JP2003294502A - Measurement device of sewage flow rate in sewage pipe - Google Patents
Measurement device of sewage flow rate in sewage pipeInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、下水管内の下水流
量の測定装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sewage flow rate measuring device in a sewer pipe.
【０００２】[0002]
【従来の技術】家庭などから排出される下水についての
下水道使用料金は、上水道使用料金に一定の比率を乗じ
て得られる額に設定されている。この下水道使用料金に
は、各家庭が実際に排出する下水の量が反映されていな
い。このため、各家庭から実際に排出される下水流量の
測定が試みられている。2. Description of the Related Art A sewerage usage fee for sewage discharged from a home or the like is set to be an amount obtained by multiplying a waterworks usage fee by a certain ratio. This sewerage usage fee does not reflect the actual amount of sewage discharged by each household. Therefore, it has been attempted to measure the flow rate of sewage actually discharged from each household.
【０００３】家庭から排出される下水は、各家庭の敷地
内に埋設された下水管を通り、下水道本管へと接続され
る一本の下水管に集められる。一般に、この下水管と下
水道本管との接続部は、公共マスと呼ばれている。公共
マスには、各家庭から排出される全ての量の下水が流入
する。公共マスには、下水管の保守、メンテナンスのた
めに、埋設された下水管と地表とを結ぶ、立管と呼ばれ
る管が付設されている。従って、下水道本管へと接続さ
れている前記下水管に、立管の地表側開口部から流量測
定装置を挿入して下水流量の測定をすれば、各家庭が排
出する下水の量を知ることができる。主に家庭用の、直
径が１００〜２００ｍｍの下水管を流れる下水の流量を
測定する装置は、市販されていない。Sewage discharged from homes is collected in one sewer pipe connected to the sewer mains through the sewer pipes buried in the premises of each home. Generally, the connection between the sewer and the sewer main is called a public mass. All the amount of sewage discharged from each household flows into the public mass. A pipe called a standing pipe that connects the buried sewer pipe and the surface of the earth is attached to the public mass for maintenance and maintenance of the sewer pipe. Therefore, if you measure the sewage flow rate by inserting a flow rate measuring device into the sewage pipe that is connected to the sewage mains from the surface side opening of the standing pipe, you can know the amount of sewage discharged by each household. You can There is no commercially available device for measuring the flow rate of sewage flowing through a sewer pipe having a diameter of 100 to 200 mm, which is mainly for home use.
【０００４】図１は、従来の超音波ドップラ式下水流量
測定装置の一例を説明する図である。図１に示すよう
に、下水流量測定装置１２は、下水管１１の底部に設置
される。下水流量測定装置１２は、下水１３の流速と流
水断面積とから、下水流量を算出する。FIG. 1 is a diagram for explaining an example of a conventional ultrasonic Doppler type sewage flow rate measuring device. As shown in FIG. 1, the sewage flow rate measuring device 12 is installed at the bottom of the sewage pipe 11. The sewage flow rate measuring device 12 calculates the sewage flow rate from the flow velocity of the sewage 13 and the flowing water cross-sectional area.
【０００５】従来の下水流量測定装置においては、下水
の流速を測定するセンサとしては、超音波送受信器が用
いられている。そして下水の流速を測定するために、流
量測定装置１２が備える超音波送受信器により、図１に
記入した矢印が示すように、下水中から下水の水面に向
かって超音波を送信する。送信された超音波は、下水１
３の水面において反射され、前記の超音波送受信器によ
り受信される。送信された超音波の周波数は、下水１３
が移動しているために、ドップラ効果により下水の流速
に応じて変化する。従って、受信された超音波の周波数
から、下水の流速を算出することができる。一方、流水
断面積の算出に必要な下水１３の水深を測定するセンサ
としては、水深計（水位計）や圧力計が用いられてい
る。In the conventional sewage flow rate measuring device, an ultrasonic transceiver is used as a sensor for measuring the flow velocity of sewage. Then, in order to measure the flow velocity of the sewage, ultrasonic waves are transmitted from the sewage toward the surface of the sewage by the ultrasonic transmitter / receiver included in the flow rate measuring device 12 as indicated by the arrow in FIG. The transmitted ultrasonic waves are sewage 1
3 is reflected by the water surface and is received by the ultrasonic transceiver. The frequency of the transmitted ultrasonic waves is 13
Is moving, it changes according to the flow velocity of sewage due to the Doppler effect. Therefore, the flow velocity of the sewage can be calculated from the frequency of the received ultrasonic waves. On the other hand, a water depth gauge (water level gauge) or a pressure gauge is used as a sensor for measuring the water depth of the sewage 13 necessary for calculating the running water cross-sectional area.
