JP3201140U

JP3201140U - 平水時洪水時兼用水位計

Info

Publication number: JP3201140U
Application number: JP2015004635U
Authority: JP
Inventors: ▲清▼ 後藤
Original assignee: ペンタフ株式会社
Priority date: 2015-09-11
Filing date: 2015-09-11
Publication date: 2015-11-19
Anticipated expiration: 2025-09-11

Abstract

【課題】平水時のみならず洪水時にも水位計測を行える平水時洪水時兼用水位計を提供すること。【解決手段】低水位域を計測するための平水時用の超音波式水位センサ２と、高水位域を計測するための洪水時用の圧力式水位センサ３とを具備する。下向きに超音波を発射して計測を行う前記超音波式水位センサ２を前記圧力式水位センサ３よりも高い位置に設ける。前記超音波式水位センサ２による計測の時間間隔よりも、前記圧力式水位センサ３による計測の時間間隔が短い。【選択図】図１

Description

本考案は、例えば、雨水管、汚水管、合流管（合流式下水道）、分水渠、処理水槽等の管路施設における水位計測に用いられる平水時洪水時兼用水位計に関する。

従来、下水道等の水路内を流れる流体（下水や排水）の水位を計測するために、種々のセンサが用いられている。

しかし、従来の各種水位センサは、いずれも主に平水時または洪水時の水位を計測するために用いられており、平水時と洪水時の広範囲にわたる水位計測に対応していない。

本考案は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、平水時のみならず洪水時にも水位計測を行える平水時洪水時兼用水位計を提供することにある。

上記目的を達成するために、本考案に係る平水時洪水時兼用水位計は、低水位域を計測するための平水時用の超音波式水位センサと、高水位域を計測するための洪水時用の圧力式水位センサとを具備する（請求項１）。圧力式水位センサだけでも平水時・洪水時両方の計測は可能だが、センサを水中に浸漬しなければならないので、精度の良い安定した連続計測は困難である。

上記平水時洪水時兼用水位計において、下向きに超音波を発射して計測を行う前記超音波式水位センサを前記圧力式水位センサよりも高い位置に設けてあってもよい（請求項２）。

上記平水時洪水時兼用水位計において、前記超音波式水位センサによる計測の時間間隔よりも、前記圧力式水位センサによる計測の時間間隔を短くしてあってもよい（請求項３）。

上記平水時洪水時兼用水位計が、前記超音波式水位センサによる計測範囲と前記圧力式水位センサによる計測範囲とがオーバーラップする範囲では、両センサの計測値を比較処理して単一の計測結果を得る機能を有していてもよい（請求項４）。

本願考案では、平水時のみならず洪水時にも水位計測を行える平水時洪水時兼用水位計が得られる。

すなわち、本願の各請求項に係る考案の平水時洪水時兼用水位計では、洪水時以外の平水時には、超音波式水位センサのみを用いて水位計測を行い、水面が超音波式水位センサの計測範囲を超えるような洪水時には圧力式水位センサが作動するようにすれば、平水時から洪水時までの広範囲な水位計測を実現することができる。また、平水時の通常計測は、超音波式水位センサを用いて水面に非接触で行えるため、その維持管理と精度管理が容易となるだけでなく、圧力式水位センサが洪水時のみに稼働するようにしてあれば、洪水時の水位計測に関する精度確保（メンテナンス等）も容易となる。

請求項２に係る考案の平水時洪水時兼用水位計では、超音波式水位センサ及び圧力式水位センサがともに計測しない範囲が形成されてしまうことを確実に無くすことができる。

請求項３に係る考案の平水時洪水時兼用水位計では、平水時及び洪水時の計測頻度の最適化を図ることができる。

請求項４に係る考案の平水時洪水時兼用水位計では、複数の計測結果が表示されるといった不具合を防止することができるだけでなく、超音波式水位センサ又は圧力式水位センサの何れか一方を、他方の計測結果に基づいて校正することも可能となる。

本考案の一実施の形態に係る平水時洪水時兼用水位計の構成を概略的に示す説明図である。前記平水時洪水時兼用水位計の構成を概略的に示す斜視図である。

本考案の実施の形態について図面を参照しながら以下に説明する。

図１及び図２に示す平水時洪水時兼用水位計（以下、「水位計」と略称する）は、本体１と、低水位域を計測するための平水時用の超音波式水位センサ２と、高水位域を計測するための洪水時用の圧力式水位センサ３とを具備した一体型の水位計である。なお、本例の水位計は、定置型水位計であってもポータブル水位計であってもよい。

超音波式水位センサ２及び圧力式水位センサ３は、ともに完全防水型のものであり、本例では、マンホール４に接続する上下流管きょの頂部より上方に設置される。なお、マンホール４には、上流側の下水管５と、下流側の下水管６とが繋がっていて、下水は、上流側の下水管５からマンホール４を通過して下流側の下水管６に流れる。

ここで、超音波式水位センサ２は、下向き（水面）に超音波（超音波パルス）を発射し、反射された超音波を受信（検出）するまでの時間を測定して水位値に換算することにより、水面に接触することなく水位を計測するものである。

また、圧力式水位センサ３は、図外の大気圧補償管からの大気圧と、先端の受圧面部にかかる静水圧との差圧を電気信号に変換し、水位信号として検出するものであり、動圧をまともに受ける流水中に設置すると誤差を生じ易く、付着堆積の影響も受けやすいため、管頂より下方に設置する場合は、計測井や専用の保護管を設けることが好ましい。

そして、本体１は、各センサ２，３で得られた検出結果に基づく水位情報を表示、記録等するように構成されている。

本例の水位計では、洪水時以外の平水時には、超音波式水位センサ２のみを用いて水位計測を行い、水面が超音波式水位センサ２の計測範囲を超えるような洪水時には圧力式水位センサ３が作動するようにしてあるので、平水時から洪水時までの広範囲な水位計測を実現することができる。また、平水時の通常計測は、超音波式水位センサ２を用いて水面に非接触で行えるため、その維持管理と精度管理が容易となるだけでなく、圧力式水位センサ３は洪水時のみに稼働するので、洪水時の水位計測に関する精度確保（メンテナンス等）も容易となる。

なお、圧力式水位センサ３を洪水時のみ稼働させる手段としては、例えば、超音波式水位センサ２の計測により得られた水位が所定値を超えているときに、これを洪水時とみなして、本体１が圧力式水位センサ３を稼働させるようにする、といった手段が考えられる。

ここで、本例では、超音波式水位センサ２（の下端部）を圧力式水位センサ３（の下端部）よりも高い位置に設けてある。そのため、図１に示すように、超音波式水位センサ２の下端部から下方に存在する超音波式水位センサ２の計測範囲（平水時、低水位域）Ｒ１と、圧力式水位センサ３の下端部から上方に存在する圧力式水位センサ３の計測範囲（洪水時、高水位域）Ｒ２とがオーバーラップする遷移範囲Ｒ３が形成されることになる。そして、本例の水位計は、この遷移範囲Ｒ３では、両センサ２，３の計測値を比較処理して単一の計測結果を得る機能を有する。具体的には、超音波式水位センサ２の計測結果を優先し、両センサ２，３の計測値が異なる場合には、超音波式水位センサ２の計測結果に合わせるようにする。

このような構成により、超音波式水位センサ２及び圧力式水位センサ３がともに計測しない範囲が形成されてしまうことを確実に無くすことができるだけでなく、複数の計測結果が表示されるといった不具合を防止することもでき、ひいては超音波式水位センサ２の計測結果を圧力式水位センサ３の校正に用いることも可能となる。

また、通常、平水時の水位よりも洪水時の水位を、より短い時間間隔で計測することが望まれ、両センサ２，３による計測の時間間隔を同一としてあると、平水時の計測が無駄に頻繁に行われることになったり、逆に、洪水時の計測によって得られる水位情報が不足したりする恐れがある。そこで、本例では、超音波式水位センサ２による計測の時間間隔よりも、圧力式水位センサ３による計測の時間間隔が短くなるようにしてあり、例えば超音波式水位センサ２による計測は３０分から１時間に１回のペースで行い、圧力式水位センサ３による計測は５分から３０分に１回のペースで行うようにしてある。従って、平水時及び洪水時の計測頻度の最適化を図ることができる。

なお、本考案は、上記の実施の形態に何ら限定されず、本考案の要旨を逸脱しない範囲において種々に変形して実施し得ることは勿論である。例えば、以下のような変形例を挙げることができる。

上記実施の形態では、超音波式水位センサ２及び圧力式水位センサ３を一つずつ設けているが、何れか一方又は両方を複数設けるようにしてもよい。

上記実施の形態では、遷移範囲Ｒ３における両センサ２，３の計測値を比較処理して単一の計測結果を得るに際して、超音波式水位センサ２の計測結果を優先しているが、圧力式水位センサ３の計測結果を優先させるようにしてもよい。

超音波式水位センサ２、圧力式水位センサ３の何れか一方又は両方の計測の時間間隔を適宜変更することができるように構成してもよい。

なお、本明細書で挙げた変形例どうしを適宜組み合わせてもよいことはいうまでもない。

１本体
２超音波式水位センサ
３圧力式水位センサ
４マンホール
５上流側の下水管
６下流側の下水管
Ｒ１超音波式水位センサの計測範囲
Ｒ２圧力式水位センサの計測範囲
Ｒ３遷移範囲

Claims

低水位域を計測するための平水時用の超音波式水位センサと、高水位域を計測するための洪水時用の圧力式水位センサとを具備することを特徴とする平水時洪水時兼用水位計。
下向きに超音波を発射して計測を行う前記超音波式水位センサを前記圧力式水位センサよりも高い位置に設けてある請求項１に記載の平水時洪水時兼用水位計。
前記超音波式水位センサによる計測の時間間隔よりも、前記圧力式水位センサによる計測の時間間隔が短い請求項１または２に記載の平水時洪水時兼用水位計。
前記超音波式水位センサによる計測範囲と前記圧力式水位センサによる計測範囲とがオーバーラップする範囲では、両センサの計測値を比較処理して単一の計測結果を得る機能を有する請求項１〜３の何れか一項に記載の平水時洪水時兼用水位計。