JPH07287027A - 流速測定装置 - Google Patents
流速測定装置Info
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- JPH07287027A JPH07287027A JP8001994A JP8001994A JPH07287027A JP H07287027 A JPH07287027 A JP H07287027A JP 8001994 A JP8001994 A JP 8001994A JP 8001994 A JP8001994 A JP 8001994A JP H07287027 A JPH07287027 A JP H07287027A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 流量計やブイが海流等の影響を受けて位置
が移動しても、正確な流速を測定することができる流速
測定装置を得ること。 【構成】 水底にアンカー１を設置すると共に上部にブ
イ５を取り付けてアンカー１とブイ５との間に流速計４
等を設けた流速測定用ブイ２を形成し、この流速測定用
ブイ２の近傍の水底に複数個のトランスポンダ１０を設
置する。そして、トランスポンダ１０を基準にしてブイ
５の位置を一定の時間間隔で測定し、時間的変化量から
ブイ５の移動速度を算出し、流速計４によって測定され
た流速をブイ５の移動速度によって補正して、真の流速
を求める。
が移動しても、正確な流速を測定することができる流速
測定装置を得ること。 【構成】 水底にアンカー１を設置すると共に上部にブ
イ５を取り付けてアンカー１とブイ５との間に流速計４
等を設けた流速測定用ブイ２を形成し、この流速測定用
ブイ２の近傍の水底に複数個のトランスポンダ１０を設
置する。そして、トランスポンダ１０を基準にしてブイ
５の位置を一定の時間間隔で測定し、時間的変化量から
ブイ５の移動速度を算出し、流速計４によって測定され
た流速をブイ５の移動速度によって補正して、真の流速
を求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流速測定装置に係り、
さらに詳しくは、ブイの測位データによって流速計の流
速データを補正して正確な流速を求めるようにした流速
測定装置に関するものである。
さらに詳しくは、ブイの測位データによって流速計の流
速データを補正して正確な流速を求めるようにした流速
測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】海底設置型の海流測定用ブイを開示した
文献としては、例えば、株式会社産業調査会出版の「海
洋基礎」（５１頁〜５２頁）がある。この従来例では、
最下部にアンカを設け、その上部に音響切離し装置や流
速計を設け、最上部にブイを設けて、これらをロープに
よって接続している。そして、海中における流速を測定
するには、１又は複数個の海流測定用ブイをアンカによ
って海底に設置し、流速計の内部に設置された記録装置
によって時間ごとの流速を測定して記録する。一定時間
経過後、母船に設けられた送波器から音響切離し装置に
指令を送り、アンカを切り離してブイを浮上させ、流速
計を回収する。そして、流速計内部の記録を取り出し
て、測定値を知るようにしたものである。
文献としては、例えば、株式会社産業調査会出版の「海
洋基礎」（５１頁〜５２頁）がある。この従来例では、
最下部にアンカを設け、その上部に音響切離し装置や流
速計を設け、最上部にブイを設けて、これらをロープに
よって接続している。そして、海中における流速を測定
するには、１又は複数個の海流測定用ブイをアンカによ
って海底に設置し、流速計の内部に設置された記録装置
によって時間ごとの流速を測定して記録する。一定時間
経過後、母船に設けられた送波器から音響切離し装置に
指令を送り、アンカを切り離してブイを浮上させ、流速
計を回収する。そして、流速計内部の記録を取り出し
て、測定値を知るようにしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成した
海流測定用ブイでは、流量計やブイは海流の影響を受け
て位置が移動するので、流速を計ったとしてもその相対
速度を計るに過ぎない。従って、正確な流速を測定する
ことは困難で、特に流速が大きい場合はその誤差が大き
く現れてくる等の問題があった。
海流測定用ブイでは、流量計やブイは海流の影響を受け
て位置が移動するので、流速を計ったとしてもその相対
速度を計るに過ぎない。従って、正確な流速を測定する
ことは困難で、特に流速が大きい場合はその誤差が大き