【０００６】従来の下水流量測定装置には、三つの問題
がある。第一の問題は、下水流量を得るために、二つの
センサ（超音波送受信器と水深計）が必要なことであ
る。これにより、下水流量測定装置の構成が複雑とな
り、必然的に装置が大型化して、その製造コストが高く
なる。The conventional sewage flow rate measuring device has three problems. The first problem is the need for two sensors (ultrasonic transceiver and depth gauge) to obtain the sewage flow rate. This complicates the structure of the sewage flow rate measuring device, inevitably increases the size of the device, and increases its manufacturing cost.
【０００７】第二の問題は、超音波送受信器により受信
された超音波の周波数から下水の流速を得るためには、
複雑な演算を要することである。これにより、流量を演
算する回路の構成が複雑となり、前記と同様に、必然的
に装置が大型化して、その製造コストが高くなる。The second problem is to obtain the flow velocity of sewage from the frequency of the ultrasonic waves received by the ultrasonic transceiver.
That is, complicated calculation is required. As a result, the structure of the circuit for calculating the flow rate becomes complicated, and in the same manner as described above, the device inevitably becomes large and the manufacturing cost thereof increases.
【０００８】第三の問題は、下水流量測定装置を下水中
に設置するために、装置が下水の流れを妨げ、下水流量
の測定精度を低下させることである。また、下水流量測
定装置に、下水中の固形物などが付着するなどするた
め、頻繁なメンテナンスが必要となる問題もある。The third problem is that since the sewage flow rate measuring device is installed in the sewage, the device obstructs the flow of the sewage and reduces the measurement accuracy of the sewage flow rate. In addition, since solid matter in sewage adheres to the sewage flow rate measuring device, frequent maintenance is required.
【０００９】特開平１１−３５１９２４号公報には、下
水道本管のような大型下水管用の下水流量測定装置が記
載されている。この公報に記載の下水流量測定装置は、
大型下水管の下水の水面の上方に、下水とは非接触に設
置される。そして下水の流速を測定するために、超音波
などのエネルギー波を用いたドップラ式のセンサが用い
られている。そして、流水断面積の算出に必要な下水の
水深を測定するために、下水の水面への、前記と同様の
エネルギー波の送受信を行ない、この送受信に要する時
間から水深を算出するセンサが用いられている。この下
水流量測定装置により、上記の第三の問題は解決される
が、依然として、第一と第二の問題は解決されていな
い。Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-351924 discloses a sewage flow rate measuring device for a large sewer pipe such as a sewer main. The sewage flow rate measuring device described in this publication,
It is installed above the surface of the sewage in a large sewer pipe, without contact with the sewage. In order to measure the flow velocity of sewage, a Doppler type sensor using energy waves such as ultrasonic waves is used. Then, in order to measure the depth of the sewage required to calculate the cross-sectional area of running water, the same energy wave as that described above is transmitted to and received from the surface of the sewage, and a sensor is used to calculate the water depth from the time required for this transmission and reception. ing. Although this sewage flow measuring device solves the above-mentioned third problem, it still does not solve the first and second problems.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、下水
と非接触に設置することができ、装置の構成が簡単で、
小型化が可能である、下水管内の下水流量の測定装置を
提供することである。An object of the present invention is to install the sewage in a non-contact manner, and to simplify the construction of the device.
An object of the present invention is to provide a measuring device for sewage flow rate in a sewer pipe, which can be downsized.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明者は、規定によ
り、各家庭の下水管は、下水管の形状、材質、そして設
置勾配などが、定められた基準を満足するように埋設さ
れ、その詳細が、施工図面等に記録されていることに注
目した。なかでも、下水管を掘り起こさなくとも、施工
図面等から、下水管の勾配（傾き）が把握できることに
注目した。According to the present inventor, the present inventor stipulates that the sewer pipe of each household is buried so that the shape, material, installation slope, etc. of the sewer pipe satisfy the predetermined criteria. We paid attention to the details being recorded in the construction drawings. Especially, we paid attention to the fact that the slope (slope) of the sewer pipe can be grasped from the construction drawings, etc. without digging up the sewer pipe.
