JP2001305126A - Lysimeter - Google Patents

Lysimeter

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JP2001305126A
JP2001305126A JP2000128161A JP2000128161A JP2001305126A JP 2001305126 A JP2001305126 A JP 2001305126A JP 2000128161 A JP2000128161 A JP 2000128161A JP 2000128161 A JP2000128161 A JP 2000128161A JP 2001305126 A JP2001305126 A JP 2001305126A
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JP
Japan
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water
water storage
lysimeter
storage means
level
Prior art date
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Application number
JP2000128161A
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Japanese (ja)
Inventor
Hatsuo Onoda
初男 小野田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Kiko Co Ltd
Original Assignee
Kawasaki Kiko Co Ltd
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Publication date
Application filed by Kawasaki Kiko Co Ltd filed Critical Kawasaki Kiko Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lysimeter which is made to be handled easily by preventing the overflow, etc., of collected water. SOLUTION: This lysimeter which is buried in the ground (2) to collect water and used for the measurement of the quantity, physical property values, etc., of the collected water is provided with a water collecting means (water collecting section 4), sensors (electric conductivity sensor 24, pH sensor 26, temperature sensor 28, water level gauge 30, and water level sensor 34), draining means (a drain port 10, a pipe 12, and a solenoid valve 36), a returning means (reducing section 14), etc. This lysimeter, can prevent the overflow of the collected water from the water collecting means by making the collected water to be automatically discharged from the collecting means when the water level in the collecting means reaches a prescribed level.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、圃場等に設置され
て肥料成分の流亡量の監視等に用いられるライシメータ
(lysimeter )に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lysimeter which is installed in a field or the like and is used for monitoring the amount of fertilizer runoff.

【0002】[0002]

【従来の技術】ライシメータは、地中の水を集め、その
成分を測定するものである。このライシメータを使用す
れば、地中を移動する水(即ち、土壌水)の量や物性値
(電気伝導度、イオン等)を簡易に自動的に計測するこ
とができる。
2. Description of the Related Art A lysimeter collects underground water and measures its components. The use of the lysimeter makes it possible to easily and automatically measure the amount of water (ie, soil water) and physical properties (electrical conductivity, ions, etc.) that move underground.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、ライシメー
タは、地中の水を溜めるタンクを備えており、このタン
クは圃場等を掘削して埋設される。また、従来の簡易ラ
イシメータには、内部に溜まった水をポンプ等で汲み上
げるものもあるが、その汲上げの時期を誤ると、水が溢
れる等、処理に手間取るという問題があった。
The lysimeter has a tank for storing underground water, and this tank is buried by digging a field or the like. In addition, some conventional simple lysimeters pump water collected inside by a pump or the like, but there is a problem in that if the timing of the pumping is wrong, water overflows and it takes time to process.

【0004】そこで、本発明は、溜めた水の溢れ等を防
止し、取扱いを簡便にしたライシメータを提供すること
を目的とする。
[0004] Therefore, an object of the present invention is to provide a lysimeter which prevents the accumulated water from overflowing and is easy to handle.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明のライシメータ
は、地中(2)に埋設されて地中の水を溜め、その水量
や物性値等の計測に用いられるライシメータであって、
貯水手段(貯水部4)、センサ(電気伝導度センサ2
4、pHセンサ26、温度センサ28、水位計30、水
位センサ34)、排水手段(排水口10、パイプ12、
電磁弁36)及び還元手段(還元部14)等を備え、貯
水手段の水位が所定レベルに到達したとき、自動的に排
水を可能にし、貯水手段からの溢水を防止したものであ
る。
A lysimeter according to the present invention is a lysimeter buried underground (2) for storing water in the ground and used for measuring the amount of water, physical properties, and the like.
Water storage means (water storage unit 4), sensor (electric conductivity sensor 2)
4, pH sensor 26, temperature sensor 28, water level gauge 30, water level sensor 34), drainage means (drain port 10, pipe 12,
An electromagnetic valve 36) and a reducing means (reducing unit 14) are provided, and when the water level of the water storage means reaches a predetermined level, drainage is automatically enabled to prevent overflow from the water storage means.

【0006】請求項1に係る本発明のライシメータは、
地中に埋設されて地中の水を溜め、その水量や物性値等
の計測に用いられるライシメータであって、地中(2)
に埋設されて地中の水を溜める貯水手段(貯水部4)
と、この貯水手段に設置されて水の特性を検出するセン
サ(電気伝導度センサ24、pHセンサ26、温度セン
サ28、水位センサ34、水位計30)と、この貯水手
段の水位が所定レベルを越えたとき、水を排出する排水
手段(排水口10、パイプ12、電磁弁36)とを備え
たことを特徴とする。即ち、地中に埋設された貯水手段
には地中の水が流れ込み、その水が溜められる。貯水手
段に設置されたセンサには貯水手段に溜められた水が接
触し、水量や物性値が計測される。物性値には電気伝導
度、pH、温度、イオン等の各種のものが存在する。そ
こで、センサには計測すべき物性値に対応したものが設
置される。そして、貯水手段の水位が所定レベルを越え
ると、排水手段から排水が行われ、地中に戻される。し
たがって、従来のような貯水手段からの溢水がなく、時
期を見て排水する等の手間がなく、取扱いが簡便であ
る。
The lysimeter of the present invention according to claim 1 is
A lysimeter that is buried in the ground to collect water in the ground, and is used for measuring the amount of water, physical properties, and the like.
Water storage means (water storage unit 4) buried in the ground to store underground water
A sensor (electrical conductivity sensor 24, pH sensor 26, temperature sensor 28, water level sensor 34, water level meter 30) installed in the water storage means and a water level of the water storage means at a predetermined level. It is characterized by having drainage means (drainage port 10, pipe 12, solenoid valve 36) for discharging water when it exceeds. That is, underground water flows into the water storage means buried underground, and the water is stored. The water stored in the water storage means comes into contact with a sensor installed in the water storage means, and the amount of water and physical properties are measured. Various physical properties such as electrical conductivity, pH, temperature, and ions exist. Therefore, a sensor corresponding to the physical property value to be measured is installed in the sensor. Then, when the water level of the water storage means exceeds a predetermined level, the water is drained from the drainage means and returned to the ground. Therefore, there is no overflow from the water storage means as in the prior art, and there is no need for time-consuming drainage, and the handling is simple.

