JPH0392776A - 海底電導度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、例えば海底の機雷を掃海する掃海艇に配備
される渇底電導度測定装置に関する。

（口）従来の技術 第７図は、従来の海底電導度測定装置を示す説明図であ
る。海底の機雷を掃海する掃海艇には、掃海用の通電ケ
ーブル９ｌが配備されている。この通電ケーブル９ｌは
、通電長ケーブル９１ａと通電短ケーブル９１ｂとから
なり、両ケーブル９ｌａ，９ｌｂは２本が１本のケーブ
ルとして一体的に構戊されており、掃海艇の大型ウイン
チ９２に巻き取られるようになっている。海底の機雷を
掃海する際は、この通電ケーブル９１を曳航し、通電長
ケーブル９１ａと通電短ケーブル９ｌｂとの両先端間に
、所定の電流を流す。海水を介して両先端間に流れる電
流により、周辺に磁界が発生し機雷が誘爆する。ところ
で、海底の機雷を安全な状態でかつ正確に掃海するには
、海底の深さとともに、海底の電導度を正確に知る必要
がある。

そこで、従来は海底の電導度を測定するのに、通電ケー
ブル９１に対し、別途ウインチ９５に捲回してある電位
検出ケーブル９３を組合わせて使用する。つまり、それ
ぞれ引き出した通電ケーブル９１に対し電位検出ケーブ
ル９３を、束ねバンド９４により固定した状態で、両ケ
ーブル９１、９３を曳航する。通電ケーブル（通電長ケ
ーブル９Ｉａ及び通電短ケーブル９　１．　ｂ間）に所
定の電流を流すことで、電位検出ケーブル９３の複数の
電極（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）間の電圧を計測する。

例えば、Ｂ−Ｃ間の電圧（電位）Ｖｌ、（，−Ｂ間の電
圧（電位）Ｖ２、Ａ−Ｅ間の電位Ｖ３を計測し、この計
測した各電位を用いて、所定の計算弐により海底の電導
度を演算する。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上記、従来の海底電導度測定装置では、電導度測定に際
し、電位検出ケーブルを通電ケーブルに対し束ねバンド
を用いて固定し、これを曳航する方式である。このため
、この束ね作業が困難である許かりでなく、通電ケーブ
ル（通電長ケーブルと通電短ケーブルの端末）に対し、
電位検出ケブル（各電極）を適正位置状態に固定するこ
とが困難であり、曳航中に両ケーブルの位置ずれが生し
た場合、適正な電位測定をなし難い。また、電位検出ケ
ーブルにより各電極の電位が計測された場合、操作者が
この計測値をコンピュータに手人力し、且つ他の要因、
例えば深度・海水電導度及び通電ケーブルに流す通電電
流の大きさを手入力し、その都度、海底電導度を演算し
なければならない等の不利があった。

この発明は、特殊な曳航ゲーブルを使用し、計測された
各電位に基づき、自動的に海底電導度を演算し得る迅速
且つ正確な海底電導度測定装置を提供することを目的と
する。

（二）課題を解決するための手段及び作用この目的を達
成させるために、この発明の海底電導度測定装置では、
次のような構成としている。

海底電導度測定装置は、通電ケーブルと電位検出ケーブ
ルとを一体的に構成した１本の曳航ケーブルと、この曳
航ケーブルに電気的に接続されると共に、前記電位検出
ケーブルの電圧検出信号に基づき、所定計算式により海
底電導度を演算する演算制御部とから構成されている。

