JP2519437Y2 - 下水用管渠流量計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は例えば生活用水や生活排水などが流れる下
水道の流量を測定する下水用管渠流量計、特に低流量時
における流量測定に関する。

［従来の技術］ 地中に埋設された管渠内を流れる下水道の流量測定に
は測定流体のレベルを測定する超音波レベル計と、流速
を測定する流速計よりなる下水用管渠流量計が用いられ
ている。下水用管渠流量計として特公昭56-24886号公報
が開示されている。

第６図は従来の下水用管渠流量計の一例を示す系統図
で、１は測定流体が流れる管渠、５は超音波の伝搬時間
よりレベルを測定する超音波レベル計、６は測定流体に
向け超音波の送受信を行う送受波器、７は管渠１の断面
形状に基づきレベルデータを流水断面積へ変換する関数
発生器、８は測定流体の流速をドプラ式にて測定する流
速計、９は流速計８用の送波器、10は流速計８用の受波
器、11は測定流体のレベルと流速データより流量を算出
する演算器である。

従来の下水用管渠流量計は上記のように構成され、測
定流体のレベルは管渠１上部に設けられた送受波器６か
らの超音波の送受信により、流体表面までのレベルが測
定される、従って測定流体の水深Ｈを得ることができ
る。

また、管渠１の底部からYpなる高さの両側部に測定流
体の上流側をそれぞれ指向して送波器９と受波器10を設
け、送波器９より超音波を放射し流体中の気泡や混入物
などの微粒子からの反射信号を受波器10にて受信し流速
計８にてドプラ信号を抽出してその流速Vpを測定する。
関数発生器７においては管渠１の断面形状と水深Ｈとの
関係より流水断面積に係わる関数Kqを求める。演算器11
においては関数発生器７出力と流速Vpの積より下水道を
流れる測定流体の流量Ｑが得られる。

Ｑ＝Kq・Vp ［考案が解決しようとする課題］ 上記のような従来の下水用管渠流量計では、計画され
る下水量の最大値は当該地域に将来居住する人口などに
より決定される。

然し本流量計の稼動初期ならびにしばらくの期間では
居住者の人口は計画時を大巾に下回り、計画最大流量よ
りも測定流量は著しく小さいことが一般的である。

管渠内の流速は管渠の設置勾配などに主として支配さ
れ、流量の変化に対応するのは測定流体のレベルの変化
の方が顕著であるが、管渠１の流量測定においてはその
管径が大きいので、測定レンジが大きくなり低流量にお
いてはレベル変化が小さいので、僅かな流量変化を正し
く測定することは困難である。従って流速とレベルより
測定される流量は所定の精度が得られず、下水道の利用
率の低い段階においては十分な下水道管理が行えないと
いう問題点があった。

この考案はかかる問題点を解決するためになされたも
ので、居住地域の人口が少ない低流量時においても所定
の精度にて流量測定ができて、下水道の利用率の低い段
階からの下水道管理が十分に行える下水用管渠流量計を
得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この考案に係る下水用管渠流量計は、管渠内に設けら
れ前記管渠よりも流水断面積ならびに開口幅の小さい直
管部からなる開水路を有する測定水路と、管渠を流れる
測定流体を前記測定水路へ誘導するための導水部と、前
記測定水路上部に送受波器を設置し前記測定水路を流れ
る測定流体のレベルを測定する超音波レベル計と、前記
測定水路の側部で且つ上流側と下流側とにそれぞれ前記
直管部がある位置に送波器ならびに受波器を対向して設
置し前記測定水路を流れる測定流体の流速を測定する流
速計と、前記超音波レベル計によって求められる測定流
体のレベルから前記測定水路の流水断面積に係わる関数
に変換する関数発生器と、該関数と前記流速計によって
求めた流速との積によって管渠内を流れる測定流体の流
量を求める演算器とを設けたものである。

［作用］ この考案においては管渠内に流水断面積ならびに開口
幅の小さい測定水路を設け、測定水路の上流側に設けら
れた導水部により管渠から測定水路へ測定流体を誘導で
きるので、計画流量に対して著しく低流量の状態におい
ても、流水断面積の小さい測定水路においては僅かな流
量変化に対してそのレベルが顕著に変わる。

従って、測定水路に設けられた超音波レベル計による
測定流体のレベル測定や十分な直管部が設けられ流速分
布が整えられた測定水路内の流速計によるドプラ流速測
定は所定の精度にて行える。

下水道の利用率の低い低流量が正確に測定できるので
十分な下水道管理ができる。

［実施例］ この考案の一実施例を添付図面を参照して詳細に説明
する。

第１図はこの考案の一実施例を示す系統図であり、第
２図は管渠のＡ−Ａ断面図、第３図は管渠のＢ−Ｂ断面
図を示し、 図において、１、５、６、７、８、９、10、11は上記
従来流量計と全く同一のものである。

２は管渠１内に設けられ測定流体が流れる開水路をな
す測定水路、３は管渠１内を流れる測定流体を測定水路
２へ誘導する導水部、４はレベル測定用の送受波器６設
置のため測定水路２へ設けられた架台を示している。