【0007】請求項2に係る本願発明は、前記排水手段
から排水を地中に還元する還元手段(還元部14)を備
えたことを特徴とする。即ち、排水手段からの排水を還
元手段を通じて地中に還元する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a reduction means (reduction unit 14) for reducing the wastewater from the drainage means into the ground. That is, the wastewater from the drainage means is returned to the ground through the reduction means.

【0008】請求項3に係る本発明のライシメータは、
前記貯水手段に前記地中から前記水のみを選択的に通し
て集水するフィルタ(6)を設けたことを特徴とする。
即ち、貯水手段にはフィルタを設け、地中の水(土壌
水)のみが選択的に集水される。このため、貯水手段に
土等の夾雑物が沈殿することがなく、計測誤差の発生を
防止できるとともに、その保守管理が容易になる。
The lysimeter of the present invention according to claim 3 is
The water storage means is provided with a filter (6) for selectively collecting only the water from the ground to collect water.
That is, a filter is provided in the water storage means, and only underground water (soil water) is selectively collected. Therefore, no contaminants such as soil settle in the water storage means, the occurrence of measurement errors can be prevented, and the maintenance and management thereof can be facilitated.

【0009】請求項4に係る本発明のライシメータは、
前記貯水手段に通気手段(通気パイプ9)を備えたこと
を特徴とする。即ち、貯水手段を通気手段によって外気
に通じさせることにより、貯水手段の内圧を一定に保持
することができ、貯水手段の集水機能を安定化させるこ
とができる。
The lysimeter of the present invention according to claim 4 is
The water storage means is provided with a ventilation means (a ventilation pipe 9). That is, by allowing the water storage means to communicate with the outside air by the ventilation means, the internal pressure of the water storage means can be kept constant, and the water collecting function of the water storage means can be stabilized.

【0010】請求項5に係る本発明のライシメータは、
前記貯水手段の水位を検出する水位検出手段(水位計3
0、水位センサ34)を備えたことを特徴とする。即
ち、貯水手段の水位を検出すれば、地中を移動する水量
や水の物性値の計測タイミングを把握できる。そして、
所定レベルに到達したとき、その排水時点を明確に把握
することができる。
The lysimeter of the present invention according to claim 5 is
Water level detecting means (water level meter 3) for detecting the water level of the water storage means.
0, a water level sensor 34). That is, if the water level of the water storage means is detected, it is possible to grasp the amount of water moving underground and the measurement timing of the physical property value of water. And
When the predetermined level is reached, the drainage point can be clearly grasped.

【0011】請求項6に係る本発明のライシメータは、
前記排水手段に前記貯水手段の底面側と前記還元手段と
の間を連結し、前記貯水手段の水位が所定レベルを越え
たとき排水するサイフォン(パイプ12)を用いたこと
を特徴とする。即ち、サイフォンを用いれば、複雑な排
水機構を要することなく、貯水手段の水位をサイフォン
で設定される所定レベルに維持することができる。
The lysimeter of the present invention according to claim 6 is
It is characterized in that a siphon (pipe 12) for connecting the bottom of the water storage means and the reduction means to the drainage means and draining when the water level of the water storage means exceeds a predetermined level. That is, if a siphon is used, the water level of the water storage means can be maintained at a predetermined level set by the siphon without requiring a complicated drainage mechanism.

【0012】請求項7に係る本発明のライシメータは、
前記還元手段に前記水のみを通過させるフィルタ(2
0)を設置したことを特徴とする。即ち、フィルタによ
って水のみを通過させるので、貯水手段の水を還元手段
から地中に還元することができる。
The lysimeter of the present invention according to claim 7 is
A filter (2) that allows only the water to pass through the reducing means.
0) is installed. That is, since only water is passed by the filter, the water in the water storage means can be returned to the ground from the reduction means.

【0013】請求項8に係る本発明のライシメータは、
前記還元手段に通気手段(通気パイプ22)を備えたこ
とを特徴とする。即ち、還元手段を通気手段によって外
気に通じさせることにより、還元手段の内圧を一定に保
持することができ、還元手段の排水機能を安定化させる
ことができる。
The lysimeter of the present invention according to claim 8 is
The reduction means is provided with a ventilation means (a ventilation pipe 22). That is, by allowing the reducing means to communicate with the outside air through the ventilation means, the internal pressure of the reducing means can be kept constant, and the drainage function of the reducing means can be stabilized.

【0014】請求項9に係る本発明のライシメータは、
前記貯水手段に電磁弁を備え、前記貯水手段の水位が所
定レベルを越えたとき、前記電磁弁を開いて排水するこ
とを特徴とする。即ち、貯水手段に排水を調節する電磁
弁を設置し、それを通常状態で閉じ、貯水手段の水位が
所定レベルを越えたとき開くことにより、貯水手段の水
位を所定レベル以下に維持でき、溢水を防止できる。
The lysimeter of the present invention according to claim 9 is:
An electromagnetic valve is provided in the water storage means, and when the water level of the water storage means exceeds a predetermined level, the electromagnetic valve is opened to drain water. That is, an electromagnetic valve for adjusting drainage is installed in the water storage means, closed in a normal state, and opened when the water level of the water storage means exceeds a predetermined level, so that the water level of the water storage means can be maintained at a predetermined level or less, and the water overflows. Can be prevented.