このような構成を有ずる淘底電導度測定装置では、通電
ケーブルと電位検出ケーブルとが一体的に構成され、１
木のケーブルを構成している。つまり、曳航ケーブルは
通電長ケーブルと通電短ケーブルと電位検出ケーブルと
が１本に纏められている。従って、通電長ケーブルの先
端（電流を流すための端部）、通電短ケーブルの先端位
置に対し、電位検出ケーブルの複数の電極との位置決め
が、当初より適正に設定されている。従って、この１本
の曳航ケーブルでは単一のウインチに巻き取られており
、海底電導度測定の際に、従来のように通電ケーブルに
対し、別途捲回収納されている電位検出ケーブルを引出
し、位置決めしつつ束ね固定する等の困難な作業が不要
となる。また、電位検出ケーブルは演算制御部に電気的
に接続してある。更に、演算制御部には曳航器（深度及
び海水電導度を計測する計器）が電気的に接続し得るよ
うになっている。従って、海底電導度を測定する場合は
、通電ケーブルに対し所定の電流を流す。この通電電流
は電流検出部により演算制御部に取り込まれる。演算制
御部では、この通電電流の大きさの他、通電する間に計
測した電位検出ケーブルの各電極間の電位と、曳航器（
船舶が曳航する曳航器）により計測された水深及び海水
電導度を取り込み、これらの諸情報から所定計算式によ
り自動的に海底電導度を測定ずることが出来る。従って
、従来のように計測した各電極間の電位の他に、通電電
流、深度及び澗水電導度情報を、操作者がコンピュータ
に手入力し、演算する等の手間が解消される。

（ホ）実施例 第２図は、この発明の海底電導度測定装置において使用
される曳航ケーブルを示す正面図である。

この曳航ケーブルＷは、通電ケーブル１と電位検出ケー
ブル２とから成る。通電ケーブル１と電位検出ケーブル
２は一体的に止着され１本のケーブルとして構成してあ
る。通電ケーブル１は、通電長ケーブル１１と通電短ケ
ーブル１２とからなり、両ケーブル１１、１２は電気的
に別個独立状に配備してある。この通電ケーブル１の基
端側（船舶側）の各端子１１ａ、１２ａは、補助ケーブ
ルを介して後述する電流検出部５６に接続される。また
、通電ケーブル１の先端側、つまり通電長ケーブルＩＩ
及び通電短ケーブルｌ２の先端（端末）は、それぞれ外
部へ裸状に一定長さ突出させ、電流流し部１ｌｂ，１２
ｂに設定してある。

上記電位検出ケーブル２ば、所定長さを有する、例えば
５木の電線２１、２２、２３、２４、２５を１木に束ね
固定したもので、絶縁された各５木の電線の所定長さ位
置に、電極Ａ，Ｂ．Ｃ，Ｄ、Ｅを裸状に外部に臨出させ
ている（第５図参照）。

この曳航ケーブルＷの長さは、実施例では約５００ｍ程
度に設定し、上記電線２１の電極Ａは通電短ケーブル１
２の端子１２ａより４８ｍ位置に、電線２２の電極Ｂは
２４８ｍ位置に、電線２３の電極Ｃは２９８ｍ位置に、
電線２４の電極Ｄは３９８ｍ位置に、そして電線２５の
電極Ｅば４９８ｍ位置に、それぞれ設定してある。また
、上記通電短ケーブル１２の端末］．　２　ｂは、通電
短ケーブル端子１２ａより１９３ｍ位置に、通電長ケー
ブル１１の端末１１ｂは通電短ケーブル端子１２ａより
３４３ｍ位置に設定してある。つまり、通電ケーブル（
長・短ケーブル１１、１２の端末１ｌｂ、］．２ｂ）１
と、電位検出ケーブル（各電極ＡＸＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）２
との相対位置関係が、電位測定に最も適正となるように
設定してある。

