JP2001330496A - Ground water level gage - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、地すべり対策等
のために用いられる地下水位計に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a groundwater level gauge used for landslide prevention and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】地下水位を測定するために従来から知ら
れている水位計は、図３（ａ）に示した水圧式水位計
と、同図（ｂ）に示した超音波式水位計である。2. Description of the Related Art Conventionally, a water level gauge for measuring a groundwater level includes a hydraulic water level meter shown in FIG. 3A and an ultrasonic water level meter shown in FIG. is there.
【０００３】前者の水圧式水位計は、ボ−リング孔に挿
入された保孔管３１の下端部に達する長さのケーブル３
２の下端に、気密を保持して圧力式センサー３３を取り
付け、そのセンサーケーシングの内部にセンサー素子３
４を設けている。センサー素子３４の上部空間に通じた
補正用パイプを前記のケーブル３２を通じて大気に連通
させている。センサー素子３４の下端部はシリコーンオ
イルが充填された円筒部３５を介して下端のステンレス
鋼薄板３６により閉じられている。上記の水圧式水位計
は保孔管３１の内部の底面まで挿入して使用される。こ
の水圧式水位計は、地下水位の高さに応じてセンサー素
子３４に作用する圧力の大きさにより、地下水位を測定
するものである。[0003] The former hydraulic type water level gauge has a cable 3 having a length reaching the lower end of a borehole 31 inserted into a borehole.
At the lower end of the pressure sensor 2, a pressure sensor 33 is attached while maintaining airtightness.
4 are provided. The correction pipe communicating with the upper space of the sensor element 34 communicates with the atmosphere through the cable 32. The lower end of the sensor element 34 is closed by a stainless steel thin plate 36 at the lower end via a cylindrical portion 35 filled with silicone oil. The above-mentioned water pressure type water level gauge is used by being inserted up to the bottom inside the hole pipe 31. This hydraulic water level gauge measures the groundwater level by the magnitude of the pressure acting on the sensor element 34 according to the height of the groundwater level.
【０００４】また、後者の超音波式水位計は、保孔管３
１の上端部に超音波センサー３７を取付けて使用に供さ
せ、超音波を地下水面に向けて発射させ、その反射時間
により地下水位を測定するものである。[0004] The latter ultrasonic type water level gauge has a hole pipe 3.
An ultrasonic sensor 37 is attached to the upper end of the device 1 for use, emits ultrasonic waves toward the groundwater surface, and measures the groundwater level based on the reflection time.
【０００５】また、当発明者は先に特願平７−８２６９
０号（特開平８−３２４９６４号）により空気圧式水位
計を特許出願している。この特許出願に係る空気圧式水
位計は、保孔管内に計測用パイプを挿入すると共に、そ
の下端を地下水層内に開放し、その上端に計測用圧力セ
ンサーを装着した構成であり、予め計測した圧力の初期
値と計測時圧力の差分から水位の変化分を演算して水位
を測定するようにしたものである。また、この場合の温
度補正は、計測孔近辺の地中温度を温度センサーにより
検出し、その検出された初期温度と計測時温度との差か
ら圧力変化分を演算して補正値を求め、水位の演算時に
その補正値を差し引くようにして温度変化の影響を排除
するようにしている。The inventor of the present invention has previously described Japanese Patent Application No. 7-8269.
No. 0 (JP-A-8-324964) has filed a patent application for a pneumatic water level gauge. The pneumatic water level gauge according to this patent application has a configuration in which a measurement pipe is inserted into a borehole pipe, the lower end is opened in a groundwater layer, and a measurement pressure sensor is attached to the upper end, and the measurement is performed in advance. The change in the water level is calculated from the difference between the initial value of the pressure and the pressure at the time of measurement, and the water level is measured. In this case, the temperature correction detects the underground temperature near the measurement hole with a temperature sensor, calculates the pressure change from the difference between the detected initial temperature and the temperature at the time of measurement, obtains a correction value, and obtains a correction value. The effect of the temperature change is eliminated by subtracting the correction value during the calculation.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】前記の水圧式水位計
は、地下水位が高くなるとセンサーに作用する水圧が大
きくなり（例えば、水深１００ｍの場合に約１０気
圧）、そのような圧力が加わった状態で測定を開始する
ことになり、測定誤差が大きくなり、またセンサー素子
に加わる高圧力により金属疲労を起こし易い問題があ
る。また長尺なケーブルが必要となる問題もある。ま
た、前記の超音波式水位計は、大気圧変化や温度変化の
影響を受ける問題がある。In the above-mentioned hydraulic water level gauge, when the groundwater level rises, the water pressure acting on the sensor increases (for example, about 10 atm when the water depth is 100 m), and such pressure is applied. Since the measurement is started in this state, there is a problem that a measurement error increases and that metal fatigue is easily caused by high pressure applied to the sensor element. There is also a problem that a long cable is required. Further, the ultrasonic type water level meter has a problem that it is affected by a change in atmospheric pressure or a change in temperature.