く現れてくる等の問題があった。
【０００４】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたもので、流速計やブイが海流の影響を受け
て位置が移動しても正確な流速を測定することができる
流速測定装置を得ることを目的とする。
めになされたもので、流速計やブイが海流の影響を受け
て位置が移動しても正確な流速を測定することができる
流速測定装置を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる流速測定
装置は、水底にアンカーを設置すると共に上端部にブイ
を取付け、ブイとアンカーとの間に流速計等を設けてな
る流速測定用ブイを備えた流速測定装置において、ブイ
に音響測定装置及び一定時間ごとに信号を発信する送受
波器を設けると共に、流速測定用ブイの付近の水底に送
受波器から送信された信号を受信してそれぞれ異なる周
波数の応答信号を発信する複数のトランスポンダを設置
したものである。
装置は、水底にアンカーを設置すると共に上端部にブイ
を取付け、ブイとアンカーとの間に流速計等を設けてな
る流速測定用ブイを備えた流速測定装置において、ブイ
に音響測定装置及び一定時間ごとに信号を発信する送受
波器を設けると共に、流速測定用ブイの付近の水底に送
受波器から送信された信号を受信してそれぞれ異なる周
波数の応答信号を発信する複数のトランスポンダを設置
したものである。
【０００６】
【作用】トランスポンダを基準にしてブイの位置を一定
の時間間隔で測定する。そして、流速計と音響測位装置
を回収し、又はオンラインによって流速データと測位デ
ータを演算装置に入れ、時間的変化量からブイの移動速
度を算出して、流速計によって測定された流速をブイの
移動速度によって補正し、補正計算をする。
の時間間隔で測定する。そして、流速計と音響測位装置
を回収し、又はオンラインによって流速データと測位デ
ータを演算装置に入れ、時間的変化量からブイの移動速
度を算出して、流速計によって測定された流速をブイの
移動速度によって補正し、補正計算をする。
【０００７】
【実施例】図１は本発明実施例の説明図で、流速測定用
ブイとトランスポンダとによって流速測定装置を構成し
たものである。１は流速測定用ブイ２の最下部に設けら
れて水底（海底、河底など）に設置されるアンカ、３は
その上部に設けられた音響切離し装置、４はさらにその
上部に設けられ内部に記録装置を有する１又は複数個の
流速計、５は最上部に設けられた浮力を持ったブイで、
これらの各構成要素はロープ６によって接続され、水中
７に直立した状態で配置されている。８はブイ５の内部
に水密に設置された音響測位装置、９は音響測位装置８
の下部に音響測位装置８と電気的に接続して設けられた
送受波器で、音響測位装置８はブイ５の位置を正確に測
定するため一定時間ごとに送受波器９からトランスポン
ダ（後述）に対して質問信号を発する。
ブイとトランスポンダとによって流速測定装置を構成し
たものである。１は流速測定用ブイ２の最下部に設けら
れて水底（海底、河底など）に設置されるアンカ、３は
その上部に設けられた音響切離し装置、４はさらにその
上部に設けられ内部に記録装置を有する１又は複数個の
流速計、５は最上部に設けられた浮力を持ったブイで、
これらの各構成要素はロープ６によって接続され、水中
７に直立した状態で配置されている。８はブイ５の内部
に水密に設置された音響測位装置、９は音響測位装置８
の下部に音響測位装置８と電気的に接続して設けられた
送受波器で、音響測位装置８はブイ５の位置を正確に測
定するため一定時間ごとに送受波器９からトランスポン
ダ（後述）に対して質問信号を発する。
【０００８】１０ａ，１０ｂ，１０ｃは流速測定用ブイ
２のブイ５の位置を求めるために、ブイ５の周囲の水底
に複数個（実施例では３個）設置されたトランスポンダ
で、音響測位装置８の送受波器９から発せられた質問信
号に対して応答信号を発して、これを音響測位装置８の
送受波器９に送る。１１は母船１２に設けた送波器で、
音響切離し装置３に指令を送り、アンカ１を切り離して
ブイを浮上させる。１３は母船１２に設置され補正計算
に使用する演算装置である。
２のブイ５の位置を求めるために、ブイ５の周囲の水底
に複数個（実施例では３個）設置されたトランスポンダ
で、音響測位装置８の送受波器９から発せられた質問信
号に対して応答信号を発して、これを音響測位装置８の
送受波器９に送る。１１は母船１２に設けた送波器で、
音響切離し装置３に指令を送り、アンカ１を切り離して
ブイを浮上させる。１３は母船１２に設置され補正計算
に使用する演算装置である。
【０００９】上記のように構成した本実施例の作用を説
