JPH05323045A

JPH05323045A - 降雪量計測装置及びその方法

Info

Publication number: JPH05323045A
Application number: JP15147492A
Authority: JP
Inventors: Masami Koshimura; 正己越村
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1992-05-19
Filing date: 1992-05-19
Publication date: 1993-12-07

Abstract

(57)【要約】【目的】ゴミや太陽光による感度の低下と誤動作を生
じることがなく、小型でかつ簡単な構造で高精度に降雪
量を計測する。【構成】降る雪を受ける受雪用熱伝導板１０に主ヒー
タ２０、主サーミスタ１６及び第１補正ヒータ１５ａ
が、降る雪を受けない補正用熱伝導板１１に副サーミス
タ１７及び第２補正ヒータ１５ｂがそれぞれ接触して設
けられる。コントローラ３６は主サーミスタの電圧検出
回路３３と副サーミスタの電圧検出回路３４の各検出出
力から、サーミスタ用電力供給回路３１，３２とヒータ
用電力供給回路３０，４０の電力供給を制御する。主ヒ
ータに供給された電力量を電力量計３７で計測して降雪
強度を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は降雪を検知しかつその降
雪量を計測する装置及びその方法に関する。更に詳しく
は、散水式、電気ヒータ式、温水パイプ埋設式等の融雪
装置を降雪時に自動的に作動させるに適した降雪量計測
装置及び方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】降雪を検知し或いは降雪量を計測する方
式として、例えば電極方式、レーザ光線方式、超音波方
式、熱電対を用いた方式等がある。電極方式では、傾斜した受雪体の裏面にヒータを設
け、表面に両電極を一定の間隔で設け、受雪体上の雪が
融けたときの融雪水による両電極間の電気伝導度により
降雪を検知する。レーザ光線方式では、特開昭５５−１２９７８３号
公報に示されるように、上下動可能なレーザ光発光源
と、この発光源からのレーザ光線を受光する上下方向に
延びる受光柱とを間隔をあけて降雪場所にそれぞれ設置
し、レーザ光発光源を上昇させて受光柱がレーザ光線を
受光し始める発光源の高さを積雪深として計測する。超音波方式では、特開昭５５−９１８１号公報に示
されるように、ホーンから直下の雪面に向けて超音波が
放射され、雪面で反射した超音波がホーンで信号変換さ
れて受波回路に供給され、ここで反射成分による信号を
処理して降雪量を計測する。

【０００３】熱電対方式では、特公昭５７−６０５
８５号公報に示されるように、雪を受ける受雪用加熱板
に第１及び第２のヒータと１つの熱電対を設け、雪を受
けない補正用加熱板に１つのヒータと１つの熱電対を設
け、受雪用加熱板の第２のヒータと補正用加熱板のヒー
タを直列に結線する。雨が雪に変わる外気温度が約３℃
以下になった場合に、直列に結線した２つのヒータに電
流が流され、加熱用及び補正用加熱板の温度がそれぞれ
一定に保たれる。ここで、降雪があるときには受雪用加
熱板の温度が下がるため、この温度を受雪用加熱板の第
１のヒータに電流を流して補正用加熱板の温度と等しく
し、受雪用加熱板の温度を一定に保つ。この第１のヒー
タに流れる電力量を計測することにより降雪量を知るこ
とができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】の電極方式では、融
雪水が存在しない状態で電極間にごみが連なった場合、
このごみが僅かであっても電極間が導通状態になり誤動
作の原因になる。また電極が直接水分と接触するため、
錆を生じ易く、また電極が銀の場合には電極間全てに融
雪水がなくても融雪水においてイオン移動（ion migrat
ion）が生じて導通状態となり誤動作の原因となる。
のレーザ光線方式では、発光源や受光柱がごみなどによ
って覆われると感度が著しく低下する。また太陽光など
発光源以外の光源の受光により誤動作し易い。の超音
波方式の場合でも同様であり、しかも装置が高価になり
易い。上記の〜のいずれの場合も気温が高い時でも
動作してしまう。の熱電対方式では、ヒータの数が多
く、構造が複雑で、小型化できない。また熱電対は温度
変化に対する感度が比較的低く、これを高感度にして熱
電対の精度を上げるためには、基準温度（ゼロ接点）の
高精度化等を必要とし、システムとして値段が高くな
る。

