JP2002372449A - 水位計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 捲装方向を誤ってプーリに索条を捲装して
も、水位表示手段に正しい水位が表示できる水位計測装
置を提供する。 【解決手段】 ダム３や河川２などの水面に浮上された
フロート８と、水面の水位変化に伴い、フロート８に接
続された索条７を介して回転される主軸５と、主軸５の
回転より水位を計測する水位計測手段１４と、主軸５の
回転より機械的に水位を表示する水位表示手段１５とか
らなる水位計測装置の主軸５と水位表示手段１５の間
に、主軸５の回転方向を変換して水位表示手段１５へ伝
達する回転方向変換手段１６を設置したことから、水位
計測装置１を設置した際、捲装方向を誤ってプーリ６に
索条７を捲装しても、主軸５と水位計測手段１５の間に
設けた回転方向変換手段１６により主軸５の回転を逆転
させて水位表示手段１５へ入力するだけで水位表示手段
１５に正しい水位を表示することができ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はダムや河川の水位を
計測する水位計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来ダムや河川の水位を管理する場合、
水位計測装置によりダムや河川の水位を計測している
が、水位を計測する場所が山間部のように人による計測
が容易でない場合、無人により水位の計測が可能な水位
計測装置を計測地に設置して、水位計測装置が計測した
水位データを、ダムや河川を管理する監視制御局などへ
無線や有線で送ることにより、水位データを取得してい
る。

【０００３】また無人により水位の計測が可能な従来の
水位計測装置は、回転自在に設けられた主軸の一端側に
プーリが取付けられていて、このプーリに玉付きワイヤ
などの索条が捲装されており、索条の一端側には、水面
に浮上させるフロートが取付けられ、他端側には索条を
緊張させて索条がプーリより外れるのを防止する重錘が
取付けられている。

【０００４】また水位計測装置内には、主軸の回転を電
気信号に変換して水位データを得る水位計測手段と、波
や風などの影響により水位が細かく変化したり、水位が
急激に変化した場合に、水位計測手段より送られる水位
データが絶えず変化するのを防止する回転速度調整手段
と、主軸の回転を機械的に水位データに変換して表示す
るカウンタよりなる水位表示手段が設けられている。

【０００５】前記水位表示手段と主軸の間は、互いに噛
合する一対のギヤにより連動されていて、主軸が正転す
ると水位が上昇するように表示し、主軸が逆転すると水
位が減少するように水位表示手段が予めセットされてい
る。

【０００６】一方従来の水位計測装置においては、ダム
や河川の水位計測場所に水位計測装置を設置したら、一
端側にフロートが、そして他端側に重錘の結着された索
条を主軸に取付けられたプーリに捲装して、フロートを
ダムや河川の水面に浮上させた後、フロートや索条に浮
遊物などが引っ掛かるのを防止するため、フロートや索
条の周囲に保護管を設置している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし前記従来の水位
計測装置のように、主軸が正転すると水位が上昇するよ
うに表示し、主軸が逆転すると水位が減少するように水
位表示手段が予めセットされたものでは、水位計測装置
を設置した際、捲装方向を誤ってプーリに索条を捲装し
た場合、主軸が正転すると水位が下降するように表示
し、主軸が逆転すると水位が上昇するように水位表示手
段が水位を表示してしまう。

【０００８】このため従来では、捲装方向を誤ってプー
リに索条を捲装した場合、保護管を外してプーリに捲装
された索条の掛け替え作業をしなければならず、作業に
多くの時間と労力を必要とするなどの問題があった。

【０００９】本発明はかかる従来の問題転を改善するた
めになされたもので、捲装方向を誤ってプーリに索条を
捲装しても、索条の掛け替え作業をせずに水位表示手段
に正しい水位が表示できるようにした水位計測装置を提
供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明の水位計測は、ダムや河川などの水面に浮上され
たフロートと、水面の水位変化に伴い、フロートに接続
された索条を介して回転される主軸と、主軸の回転より
水位を計測する水位計測手段と、主軸の回転より機械的
に水位を表示する水位表示手段とからなる水位計測装置
であって、主軸と水位表示手段の間に、主軸の回転を変
換して水位表示手段へ伝達する回転方向変換手段を設置
したものである。

【００１１】前記構成により、水位計測装置を設置した
際、捲装方向を誤ってプーリに索条を捲装しても、主軸
と水位計測手段の間に設けた回転方向変換手段により主
軸の回転を逆転させて水位表示手段へ入力するだけで水
位表示手段に正しい水位を表示することができ、これに
よって保護管を外してプーリに捲装された索条の掛け替
え作業を行う必要がないため、掛け替え作業に要する時
間と労力の削減が図れるようになる。