明する。水中における流速を測定するには、流速測定用
ブイ２をアンカ１を底にして水底に設置し、流速計４の
内部に設置された記録装置によって時間ごとの流速を測
定して記録する。しかしながら、このようにして測定さ
れた測定値は、流速測定用ブイ２の流速計４及びブイ５
が移動するため相対速度にすぎない。従って、正確な流
速を求めるには、ブイ５の位置を正確に測定してこの測
定値によってブイ５の移動速度を求め、先に流速計４に
よって測定した誤差を含んだ相対速度の測定値をブイ５
の測定値によって補正して、正確な流速を求める必要が
ある。その手順は以下に示す通りである。
明する。水中における流速を測定するには、流速測定用
ブイ２をアンカ１を底にして水底に設置し、流速計４の
内部に設置された記録装置によって時間ごとの流速を測
定して記録する。しかしながら、このようにして測定さ
れた測定値は、流速測定用ブイ２の流速計４及びブイ５
が移動するため相対速度にすぎない。従って、正確な流
速を求めるには、ブイ５の位置を正確に測定してこの測
定値によってブイ５の移動速度を求め、先に流速計４に
よって測定した誤差を含んだ相対速度の測定値をブイ５
の測定値によって補正して、正確な流速を求める必要が
ある。その手順は以下に示す通りである。
【００１０】図に示すように、ブイ５内部に設置された
音響測位装置８は、一定時間ごとに送受波器９からトラ
ンスポンダ１０ａ〜１０ｃに対して質問信号を発する。
この質問信号に対して、トランスポンダ１０ａ〜１０ｃ
はそれぞれ異なった周波数で応答信号を返すと、送受波
器９はこの信号を受信して音響測位装置８に送り、質問
信号送信の時刻と受信時刻との差から伝搬時間ｔ（ｓｅ
ｃ）を求める。ここで、水中の音速度をｃ（ｍ／ｓ）と
すると、送受波器９とトランスポンダ１０ａ〜１０ｃと
の直距離ｒは、ｒ＝１／２ｃｔ（ｍ）によって求めるこ
とができる。
音響測位装置８は、一定時間ごとに送受波器９からトラ
ンスポンダ１０ａ〜１０ｃに対して質問信号を発する。
この質問信号に対して、トランスポンダ１０ａ〜１０ｃ
はそれぞれ異なった周波数で応答信号を返すと、送受波
器９はこの信号を受信して音響測位装置８に送り、質問
信号送信の時刻と受信時刻との差から伝搬時間ｔ（ｓｅ
ｃ）を求める。ここで、水中の音速度をｃ（ｍ／ｓ）と
すると、送受波器９とトランスポンダ１０ａ〜１０ｃと
の直距離ｒは、ｒ＝１／２ｃｔ（ｍ）によって求めるこ
とができる。
【００１１】いま、トランスポンダ１０ａ，１０ｂ，１
０ｃの位置、Ｐ1 （ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ1 ）、Ｐ2 （ｘ2 ，
ｙ2 ，ｚ2 ）、Ｐ3 （ｘ3 ，ｙ3 ，ｚ3 ）を、キャリブ
レーション作業によって確認しておくと、ブイ５の位置
Ｐ0 （ｘ0 ，ｙ0 ，ｚ0 ）は音響測位装置８によって測
定された直距離から計算できる。その関係は、以下に示
す通りである。 （ｒ11）2 ＝（ｘ0 −ｘ1 ）2 ＋（ｙ0 −ｙ1 ）2 ＋
（ｚ0 −ｚ1 ）2 （ｒ12）2 ＝（ｘ0 −ｘ2 ）2 ＋（ｙ0 −ｙ2 ）2 ＋
（ｚ0 −ｚ2 ）2 （ｒ13）2 ＝（ｘ0 −ｘ3 ）2 ＋（ｙ0 −ｙ3 ）2 ＋
（ｚ0 −ｚ3 ）2
０ｃの位置、Ｐ1 （ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ1 ）、Ｐ2 （ｘ2 ，
ｙ2 ，ｚ2 ）、Ｐ3 （ｘ3 ，ｙ3 ，ｚ3 ）を、キャリブ
レーション作業によって確認しておくと、ブイ５の位置
Ｐ0 （ｘ0 ，ｙ0 ，ｚ0 ）は音響測位装置８によって測
定された直距離から計算できる。その関係は、以下に示
す通りである。 （ｒ11）2 ＝（ｘ0 −ｘ1 ）2 ＋（ｙ0 −ｙ1 ）2 ＋
（ｚ0 −ｚ1 ）2 （ｒ12）2 ＝（ｘ0 −ｘ2 ）2 ＋（ｙ0 −ｙ2 ）2 ＋
（ｚ0 −ｚ2 ）2 （ｒ13）2 ＝（ｘ0 −ｘ3 ）2 ＋（ｙ0 −ｙ3 ）2 ＋
（ｚ0 −ｚ3 ）2
【００１２】上記構成の流速測定装置では、トランスポ
ンダ１０ａ〜１０ｃの位置から直距離ｒ11〜ｒ13の交点
を求める計算を行うと、トランスポンダ１０ａ〜１０ｃ
を結ぶ平面の上下２つのブイの位置の解が求められる。
このうち、水底上に存在する解を選択する。このように
構成したことにより、ブイの位置が座標値計算によって
検出でき、流量計やブイが水流等の影響を受けて位置が
移動しても正確な流速を測定することができる。
ンダ１０ａ〜１０ｃの位置から直距離ｒ11〜ｒ13の交点
を求める計算を行うと、トランスポンダ１０ａ〜１０ｃ
を結ぶ平面の上下２つのブイの位置の解が求められる。
