JPH05272977A - Underwater buoy waves meter - Google Patents

Underwater buoy waves meter

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Publication number
JPH05272977A
JPH05272977A JP6584292A JP6584292A JPH05272977A JP H05272977 A JPH05272977 A JP H05272977A JP 6584292 A JP6584292 A JP 6584292A JP 6584292 A JP6584292 A JP 6584292A JP H05272977 A JPH05272977 A JP H05272977A
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JP
Japan
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buoy
underwater
meter
underwater buoy
height meter
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Application number
JP6584292A
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Japanese (ja)
Inventor
Masato Horisawa
真人 堀沢
Susumu Onaka
晋 大中
Teruhiko Ido
輝彦 井戸
Akira Otani
明 大谷
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I O TECHNIC KK
Toa Corp
Original Assignee
I O TECHNIC KK
Toa Corp
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Publication date
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Priority to JP6584292A priority Critical patent/JPH05272977A/en
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Abstract

PURPOSE:To maintain measurement accuracy and achieve an accurate measurement by mounting an ultrasonic wave-height meter on an artificial horizontal stand which is mounted to an underwater buoy which is retained at one underwater point in tension. CONSTITUTION:This meter measures waves of water surface in a water region with a relatively deep part, an artificial horizontal stand 5 is mounted to an underwater buoy 3 which is connected to the top of a bridle 2 which is extended to an anchor 1 which is installed at a water bottom B, and then an ultrasonic wave-height meter 10 is mounted on the stand. The underwater buoy 3 which is retained at one point in tension under sea can cope with any water depth by changing the length of the bridle 2. Also, since the reception part of the ultrasonic wave-height meter 10 is located on the horizontal stand 5, the distance in vertical direction can be measured constantly even if the buoy 3 is inclined. When the buoy 3 is retained at a relatively deep position in tension, the buoy 3 does not rock even if waves approach a point on the water surface, thus minimizing influence to the measurement accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、主として大水深域での
波浪観測の際に高い精度を維持して波高測定が可能とな
る水中ブイ式波浪計に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention mainly relates to an underwater buoy type wavemeter capable of measuring a wave height while maintaining high accuracy when observing a wave in a deep water region.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、波浪観測に用いられる機器として
は、水圧式波高計、円盤形ブイや、球形ブイなどのブイ
式波高計、測定桿式波高計、そして海中発射型や、空中
発射型の超音波式波高計の4つのタイプのものに大別さ
れるが、これらの機器は各タイプそれぞれに以下に記載
のごとき長所と短所を有している。
2. Description of the Related Art Conventionally, as equipment used for wave observation, water pressure wave height meters, buoy type wave height meters such as disc type buoys, spherical buoys, measuring rod type wave height meters, and underwater and airborne types. The ultrasonic wave height meter is classified into four types, and each of these types of equipment has advantages and disadvantages as described below.

【0003】まず、水圧式波高計は、波動による水中圧
力変動を検出し、その変動振幅を表面波形の振幅に換算
することにより、波浪諸元を求めるという方式であり、
通常、海底に簡単な設置架台を設けるだけで使用可能で
ある。しかしながら、この波高計では、圧力波形を表面
波形に換算する手法が十分には確立されていないという
欠点を有している。
First, the water pressure wave height meter is a method of detecting underwater pressure fluctuation due to waves and converting the fluctuation amplitude into the amplitude of the surface waveform to obtain wave characteristics.
Normally, it can be used simply by providing a simple installation base on the seabed. However, this wave height meter has a drawback that a method for converting a pressure waveform into a surface waveform has not been sufficiently established.