【００１２】さらに、農業用水路などの大型の水路を流
れる水の流量測定のために、水の水深を測定し、測定さ
れた水深と、用水路の形状、材質、そして勾配などか
ら、流量を算出する流量測定装置が知られていることに
も注目した。この流量測定装置においては、水深を測定
するセンサとして、水深計や超音波送受信器が用いられ
ている。Further, in order to measure the flow rate of water flowing through a large canal such as an agricultural canal, the water depth is measured, and the flow rate is calculated from the measured water depth and the shape, material, and gradient of the canal. It was also noted that flow measuring devices are known. In this flow rate measuring device, a water depth gauge or an ultrasonic transmitter / receiver is used as a sensor for measuring the water depth.
【００１３】本発明者は、この様な流量測定装置の流量
の測定原理を用い、下水管の下水の水深のみを測定し、
測定された水深と、施工図面等に記載されている下水管
の形状、材質、そして勾配などから、下水流量を算出す
ることにより、上記の問題の全てが解決できる、下水流
量測定装置を提供できることを見出した。The present inventor uses the flow rate measuring principle of the flow rate measuring device as described above to measure only the water depth of the sewage pipe,
It is possible to provide a sewage flow rate measurement device that can solve all of the above problems by calculating the sewage flow rate from the measured water depth and the shape, material, and gradient of the sewage pipe described in the construction drawings, etc. Found.
【００１４】本発明は、下水と非接触に埋設下水管内に
設置する超音波送受信器、及び該超音波送受信器に電気
的に接続されていて、該超音波送受信器が設置される埋
設下水管について個別に設定される下水の流速を求める
計算式の入力と記憶が可能で、上記超音波送受信器から
の下水の水面への超音波の送受信により測定、算出され
る下水の水深と、上記計算式とから下水の流量を算出す
る演算装置を含む下水管内の下水流量の測定装置にあ
る。The present invention is directed to an ultrasonic transmitter / receiver installed in a buried sewer pipe in a non-contact manner with sewage, and a buried sewer pipe electrically connected to the ultrasonic transmitter / receiver, in which the ultrasonic transmitter / receiver is installed. It is possible to input and store a calculation formula for the sewage flow velocity that is set individually for each of the above, and the sewage water depth that is measured and calculated by transmitting and receiving ultrasonic waves to the surface of the sewage from the above ultrasonic transceiver and the above calculation. It is in the measuring device of the sewage flow rate in the sewer pipe, which includes an arithmetic unit for calculating the sewage flow rate from the equation
【００１５】本発明の下水管内の下水流量の測定装置の
好ましい態様を、以下に記す。
（１）上記の流速を求める計算式が、下水の水深の関数
である。
（２）超音波送受信器が、一対の超音波トランスデュー
サを含んでなる。A preferred embodiment of the sewage flow rate measuring device in the sewage pipe of the present invention will be described below. (1) The calculation formula for obtaining the flow velocity is a function of the depth of sewage. (2) The ultrasonic transceiver includes a pair of ultrasonic transducers.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】本発明の下水流量測定装置を、添
付の図面を用いて説明する。図２は、本発明に従う下水
流量測定装置の基本構成とその使用の形態を説明する図
である。図２の下水流量測定装置は、下水２３と非接触
に設置された超音波送受信器２２と、演算装置２４など
から構成されている。演算装置２４は、立管２７の内壁
面に設置されている。超音波送受信器２２と演算装置２
４とは、電気配線により電気的に接続されている。超音
波送受信器２２と演算装置２４は、固定具２５により連
結されている。固定具２５の内部には、前記の電気配線
が収容されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A sewage flow rate measuring device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 is a diagram illustrating a basic configuration of the sewage flow rate measuring device according to the present invention and a mode of use thereof. The sewage flow rate measuring device shown in FIG. 2 includes an ultrasonic transmitter / receiver 22 installed without contact with the sewage 23, a computing device 24, and the like. The arithmetic unit 24 is installed on the inner wall surface of the standing pipe 27. Ultrasonic transceiver 22 and arithmetic unit 2
4 is electrically connected by electrical wiring. The ultrasonic transmitter / receiver 22 and the arithmetic unit 24 are connected by a fixture 25. The electric wiring is accommodated inside the fixture 25.