【００１２】前記目的を達成するため本発明の水位計測
装置は、回転方向変換手段を、主軸に連動された回転軸
と、回転軸と水位表示手段の間を連動する少なくとも一
対のべベルギヤとから構成したものである。

【００１３】前記構成により、主軸の回転を逆転させて
水位表示手段へ入力する場合、回転軸を外してべベルギ
ヤの向きを変えるだけで水位表示手段に正しい水位を表
示することができるため、変換作業が容易であると共
に、回転軸やべベルギヤなどの少ない部品点数で回転方
向変換手段が構成できるため、回転方向変換手段が安価
に得られるようになる。

【００１４】前記目的を達成するため本発明の水位計測
装置は、回転軸にべベルギヤを向かい合わせて設けると
共に、水位計測手段側に設けたべベルギヤを、回転軸側
のべベルギヤに選択的に噛合させることにより、回転方
向を変換するようにしたものである。

【００１５】前記構成により、主軸の回転を逆転させて
水位表示手段へ入力する場合、回転軸に設けられたべベ
ルギヤを選択するだけで水位表示手段に正しい水位を表
示することができるため、変換作業がさらに容易になる
と共に、回転軸やべベルギヤなどの少ない部品点数で回
転方向変換手段が構成できるため、回転方向変換手段が
安価に得られるようになる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は水位計測装置の全体的な構
成図、図２は水位計測装置の斜視図、図３は水位計測装
置のカバーを外した状態の平面図、図４は水位計測装置
に設けられた回転方向変換手段の拡大図、図５ないし図
９は回転方向変換手段の作用説明図である。

【００１７】水位計測装置１は、河川２に構築されたダ
ム３の上流側と下流側にそれぞれ設置されていて、ダム
３の上流側に設置された水位計測装置１はダム水位を、
そしてダム３の下流側に設置された水位計測装置１は河
川水位を計測するようになっており、各水位計測装置１
により計測された水位データは、ダム３より離れた場所
に設置された監視制御局４へ無線や有線により送られる
ようになっている。

【００１８】水位計測装置１は図２に示すように、基板
１ａと、この基板１ａの上面を覆うように設けられた着
脱自在なカバー１ｂを有していて、カバー１ｂの端面よ
り突設された主軸５の端部にプーリ６が固着されてい
る。

【００１９】プーリ６には玉付きワイヤなどの索条７が
捲装されていて、索条７の一端側に、ダム３の水面や河
川２の水面に浮上させる円盤状のフロート８が結着され
ており、索条７の他端側には索条７を緊張させて、索条
７がプーリ６より外されるのを防止する重錘９が結着さ
れている。

【００２０】カバー１ｂ内には、基板１ａ上に固着され
た複数の支持部材１０が設置されていて、これら支持部
材１０に軸受け（図示せず）を介して主軸５が水平かつ
回転自在に支承されており、主軸５のほぼ中間部には減
速手段１２を介して回転速度調整手段１３が、そして主
軸５の他端側には、主軸５の回転を電気信号に変換して
水位データを得る水位計測手段１４と、主軸５の回転を
機械的に水位に変換して、水位データとして表示するカ
ウンタよりなる水位表示手段１５が接続されており、水
位表示手段１５と主軸の間には、主軸５の回転方向を変
換して水位表示手段１５の入力軸１５ａへ伝達する回転
方向変換手段１６が設置されている。

【００２１】回転速度調整手段１３は、波や風などの影
響により水位が細かく変化したり、水位が急激に変化し
た際、主軸５が急激に回転するのを抑制して、水位計測手
段１４より監視制御局４へ送られる水位データが絶えず
変化するのを防止するもので、図３に示すように減速手
段１２の出力軸１２ｄに取付けられたカムギヤ１３ａを
有している。

【００２２】減速手段１２は、主軸５に取付けられた入
力ギヤ１２ａと、出力軸１２ｄに取付けられた出力ギヤ
１２ｃ及び入力ギヤ１２ａと出力ギヤ１２ｃの間に設け
られた複数の中間ギヤ１２ｂより構成されていて、主軸
５の回転を減速して出力軸１２ｄへ出力するようになっ
ており、出力軸１２ｄ及び中間ギヤ１２ｂは、支持部材
１０に取付けられた支持板１２ｅと支持部材１０の間に
回転自在に支承されている。

【００２３】回転速度調整手段１３を構成するカムギヤ
１３ａの下方には、図示しない回転抑制部材が設けられ
ていて、この回転抑制部材によりカムギヤ１３ａの急激
な回転を抑制することにより、主軸５が急激に回転する
のを抑制するようになっている。

