず、また雪や砂
などに潜ったりするものであってはならない。
明の装置では、レーザービームＢが変化面１１を確実に
とらえて反射することができるように、反射体１５を変
化面１１に置く。この反射体１５は、当然のことなが
ら、水面に浮いて変化面１１の高さを示すものであるか
ら、測定時には、水面下に沈んではならず、また雪や砂
などに潜ったりするものであってはならない。
【００１０】水位計のための反射体１５として最も適し
ているのは水面に浮く浮き形式のものである。浮くこと
でそのまま変化面１１の高さを表示するからである。観
測井を取り出し手段１０として用いた図１の例では、レ
ーザービームＢが指向する位置に反射体１５を配置して
おくために、次の構成を取っている。
ているのは水面に浮く浮き形式のものである。浮くこと
でそのまま変化面１１の高さを表示するからである。観
測井を取り出し手段１０として用いた図１の例では、レ
ーザービームＢが指向する位置に反射体１５を配置して
おくために、次の構成を取っている。
【００１１】即ち反射体１５として水面に浮かぶ微小片
を管内に散布する構成を取る。このための微小片として
は変化面１１に浮く着色又は無着色の金属箔や、樹脂
片、樹脂発泡体、粉体等を使用することができる。この
ような微小片からなる反射体１５は、水位その他の液面
高の測定のほか、積雪面や砂面に散布してもそれらの表
面の形態を殆んど変えず、かつ必要な散布密度を得易い
ので積雪深計、堆砂計などの反射体１５にも向いてい
る。
を管内に散布する構成を取る。このための微小片として
は変化面１１に浮く着色又は無着色の金属箔や、樹脂
片、樹脂発泡体、粉体等を使用することができる。この
ような微小片からなる反射体１５は、水位その他の液面
高の測定のほか、積雪面や砂面に散布してもそれらの表
面の形態を殆んど変えず、かつ必要な散布密度を得易い
ので積雪深計、堆砂計などの反射体１５にも向いてい
る。
【００１２】反射体１５にレーザービームを指向すると
ともに、反射体１５からの反射ビームを拾って、反射体
１５までの距離を演算するためにレーザー距離計２０が
設置される。レーザー距離計２０は、送信器からのレー
ザーパルスが目標の反射体２０へ向かって走り、検出器
にもどって来るのに必要な時間を精密に測定することに
よって、設置点から反射体１５までの距離を測定するこ
とができるものを使用する。図２にその測定方式が略示
されているように、レーザー距離計２０の検出器２１に
検出されたデータは例えばＲＳ−２３２Ｃなどのインタ
ーフェイスへの入出力、信号変換器２２による演算処理
の上、水頭水位に変換される。なお、テレメータ用信号
としてＢＣＤ信号を出力することができ、またデータ
は、直接パーソナルコンピュータやデータロガ等に入力
できるのでデータ収集を簡単に行なうことができる。
ともに、反射体１５からの反射ビームを拾って、反射体
１５までの距離を演算するためにレーザー距離計２０が
設置される。レーザー距離計２０は、送信器からのレー
ザーパルスが目標の反射体２０へ向かって走り、検出器
にもどって来るのに必要な時間を精密に測定することに
よって、設置点から反射体１５までの距離を測定するこ
とができるものを使用する。図２にその測定方式が略示
されているように、レーザー距離計２０の検出器２１に
検出されたデータは例えばＲＳ−２３２Ｃなどのインタ
ーフェイスへの入出力、信号変換器２２による演算処理
の上、水頭水位に変換される。なお、テレメータ用信号
としてＢＣＤ信号を出力することができ、またデータ
は、直接パーソナルコンピュータやデータロガ等に入力
できるのでデータ収集を簡単に行なうことができる。
【００１３】以上の例では反射体１５をレーザー距離計
２０の鉛直下方に設置した例を示したが、傾斜地に設置
することも可能である。得られたデータは垂直変換する
ことで、目標値が得られる。
２０の鉛直下方に設置した例を示したが、傾斜地に設置
することも可能である。得られたデータは垂直変換する
ことで、目標値が得られる。
【００１４】このような構成を有する本発明の装置にお
いて、降水や日照により変化する水面高、即ち水頭水位
を測定するには、変化面１１の変動に応じて上下動可能
な反射体１５に向かってレーザービームＢを発射するだ
けで良い。本装置は観測所内に防塵・防湿構造２４を施
して設置されているので、水面からの湿気や塵埃等に侵
されるおそれもない。一例を挙げると、波長６７０ｎｍ
の可視光を使用したＩＥＣ規格クラスＩＩのレーザーに
よる場合、水頭水位１００ｍを±３ｍｍの精度を保持し
て測定することができた。
いて、降水や日照により変化する水面高、即ち水頭水位
を測定するには、変化面１１の変動に応じて上下動可能
な反射体１５に向かってレーザービームＢを発射するだ
けで良い。本装置は観測所内に防塵・防湿構造２４を施
して設置されているので、水面からの湿気や塵埃等に侵
されるおそれもない。一例を挙げると、波長６７０ｎｍ
の可視光を使用したＩＥＣ規格クラスＩＩのレーザーに
よる場合、水頭水位１００ｍを±３ｍｍの精度を保持し
て測定することができた。
【００１５】
【発明の効果】本発明は以上の如く構成されかつ作用す
るものであるから、水面に代表される変化面の変化量を
取り出し手段によって取り出し、その変化面を示すため
に置かれた反射体へレーザービームを指向し、検出器に
得られたデータを演算することによって、従来の限界で
あった水頭水位１００ｍに対して±１０ｍｍをはるかに
超える精度で遠隔的測定を可能にするという効果を奏す
る。特に本発明における反射体は雪や砂などに潜らない
性質を有し、水位測定のほか積雪や堆砂量、或いはタン
ク内の貯蔵量、ゲート開度なども好適に測定することが
できる。
るものであるから、水面に代表される変化面の変化量を
取り出し手段によって取り出し、その変化面を示すため
に置かれた反射体へレーザービームを指向し、検出器に
得られたデータを演算することによって、従来の限界で
あった水頭水位１００ｍに対して±１０ｍｍをはるかに
超える精度で遠隔的測定を可能にするという効果を奏す
る。特に本発明における反射体は雪や砂などに潜らない