【００１７】下水２３の流速を測定するために、超音波
送受信器２２は、図２に記入した矢印が示すように、下
水の水面へ向かって超音波を送信し、そして水面に反射
された超音波を受信する。この超音波の送受信に要する
時間は、下水２３の水深が浅くなるほど長くなる。従っ
て、超音波の送受信に要する時間を測定することによ
り、測定された時間から、下水２３の水深を算出するこ
とができる。本発明の下水流量測定装置には、水深を測
定するセンサとして、他の水深計より小型化が容易であ
る超音波送受信器２２を用いている。In order to measure the flow velocity of the sewage 23, the ultrasonic transmitter / receiver 22 transmits ultrasonic waves to the surface of the sewage, as shown by the arrow in FIG. Receive sound waves. The time required for transmitting and receiving this ultrasonic wave becomes longer as the water depth of the sewage 23 becomes shallower. Therefore, by measuring the time required for transmitting and receiving ultrasonic waves, the water depth of the sewage 23 can be calculated from the measured time. In the sewage flow rate measuring device of the present invention, an ultrasonic transmitter / receiver 22 which is easier to miniaturize than other water depth gauges is used as a sensor for measuring water depth.
【００１８】演算装置２４は、埋設下水管２１について
個別に設定される、下水２３の流速を求める計算式の入
力と記憶が可能な構成とされている。そして、演算装置
２４は、上記の超音波送受信器２２からの下水２３の水
面への超音波の送受信により測定、算出された下水の水
深の値と、上記計算式とから、下水２３の流量を算出す
る。The arithmetic unit 24 is constructed so as to be able to input and store a formula for calculating the flow velocity of the sewage 23, which is set individually for the buried sewer pipe 21. Then, the arithmetic unit 24 calculates the flow rate of the sewage 23 from the value of the depth of the sewage measured and calculated by transmitting and receiving the ultrasonic waves to and from the surface of the sewage 23 from the ultrasonic transmitter / receiver 22 and the above calculation formula. calculate.
【００１９】次に、演算装置２４に記憶される、下水２
３の流速を求める計算式について説明する。下水２３の
流速を求める計算式は、前記の農業用水路用の流量測定
装置に用いられる計算式（一般に、マニングの公式と呼
ばれている）と同様である。マニングの公式に従うこと
により、前記のように算出された下水２３の水深から、
下水の流速を算出することができる。Next, the sewage 2 stored in the arithmetic unit 24
A calculation formula for obtaining the flow velocity of No. 3 will be described. The calculation formula for obtaining the flow velocity of the sewage 23 is the same as the calculation formula (generally called the Manning's formula) used in the above-mentioned flow measuring device for agricultural canals. From the depth of the sewage 23 calculated as described above by following Manning's formula,
The flow rate of sewage can be calculated.
【００２０】マニングの公式に従った、下水の水深から
流速を求める計算式の例を、下記式（Ｉ）に示す。な
お、下水の水深ｍ以外の定数の意味を理解し易いよう
に、図３を添付した。図３は、流速などを求める計算式
の定数を説明する図である。図３（ａ）は、下水が流れ
る下水管の一部切り欠き斜視図である。図３（ｂ）は、
図３（ａ）の下水管３１を、その中心軸に垂直な方向に
沿って切断した場合の断面図である。An example of a calculation formula for obtaining the flow velocity from the water depth of sewage according to Manning's formula is shown in the following formula (I). Note that FIG. 3 is attached so that the meaning of constants other than the water depth m of the sewage can be easily understood. FIG. 3 is a diagram illustrating constants of a calculation formula for obtaining a flow velocity and the like. FIG. 3A is a partially cutaway perspective view of a sewer pipe through which sewage flows. Figure 3 (b) shows
It is sectional drawing at the time of cutting the sewer pipe 31 of FIG.3 (a) along the direction perpendicular | vertical to the central axis.
【００２１】[0021]
【数１】（Ｉ）流速ｖ［ｍ／ｓ］＝ｍ2/3 ×ｉ1/2 ／ｎ(1) (I) Flow velocity v [m / s] = m 2/3 × i 1/2 / n
【００２２】流水断面積Ｓは、下水の水深ｍから、下記
式（II）により算出される。The running water cross-sectional area S is calculated from the water depth m of the sewage by the following formula (II).