【００２４】一方主軸５の回転より水位を計測する水位
計測手段１４は、主軸５のアナログ回転変化量をデジタ
ル変化量に変換する例えばＡ/Ｄコンバータより構成さ
れていて、互いに噛合するギヤ２０，２１を介して主軸
５に接続されており、水位計測手段１４により計測され
た水位データは、無線または有線などの通信手段（図示
せず）により監視制御局４へ送られるようになってい
る。

【００２５】また回転方向変換手段１６は図５に示すよ
うに、主軸５を支承する支持部材１０の上部に開放端を
上向きにして取付けられたほぼコ字形の軸受け部材１６
ａを有していて、この軸受け部材１６ａに主軸５と平行
するよう回転軸１６ｂが回転自在に支承されている。

【００２６】回転軸１６ｂの一端は支持部材１０の上方
に突出されていて、先端部に取付けられたギヤ１８が主
軸５に取付けられたギヤ１９に噛合されて、主軸５とと
もに回転軸１６ｂが回転されるようになっていると共
に、回転軸１６ｂには図４に示すようにビスなどの固定
手段１６ｃによりべベルギヤ１６ｄが固定されている。

【００２７】回転方向変換手段１６の近傍には、支持部
材１０の上部より水平方向に突設された張出部１０ｂ上
に、入力軸１５ａが回転軸１６ｂと直交するよう水位表
示手段１５が取付けられていて、この水位表示手段１５
の入力軸１５ａに取付けられたべベルギヤ１６ｅが回転
軸１６ｂのべベルギヤ１６ｄに噛合されている。

【００２８】次に前記構成された水位計測装置１の作用
を、図５ないし図９に示す作用説明図も交えて説明す
る。

【００２９】ダム水位の計測に当っては、ダム３の上流
側に設置した水位計測装置１のフロート８をダム３より
上流の水面に浮上させ、河川水位の計測に当っては、ダ
ム３より下流の河川２の水面にフロート８を浮上させ
て、図５に示すように水位計測装置１を設置する。

【００３０】またこの状態でダム水位及び河川水位の基
準値（水位零）の状態となるよう主軸５を回転させて、
水位計測手段１４及び水位表示手段１５をリセットす
る。

【００３１】以上のようにして水位計測装置１の設置を
完了したら、索条７に吊り下げられたフロート８と重錘
９の周囲を図示しない保護管により包囲して、風や波に
よる影響を少なくしたり、フロート８や索条７に浮遊物
などが引っ掛かるのを防止する対策を施すが、水位計測
装置１を設置した際、図９に示すように捲装方向を誤っ
てプーリ６に索条７を捲装してしまうことがよくある。

【００３２】この場合、フロート８が上昇すると主軸５
が逆転するため、水位表示手段１５は水位が下降したよ
うに表示し、フロート８が下降すると主軸５が正転する
ため、水位表示手段１５は水位が上昇したように表示し
てしまうことから、従来では捲装方向を誤ってプーリ６
に索条７を捲装した場合、保護管を外してプーリ６に捲
装された索条７の掛け替え作業をしなければならず、作
業に多くの時間と労力を必要とするなどの問題があっ
た。

【００３３】しかし本発明では、捲装方向を誤ってプー
リ６に索条７を捲装した場合でも、回転方向変換手段１
６により次の方法で主軸５の回転方向を変換して水位表
示手段１５の入力軸１５ａに伝達することにより、保護
管を外してプーリに捲装された索条の掛け替え作業をせ
ずに、水位表示手段１５に正しい水位を表示することが
できるようになる。

【００３４】すなわち捲装方向を誤ってプーリ６に索条
７を捲装した場合、回転軸１６ｂのべべルギヤ１６ｄを
固定している固定手段１６ｃを緩めて、軸受け部材１６
ａより図６に示すように回転軸１６ｂを取り外し、図７
に示すようにべベルギヤ１６ｄの向きを逆にして回転軸
１６ｂに取付けた後、回転軸１６ｂを再び軸受け部材１
６ａに取付ける。

【００３５】これによって主軸５の回転が逆転されて水
位表示手段１５の入力軸１５ａへ伝達されるため、保護
管を外してプーリ６に捲装された索条７の掛け替え作業
をせずに、水位表示手段１５に正しい水位を表示するこ
とができるようになる。

【００３６】以上のようにして主軸５の回転方向を変換
することにより、水位表示手段１５に正しく水位が表示
されるようなったら、塵埃などの侵入を防止するためカ
バー１ｂにより基板１ａ上面を覆って水位計測装置１の
設置を完了するが、カバー１ｂの上面には、水位表示手段
１５の上方に覗き窓１ｃが設けられているため、カバー
１ｂで覆った状態でも、水位表示手段１５に表示される
水位を直接見ることができる。

