JPH0337712B2 - - Google Patents
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- JPH0337712B2 JPH0337712B2 JP4685683A JP4685683A JPH0337712B2 JP H0337712 B2 JPH0337712 B2 JP H0337712B2 JP 4685683 A JP4685683 A JP 4685683A JP 4685683 A JP4685683 A JP 4685683A JP H0337712 B2 JPH0337712 B2 JP H0337712B2
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- underwater buoy
- buoy
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 66
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 23
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 10
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 6
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
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- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/18—Water
- G01N33/1886—Water using probes, e.g. submersible probes, buoys
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- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、海洋中の水塊の三次元的な移動を追
跡し、その水質変化を測定できるようにした三次
元移動水質測定装置に関するものである。
跡し、その水質変化を測定できるようにした三次
元移動水質測定装置に関するものである。
従来、海洋における水塊の流動や水質の調査
は、特定水域内の測点に水平方向、鉛直方向に
別々の測定器を固定ブイによつて係留し、所定の
データを一定期間測定することにより行つてい
た。
は、特定水域内の測点に水平方向、鉛直方向に
別々の測定器を固定ブイによつて係留し、所定の
データを一定期間測定することにより行つてい
た。
しかしながら、この方法では、特定の水塊がど
こから浸入してどの水域に移動して行くかを捉え
ることは不可能であり、従つて、特定の物質（例
えば汚染源）が広範囲な水域内の水中で三次元的
及び時間的にどのような経路をたどつて流動して
いくかを知ることは極めて困難であつた。
こから浸入してどの水域に移動して行くかを捉え
ることは不可能であり、従つて、特定の物質（例
えば汚染源）が広範囲な水域内の水中で三次元的
及び時間的にどのような経路をたどつて流動して
いくかを知ることは極めて困難であつた。
海面での水平的な移動を追跡する方法として、
水面に浮標を置き、それをレーダーによつて捉え
る方法や、ラジオブイを水面に放置して追跡する
方法などがあるが、これらは単に、水面での移動
を追跡するのみで、水中における水塊の鉛直的な
移動までを測定することは不可能であり、まして
や、移動しながら水中での水質要素（塩分、水
温、DO、PH）及び加速度等を測定することはで
きない。
水面に浮標を置き、それをレーダーによつて捉え
る方法や、ラジオブイを水面に放置して追跡する
方法などがあるが、これらは単に、水面での移動
を追跡するのみで、水中における水塊の鉛直的な
移動までを測定することは不可能であり、まして
や、移動しながら水中での水質要素（塩分、水
温、DO、PH）及び加速度等を測定することはで
きない。
叙上に鑑み、本発明は、測定対象である水塊中
に浮遊しながら水中における水塊の三次元的移動
を追跡し、その水質変化を測定することのできる
三次元移動水質測定装置の提供を目的とするもの
である。
に浮遊しながら水中における水塊の三次元的移動
を追跡し、その水質変化を測定することのできる
三次元移動水質測定装置の提供を目的とするもの
である。
上記目的を達成するため、本発明の水質測定装
置は、海洋中の測定対象である水塊と比重が一致
するように重量を調整可能にした水質測定用水中