【0015】請求項10に係る本発明のライシメータ
は、前記貯水手段の上部側に取水案内手段を設け、この
取水案内手段の取水面積を前記貯水手段の口径断面積と
同一又は任意の比率で大きく又は小さく設定したことを
特徴とする。即ち、貯水手段の上部側に取水案内手段を
設け、この取水案内手段の取水面積を貯水手段の口径断
面積より大きくすれば、水分の少ない場合の取水時間を
短縮でき、取水案内手段の取水面積を貯水手段の口径断
面積より小さくすれば、水分の多い場合の取水時間の速
度を抑えることができる。そして、両者の大きさを最適
な比率に設定することにより、見かけ上、貯水手段に流
入する水量を調整することができる。
According to a tenth aspect of the present invention, the lysimeter according to the present invention is provided with water intake guide means on the upper side of the water storage means, and increases the water intake area of the water intake guide means at the same or any ratio as the diameter cross-sectional area of the water storage means. Alternatively, it is characterized by being set small. That is, if the water intake guide means is provided on the upper side of the water storage means, and the water intake area of the water intake guide means is larger than the diameter cross-sectional area of the water storage means, the water intake time when the water content is small can be shortened, Is smaller than the diameter cross-sectional area of the water storage means, the speed of the water intake time when the amount of water is large can be suppressed. Then, by setting the size of both to an optimal ratio, the amount of water flowing into the water storage means can be apparently adjusted.

【0016】請求項11に係る本発明のライシメータ
は、前記貯水手段と前記還元手段の各口径断面積又は高
さ又は体積を同一又は任意の比率に設定したことを特徴
とする。即ち、土壌の特性に対応して貯水手段と還元手
段の各口径断面積又は高さ又は体積を同一又は異なる比
率に設定すれば、効率の良い測定を行うことができる。
An eleventh aspect of the present invention is the lysimeter according to the present invention, wherein each of the water storage means and the reduction means has the same or arbitrary ratio in the sectional area or height or volume of the reducing means. That is, if the diameter sectional areas or the heights or volumes of the water storage means and the reduction means are set to the same or different ratios in accordance with the characteristics of the soil, efficient measurement can be performed.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】図1は、本発明のライシメータの
第1の実施形態を示している。このライシメータは、地
中2、即ち、土壌中を移動する水(土壌水)の物性値及
び流量を計測するために一時的に水を溜める貯水手段と
しての貯水部4を備えており、この貯水部4は耐水部材
で形成された有底円筒体であって、その底面はすり鉢状
に形成されている。この貯水部4の上部側には蓋を兼ね
るフィルタ6が設置され、フィルタ6によって貯水部4
は密閉空間を地中2に形成する。フィルタ6は土を遮断
し、水8のみを選択的に通過させる手段である。また、
貯水部4の底部をすり鉢状にしているのは排水を容易に
するためである。
FIG. 1 shows a lysimeter according to a first embodiment of the present invention. This lysimeter is provided with a water storage unit 4 as a water storage means for temporarily storing water in order to measure the physical property value and flow rate of water (soil water) moving underground 2, that is, soil. The part 4 is a bottomed cylindrical body formed of a water-resistant member, and its bottom surface is formed in a mortar shape. A filter 6 also serving as a lid is provided on the upper side of the water storage section 4, and the filter 6 is used to operate the water storage section 4.
Forms a closed space underground 2. The filter 6 is a means for blocking the soil and selectively passing only the water 8. Also,
The reason why the bottom of the water storage unit 4 is formed in a mortar shape is to facilitate drainage.

【0018】また、この貯水部4の上部側には、通気手
段として通気パイプ9が設置され、この通気パイプ9の
他端は地中2から地上に導かれ、外気に開放されてい
る。即ち、貯水部4の内圧は外気に開放されているの
で、貯水部4への水8の進入を束縛することなく、水8
の進入を安定化させることができる。なお、通気パイプ
9にはゴミの侵入を防ぐ手段としてフィルタを設けても
よい。
On the upper side of the water storage section 4, a ventilation pipe 9 is provided as ventilation means, and the other end of the ventilation pipe 9 is guided from the underground 2 to the ground and is open to the outside air. That is, since the internal pressure of the water storage unit 4 is open to the outside air, the water 8 is not restricted without entering the water storage unit 4.
Can be stabilized. The ventilation pipe 9 may be provided with a filter as a means for preventing intrusion of dust.

【0019】この貯水部4の底面部には排水手段として
排水口10が形成され、この排水口10には排水手段と
してパイプ12の一端が連結され、このパイプ12の他
端が排水を地中に還元する還元手段としての還元部14
の上部側に取り付けられている。パイプ12は、その中
間部を貯水部4と平行に配置してU字形に折曲すること
により湾曲部16が形成される。パイプ12はサイフォ
ンを構成しており、貯水部4の水位として所定レベルL
eが湾曲部16の高さによって設定されている。即ち、
貯水部4の水位が所定レベルLeを越えると、水8は矢
印A、Bに示すように、パイプ12を通して還元部14
側に排水される。
A drain port 10 is formed on the bottom of the water storage section 4 as a drain means. One end of a pipe 12 is connected to the drain port 10 as a drain means. Reduction unit 14 as reduction means for reducing to
It is attached to the upper side of. The curved portion 16 is formed by arranging the middle portion of the pipe 12 in parallel with the water storage portion 4 and bending the pipe 12 into a U-shape. The pipe 12 forms a siphon, and has a predetermined level L
e is set by the height of the bending portion 16. That is,
When the water level in the water storage unit 4 exceeds the predetermined level Le, the water 8 is passed through the pipe 12 as shown by arrows A and B,
Drained to the side.