【０００７】更に、前記の空気圧式水位計は、センサー
素子の上部を大気に開放することにより大気圧変動の影
響を排除することができるが、センサー素子下部の計測
パイプ内の空気圧が残存するので測定誤差の原因となる
問題があった。また、この場合の温度補正は、地盤によ
っては温度勾配が大きかったり、地熱の影響を受けるな
どするため、温度センサーを用いて補正値を演算する従
来の方式では、計測用パイプ内の温度変化を正確に検知
することができなかった。このため、演算された補正値
の誤差が大きくなり、地下水位の測定精度が低いという
問題があった。Further, in the above-mentioned pneumatic water level gauge, the influence of atmospheric pressure fluctuation can be eliminated by opening the upper part of the sensor element to the atmosphere, but the air pressure in the measurement pipe below the sensor element remains. There was a problem that caused measurement errors. In addition, the temperature correction in this case depends on the ground, such as a large temperature gradient or the influence of geothermal heat.Therefore, in the conventional method of calculating the correction value using a temperature sensor, the temperature change in the measurement pipe is calculated. It could not be detected accurately. For this reason, there is a problem that the error of the calculated correction value becomes large and the measurement accuracy of the groundwater level is low.
【０００８】そこで、この発明は上記の空気圧式水位計
において、計測用パイプ内の空気圧の影響を排除し、ま
た温度変化を圧力センサーを用いて検知することにより
正確な補正値を得るようにして、高い測定精度を持った
地下水位計を提供することを課題とする。Accordingly, the present invention provides an air pressure type water level meter which eliminates the effect of air pressure in a measuring pipe and obtains an accurate correction value by detecting a temperature change using a pressure sensor. Another object of the present invention is to provide a groundwater level gauge having high measurement accuracy.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明に係る地下水位計は、地下水層に達する
長さの下端開放の計測用パイプの上端に計測用圧力セン
サーを装着して計測用圧力センサーユニットを構成し、
上記計測用圧力センサーのケーシングにセンサー素子上
部の空間を常時大気に開放する開口を設けてなる空気圧
式地下水計において、上記センサー素子下部の空間を必
要に応じて大気に開放する零点設定用の開閉手段を上記
のケーシング又は計測用パイプに設けた構成とした。In order to solve the above-mentioned problems, a groundwater level gauge according to the present invention has a measurement pressure sensor mounted on an upper end of a measurement pipe having a length reaching a groundwater layer and having an open lower end. To configure a pressure sensor unit for measurement,
In a pneumatic groundwater meter having an opening in the casing of the pressure sensor for measurement that constantly opens the space above the sensor element to the atmosphere, a zero point setting opening and closing that opens the space below the sensor element to the atmosphere as necessary. The means is provided on the casing or the measuring pipe.
【００１０】上記の構成によれば、測定を開始するに際
し、開閉手段を操作してセンサー素子下部の空間を大気
に開放して零点設定を行うことにより、測定の基準点を
設定することができる。According to the above arrangement, when starting the measurement, the opening / closing means is operated to open the space below the sensor element to the atmosphere and the zero point is set, whereby the measurement reference point can be set. .
