JPH0814983A

JPH0814983A - 水圧式・電極式併用型水位測定装置および水位測定方法

Info

Publication number: JPH0814983A
Application number: JP14796594A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Kamata; 芳明鎌田
Original assignee: KYOWA SHOKO KK
Current assignee: KYOWA SHOKO KK
Priority date: 1994-06-29
Filing date: 1994-06-29
Publication date: 1996-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】いつでも検潮でき、しかも、測定精度の高い
検潮器を提供する。【構成】複数の電極２４を離間して配置した電極式検
出器Ｂと、電極式検出器の下端に設けられた水圧式検出
器Ａとを一体にして保護パイプ１１，２１，２７内に収
容した構成。【作用】複数の電極２４から、スキャニング回路によ
り順次出力を受け、該出力から種々の水面の高さを求め
る。同時に、水圧式検出器Ａの出力からも同じ水面の高
さを求める。双方の水面の高さを直交座標にとり、各測
定値を座標面上にプロットし、最小自乗法によって回帰
直線を求め、該回帰直線から水圧式検出器の検出した水
位を修正して正しい水位を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、海面などの液面の高さ
を測定する装置に関し、特に、潮位等の水位を測定する
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】港湾等において、潮位を測定すること
は、次の点から重要である。まず、船舶が運行できる水
深は、海図に記入されているが潮位観測によって得られ
たデータを基準面としている。また、河川の流入する海
浜、港湾等では海底が堆積物により水深が浅くなり、定
期的に浚渫する必要がある。浚渫船は、時々刻々変化す
る潮位を監視し、堀り進むのであり潮汐データが如何に
重要であるかがうかがえる。

【０００３】さらに、潮汐現象は複雑で、地形・季節・
気象条件等によってそのつど特有の変化をきたし、各地
で観測された潮位データの平均水面を求めることで地震
予知と地震に伴って発生するかも知れない津波予知にも
つながる地盤変動の検証等に利用されている等、近年そ
の重要性は増大している。

【０００４】現在の潮位観測は、堅固な検潮井戸を全国
的に建設し、フロート式の検潮装置によって恒久的に行
っているが、湾奥部等では、季節によりその地域特有の
異常潮位が発生し、検潮井戸のない場所での潮位を測定
する等の、きめの細かい検潮を必要とする場合もある。
しかし、新たに検潮井戸を建設するには多くの費用と労
力が必要である。そこで、簡易な検潮装置として、水圧
式検潮器が使用され、きめの細かい検潮を可能ならしめ
ている。

【０００５】ただし、水圧式検潮器単独では、分解能は
高いが、水温の変化や天候の影響を受けやすいので測定
値の信頼性に欠ける。そのため、この水圧式検潮器は、
目盛りのついた柱（これを「検潮柱」という）を併用し
ている。すなわち、検潮柱を海面に立て、これから１〜
２ｍ離れた側方に、水圧式検潮器を設けた構成としてい
る。

【０００６】この水圧式検潮器で潮位観測を行う場合
は、検潮柱の目盛りを人が読み取り、これと水圧式検潮
器のデータとを比べて検定することを条件としている。
しかし、これには、海面の穏やかな日を選ぶ、潮位
差の大きい日を選ぶ、等の制限があり、人が読み取るの
であるから当然のこととして読み取り誤差があり、検潮
柱を読むときと水圧式検潮器のデータを読むときとの時
間のずれに問題が残り、また、検定作業が頻繁にできな
いことから、検定と検定との間の信頼性に懸念が残って
いた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題の解決を図ったもので、原則としていつでも検潮で
き、しかも、測定精度の高い検潮器を提供することを目
的としている。本発明の他の目的は、水圧式と電極式を
併用し、両者で測定した水位の補正をして真の水位を測
定する方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、複数の電極を離間して直線上に配置した
電極式検出器と、該電極式検出器の下端に設けられた水
圧式検出器と、前記各電極からの信号をスキャニングし
て順次受け取り、電極式検出器の水位を検出する電極検
出部と、水圧式検出器からの信号を受けて水位を検出す
る圧力検出部と、水圧式検出器の水位を補正して真の水
位を算出する演算装置と、を有する構成を特徴としてい
る。