更に、第４図で示すように、上記電極Ａ　（Ｂ，Ｃ、Ｄ
，Ｅ）には、それぞれスイッチ部Ａｊ（Ｂｌ、ＣＩ、Ｄ
１、Ｅｌ）が配備してあり、各電線２１、２２、２３、
２４、２５の絶縁状態（ショート状態）をテストできる
ようになっている。また、上記曳航ケーブル（一体化し
た通電ケーブル１及び電位検出ケーブル２）は、第３図
の断面図のような配置状態で、一体的に止着されている
。つまり、中心部に芯部（外周に浮力体３２を備えた）
３１、この中心芯部３１の外周に通電長ケーブル１１、
１１、通電短ケーブル１２、１２、電位検出ケーブル２
及び浮力体３３、３３、３３をそれぞれ円陣状に配列し
ている。

第１図は、この実施例海底電導度測定装置の回路構戒例
を示すブロック図である。

曳航ケーブル（一体化した通電ケーブル１、電位検出ケ
ーブル２）Ｗは、船舶のウインチ３４に捲回されており
、モータ３５及び制御部３６により巻取り、引出しが実
行される。この曳航ケーブルＷの電位検出ケーブル２は
、延長ケーブルを介して演算処理部４の人力変換器５の
Ａ／Ｄ変換器５１、５２、５３に接続されており、各電
極間の電圧が入力される。つまり、電極Ｂ−Ｃ間の電圧
ｖｉがＡ／Ｄ変換器５１に、電極Ｃ−Ｄ間の電圧■２が
Ａ／Ｄ変換器５２に、更に電極Ａ−Ｅ間の電圧Ｖ３がＡ
／Ｄ変換器５３に入力され、各ＡＤ変換器は、電圧情報
をデジタル値に変換する。

この電圧情報が、制御部６のインターフェース６１を介
してマイクロブロセッザ６２に取り込まれ、メモリ６３
に記憶される。また、入力変換器５の電流検出部用電源
５５から電流検出部５６及び補助ケーブルを介して通電
ケーブル１に一定の電流が流される。つまり、通電長ケ
ーブル端末１ｌｂと通電短ケーブル端末１２ｂ間に通電
される。この通電電流は、電流検出部５６よりＡ／Ｄ変
換器５４に出力され、マイクロプロセッサ６２に取り込
まれる。この電流検出部５６に接続される掃海用発電機
５７は、海底の機雷を誘爆させる際に、通電ケーブル１
に大電流を流すためのものである。

一方、演算処理部４とは別個に、曳航器（電気伝導度検
出部）７が船舶に曳航されており、この曳航器７は結合
器７９を介して変換器８と接続され、この変換器８を介
して演算処理部４に電気的に接続されるようになってい
る。曳航器７は、内蔵する電源電池７８に接続する深度
計７１により水深を測定し、この水深情報をＡ／Ｄ変換
器７２によりデジタル値に変換し、インターフェース７
５を介してマイクロプロセッサ７６に取り込み、メモリ
７７に記憶させる。同様に、電導度計７３は海水電導度
を測定し、この電導度情報をＡ／Ｄ変換器７４、インタ
ーフェース７５を介してマイクロプロセッサ７６に取り
込み、メモリ７７に記憶させる。この電気伝導度検出部
７は、結合器７９を介して変換器８と電気的接離可能に
接続される。上記変換器８は、上記制御部６のインター
フェース６１に接続するインターフェース８１と、マイ
クロプロセッサ８２と、キーボード８３と記録器８４と
から成る。この変換器８と電気伝導度検出部７を接続す
ることで、深度、海水電導度情報がインターフェース８
ｌを介して制御器６のマイクロフロセンサ６２に取り込
まれる。制御器６のマイクロブロセソサ６２は、上記各
電極間の電圧（Ｖｌ、■２、Ｖ３）と、通電電流■と、
深度ｄ及び海水電導度Ｃとを演算情報とし、所定の計算
式により海底電導度ＣＩを演算し、演算結果を表示器６
５に表示させると共に、記録器６６に記録させる。