【００１１】また、下端閉塞の補正用パイプの上端に補
正用圧力センサーを装着して補正用圧力センサーユニッ
トを構成し、上記補正用圧力センサーのケーシングにセ
ンサー素子上部の空間を常時大気に開放する開口を設
け、上記センサー素子下部の空間を必要に応じて大気に
開放する零点設定用の開閉手段を上記のケーシング又は
補正用パイプに設け、前記の計測用圧力センサーユニッ
トと補正用圧力センサーユニットを同一の計測孔又は近
傍の別の計測孔に挿入した構成をとることができる。A correcting pressure sensor unit is formed by mounting a correcting pressure sensor on the upper end of a correcting pipe for closing the lower end, and a space above the sensor element is always open to the atmosphere in a casing of the correcting pressure sensor. An opening is provided, and a zero point setting opening / closing means for opening a space below the sensor element to the atmosphere as necessary is provided in the casing or the correction pipe, and the measurement pressure sensor unit and the correction pressure sensor unit are provided. It is possible to adopt a configuration of being inserted into the same measurement hole or another measurement hole in the vicinity.
【００１２】上記の構成によれば、補正のための測定に
おいて零点設定を行うことにより、測定の基準点を設定
することができる。According to the above arrangement, the zero point is set in the measurement for correction, so that the measurement reference point can be set.
【００１３】更に、上記の構成に加え、上記の計測用圧
力センサーと補正用圧力センサーの出力信号が入力され
るプロセッサユニットを有し、上記プロセッサユニット
は予め計測された所要の初期値の記憶手段と、温度補正
演算手段と、水位演算手段とを有し、上記記憶手段には
上記計測用パイプ内の計測圧力初期値と、上記補正用パ
イプ内の補正圧力初期値、及び上記計測用パイプ内の水
位初期値が入力記憶され、上記温度補正演算手段は、上
記補正用圧力センサーにより検知された計測時補正圧力
値と上記の補正圧力初期値との差から圧力変化分を演算
し、上記水位演算手段は、上記計測用圧力センサーによ
り検知された計測時圧力と上記計測圧力初期値との差か
ら水位の変化分を演算するに際し、上記の温度補正演算
手段により演算された上記圧力変化分を上記計測時圧力
から差し引いた圧力に基づいて演算するようにすること
ができる。Further, in addition to the above-described configuration, the apparatus further includes a processor unit to which output signals of the measurement pressure sensor and the correction pressure sensor are input, wherein the processor unit stores a predetermined initial value measured in advance. , A temperature correction calculating means, and a water level calculating means, wherein the storage means has a measured pressure initial value in the measuring pipe, a corrected pressure initial value in the correcting pipe, and The temperature correction calculating means calculates a pressure change amount from a difference between the correction pressure value at the time of measurement detected by the correction pressure sensor and the corrected pressure initial value, and The calculating means calculates the change in the water level from the difference between the measured pressure detected by the measuring pressure sensor and the measured pressure initial value, and is calculated by the temperature correction calculating means. And the pressure variation can be made to calculation based on a pressure obtained by subtracting from the measurement time of the pressure.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】図１に示した実施形態の地下水位
計は、地表１から地盤２中の地下水層３に達するように
掘削した孔に下端開放の保孔管４を挿入して、計測孔５
を構成している。上記の計測孔５内に挿入された計測用
パイプ６の上端部は保孔管４の上部に突き出し、その上
端部に空気圧式の計測用圧力センサー８が機密を保持し
て装着される。上記の計測用パイプ６の下端は開放さ
れ、地下水層３内に没入される。上記の計測用パイプ６
と計測用圧力センサー８とにより計測用圧力センサーユ
ニット９が構成される。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The underground water level gauge of the embodiment shown in FIG. 1 is constructed by inserting a bored pipe 4 having an open lower end into a hole excavated from the surface 1 to reach a groundwater layer 3 in the ground 2. Measurement hole 5
Is composed. The upper end of the measuring pipe 6 inserted into the measuring hole 5 protrudes to the upper part of the hole pipe 4, and the pneumatic measuring pressure sensor 8 is attached to the upper end while keeping the secret. The lower end of the measuring pipe 6 is opened and immersed in the groundwater layer 3. The above measuring pipe 6
The measurement pressure sensor unit 9 is configured by the measurement pressure sensor 8.
【００１５】上記の計測用パイプ６が挿入された計測孔
５と同じ計測孔５内に、補正用圧力センサーユニット１
１を構成する補正用パイプ１２が挿入される。この補正
用パイプ１２の下端は閉塞され、上端が保孔管４の上部
に突き出している。その上端には、補正用圧力センサー
ユニット１１を構成する空気圧式の補正用圧力センサー
１３が機密を保持して装着される。上記の補正用パイプ
１２の下端部はできるだけ地下水層３に接近しているこ
とが望ましく、地下水層３内に没入させてもよい。The correction pressure sensor unit 1 is placed in the same measurement hole 5 as the measurement hole 5 into which the measurement pipe 6 is inserted.