ブイと、水面上の船等に設置して測定対象の水塊
中に浮遊する上記水中ブイの三次元的な位置を検
出測定する三次元位置検知装置とを備え、上記水
中ブイには、そのまわりの水塊の水質を測定する
水質測定部を設けると共に、上記三次元位置検知
装置に対して超音波を発信するトランスデユー
サ、及び外部からの切離し信号による切離し装置
の作動により水中ブイから切離される重錘を設
け、上記三次元位置検知装置には、水中ブイから
の超音波を受信するトランスデユーサ及びそのト
ランスデユーサの出力に基づいて水中ブイの三次
元的な位置を求める演算部を設けたことを特徴と
している。
置は、海洋中の測定対象である水塊と比重が一致
するように重量を調整可能にした水質測定用水中
ブイと、水面上の船等に設置して測定対象の水塊
中に浮遊する上記水中ブイの三次元的な位置を検
出測定する三次元位置検知装置とを備え、上記水
中ブイには、そのまわりの水塊の水質を測定する
水質測定部を設けると共に、上記三次元位置検知
装置に対して超音波を発信するトランスデユー
サ、及び外部からの切離し信号による切離し装置
の作動により水中ブイから切離される重錘を設
け、上記三次元位置検知装置には、水中ブイから
の超音波を受信するトランスデユーサ及びそのト
ランスデユーサの出力に基づいて水中ブイの三次
元的な位置を求める演算部を設けたことを特徴と
している。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。
説明する。
第１図は本発明における水質測定装置の全体構
成を示すもので、この水質測定装置は、水中に投
入される水質測定用水中ブイ１と、水面上の測定
船２に設置して上記水中ブイ１の三次元的な位置
を検出測定する三次元位置検知装置３とを備え、
１個または複数個の水中ブイ１が、三次元位置検
知装置３と超音波交信しながら海中を自由移動し
て水質測定を行い、水圧（水深）、加速度、水温、
塩分、PH、DO等の測定データを記録するように
構成している。
成を示すもので、この水質測定装置は、水中に投
入される水質測定用水中ブイ１と、水面上の測定
船２に設置して上記水中ブイ１の三次元的な位置
を検出測定する三次元位置検知装置３とを備え、
１個または複数個の水中ブイ１が、三次元位置検
知装置３と超音波交信しながら海中を自由移動し
て水質測定を行い、水圧（水深）、加速度、水温、
塩分、PH、DO等の測定データを記録するように
構成している。
上記水中ブイ１は、第２図に示すように、全体
として略球状をなすもので、超音波によるトラン
スポンダと重錘切離しのための超音波部及び水質
測定を行う測定部により構成されている。
として略球状をなすもので、超音波によるトラン
スポンダと重錘切離しのための超音波部及び水質
測定を行う測定部により構成されている。
上記超音波部には、外殻４内に、測定船２に設
けられた三次元位置検知装置３と交信するための
トランスデユーサ５と超音波受信器６、及び重錘
８の切離し装置７を設け、測定終了後に水中ブイ
１を浮上させて回収する際に、上記三次元位置検
知装置３からの指令により切離し装置７を作動さ
せて重錘８を落下させるようにしている。なお、
９は電源用の電池を示している。一方、測定部に
は、水圧によつて鉛直方向の位置を検出する深度
計１０と移動量を測定する加速度計１１とを設
け、これらの計器によつて水中ブイ１の深度及び
移動距離を測定船２上での測定とは別に連続して
測定できるように構成し、また、水質を測定する
ため、各々の水質要素の測定器として、塩分測定
器１２、水温測定器１３、PH測定器１４、DO測
定器１５を設けている。これらの測定器による水
質の測定は長期間連続的に行われ、その測定デー
タは水中ブイ１の内部の磁気記録計１６に収録さ
れる。なお、これらの測定器に、必要な電源は、
上記電池９により得られる。
けられた三次元位置検知装置３と交信するための
トランスデユーサ５と超音波受信器６、及び重錘
８の切離し装置７を設け、測定終了後に水中ブイ
１を浮上させて回収する際に、上記三次元位置検
知装置３からの指令により切離し装置７を作動さ
せて重錘８を落下させるようにしている。なお、
９は電源用の電池を示している。一方、測定部に
は、水圧によつて鉛直方向の位置を検出する深度
計１０と移動量を測定する加速度計１１とを設
け、これらの計器によつて水中ブイ１の深度及び
移動距離を測定船２上での測定とは別に連続して
測定できるように構成し、また、水質を測定する
ため、各々の水質要素の測定器として、塩分測定
器１２、水温測定器１３、PH測定器１４、DO測
定器１５を設けている。これらの測定器による水
質の測定は長期間連続的に行われ、その測定デー