【００２３】[0023]
【数２】（II）流水断面積Ｓ＝πｒ2 ×θ／１８０−
（ｒ−ｍ）2 ｔａｎθ(2) (II) Cross-sectional area of running water S = πr 2 × θ / 180-
(Rm) 2 tan θ
【００２４】下水流量Ｑは、得られた下水の流速ｖ及び
流水断面積Ｓから、下記式（III)により算出される。演
算装置２４に、流量を直接求める計算式を入力、記憶さ
せることもできる。The sewage flow rate Q is calculated by the following equation (III) from the obtained sewage flow velocity v and flowing water cross-sectional area S. A calculation formula for directly calculating the flow rate can be input and stored in the arithmetic unit 24.
【００２５】[0025]
【数３】（III)下水流量Ｑ［リットル／分］＝ｖ×Ｓ×
６０×１０3 [Formula 3] (III) Sewage flow rate Q [liter / min] = v × S ×
60 x 10 3
【００２６】式（Ｉ）〜式（III)において、ｉは、下水
管の傾きを表し；ｎは、管状体の材質により定まる粗度
係数を表し；ｒは、下水管の内側面の半径を表し；θ
は、図（３）ｂに示す角度［ｄｅｇ］を表し、θ＝ｃｏ
ｓ-1（（ｒ−ｍ）／ｒ）として、算出される。In the formulas (I) to (III), i represents the inclination of the sewer pipe, n represents the roughness coefficient determined by the material of the tubular body, and r represents the radius of the inner surface of the sewer pipe. Representation; θ
Represents the angle [deg] shown in FIG. 3C, and θ = co
It is calculated as s −1 ((r−m) / r).
【００２７】以上の計算式を用いて、下水の水深と、下
水管埋設施工図面及び下水管の形状や材料から定まる定
数とから、下水の流量を算出できる。従って、本発明の
下水流量測定装置に必要なセンサは、下水の水深を求め
るための超音波送受信器のみである。Using the above formula, the flow rate of sewage can be calculated from the depth of the sewage and a constant determined from the sewage pipe burying construction drawing and the shape and material of the sewage pipe. Therefore, the only sensor required for the sewage flow rate measuring device of the present invention is the ultrasonic transmitter / receiver for determining the water depth of the sewage.
【００２８】なお、上記の式は、マニングの公式に従っ
て、下水流量を算出するための計算式の一例である。例
えば、下水管の断面が、円以外の特殊な形状をしている
ような場合には、マニングの公式に従った、別の計算式
を用いることができる。The above formula is an example of a formula for calculating the sewage flow rate according to Manning's formula. For example, when the cross section of the sewer pipe has a special shape other than a circle, another calculation formula according to Manning's formula can be used.
【００２９】図４は、本発明に従う下水流量測定装置の
一例の構成を示すブロック図である。図４の下水流量測
定装置は、超音波送受信器と演算装置などから構成され
ている。超音波送受信器は、超音波トランスデューサ４
８と超音波トランスデューサ４９を備えている。そして
演算装置は、受信波位置検出器４４、パラメータ設定器
４５、そして流量計算器４６を備えている。FIG. 4 is a block diagram showing the construction of an example of the sewage flow rate measuring device according to the present invention. The sewage flow rate measuring device shown in FIG. 4 is composed of an ultrasonic transmitter / receiver and a computing device. The ultrasonic transceiver is the ultrasonic transducer 4
8 and an ultrasonic transducer 49. The arithmetic device includes a received wave position detector 44, a parameter setting device 45, and a flow rate calculator 46.