1 is inserted. The lower end of the correction pipe 12 is closed, and the upper end protrudes to the upper part of the hole pipe 4. At its upper end, a pneumatic correction pressure sensor 13 constituting the correction pressure sensor unit 11 is mounted while keeping secret. It is desirable that the lower end of the correction pipe 12 is as close as possible to the groundwater layer 3 and may be immersed in the groundwater layer 3.
【００１６】上記の計測用パイプ６及び補正用パイプ１
２は同一材質、同一内外径をを有するように形成され、
それぞれの上端部に内部と大気との間を開閉するコッ
ク、シールパッキン付きねじ軸（図２参照）等の開閉手
段１４が取り付けられ、必要に応じてこれを開閉するよ
うになっている。また、保孔管４の上端部にはその内部
を大気に開放するための孔２０が設けられる。The above measuring pipe 6 and correcting pipe 1
2 are formed to have the same material and the same inner and outer diameters,
An opening / closing means 14 such as a cock for opening and closing between the inside and the atmosphere and a screw shaft with a seal packing (see FIG. 2) is attached to each upper end, and is opened and closed as necessary. In addition, a hole 20 for opening the inside to the atmosphere is provided at the upper end of the hole retaining tube 4.
【００１７】前記の計測用圧力センサー８と補正用圧力
センサー１３は同一構造の空気圧式センサーであり、図
２に示すように、センサーケーシング１５の内部に設け
た収納室１６の下部に前記の計測用パイプ６又は補正用
パイプ１２に通じた連通孔１７を設けている。その収納
室１６内にガラス台座１８を固着すると共に、そのガラ
ス台座１８上に、センサー素子１９を一体化している。
上記のガラス台座１８には前記の連通孔１７に通じた孔
２１が設けられる。上記の連通孔１７、孔２１を通じて
パイプ６又は１２の内部圧力がセンサー素子１９に付与
される。センサー素子１９の上方の収納室１６は開口２
２により大気に開放されている。また、センサー素子１
９に接続されたリード線２３がセンサーケーシング１５
の上部から外部に引き出される。パイプ６又は１２とセ
ンサーケーシング１５との間にパッキン２４が介在され
る。The measuring pressure sensor 8 and the compensating pressure sensor 13 are pneumatic sensors having the same structure. As shown in FIG. A communication hole 17 communicating with the pipe for correction 6 or the pipe for correction 12 is provided. A glass pedestal 18 is fixed in the storage chamber 16, and a sensor element 19 is integrated on the glass pedestal 18.
The glass pedestal 18 has a hole 21 communicating with the communication hole 17. The internal pressure of the pipe 6 or 12 is applied to the sensor element 19 through the communication holes 17 and 21. The storage chamber 16 above the sensor element 19 has the opening 2
2 open to the atmosphere. Also, the sensor element 1
9 is connected to the sensor casing 15
Drawn out from the top of the A packing 24 is interposed between the pipe 6 or 12 and the sensor casing 15.
【００１８】なお、前記の開閉弁１４を上記のセンサー
ケーシング１５に設けてもよい。The on-off valve 14 may be provided in the sensor casing 15 described above.
【００１９】上記のセンサー素子１９は、薄いシリコン
基板上にホトリソ技術によりホイートストンブリッジを
形成したものであり、上記のシリコン基板に圧力が作用
して歪みが生じた場合の上記ホイートストンブリッジの
抵抗値の変化を電圧変化として出力するようにしたもの
である。The sensor element 19 has a Wheatstone bridge formed by a photolithography technique on a thin silicon substrate. When the silicon substrate is distorted by pressure, the resistance of the Wheatstone bridge is reduced. The change is output as a voltage change.
【００２０】一方、上記の計測孔５の外部にはプロセッ
サユニット２５が設置される（図１参照）。このプロセ
ッサユニット２５は、記憶手段２６、温度補正値演算手
段２７、水位演算手段２８及び表示手段２９を有する。On the other hand, a processor unit 25 is installed outside the measurement hole 5 (see FIG. 1). The processor unit 25 includes a storage unit 26, a temperature correction value calculation unit 27, a water level calculation unit 28, and a display unit 29.