タは水中ブイ１の内部の磁気記録計１６に収録さ
れる。なお、これらの測定器に、必要な電源は、
上記電池９により得られる。
そして、上記水中ブイ１の外殻４には、適数の
バランスウエート１７を着脱自在に取付け、これ
らのバランスウエート１７の増減または交換等に
よつて水中ブイ１の重量を水塊１８（第１図）の
比重に合わせて微調整できるように構成し、これ
によつて、水中ブイ１を、任意の比重を有する水
塊中に浮遊状態に配置可能となし、さらに、水中
ブイ１の外殻４には、それが海底に衝突した場合
のシヨツクを和らげるため、ゴム製の保護材１９
を多数取付けている。
バランスウエート１７を着脱自在に取付け、これ
らのバランスウエート１７の増減または交換等に
よつて水中ブイ１の重量を水塊１８（第１図）の
比重に合わせて微調整できるように構成し、これ
によつて、水中ブイ１を、任意の比重を有する水
塊中に浮遊状態に配置可能となし、さらに、水中
ブイ１の外殻４には、それが海底に衝突した場合
のシヨツクを和らげるため、ゴム製の保護材１９
を多数取付けている。
而して、上記水中ブイ１の内部には、水温変化
に伴う結露を防止するため、チツ素ガス等を圧入
し、その内圧を高めて水洩れを防止するようにし
ている。
に伴う結露を防止するため、チツ素ガス等を圧入
し、その内圧を高めて水洩れを防止するようにし
ている。
また、測定船２上に設置される上記三次元位置
検知装置３は、第３図に示すように、超音波の送
受信部に送受信周波数の基準発振器を有し且つ超
音波信号を電力増幅して出力トランスを介して出
力する制御部２０と、上記水中ブイ１との間で超
音波交信を行うために測定船２から垂下するロツ
ド２１（第１図）に取付けられた送受信用トラン
スデユーサ２２と、水中ブイ１に対して重錘切離
し装置７の作動指令信号を送信するための制御用
トランスデユーサ２３と、水中ブイ１からの超音
波に基づいて水中ブイの三次元的な位置を演算に
より求め、それをCRTデイスプレー２５に表示
する演算部２４と、上記ロツド２１に取付けら
れ、測定船２の揺動に伴う送受信用トランスデユ
ーサ２２のＸ軸及びＹ軸方向の傾斜を感知する傾
斜計２６と、磁北から船首方向の角度を検出する
コンパス２７と、測定されたデータを印字する印
字記録装置２８とを備え、超音波周波数の切換え
を行うことにより上記トランスデユーサ２２，２
３を通じて複数の水中ブイと交信できるように構
成している。
検知装置３は、第３図に示すように、超音波の送
受信部に送受信周波数の基準発振器を有し且つ超
音波信号を電力増幅して出力トランスを介して出
力する制御部２０と、上記水中ブイ１との間で超
音波交信を行うために測定船２から垂下するロツ
ド２１（第１図）に取付けられた送受信用トラン
スデユーサ２２と、水中ブイ１に対して重錘切離
し装置７の作動指令信号を送信するための制御用
トランスデユーサ２３と、水中ブイ１からの超音
波に基づいて水中ブイの三次元的な位置を演算に
より求め、それをCRTデイスプレー２５に表示
する演算部２４と、上記ロツド２１に取付けら
れ、測定船２の揺動に伴う送受信用トランスデユ
ーサ２２のＸ軸及びＹ軸方向の傾斜を感知する傾
斜計２６と、磁北から船首方向の角度を検出する
コンパス２７と、測定されたデータを印字する印
字記録装置２８とを備え、超音波周波数の切換え
を行うことにより上記トランスデユーサ２２，２
３を通じて複数の水中ブイと交信できるように構
成している。
上記構成を有する水質測定装置によつて水質の
測定を行うに当り、測定対象である水塊と比重が
一致するように重量調整した水中ブイ１を海洋中
に投入し、それを所定の水塊１８中に浮遊させる
と、この水中ブイ１は、上記水塊１８と共に移動
しながら内蔵した計器によつて水質に関する各種
の測定を行い、その測定データを磁気記録計１６
に収録する。同時に、水中ブイ１と三次元位置検
出装置３との間で超音波交信が行われ、水中ブイ
１の三次元的な位置の検出測定が行われる。即
ち、水中ブイ１から超音波信号が送受信用トラン
スデユーサ２２で受信されると、制御部２０にお
いては、その信号が増幅された後信号検出が行わ
れ、必要な信号が出力される。これにより送受信
用トランスデユーサ２２からコード化された超音
波信号が水中ブイ１に送信され、水中ブイのトラ
ンスデユーサ５がこれを受信して水中ブイ１から
は規定の信号と合致する超音波応答パルスが発信
され、このパルスは再び測定船２の送受信用トラ
ンスデユーサ２２で受信され、これによつて個々
の水中ブイの判別が行われると同時に、そのパル
スが制御部２０から演算部２４に位相データや距
離データとして入力されて演算処理され、水中ブ
イ１の位置情報がCRTデイスプレー２５に表示
される。即ち、その水中ブイ１の位置情報は、測