海底電導度は、電極間の電圧（電位）、つまり電極Ｃ−
Ｂ間の電位■１、電極Ｃ−Ｄ間の電圧■２、電極Ａ−Ｅ
間の電圧■３から、電気的反則係数Ｑを求める。

例えば、■１及び■３は、電気的鏡像法の理論より、次
式で表される。

ここでＣは海水電気伝導度、ｋは定数、ｄは深さ、Ｑは
電気的反射係数である。また、第６図に示すように、通
電長短ケーブル間の長さは３ａであり、各電極点の値は
ｌｌｂを基点にして、例えばＡが６ａ．Ｂが２ａ，Ｃが
ａ，Ｄが−ａ，Ｅが−３ａである。

また、電気的反射係数（Ｑ）は、 で表される。ここで、Ｃは海中の電導度、Ｃ，は海底の
電導度である。

従って、海中の電導度Ｃば曳航器７により計測されて明
らかであるから、電位■１、Ｖ３が求められることで、
電気的反射係数Ｑが求まり、Ｑが求まることで０１の海
底電導度が演算できる。式このような構或を有する海底
電導度測定装置では、第６図のように曳航ケーブルＷ及
び曳航器（電気伝導度検出部）７を船舶で曳航し、海底
の電導度を測定する。通電長ケーブル１１と通電短ケー
ブル１２間に所定の電流を流す。演算制御部１ ？ ｌ１ ６２はこの通電電流Ｉを取り込む。通電する間に、電位
検出ケーブル２の電極Ｂ−Ｃ間の電位Ｖ１、（，−Ｄ間
の電位Ｖ２及び電極Ａ−Ｅ間の電位Ｖ３を得る。一方、
曳航器７により水深（ＡＤ）情報、海水電導度（Ｃ）及
び電気的水深（ＥＤ）、つまり真の深さｄを得る。演算
処理部４のマイクロプロセッザ６２が、これらを測定情
報として、上記計算式に基づき海底電導度を演算する。

（へ）発明の効果 この発明では、以上のように、通電ケーブルと電位検出
ケーブルとが一体的に構成されたｌ木の曳航ケーブルと
、この曳航ケーブルに電気的に接続され、電位検出ケー
ブルの各電極間の電位に基づき、所定の計算式により海
底電導度を演算する演算処理部とから構或することとし
たから、海底電導度を測定ずる際、単に１本の曳航ケー
ブルを曳航するだけで良く、電位検出ケーブルの各電極
間の適正な電位を検出し得る。従って、従来のように、
電位検出に際し通電ケーブルに対し別途電泣検出ケーブ
ルを位置決めしながら２本のケープルを束ねる困難な作
業が解消されると共に、電位検出ケーブルと通電ケーブ
ルとの位置ずれによる誤った電位検出が解消される。更
に、曳航ケーブルに電気的に接続した演算処理部により
、自動的に海底電導度が演算されるから、従来のように
操作者が手入力により海底電導度を計算する等の頬わし
い作業が解消される等、発明目的を達威した優れた効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例海底電導度測定装置の回路構成例を示
すブロック図、第２図は、曳航ケーブルを示す正面図、
第３図は、曳航ケーブルを示す断面図、第４図は、通電
ケーブルの電極部を示す要部拡大説明図、第５図は、通
電ケーブルと電位検出ケーブルの電気系統を示す説明図
、第６図は、実施例海底電導度測定装置により海底電導
度を測定する状態を示す説明図、第７図は、従来の海底
電導度測定装置を示す説明図である。 １二通電ケーブル、　２・電位検出ケーブル、４：演算
制御部、　　６２：マイクロプロセッサ、Ｗ；曳航ケー
ブル、 Ａ−Ｂ Ｃ Ｄ−Ｅ：電横。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）通電ケーブルと電位検出ケーブルとを一体的に構
   成した１本の曳航ケーブルと、この曳航ケーブルに電気
   的に接続されると共に、前記電位検出ケーブルの各電極
   間の電圧検出信号に基づき、所定計算式により海底電導
   度を演算する演算制御部とから成る海底電導度測定装置
   。