【0004】すなわち、一般に水圧波形から表面波形へ
の換算は線形理論を用いて行われるが、浅海域では、波
高が大きい場合には線形理論が適用できなくなり、さら
に水深が大きい場合には、短い波の検出ができなくなる
ため、波の周波数特性などの情報を得るのは困難である
という問題もある。次に、ブイ式波高計は、海面上に浮
かべたブイの、ブイ自身の上下加速度を測定し、その二
回積分によって表面波形を求めるものであり、この波高
計では、水面の水粒子運動をブイの鉛直方向応答として
計測するので、その測定精度は鉛直方向応答の検出精度
とブイ本体の波に対する応答特性とに依存することにな
る。そこで、ブイ本体が広い周期範囲で良好な応答特性
となるようにすることが必要となるが、現実には難し
く、ブイ式波高計で計測された波が実際とは異なった特
性を示すことがあり、さらに、この波高計では、係留索
の切断事故が多いという問題がある。
That is, generally, the conversion of a water pressure waveform to a surface waveform is performed using a linear theory, but in shallow waters, the linear theory cannot be applied when the wave height is large, and when the water depth is large, it is short. There is also a problem that it is difficult to obtain information such as frequency characteristics of the wave because the wave cannot be detected. Next, the buoy type wave height meter measures the vertical acceleration of the buoy itself floating on the sea surface and obtains the surface waveform by integrating twice, and this wave height meter measures the water particle motion on the water surface. Since it is measured as the vertical response of the buoy, its measurement accuracy depends on the detection accuracy of the vertical response and the response characteristics of the buoy body to the waves. Therefore, it is necessary to make the buoy body have good response characteristics over a wide period range, but in reality it is difficult and the wave measured by the buoy type wave height meter may show different characteristics from the actual one. In addition, this wave height meter has a problem in that many mooring line cutting accidents occur.

【0005】すなわち、通常、ブイ式波高計はブイの運
動に影響を及ぼさないように弛緩係留されるが、ブイが
波だけでなく潮流や風の影響も受けるため、係留索に異
常張力が発生して切断に至る。係留索が切れると、ブイ
が漂流し、それが原因となって別の事故を引き起こす危
険性もあり、水深が浅い、例えば50mから100m以
下の場合には、係留索のカテナリー効果が十分に得られ
ないため、係留索切断の危険性はさらに大きい。
That is, normally, the buoy type wave height meter is relaxed and moored so as not to affect the movement of the buoy, but since the buoy is affected by not only waves but also tidal current and wind, abnormal tension is generated in the mooring line. And lead to disconnection. When the mooring line is cut, the buoy may drift, which may cause another accident. If the water depth is shallow, for example, 50m to 100m or less, the catenary effect of the mooring line is sufficiently obtained. The risk of cutting the mooring line is even greater, since it is not possible.

【0006】以上の二つのタイプのものは、計測された
データから表面波形を何らかの方法によって推定するこ
とが必要であるが、測定桿式、超音波式では表面波形の
直接測定が可能である。測定桿式波高計は、等間隔に電
球が配置された標尺を既設構造物あるいは専用の観測塔
に取り付けて使用するものであり、この方式は、直接表
面波形を検出しているので、最も正確なデータが得られ
る機器である。しかしながら、測定桿を取り付けるため
の大掛かりな構造物を必要とすること、さらに海草や貝
類が付着するため、頻繁に清掃が必要であることから実
用的とはいい難い。
In the above two types, it is necessary to estimate the surface waveform from the measured data by some method, but the measurement rod type and ultrasonic type can directly measure the surface waveform. The measuring rod wave height meter is used by installing the rods with light bulbs arranged at equal intervals on an existing structure or a dedicated observation tower, and this method is the most accurate because it directly detects the surface waveform. It is a device that can obtain various data. However, it is not practical because it requires a large-scale structure for attaching the measuring rod, and since it requires frequent cleaning because seagrass and shellfish adhere to it.

【0007】また、超音波式波高計は海面までの超音波
パルスの伝搬時間を測定するものであり、海中発射型と
空中発射型とがあり、空中発射型では測定桿式と同様に
観測塔などの構造物を必要とするため、それによる観測
事例は少なく、海中発射型が一般的である。海中発射型
の超音波式波高計は、海底に設置するだけで表面波形の
測定が可能であることから、我国における波浪観測の標
準機器として用いられている。この型式の問題点は、大
水深への適用が困難なことと、高波浪時に欠測があるこ
とである。
The ultrasonic wave height meter is for measuring the propagation time of an ultrasonic pulse to the sea surface, and there are an underwater discharge type and an air discharge type. In the air discharge type, the observation tower is the same as the measuring rod type. Since such a structure is required, there are few cases of observation by it, and the underwater launch type is general. The submersible ultrasonic wave height meter is used as a standard equipment for wave observation in Japan because it can measure the surface waveform just by installing it on the sea floor. The problem with this type is that it is difficult to apply it to deep water and there are some missing data during high waves.