定船２の送受信用トランスデユーサ２２で受信し
た超音波信号のＸ軸方向及びＹ軸方向の角度を位
相検出方式により電圧変換した出力と、測定船２
と水中ブイ１との間の距離を超音波の伝搬時間に
より測定した出力とを演算処理し、測定船２から
見た位置情報として求められる。一方、ロツド２
１に取付けた傾斜計２６によつて測定船２の揺動
に伴う送受信用トランスデユーサ２２の傾斜が検
知され、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の傾斜として印字
記録装置２８に出力され、さらに、コンパス２７
では、磁北から船首方向の角度が検出され、これ
らが固定座標と対応される。そして、これらのデ
ータは、印字記録装置２８により三次元的な距離
データとして印字される。
測定を行うに当り、測定対象である水塊と比重が
一致するように重量調整した水中ブイ１を海洋中
に投入し、それを所定の水塊１８中に浮遊させる
と、この水中ブイ１は、上記水塊１８と共に移動
しながら内蔵した計器によつて水質に関する各種
の測定を行い、その測定データを磁気記録計１６
に収録する。同時に、水中ブイ１と三次元位置検
出装置３との間で超音波交信が行われ、水中ブイ
１の三次元的な位置の検出測定が行われる。即
ち、水中ブイ１から超音波信号が送受信用トラン
スデユーサ２２で受信されると、制御部２０にお
いては、その信号が増幅された後信号検出が行わ
れ、必要な信号が出力される。これにより送受信
用トランスデユーサ２２からコード化された超音
波信号が水中ブイ１に送信され、水中ブイのトラ
ンスデユーサ５がこれを受信して水中ブイ１から
は規定の信号と合致する超音波応答パルスが発信
され、このパルスは再び測定船２の送受信用トラ
ンスデユーサ２２で受信され、これによつて個々
の水中ブイの判別が行われると同時に、そのパル
スが制御部２０から演算部２４に位相データや距
離データとして入力されて演算処理され、水中ブ
イ１の位置情報がCRTデイスプレー２５に表示
される。即ち、その水中ブイ１の位置情報は、測
定船２の送受信用トランスデユーサ２２で受信し
た超音波信号のＸ軸方向及びＹ軸方向の角度を位
相検出方式により電圧変換した出力と、測定船２
と水中ブイ１との間の距離を超音波の伝搬時間に
より測定した出力とを演算処理し、測定船２から
見た位置情報として求められる。一方、ロツド２
１に取付けた傾斜計２６によつて測定船２の揺動
に伴う送受信用トランスデユーサ２２の傾斜が検
知され、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の傾斜として印字
記録装置２８に出力され、さらに、コンパス２７
では、磁北から船首方向の角度が検出され、これ
らが固定座標と対応される。そして、これらのデ
ータは、印字記録装置２８により三次元的な距離
データとして印字される。
水質測定が終了すると、三次元位置検知装置３
から制御用トランスデユーサ２３を通じて水中ブ
イ１へ重錘切離し信号が送信され、この信号によ
り切離し装置７が作動して重錘８の切離しが行わ
れ、海面上に浮上した水中ブイ１が回収される。
から制御用トランスデユーサ２３を通じて水中ブ
イ１へ重錘切離し信号が送信され、この信号によ
り切離し装置７が作動して重錘８の切離しが行わ
れ、海面上に浮上した水中ブイ１が回収される。
なお、上述した測定装置は、水質に関する測定
データを水中ブイ１に内蔵した磁気記録計１６に
収録するようにしているが、これを超音波等によ
つて測定船２に送り、三次元位置検知装置３に記
録させるように構成してもよい。
データを水中ブイ１に内蔵した磁気記録計１６に
収録するようにしているが、これを超音波等によ
つて測定船２に送り、三次元位置検知装置３に記
録させるように構成してもよい。
本発明によれば、次に列挙するような優れた効
果を期待することができる。
果を期待することができる。
(1) 水塊の移動を連続して追跡し、その三次元的
な位置変化を測定することができる。
な位置変化を測定することができる。
(2) 水中の物質の鉛直方向の移動を水中ブイで直
接測定することができ、それによつて物質の移
動、拡散の機構を明確にすることができる。
接測定することができ、それによつて物質の移
動、拡散の機構を明確にすることができる。
(3) 水塊の移動と共に変化する各種の水質要素
（例えば水温、塩分、PH、DO等）を連続して
高精度で測定することができる。
（例えば水温、塩分、PH、DO等）を連続して
高精度で測定することができる。
(4) 水中ブイは、測定対象である水塊の比重に合
わせて重量を調整できるようにしたので、水塊
中に確実に浮遊させて精度の高い追従を行わせ