【0020】還元部14は、貯水部4から排水された水
8を一時的に蓄えた後、地中2に戻す手段である。この
還元部14には土等を遮断して水8のみを容易に通すフ
ィルタ20が設置されている。また、還元部14の上部
側には、通気手段として通気パイプ22が設置され、こ
の通気パイプ22の他端は地中2から地上に導かれ、外
気に開放されている。即ち、還元部14の内圧は外気に
開放されているので、還元部14への排水を束縛するこ
となく、排水の安定化を図っている。なお、通気パイプ
22にはゴミの侵入を防ぐ手段としてフィルタを設けて
もよい。
The reducing section 14 is means for temporarily storing the water 8 drained from the water storage section 4 and returning the water 8 to the underground 2. A filter 20 that blocks soil and the like and allows only the water 8 to pass easily is installed in the reducing unit 14. A ventilation pipe 22 is provided on the upper side of the reducing section 14 as ventilation means. The other end of the ventilation pipe 22 is guided from the underground 2 to the ground and is open to the outside air. That is, since the internal pressure of the reduction unit 14 is open to the outside air, the drainage to the reduction unit 14 is not restricted and the drainage is stabilized. The ventilation pipe 22 may be provided with a filter as a means for preventing intrusion of dust.

【0021】そして、貯水部4には土壌中を移動する水
8の物性値及び流量を計測する手段として各種のセンサ
が設置され、この実施の形態では、電気伝導度センサ2
4、pHセンサ26、温度センサ28等や、流量を計測
する手段として水位計30が設置されている。水位計3
0の設置目的は水量と計測タイミングを測るための手段
であって、サイフォンを構成するパイプ12を設置して
いるので、この場合、水位制御がサイフォンで行われ、
その制御情報を得るための手段としての水位計30は不
要となり、省略してもよい。そして、これら各センサ2
4〜28や水位計30の検出出力は制御手段である電子
回路又はシーケンス回路又はコンピュータ等で構成され
る制御部32に加えられている。この制御部32は、計
測値を演算処理する手段であって、その計測値は図示し
ない表示器に表示し、又は、印刷することができる。
Various sensors are installed in the water storage section 4 as means for measuring the physical property value and flow rate of the water 8 moving in the soil. In this embodiment, the electric conductivity sensor 2 is used.
4. A water level gauge 30 is installed as a means for measuring the flow rate, such as a pH sensor 26, a temperature sensor 28 and the like. Water level meter 3
The installation purpose of 0 is a means for measuring the water amount and the measurement timing, and since the pipe 12 constituting the siphon is installed, in this case, the water level control is performed by the siphon,
The water level gauge 30 as a means for obtaining the control information becomes unnecessary and may be omitted. And each of these sensors 2
The detection outputs of 4-28 and the water level gauge 30 are applied to a control unit 32 constituted by an electronic circuit or a sequence circuit as a control means, a computer, or the like. The control unit 32 is a means for calculating and processing a measured value, and the measured value can be displayed on a display (not shown) or printed.

【0022】このライシメータの動作を説明すると、貯
水部4では、蓋を兼ねるフィルタ6を通じて地中2の水
8のみが流入し、その水8が侵入した分だけ、貯水部4
内の空気が通気パイプ9から外気に放出される。貯水部
4に流入した水8はパイプ12からなるサイフォンを以
て所定水位、即ち、所定レベルLeまで溜まる。
The operation of the lysimeter will be described. In the water storage section 4, only the water 8 in the underground 2 flows through the filter 6 which also serves as a lid, and only the water 8 invades the water storage section 4.
The air inside is released from the ventilation pipe 9 to the outside air. The water 8 that has flowed into the water storage unit 4 accumulates up to a predetermined water level, that is, a predetermined level Le by a siphon formed of the pipe 12.

【0023】そして、サイフォンの原理により水位が所
定レベルLeの高さ以上になった場合、貯水部4が空に
なるまで水8が還元部14側に排出される。この実施形
態では、水位計30により、貯水部4に設置したセンサ
24〜28が有効に働く水位以上になったことが検知で
きる。
When the water level becomes equal to or higher than the predetermined level Le according to the siphon principle, the water 8 is discharged to the reducing section 14 until the water storage section 4 becomes empty. In this embodiment, the water level gauge 30 can detect that the sensors 24 to 28 installed in the water storage unit 4 have reached the water level at which they work effectively.

【0024】また、還元部14では、貯水部4から排出
された水8が土壌中に直ちに浸透しないため、その水8
を一時的に蓄え、徐々に地中2に還元する。その際、通
気パイプ22の空気抜きにより一時的に大量の水8が侵
入した場合でも、排水手段であるパイプ12の排水能力
に影響を与えることはない。
In the reducing section 14, since the water 8 discharged from the water storage section 4 does not immediately penetrate into the soil, the water 8
Is temporarily stored and gradually returned to the underground 2. At this time, even if a large amount of water 8 temporarily enters due to the air bleeding of the ventilation pipe 22, the drainage capacity of the pipe 12 as the drainage means is not affected.

【0025】そして、制御部32では、水位計30によ
り、貯水部4に設置したセンサ24〜28が有効に働く
水位以上であることが検知でき、その場合に水8の計測
を行う。また、水位計30ではタイマによる時間計測と
水位から、パイプ12による排水で検知できるか否かの
タイミングで貯水部4が満水状態か空状態かを認識で
き、その変化とタイマから水8、即ち、土壌水の流量が
測定できる。
In the control unit 32, the water level gauge 30 can detect that the sensors 24 to 28 installed in the water storage unit 4 are at or above the effective water level, and measure the water 8 in that case. In addition, the water level meter 30 can recognize whether the water storage unit 4 is full or empty from the time measurement by the timer and the water level at the timing of whether or not the water can be detected by the drainage by the pipe 12, and the change and the timer indicate the water 8, that is, the water 8. And the flow rate of soil water can be measured.