【0008】大水深適用時の問題は、超音波の性質に起
因している。すなわち、超音波は周波数が低くなるにつ
れて音の減衰は小さいが、指向性が低いため、海面に到
達した時の広がりが大きいという性質を有しており、そ
のため、超音波式波高計を大水深に適用する場合には、
計測精度が悪化する。また、高波浪時には、破波にとも
なって海面が乱れるとともに、多量の気泡が巻き込ま
れ、それによって超音波パルスが吸収されたり、散乱し
たりして測定不能になる。
The problem of applying deep water is due to the nature of ultrasonic waves. In other words, ultrasonic waves have less sound attenuation as the frequency decreases, but they have the property that they have a large spread when they reach the sea surface because of their low directivity. When applied to
Measurement accuracy deteriorates. In addition, during high waves, the sea surface is disturbed due to the breaking of the waves, and a large amount of air bubbles are entrained, which absorbs or scatters the ultrasonic pulse and makes measurement impossible.

【0009】この点は超音波を使用している限り避けえ
ないが、近年超音波式波高計に水圧センサーを組み込ん
で、互いの欠点を補った形の複合型波高計による観測、
解析の手法が開発されている。以上、従来の各タイプの
波高計の問題点などにつき説明したが、本発明者等がこ
れらにつき種々考察および検討を重ねた結果、以下の結
論が得られた。
This point is unavoidable as long as ultrasonic waves are used, but in recent years, an ultrasonic wave height meter has been incorporated with a water pressure sensor to observe with a compound wave height meter that compensates for each other's drawbacks.
Analytical methods have been developed. Although the problems of each type of wave height meter in the related art have been described above, the inventors of the present invention have made various studies and studies on these problems, and as a result, have reached the following conclusions.

【0010】すなわち、経済性と測定精度の観測から判
断した場合、現状の機器の中では、大がかりな構造物を
必要とせず、表面波形が直接計測できる超音波式波高計
が優れており、特に前記の複合型波高計が、より優れて
いるといえる。しかしながら、大水深域では超音波式波
高計の適用が困難であり、ブイ式波高計によらざるを得
ないことになる。以上の結論から本発明者等は、ブイ式
波高計および超音波式波高計それぞれ両者の優れている
点を組合せて採用することに着目して本発明に到達し
た。
In other words, judging from the observation of economic efficiency and measurement accuracy, the ultrasonic wave height meter, which does not require a large-scale structure and can directly measure the surface waveform, is excellent among the current devices, and particularly, It can be said that the composite wave height meter is more excellent. However, it is difficult to apply the ultrasonic wave crest meter in the deep water region, and the buoy type crest meter is unavoidable. From the above conclusion, the present inventors arrived at the present invention by paying attention to the combined use of the advantages of both the buoy type wave height meter and the ultrasonic wave type height meter.

【0011】[0011]

【発明の解決しようとする課題】本発明は、前記従来の
波浪観測用の波高計における問題点を解決するためにな
されたものであり、大水深に適用しても計測精度が維持
されるとともに、大がかりな構造物を必要としない経済
的な超音波式波高計を使った水中ブイ式波浪計を提供す
ることを解決課題としたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems in the conventional wave height meter for wave observation, and maintains the measurement accuracy even when applied to a large depth of water. The problem to be solved is to provide an underwater buoy type wavemeter using an ultrasonic wave heightmeter which does not require a large-scale structure.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段として、本発明の水中ブイ式波浪計は、水中に
一点で緊張係留された水中ブイに取付けた人工水平台上
に、超音波式波高計を搭載することにより構成される
が、上記の人工水平台上に、超音波式波高計と水圧セン
サーとを組込んだ複合型波高計を着脱自在に搭載するこ
とが、水圧センサーでの計測値と超音波式波高計とでの
計測値とのお互いの誤差を補正できるのでより優れた構
成である。
As a means for solving the above-mentioned problems, the underwater buoy type wave meter of the present invention is a super-horizontal platform mounted on an underwater buoy tensioned and moored at a single point in the water. It is configured by mounting a sonic wave height meter, but it is possible to detachably mount a composite wave height meter that incorporates an ultrasonic wave height meter and a water pressure sensor on the artificial horizontal table. This is a more excellent configuration because it is possible to correct the mutual error between the measurement value at the ultrasonic wave height value and the measurement value at the ultrasonic wave height meter.