【００３７】一方水位計測装置１による計測を開始する
と、ダム水位や河川水位の変化に伴い図５または図９に
示すようにフロート８が上下して、フロート８に結着さ
れた索条７及びプーリ６を介して主軸５が正逆回転され
る。

【００３８】また主軸５の回転は水位計測手段１４によ
り電気信号に変換されて、水位データとして監視制御局
４へ送られ、監視制御局４に設置された図示しない水位
表示手段に表示されるため、ダム３より離れた場所に設
置された監視制御局４でも、ダムの水位データや河川の
水位データをリアルタイムで取得できるようになる。

【００３９】なお図１０は回転方向変換手段１６の変形
例を示すもので、この変形例では図１０の（イ）に示す
ように、回転軸１６ｂに予め一対のべベルギヤ１６ｄ，
１６ｆを向きを逆にして取付けておき、水位計測装置１
を設置した際、捲装方向を誤ってプーリ６に索条７を捲
装した場合、水位表示手段１５の入力軸１５ａに取付け
られたべベルギヤ１６ｅに、図１０の（ロ）に示すよう
に回転軸１６ｂのべベルギヤ１６ｆを噛合させることに
より、主軸５の回転が逆転されて水位表示手段１５の入
力軸１５ａへ伝達されるため、回転軸１６ｂを取り外す
ことなく回転方向の変換が行えるようになる。

【００４０】

【発明の効果】本発明は以上詳述したように、ダムや河
川などの水面に浮上されたフロートと、水面の水位変化
に伴い、フロートに接続された索条を介して回転される
主軸と、主軸の回転より水位を計測する水位計測手段
と、主軸の回転より機械的に水位を表示する水位表示手
段とからなる水位計測装置の主軸と水位表示手段の間
に、主軸の回転方向を変換して水位表示手段へ伝達する
回転方向変換手段を設置したことから、水位計測装置を
設置した際、捲装方向を誤ってプーリに索条を捲装して
も、主軸と水位計測手段の間に設けた回転方向変換手段
により主軸の回転を逆転させて水位表示手段へ入力する
だけで水位表示手段に正しい水位を表示することがで
き、これによって保護管を外してプーリに捲装された索
条の掛け替え作業を行う必要がないため、掛け替え作業
に要する時間と労力の削減が図れるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態になる水位計測装置の全体
的な構成図

【図２】本発明の実施の形態になる水位計測装置の斜視
図

【図３】本発明の実施の形態になる水位計測装置のカバ
ーを取り外した状態の平面図

【図４】本発明の実施の形態になる水位計測装置に設け
られた回転方向変換手段の拡大図

【図５】本発明の実施の形態になる水位計測装置に設け
られた回転方向変換手段の作用説明図

【図６】本発明の実施の形態になる水位計測装置に設け
られた回転方向変換手段の作用説明図

【図７】本発明の実施の形態になる水位計測装置に設け
られた回転方向変換手段の作用説明図

【図８】本発明の実施の形態になる水位計測装置に設け
られた回転方向変換手段の作用説明図

【図９】本発明の実施の形態になる水位計測装置に設け
られた回転方向変換手段の作用説明図

【図１０】（イ）及び（ロ）は本発明の実施の形態にな
る水位計測装置に設けられた回転方向変換手段の変形例
を示す説明図

【符号の説明】 １ 水位計測装置 ２ 河川 ３ ダム ５ 主軸 ６ プーリ ７ 索条 ８ フロート １４ 水位計測手段 １５ 水位表示手段 １６ 回転方向変換手段 １６ｂ 回転軸 １６ｄ べベルギヤ １６ｅ べベルギヤ １６ｆ べベルギヤ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダムや河川などの水面に浮上されたフロ
   ートと、前記水面の水位変化に伴い、前記フロートに接
   続された索条を介して回転される主軸と、前記主軸の回
   転より水位を計測する水位計測手段と、前記主軸の回転
   より機械的に水位を表示する水位表示手段とからなる水
   位計測装置であって、前記主軸と前記水位表示手段の間
   に、前記主軸の回転方向を変換して前記水位表示手段へ
   伝達する回転方向変換手段を設置したことを特徴とする
   水位計測装置。
2. 【請求項２】 前記回転方向変換手段を、前記主軸に連
   動された回転軸と、前記回転軸と前記水位表示手段の間
   を連動する少なくとも一対のべベルギヤとから構成して
   なる請求項１に記載の水位計測装置。
3. 【請求項３】 前記回転軸に前記べベルギヤを向かい合
   わせて設けると共に、前記水位表示手段側に設けたべベ
   ルギヤを、前記回転軸側のべベルギヤに選択的に噛合さ
   せることにより、回転方向を変換するようにしてなる請
   求項２に記載の水位計測装置。