【0026】次に、この計測制御について説明する。図
2は、その制御アルゴリズムを示しており、初期状態で
は、貯水部4に水8が入っていない状態である。この場
合、水位計30には貯水部4の連続した水位が検出さ
れ、計測水位h0、h1、h2(h0<h1<h2)が
設定されている。ステップS1では水位計30からの検
出水位を取り込み、その水位が計測水位h0以下か否か
を判定する。計測水位h0以上になると、ステップS2
に移行して計測水位h0での物性値の計測を行う。この
計測では、電気伝導度センサ24、pHセンサ26、温
度センサ28等の検出出力から水8の物性値を計測す
る。
Next, the measurement control will be described. FIG. 2 shows the control algorithm. In the initial state, the water 8 is not in the water storage unit 4. In this case, the continuous water level of the water storage unit 4 is detected in the water level meter 30, and the measured water levels h0, h1, and h2 (h0 <h1 <h2) are set. In step S1, the detected water level from the water level gauge 30 is fetched, and it is determined whether or not the water level is equal to or lower than the measured water level h0. When the measured water level becomes equal to or higher than h0, step S2 is performed.
Then, the physical property value at the measurement water level h0 is measured. In this measurement, the physical properties of the water 8 are measured from detection outputs of the electric conductivity sensor 24, the pH sensor 26, the temperature sensor 28, and the like.

【0027】この計測の後、ステップS3では計測水位
h1以下か否かを判定する。計測水位h1以上になる
と、ステップS4に移行して計測水位h1での物性値の
計測を行う。この計測では、電気伝導度センサ24、p
Hセンサ26、温度センサ28等の検出出力から水8の
物性値を計測する。
After this measurement, it is determined in step S3 whether the measured water level is equal to or lower than h1. When the measured water level is equal to or higher than h1, the process proceeds to step S4, and the physical property value is measured at the measured water level h1. In this measurement, the electric conductivity sensor 24, p
A physical property value of the water 8 is measured from detection outputs of the H sensor 26, the temperature sensor 28, and the like.

【0028】また、この計測の後、ステップS5では計
測水位h2以下か否かを判定する。計測水位h2以上に
なると、ステップS6に移行して計測水位h2での物性
値の計測を行う。この計測では、電気伝導度センサ2
4、pHセンサ26、温度センサ28等の検出出力から
水8の物性値を計測する。
After the measurement, it is determined in step S5 whether or not the measured water level is equal to or lower than h2. When the measured water level is equal to or higher than h2, the process proceeds to step S6, and the physical property value is measured at the measured water level h2. In this measurement, the electric conductivity sensor 2
4. Measure physical properties of the water 8 from detection outputs of the pH sensor 26, the temperature sensor 28, and the like.

【0029】次に、ステップS7では、計測水位0か否
かを判定し、計測水位0の場合には、ステップS8に移
行して流量カウントを行い、ステップS1に戻る。そし
て、水位が所定レベルLeを越えると、サイフォンを構
成するパイプ12を通じて貯水部4の水8が還元部14
に排水され、この還元部14を通じて地中2に戻され
る。
Next, in step S7, it is determined whether or not the measured water level is 0. If the measured water level is 0, the flow proceeds to step S8, where the flow rate is counted, and the flow returns to step S1. Then, when the water level exceeds the predetermined level Le, the water 8 in the water storage unit 4 is returned to the reduction unit 14 through the pipe 12 constituting the siphon.
And is returned to the underground 2 through the reduction unit 14.

【0030】次に、図3は、本発明のライシメータの第
2の実施形態を示している。この実施形態では、サイフ
ォンを構成するパイプ12の中途部に水位検出手段とし
ての水位センサ34を設置し、パイプ12を通じて貯水
部4の水位を検出し、その検出出力を制御部32に入力
するようにしたものである。この場合、排水制御のため
の水位情報を得る手段としての水位センサ34は不要で
あるが、水位センサ34を設置すれば、貯水部4に設置
したセンサ24〜28が有効に働く水位以上であること
の検知に用いることができる。
Next, FIG. 3 shows a second embodiment of the lysimeter of the present invention. In this embodiment, a water level sensor 34 as a water level detection means is installed in the middle of the pipe 12 constituting the siphon, the water level of the water storage section 4 is detected through the pipe 12, and the detection output is input to the control section 32. It was made. In this case, the water level sensor 34 as means for obtaining water level information for drainage control is unnecessary, but if the water level sensor 34 is installed, it is higher than the water level at which the sensors 24 to 28 installed in the water storage section 4 work effectively. Can be used to detect that

【0031】この計測制御について説明する。図4は、
その制御アルゴリズムを示しており、初期状態では、貯
水部4に水8が入っていない状態である。ステップS1
1では水位センサ34からの検出水位を取り込み、その
水位が計測水位以下か否かを判定する。計測水位以上に
なると、ステップS12に移行して物性値の計測を行
う。この計測では、電気伝導度センサ24、pHセンサ
26、温度センサ28等の検出出力から水8の物性値を
計測する。この場合、水位センサ34の設置数は複数と
してもよく、その場合、制御は図2に示したフローチャ
ートのようになる。
The measurement control will be described. FIG.
The control algorithm is shown, and the water 8 is not in the water storage unit 4 in the initial state. Step S1
In step 1, the detected water level from the water level sensor 34 is fetched, and it is determined whether or not the water level is equal to or lower than the measured water level. If the measured water level is equal to or higher than the measured water level, the process proceeds to step S12 to measure physical property values. In this measurement, the physical properties of the water 8 are measured from detection outputs of the electric conductivity sensor 24, the pH sensor 26, the temperature sensor 28, and the like. In this case, the number of the water level sensors 34 may be plural, and in that case, the control is performed as shown in the flowchart of FIG.

【0032】この計測の後、ステップS13では計測水
位以下か否かを判定し、計測水位以下の場合には、ステ
ップS14に移行して流量カウントを行い、ステップS
11に戻る。そして、水位が所定レベルLeを越える
と、サイフォンを構成するパイプ12を通じて貯水部4
の水8が還元部14に排水され、この還元部14を通じ
て地中2に戻される。
After this measurement, it is determined in step S13 whether or not the measured water level is lower than the measured water level. If the measured water level is lower than the measured water level, the flow proceeds to step S14 to count the flow rate.
Return to 11. Then, when the water level exceeds a predetermined level Le, the water reservoir 4 through the pipe 12 constituting the siphon.
The water 8 is drained to the reduction unit 14 and returned to the underground 2 through the reduction unit 14.