【００２１】実施形態の地下水位計は以上のようなもの
であり、測定に先立ち開閉弁１４を開放して計測用パイ
プ６及び補正用パイプ１２の内部を大気に開放して、そ
の時の圧力を基準圧力とする、いわゆる零点設定を行
う。その零点設定を行った後、速やかに以下の数値を実
測し、初期値として記憶手段２６に入力して記憶させる
初期設定を行う。The underground water level gauge of the embodiment is as described above. Prior to the measurement, the on-off valve 14 is opened to open the inside of the measurement pipe 6 and the correction pipe 12 to the atmosphere, and the pressure at that time is reduced. A so-called zero point is set as a reference pressure. After the zero point is set, the following numerical values are immediately measured, and the initial settings are input to the storage means 26 and stored as initial values.
【００２２】 水位初期値 Ｈ0 ；適宜な水位計により計測 計測圧力初期値 Ｐ0 ；計測用圧力センサーユニッ
ト９により計測 補正圧力初期値 Ｑ0 ；補正用圧力センサーユニッ
ト１１により計測。Water level initial value H 0 ; Measured by an appropriate water level meter Measured pressure initial value P 0 ; Measured by measurement pressure sensor unit 9 Corrected pressure initial value Q 0 : Measured by correction pressure sensor unit 11
【００２３】上記のような各初期値を記憶手段２６に入
力記憶させた初期設定状態から、開閉弁１４を閉塞して
１時間、半日、１日等の時間が経過すると、諸種の条件
により地下水位Ｈが変動する。その変化分を図１におい
て±ΔＨで表わしている。変動後の地下水位Ｈを自動的
に計測演算し、表示することがこの地下水位計の目的で
ある。When the on-off valve 14 is closed for one hour, half a day, one day, etc., from the initial setting state in which the above initial values are inputted and stored in the storage means 26, the groundwater flows depending on various conditions. The position H fluctuates. The change is represented by ± ΔH in FIG. The purpose of this groundwater gauge is to automatically measure and calculate and display the groundwater level H after the fluctuation.
【００２４】上記のΔＨは、計測用圧力センサー８によ
り検知される圧力の変化分から演算されるが、初期設定
状態からの時間の経過により、水位のみならず計測用パ
イプ６内の内部温度も変化する。このため、その温度変
化に伴う圧力の変化分も上記の計測用圧力センサー８に
作用する。The above-mentioned ΔH is calculated from the change in the pressure detected by the measuring pressure sensor 8, but not only the water level but also the internal temperature in the measuring pipe 6 changes with the lapse of time from the initial setting state. I do. Therefore, a change in pressure due to the temperature change also acts on the measurement pressure sensor 8.
【００２５】従って、上記の計測用圧力センサー８の出
力値だけから水位の変動を演算すると、上記の温度変化
による圧力変化分も加わることになるので、地下水位の
変化分のみによる圧力の変化分を正確に知ることはでき
ない。Therefore, when the fluctuation of the water level is calculated only from the output value of the measuring pressure sensor 8, the pressure change due to the temperature change is also added. Cannot be known exactly.
【００２６】このため、温度変化に伴う圧力の変化分を
補正用圧力センサー１３により計測し、その変化分を温
度補正値演算手段２７において演算して補正値を求め、
水位演算手段２８において、計測用圧力センサー８の出
力値から前記の補正値を差し引いた圧力に基づき、水位
の変化分±ΔＨを演算するようにしている。For this reason, the change in pressure due to the temperature change is measured by the correction pressure sensor 13 and the change is calculated by the temperature correction value calculation means 27 to obtain a correction value.
The water level calculating means 28 calculates the change in water level ± ΔH based on the pressure obtained by subtracting the correction value from the output value of the measurement pressure sensor 8.
【００２７】いま、計測用圧力センサー８による計測時
圧力がＰであったとすると、そのＰは次の式で表され
る。Assuming that the pressure at the time of measurement by the measurement pressure sensor 8 is P, P is expressed by the following equation.