【０００９】また、前記電極式検出器と水圧式検出器と
が風波等の短周期の水位変動に影響されないよう保護パ
イプ内に収納され、該保護パイプにパイプの内外を連通
する導水孔を設けた構成や、前記水圧式検出器が大気圧
をキャンセルする構成とすることが望ましい。

【００１０】また、本発明の水位測定方法は、水面に対
してほぼ垂直な直線上に配置された複数の電極から、ス
キャニング回路により順次出力を受け、電極検出部によ
り、該出力から同一水面について種々の水位を求める工
程と、これらの各水位を求めるのと同期して、最下端の
電極の下方に設けられた水圧式検出器の出力から圧力検
出部により水位を求める工程と、演算装置によって、電
極検出部の水位と水圧式検出部の水位とを直交座標にと
った平面上に各測定値をプロットし、最小自乗法によっ
て回帰直線を求め、該回帰直線から水圧式検出器の検出
した水位を修正して真の水位を求める工程と、を有する
構成を特徴としている。

【００１１】

【実施例】以下、添付図面に従い本発明の実施例を詳述
する。本実施例においては、水圧式検出器と電極式検出
器を一体構造とし、両者の長所を生かす工夫をしたが、
その説明に入る前に各々の構造について説明する。

【００１２】〔水圧式検出器〕図１は、水圧式検出器Ａ
の断面を示したものである。１は水圧式検出器全体を収
納する保護パイプで、その内部空間２は、Ｏリング３で
水密が保たれている。４は半導体圧力センサーで、ゴム
製のベローズ５とその内部に充填された油を介して加え
られた水圧を、回路基板６に設けられた電気回路に伝え
電気信号に変換する（回路基板の詳細は後述する）。７
は信号ケーブルを通すパイプである。

【００１３】圧力センサー４は水位に比例した信号を出
力するが、その信号には大気圧の変化も含んでいるた
め、内部空間２の圧力を大気圧に解放し、気圧の変動分
はキャンセルしている。即ち、圧力センサー４は差動圧
タイプを使用し水圧のみを出力する。

【００１４】８は導水孔で、水位変動による圧力変化を
伝える、この孔より海水がパイプ１内に出入りする。海
水と一緒に、蛎・海藻の胞子等も進入するが、これがパ
イプ内に付着して成長すれば、測定値に支障をきたすこ
とになるため、孔の部分には、付着物防止フィルター９
を設けている。また、保護板１０で、ベローズ５の前面
部分を保護している。１１は電極式検出器に連結するた
めの保護パイプで、つぎに説明する電極式検出器の保護
パイプ２１に接続している。

【００１５】〔電極式検出器〕図２は、電極式検出器Ｂ
の断面を示したものである。同図において、２１は保護
パイプで、両端に設けた円板２２，２２で測定桿２３を
固定し、風波が測定桿２３に直接当たること防止し、且
つ、流木・ゴミ等から保護している。円板２２には空気
孔・流水孔がありこの部分を通して下部からは海水が、
上部からは空気が出入りする。２３は測定桿で、２１個
の電極２４が、全長２ｍの間に１０ｃｍの間隔で１列に
配置されている。各電極２４には信号線２８が接続さ
れ、多芯ケーブル２９で、図６のＩＣ回路６１に接続さ
れている。測定桿２３の素材はグラスファイバーを使用
し強度を保つと同時に、金属である各電極との絶縁の役
目を兼ね、水切れをよくするため表面は滑らかにしてい
る。

【００１６】２５は共通電極で本来各電極と対を成すも
のであるが同電位のため共通にし海水との接触面積を多
くしている、また、パイプを使用し下方からの、水圧式
検出器の信号ケーブル２６を貫通させ、信号ケーブルが
電極等に接触することを防止し、信号ケーブルをパイプ
内でまとめ外傷から保護している。２７は、保護パイプ
２１の延長部分である。

【００１７】〔一体構造〕図３は、水圧式検出器と電極
式検出器を一体構造に組立た外観図（一部破断した図）
を示したものである。水圧式・電極式併用型水位測定装
置は一体構造に組み立てられ、海面に対し直立に、平均
水面３１が、測定桿２３のほぼ中央になるように設置す
る。今、潮汐が上昇（下降）した場合を考えると、保護
パイプ２１内の水位と外部の水位との間に水位差が生じ
同一水面になるまで、導水孔８を経て、保護パイプ２１
内に海水が流入（流出）する。導水孔８の面積と、保護
パイプ２１の有効面積との比によって、パイプ２１内に
於ける水面の上昇（下降）速度が決まる、即ち、導水孔
８の面積の大きさによってフィルター効果が期待でき
る。そして、パイプ２１内の水面の上昇（下降）は、測
定桿２３によって検出されると同時に直下の、水圧セン
サー４によっても検出される。