【0033】次に、図5は、本発明のライシメータの第
3の実施形態を示している。この実施形態では、排水手
段として排水口10を開閉する電磁弁36が設置され、
この電磁弁36の開閉を一定の条件の基に制御手段であ
る制御部32で開閉するようにしたものである。この場
合、電磁弁36によって排水制御を行うため、水位情報
には水位計30の計測値を用いている。
Next, FIG. 5 shows a third embodiment of the lysimeter of the present invention. In this embodiment, a solenoid valve 36 for opening and closing the drain port 10 is provided as a drain unit,
The opening and closing of the solenoid valve 36 is opened and closed by the control unit 32 as control means under certain conditions. In this case, since the drainage control is performed by the electromagnetic valve 36, the measured value of the water level gauge 30 is used as the water level information.

【0034】この制御動作について説明する。図6は、
その制御アルゴリズムを示しており、初期状態では、貯
水部4に水8が入っていない状態である。ステップS2
1では水位計30からの検出水位を取り込み、その水位
が計測水位以下か否かを判定する。計測水位以上になる
と、ステップS22に移行して物性値の計測を行う。こ
の計測では、電気伝導度センサ24、pHセンサ26、
温度センサ28等の検出出力から水8の物性値を計測す
る。
The control operation will be described. FIG.
The control algorithm is shown, and the water 8 is not in the water storage unit 4 in the initial state. Step S2
In step 1, the detected water level from the water level gauge 30 is fetched, and it is determined whether the water level is equal to or lower than the measured water level. If the measured water level is equal to or higher than the measured water level, the process proceeds to step S22 to measure physical property values. In this measurement, the electric conductivity sensor 24, the pH sensor 26,
The physical property value of the water 8 is measured from the detection output of the temperature sensor 28 and the like.

【0035】この計測の後、ステップS23では流量カ
ウントを行うとともに、電磁弁36を開き、排水を行
う。貯水部4の水8は還元部14に移行し、この還元部
14を通じて地中2に戻される。
After this measurement, in step S23, the flow rate is counted, and the solenoid valve 36 is opened to drain water. The water 8 in the water storage section 4 moves to the reduction section 14 and is returned to the underground 2 through the reduction section 14.

【0036】ステップS24では、一定時間の待機の
後、即ち、排水に必要な時間経過の後、ステップS25
に移行し、電磁弁36を閉じ、ステップS21に戻る。
In step S24, after waiting for a predetermined time, that is, after the time required for drainage has elapsed, step S25 is performed.
Then, the electromagnetic valve 36 is closed, and the process returns to step S21.

【0037】次に、図7は、本発明のライシメータの第
4の実施形態を示している。この実施形態では、貯水部
4の底面側にパイプ38を接続し、このパイプ38を地
上に導いて水位検出手段である水位計40に接続し、貯
水部4の水位を目視で確認可能としたものである。即
ち、水位計40のパイプ38をN型に屈曲させ、スケー
ル板42を併設したものであり、パイプ38の内部には
水44が入れられており、閉じ込められた空気46の移
動量が水44の端部の移動として表示される。この表示
値が水位を示している。
FIG. 7 shows a lysimeter according to a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, a pipe 38 is connected to the bottom side of the water storage unit 4, and the pipe 38 is guided to the ground to be connected to a water level gauge 40 as a water level detection unit, so that the water level of the water storage unit 4 can be visually checked. Things. That is, the pipe 38 of the water level gauge 40 is bent into an N-shape and a scale plate 42 is also provided. Water 44 is contained in the pipe 38, and the movement amount of the trapped air 46 is reduced by the water 44. Is displayed as the movement of the end of. This display value indicates the water level.

【0038】また、貯水部4には通気パイプ9を連結し
て外気に開放するとともに、その底部側に水抜取り用パ
イプ48を連結し、その他端部を地上に導き、貯水部4
の水8を抜取り可能としたものである。パイプ48には
図示しないポンプを接続すれば、必要に応じて又は所定
レベルLeに到達したとき、そのポンプを駆動して貯水
部4から水8を抜き取ることができる。
Further, a vent pipe 9 is connected to the water storage section 4 to open it to the outside air, and a drain pipe 48 is connected to the bottom side thereof, and the other end is guided to the ground.
Water 8 can be removed. If a pump (not shown) is connected to the pipe 48, the pump can be driven to drain the water 8 from the water storage unit 4 as needed or when the predetermined level Le is reached.

【0039】このようなライシメータによれば、貯水部
4の内部に溜まっている水8の水位を水位計40で視認
でき、しかも、汲上げの時期の判断及び溜まっている水
量を外部から確認でき、溢水等の不都合を防止できる。
According to such a lysimeter, the level of the water 8 stored in the water storage section 4 can be visually recognized by the water level gauge 40, and the timing of pumping and the amount of stored water can be confirmed from the outside. Inconveniences such as flooding can be prevented.

【0040】次に、図8は、本発明のライシメータの第
5の実施形態を示している。ライシメータに流入する土
壌水の量は、土壌、降水量等の種々の要因で大きく異な
る。このような要因に対応するため、この実施形態で
は、貯水部4の上部に漏斗状に形成された取水案内手段
としての取水案内部50が設置されたものである。即
ち、取水案内部50の上面にはフィルタ6が設置されて
取水面を形成しており、この取水面積をS1 とすると、
貯水部4の口径断面積S2 と同一又は任意の比率(S2
/S1 =N)で大きく設定する。
FIG. 8 shows a lysimeter according to a fifth embodiment of the present invention. The amount of soil water flowing into the lysimeter varies greatly due to various factors such as soil and precipitation. In order to cope with such a factor, in this embodiment, a water intake guide section 50 as a funnel-shaped water intake guide means is provided above the water storage section 4. That is, the filter 6 is installed on the upper surface of the water intake guide section 50 to form a water intake surface, and if this water intake area is S 1 ,
Diameter cross-sectional area S 2 of the same or any ratio of the water storage unit 4 (S 2
/ S 1 = N).

