JP3246948U - 風食及び土壌浸食の監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】風食及び土壌浸食の監視装置を提供し、土壌浸食に対する監視の技術分野に関し、軽量で費用対効果の高い土壌浸食の監視装置を成し遂げることを目的とする。当該装置は、正確な監視、簡単な構造及び高い費用対効果という利点を備える。【解決手段】透明な監視棒本体１０４２と監視棒頭１０６と複数の感光検出器１０３と湿度センサー１０４と回路基板とを備え、回路基板が監視棒本体の内側に設けられ、感光検出器と湿度センサーがそれぞれケーブルを介して回路基板と接続し、感光検出器が監視棒本体の内壁に分布し、監視棒本体の底部は、監視棒頭１０６の頂部と取外し可能に接続し、湿度センサーが順次連結されている検出プローブ１０４３と本体と取付座１０４１を含み、湿度センサーが監視棒本体の内部に取付座で留められ、検出プローブが監視棒頭の底部の開口部から伸びる。【選択図】図１

Description

本考案は、土壌浸食に対する監視の技術分野に関し、特に風食及び土壌浸食の監視装置に関する。

土壌浸食とは、水流や風等の自然の力の作用下で土壌が洗掘され侵食されて流失する現象を指し、河川の沈泥化やダムの決壊や農地の劣化や災害の頻発等を引き起こすため、現代の農業生産と都市化の過程において共通の環境問題となっている。

風力発電ユニットにとっては、塔基礎にある水土質量も非常に重要であり、その特殊な風食環境も土壌浸食を引き起こす可能性が高くなる。そのため、風力発電ユニットの塔基礎の土壌浸食を監視する必要がある。ここで、土壌浸食の監視は、風力発電ユニットの塔基礎にある水土質量と安全を有効的に保証するために土壌浸食の現状、動態及び関連情報を適時、正確、全面及び体系的に把握することを目的とする。目前、大型化した土壌浸食の監視装置は、風力発電ユニットの塔基礎に対して適用性が弱い上に高い費用が起こるという問題もある。

風力発電ユニットの塔基礎における土壌浸食の監視に適応するためには、より軽量で費用対効果の高い土壌浸食の監視装置を設計する必要がある。

本考案は、風食及び土壌浸食の監視装置を提供することでより軽量で費用対効果の高い土壌浸食の監視装置を成し遂げることを目的とする。

本考案の実施様態は、次の技術的解決策の通りである。
風食及び土壌浸食の監視装置は、透明な監視棒本体と監視棒頭と複数の感光検出器と湿度センサーと回路基板とを備え；
前記回路基板が前記監視棒本体の内側に設けられ、前記感光検出器と前記湿度センサーがそれぞれケーブルを介して前記回路基板と接続し、前記感光検出器が前記監視棒本体の内壁に分布し；
前記監視棒本体の底部は、前記監視棒頭の頂部と取外し可能に接続し、前記湿度センサーは順次連結されている検出プローブと本体と取付座を含み、前記湿度センサーが前記監視棒本体の内部に取付座で留められ、前記検出プローブが前記監視棒頭の底部の開口部から伸びる。

好ましくは、前記監視棒体が円柱体にされ、前記監視棒頭の頂部が円柱体にされ、底部が端部において開口の円錐体にされ、前記監視棒頭の頂部の円柱体部が前記監視棒本体と連結する。

好ましくは、前記監視棒本体の内壁において取り付け位置として少なくとも1つの円環線が選定され、各円環線が前記監視棒本体の端面に平行であり；
複数の前記感光検出器が前記円環線に取付けられる。

好ましくは、各感光検出器が位置する縦方向の垂直線と隣接の円環線との交点において別の感光検出器が配置されなく；
前記隣接の円環線が、当該感光検出器が位置する前記円環線に隣接する二つの円環線である。

好ましくは、複数の留め口が前記湿度センサーの取付座の辺縁に設けられ、前記留め口と同数の取付片が前記監視棒本体の内部に固定され、隆起した留め塊が各取付片に設けられ、留め口と留め塊がお互いに留め合う。

好ましくは、前記留め口の数が2つであり、2つの前記留め口が前記取付座の端面の幾何学的中心に対して対称に配列される。

好ましくは、お互いに合うねじ山がそれぞれ前記監視棒本体の内壁の底部と前記監視棒頭の外壁の頂部に設けられ、前記監視棒本体の底部がねじ山を介して前記監視棒頭の頂部と取外し可能に接続する。

好ましくは、前記回路基板は、前記監視棒本体の中央部に配置される。

好ましくは、前記監視棒本体がお互いに取外し可能につぎ合わされた第1副棒と第2副棒を備え、前記湿度センサーが底部の第1副棒の内部に取付けられ、前記感光検出器が上方に位置する第2副棒の内部に取付けられ、前記監視棒頭が第1副棒の底部に接続される。