【０００５】本発明の目的は、ごみや太陽光による感度
の低下と誤動作を生じることがなく、小型でしかも簡単
な構造で高精度に降雪量を計測し得る降雪量計測装置及
びその方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成を図１に基づいて説明する。本発明の降
雪量計測装置は、降る雪を受ける受雪用熱伝導板１０
と、降る雪を受けない補正用熱伝導板１１と、受雪用熱
伝導板１０に接触して設けられ前記熱伝導板１０の温度
変化により抵抗値が変化する主サーミスタ１６と、補正
用熱伝導板１１に接触して設けられ熱伝導板１１の温度
変化により抵抗値が変化する副サーミスタ１７と、主サ
ーミスタ１６に印加される電圧を検出する第１電圧検出
回路３３と、副サーミスタ１７に印加される電圧を検出
する第２電圧検出回路３４と、熱伝導板１１に接触して
設けられ熱伝導板１１の温度を降雪時の所定の外気温に
相応した基準温度になるように加熱可能な第２補正ヒー
タ１５ｂと、熱伝導板１０に接触して設けられ熱伝導板
１０の温度を上記基準温度になるように加熱可能な第１
補正ヒータ１５ａと、熱伝導板１０に接触して設けられ
降雪により温度低下した熱伝導板１０を加熱可能な主ヒ
ータ２０と、主サーミスタ１６及び副サーミスタ１７に
電力を供給するサーミスタ用電力供給回路３１，３２
と、第１補正ヒータ１５ａ及び第２補正ヒータ１５ｂに
電力を供給する補正ヒータ用電力供給回路４０と、主ヒ
ータ２０に電力を供給する主ヒータ用電力供給回路３０
と、主ヒータ用電力供給回路３０が供給した電力量を計
測する電力量計３７と、第１及び第２電圧検出回路３
３，３４の各検出電圧値からサーミスタ用電力供給回路
３１，３２、補正ヒータ用電力供給回路４０及び主ヒー
タ用電力供給回路３０を制御し、かつ電力量計３７が計
測した電力量から受雪用熱伝導板１０の降雪強度を出力
するコントローラ３６とを備えたものである。

【０００７】また本発明の降雪量計測方法は、先ず降る
雪を受けない補正用熱伝導板１１に接触して設けられた
副サーミスタ１７にこのサーミスタ１７が自己加熱しな
い程度の微弱電流を流し、微弱電流による副サーミスタ
１７の抵抗値Ｒ_Bを計測する。ここで降雨が雪に変わ
る約３℃以下の外気温になったとき、即ち副サーミスタ
１７の抵抗値Ｒ_Bがこの温度に相当する第２抵抗値Ｒ_B3
以上になったとき、第２補正ヒータ１５ｂに電流を流し
て、このヒータ１５ｂを加熱させてその抵抗値Ｒ _Bを上
記所定の外気温の基準温度に相応した第２抵抗値Ｒ_B3に
なるように調整維持する。降る雪を受ける受雪用熱伝導
板１０に接触して設けられかつ第２補正ヒータ１５ｂに
直列に接続された第１補正ヒータ１５ａにも電流を流し
て、熱伝導板１１を加熱する。これにより主サーミスタ
１６の抵抗値Ｒ_Aを上記基準温度に相応した第１抵抗値
Ｒ_A3に調整維持する。更に降雪により受雪用熱伝導板１
０の温度が低下し、主サーミスタ１６の抵抗値Ｒ_Aが第
１抵抗値Ｒ_A3より大きくなるとき、この抵抗値Ｒ_Aを第
１抵抗値Ｒ_A3になるように主ヒータ２０を加熱させる。
続いてこのヒータ２０が消費した電力量を計測し、電力
量から受雪用熱伝導板１０が受けた雪の融解に要した熱
量を求め、熱量を受雪用熱伝導板１０の受雪面積で除算
して降雪強度を求める。