上記のように構成された下水用管渠流量計において
は、例えばステンレス材よりなる方形状の開水路の測定
水路２は人孔（マンホール）に近接した管渠１内に設け
られ、管渠１内を矢示Ｆ方向に流れる測定流体は凡て導
水部３を介して、管渠１より流水断面積ならびに開口幅
の小さい測定水路２へ誘導される。

従って、計画流量より著しく小さい下水道利用率の低
い段階における流量測定において、開口幅の小さい測定
水路２内における測定流体のレベル変化は顕著になる。

更に流速を測定する送波器９と受波器10は測定水路２
の送受波器６の取付位置近傍の水路側部に対向して配置
され、矢示Ｆの流れの上流側ならびに下流側に十分な直
管長を設けることができるので、測定水路内の流速分布
を整えることができる。

第４図は送波器ならびに受波器取付の一例を示す正面
図、第５図は第４図の側面図を示し、 ２、９、10は上記実施例と同一であり、12は送波器９
ならびに受波器10の測定水路２への取付具、13は気密保
持のための弾性部材、14は超音波伝搬のため測定水路２
に設けられた開口部、15はケーブルを示している。

流速測定に用いられる送波器９ならびに受波器10は、
測定水路２の下部に弾性部材13ならびに開口部14を介し
て超音波の送受信が行われ、測定水路２内中央部におけ
る測定流体内の気泡や混入物の微小粒子からの反射波に
よるドプラ流速測定が行われる。送波器９ならびに受波
器10取付位置における直管長は十分確保されているの
で、測定水路内流速分布が整えられ正確な流速測定が行
える。

測定水路２の流水断面積ならびに開口幅Ｗは管渠１に
比して著しく小さいので、低流量時における流量変化に
対し十分なレベル変化が得られレベル測定が正確に行え
る。従って、レベルデータを測定水路２の流水断面積に
変換する関数発生器７の出力と流速データが演算器11を
経て得られる流量の測定精度が向上できる。

上記のとおり、計画流量より著しく小さい低流量時に
おける流量測定は、管渠１内にその流水断面積ならびに
開口幅の小さい測定水路２を設けることにより、測定流
体のレベルならびに流速の各測定が正確に行えるので流
量測定精度が向上できる。

勿論、上記測定に用いられる送受波器６、送波器９な
らびに受波器10は測定水路２から管渠１の所定位置への
移設、ならびに測定水路２の取外しが簡単にできるの
で、計画時の管渠１を用いた本来の流量測定への切換え
が容易に行える。

また測定水路２の方形状をなす開水路に代わり台形状
の開水路を用いて、送波器９ならびに受波器10の超音波
の放射ならびに受波方向を測定水路の底面と平行をなす
ように設置しても、上記と同様に低流量時において正し
い測定ができる。

［考案の効果］ この考案は以上説明したとおり、口径の大きい管渠内
に流水断面積ならびに開口幅の小さい測定水路を備える
簡単な構造により、 管渠内の測定流体は導水部を介して測定水路へ誘導さ
れ、測定水路は流水断面積ならびに開口幅が小さいから
低流量時においても測定水路内の流体のレベルは顕著な
変化を呈し、且つ送波器ならびに受波器設置位置におけ
る直管部は十分確保され水路内流速分布が整えられるの
で、測定流体のレベルならびに流速の正しい値が得られ
低流量時の測定精度が向上できる。

また測定水路から管渠への送受波器、送波器ならびに
受波器の移設も簡単にできるので、将来管渠を用いた計
画流量の流量測定への切換えも容易に行えるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す系統図、第２図は管
渠のＡ−Ａ断面図、第３図は管渠のＢ−Ｂ断面図、第４
図は送波器ならびに受波器の取付の一例を示す正面図、
第５図は第４図の側面図、第６図は従来の下水用管渠流
量系の系統図である。 図において、１は管渠、２は測定水路、３は導水部、４
は架台、５は超音波レベル計、６は送受波器、７は関数
発生器、８は流速計、９は送波器、10は受波器、11は演
算器、Ｆは測定流体の流れの方向である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】管渠内を流れる測定流体の流量を求める下
   水用管渠流量計において、 管渠内に設けられ前記管渠よりも流水断面積ならびに開
   口幅の小さい直管部からなる開水路を有する測定水路
   と、管渠を流れる測定流体を前記測定水路へ誘導するた
   めの導水部と、前記測定水路上部に送受波器を設置し前
   記測定水路を流れる測定流体のレベルを測定する超音波
   レベル計と、前記測定水路の側部で且つ上流側と下流側
   とにそれぞれ前記直管部がある位置に送波器ならびに受
   波器を対向して設置し前記測定水路を流れる測定流体の
   流速を測定する流速計と、前記超音波レベル計によって
   求められる測定流体のレベルから前記測定水路の流水断
   面積に係わる関数に変換する関数発生器と、該関数と前
   記流速計によって求めた流速との積によって管渠内を流
   れる測定流体の流量を求める演算器とを有することを特
   徴とする下水用管渠流量計。