性質を有し、水位測定のほか積雪や堆砂量、或いはタン
ク内の貯蔵量、ゲート開度なども好適に測定することが
できる。
【図１】本発明に係る変化量の測定装置の実施例１を示
す説明図。
す説明図。
【図２】同じく測定装置の概略を示すブロック図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沖山 陽彦 神奈川県横浜市緑区三保町1351番地の１ 号 ホレストヒルズ三保５−202 (56)参考文献 特開 平６−347309（ＪＰ，Ａ) 特公 平３−13529（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01F 23/28 G01F 23/40 G01F 23/56
Claims (1)
- 【請求項１】 水位等の変化量をその変化面より離れた
位置にて遠隔的に測定するための装置であって、 レーザービームを反射可能であり、かつ前記の変化面に
置かれてその高さを示すために、積雪面や砂面に散布し
てもそれらの表面の形態を殆んど変えず、また雪や砂な
どに潜らない性質を有し、かつ必要な散布密度を得易
い、着色又は無着色の金属箔や、樹脂片、樹脂発泡体、
粉体等の微小片から成る反射体と、レーザービームを反
射体に指向し、反射ビームを捕捉して反射体までの距離
を演算するためのレーザー距離計とからなることを特徴
とする水位等の変化量の測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9667697A JP3088965B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 水位等の変化量の測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9667697A JP3088965B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 水位等の変化量の測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10281854A JPH10281854A (ja) | 1998-10-23 |
| JP3088965B2 true JP3088965B2 (ja) | 2000-09-18 |
Family
ID=14171409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9667697A Expired - Lifetime JP3088965B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 水位等の変化量の測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3088965B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10227674A1 (de) * | 2001-06-20 | 2003-01-02 | Hamacher Renate | Füllstandsanzeige |
| KR100994462B1 (ko) * | 2008-06-27 | 2010-11-16 | 에스티엑스조선해양 주식회사 | 선박의 경사시험용 발라스트 수위 측정장치 |
| JP2010249790A (ja) * | 2009-04-20 | 2010-11-04 | Satoru Kitazawa | レーザー式水位計 |
| CN102390502B (zh) * | 2011-09-22 | 2014-03-05 | 沪东中华造船(集团)有限公司 | 用于船舶吃水测量的装置 |
| JP5589248B2 (ja) * | 2012-01-06 | 2014-09-17 | 有限会社北沢技術事務所 | レーザー式液面計 |
| JP5707627B2 (ja) * | 2012-05-11 | 2015-04-30 | 有限会社北沢技術事務所 | レーザー式液面計 |
| CN102778270A (zh) * | 2012-08-07 | 2012-11-14 | 刘雁春 | 激光自动验潮仪 |
| JP5707629B2 (ja) * | 2013-01-07 | 2015-04-30 | 有限会社北沢技術事務所 | レーザー式液面計 |
| RU2627569C1 (ru) * | 2016-04-20 | 2017-08-08 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "ВЫСОКОГОРНЫЙ ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ" (ФГБУ "ВГИ") | Устройство для измерения уровня воды в водоемах |
| RU178306U1 (ru) * | 2016-10-12 | 2018-03-29 | Альберт Галиуллович Абдуллин | Лазерный уровнемер жидкости |
| CN108593052A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-28 | 武汉理工大学 | 一种激光水位监控预警系统 |
| KR102237268B1 (ko) * | 2020-01-16 | 2021-04-06 | 김석환 | 플로우 베리에이션 디텍팅 시스템 |
-
1997
- 1997-03-31 JP JP9667697A patent/JP3088965B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10281854A (ja) | 1998-10-23 |
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