【0013】[0013]

【作 用】上記の構成からなる水中ブイ式波浪計は、水
中ブイに取付けた水平架台上に波高計を搭載しているの
で、水深が大きな場所でも波高計から水面までの距離が
短かく、指向性が低い超音波式波高計でもその計測精度
が維持されると共に、波高計は水平架台上に搭載されて
いるので常に水面に向っており、正確な計測が行なわれ
る。
[Operation] The underwater buoy type wavemeter with the above configuration has a wave height meter mounted on a horizontal mount attached to the underwater buoy, so the distance from the wave height meter to the water surface is short even in deep water. Measurement accuracy is maintained even with an ultrasonic wave height meter with low directivity, and since the wave height meter is mounted on a horizontal pedestal, it always faces the water surface, and accurate measurement is performed.

【0014】[0014]

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
るが、図1は本発明の水中ブイ式波浪計の実施例1にお
ける概略側面図である。この水中ブイ波浪計は、比較的
水深の大きい水域における水面の波計を測定するために
設けられたものであり、水底Bに設置されたアンカー1
に緊張した係留索2の頂部に接続した水中ブイ3に、人
工水平台5を取付け、その人工水平台5上に、超音波式
波高計10を搭載している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic side view of the underwater buoy type wave meter according to the first embodiment of the present invention. This underwater buoy wave meter is provided to measure a wave meter on the water surface in a water area with a relatively large water depth, and the anchor 1 installed on the bottom B of the water
The artificial horizontal stand 5 is attached to the underwater buoy 3 connected to the top of the mooring line 2 which is tense, and the ultrasonic wave height meter 10 is mounted on the artificial horizontal stand 5.

【0015】上記のごとく、水中に一点で緊張係留され
た水中ブイ3は、その係留索2の長さを変えることによ
り任意の水深に対応でき、また超音波式波高計10の超
音波送受信部は人工水平台5上にあるので、水中ブイ3
が傾斜しても常に鉛直方向の距離を測定するようになっ
ている。なお、本発明者等は、このような水中ブイ3を
ある程度水深の深い位置に緊張係留すれば、水面上に波
がきても、水中ブイ3は殆んど動揺することがなく、ま
た、波の進行方向の動揺が、計測精度に及ぼす影響は極
めて少ないことを実験モデルを用いて確認ずみである。
As described above, the underwater buoy 3 tensioned and moored at one point in water can be adjusted to any water depth by changing the length of the mooring line 2, and the ultrasonic wave transmitter / receiver of the ultrasonic wave height meter 10 can be used. Is on the artificial horizontal table 5, so underwater buoy 3
Even if is tilted, it always measures the vertical distance. It should be noted that the inventors of the present invention, if such an underwater buoy 3 is tensioned and moored at a position where the water depth is deep to some extent, the underwater buoy 3 will hardly be shaken even if a wave comes on the water surface, It has been confirmed using an experimental model that the sway in the direction of movement has a very small effect on the measurement accuracy.

【0016】また、人工水平台5の傾斜角が大きい場合
には、鉛直方向変位による影響が現れるが、この場合も
簡単に補正できることを確認ずみである。次に、図2に
示すのは実施例2の水中ブイ式波高計の概略側面図であ
り、この場合も、図1の実施例1と同様に、水中に一点
で緊張係留された水中ブイ3に取付けた人工水平台5上
に、超音波式波高計と圧力センサーとを組込んだ複合型
波高計11を着脱自在とした波浪観測ユニットを設けて
いる。
Further, when the inclination angle of the artificial horizontal base 5 is large, the influence of the vertical displacement appears, but it has been confirmed that this case can be easily corrected. Next, FIG. 2 is a schematic side view of the underwater buoy type wave height meter of the second embodiment, and in this case also, similarly to the first embodiment of FIG. 1, the underwater buoy 3 tensioned and moored at one point in the water. On the artificial horizontal table 5 attached to the above, a wave observation unit is provided in which a composite wave height meter 11 incorporating an ultrasonic wave height meter and a pressure sensor is detachably attached.

【0017】このユニットには、また傾斜測定装置およ
び方位測定装置などの運動計測装置、制御装置、そして
これら各装置の電源部などを内蔵しており、上記複合型
波高計11を水中ブイ3により水中に位置させることに
より、超音波式波高計が大水深域にも適用可能となって
いる。なお、図2では、短期間の計測を目的とする場合
のデータ記録装置と駆動用電源部などを、複合型波高計
11を搭載した波浪観測ユニットに内蔵しているが、図
2の別のアンカー1に係留索3を介して水面に係留した
標識ブイ6を用いて、テレメータシステムによりデータ
伝送することや、陸域から電源供給と信号伝送用のケー
ブルを展張して使用することも可能である。
This unit also incorporates a motion measuring device such as an inclination measuring device and an azimuth measuring device, a control device, and a power supply unit for each of these devices. The composite wave height meter 11 is operated by the underwater buoy 3. By placing it underwater, the ultrasonic wave height meter can be applied to deep water. In addition, in FIG. 2, a data recording device and a power supply unit for driving for the purpose of short-term measurement are built in a wave observation unit equipped with the composite wave height meter 11, but in FIG. It is also possible to use the indicator buoy 6 moored to the water surface via the mooring line 3 to the anchor 1 to transmit data by a telemeter system, or to extend the cable for power supply and signal transmission from the land area. is there.

【0018】上記の構成からなる水中ブイ波浪計は、係
留索2の長さを変えることにより任意の水深に対応する
ことが可能であり、水中ブイ3と複合型波高計11本体
は着脱自在とし、さらにそれぞれ耐水構造としているた
め、その設置、点検、撤去作業は極めて簡単である。す
なわち、設置作業では、所定の位置で水中ブイ3を海上
より水中に投げ入れた後、潜水夫によって水中ブイ3に
複合型波高計11の本体をセットすることが可能になっ
ている。
The underwater buoy wavemeter having the above-mentioned structure can be adapted to any water depth by changing the length of the mooring line 2, and the underwater buoy 3 and the composite type wave height meter 11 can be detached. Moreover, since each has a water resistant structure, installation, inspection, and removal work are extremely easy. That is, in the installation work, after the underwater buoy 3 is thrown into the water from the sea at a predetermined position, the body of the composite wave height meter 11 can be set on the underwater buoy 3 by the diver.

【0019】なお、水中ブイ3は潜水夫が十分な潜水時
間を確保できる水深、例えば海面下10から20mの水
中位置とし、複合型波高計11本体は軽量で水中重量が
ほぼ零となるようにしている。また、複合型波高計11
に組込まれる超音波式波高計の超音波送受信部は人工水
平台5上にあるため、水中ブイ3が傾斜しても常に鉛直
方向の距離を測定するようになっている。
The underwater buoy 3 is set at a water depth where the diver can secure a sufficient dive time, for example, at an underwater position of 10 to 20 m below the sea level, and the main body of the combined wave height meter 11 is lightweight and the underwater weight is almost zero. ing. In addition, compound wave height meter 11
Since the ultrasonic wave transmitter / receiver of the ultrasonic wave height meter built in is located on the artificial horizontal stand 5, the vertical distance is always measured even if the underwater buoy 3 is tilted.

【0020】次に、水中ブイ3の運動は、水中逆さ振り
子としてモデル化でき、その波浪中運動特性は比較的簡
単な理論で推定できる。水中ブイ3の固有周期は、係留
索2の長さと水中ブイ3の余裕浮力 (すなわち、浮力−
自重) によって決まるが、それらは変更可能であるた
め、対象とする波周期範囲に対して水中ブイ3の運動が
小さくなるように固有周期を調整することができる。
Next, the motion of the underwater buoy 3 can be modeled as an underwater inverted pendulum, and its motion characteristics in waves can be estimated by a relatively simple theory. The natural period of the underwater buoy 3 is the length of the mooring line 2 and the marginal buoyancy of the underwater buoy 3 (that is, buoyancy −
Although it depends on its own weight, they can be changed, so that the natural period can be adjusted so that the motion of the underwater buoy 3 becomes small with respect to the target wave period range.

【0021】ただし、観測水深によっては、水中ブイ3
の固有周期が波周期範囲に近く水中ブイ3の運動が大き
くなることも考えられる。その場合には、計測データに
水中ブイ3の運動による計測誤差が混入する恐れがある
ため、本発明者等は、この複合型波高計11による計測
データの数値シミュレーションを実施して、その誤差の
検討を行なった結果、この複合型波高計11が観測対象
としている20m以上の水深では実用上問題がないこと
を確認した。
However, depending on the observation depth, the underwater buoy 3
It is conceivable that the natural period of is close to the wave period range and the motion of the underwater buoy 3 becomes large. In that case, the measurement data may include a measurement error due to the movement of the underwater buoy 3. Therefore, the present inventors carry out a numerical simulation of the measurement data by the composite wave height meter 11 to determine the error. As a result of the examination, it was confirmed that there is no problem in practical use at a water depth of 20 m or more, which is the object of observation of the composite wave height meter 11.

