JP2810815B2 - 風向風速測定装置 - Google Patents

風向風速測定装置

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JP2810815B2 JP30968091A JP30968091A JP2810815B2 JP 2810815 B2 JP2810815 B2 JP 2810815B2 JP 30968091 A JP30968091 A JP 30968091A JP 30968091 A JP30968091 A JP 30968091A JP 2810815 B2 JP2810815 B2 JP 2810815B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、気球を利用して閉塞さ
れた空間内に生じる気流の風向や風速を測定する風向風
速測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、階高の高いアトリウムやドームの
ような、閉塞された空間内に生じる気流の風向や風速を
測定する場合は、矢羽根などからなる風向計付きの超音
波風速計、あるいは同様な風向計を有する熱線風速計な
どを気象観測用の気球に取り付け、この気球を空間中に
浮かせた状態で、前記風向計、風速計で検出された前記
気流の風向および風速を示す信号を、ケーブルあるいは
送信機を介して地上の受信機に送信し、該受信器にて復
調した後に表示器に数値として表示する等していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の風向風速装置は、単に既存の風向計および風
速計を気象観測用の気球に取り付けて空中に浮かせるも
のであるため、屋外のように気流速度の早い空間での風
向や風速の測定には好適であるが、階高の高いアトリウ
ムやドームのような閉塞された空間の如き気流速度の遅
いところでは、その測定精度が悪く、正確な風向や風速
のデータが得られないという問題がある。
【0004】また、閉塞された空間内の鉛直方向の風向
や風速の分布を測定しようとする場合、風向計や風速計
等の機器に付随する信号ケーブル類および気球繋留用ロ
ープなどが邪魔になって、風向風速装置の設置、固定が
困難になるとともに、その取り扱い性も悪く、閉塞され
た空間内を自由に移動できず、正確な風向風速データが
得られないという問題があった。
【0005】本発明は、上記のような事情に鑑みなされ
たもので、閉塞された空間内における微小な風向、風速
をも高精度に測定できるとともに、測定時の取り扱いお
よび操作性を容易にした風向風速測定装置を提供するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1の発明は、閉塞された空間内に所定の浮力に
より浮遊する気球と、前記気球を空間内の任意の高さお
よび任意の位置に繋留するための複数本の糸と、前記各
糸毎に対応して設けられ、前記気球の浮力および前記空
間内の気流に応じて前記各糸にかかる張力を検出する複
数の張力計と、前記各張力計で検出された張力と前記気
球の浮力との合力の大きさと向きとから、前記空間内の
気流の風速および風向を算出する演算手段とを備えたこ
とを特徴とする。請求項2の発明は、前記各糸に対応し
て設けられ、該各糸が巻取り繰出し可能に巻回された複
数の電動リールと、前記各電動リールの繰出し巻取り動
作を制御するコントロールユニットとを更に備え、前記
各電動リールの繰出し巻取り動作をコントロールユニッ
トにより制御することで、前記各糸の電動リールからの
繰出し長さが調整できるようになっていることを特徴と
する。請求項3の発明は、前記張力計で検出された張力
データは無線手段により前記演算手段へ送信されるよう
になっていることを特徴とする。請求項4の発明は、前
記各糸に対応する各電動リールおよび張力計は、前記空
間内の床面上に位置変化可能に設置されるようになって
いることを特徴する。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1〜図4に基づ
いて説明する。図1〜図3において、1は階高の高いア
トリウムやドームなどの、閉塞された空間内に浮遊させ
た風向風速測定用の気球であり、所定大きさの気密袋内
にヘリウムガスなどを封入することにより浮力を持た
せ、微小な風向風速に対しても高感度で応動する構造に
なっている。
【0008】閉塞された空間内の床面上における三角形
の各頂点位置には、互いに所定の距離離間してコントロ
ールユニット本体2A、2B、2Cが移動可能に配置さ
れている。これらコントロールユニット本体2A〜2C
は、床面上に固定できる構成になっているとともに、各
コントロールユニット本体2A〜2C上には、気球1を
繋留するテグスなどの糸3A〜3Cを巻き取りおよび繰
り出すための電動リール4A〜4Cと、各糸3A〜3C
にかかる張力を計測するための張力計5A〜5Cとがそ
れぞれ設置されている。さらに、前記各コントロールユ
ニット本体2A〜2C上には、各々の張力計5A〜5C
で検出された張力データ、および糸3A〜3Cの電動リ
ール4A〜4Cからの繰出し長さデータなどを送信する