【0041】ライシメータが設置された地中2におい
て、土壌水の少ないところでは計測可能な水位になるま
でに時間、即ち、取水時間が掛かり、計測回数が少なく
なる。S1 >S2 、例えば、S1 =2S2 とすれば、2
倍のスピードで貯水部4に土壌水が溜まり、取水時間な
いし計測時間を短くでき、計測回数を多くすることがで
きる。
In the underground 2 where the lysimeter is installed, it takes time to reach a measurable water level, that is, a water intake time, in a place where soil water is small, and the number of times of measurement is reduced. If S 1 > S 2 , for example, S 1 = 2S 2 , then 2
Soil water accumulates in the water storage unit 4 at twice the speed, so that the water intake time or the measurement time can be shortened, and the number of measurements can be increased.

【0042】また、図9は、本発明のライシメータの第
6の実施形態を示している。ライシメータに流入する土
壌水の量は、土壌、降水量等の種々の要因で大きく異な
るので、その要因に対応するため、この実施形態では、
貯水部4の上部に逆漏斗状に形成された取水案内手段と
しての取水案内部52が設置されたものである。即ち、
取水案内部52の上面にはフィルタ6が設置されて取水
面を形成しており、この取水面積をS1 とすると、貯水
部4の口径断面積S2 と任意の比率(S2 /S 1 =1/
N)で小さく設定する。
FIG. 9 shows a lysimeter of the present invention.
6 shows the sixth embodiment. Soil flowing into lysimeter
The amount of loin water varies greatly due to various factors such as soil and precipitation.
Therefore, in this embodiment, in order to respond to the factor,
Water intake guide means formed in an inverted funnel shape on the upper part of the water storage part 4;
The water intake guide part 52 is installed. That is,
The filter 6 is installed on the upper surface of the water intake guide part 52 to take water.
And the intake area is S1Then, water storage
Diameter cross section S of part 4TwoAnd any ratio (STwo/ S 1= 1 /
N) to set small.

【0043】ライシメータが設置された地中2におい
て、土壌水の多いところでは計測可能な水位になるまで
の時間が短くなるので、例えば、S2 /S1 =1/2と
すれば、2分の1のスピードで貯水部4に土壌水が溜ま
り、取水時間を抑制できる。
In the underground 2 where the lysimeter is installed, the time required to reach a measurable water level becomes short in a place where there is a lot of soil water. For example, if S 2 / S 1 = 1 /, it takes 2 minutes. Soil water accumulates in the water storage section 4 at the speed of 1 and the water intake time can be suppressed.

【0044】第5及び第6の実施形態で示したように、
1 、S2 を最適な比率に設定することにより、見かけ
上、貯水部4に流入する土壌水の流量を調整できる。
As shown in the fifth and sixth embodiments,
By setting S 1 and S 2 to an optimal ratio, the flow rate of soil water flowing into the water storage unit 4 can be apparently adjusted.

【0045】次に、本発明の他の実施形態について説明
する。貯水部4の形状は円筒形である必要はなく、その
底部は逆円錐形とする必要はなく、排水のための排水口
のレベルを他よりも低くなる構造とすればよい。
Next, another embodiment of the present invention will be described. The shape of the water storage section 4 does not need to be cylindrical, and the bottom does not need to be an inverted conical shape, and the level of the drain port for drainage may be lower than the other.

【0046】また、還元部14は、各センサ設置位置か
ら外部に開放空間があれば通気パイプ22を直接その開
放空間に導くことにより、省略することができる。ま
た、還元部14は貯水部4の下側に設置する必要はな
い。例えば、近くに水はけの良い土壌があればそこに設
置してもよい。さらに、その大きさも土壌水の流量に合
せて任意に設定できる。
If there is an open space outside each sensor installation position, the reducing section 14 can be omitted by directly guiding the ventilation pipe 22 to the open space. Further, it is not necessary to install the reduction unit 14 below the water storage unit 4. For example, if there is a well-drained soil nearby, it may be installed there. Further, the size can be arbitrarily set according to the flow rate of the soil water.

【0047】また、制御部32は地中に埋設してもよ
く、また、地表部の目視可能な場所に設置してもよく、
地表に設置した場合には計測値を表示する機能を設ける
ことも可能である。さらに、データの転送機能を持たせ
れば、有線や無線(電話回線や携帯電話を含む)により
コンピュータへのデータ転送も可能であり、検出データ
の有効利用を図ることができる。
The control unit 32 may be buried in the ground, or may be installed at a place visible on the surface of the ground.
When installed on the surface of the earth, it is possible to provide a function of displaying measured values. Further, if a data transfer function is provided, data can be transferred to a computer by wire or wireless (including a telephone line and a mobile phone), and the detected data can be effectively used.

【0048】そして、貯水部4と還元部14の各口径断
面積又は高さ又は体積を同一又は任意の比率に設定して
も良い。即ち、土壌の特性に対応して貯水部4と還元部
14の各口径断面積又は高さ又は体積を同一又は異なる
比率に設定すれば、効率の良い測定を行うことができ
る。
The diameter cross-sectional area or the height or volume of each of the water storage section 4 and the reduction section 14 may be set to the same or any ratio. That is, if the diameter cross-sectional areas or the heights or volumes of the water storage unit 4 and the reduction unit 14 are set to the same or different ratios in accordance with the characteristics of the soil, efficient measurement can be performed.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
地中を移動する水をセンサにより計測可能な量を溜め
て、その量及び物性値(電気伝導度、イオン等)を簡易
に自動的に計測することができ、溜めた水も排出手段、
例えば、サイフォンの原理により排水することができ、
また、水位の設定はパイプの上部の高さの変更で容易に
変更可能で、かつ、容易に排水させることができる。
As described above, according to the present invention,
The amount of water that moves in the ground can be measured by a sensor, and the amount and physical properties (electrical conductivity, ions, etc.) can be easily and automatically measured.
For example, it can be drained by the principle of siphon,
The setting of the water level can be easily changed by changing the height of the upper part of the pipe, and the water can be easily drained.