【００２８】 Ｐ＝Ｐ0 ＋ΔＰ1 ＋ΔＰ2 ・・・・・・ （１） ここに、ΔＰ1 は水位の変化分±ΔＨによる圧力の変化
分であり、ΔＰ2 は温度変化による圧力変化分である。P = P 0 + ΔP 1 + ΔP 2 (1) Here, ΔP 1 is a pressure change due to a change in water level ± ΔH, and ΔP 2 is a pressure change due to a temperature change. is there.
【００２９】上記の温度変化による圧力変化分は、計測
用圧力センサーユニット９と同一の計測孔５に挿入さ
れ、これと実質的に同一の温度条件下に置かれている補
正用圧力センサーユニット１１により計測される圧力変
化と実質的に同一であると見なすことができる。The pressure change due to the above temperature change is inserted into the same measurement hole 5 as the pressure sensor unit 9 for measurement, and the correction pressure sensor unit 11 placed under substantially the same temperature condition as this. Can be considered to be substantially the same as the pressure change measured by
【００３０】そこで、補正用圧力センサーユニット１１
の補正用圧力センサー１３によって計測された計測時圧
力がＱであったとすると、ΔＰ2 は次の式に基づき温度
補正値演算手段２７において演算される。これが前記の
補正値となる数値である。Therefore, the correction pressure sensor unit 11
Assuming that the measured pressure measured by the correction pressure sensor 13 is Q, ΔP 2 is calculated by the temperature correction value calculation means 27 based on the following equation. This is the numerical value that becomes the aforementioned correction value.
【００３１】 ΔＰ2 ＝Ｑ−Ｑ0 ・・・・・・ （２） 水位演算手段２８においては、以下のような演算が行わ
れる。ΔP 2 = Q−Q 0 (2) The water level calculating means 28 performs the following calculation.
【００３２】即ち、上記の（１）式のＰから（２）式の
ΔＰ2 を差し引いた圧力をＰ’とすると、 Ｐ’＝
Ｐ0 ＋ΔＰ1 ・・・・・・ （３） ゆえに、 ΔＰ1 ＝Ｐ’−Ｐ0 ・・・・・・ （４） となる。That is, assuming that the pressure obtained by subtracting ΔP 2 in equation (2) from P in equation (1) is P ′, P ′ =
P 0 + ΔP 1 (3) Therefore, ΔP 1 = P′−P 0 (4)
【００３３】ΔＨとΔＰ1 とは、 ΔＨ＝αΔＰ1 ・・・・・・ （５） の関係にある。ΔH and ΔP 1 have the following relationship: ΔH = αΔP 1 (5)
【００３４】ここに、αは定数であり、大気圧中におい
て、上端閉塞の計測用パイプ６の下端部を水中に一定長
さＨa だけ挿入した場合の内部の圧力Ｐa を計測し、Ｈ
a ／Ｐa を演算することにより、実験的に求められる。[0034] Here, alpha is a constant, in atmospheric pressure, measures the internal pressure P a in the case where the inserted by a predetermined length H a lower end portion in the water of the measurement pipe 6 of the top closure, H
By calculating the a / P a, it is determined empirically.
【００３５】また、ΔＰ1 が電圧の変化分ΔＶ1 で得ら
れる場合は、ΔＰ1 とΔＶ1 は比例関係にあるから、 ΔＨ＝βΔＰ1 ・・・・・・ （６） と表すことができる。ここにβは定数であり、例えば、
次のような実験式で与えられる。When ΔP 1 is obtained from the voltage change ΔV 1 , ΔP 1 and ΔV 1 are in a proportional relationship, so that ΔH = βΔP 1 (6) . Where β is a constant, for example,
It is given by the following empirical formula.
【００３６】 β＝１／４（９．８＋Ｂ） ・・・・・・ （７） 但し、Ｂは初期設定時の計測用圧力センサー８から地下
水位面までの計測用パイプ６の長さである。Β = 1/4 (9.8 + B) (7) where B is the length of the measuring pipe 6 from the measuring pressure sensor 8 to the groundwater level at the time of initial setting. .
【００３７】なお、上記のα及びβは予め記憶手段２６
に入力される。The above α and β are stored in the storage means 26 in advance.
Is input to
【００３８】以上のことから、求める地下水位Ｈは、 Ｈ＝Ｈ0 ±ΔＨ ・・・・・・ （８） として演算される。この地下水位Ｈを表示手段２９に出
力して印字或いは画面表示を行う。From the above, the required groundwater level H is calculated as follows: H = H 0 ± ΔH (8) The underground water level H is output to the display means 29 to perform printing or screen display.