【０００８】以下、本発明を詳述する。図１に示すよう
に、本発明の降雪量計測装置は、降る雪を受ける受雪用
熱伝導板１０と降る雪を受けない補正用熱伝導板１１と
をそれぞれ中空体、例えば筒体１２及び１３の端部にこ
れらの内部１２ａ及び１３ａを塞ぐように接着剤やねじ
等により固着される。図２に示すように単一の中空体１
４の上面に受雪用熱伝導板１０を設け、中空体１４の下
面に補正用熱伝導板１１を設けてもよい。この場合に
は、より一層小型になり取付コストが安価で済む。熱伝
導板で中空体を塞ぐことによりサーミスタの取付場所で
ある中空体内部１２ａ〜１４ａへの雪、雨、水蒸気、ご
み等の侵入を防止できる。熱伝導板１０及び１１は銀、
銅等のような熱伝導度が大きい材料が感度の上から好ま
しく、錆等が発生しないように表面処理をしておくこと
がより好ましい。また補正用熱伝導板１１は受雪用熱伝
導板１０と同一の熱放散定数、即ち同一形状で同一材料
を形成し、受雪用熱伝導板１０と同一環境に設置するこ
とが補正を容易にし設計が簡単になるため好ましい。両
熱伝導板１０及び１１の熱放散定数を同一にした場合に
は、これに取付けるサーミスタ１６及び１７が自己加熱
により生じる熱量は同じである必要があり、主サーミス
タ１６と副サーミスタ１７の所定温度の第１抵抗値Ｒ_A3
と第２抵抗値Ｒ_B3とは同じ値にしておく。しかし、両熱
伝導板１０及び１１の形状や種類が異なるとき、或いは
ヒータ２０自身の熱容量が大きいときにはその分だけ主
サーミスタ１６の抵抗値を副サーミスタ１７の抵抗値よ
り大きくしておく。ヒータ２０の熱容量が極めて大きい
ときには補正用熱伝導板１１にもダミーとして無結線の
ヒータを取付けることが好ましい。

【０００９】図２に示すように勾配をつけて受雪用熱伝
導板１０を設けると、融雪水が熱伝導板１０から流れ落
ち好ましい。これは融雪水が受雪用熱伝導板１０の表面
に表面張力等により貯まると、受雪用熱伝導板１０の雪
の融解に費やされる熱エネルギが融雪水の昇温にも費や
され、正確に融雪のための熱エネルギを計測できなくな
るからである。中空体１２、１３及び１４は計測誤差を
減少しかつ電力消費量を増大させないために熱不導体で
あることが好ましい。この傾斜角度θは１０〜４０度の
範囲から決められる。θが１０度未満では融雪水が流れ
にくく、一方４０度を超えると降雪が付着しにくくなり
好ましくない。

【００１０】受雪用熱伝導板１０には主ヒータ２０、主
サーミスタ１６及び第１補正ヒータ１５ａが、また補正
用熱伝導板１１には副サーミスタ１７と第２補正ヒータ
１５ｂがそれぞれ接触して設けられる。主ヒータ２０は
受雪用熱伝導板１０を加熱するためのものである。また
第１補正ヒータ１５ａは受雪用熱伝導板１０が降雨が雪
に変わる所定の外気温に相応した基準温度になるように
加熱するためのものであり、第２補正ヒータ１５ｂは補
正用熱伝導板１１が上記基準温度になるように加熱する
ためのものである。副サーミスタ１７のサーミスタ特
性、即ち上記基準温度における抵抗値及び温度係数は、
主サーミスタ１６のサーミスタ特性と同一であることが
補正を容易にし好ましい。具体的にはこれらのサーミス
タ１６及び１７はそれぞれＮＴＣサーミスタであって、
図示するように表面を外気に接する面とするとき、受雪
用熱伝導板１０及び補正用熱伝導板１１の各裏面に設け
られる。補正用熱伝導板１１が防雪又は防雨カバー１８
で覆われるとき（図１）には、図示しないが、副サーミ
スタ１７及びヒータ１５ｂは補正用熱伝導板１１の表面
に設けてもよい。カバー１８に通気孔１８ａを設けてお
くと、補正精度が向上し好ましい。また中空体１４に設
けられる受雪用熱伝導板１０の中空体内部１４ａを臨む
内面にはヒータ２０，１５ａ及び主サーミスタ１６が、
また補正用熱伝導板１１の中空体内部１４ａを臨む内面
にはヒータ１５ｂ及び副サーミスタ１７がそれぞれ接着
される。中空体１２，１３及びカバー１８はねじ１９に
より基板２１に、中空体１４は中空アーム２２を介して
壁２３の内面にそれぞれ取付けられる。基板２１及び壁
２３は降雪場所に設置される。基板２１には配線孔１９
ａ，１９ｂが、壁２３には配線孔２３ａがそれぞれ設け
られる。中空アーム２２の先端は中空体１４を貫通して
中空体１４に固着され、中空アーム２２の基端は配線孔
２３ａを覆って壁２３に接着される。壁２３を筒壁にし
て、中空体１４を筒壁の内部に設けると、吹雪のときに
も降る雪を安定して高精度に計測できる。