【００１８】導水孔８の大きさは、設置場所の波浪条
件、水深等により孔の個数を増減する（めくら栓１２を
施す）ことで変更できる構造としたが、経験的な要素が
大きく、過去の例では、次のような数値がある。孔面積／パイプ断面積備考 1／100 フロート式の実施例。 1／10 風浪のみカットする。

【００１９】そして、本検出部の場合は、パイプ内を水
面が上下に移動するので、突起物の形状、表面・壁面の
滑らかさ、海水の表面張力等による水圧以外の要素も大
きく左右するものと考えて、次のように決めた。

【００２０】このように、水圧式検出器と電極式検出器
とを一体構造にしたことにより、測定上、次の２つの効
果が得られた。ａ．フィルター効果本発明においては、保護パイプ２１は無くてもよい。し
かし、保護パイプ２１が無い場合、水圧センサー４の出
力は、その置かれた水深と水面が上下に変化する周期
（波長）によって影響を受けた減衰特性を示し、水面の
変化を忠実に示さない場合が生じ、その割合は、周期が
短いほど受けやすくなる。即ち、表面の変化に一致しな
いことが多くなる。これを数式で示すと次のごとくであ
る。

【数１】

【００２１】図９は、水深・周期の関係をグラフに示し
た一例で、水圧波を表面波高に換算するには、周期５秒
の波で、１．３〜１．５倍する必要があることを意味し
ている。一方、電極式は水面の変化を直接受けることに
なり、水圧式の出力と比較しても一致しない場合が多く
なる。これに対し、保護パイプ２１を用いれば、このよ
うに水圧式・電極式のデータの不揃いを小さくできる。

【００２２】ｂ．同時に両方のデータを得られる効果水圧式検出器と電極式検出器が、水平方向に離れて設置
されている場合は波浪の影響等により位相差のある出力
が得られ、一致しない方がいわば当然である。しかし、
本発明の実施例では、垂直に並べた一体構造にしたこと
により位相差のない同時のデータが得られる。

【００２３】以上、ａ．ｂで述べた成果の通り、測定桿
２３の外側に、保護パイプ２１を設けることにより、導
水孔８から流入した海水は、水圧式検出器・電極式検出
器に同時に作用し、同一のフィルター効果をもたらし、
電極式と水圧式の両データを比較することが可能となっ
た。なお、比較の方法等については後述する。

【００２４】〔設置・撤去〕図４は、水圧式検出器と電
極式検出器を一体構造に組立たものを、現地で簡単に入
手可能な足場パイプ等を利用し、岸壁に設置した場合の
概略図を示したものである。同図において、４１は足場
パイプである、これは現地で簡単に入手可能で梯子状に
組み立てた例を示した。予め水深を測定し、測定桿２３
の中央部分が、平均水面３１になるように、受け板４２
を固定する、梯子状に組み立てた足場パイプ４１を、岸
壁４３に添わせ直立に立て、地面にから少し海面に出し
た、固定パイプ４４に固定する。

【００２５】固定パイプ４４は動かないように、押え砂
袋４５等で固定する。一体構造にした本体の設置は、ま
ず、足場パイプ４１の下端近くに受け板４２を固定し、
この受け板４２の中央の凸部に測定桿２３の下端を差し
込む、受け板４２の凸部はテーパーになっていてこれに
より、本体先端部（又は下端部）は固定される。上端部
は、長ボルト４６を、保護パイプの延長部２７に通し固
定する。次に、水位が下がるのを待って水面付近を２ヶ
所程固定して終了する。

【００２６】本体上部先端より引き出されるケーブル４
９は、パイプ等に添わせて、データ収録装置７０に引き
込む。ここで示したものは一例であるが、要するに、こ
の水位測定装置を使用することにより潜水夫の助けを借
りず、簡単に設置・撤去ができ、水位観測のトータルコ
ストを低下させ、多くの地点での観測データを得ること
が可能になった。