【００３９】以上の実施形態は、計測用圧力センサーユ
ニット９と補正用圧力センサーユニット１１を同一の計
測孔５に挿入した場合であるが、地盤２の状況に大差の
無い接近した場所に複数の計測孔５を設け、これらのセ
ンサーユニット９、１１を別の計測孔５に挿入してもよ
い。In the above embodiment, the pressure sensor unit 9 for measurement and the pressure sensor unit 11 for correction are inserted into the same measurement hole 5. A measurement hole 5 may be provided, and these sensor units 9 and 11 may be inserted into another measurement hole 5.
【００４０】なお、大気圧の変動があったとしても、計
測用圧力センサー８のセンサー素子１９の上面が開口２
２により大気に開放されていることにより、計測用パイ
プ６の内部の圧力変化分中の大気圧成分は自動的に補正
される。Even if the atmospheric pressure fluctuates, the upper surface of the sensor element 19 of the measurement pressure sensor 8 is
Since it is open to the atmosphere by 2, the atmospheric pressure component in the pressure change inside the measuring pipe 6 is automatically corrected.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上のように、この発明は計測用圧力セ
ンサーユニットにより水位を測定する際に、計測用パイ
プ内及び補正用パイプ内の圧力を排除して零点設定を行
うことで測定の基準点が定まる。また、温度変化による
圧力変化分を除去するために、上記の計測用圧力センサ
ーユニットと同一の温度条件下に設置され、かつ温度変
化による圧力変化分のみを検知する補正用圧力センサー
を設けて補正値を算出するようにしたので、地盤の温度
勾配や、地熱等の影響を受けることなく高い精度で地下
水位を測定することができる。As described above, the present invention eliminates the pressure in the measuring pipe and the correcting pipe when setting the water level by the measuring pressure sensor unit, and sets the zero point by setting the zero point. The point is fixed. Also, in order to remove the pressure change due to the temperature change, a correction pressure sensor that is installed under the same temperature condition as the above measurement pressure sensor unit and detects only the pressure change due to the temperature change is provided. Since the value is calculated, the groundwater level can be measured with high accuracy without being affected by the temperature gradient of the ground or the geothermal energy.
【００４２】更に、上記の計測用圧力センサーのセンサ
ー素子の上面を大気に開放した構成を採用することによ
り、台風の接近などによる大気圧の急激な変化の影響を
受けることもない。Further, by adopting a configuration in which the upper surface of the sensor element of the pressure sensor for measurement described above is open to the atmosphere, there is no influence of a sudden change in the atmospheric pressure due to the approach of a typhoon or the like.
【図１】実施形態の断面図FIG. 1 is a sectional view of an embodiment.
【図２】同上の一部拡大断面図FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of the above.
【図３】（ａ）水圧式水位計の概略図 （ｂ）超音波水位計の概略図FIG. 3 (a) Schematic diagram of a hydraulic pressure gauge (b) Schematic diagram of an ultrasonic water gauge
１ 地表 ２ 地盤 ３ 地下水層 ４ 保孔管 ５ 計測孔 ６ 計測用パイプ ８ 計測用圧力センサー ９ 計測用圧力センサーユニット １１ 補正用圧力センサーユニット １２ 補正用パイプ １３ 補正用圧力センサー １４ 開閉弁 １５ センサーケーシング １６ 収納室 １７ 連通孔 １８ ガラス台 １９ センサー素子 ２０ 孔 ２１ 孔 ２２ 開口 ２３ リード線 ２４ パッキン ２５ プロセッサユニット ２６ 記憶手段 ２７ 温度補正値演算手段 ２８ 水位演算手段 ２９ 表示手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ground surface 2 Ground 3 Groundwater layer 4 Reservoir pipe 5 Measurement hole 6 Measurement pipe 8 Measurement pressure sensor 9 Measurement pressure sensor unit 11 Correction pressure sensor unit 12 Correction pipe 13 Correction pressure sensor 14 On-off valve 15 Sensor casing DESCRIPTION OF SYMBOLS 16 Storage room 17 Communication hole 18 Glass stand 19 Sensor element 20 Hole 21 Hole 22 Opening 23 Lead wire 24 Packing 25 Processor unit 26 Storage means 27 Temperature correction value calculation means 28 Water level calculation means 29 Display means
Claims (4)
用パイプの上端に計測用圧力センサーを装着して計測用
圧力センサーユニットを構成し、上記計測用圧力センサ
ーのケーシングにセンサー素子上部の空間を常時大気に
開放する開口を設けてなる空気圧式地下水計において、
上記センサー素子下部の空間を必要に応じて大気に開放
する零点設定用の開閉手段を上記のケーシング又は計測
用パイプに設けたことを特徴とする地下水位計。A measuring pressure sensor unit is formed by mounting a measuring pressure sensor on an upper end of a measuring pipe having a lower end open to a groundwater layer, and a measuring pressure sensor unit is provided on a casing of the measuring pressure sensor. In a pneumatic groundwater meter with an opening that constantly opens the space to the atmosphere,
A groundwater level gauge, wherein an opening / closing means for setting a zero point for opening a space below the sensor element to the atmosphere as necessary is provided in the casing or the measuring pipe.