【００１１】図１に示すように、主ヒータ２０の配線２
０ａは配線孔１９ａを通って主ヒータ用電力供給回路３
０に接続される。主サーミスタ１６の配線１６ａ及び副
サーミスタ１７の配線１７ａは主サーミスタ用電力供給
回路３１及び副サーミスタ用電力供給回路３２にそれぞ
れ接続される。第１補正ヒータ１５ａ及び第２補正ヒー
タ１５ｂは直列に結線し、その配線１５Ｃが補正ヒータ
用電力供給回路４０に接続される。配線１６ａには主サ
ーミスタ１６に印加される電圧を検出する第１電圧検出
回路３３が、また配線１７ａには副サーミスタ１７に印
加される電圧を検出する第２電圧検出回路３４がそれぞ
れ接続される。３５は電源端子である。電圧検出回路３
３及び３４の検出出力はマイクロコンピュータからなる
コントローラ３６に接続される。コントローラ３６の制
御出力は電力供給回路３１、３２、３０及び４０に接続
される。コントローラ３６は電力供給回路３１及び３２
によりサーミスタ１６及び１７にそれぞれ供給する電力
量（電流ｉ_A及びｉ_B）を制御し、また補正ヒータ用電力
供給回路４０により補正用ヒータ１５ａ及び１５ｂに供
給する電力量（電流ｉ_T）を制御し、更に電力供給回路
３１により主ヒータ２０に供給する電力量（電流ｉ_H）
を制御する。電力供給回路３０にはこの電力供給回路３
０が主ヒータ２０に供給した電力量を計測する電力量計
３７が接続される。この電力量計３７の出力はコントロ
ーラ３６に接続される。またコントローラ３６の制御出
力はプリンタ３９及び融雪装置４５に接続される。図２
に示すサーミスタ１６，１７の配線１６ａ，１７ａ、主
ヒータ２０の配線２０ａ及び補正ヒータ１５ａ，１５ｃ
の配線１５ｃは束ねられワイヤハーネス４１の形態で中
空アーム２２及び配線孔２３ａを通って壁２３外のサー
ミスタ用電力供給回路３１，３２及びヒータ用電力供給
回路３０，４０に接続される。図２では他の図１に示し
た電気回路は省略している。

【００１２】次にこのような構成の降雪量計測装置の使
用方法について説明する。＜計測準備＞先ず、副サーミスタ１７に自己加熱しない
程度の微弱な電流を流し、電圧検出回路３４が検出する
電圧より抵抗値Ｒ_Bを求め、この抵抗値から計測場所の
外気温を測定する。外気温が３℃以下のときに雨降りで
なく降雪状態になることが経験的に知られているため、
外気温が３℃以下のときは計測を続け、第２補正ヒータ
１５ｂに電流を流してこのヒータ１５ｂを加熱させて副
サーミスタ１７の抵抗値Ｒ_Bを所定温度の３℃に相応し
た抵抗値Ｒ_B3に調整維持する。このとき第２補正ヒータ
１５ｂと直列に接続された第１補正ヒータ１５ａにも電
流が流れ、このヒータ１５ａに加熱されて主サーミスタ
１６の抵抗値Ｒ_Aは所定温度の３℃に相応した抵抗値Ｒ
_A3に調整維持される。具体的には、コントローラ３６は
サーミスタ用電圧供給回路３１及び３２により主サーミ
スタ１６及び副サーミスタ１７にそれぞれ自己加熱しな
い程度の電流を流し、かつ補正ヒータ用電力供給回路４
０により補正ヒータ１５ａ及び１５ｂに電流を流し、電
圧検出回路３４が検出する電圧から求めた抵抗値Ｒ_Bを
Ｒ_B＝Ｒ _B ₃となるように制御する。降雪のない状態では
主サーミスタ１６の抵抗値Ｒ_AはＲ_A＝Ｒ_A3になる。