本考案の実施例の技術的解決策は、少なくとも次の利点と有益な効果を有する。
本考案は、土壌浸食の監視装置を用いて測定操作を便利に行う上に、監視装置を測定点において取付けるし取り外す操作が何れも簡単に実行し易い。
本考案は、装置の構造が簡易で軽量にされて輸送に便利であり、そして土壌浸食の各監視ポイントに持ち運ばれ易い。
本考案は、感光検出器と湿度センサーを同時に使い、後続により正確な計算と土壌浸食の判断を容易にするように様々なデータを採集できる。
本考案の感光検出器の配列は、土壌中の光強度情報のより全面に正確な収集に有利であり、後続の土壌浸食に対する計算の精度を更に高めることができる。
本考案は、監視棒本体が監視棒頭部と取外し可能に接続するため、土壌浸食の監視装置のセンサー等の部品の点検、保守及び取替に便利である。
本考案は、非常に高い費用対効果を備え、風力発電ユニットの塔基礎における土壌浸食の監視の分野で普及と実行に便利である。

我々は、本考案の実施例の技術的解決策をより明確に説明するために、次に実施例中の所要の図面を簡単に解釈するが、次の図面は本発明のいくつかの実施例だけを示し、範囲を限定するものとみなすべきではないと理解すべきである。当業者にとっては、創造的な労働を払わないという前提でこれらの図面に基づいて他の関連図面も得ることができる。
図１は、本考案の実施例によって提供された風食及び土壌浸食の監視装置の概略図である。 図２は、本考案の実施例によって提供された監視棒本体が展開された後の内壁にある感光検出器の配列を示す。

実用新案を実施するための形態

我々は、本考案によって解決される技術的課題、技術的解決策及び有益な効果をより明確に理解するために、次に図面及び実施例と組み合わせて本考案を詳細で完全に説明する。本明細書に記述された実施例は、本考案のいくつかの実施例であり、すべての実施例ではない。通常、本明細書の図面に記述され示された本考案の実施例の構成要素は、種々の異なる配置で組み合われる可能性がある。

本考案の記述において、説明すべきは次の通りである。「中央」や「上」や「下」や「左」や「右」や「垂直」や「水平」や「内側」や「外側」等の用語によって指し示された方位又は位置関係は、図面に示された方位又は位置関係に基づき、本考案の記述を便利化及び単純化にだけするために、記述された装置又は要素が特定の方位を有し、特定の方位に応じて構成され操作されなければならないと明示又は暗示することではない。そのため、それが本発明を限定すると理解することはできない。

本考案の記述において、説明すべきは次の通りである。別段の明示的な規定と限定がない限り、「取り付け」や「接続」や「連結」や「設け」という用語は、広義に解釈されるべきである。例えば、それらは、固定接続か、着脱可能な接続か、一体的な接続かを示したり、機械的な接続か、電気的な接続かを意味したり、直接的な接続か、中間媒体を介する間接的な接続か、2つの要素内の接続かを含めたりする。当業者は、本考案中の上記用語の具体的な意味を特定の状況に応じて理解できる。我々は、次に本考案の結構全体に応じて本考案の実施例に対して説明を行う。

実施例１
図1に示すように、本考案は、風食及び土壌浸食の監視装置を提案する。
本考案の基本態様は、次の通りである。
風食及び土壌浸食の監視装置は、監視棒本体101と監視棒頭106と複数の感光検出器103と湿度センサー104と回路基板とを備え；
回路基板は監視棒本体101の内側に設けられ、感光検出器103と湿度センサー104はそれぞれケーブルを介して回路基板と接続し、感光検出器103は監視棒本体101の内壁に分布し；
監視棒本体101の底部は、監視棒頭106の頂部と取外し可能に接続し、湿度センサー104は順次連結されている検出プローブ1043と本体1042と取付座1041を含み、湿度センサー104は監視棒本体101の内部に取付座1041で留められ、検出プローブ1043は監視棒頭106の底部の開口部から伸びる。

本実施例の実行過程は、次の通りである。
監視装置の監視棒頭106を監視環境に部分に挿入するとともに、監視装置内の湿度センサー104の検出プローブ1043が土壌中に挿入される。
感光検出器103の作動原理は、次の通りである。土壌浸食が起った後、土壌の厚さが水分損失や風食とともに低まり、それに応じて感光センサー103の受けた自然光も変わり、それにより感光センサー103の抵抗が変わるようになる。その後、後続な処理を経ていた信号は、増幅、サンプリング、保持及び濾波のために信号増幅器に送信され、次いで採集された模擬量は、数字量に変換されてデータ分析処理ユニットに送信されて処理を行い、土壌下降の高さを算出し、高さが急激に変わる際に警報を出す。簡単に言えば、プレハブ抵抗の変化全体に対する土壌の露出部分の日照り状態を観測することでは土壌侵食の高さを測定する。