【００２７】取得データと共に設置レベルが重要なこと
は言うまでもないが、設置完了後に測定し保存すること
が必要であり、その一例を示す。保護パイプ２１には内
部に設けた測定桿２３の最上電極２４の下面の位置に、
マーク４７が刻印されているので、この刻印を目安に設
置レベルを決定する。岸壁の高さ４８は、その施設を管
理している事務所に尋ね、次の事項について数値を求め
る。なお、言う迄もないが、設置時の時刻・海面の高さ
を測定する。項目備考ａ．岸壁の天端４８ − 刻印４７（設置に当たって決めた値）ｂ．岸壁の天端４８ − Ｔｐ（Ｔｐ：東京湾中等潮位）ｃ．岸壁の天端４８ − 海面（設置時刻における）（解析時に参考にするため）

【００２８】〔回路構成〕〔水圧式検出器〕図５は、水圧式検出器のブロック図を
示したものである。図に従って説明すると、４は半導体
圧力センサー、５０は水圧を電気信号に変換する圧力検
出部で、収納パイプ１内の回路基板６に組み込まれてい
る。電源回路５１にはＤＣ／ＤＣコンバータがあり、内
部各回路にそれぞれ電源を供給する。

【００２９】圧力センサー４は、定電流回路５２により
駆動され、駆動電流は１．５ｍＡである。圧力センサー
４の出力は、標準約１００ｍＶ／ＦＳで得られ、増幅器
５３で２Ｖに増幅される。この電圧を、Ｖ／Ｆ変換回路
５４は、４ｋＨｚ／ＦＳとする。ここで述べた数値は、
一例であって各数値は変更可能である。Ｖ／Ｆ変換回路
５４の出力は、図７に示すデータ収録装置７０の、圧力
データ入力部７１に送られるが、伝送過程でのノイズ対
策としてＶ／Ｆ変換してパルス伝送する形態を採用し
た。

【００３０】〔電極式検出器〕図６(a) は、電極式検出
器のブロック図を示したもので図に従って説明する。６
０は電極検出部で、全ての電極２４に接続されたスイッ
チとしてのＩＣ６１と、スキャニング回路６２とを有す
る。スキャンニング回路６２は最上部の電極から下方に
向かって順に、ＩＣ６１を駆動する。図６(b) は、n-1
，n ，n+1 ，・・・・・・の順に、ＩＣ６１を駆動するパ
ルスを示したものである。

【００３１】時刻ｔn-1 にはＩＣn-1 が駆動される
が、電極 n-1 は、水面６３より上方のため、抵抗ＲＬ
６４を通して流れる電流は僅かで、出力電圧は大きい。
次の時刻ｔn にはＩＣn が駆動され、電極 n は、水
面６３より没しているので、ＲＬ６４→→共通電極２５
→→海水抵抗６５→→電極２４→→ＩＣ６１、の順に電
流がながれ、出力電圧６６は、図６(c) のｔn のごとく
なる。時刻ｔn+1 も同様に出力電圧が下がり、全電極
をスキャンした後の、出力電圧６６は空中にある場合
と、水中にある場合で、図６(d) のごとく得られる。

【００３２】以下は、実施に当たっての数値的な検討で
ある。ＲＬ６４は５００Ω、印加電圧は１２Ｖである、
海水６５の見かけ上の抵抗値は約３０Ω程度である。Ｉ
Ｃ６１の内部抵抗はほぼ０Ωと見なせるので、流れる電
流は約２０ｍＡとなる。水面が下がり電極が濡れている
ような状態では約１ｋΩ程度に上昇するので、この場合
は８ｍＡ程度となる。

【００３３】電極２４が空中にあっても湿気等で、測定
桿２３の表面を通して幾分かの電流が流れるが、この電
流が約１ｍＡで、見かけ上の抵抗値が約１０ｋΩとする
と、出力電圧は約０．５Ｖである。スキャンニング回路
６２には基準の発振部があり、１個の電極に印加する時
間を制御している、各電極を駆動する時間は２００μｓ
ｅｃで、全電極をスキャンする時間は、２００μｓｅｃ
×２１コ＝４．２ｍｓｅｃとなる。

【００３４】全電極をスキャンする時間を１フレームと
呼ぶ。電極は１０ｃｍ間隔と不連続なので、ある電極が
海面に達した時期を逃さず測定する必要がある。そのた
め、１フレームと次のフレームとの間隔を、０．１ｓｅ
ｃと短く設定し、ある電極が水面についた瞬間を検出で
きるようにしている。

【００３５】潮位の変化が最も速い時刻で、その変化量
は１分間に２ｃｍ程度、長周期波・湾振動等に於いて
は、１秒間に０．５ｃｍ程度であり、０．１ｓｅｃのサ
ンプリング速度で充分検出できる。

【００３６】〔データ収録部〕図７は、データ収録部の
ブロック図を示したものである。５０は圧力検出部、６
０は電極検出部、７０はデータ収録装置を示す。データ
収録装置はコンピュータで構成され、この中には、圧力
データ入力部７１、電極データ入力部７２、演算装置７
３、記憶装置７４およびこれらの駆動電源７８が設けら
れている。

【００３７】圧力データ入力部７１には、圧力検出部５
０からの信号が、Ｖ／Ｆ変換されたパルス信号として入
力される。この信号は圧力の変化に応じて常時変化して
いて、取り込みは１秒毎にパルス間隔を測定し、水圧値
に変換し毎秒の水圧データとしている。また、電極検出
部６０で、ある電極が水面についた瞬間を検知したとき
は、そのタイミングと一致させて、圧力検出部５０のＶ
／Ｆ変換されたパルス信号としての水圧データを読みと
り、位相差が発生しないようにしている。

【００３８】〔電極検出部〕電極検出部６０の内部は、
図６に示した通りである。電極が水中にあるかどうかハ
ード的には図６(a) のｎ番目の電極の出力電圧で判明す
るのであるが長期間の観測に於いては電極の汚れ等によ
り出力電圧が変化してしまい、しきい値電圧を一義的に
決めて、例えば、２Ｖ以下が水中、以上が空中と判断す
ることは危険である。

【００３９】ここでは以下に述べる方法により、電極が
水中にあるか、空中にあるかを判断し、より正確さを期
している。電極データ入力部７２より０．１秒毎にスタ
ートパルスを出力し、スキャンニング回路６２を起動す
る、スキャンニング回路はその時点より各電極にパルス
を与え、ＲＬの端子電圧として電圧出力する。電極デー
タ入力部７２ではこの電圧を受けて各電極毎に同期をと
り、サンプリングし、８ビットでＡ／Ｄ変換する。即
ち、各電極毎に水中・空中の電圧値が８ビット（０〜２
５５）の数値として得られる。

【００４０】この数値をもとに、ＣＰＵ・ＲＯＭ・ＲＡ
Ｍ等で構成された演算装置７３によって次のように判断
する。その様子を図８のフローチャートに示す。ｎ番目
の電極について、サンプリングして得た一番新しいフレ
ームのデータを得る（Ｓ１）。次にこのｎ番目のこのデ
ータと一回前に得たデータを比較し、「新しい値」から
「一回前の値」を差し引いて差を求め（Ｓ２）、差が
０、正、負のいずれであるか判断する（Ｓ３）。そし
て、差がなければ、水面の変化なし（Ｓ４）とし、Ｓ１
２（後述）に進む。一方、差が正であれば、水面は下降方向に変化差が負であれば、水面は上昇方向に変化と判断できるが、ノイズの影響を排除しなければ正確な
判断はできない。そこで、差が０でない場合は、次に、
差の絶対値から予め設定した値を引いた答を求め（Ｓ
５，Ｓ６）、さらに答が正か負かを判断し（Ｓ７，Ｓ
８）、ノイズによる変化を取り除く。すなわち、差の絶対値＜設定値水面が変化したと認めない
（Ｓ９）差の絶対値＞設定値元の差が正の時、水面は下
降した（Ｓ１０）差の絶対値＞設定値元の差が負の時、水面は上
昇した（Ｓ１１）