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

【図1】本発明のライシメータの第1の実施形態を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a lysimeter of the present invention.

【図2】制御アルゴリズムを示すフローチャートであ
る。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a control algorithm.

【図3】本発明のライシメータの第2の実施形態を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing a lysimeter according to a second embodiment of the present invention.

【図4】制御アルゴリズムを示すフローチャートであ
る。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a control algorithm.

【図5】本発明のライシメータの第3の実施形態を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing a third embodiment of the lysimeter of the present invention.

【図6】制御アルゴリズムを示すフローチャートであ
る。
FIG. 6 is a flowchart illustrating a control algorithm.

【図7】本発明のライシメータの第4の実施形態を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram showing a lysimeter according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明のライシメータの第5の実施形態を示す
図である。
FIG. 8 is a diagram showing a fifth embodiment of the lysimeter of the present invention.

【図9】本発明のライシメータの第6の実施形態を示す
図である。
FIG. 9 is a diagram showing a lysimeter according to a sixth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 地中 4 貯水部(貯水手段) 6 フィルタ 9 通気パイプ(通気手段) 10 排水口(排水手段) 12 パイプ(排水手段、サイフォン) 14 還元部(還元手段) 20 フィルタ 22 通気パイプ(通気手段) 24 電気伝導度センサ 26 pHセンサ 28 温度センサ 30 水位計(水位検出手段) 34 水位センサ(水位検出手段) 36 電磁弁(排水手段) 2 Underground 4 Water storage unit (water storage unit) 6 Filter 9 Ventilation pipe (ventilation unit) 10 Drain outlet (drainage unit) 12 Pipe (drainage unit, siphon) 14 Reduction unit (reduction unit) 20 Filter 22 Ventilation pipe (ventilation unit) 24 Electric conductivity sensor 26 pH sensor 28 Temperature sensor 30 Water level gauge (water level detecting means) 34 Water level sensor (water level detecting means) 36 Solenoid valve (draining means)

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 地中に埋設されて地中の水を溜め、その
水量や物性値等の計測に用いられるライシメータであっ
て、 地中に埋設されて地中の水を溜める貯水手段と、 この貯水手段に設置されて水の特性を検出する検出手段
と、 前記貯水手段の水位が所定レベルを越えたとき、水を排
出する排水手段と、を備えたことを特徴とするライシメ
ータ。
1. A lysimeter buried in the ground to store underground water and used for measuring the amount of water, physical properties, and the like, and a water storage means buried in the ground to store underground water; A lysimeter comprising: a detecting means installed in the water storage means for detecting characteristics of water; and a drainage means for discharging water when the water level of the water storage means exceeds a predetermined level.
【請求項2】 前記排水手段からの排水を地中に還元す
る還元手段を備えたことを特徴とする請求項1記載のラ
イシメータ。
2. The lysimeter according to claim 1, further comprising a reduction means for reducing wastewater from said drainage means into the ground.
【請求項3】 前記貯水手段に前記地中から前記水のみ
を選択的に通して集水するフィルタを設けたことを特徴
とする請求項1記載のライシメータ。
3. The lysimeter according to claim 1, wherein a filter for selectively collecting only the water from the underground and collecting water is provided in the water storage means.
【請求項4】 前記貯水手段に通気手段を備えたことを
特徴とする請求項1記載のライシメータ。
4. The lysimeter according to claim 1, wherein said water storage means is provided with a ventilation means.
【請求項5】 前記貯水手段の水位を検出する水位検出
手段を備えたことを特徴とする請求項1記載のライシメ
ータ。
5. The lysimeter according to claim 1, further comprising a water level detection means for detecting a water level of said water storage means.
【請求項6】 前記排水手段に、前記貯水手段の底面側
と前記還元手段との間を連結し、前記貯水手段の水位が
所定レベルを越えたとき排水するサイフォンを用いたこ
とを特徴とする請求項1記載のライシメータ。
6. A siphon that connects the bottom of the water storage means and the reduction means and drains when the water level of the water storage means exceeds a predetermined level is used as the drainage means. The lysimeter according to claim 1.
【請求項7】 前記還元手段に前記水のみを通過させる
フィルタを設置したことを特徴とする請求項1記載のラ
イシメータ。
7. The lysimeter according to claim 1, wherein a filter that allows only the water to pass is provided in the reducing unit.
【請求項8】 前記還元手段に通気手段を備えたことを
特徴とする請求項1記載のライシメータ。
8. The lysimeter according to claim 1, wherein said reducing means includes a ventilation means.
【請求項9】 前記貯水手段に電磁弁を備え、前記貯水
手段の水位が所定レベルを越えたとき、前記電磁弁を開
いて排水することを特徴とする請求項1記載のライシメ
ータ。
9. The lysimeter according to claim 1, wherein the water storage means is provided with an electromagnetic valve, and when the water level of the water storage means exceeds a predetermined level, the electromagnetic valve is opened to drain water.
【請求項10】 前記貯水手段の上部側に取水案内手段
を設け、この取水案内手段の取水面積を前記貯水手段の
口径断面積と同一又は任意の比率で大きく又は小さく設
定したことを特徴とする請求項1記載のライシメータ。
10. A water intake guide means is provided on an upper side of the water storage means, and an intake area of the water intake guide means is set to be larger or smaller at the same or any ratio as the diameter cross-sectional area of the water storage means. The lysimeter according to claim 1.
【請求項11】 前記貯水手段と前記還元手段の各口径
断面積又は高さ又は体積を同一又は任意の比率に設定し
たことを特徴とする請求項1記載のライシメータ。
11. The lysimeter according to claim 1, wherein each of the water storage means and the reduction means has the same or arbitrary ratio in the sectional area or height or volume of the reducing means.
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