JP2004333238A

JP2004333238A - 埋設管路位置測定器

Info

Publication number: JP2004333238A
Application number: JP2003127600A
Authority: JP
Inventors: Masao Nosaka; 正雄野坂; Hideo Minami; 日出夫南
Original assignee: Takachiho Sangyo KK
Current assignee: Takachiho Sangyo KK
Priority date: 2003-05-02
Filing date: 2003-05-02
Publication date: 2004-11-25

Abstract

【課題】埋設管路の位置を短時間で正確に測定することができる埋設管路位置測定器を提供する。
【解決手段】埋設管路位置測定器１によれば、ケーブルを埋設管路に挿入し、ケーブル先端部のセンサ部２を埋設管路に押し込んだ状態で、センサ部２の圧力センサによりケーブルの中空部に充填された液体の圧力が検知されるため、コンピュータユニットＣＰＵ１は、その圧力に基づいて埋設管路の地表面からの深度を演算する。埋設管路の地表面における平面位置を検出するための平面位置検出用低周波磁界と埋設管路の深度に対応した深度対応低周波磁界とがセンサ部２のコイル１３から発生されると、地面に置かれた位置測定部３は、その平面位置検出用低周波磁界に基づいて埋設管路の地表面における平面位置を確定するとともに、深度対応低周波磁界に基づいた埋設管路の深度を液晶表示器２４に表示する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、埋設された管路の位置を測定する埋設管路位置測定器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地中に埋設された管路の位置を測定するための埋設管路位置測定器として、埋設管路の地表面からの深度を測定するものがある（例えば特許文献１）。また、埋設管路の地表面における平面位置を測定するものがある（例えば特許文献２）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−３２３８５１号公報（第３８２〜３８３頁、図１）
【特許文献２】
特許公報第２６０４９７４号（第２〜３頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来は、埋設管路の地表面における平面位置と、埋設管路の深度との両方を正確に短時間で測定することができる埋設管路位置測定器は無い。
【０００５】
そこで本発明では、埋設管路の地表面における平面位置と、埋設管路の深度との両方を正確に短時間で測定することができる埋設管路位置測定器を提供することを解決すべき課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、特許請求の範囲の欄に記載した埋設管路位置測定器により解決することができる。
【０００７】
請求項１記載の埋設管路位置測定器によれば、液体が充填されたケーブルが埋設管路に挿入されると、センサ部に設けられた圧力センサは、ケーブルの中空部に充填された液体の圧力を検知する。圧力センサにより、ケーブルの中空部に充填された液体の圧力が検知されると、演算手段は、その圧力に基づいて埋設管路の深度を演算する。変調信号発振手段は、演算手段により演算された埋設管路の深度に対応した変調信号を発振する。この状態で、センサ部に設けられた磁界発生手段から埋設管路の地表面における平面位置を確定するための第１の交流磁界と前記変調信号に基づいた第２の交流磁界とが発生される。
位置測定部に設けられた磁界検出手段は、センサ部の磁界発生手段から発生された第１の交流磁界及び第２の交流磁界を検出すると、位置認識手段は、第１の交流磁界に基づいて埋設管路の地表面における平面位置を確定するとともに第２の交流磁界に基づいて埋設管路の地表面からの深度を認識するため、表示手段は位置認識手段により埋設管路の地表面における平面位置が確定された場合の確定表示及び埋設管路の地表面からの深度表示をする。
このように、請求項１記載の埋設管路位置測定器によれば、埋設管路の地表面における平面位置と、埋設管路の深度との両方を正確に短時間で測定することができる。
【０００８】
請求項２記載の埋設管路位置測定器によれば、液体は不凍液を用いるため、寒冷時でも埋設管路の深度を測定することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、埋設管路の地面における平面位置を確定するとともに、その平面位置における埋設管路の深度を測定する埋設管路位置測定器１のシステム構成を示したブロック図であり、図２は、センサ部２の構成を示したブロック図である。また、図３は、埋設管路４の地面からの深度を測定する場合の測定原理説明図である。以下、図１、図２及び図３を参照しながら埋設管路位置測定器１の構成及び作用について説明する。
【００１０】
埋設管路位置測定器１の電気的なシステムは、上述のセンサ部２と、地面に設置される位置測定部３とで構成されている。また、埋設管路位置測定器１に必要な設備として、図３に示すように、地表面から所定の高さに設置された液槽５と、液槽５に基端部が接続されるとともに先端部にセンサ部２を取着し、中空部に上記液槽５から供給された液体６が充填された状態で、センサ部２を埋設管路４に押し込むケーブル７と、図示はしていないが、ケーブル７をドラムに巻き取って収納するケーブル収納部とが設けられている。尚、このケーブル収納部には液槽５が設けられているとともに、移動用キャスターなどが取り付けられている。