ることができる。
わせて重量を調整できるようにしたので、水塊
中に確実に浮遊させて精度の高い追従を行わせ
ることができる。
第１図は本発明における水質測定装置の全体構
成図、第２図は水中ブイの断面図、第３図は三次
元位置検知装置の構成図である。 １……水中ブイ、２……測定船、３……三次元
位置検知装置、５，２２，２３……トランスデユ
ーサ、７……切離し装置、８……重錘、１８……
水塊、２４……演算部。
成図、第２図は水中ブイの断面図、第３図は三次
元位置検知装置の構成図である。 １……水中ブイ、２……測定船、３……三次元
位置検知装置、５，２２，２３……トランスデユ
ーサ、７……切離し装置、８……重錘、１８……
水塊、２４……演算部。
Claims (1)
- １ 海洋中の測定対象である水塊と比重が一致す
るように重量を調整可能にした水質測定用水中ブ
イと、水面上の測定船等に設置して測定対象の水
塊中に浮遊する上記水中ブイの三次元的な位置を
検出測定する三次元位置検知装置とを備え、上記
水中ブイには、そのまわりの水塊の水質を測定す
る水質測定部を設けると共に、上記三次元位置検
知装置に対して超音波を発信するトランスデユー
サ、及び外部からの切離し信号による切離し装置
の作動により水中ブイから切離される重錘を設
け、上記三次元位置検知装置には、水中ブイから
の超音波を受信するトランスデユーサ及びそのト
ランスデユーサの出力に基づいて水中ブイの三次
元的な位置を求める演算部を設けたことを特徴と
する三次元移動水質測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4685683A JPS59170766A (ja) | 1983-03-17 | 1983-03-17 | 三次元移動水質測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4685683A JPS59170766A (ja) | 1983-03-17 | 1983-03-17 | 三次元移動水質測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59170766A JPS59170766A (ja) | 1984-09-27 |
| JPH0337712B2 true JPH0337712B2 (ja) | 1991-06-06 |
Family
ID=12758976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4685683A Granted JPS59170766A (ja) | 1983-03-17 | 1983-03-17 | 三次元移動水質測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59170766A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102331484A (zh) * | 2011-06-21 | 2012-01-25 | 中国科学院南京土壤研究所 | 流动水体温室气体排放量的测定方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7278293B2 (en) * | 2005-06-16 | 2007-10-09 | Rosemount, Inc. | Submersible probe |
| JP5181305B2 (ja) * | 2010-01-15 | 2013-04-10 | 株式会社日向技研 | 水質検査口水面の凍結防止構造 |
| FR2982893B1 (fr) * | 2011-11-21 | 2015-05-22 | Aldebaran Robotics | Systeme de surveillance d'un bassin et procede de surveillance associe |
-
1983
- 1983-03-17 JP JP4685683A patent/JPS59170766A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102331484A (zh) * | 2011-06-21 | 2012-01-25 | 中国科学院南京土壤研究所 | 流动水体温室气体排放量的测定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59170766A (ja) | 1984-09-27 |
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