一方、挿入された監視装置の湿度センサー104の検出プローブ1043は土壌と直接接触する必要があり、初回使用時には湿度センサー104の初始値が設定される。初始値は、正常な土壌を一定時間監視していた湿度センサー104から得られた湿度値に設定される。その上、砂漠化が進んでいる土壌を一定期間監視して得られた湿度値という警報値を設定する必要がある。湿度センサー104を取付けて終わった後、実時間監視を行い、一定期間採集された湿度は設定された初始値と比較して土壌中の土壌浸食の厳しさを測定する。測定された湿度が土壌の砂漠化に起因して記録された湿度に近づくと、警報を出す。

すなわち、測定後、湿度センサー104と感光検出器103とは協働して土壌の土壌浸食を監視する。

ここで、監視棒本体101は透明な材料を採用し、その材料は高い光透過率、強い耐食性及び高い剛性を備える必要があり、耐用年数が設計寿命に準拠し、感光検出器103の感光に役立つ。挿入された湿度センサー104の検出プローブ1043は金属製ものである。

特に、監視棒本体101においては回路基板及びケーブルが通常な電子部品用取付け固定構造を介して配置されていけ、図1中で特別な表示は無い。

この装置は、風力発電ユニットの塔基礎の範囲内で使用され、設備基礎に崩壊と潜在的な崩壊の危険性が存在するかどうかをオンラインで監視でき、労務費を節約し労働強度を低めるようにし、基礎が崩壊しない前に予測を行って予防措置を取ることができる。これは、設備の安全性を大幅に保証し、基礎の崩壊による会社の財産の損害を回避する。

実施例２
図1に示すように、本実施例は実施例1の技術的解決策に基づいて感光検出器103の配置を更に説明する。
本考案では、監視棒体101は円柱体にされ、監視棒頭部106の頂部は円柱体にされ、底部は端部において開口の円錐体にされ、監視棒頭部106の頂部の円柱体部は監視棒本体101と連結する。

好ましくは、図2に示すように、図中において示された平面は、監視棒本体101が展開された後の内壁であり、監視棒本体101の内壁において取り付け位置として少なくとも1つの円環線が選定され、各円環線が監視棒本体101の端面に平行である。
複数の感光検出器103は前記円環線に取付けられる。特に、感光検出器10は、留め溝等の配置を介して取り付けられる。

更に、各感光検出器103が位置する縦方向の垂直線と隣接の円環線との交点において別の感光検出器103が配置されなく；
前記隣接の円環線は、当該感光検出器103が位置する前記円環線に隣接する二つの円環線である。
本実施例の監視棒頭106は円錐にされてそれの頂部と平滑な外面との協働を通して土壌をより容易に挿入できる。

また、本実施中の感光検出器103の配置は、光強度に対して全方向及び多様な視点の監視を行うことができ、光強度情報をより全面に正確に取得して後続の土壌浸食の計算・判定を容易にするようにする。その上、感光検出器103に対する保全作業と切り替えも非常に簡単になる。図2中では、枠が感光検出器103を表し、点線となる円形が円環線を表す。図2によると、全ての感光検出器103は円環線上に配列され、ある円環線上にある一つの感光検出器103とそれに隣接する円環線上にある任意の感光検出器103との間の接続線は、垂直な縦方向直線ではない。特に、より良い監視を実現するためには、各円環線上にある感光検出器103を均等に分散するようにする。

実施例３
図1に示すように、本実施例は実施例1の技術的解決策に基づいて湿度センサー104を更に説明する。
本実施例では、複数の留め口は、湿度センサー104の取付座1041の辺縁に設けられ、前記留め口と同数の取付片102は、監視棒本体101の内部に固定され、隆起した留め塊は各取付片102に設けられ、留め口と留め塊はお互いに留め合う。

更に、前記留め口の数は2つであり、2つの前記留め口は取付座1041の端面の幾何学的中心に対して対称に配列される。

この取り付けは、湿度センサー104を安定して取り付けて取外すのにも便利であり、湿度センサー104の保全作業や取替えにも便利である。例えば、取り外す場合は、湿度センサー104を僅かに上方に押し上げて、留め口から留め塊を外してから湿度センサー104を傾けて取り出すことができる。取り付ける場合は、逆に操作していけ、湿度センサー104を最初に斜めに置き、次に平らに置いて留め口と留め塊はお互いに留め合うようになる。特に、取付片102及び取付座1041には、配線を容易にするための貫通孔も設けられる。

実施例４
本実施例は、実施例1の技術的解決策に基づいて、監視棒本体101と監視棒頭106との接続、及び回路基板の配置を更に説明する。
本実施例では、お互いに合うねじ山105は、それぞれ監視棒本体101の内壁の底部と監視棒頭106の外壁の頂部に設けられ、監視棒本体101の底部はねじ山105を介して監視棒頭106の上部と取外し可能に接続する。