【００１１】
次に、センサ部２の構成について説明する。
図２に示すように、センサ部２の中枢にはコンピュータユニットＣＰＵ１が設けられている。また、センサ部２には、ケーブル７の中空部に充填された液体６の圧力を検知する圧力センサ１０が設けられている。この圧力センサ１０は、例えば拡散形半導体圧力トランスジューサが用いられ、液体６の圧力を検知した場合、検知圧力に対応した直流電流を出力するものである。尚、液体６はクーラント液（不凍液）を使用しているため、寒冷時でも後述のように埋設管路の深度を測定することができる。
【００１２】
センサ部２には、圧力センサ１０から出力された直流電流を電圧信号に変換する電流―電圧変換回路１１や、電流―電圧変換回路１１から出力された電圧信号をディジタル信号に変換してコンピュータユニットＣＰＵ１に出力するＡ／Ｄ変換器１２が設けられている。また、低周波の交流磁界を発生させるコイル１３と、コイル１３から低周波交流磁界を発生させる場合の低周波電圧を発振する低周波発振器１４とが設けられている。電源回路１５は、電池１６を電源として所要の電圧を出力するものである。また、電源回路１５に接続されているＤＣ／ＤＣコンバータ１７は、前述の圧力センサ１０に供給されるＤＣ２４Ｖ電圧を出力するものである。
【００１３】
次に、センサ部２の作用について説明する。
ケーブル７が埋設管路４に挿入され、センサ部２が埋設管路４の深度測定位置まで押し込まれた状態で、埋設管路４の地表面における平面位置を前述の位置測定部３で確定させる平面位置検出用低周波磁界（第１の交流磁界）が前述のコイル１３から発生される。また、圧力センサ１０から液体６の検知圧力に対応した直流電流が出力されるため、この直流電流は、電流―電圧変換回路１１により電圧信号に変換されたあと、Ａ／Ｄ変換器１２によりディジタル信号に変換された状態でコンピュータユニットＣＰＵ１に入力される。即ち、コンピュータユニットＣＰＵ１に入力されたディジタル信号は、圧力センサ１０の検知圧力に対応したディジタル信号である。コンピュータユニットＣＰＵ１は、Ａ／Ｄ変換器１２から出力されたディジタル信号に基づいて次のような演算をすることにより埋設管路４の深度を求める。
【００１４】
図３に示すように、液槽５の液面からセンサ部２までの高低差をｈｃｍとし、液体６の比重をρ、大気圧をＰ０とすると、センサ部２の圧力センサ１０に加わる液体６の圧力Ｐは（１）式となる。
Ｐ＝Ｐ０＋ρｈ・・・・・・（１）
測定された圧力Ｐより、液槽５の液面からセンサ部２までの高低差ｈを計算すると、高低差ｈは（２）式で示される。
ｈ＝（Ｐ−Ｐ０）／ρ ・・・・・・（２）
次に、地面からセンサ部２までの深度は、図３から明らかなように、液槽５の液面からセンサ部２までの高低差ｈから、地面と液面間の距離Ｈを減算した値に係数Ｋを乗算した（３）式となる。
深度＝Ｋ・（ｈ−Ｈ）・・・・・・（３）
このようにコンピュータユニットＣＰＵ１が地面からセンサ部２までの深度を演算すると、コンピュータユニットＣＰＵ１は、前述の低周波発振器１４で上記深度データに対応した２周波の変調信号を発振させ、コイル１３から２周波の変調信号に対応した深度対応低周波磁界（第２の交流磁界）を発生させる。
【００１５】
次に、位置測定部３の構成と作用について説明する。
図１に示すように、位置測定部３の中枢にはコンピュータユニットＣＰＵ２が設けられている。また、位置測定部３には、センサ部２のコイル１３から発生された平面位置検出用低周波磁界と深度対応低周波磁界とを検出するためのコイル２１が設けられている。磁界検出回路２２は、コイル２１で検出された平面位置検出用低周波磁界の強さに対応した信号をコンピュータユニットＣＰＵ２に出力するものである。また、深度信号受信部２３は、コイル２１で検出された深度対応低周波磁界を、埋設管路４の深度に対応した深度信号に復調し、その深度信号をコンピュータユニットＣＰＵ２に出力するものである。
【００１６】
位置測定部３が地面上で移動されると、コンピュータユニットＣＰＵ２は、磁界検出回路２２から出力された信号が最も大きくなったとき、埋設管路４の地表面における平面位置が確定したことを示す位置確定表示を液晶表示器２４でさせるとともに、その平面位置における深度信号に基づいて埋設管路４の深度を数字で液晶表示器２４に表示させる。
尚、位置測定部３には電池２５を電源とする電源回路２６が設けられており、電源回路２６から必要な電源電圧が出力される。
また、コンピュータユニットＣＰＵ２に接続されている操作スイッチ２７は、埋設管路４の深度を測定するときの零点調整や、感度調整などの場合に操作される。
【００１７】
以上説明した実施の形態では、液体６は、クーラント液を用いたが、オイルを使用してもよい。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、埋設管路の地表面における平面位置と、埋設管路の深度との両方を正確に短時間で測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】埋設管路位置測定器のシステム構成を示したブロック図である。
【図２】センサ部の構成を示したブロック図である。
【図３】埋設管路の深度を演算する場合の原理説明図である。
【符号の説明】
１埋設管路位置測定器
２センサ部
３位置測定部
４埋設管路
５液槽
６液体
７ケーブル
１０圧力センサ
１１電流−電圧変換回路
１２Ａ／Ｄ変換器
１３コイル
１４低周波発振器
１５電源回路
２１コイル
２２磁界検出回路
２３深度信号受信部
２４液晶表示器
ＣＰＵ１コンピュータユニット
ＣＰＵ２コンピュータユニット