【００１３】＜降雪量の計測＞この状態で雪Ｃ（図１）
が降り始め、受雪用熱伝導板１０が雪Ｃを受けると、熱
伝導板１０は雪で冷却され、サーミスタ１６の抵抗値Ｒ
_AはＲ_A3より大きくなろうとする。コントローラ３６は
サーミスタ１６の抵抗値Ｒ_AがＲ_A3より大きくなり始め
ると、主ヒータ用電力供給回路３０により主ヒータ２０
に電流ｉ_Hを流し、主ヒータ２０を加熱する。主ヒータ
２０の発熱によって、熱伝導板１０の温度が上昇する。
コントローラ３６は雪による熱伝導板１０の温度降下を
主ヒータ２０の加熱により補い、常に主サーミスタ１６
の抵抗値Ｒ_AがＲ_A3になるように維持する。この主ヒー
タ２０に流れる電流ｉ_Hがゼロでなくなるとき、即ち配
線２０ａに電流ｉ_Hが流れ始めると降雪状態になったこ
とを検知できる。またこの電流値ｉ_H或いはヒータ２０
に供給された電力量Ｐよりサーミスタ１６をサーミスタ
１７と同じ温度に保つに必要な電力量が分るため、降雪
強度Ｖ（ｇ／ｃｍ²・分）を求めることができる。

【００１４】即ち、降る雪を受ける受雪用熱伝導板１０
の受雪面積Ｓ（ｃｍ²）に降る降雪量は１分当りＳ・Ｖ
（ｇ／分）であり、これが主ヒータ２０、主サーミスタ
１６及び第１補正ヒータ１５ａにより３℃に維持された
熱伝導板１０の熱により融解されるため、雪の融解熱を
８０ｃａｌ／ｇとすれば、その熱量は８０・Ｓ・Ｖ（ｃ
ａｌ／分）となる。一方、電力Ｐ（ｗａｔｔ・秒）は、
１分間当り６０・Ｐ／４．２（ｃａｌ／分）であるか
ら、６０・Ｐ／４．２＝８０・Ｓ・ＶＶ＝Ｐ／５．６・Ｓ（１）となる。主ヒータ２０が消費した電力量を電力量計３７
で計測し、コントローラ３６はその電力量Ｐと、予め分
っている受雪用熱伝導板１０の受雪面積Ｓとにより、上
記式（１）から降雪強度Ｖを求める。このコントローラ
３６で求めた降雪強度はプリンタ３９に印刷され、その
降雪強度が所定値を超えるときには融雪装置４０を作動
させる。

【００１５】

【実施例】次に本発明の実施例を説明する。本発明はこ
の実施例に限られるものではない。図１に示すように、
塩化ビニルのパイプからなる中空体１２及び１３の各上
面に銅板からなる受雪用熱伝導板１０及び補正用熱伝導
板１１をエポキシ系接着剤により取付ける。中空体１２
及び１３の各サイズはともに外径２１ｍｍ、内径１４ｍ
ｍ、高さ１５ｍｍである。また熱伝導板１０及び１１の
各サイズはともに直径２０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍであ
る。外径２．０ｍｍ、内径１．１ｍｍ、長さ３．８ｍｍ
のガラス管にサーミスタ素子を挿入し、サーミスタ素子
の両端にジュメット線（dumet wire)を押当てた状態で
ガラス管内にサーミスタ素子を封入して作られたサーミ
スタを２つ用意する。これらのサーミスタはともに３℃
の抵抗値Ｒ₃が６．０ｋΩであって、３℃と２５℃の間
のＢ定数が３３７０Ｋである線径０．３ｍｍのリード付
きのＤＨＴ（double heat-sink diode thermister）型
サーミスタである。一方のサーミスタを主サーミスタ１
６としてこれを受雪用熱伝導板１０の裏面に、他方のサ
ーミスタを副サーミスタ１７としてこれを補正用熱伝導
板１１の裏面にそれぞれエポキシ系接着剤で樹脂モール
ドして固定する。また、受雪用熱伝導板１０の裏面には
主サーミスタ１６の両端の近傍に並べて、１００Ω（１
／４Ｗ）の抵抗値で外径２．２ｍｍ、長さ６ｍｍ、リー
ド線径が０．６ｍｍである抵抗体２つを主ヒータ２０及
び第１補正ヒータ１５ａとして上記と同様にエポキシ系
接着剤で樹脂モールドしてそれぞれ固定する。更に、補
正用熱伝導板１１の裏面には副サーミスタ１７の近傍
に、上記と同じ抵抗体を第２補正ヒータ１５ｂとして上
記と同様にエポキシ系接着剤で樹脂モールドして固定す
る。

【００１６】サーミスタ及び熱伝導板を有する中空体１
２及び１３を基板２１にねじ１９により両者を約７ｃｍ
離してそれぞれ取付ける。配線１５ｃ，１６ａ，１７ａ
及び２０ａを図１に示す電気回路に接続する。中空体１
３には上面に孔がなく側面に直径１．５ｍｍの多数の通
気孔１８ａの開いた直径７０ｍｍ、高さ７０ｍｍの筒状
のカバー１８を被せ、その中心に中空体１３が位置する
ようにねじ１９で固定する。降雪のない状態で、計測の
準備をした。即ち補正用熱伝導板１１のサーミスタ１７
に自己加熱が生じない程度の微弱な１μＡの電流を流
し、その抵抗値を測定した結果、６．７４ｋΩで、温度
に換算すると約０℃であった。補正用熱伝導板１１のサ
ーミスタ１７の抵抗値が６ｋΩ以上となっていたため、
ｉ_Tの電流を増加させ６ｋΩ、即ち３℃に保つこととし
た。これに要した電流値は９．３ｍＡであった。この時
の受雪用熱伝導板１０のサーミスタ１６にも電流が流れ
るため、抵抗値は同様に６．０ｋΩとなった。

【００１７】次に、計測を開始した。雪が降り始める
と、受雪用熱伝導板１０の抵抗値Ｒ_Aは６ｋΩから増加
し始めたため、主ヒータ２０に電流ｉ_Hを流し、この抵
抗値Ｒ_Aを６．０ｋΩの抵抗値Ｒ_A3とするようにした。
電流ｉ_Hが流れ始めることから、雪が降り始めたことを
検知できた。続いて、降雪強度がほぼ一定とみなされる
時間内で、ビーカーに雪を一定時間受け、一定面積に降
る雪の量を算出した。この時の重量より算出した降雪強
度は１．６ｍｇ／分・ｃｍ²であった。一方、この際の
受雪用熱伝導板１０の主ヒータ２０に流した電流は平均
１７ｍＡであった。この時の主ヒータ２０で消費した電
力ＰはＰ＝ｉ²・Ｒ＝（１７×１０^-3）²×１００＝２．８９×
１０^-2（Ｗ）、面積Ｓは３．１４ｃｍ²であるから、前述した式（１）
よりＶ＝Ｐ／５．６・Ｓ＝１．６４ｍｇ／分・ｃｍ² となり、ビーカーで採取した量より算出した値とほぼ一
致していることを確かめた。更に、雪が雨に変った状態
では、ヒータ電流ｉ_Hがゼロとなると同時に、電流ｉ_Tを
１μＡまで低下させても抵抗値は６ＫΩ以下、即ち３℃
以上となり雪と雨の区別ができることが判った。