【００３０】以下、図４を用いて、下水流量測定装置の
構成と動作を、簡単に説明する。流速ｖを得るために、
先ず、超音波音波発生器４１及び超音波トランスデュー
サ４８により、下水へ超音波を送信する。送信された超
音波は、下水の水面で反射され、そして超音波トランス
デューサ４９により受信される。超音波トランスデュー
サ４９は、受信した超音波を、電気信号に変換する。こ
の電気信号を、受信回路器４２で増幅し、検波器４３で
波形を整える。受信波位置検出器４４は、前記の超音波
の送受信に要する時間の測定を行なう。一方、パラメー
タ設定回路４５から、施工図面等から得られる下水管の
形状などのデータが入力される。そして、流量計算器４
６には、前記流速の計算式などが入力、記憶されてい
る。流量計算機４６は、受信波位置検出回路４４から得
られる時間と、パラメータ設定回路４５から得られる下
水管に関する情報をもとにして、下水の流量を算出す
る。また、温度センサ４０の付設により、超音波の音速
の外気温による変動を補正して、より正確な下水流量の
測定が可能となる。The configuration and operation of the sewage flow rate measuring device will be briefly described below with reference to FIG. To obtain the flow velocity v,
First, the ultrasonic wave generator 41 and the ultrasonic transducer 48 transmit ultrasonic waves to sewage. The transmitted ultrasonic waves are reflected by the surface of the sewage and are received by the ultrasonic transducer 49. The ultrasonic transducer 49 converts the received ultrasonic wave into an electric signal. This electric signal is amplified by the receiving circuit 42 and the waveform is adjusted by the detector 43. The received wave position detector 44 measures the time required for transmitting and receiving the ultrasonic wave. On the other hand, the parameter setting circuit 45 inputs data such as the shape of the sewer pipe obtained from a construction drawing or the like. And the flow rate calculator 4
In 6, the calculation formula of the flow velocity and the like are input and stored. The flow rate calculator 46 calculates the flow rate of sewage based on the time obtained from the received wave position detection circuit 44 and the information about the sewer pipe obtained from the parameter setting circuit 45. Further, by providing the temperature sensor 40, it is possible to correct the fluctuation of the sound velocity of the ultrasonic wave due to the outside air temperature and measure the sewage flow rate more accurately.
【００３１】図４の下水流量測定装置の、超音波トラン
デューサを二つ備えた超音波送受信器の一例の構成を、
図５に示す。超音波送受信器は、一つのトランスデュー
サを用いて構成することもできる。下水流量が多い場合
には、超音波送受信器と下水の水面との距離が短くな
り、超音波送受信器を一つのトランスデューサを用いて
構成すると、超音波を送信中に、下水の水面から反射さ
れた超音波が受信されるなどの問題を生じる場合があ
る。このような場合には、図５に示すように二つのトラ
ンデューサを備えた超音波送受信器を用いることが好ま
しい。なお、超音波トランスデューサを一つ備えた超音
波送受信器も、下水管の内径が大きく、下水の水量が少
ない場合には、前記の問題を生ずることなく、下水流量
の測定に十分用いることができる。超音波送受信器に
は、防水加工を施したり、音響整合材を付設することも
できる。The configuration of an example of an ultrasonic transmitter / receiver equipped with two ultrasonic transducers of the sewage flow rate measuring device shown in FIG.
As shown in FIG. The ultrasonic transmitter / receiver can also be configured using a single transducer. When the sewage flow rate is high, the distance between the ultrasonic transmitter / receiver and the water surface of the sewage becomes short.If the ultrasonic transmitter / receiver is configured with one transducer, the ultrasonic wave is reflected from the water surface of the sewage during transmission. Problems such as reception of ultrasonic waves may occur. In such a case, it is preferable to use an ultrasonic transceiver including two transducers as shown in FIG. It should be noted that an ultrasonic transmitter / receiver equipped with one ultrasonic transducer can also be sufficiently used for measuring the sewage flow rate without causing the above problems when the inner diameter of the sewage pipe is large and the amount of sewage water is small. . The ultrasonic transceiver may be waterproofed or provided with an acoustic matching material.
【００３２】図６に、本発明に従う下水流量測定装置の
使用の形態の一例を示す。図６に示すように、超音波送
受信器６２は、下水管６１の内壁面の下水と非接触な位
置に設置されている。そして演算装置６４は、立管６７
の内壁面に設置されている。本発明に従う下水流量測定
装置は、装置の構成が簡単で、小型化が容易である。こ
のため、流量測定装置を、下水管６１を掘り起こすこと
なく、立管６７の地表側の開口部から挿入でき、容易に
設置が可能である。演算装置６４は、下水管内の水分を
避けるために、下水管の外部に設置することもできる。
この場合、超音波送受信器６２と演算装置６４は、無線
により電気的に接続されていてもよい。FIG. 6 shows an example of a mode of use of the sewage flow rate measuring device according to the present invention. As shown in FIG. 6, the ultrasonic wave transmitter / receiver 62 is installed at a position that is not in contact with the sewage on the inner wall surface of the sewer pipe 61. Then, the arithmetic unit 64 uses the standpipe 67.