アンテナ6A〜6Cが設置され、アンテナ6A〜6Cに
は、コントロールユニット本体2A〜2Cの設置位置を
測定するための超音波反射板7A〜7Cが取り付けられ
ている。また、各糸3A〜3Cの繰出し端は気球1に設
けたフック1aに結合され、他端側は各々の電動リール
4A〜4Cに巻回されているとともに、フック8A〜8
Cを介してそれぞれの張力計5A〜5Cに連結されてい
る。さらに、各々のコントロールユニット本体2A〜2
Cは、それぞれの電動リール4A〜4Cの巻取り方向お
よび繰出し方向の回転数に基づいて、電動リール4A〜
4Cから繰り出された各糸3A〜3Cの長さを算出する
機能と、糸3A〜3Cの張力が設定値以下になったとき
や前記気球1を用いて行う風向風速の測定位置が指令さ
れたときに、信号に基づいて、前記電動リール4A〜4
Cを繰出しまたは巻取り方向に回転制御する機能と、デ
ータ送信のための制御機能とを有し、そして、各コント
ロールユニット本体2A〜2Cには、図3に示すように
データ送信機9A〜9Cおよび演算結果などを表示する
モニタ10A〜10Cが接続されている。
【0009】システム制御装置11は、コントロールユ
ニット本体2A〜2Cから送信されてくる張力および糸
長データに基づいて風向、風速および気球1の高さを演
算するとともに、コントロールユニット本体2A〜2C
の位置データから前記空間内における風向風速測定位置
を演算するものであり、このシステム制御装置11に
は、データ受信機12、コントロールユニット本体2A
〜2Cの位置測定用の超音波送受波機13およびシステ
ム制御装置11での処理結果を表示するモニタ14が接
続されている。
【0010】次に動作について説明する。閉塞された空
間内の風向、風速を測定する場合は、まず、空間内の床
面上の任意の三点に互いに等間隔離間してコントロール
ユニット本体2A〜2Cを配置固定し、それぞれの電動
リール4A〜4Cから繰り出された糸3A〜3Cの繰出
し端を気球1のフック1aに結合する。この状態で気球
1内にヘリウムガス等を封入して所定の浮力を与える。
このとき、気球1の大きさおよび封入されたヘリウムガ
ス等の量に応じて無風時における浮力を予め算出してお
く。その後、各々のコントロールユニット本体2A〜2
Cからの指令により各電動リール4A〜4Cを動作させ
て糸3A〜3Cの繰出し、気球1を測定したい高さ位置
まで上昇させる。このとき、電動リール4A〜4Cの回
転数等から、それぞれの繰出し糸長を演算し、その糸長
が気球1を測定したい高さ位置まで上昇させるに必要な
長さに達したならば電動リール4A〜4Cの回転をロッ
クする。このときの糸3A〜3Cの長さは、ほぼ等し
く、しかも無風時に気球1の浮力によって各糸3A〜3
Cにかかる張力は等しくなるように調整される。
【0011】かかる状態で、超音波送受波機13を動作
させて各コントロールユニット本体2A〜2C上の超音
波反射板7A〜7Cに向け超音波を発射し、その反射波
を受信することにより、システム制御装置11から各コ
ントロールユニット本体2A〜2Cまでの距離を測定
し、この各距離データをシステム制御装置11に取り込
むことにより、空間内における測定位置を算出する。
【0012】一方、空間内に気流が生じることにより、
この気流の方向に気球1が移動すると、これに応じて各
糸3A〜3Cにかかる張力が変化する。そして、この各
糸3A〜3Cにかかる張力は、それぞれの張力計5A〜
5Cにより検出され、各々のコントロールユニット本体
2A〜2Cに取り込まれるとともに、電気信号に変換さ
れた後、それぞれの送信機9A〜9Cにより糸長データ
と共にシステム制御装置11に向け送信される。送信さ
れてくる各張力データおよび糸長データは受信機12に
より受信されシステム制御装置11に取り込まれる。こ
のシステム制御装置11では、各張力データと予め判明
している気球1の浮力データに基づいて風向および風速
を算出する。すなわち、風向および風速は、各張力計5
A〜5Cにより検出された張力と気球1の浮力とがバラ
ンスする合力として算出される。
【0013】図4は、各糸3A〜3Cにかかる張力F1
〜F3および浮力F4と、その合力である気流ベクトル
Fとの関係を表わしたベクトル図である。この図4から
明らかなようにベクトルFで示す合力の大きさと向きが
風速および風向となる。そして、算出された風向および
風速はモニタ14に表示される。この時、前記空間内に
おける測定高さおよび位置も表示される。
【0014】気球1の位置、すなわち測定位置を変化さ
せる場合は、糸3A〜3Cの長さを調整するか、コント
ロールユニット本体2A〜2Cの位置を変えればよい。
また、風の揺らぎに対しては、張力計5A〜5Cが張力
を感知したくなったときに電動リール4A〜4Cを巻取
り動作させて、常に糸張力がある状態に維持されるよう
にする。
【0015】このように本実施例においては、閉塞され
た空間内の床面上における三角形の各頂点位置に電動リ
ール4A〜4Cおよび張力計5A〜5Cを有するコント
ロールユニット本体2A〜2Cを設置し、各電動リール
4A〜4Cから引き出された糸3A〜3Cを気球1に結
合し、気球1の浮力および気流に応じて各糸3A〜3C
にかかる張力を張力計5A〜5Cにより検出し、この各
張力計5A〜5Cで検出した張力と気球の浮力との合力
から風向、風速をシステム制御装置11で算出するよう
構成したので、微小な風向、風速でも、これを正確にか
つ高精度に測定することができる。また、前記糸3A〜
3Cとしては、気球1にかかる吊り下げ負荷を無視でき
る程度の重さであるテグス等の糸を使用するため、気球
1の大きさを小さくでき、これに伴い微小な気流にも敏
感に応動して高精度の測定データを得ることができる。
さらに、信号ケーブル、繋留用ロープ等が不要になるた
め、測定の操作性、取り扱い性がよく、耐久性にも富む
測定装置を提供できる。
【0016】なお、本発明は、上記実施例に構成するも
のに限らず、請求項に記載した範囲を逸脱しない限り種
々に変形し得る。
【0017】以上説明したように本発明によれば、閉塞
された空間内に浮遊する気球を複数本の糸により任意の
高さおよび位置に繋留し、気球の浮力および前記空間内
に生じる気流に応じて各糸にかかる張力を張力計により
検出し、この各張力と気球の浮力との合力の大きさと向
きとから、前記空間内に生じる気流の風向および風向を
算出できるように構成したから、微小な風向、風速に対
してもこれを高精度に測量できる。また、各糸を電動リ
ールにより巻取り、繰出し可能にし、かつ電動リールお
よび張力計の設置位置を変化できるようにするととも
に、張力計で検出したデータを無線手段により測量位置
より離れた位置へ送信して風向、風速を算出処理するよ
うにしたので、測定時の取り扱いおよび操作性が簡便に
なるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す全体の構成図である。
【図2】本実施例における気球コントロールユニットの
詳細を示す構成図である。
【図3】本実施例における気球コントロールユニットと
システム制御装置との関係を示す構成図である。
【図4】本実施例における説明用のベクトル図であるで
ある。
【符号の説明】
1 気球 2A〜2C コントロールユニット本体 3A〜3C 糸 4A〜4C 電動リール 5A〜5C 張力計 6A〜6C アンテナ 7A〜7C 超音波反射板 9A〜9C 送信機 11 システム制御装置 12 受信機 13 超音波送受波機

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 閉塞された空間内に所定の浮力により浮
    遊する気球と、 前記気球を空間内の任意の高さおよび任意の位置に繋留
    するための複数本の糸と、 前記各糸毎に対応して設けられ、前記気球の浮力および
    前記空間内の気流に応じて前記各糸にかかる張力を検出
    する複数の張力計と、 前記各張力計で検出された張力と前記気球の浮力との合
    力の大きさと向きとから、前記空間内の気流の風速およ
    び風向を算出する演算手段とを備えたことを特徴とする
    風向風速測定装置。
  2. 【請求項2】 前記各糸に対応して設けられ、該各糸が
    巻取り繰出し可能に巻回された複数の電動リールと、 前記各電動リールの繰出し巻取り動作を制御するコント
    ロールユニットとを更に備え、 前記各電動リールの繰出し巻取り動作をコントロールユ
    ニットにより制御することで、前記各糸の電動リールか
    らの繰出し長さが調整できるようになっていることを特
    徴とする請求項1記載の風向風速測定装置。
  3. 【請求項3】 前記張力計で検出された張力データは無
    線手段により前記演算手段へ送信されるようになってい
    ることを特徴とする請求項1記載の風向風速測定装置。
  4. 【請求項4】 前記各糸に対応する各電動リールおよび
    張力計は、前記空間内の床面上に位置変化可能に設置さ
    れるようになっていることを特徴する請求項1または請
    求項2記載の風向風速測定装置。
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KR20020023769A (ko) * 2001-12-17 2002-03-29 현 용 이 애드블룬을 이용한 풍속계
JP5224691B2 (ja) * 2007-01-12 2013-07-03 中国電力株式会社 風況測定システム及び風況測定方法
KR101045827B1 (ko) * 2009-06-11 2011-07-04 대한민국 대기하층 승강식 관측 실험기
JP5871690B2 (ja) * 2012-03-29 2016-03-01 高砂熱学工業株式会社 ダクト内風量計および計測方法
CN103645339B (zh) * 2013-11-29 2017-01-04 杨馨平 一种移动式风场风速全尺度高度分布测量装置
CN108196085A (zh) * 2017-11-20 2018-06-22 北京天恒长鹰科技股份有限公司 一种近地高度风速测量装置及方法
CN113607972B (zh) * 2021-06-29 2022-11-01 中国农业大学 一种风速风向同步检测装置与方法

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