このうち、水底上に存在する解を選択する。このように
構成したことにより、ブイの位置が座標値計算によって
検出でき、流量計やブイが水流等の影響を受けて位置が
移動しても正確な流速を測定することができる。
【００１３】こうして、一定時刻ごとの位置を測定し、
時間経過による位置の変化からブイ５の移動速度を求め
る。一定時間経過後、母船１２に設けられた送波器１１
から音響切離し装置３に指令が送られ、アンカ１を切り
離してブイ５を浮上させ、流速計４を回収する。そし
て、流速計４内部の記録を取り出して、測定値を知る。
さらに、音響測位装置８の内部の記録を取り出し、その
測定値を知る。この２つのデータを演算装置１３に入れ
て、流速計４の測定値からブイ５の速度をベクトル減算
し、補正計算を行なって真の流速を求める。流速計４を
複数個設置した場合はブイ５とアンカー１とのカテナリ
ーを計算し、各深度に対する移動量を計算して補正す
る。
時間経過による位置の変化からブイ５の移動速度を求め
る。一定時間経過後、母船１２に設けられた送波器１１
から音響切離し装置３に指令が送られ、アンカ１を切り
離してブイ５を浮上させ、流速計４を回収する。そし
て、流速計４内部の記録を取り出して、測定値を知る。
さらに、音響測位装置８の内部の記録を取り出し、その
測定値を知る。この２つのデータを演算装置１３に入れ
て、流速計４の測定値からブイ５の速度をベクトル減算
し、補正計算を行なって真の流速を求める。流速計４を
複数個設置した場合はブイ５とアンカー１とのカテナリ
ーを計算し、各深度に対する移動量を計算して補正す
る。
【００１４】測定された流速をＶ1 、ブイ５の移動速度
をＶ2 とすると、真の流速Ｖは、 Ｖ＝Ｖ1 −Ｖ2 によって、計算される。なお、本実施例では、ブイ５を
回収後補正計算を行う場合について説明したが、ブイ５
の内部に演算装置１３を設置して流速データと測位デー
タとを入力すれば、オンラインで補正計算を行うことが
できるので、流速計と音響測位装置の回収作業が不要で
回収に要する時間を省略でき、流量計やブイが海流等の
影響を受けて位置が移動しても正確な流速を効率的に測
定することができる。従って、本実施例によれば、流量
計４やブイ５が水流等の影響を受けて位置が移動して
も、正確な流速を迅速に測定することができる。
をＶ2 とすると、真の流速Ｖは、 Ｖ＝Ｖ1 −Ｖ2 によって、計算される。なお、本実施例では、ブイ５を
回収後補正計算を行う場合について説明したが、ブイ５
の内部に演算装置１３を設置して流速データと測位デー
タとを入力すれば、オンラインで補正計算を行うことが
できるので、流速計と音響測位装置の回収作業が不要で
回収に要する時間を省略でき、流量計やブイが海流等の
影響を受けて位置が移動しても正確な流速を効率的に測
定することができる。従って、本実施例によれば、流量
計４やブイ５が水流等の影響を受けて位置が移動して
も、正確な流速を迅速に測定することができる。
【００１５】
【発明の効果】以上詳説したように、本発明に係る流速
測定装置は、ブイに音響測位装置及び一定時間ごとに信
号を発信する送受波器を設けると共に、流速測定用ブイ
の付近の水底に送受波器から送信された信号を受信して
それぞれ異なる周波数の応答信号を発信する複数のトラ
ンスポンダを設置し、このトランスポンダを基準にして
ブイの位置を一定間隔で測定し、時間的変化量からブイ
の移動速度を算出し、流速計によって測定された流速を
ブイの移動速度によって補正するようにしたので、流量
計やブイが水流等の影響を受けて位置が移動しても正確
な流速を測定することができる。
測定装置は、ブイに音響測位装置及び一定時間ごとに信
号を発信する送受波器を設けると共に、流速測定用ブイ
の付近の水底に送受波器から送信された信号を受信して
それぞれ異なる周波数の応答信号を発信する複数のトラ
ンスポンダを設置し、このトランスポンダを基準にして
ブイの位置を一定間隔で測定し、時間的変化量からブイ
の移動速度を算出し、流速計によって測定された流速を
ブイの移動速度によって補正するようにしたので、流量
計やブイが水流等の影響を受けて位置が移動しても正確
な流速を測定することができる。
【図１】本発明の実施例を示す説明図である。
１ アンカー ２ 流速速測定用ブイ ４ 流速計 ５ ブイ ８ 音響測位装置 ９ 送受波器 １０ａ，１０ｂ，１０ｃ トランスポンダ １２ 母船 １３ 演算装置
Claims (3)
- 【請求項１】 水底にアンカーを設置すると共に上端部
にブイを取付け、該ブイと前記アンカーとの間に流速計
等を設けてなる流速測定用ブイを備えた流速測定装置に
おいて、 前記ブイに音響測定装置及び一定時間ごとに信号を発信