【００４１】そして、水面が変化したと認めない場合
は、出力フレームに水面が変化しない場合の符号００を
ストアし（Ｓ１２）、水面が下降した場合は符号０Ｆを
ストアし（Ｓ１３）、水面が上昇した場合は符号ＦＦを
ストアする（Ｓ１４）。そして、上記の電極が最後の電
極（この実施例では２１番目の電極）であるか否かを判
断し（Ｓ１５）、最後の電極でなければｎ＝ｎ＋１とし
て（Ｓ１６）、Ｓ２に戻り、Ｓ１５までを繰り返す。ｎ
＝２１であれば、その出力フレーム内でＯＦ又はＦＦに
変化した電極を探し（Ｓ１７）、時刻ｔにおける電極の
番号を水位として出力して（Ｓ１８）終了する。

【００４２】〔記憶装置〕図８で説明した観測データ
は、コンピュータのメモリーカセットからなる記憶装置
７４（図７）に収録され記憶される。収録される内容
は、時刻・水圧データ・電極データであるが、機器番号
・観測地点等も符号化して収録できる。記憶装置に占め
る容量の割合は、水圧データが大部分でラベル部分、時
刻・電極データ等は僅かである。

【００４３】収録の期間は、収録データの間隔により決
まり変更することができ、その一例を次に示す。収録間隔：６秒記憶容量：１メガバイト観測期間：約３４日但し、次のような項目からの選択が可能である。収録間隔：１，６，１５，３０秒記憶容量：１，２，４，８，１６メガバイ
ト

【００４４】また、収録形態を異にするが、たとえば津
波観測に使用目的を限定すればデータを上書きする方式
も可能であり、収録間隔：１秒記憶容量：１メガバイト観測期間：約６日の観測は有効に活用されると考えられる。そして、収録
されたデータは、パソコンを利用して各種の処理が可能
である。

【００４５】〔処理〕〔データ変換〕７５はインターフェースボードで、パソ
コンからなる処理装置７９の拡張スロットに装着され、
メモリーカセットに収録されたデータはこのボードを介
して、フロッピーディスク等に変換され、そのほか付属
ソフトはメモリーカセットのチェック・データのダンプ
出力等の機能がある。

【００４６】〔比較処理〕記憶装置７４に収録されたデ
ータには、大きく分けて２種類の情報がある。その一つ
は比較処理のために取得した、電極式検出器と水圧式検
出器の同時刻データであり、もう一つは１秒毎に取得し
た水圧データである。

【００４７】水圧式検出器は、水位の分解能では非常に
優れているが、水温や天候の影響を受け易く、水位その
ものを示す精度は低い。これに対し、電極式検出器は、
水位を正確に示すことができるが、電極の間隔があるた
め、電極と電極との中間は測定できない。そこで、本発
明は、両検出器の欠点を補い合って、正確な水位を高分
解能で検出できるようにしたものである。以下に両デー
タによる補正の仕方を説明する。

【００４８】電極が水面に接した時点での電極番号と水
圧式検出器のデータは、電極の間隔が１０ｃｍで干満の
差が０．５〜１ｍとして、１日に潮位が２回上昇するか
ら、種々の水位について１０〜２０組のデータが得られ
る。そこで、この２０組のデータを、縦軸に水圧式検出
器の測定値をとり、横軸に電極式検出器の測定値をとっ
た平面内にプロットすると、図１０に示すようになる。
理論的には、同じ電極番号で水面を検知すれば、そのと
きの水圧式検出器の測定値は常に同じになるはずである
が、実際には、短周期の波の影響、温度、天候等の影響
を受けるので、いくらかの幅があって、点は垂直に分布
する。この実施例では、保護パイプで被う構成としたの
で、短周期の波の影響を排除することができ、バラツキ
は小さくなっている。プロットしたら、これらの点をも
とに最小二乗法によって回帰直線、ｙ = ａｘ + ｂａ : 感度係数ｂ : 感度定数を求める。

【００４９】この比較処理を毎日行えば、多少なりとも
変わることがあり、測定誤差の範囲内であると認められ
る場合は、前の感度係数・感度定数を使用するのが妥当
である。このようにして求めた、感度係数・感度定数を
使用してその期間の１秒毎に得た水圧データを補正し、
真の水位データ７７として扱うのである。

【００５０】〔解析処理〕７６は解析処理ソフトで、標
準的には、潮汐月表の作成、潮位のグラフ表示等があ
る。ここでは、操作はメニュー方式で簡単に行うことが
でき、メモリーカセットに収録されたデータをもとに広
範囲の解析処理が可能である。