【0022】さらに、水平方向の運動が大きい場合に
は、水中ブイ3は沈み込むことになり、その結果、鉛直
方向にも運動するが、水中ブイ3が大きく沈み込んだ場
合には、水面までの距離を静止位置よりも長く測定する
ため、水面変動を大きく評価することになる。しかしな
がら、この実施例2では、水中ブイ3に運動計測装置を
搭載しているため、容易に計測データの補正が可能であ
る。
Further, when the horizontal movement is large, the underwater buoy 3 will sink, and as a result, the underwater buoy 3 will also move in the vertical direction, but when the underwater buoy 3 largely sinks, it will reach the water surface. Since the distance is measured longer than the stationary position, the water surface fluctuation will be greatly evaluated. However, in the second embodiment, since the motion measuring device is mounted on the underwater buoy 3, the measurement data can be easily corrected.

【0023】また、水中ブイ3の運動特性が容易に推定
できることから、水中ブイ3の人工水平台5の応答特性
の設計も簡単にでき、その実現も容易である。すなわ
ち、緊張係留の水中ブイ3の運動は固有周期付近で運動
が大きいが、それよりも短い周期範囲では非常に小さい
ため、図3の波周期に対する応答性を示す線図のような
水中ブイ3および人工水平台5の応答特性となるように
すればよい。
Further, since the motion characteristics of the underwater buoy 3 can be easily estimated, the response characteristics of the artificial horizontal base 5 of the underwater buoy 3 can be easily designed and easily realized. That is, the movement of the underwater buoy 3 under tension mooring is large near the natural period, but is very small in the period range shorter than that. Therefore, the underwater buoy 3 like the diagram showing the response to the wave period in FIG. The response characteristic of the artificial horizontal base 5 may be obtained.

【0024】さらに、波向と水中ブイ3の運動の卓越方
向は一致するため、水中ブイ3の運動を計測することに
より、波向の推定が可能となる。次に、水中ブイ3上に
搭載される運動計測装置について説明すると、水中ブイ
3は、水平方向と回転方向に運動し、水中ブイ3の水平
方向の運動計測には、加速度計あるいは傾斜計、バーテ
ィカルジャイロの使用が考えられるが、加速度計は傾斜
の影響を受けるため、人工水平台5上への搭載が必要で
あり、その設備は大がかりなものとなる。
Furthermore, since the wave direction and the predominant direction of the motion of the underwater buoy 3 coincide with each other, the wave direction can be estimated by measuring the motion of the underwater buoy 3. Next, the motion measuring device mounted on the underwater buoy 3 will be described. The underwater buoy 3 moves in the horizontal direction and the rotating direction, and for measuring the horizontal motion of the underwater buoy 3, an accelerometer or an inclinometer, Although it is possible to use a vertical gyro, since the accelerometer is affected by the inclination, it is necessary to mount the accelerometer on the artificial horizontal base 5, and the equipment becomes large-scale.

【0025】また、傾斜計では逆に水平加速度の影響を
受け、さらにバーティカルジャイロは、長時間の使用は
不能である。従って、ここでは超音波送受信部を搭載し
ている人工水平台5の傾斜角度を検出することにより、
水中ブイ3の運動、すなわち2方向の傾斜角度が測定で
きるようになっている。
On the contrary, the inclinometer is affected by the horizontal acceleration, and the vertical gyro cannot be used for a long time. Therefore, here, by detecting the inclination angle of the artificial horizontal table 5 equipped with the ultrasonic transmitter / receiver,
The movement of the underwater buoy 3, that is, the tilt angle in two directions can be measured.