する送受波器を設けると共に、 前記流速測定用ブイの付近の水底に前記送受波器から送
信された信号を受信してそれぞれ異なる周波数の応答信
号を発信する複数のトランスポンダを設置したことを特
徴とする流速測定装置。 - 【請求項２】 ブイの内部に音響測位装置を設置したこ
とを特徴とする請求項１記載の流速測定装置。 - 【請求項３】 ブイの内部に演算装置を設置したことを
特徴とする請求項１又は２記載の流速測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8001994A JP3413677B2 (ja) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | 流速測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8001994A JP3413677B2 (ja) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | 流速測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07287027A true JPH07287027A (ja) | 1995-10-31 |
| JP3413677B2 JP3413677B2 (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=13706593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8001994A Expired - Fee Related JP3413677B2 (ja) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | 流速測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3413677B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100365062B1 (ko) * | 1997-10-22 | 2002-12-16 | 요코하마 고무 가부시키가이샤 | 방현재 및 그 관리 시스템 |
| KR101019657B1 (ko) * | 2009-02-18 | 2011-03-07 | 한국해양연구원 | 음파 유속계의 계류 장치 |
| KR101133197B1 (ko) * | 2008-11-24 | 2012-04-19 | 한국해양연구원 | 해류 관측용 해저면 계류장치 |
| DE102013112873A1 (de) * | 2013-11-21 | 2015-06-03 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Durchflussmessgeräte und Verfahren zur Positionsbestimmung eines Durchflussmessgerätes |
-
1994
- 1994-04-19 JP JP8001994A patent/JP3413677B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100365062B1 (ko) * | 1997-10-22 | 2002-12-16 | 요코하마 고무 가부시키가이샤 | 방현재 및 그 관리 시스템 |
| KR101133197B1 (ko) * | 2008-11-24 | 2012-04-19 | 한국해양연구원 | 해류 관측용 해저면 계류장치 |
| KR101019657B1 (ko) * | 2009-02-18 | 2011-03-07 | 한국해양연구원 | 음파 유속계의 계류 장치 |
| DE102013112873A1 (de) * | 2013-11-21 | 2015-06-03 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Durchflussmessgeräte und Verfahren zur Positionsbestimmung eines Durchflussmessgerätes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3413677B2 (ja) | 2003-06-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |