JP2000205928A

JP2000205928A - 水位計

Info

Publication number: JP2000205928A
Application number: JP11003517A
Authority: JP
Inventors: Mototsugu Fujiwara; 基次藤原; Kunimori Tanigawa; 邦衛谷川; Norio Yamashita; 憲男山下
Original assignee: FUJIWARA SEISAKUSHO KK; Bio Oriented Technology Research Advancement Institution; Sasaki Co Ltd; FUJIWARA Manufacturing CO Ltd
Current assignee: FUJIWARA SEISAKUSHO KK; Bio Oriented Technology Research Advancement Institution; Sasaki Co Ltd; FUJIWARA Manufacturing CO Ltd
Priority date: 1999-01-08
Filing date: 1999-01-08
Publication date: 2000-07-28

Abstract

(57)【要約】【課題】構造が非常に簡単で且つ重量も軽く、しかも
取り扱いも容易で安価な電極式の水位計を提供するこ
と。【解決手段】例えば水田の田面に自立させられた支持
体１１の壁面にその高さ方向に相互に間隔をあけて設け
られた多数の電極１２_C、１２₀、１２₁、１２₂、１
２₃、１２₄……１２₁₉、１２_Hと、これらの各電極にそ
れぞれ一端が接続され、支持体１１の内部を通って上端
部から引き出される多数のリード線１３と、多数の電極
の内、最下位置にある１つの電極１２_Cを共通電極とし
て、水位の増減により共通電極とその上方に位置する任
意の電極とを水を導通材として短絡させることにより水
位を検出することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水位計に関し、更に
詳細には、例えば水田等において水位の変動を検出する
のに好適な電極式の水位計に関する。

【０００２】

【従来の技術】水稲栽培において水田の水管理は作柄を
左右する極めて重要な技術である。近年、大規模農業に
おける農作業の大幅な省力化と相まって、天候データや
時期ごとの理想水位をコンピュータで管理する自動監視
システム（特開平１０−１７８９４１号公報）が提案さ
れている。

【０００３】この自動監視システムは、広大で多数の水
田の水位を一元管理するもので、図７にその概略が示さ
れているように各水田１に設置した水位計２によりその
水位を検出し、その検出信号を監視局に設置されたホス
トコンピュータ３に供給し、当該コンピュータ３に予め
記憶され且つ稲の生長段階や気温、水温など各種の条件
に対応した理想水位と比較し、水田１の水位を変更する
場合には、このホストコンピュータ３から所定の水田１
における給排水制御装置４ａ、４ｂを無線や有線を使用
して遠隔制御により操作して管理するものである。

【０００４】その際、水田１の水位を検出する装置即ち
水位計２としては、図８に示されるようなものが用いら
れていた。この水位計２は、水田１内に立てられた支持
柱５の上部に取り付けられた水位センサボックス６を備
え、この水位センサボックス６の底面部には長さの異な
る多数のセンサ棒７ａ、７ｂ、７ｃ、……が相互に間隔
をあけて配列され且つ垂下して支持されている。

【０００５】これら多数のセンサ棒７ａ、７ｂ、７ｃ、
……において、その内の１つのセンサ棒７ａは共通電極
として機能させるものであり、従ってこの共通センサ棒
７ａはその下端が水田の底即ち田面１ａに接する長さと
されている。そして、他の１つのセンサ棒７ｂは、その
下端が共通センサ棒７ａのそれより田面１ａに対して僅
かに高い長さとされ、このセンサ棒７ｂを０点指標電極
として機能させている。

【０００６】更に他の複数のセンサ棒７ｃ、７ｄ、……
は、その下端が０点指標電極であるセンサ棒７ｂの下端
より田面１ａに対して順次１ｃｍづつ高い長さとされ、
実質的な水位検出用の電極として機能させている。これ
により、水田１の水位がセンサ棒７ｂの下端に接する位
置にある時、水田１内の水を介して共通センサ棒７ａと
０点指標電極として機能するセンサ棒７ｂとが電気的に
導通状態となるため、水田１の水位を０レベルとして検
出する。

【０００７】そして、水田１内の水位が上昇して実質的
な水位検出用電極であるセンサ棒７ｃ、７ｄ、７ｅ……
のいずれかの下端に接する時、そのセンサ棒と共通セン
サ棒７ａとが水を介して導通状態となり、これにより水
田内の水位を検出する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の水田用水位計は、多数の部品を使用して構成
されているため構造が複雑で、その製造に時間や費用が
掛かり、その結果価格が高くなるという問題があった。
また、従来の水田用水位計では、検出を希望する水位ご
とに長さの異なる多数のセンサ棒７ａ、７ｂ、７ｃ、…
…を水位センサボックス６の底面部から垂下して支持す
る構造であるため、その全体重量も重く、しかも取り扱
いを誤るとセンサ棒を曲げて隣接する他のセンサ棒に接
触させたりするという問題があった。

【０００９】本発明の目的は、かかる従来の装置の問題
点を解決するためになされたもので、構造が非常に簡単
で且つ重量も軽く、しかも取り扱いも容易で安価な電極
式の水位計を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は水位計であり、
前述した技術的課題を解決するために以下のように構成
されている。すなわち、本発明の水位計は、貯水部の内
部に設置された自立可能な支持体の壁面にその高さ方向
に相互に間隔をあけて設けられた多数の電極と、これら
の各電極にそれぞれ接続されたリード線とを含み、多数
の電極の内、最下位置にある１つの電極を共通電極とし
て、水位の増減により共通電極とその上方に位置する任
意の電極とを、水を導通材として短絡させることにより
水位を検出することを特徴とする。

【００１１】＜本発明における具体的構成＞本発明の水
位計は、前述した必須の構成要素からなるが、その構成
要素が具体的に以下のような場合であっても成立する。
その具体的構成要素とは、支持体の壁面にその高さ方向
に相互に間隔をあけて設けられた多数の電極において、
隣接する電極同士の設置位置が相互に横方向にずらされ
ていることを特徴とする。

【００１２】本発明の水位計において、多数の電極が壁
面に設けられる支持体としては棒状体を使用することが
好ましい。この棒状体は、断面が円形に限られず、楕円
形、四角形或いは三角形など種々の形状のものを使用す
ることができる。支持体として棒状体を用いた場合に
は、隣接する電極同士の設置位置を相互に横方向にずら
す具体的な手段として多数の電極を棒状体の周壁に螺旋
状に並べて設けることができる。

【００１３】また、棒状体の内部は中実にすることがで
き、その場合には多数のリード線はこの棒状体内の中実
部に埋設されて外部に引き出される。この水位計を設置
する貯水部としては水田が最も適当であり、当該水田の
水位の変動を検出するのに使用することが好ましい。そ
の場合、多数の電極の高さ方向における相互の間隔を約
１ｃｍとすることが好ましい。

【００１４】このように構成された本発明の水位計は、
例えば水田の適所において田面に支持体の下端部を埋設
し、田面に対してほぼ垂直になるように自立させる。そ
の際、支持体は、その壁面に形成された最下位置の共通
電極が田面に近接するような高さとなるように田面に立
てられる。この状態で水田に水が入ると、最初に共通電
極が水に浸る。そして、この共通電極の直ぐ上部に位置
する電極が水に浸った時、この電極と共通電極とが水を
介して電気的に導通する。

【００１５】共通電極の直ぐ上部に位置する電極は、０
点指標電極として利用され、従ってこの電極が水に浸っ
た時に、その水位を基準点即ち０レベルとして検出す
る。そして、この０点指標電極よりも順次１ｃｍづつ高
い位置に形成されている他の電極は水田内の水位が増加
することにより順次水に浸る。この場合、水面下にある
複数の電極の内、水面に最も近い電極が共通電極と電気
的に導通状態となって、その水位が検出される。

【００１６】本発明の水位計では、水位のきめ細かな変
動を検出するため、多数の電極が支持体高さ方向に約１
ｃｍの相互間隔で、その高さ方向直線状に配列されて設
けられている。ところが、ある水位の時にたまたま水面
に浮かぶ小さな枯れ葉や枯れ草など電極より大きなのゴ
ミが支持体の電極に付着する場合がある。

【００１７】このような時、支持体に付着したゴミは水
位の低下に伴って複数の電極に覆い被さるように支持体
に張り付いて固形化し、その結果幾つかの電極について
導通不良を起こし、ある範囲についての水位の検出がで
きなくなるおそれがある。

【００１８】しかし、隣接する電極同士の設置位置を相
互に横方向にずらして配置すれば、１つの電極について
見た時、支持体の高さ方向直下に位置する別の電極との
間隔は、すべての電極を高さ方向に沿う直線状に配列し
た場合に比べて大きくなるため、水位の低下によって支
持体の上下方向に付着しやすいゴミによる複数の電極の
同時的な導通不良の発生を防止することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の水位計を図に示さ
れる実施の形態について更に詳細に説明する。図１には
本発明の第１の実施形態に係る水位計１０が示されてい
る。この実施形態に係る水位計１０は、水田の水位を検
出するために使用されるものを例とし、その構成として
は支持体である断面円形の棒状体１１の周壁に多数の電
極１２ _C、１２₀、１２₁、１２₂、１２₃、１２₄……１２
₁₉、１２_Hがその高さ方向に相互に間隔をあけて設けら
れている。

【００２０】棒状体１１の周壁に設けられた多数の電極
１２_C、１２₀、１２₁、１２₂、１２ ₃、１２₄……１
２₁₉、１２_Hは、図１からも明らかなように棒状体１１
の周壁にその長手方向即ち高さ方向に一直線状に整列し
て設けられている。これら各電極は、図２に示されるよ
うな電極チップ１２を、図３に示されるようにその表面
が棒状体１１の周壁面に一致して大気に露出するように
内部に埋め込まれて取り付けられている。

【００２１】これらの各電極チップ１２にはリード線１
３が接続され、これらのリード線１３は、棒状体１１の
内部に埋設された状態でその上端部に取り付けられた配
線中継ボックス１４まで導かれ、その内部に配置された
端子に接続されている。この配線中継ボックス１４内の
端子は、このボックス１４に接続されたコネクタ１５を
介して信号ケーブル１６に接続されている。

【００２２】このように、多数の電極１２_C、１２₀、１
２₁、１２₂、１２₃、１２₄……１２ ₁₉、１２_Hを内部に
埋め込んで取り付けた棒状体１１は、実際的には、樹脂
で成形され、その際に多数の電極チップ１２をそれぞれ
金型内の所定位置に配置し、各リード線を金型内上方へ
引き出した後に成形加工することにより容易に製造する
ことができる。

【００２３】この実施形態では、水位計１０を構成する
棒状体１１が、その内部を中実にして形成された樹脂成
型品であったが、この棒状体を内部中空の樹脂成型品と
して形成し、周壁部に埋め込まれた各電極チップ１２に
接続されたリード線を、棒状体の中空部である内部通路
を通して上方へ引き出すようにして構成することもでき
る。

【００２４】棒状体１１の周壁に多数の電極チップ１２
を埋め込んで構成された電極１２_C、１２₀、１２₁、１
２₂、１２₃、１２₄……１２₁₉、１２_Hにおいて、最下位
置にある電極１２_Cは共通電極として用いられる。この
共通電極１２_Cの直ぐ上に所定の間隔をあけて設けられ
た電極１２₀は、０点指標用の電極として用いられる。
この０点指標用の電極を基準として、それより上方に位
置する多数の電極１２ ₁、１２₂、１２₃、１２₄……１２
₁₉は、相互の間隔が１ｃｍきざみで設けられている。

【００２５】これらの電極１２₁、１２₂、１２₃、１２₄
……１２₁₉は、水田内の実質的水位を測定するために使
用される。そして、最上部に位置する電極１２_Hは水位
の上限を検出するために使用される。この上限水位検出
用電極１２_Hは、何らかの理由で最上部の実質的水位測
定用電極１２₁₉が動作しない場合の非常用停止電極とし
て安全のために設けられている。

【００２６】このように構成された本実施形態に係る水
位計１０は、例えば水田の適所における田面に棒状体１
１の下端部が差し込むようにして埋設され、田面に対し
てほぼ垂直に自立させられる。棒状体１１の下端部を田
面に差し込んで自立させる時、最下位置の共通電極１２
_Cが田面に近接するような高さとされる。