Claims

埋設管路に先端部から挿入されるケーブルと、地表面から所定の高さに設置された液槽から前記ケーブルの中空部に液体を充填する液体充填部と、前記ケーブルの先端部に取着されたセンサ部と、前記センサ部から発生された交流磁界に基づいて前記埋設管路の位置を地上で確定する位置測定部とを備えた埋設管路位置測定器であって、
前記センサ部は、前記ケーブルの中空部に充填された前記液体の圧力を検知する圧力センサと、前記圧力センサにより検知された液体の圧力に基づいて前記埋設管路の深度を演算する演算手段と、前記演算手段により演算された前記埋設管路の深度に対応した変調信号を発振する変調信号発振手段と、前記埋設管路の地表面における平面位置を確定するための第１の交流磁界と前記変調信号に基づいた第２の交流磁界とを発生させる磁界発生手段とを有し、
前記位置測定部は、前記センサ部の磁界発生手段から発生された前記第１の交流磁界及び第２の交流磁界を検出する磁界検出手段と、前記磁界検出手段により検出された前記第１の交流磁界に基づいて前記埋設管路の地表面における平面位置を確定するとともに前記第２の交流磁界に基づいて埋設管路の地表面からの深度を認識する位置認識手段と、前記位置認識手段により埋設管路の地表面における平面位置が確定された場合の確定表示及び埋設管路の地表面からの深度表示をする表示手段とを有することを特徴とする埋設管路位置測定器。
前記液体は不凍液を用いたことを特徴とする請求項１に記載の埋設管路位置測定器。