更に、前記回路基板は、監視棒本体101の中央部に配置される。
本実施例の監視棒本体101と監視棒頭部106は、ねじ山105を介して取り外し可能に接続し、取り外しとつぎ合わしはいずれも簡便になり、内部電子部品の保守と取替えに便利である。

他方、監視棒本体101は、お互いに取外し可能につぎ合わされた第1副棒と第2副棒を備え、湿度センサー104は底部の第1副棒の内部に取付けられ、感光検出器103は上方に位置する第2副棒の内部に取付けられ、監視棒頭106は第1副棒の底部に接続される。

こうする設計により、個々のセンサーを便利に取り外し、取り付けるようにする。

上記内容は、本考案の好ましい実施例に過ぎず、本考案を限定することを意図するものではなく、当業者にとっては、本考案に対して種々の変更と修正を行う可能性がある。本考案の趣旨及び原則の範囲内で作られた何れか変更や同等の置換や改良等は、本考案の保護範囲に含まれるべきである。

101-監視棒本体；102-取付片；103-感光検出器；104-湿度センサー；1041-取付座；1042-本体；1043-検出プローブ；105-ねじ山；106-監視棒頭

Claims (9)

1. 透明な監視棒本体（101）と監視棒頭（106）と複数の感光検出器（103）と湿度センサー（104）と回路基板とを備え；
   前記回路基板が前記監視棒本体（101）の内側に設けられ、前記感光検出器（103）と前記湿度センサー（104）がそれぞれケーブルを介して前記回路基板と接続し、前記感光検出器（103）が前記監視棒本体（101）の内壁に分布し；
   前記監視棒本体（101）の底部が前記監視棒頭（106）の頂部と取外し可能に接続し、前記湿度センサー（104）が順次連結されている検出プローブ（1043）と本体（1042）と取付座（1041）を含み、前記湿度センサー（104）が前記監視棒本体（101）の内部に取付座（1041）で留められ、前記検出プローブ（1043）が前記監視棒頭（106）の底部の開口部から伸びる、
   ことを特徴とする風食及び土壌浸食の監視装置。
2. 前記監視棒体（101）が円柱体にされ、前記監視棒頭（106）の頂部が円柱体にされ、底部が端部において開口の円錐体にされ、前記監視棒頭（106）の頂部の円柱体部が前記監視棒本体（101）と連結する、
   ことを特徴とする請求項1に記載の風食及び土壌浸食の監視装置。
3. 前記監視棒本体（101）の内壁において取り付け位置として少なくとも1つの円環線が選定され、各円環線が前記監視棒本体（101）の端面に平行であり；
   複数の前記感光検出器（103）が前記円環線に取付けられる、
   ことを特徴とする請求項2に記載の風食及び土壌浸食の監視装置。
4. 各感光検出器（103）が位置する縦方向の垂直線と隣接の円環線との交点において別の感光検出器（103）が配置されなく；
   前記隣接の円環線が、当該感光検出器（103）が位置する前記円環線に隣接する二つの円環線である、
   ことを特徴とする請求項3に記載の風食及び土壌浸食の監視装置。
5. 複数の留め口が前記湿度センサー（104）の取付座（1041）の辺縁に設けられ、前記留め口と同数の取付片（102）が前記監視棒本体（101）の内部に固定され、隆起した留め塊が各取付片（102）に設けられ、留め口と留め塊がお互いに留め合う、
   ことを特徴とする請求項１に記載の風食及び土壌浸食の監視装置。
6. 前記留め口の数が2つであり、2つの前記留め口が前記取付座（1041）の端面の幾何学的中心に対して対称に配列される、
   ことを特徴とする請求項5に記載の風食及び土壌浸食の監視装置。
7. お互いに合うねじ山（105）がそれぞれ前記監視棒本体（101）の内壁の底部と前記監視棒頭（106）の外壁の頂部に設けられ、前記監視棒本体（101）の底部がねじ山（105）を介して前記監視棒頭（106）の頂部と取外し可能に接続する、
   ことを特徴とする請求項1に記載の風食及び土壌浸食の監視装置。
8. 前記回路基板が前記監視棒本体（101）の中央部に配置されることを特徴とする請求項1に記載の風食及び土壌浸食の監視装置。
9. 前記監視棒本体（101）がお互いに取外し可能につぎ合わされた第1副棒と第2副棒を備え、前記湿度センサー（104）が底部の第1副棒の内部に取付けられ、前記感光検出器（103）が上方に位置する第2副棒の内部に取付けられ、前記監視棒頭（106）が第1副棒の底部に接続される、
   ことを特徴とする請求項1に記載の風食及び土壌浸食の監視装置。