【００２７】この状態で水田に水が入ると、最初に共通
電極１２_Cが水に浸る。そして、この共通電極１２_Cの直
ぐ上部に位置する０点指標電極１２₀が水に浸った時、
この電極１２₀と共通電極１２_Cとが水を介して電気的に
導通し、その時の水位を基準点即ち０レベルとして検出
する。その検出信号は、信号ケーブル１６を介して所定
の送信部（図示せず）に供給される。

【００２８】そして、この０点指標電極１２₀よりも順
次１ｃｍづつ高い位置に形成されている他の電極１
２₁、１２₂、１２₃、１２₄……１２₁₉は水田内の水位が
増加することにより順次水に浸る。この場合、水面下に
ある複数の電極の内、水面に最も近い電極が共通電極１
２_Cと電気的に導通状態となって、その水位が検出され
る。

【００２９】水田内の水位が減少した場合も同様にして
その水位が検出される。これにより水田内の水位の変動
を逐次計測でき、その検出信号は信号ケーブル１６を介
して所定の送信部（図示せず）に供給される。このよう
にして逐次検出される水田の水位変動は、前述した従来
の自動監視システムにおいて利用されることになる。

【００３０】ところで、前述した実施形態の水位計１０
では、水位のきめ細かな変動を検出するため、多数の電
極が棒状体１１の高さ方向に約１ｃｍの相互間隔で、直
線状に配列されて設けられている。しかし、水田などで
は、ある水位の時にたまたま水面に浮かぶ小さな枯れ葉
や枯れ草など電極より大きなのゴミが棒状体１１の電極
に付着する場合がある。

【００３１】このような時、棒状体１１に付着したゴミ
は水位の低下に伴って複数の電極に覆い被さるように棒
状体１１に張り付いて固形化し、その結果幾つかの電極
について導通不良を起こし、ある範囲についての水位の
検出ができなくなるおそれがある。

【００３２】そこで、隣接する電極同士の設置位置を交
互に横方向にずらして配置すれば、１つの電極について
見た時、棒状体１１の高さ方向直下に位置する別の電極
との間隔は、すべての電極を高さ方向に沿う直線状に配
列した場合に比べて大きくなり、水位の低下によって棒
状体１１の上下方向に付着しやすいゴミによる複数の電
極の同時的な導通不良の発生を防止することができる。

【００３３】図４は、そのような趣旨で考えられた第２
の実施形態に係る水位計２０を示している。この水位計
２０では、多数の電極１２_C、１２₀、１２₁、１２₂、１
２₃、１２₄……１２₁₉、１２₂₀、１２_Hが棒状体１１の
周壁部に、その高さ方向に千鳥状に配列されて設けられ
ている。各電極における棒状体１１の高さ方向の間隔や
機能については第１の実施形態の水位計１０の場合と実
質的に同じである。

【００３４】このように多数の電極１２_C、１２₀、１２
₁、１２₂、１２₃、１２₄……１２₁₉、１２₂₀、１２_Hを
交互に千鳥状に配列すると、ある電極の直ぐ上に位置す
る電極との高さ間隔は、第１の実施形態に係る水位計１
０の場合の２倍となる。その結果、水位の低下によって
棒状体１１の上下方向に付着しやすいゴミによる複数の
電極の同時的な導通不良の発生を防止することができ
る。

【００３５】更に、棒状体１１の周壁部に設ける多数の
電極の設置位置を相互に横方向にずらす別な具体的な手
段としては、図５及び図６に示される第３の実施形態の
ように棒状体１１の周壁部に螺旋状に並べて設けること
ができる。すなわち、第３の実施形態に係る水位計３０
は、棒状体１１の周壁に、順次高さを変えて配置される
多数の電極１２_C、１２₀、１２₁、１２₂、１２₃、…
…、１２_Hが、相互に９０度の周方向間隔をあけて螺旋
状に配列されている。

【００３６】このような実施形態に係る水位計１０の場
合でも、各電極における棒状体１１の高さ方向の間隔
や、機能については第１の実施形態の水位計１０の場合
と実質的に同じである。