【００５１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、電極式検出器の下端に水圧式検出器を設けた一体構
造とし、電極式検出器と水圧式検出器の水位データを同
時に、しかも位相差なしで得ることができるので、簡単
な構造で、正確で分解能の高い水位データを得ることが
できる。電極式検出器と水圧式検出器とを保護パイプで
囲う構成とすれば、風波等の短周期の水位変動の影響を
排除できる。また、前記水圧式検出器が大気圧をキャン
セルする構成にすれば、大気圧の影響を排除した計測が
できる。水圧式検出器の測定結果と電極式検出器の測定
結果とをグラフにプロットし、回帰直線を求める方法と
すれば、水圧式検出器と電極式検出器の欠点を補い合
い、正確な測定ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】水圧式検出器の図で、(a) は縦断面図、(b) は
(a) のＩ−Ｉ断面図である。

【図２】電極式検出器の図で、(a) は全体を示す正面
図、(b) は要部断面図、(c) は(b) のII−II断面図であ
る。

【図３】水圧式検出器の全体を示す一部破断図である。

【図４】水圧式・電極式併用型水位測定装置を岸壁に設
置した状態を示す概念図で、(a) は側面図、(b) は正面
図である。

【図５】水圧式検出器のブロック図である。

【図６】(a) は電極式検出器のブロック図、(b) はスキ
ャニングパルスのタイミングチャート、(c) は電極が空
中から水中に移行する状態を示す図、(d) は全電極をス
キャンした後の、出力電圧状態をを示す図である。

【図７】データ収録装置のブロック図である。

【図８】電極検出処理のフローチャートである。

【図９】水深・波長による減水特性例を示す線図であ
る。

【図１０】水圧式検出器の出力と電極式検出器の出力と
から回帰直線を求める方法を説明する図である。

【符号の説明】

Ａ水圧式検出器Ｂ電極式検出器１，２１，１１，２７保護パイプ８導水孔２４電極３１水面の高さ６２スキャニング回路７３演算装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の電極を離間して直線上に配置した
電極式検出器と、該電極式検出器の下端に設けられた水圧式検出器と、前記各電極からの信号をスキャニングして順次受け取
り、電極式検出器の水位を検出する電極検出部と、水圧式検出器からの信号を受けて水位を検出する圧力検
出部と、水圧式検出器の水位を補正して真の水位を算出する演算
装置と、を有することを特徴とする水圧式・電極式併用
型水位測定装置。
【請求項２】複数の電極を離間して直線上に配置した
電極式検出器と、該電極式検出器の下端に設けられた水圧式検出器と、前記各電極からの信号をスキャニングして順次受け取
り、電極式検出器の水位を検出する電極検出部と、水圧式検出器からの信号を受けて水位を検出する圧力検
出部と、水圧式検出器の水位を補正して真の水位を算出する演算
装置とを有し、前記電極式検出器と水圧式検出器とが風波等の短周期の
水位変動に影響されないよう保護パイプ内に収納され、
該保護パイプにパイプの内外を連通する導水孔を設けた
ことを特徴とする水圧式・電極式併用型水位測定装置。
【請求項３】複数の電極を離間して直線上に配置した
電極式検出器と、該電極式検出器の下端に設けられた水圧式検出器と、前記各電極からの信号をスキャニングして順次受け取
り、電極式検出器の水位を検出する電極検出部と、水圧式検出器からの信号を受けて水位を検出する圧力検
出部と、水圧式検出器の水位を補正して真の水位を算出する演算
装置とを有し、前記水圧式検出器が大気圧をキャンセルすることを特徴
とする水圧式・電極式併用型水位測定装置。
【請求項４】水面に対してほぼ垂直な直線上に配置さ
れた複数の電極から、スキャニング回路により順次出力
を受け、電極検出部により、該出力から同一水面につい
て種々の水位を求める工程と、これらの各水位を求めるのと同期して、最下端の電極の
下方に設けられた水圧式検出器の出力から圧力検出部に
より水位を求める工程と、演算装置によって、電極検出部の水位と水圧式検出部の
水位とを直交座標にとった平面上に各測定値をプロット
し、最小自乗法によって回帰直線を求め、該回帰直線か
ら水圧式検出器の検出した水位を修正して真の水位を求
める工程と、を有することを特徴とする水位測定方法。