It is installed on the inner wall surface of. The sewage flow rate measuring device according to the present invention has a simple device configuration and can be easily downsized. Therefore, the flow rate measuring device can be inserted from the opening on the ground side of the standing pipe 67 without digging up the sewer pipe 61, and can be easily installed. The arithmetic unit 64 can also be installed outside the sewer pipe in order to avoid water in the sewer pipe.
In this case, the ultrasonic transmitter / receiver 62 and the arithmetic unit 64 may be electrically connected wirelessly.
【００３３】図７に、本発明に従う下水流量測定装置の
使用の形態の別の一例を示す。図７に示すように、立管
の蓋６８の内側面に演算装置６４を固定し、これに固定
具６５を介して超音波送受信器６２を固定することもで
きる。図７に示すように、超音波送受信器６２は、下水
６３と非接触に設置されれば、その設置位置に特に制限
はない。図７の下水流量測定装置は、装置を立管の蓋６
８に設置するだけで、流量測定が可能となる。FIG. 7 shows another example of usage of the sewage flow rate measuring device according to the present invention. As shown in FIG. 7, it is also possible to fix the arithmetic unit 64 to the inner surface of the lid 68 of the standing pipe, and fix the ultrasonic transmitter / receiver 62 to this via the fixture 65. As shown in FIG. 7, the ultrasonic transmitter / receiver 62 is not particularly limited in its installation position as long as it is installed without contact with the sewage 63. The sewage flow rate measuring device shown in FIG.
The flow rate can be measured simply by installing it in No. 8.
【００３４】図８に、本発明に従う下水流量測定装置の
使用の形態のさらに別の一例を示す。図８に示すよう
に、立管の蓋６８に演算装置６４と超音波送受信器６２
を固定することにより、流量測定装置の設置が容易とな
る。また、予め下水流量測定装置と、蓋６８とを一体と
して、流量測定の準備をすることもできる。これによ
り、蓋６８と、予め準備された下水流量測定装置付きの
蓋とを交換するのみで、直ちに流量測定をすることがで
きる。FIG. 8 shows still another example of the mode of use of the sewage flow rate measuring device according to the present invention. As shown in FIG. 8, an arithmetic unit 64 and an ultrasonic transmitter / receiver 62 are attached to a lid 68 of the standing pipe.
By fixing the, the flow rate measuring device can be easily installed. Further, the sewage flow rate measuring device and the lid 68 can be integrated in advance to prepare for the flow rate measurement. As a result, the flow rate can be measured immediately by simply replacing the lid 68 with the previously prepared lid with the sewage flow rate measuring device.
【００３５】本発明において、超音波送受信器と演算装
置とは電気的に接続されるが、「電気的接続」には、前
述のように無線で接続することも含まれる。両者を無線
で接続することにより、各家庭の下水管には下水流量測
定装置の超音波送受信器のみを設置しておき、下水量を
検針する者が演算装置を携帯しながら、各家庭の下水量
を検針していくことが可能となる。これにより、各家庭
に下水流量測定装置を設置する場合に、設置に要する費
用を大幅に削減することができる。In the present invention, the ultrasonic transmitter / receiver and the arithmetic unit are electrically connected, but "electrical connection" includes wireless connection as described above. By connecting the two wirelessly, only the ultrasonic transmitter / receiver of the sewage flow measuring device is installed in the sewer pipe of each household, and the person who measures the sewage amount can carry the computing device while the It is possible to measure the amount of water. Accordingly, when the sewage flow rate measuring device is installed in each home, the cost required for the installation can be significantly reduced.
【００３６】[0036]
【発明の効果】本発明の下水流量測定装置は、下水の流
れを妨げないため、高い精度で下水の流量を測定ができ
る。そして、装置の構成が簡単であるために、小型化が
容易であり、製造コストも抑えることができる。Since the sewage flow rate measuring device of the present invention does not disturb the flow of sewage, the flow rate of sewage can be measured with high accuracy. Since the device has a simple structure, it can be easily downsized and the manufacturing cost can be suppressed.
【図１】従来の超音波ドップラ式下水流量測定装置の一
例を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a conventional ultrasonic Doppler type sewage flow rate measuring device.
【図２】本発明に従う下水流量測定装置の基本構成とそ
の使用の形態を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a basic configuration of a sewage flow rate measuring device according to the present invention and a mode of use thereof.