圧力センサーを装着して補正用圧力センサーユニットを
構成し、上記補正用圧力センサーのケーシングにセンサ
ー素子上部の空間を常時大気に開放する開口を設け、上
記センサー素子下部の空間を必要に応じて大気に開放す
る零点設定用の開閉手段を上記のケーシング又は補正用
パイプに設け、上記請求項１に記載の計測用圧力センサ
ーユニットと補正用圧力センサーユニットを同一の計測
孔又は近傍の別の計測孔に挿入したことを特徴とする地
下水位計。2. A correction pressure sensor unit is formed by mounting a correction pressure sensor on an upper end of a correction pipe for closing a lower end, and a space above the sensor element is always open to the atmosphere in a casing of the correction pressure sensor. 2. A measurement pressure sensor unit according to claim 1, wherein an opening is provided, and a zero point setting opening / closing means for opening a space below the sensor element to the atmosphere as necessary is provided in the casing or the correction pipe. A groundwater level gauge, wherein the pressure sensor unit is inserted into the same measurement hole or another measurement hole in the vicinity.
センサーの出力信号が入力されるプロセッサユニットを
有し、上記プロセッサユニットは予め計測された所要の
初期値の記憶手段と、温度補正演算手段と、水位演算手
段とを有し、 上記記憶手段には上記計測用パイプ内の計測圧力初期値
と、上記補正用パイプ内の補正圧力初期値、及び上記計
測用パイプ内の水位初期値が入力記憶され、 上記温度補正演算手段は、上記補正用圧力センサーによ
り検知された計測時補正圧力値と上記の補正圧力初期値
との差から圧力変化分を演算し、 上記水位演算手段は、上記計測用圧力センサーにより検
知された計測時圧力と上記計測圧力初期値との差から水
位の変化分を演算するに際し、上記の温度補正演算手段
により演算された上記圧力変化分を上記計測時圧力から
差し引いた圧力に基づいて演算するようにしたことを特
徴とする請求項２に記載の地下水位計。3. A processor unit to which output signals of the measurement pressure sensor and the correction pressure sensor are inputted, wherein the processor unit stores a predetermined initial value measured in advance, and a temperature correction calculation unit. And a water level calculating means, wherein the storage means inputs a measured pressure initial value in the measuring pipe, a corrected pressure initial value in the correcting pipe, and a water level initial value in the measuring pipe. The temperature correction calculating means calculates a pressure change from a difference between a correction pressure value at the time of measurement detected by the correction pressure sensor and the correction pressure initial value, and the water level calculation means calculates the pressure change. When calculating the change in water level from the difference between the measured pressure detected by the pressure sensor for use and the initial value of the measured pressure, the pressure change calculated by the temperature correction calculator is increased. The underground water level gauge according to claim 2, wherein the calculation is performed based on a pressure subtracted from the pressure at the time of measurement.
と同一材質、同一内外径に形成したことを特徴とする請
求項２又は３に記載の地下水位計。4. The underground water level gauge according to claim 2, wherein the correction pipe is formed of the same material and the same inner and outer diameter as the measurement pipe.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100931061B1 (en) | 2008-01-09 | 2009-12-10 | 최종철 | Soft ground settlement measuring device and settlement method according to it |
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