【００１８】

【発明の効果】本発明は、熱伝導板にサーミスタとヒー
タを接触して設けたものであり、ヒータの加熱により受
雪用熱伝導板を一定の温度に維持することができるた
め、降雪検知システムが極めて簡単となる。このため、
ごみ等による誤動作がなく、小型で、しかも低価格な降
雪検知システムを得ることができ、かつサーミスタ自身
が温度センサであるため、気温が高い状態では動作しな
いように設計されているので、省電力化が可能である。
また、降る雪を受ける受雪用熱伝導板と降る雪を受けな
い補正用熱伝導板に接触して設けられた主サーミスタと
副サーミスタのサーミスタ特性と抵抗値を同一にするこ
とにより、降雪後にサーミスタに流れる電流の増加量を
精度良く測定することができる。また、サーミスタは温
度変化に対し、極めて大きな感度を有し、かつサーミス
タは熱電対のような基準点（ゼロ接点）を要しないか
ら、高精度化も容易である。更にサーミスタに流す電流
はごくわずかであるから、たとえセンサ内部に融雪水の
侵入があってもサーミスタ素子の電極間のイオン移動(i
onmigration)も最小限に抑えることができ、信頼性が高
い。

【００１９】更に、降った雪の融解熱を利用して降雪量
を求めるので、降る雪を検知する受雪用熱伝導板を３℃
に保持するに必要な単位面積当りの電力量が容易に分
る。また、容易にその時点の雪の降雪強度に応じた１ｃ
ｍ²当りの電力量がヒータに流れる電流からわかり、か
つサーミスタに流れる電流量から降雪状態でないときの
３℃に保持するに必要な電力量がわかる。この２つの電
力量の合計が雪を融雪するために必要なその時点での電
力量であるから、これにより融雪装置と組合わせれば、
その積雪状態及び気温、気流、湿度等の外気の状態に応
じて融雪装置の電力を調節できるため、融雪装置の省電
力化が可能である。なお、サーミスタは熱電対と比べる
と温度に対する感度が高く、しかも抵抗値を種々選べる
から容易に感度を上げることができる。例えば、比較的
起電力が大きいクロメル−アルメル熱電対の場合でも１
℃当り０．０４ｍＶに対し、サーミスタは１℃当り約４
％抵抗値が変化するから、抵抗値５ｋΩ、電流値１ｍＡ
では２００ｍＶ、１μＡでも０．２ｍＶと検出感度が極
めて高く、検出回路が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の降雪量計測装置の構成図。

【図２】本発明の別の実施例の降雪量計測装置の構成
図。

【符号の説明】

１０受雪用熱伝導板１１補正用熱伝導板１２，１３，１４中空体１４ａ中空体内部１５ａ第１補正ヒータ１５ｂ第２補正ヒータ１６主サーミスタ１７副サーミスタ２０主ヒータ３０主ヒータ用電力供給回路３１主サーミスタ用電力供給回路３２副サーミスタ用電力供給回路３３第１電圧検出回路３４第２電圧検出回路３６コントローラ３７電力量計