【図３】下水の流速などを求める計算式の定数を説明す
る図である。FIG. 3 is a diagram illustrating constants of a calculation formula for obtaining a flow velocity of sewage.
【図４】本発明に従う下水流量測定装置の一例の構成を
示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an example of a sewage flow rate measuring device according to the present invention.
【図５】本発明に従う下水流量測定装置の超音波送受信
器の構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of an ultrasonic transceiver of the sewage flow rate measuring device according to the present invention.
【図６】本発明に従う下水流量測定装置の使用の形態の
一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a mode of use of the sewage flow rate measuring device according to the present invention.
【図７】本発明に従う下水流量測定装置の使用の形態の
別の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing another example of a mode of use of the sewage flow rate measuring device according to the present invention.
【図８】本発明に従う下水流量測定装置の使用の形態の
別の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing another example of usage of the sewage flow rate measuring device according to the present invention.
１１ 下水管 １２ 超音波ドップラ式下水流量測定装置 １３ 下水 ２１、３１、６１ 下水管 ２２、６２ 超音波送受信器 ２３、３３、６３ 下水 ２４、６４ 演算装置 ２５、６５ 固定具 ２６、６６ 地表 ２７、６７ 立管 ４０ 温度センサ ４１ 送信波発生器 ４２ 受信回路器 ４３ 検波器 ４４ 受信波位置検出器 ４５ パラメータ設定器 ４６ 流量計算器 ４７ データ出力器 ５１ ケース ５２ 超音波送受信器 ５４ 固定材 ５５ 電気配線 ６８ 蓋 ｉ 下水管の傾き ｍ 下水の水深 ｎ 下水管の粗度係数 ｒ 下水管の内側面の半径 ｖ 下水の流速 θ 角度 11 sewer pipe 12 Ultrasonic Doppler type sewage flow measuring device 13 Sewage 21, 31, 61 sewer pipe 22,62 Ultrasonic transceiver 23, 33, 63 Sewage 24, 64 arithmetic unit 25, 65 fixture 26, 66 ground surface 27, 67 Standpipe 40 temperature sensor 41 Transmit wave generator 42 receiver circuit 43 detector 44 Received wave position detector 45 Parameter setter 46 Flow calculator 47 data output device 51 cases 52 Ultrasonic transceiver 54 Fixing material 55 Electric wiring 68 Lid i Sewage pipe tilt m Depth of sewage n Roughness coefficient of sewer pipe r Radius of inner surface of sewer pipe v Flow rate of sewage θ angle
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D063 EA03 2F014 AC00 FB01 2F030 CC09 CE04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 2D063 EA03 2F014 AC00 FB01 2F030 CC09 CE04
Claims (3)
超音波送受信器、及び該超音波送受信器に電気的に接続
されていて、該超音波送受信器が設置される埋設下水管
について個別に設定される下水の流速を求める計算式の
入力と記憶が可能で、上記超音波送受信器からの下水の
水面への超音波の送受信により測定、算出される下水の
水深と、上記計算式とから下水の流量を算出する演算装
置を含む下水管内の下水流量の測定装置。1. An ultrasonic transmitter / receiver installed in a buried sewer pipe in a non-contact manner with sewage, and an embedded sewer pipe electrically connected to the ultrasonic transmitter / receiver in which the ultrasonic transmitter / receiver is installed. It is possible to input and store a calculation formula for obtaining the flow velocity of sewage set in, and the depth of the sewage measured and calculated by transmitting and receiving ultrasonic waves from the ultrasonic transceiver to the surface of the sewage, and the above formula A device for measuring the sewage flow rate in a sewer pipe that includes a calculation device that calculates the sewage flow rate from the
深の関数である請求項１に記載の下水管内の下水流量の
測定装置。2. The apparatus for measuring the sewage flow rate in a sewer pipe according to claim 1, wherein the formula for obtaining the flow velocity is a function of the water depth of the sewage.
スデューサを含んでなる請求項１に記載の下水管内の下
水流量の測定装置。3. An apparatus for measuring a sewage flow rate in a sewer pipe according to claim 1, wherein the ultrasonic transceiver includes a pair of ultrasonic transducers.
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|---|---|---|---|
| JP2002101587A JP2003294502A (en) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | Measurement device of sewage flow rate in sewage pipe |
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