【0026】この傾斜角度の検出は、ポテンショメータ
などによってジンバル軸の回転角度を計測する方式や、
図4に示すごとく、人工水平台5であるジンバル5Aの
自在継手の軸14の下方の底部に光源13を置き、その
動きをCCD撮像素子15で検出する方式などが考えら
れる。また、水中ブイ3の回転運動の計測には、方位コ
ンパスを用いることができる。
The tilt angle is detected by a method of measuring the rotation angle of the gimbal shaft with a potentiometer or the like,
As shown in FIG. 4, a method is conceivable in which a light source 13 is placed below the shaft 14 of a universal joint of a gimbal 5A, which is an artificial horizontal base 5, and its movement is detected by a CCD image sensor 15. An azimuth compass can be used to measure the rotational movement of the underwater buoy 3.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上に説明した本発明の水中ブイ式波浪
計は、超音波波高計を緊張係留した水中ブイ上に搭載し
ているので、大水深域に適用しても、超音波の性質に起
因して計測精度が悪化することがなく、計測精度が維持
されると共に、水中ブイを使用するので、大がかりな構
造物を必要とせず、経済的であるという効果がある。
INDUSTRIAL APPLICABILITY Since the underwater buoy type wave meter of the present invention described above is mounted on an underwater buoy in which an ultrasonic wave height meter is tensioned and moored, even if it is applied in a deep water region, the characteristics of ultrasonic waves. As a result, the measurement accuracy is not deteriorated, the measurement accuracy is maintained, and since the underwater buoy is used, there is an effect that it does not require a large-scale structure and is economical.

【0028】また、上記水中ブイに、超音波式波高計と
圧力センサーとを組込んだ複合型波高計を着脱自在に搭
載することにより、超音波式波高計と水圧センサーとが
互いの誤差を補正するので、より実際的な計測ができる
と共に、水中ブイは水面より潜水夫が到達できる比較的
浅い位置にあるので、波高計の設置、点検、撤去が容易
に行なわれうるという利点がある。
Further, by mounting the composite wave height meter in which the ultrasonic wave height meter and the pressure sensor are incorporated in the underwater buoy in a detachable manner, the ultrasonic wave height meter and the water pressure sensor can prevent the error between them. Since it is corrected, more practical measurement can be performed, and since the underwater buoy is at a relatively shallow position where the diver can reach from the surface of the water, there is an advantage that the crest meter can be easily installed, inspected, and removed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の水中ブイ式波浪計の実施例1における
概略側面図である。
FIG. 1 is a schematic side view of an underwater buoy type wave meter according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の水中ブイ式波浪計の実施例2における
概略側面図である。
FIG. 2 is a schematic side view of an underwater buoy type wave meter according to a second embodiment of the present invention.

【図3】図2の波浪計の水中ブイおよび人工水平台の各
応答特性を示す線図である。
3 is a diagram showing respective response characteristics of an underwater buoy and an artificial horizontal base of the wave meter of FIG.

【図4】図2の波浪計に適用される人工水平台を利用し
た運動計測装置の側断面図である。
4 is a side sectional view of a motion measuring device using an artificial horizontal base applied to the wavemeter of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アンカー 2 係留索 3 水中ブイ 5 人工水平
台 10 超音波式波高計 11 複合型波
高計
1 Anchor 2 Mooring cable 3 Underwater buoy 5 Artificial horizontal stand 10 Ultrasonic wave crest meter 11 Combined crest meter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井戸 輝彦 東京都町田市南つくし野2丁目28番19 有 限会社アイオーテクニック内 (72)発明者 大谷 明 東京都町田市南つくし野2丁目28番19 有 限会社アイオーテクニック内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Teruhiko Ido 2-28-19 Minami Tsukushino, Machida-shi, Tokyo Within Aiotech Limited Ltd. (72) Inventor Akira Otani 2-28-19 Minami Tsukushino, Machida-shi, Tokyo Yes Limited company Aio Technique

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水中に一点で緊張係留された水中ブイに
取付けた人工水平台上に、超音波式波高計を搭載した水
中ブイ式波浪計。
1. An underwater buoy type wave meter in which an ultrasonic wave height meter is mounted on an artificial horizontal stand mounted on an underwater buoy tensioned and moored at one point in water.
【請求項2】 水中に一点で緊張係留された水中ブイに
取付けた人工水平台上に、超音波式波高計と水圧センサ
ーとを組込んだ複合型波高計を着脱自在に搭載した水中
ブイ式波浪計。
2. An underwater buoy type in which a composite wave height meter incorporating an ultrasonic wave height meter and a water pressure sensor is removably mounted on an artificial horizontal platform attached to an underwater buoy tensioned and moored at one point in water. Wave total.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101039816B1 (en) * 2009-10-20 2011-06-09 강릉원주대학교산학협력단 Node installation apparatus for underwater
CN108981747A (en) * 2018-05-07 2018-12-11 中船重工鹏力(南京)大气海洋信息系统有限公司 The wave direction calibrating installation of wave buoy

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