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】降る雪を受ける受雪用熱伝導板(10)と、降る雪を受けない補正用熱伝導板(11)と、前記受雪用熱伝導板(10)に接触して設けられ前記熱伝導
板(10)の温度変化により抵抗値が変化する主サーミスタ
(16)と、前記補正用熱伝導板(11)に接触して設けられ前記熱伝導
板(11)の温度変化により抵抗値が変化する副サーミスタ
(17)と、前記主サーミスタ(16)に印加される電圧を検出する第１
電圧検出回路(33)と、前記副サーミスタ(17)に印加される電圧を検出する第２
電圧検出回路(34)と、前記熱伝導板(11)に接触して設けられ前記熱伝導板(11)
の温度を降雪時の所定の外気温に相応した基準温度にな
るように加熱可能な第２補正ヒータ(15b)と、前記熱伝導板(10)に接触して設けられ前記熱伝導板(10)
の温度を前記基準温度になるように加熱可能な第１補正
ヒータ(15a)と、前記熱伝導板(10)に接触して設けられ降雪により温度低
下した前記熱伝導板(10)を加熱可能な主ヒータ(20)と、前記主サーミスタ(16)及び前記副サーミスタ(17)に電力
を供給するサーミスタ用電力供給回路(31,32)と、前記第１補正ヒータ(15a)及び第２補正ヒータ(15b)に電
力を供給する補正ヒータ用電力供給回路(40)と、前記主ヒータ(20)に電力を供給する主ヒータ用電力供給
回路(30)と、前記主ヒータ用電力供給回路(30)が供給した電力量を計
測する電力量計(37)と、前記第１及び第２電圧検出回路(33,34)の各検出電圧値
から前記サーミスタ用電力供給回路(31,32)、補正ヒー
タ用電力供給回路(40)及び主ヒータ用電力供給回路(30)
を制御し、かつ前記電力量計(37)が計測した電力量から
受雪用熱伝導板(10)が受けた雪の融解に要した熱量を求
め前記熱量を前記受雪用熱伝導板(10)の受雪面積で除算
して降雪強度を出力するコントローラ(36)とを備えた降
雪量計測装置。
【請求項２】受雪用熱伝導板(10)がその表面に降る雪
を受けるように設けられ、主サーミスタ(16)、第１補正ヒータ(15a)及び主ヒータ
(20)が前記受雪用熱伝導板(10)の裏面に接触して設けら
れ、副サーミスタ(17)及び第２補正ヒータ(15b)が補正用熱
伝導板(11)の表面又は裏面に接触して設けられた請求項
１記載の降雪量計測装置。
【請求項３】補正用熱伝導板(11)は受雪用熱伝導板(1
0)と同一形状でかつ同一材料である請求項１記載の降雪
量計測装置。
【請求項４】副サーミスタ(17)のサーミスタ特性が主
サーミスタ(16)のサーミスタ特性と同一である請求項１
記載の降雪量計測装置。
【請求項５】中空体(14)の上面に受雪用熱伝導板(10)
が設けられ、前記中空体(14)の下面に補正用熱伝導板(1
1)が設けられ、前記中空体内部(14a)を臨む前記受雪用
熱伝導板(10)の内面に主サーミスタ(16)、第１補正ヒー
タ(15a)及び主ヒータ(20)が設けられ、前記中空体内部
(14a)を臨む前記補正用熱伝導板(11)の内面に副サーミ
スタ(17)及び第２補正ヒータ(15b)が設けられた請求項
１記載の降雪量計測装置。
【請求項６】受雪用熱伝導板(10)が勾配をつけて設け
られた請求項１又は請求項２記載の降雪量計測装置。
【請求項７】降る雪を受けない補正用熱伝導板(11)に
接触して設けられた副サーミスタ(17)に前記副サーミス
タ(17)が自己加熱しない程度の微弱電流を流し、前記微弱電流による前記副サーミスタ(17)の抵抗値(R_B)
を計測し、降雨が雪に変わる所定の外気温になったとき、前記補正
用熱伝導板(11)に接触して設けられた第２補正ヒータ(1
5b)と降る雪を受ける受雪用熱伝導板(10)に接触して設
けられかつ前記第２補正ヒータ(15b)に直列に接続され
た第１補正ヒータ(15a)にそれぞれ電流を流して、前記
熱伝導板(11)を加熱することにより前記抵抗値(R_B)を前
記所定の外気温の基準温度に相応した第２抵抗値(R_B3)
になるように調整維持し、同時に前記熱伝導板(10)を加
熱することにより主サーミスタ(16)の抵抗値(R_A)を前記
基準温度に相応した第１抵抗値(R_A3)に調整維持し、降雪により前記受雪用熱伝導板(10)の温度が低下し前記
主サーミスタ(16)の抵抗値(R_A)が前記第１抵抗値(R_A3)
より大きくなるとき、前記抵抗値(R_A)を前記第１抵抗値
(R_A3)になるように主ヒータ(20)を加熱させ、前記主ヒータ(20)が消費した電力量を計測し、この電力量から前記受雪用熱伝導板(10)が受けた雪の融
解に要した熱量を求め、前記熱量を前記受雪用熱伝導板(10)の受雪面積で除算し
て降雪強度を求める降雪量計測方法。