【００３７】前述した各実施形態における水位計１０、
２０、３０において、多数の電極１２_C、１２₀、１
２₁、１２₂、１２₃、……、１２_Hを一直線状に、又は千
鳥状に、或いは螺旋状に設ける支持体としての棒状体１
１は、断面が円形をした中空又は中実なものであった
が、本発明の水位計に使用可能な棒状体としては、断面
が円形に限られず、楕円形、四角形或いは三角形など種
々の形状のものを使用することができる。

【００３８】更に、本発明の水位計では、多数の電極１
２_C、１２₀、１２₁、１２₂、１２₃、１２₄……、１２_H
を設置する支持体として、板状体（図示せず）を用いる
こともできる。その場合には、板状体の一表面又は他表
面を使用して多数の電極１２ _C、１２₀、１２₁、１２₂、
１２₃、１２₄……、１２_Hが前述した趣旨で配置され
る。すなわち、板状体の例えば一表面に多数の電極を高
さ方向に一直線状、千鳥状、或いは波状に配置したり、
或いは他表面も利用したこれらの組み合わせによって配
列することもできる。

【００３９】なお、本発明の水位計は、前述したように
水田での利用が最も適当であるが、このような利用方法
以外にも種々の貯水部における水位変動の検出に用いる
ことができることは言うまでもない。勿論、その場合に
は、検出しようとする貯水部の用途に応じて多数の電極
の高さ方向間隔を適宜変更して設計することが必要であ
る。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の水位計に
よれば、１つの自立可能な支持体に多数の電極をその高
さ位置を変えて取り付け、水が浸った位置の電極と共通
電極とを導通させるようにしたことにより、構造が非常
に簡単で且つ重量も軽く、しかも取り扱いも容易で安価
な電極式の水位計を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る水位計を示す正
面図である。

【図２】図１に示される水位計に利用される電極チップ
を示す正面図である。

【図３】図１に示される水位計の一部を断面して示す部
分的な縦断面図である。

【図４】本発明の第２の実施形態に係る水位計を示す正
面図である。

【図５】本発明の第３の実施形態に係る水位計を部分的
に示す正面図である。

【図６】図５に示される水位計の横断面図である。

【図７】従来の水田水位自動監視システムの構造を概略
的に示す構成説明図である。

【図８】図７に示される従来の水田水位自動監視システ
ムで使用される従来の水位計を示す正面図である。

【符号の説明】

１０電極式水位計１１棒状体（支持体）１２電極チップ１２_C共通電極１２₀０点指標電極１２₁〜１２₂₀ 水位計測用電極１２_H上限水位検出電極１３リード線１４配線中継ボックス１５コネクタ１６信号ケーブル

フロントページの続き (72)発明者谷川邦衛東京都北区西ヶ原１丁目46番16号株式会社藤原製作所内 (72)発明者山下憲男東京都北区西ヶ原１丁目46番16号株式会社藤原製作所内Ｆターム(参考） 2F014 AB01 AB02 AB04 DA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】貯水部の内部に設置された自立可能な支
持体の壁面にその高さ方向に相互に間隔をあけて設けら
れた多数の電極と、これらの各電極にそれぞれ接続され
たリード線とを含み、多数の前記電極の内、最下位置に
ある１つの前記電極を共通電極として、水位の増減によ
り前記共通電極とその上方に位置する任意の前記電極と
を、水を導通材として短絡させることにより水位を検出
することを特徴とする水位計。
【請求項２】前記支持体の壁面にその高さ方向に相互
に間隔をあけて設けられた多数の前記電極において、隣
接する電極同士の設置位置が相互に横方向にずらされて
いることを特徴とする請求項１に記載の水位計。
【請求項３】前記支持体が、棒状体であることを特徴
とする請求項１に記載の水位計。
【請求項４】多数の前記電極が、前記棒状体の周壁に
螺旋状に並べて設けられていることを特徴とする請求項
３に記載の水位計。
【請求項５】前記棒状体は、その内部が中実に形成さ
れ、多数の前記リード線は前記棒状体内の中実部に埋設
されて外部に引き出されていることを特徴とする請求項
３又は４に記載の水位計。
【請求項６】前記貯水部が水田であり、前記水位計が
当該水田の水位の変動を検出するのに使用されることを
特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の水位計。
【請求項７】多数の前記電極の前記支持体の高さ方向
における相互の間隔が約１ｃｍであることを特徴とする
請求項６に記載の水位計。