JPH10281854A - 水位等の変化量の測定装置 - Google Patents
水位等の変化量の測定装置Info
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- JPH10281854A JPH10281854A JP9667697A JP9667697A JPH10281854A JP H10281854 A JPH10281854 A JP H10281854A JP 9667697 A JP9667697 A JP 9667697A JP 9667697 A JP9667697 A JP 9667697A JP H10281854 A JPH10281854 A JP H10281854A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 水位等の変化量の測定精度を向上する。
【構成】 レーザービームＢを反射可能でありかつ変化
面１１に置かれてその位置を示す反射体１５に向けて、
レーザー距離計２０によってレーザービームＢを指向
し、反射体１５からの反射ビームを捕捉して、反射体１
５が置かれた変化面１１の高さを測定する。
面１１に置かれてその位置を示す反射体１５に向けて、
レーザー距離計２０によってレーザービームＢを指向
し、反射体１５からの反射ビームを捕捉して、反射体１
５が置かれた変化面１１の高さを測定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水位等の変化量を
その変化面より離れた位置にて遠隔的に測定するための
装置に関するものである。
その変化面より離れた位置にて遠隔的に測定するための
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば水位の測定ではフロート式水位計
によるのが一般的な方法であったし、また現在でも主水
位計として使用されている例が多い。しかしフロート式
水位計は水頭水位１００ｍで±１ｃｍの精度を得ること
が限界であった。ほかには水晶圧力ゲージを使用した水
位計があるが、これは比重の変化、つまり水温の変化に
よって誤差を生じるという問題を持っている。また超音
波式の水位計も知られているが、測定範囲及び精度に問
題があり、１０ｍを越えると使用することができない。
によるのが一般的な方法であったし、また現在でも主水
位計として使用されている例が多い。しかしフロート式
水位計は水頭水位１００ｍで±１ｃｍの精度を得ること
が限界であった。ほかには水晶圧力ゲージを使用した水
位計があるが、これは比重の変化、つまり水温の変化に
よって誤差を生じるという問題を持っている。また超音
波式の水位計も知られているが、測定範囲及び精度に問
題があり、１０ｍを越えると使用することができない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記の点に着
目してなされたものであり、その課題は例えば水頭水位
１００ｍを±１ｃｍをはるかに越える精度で測定可能と
することである。
目してなされたものであり、その課題は例えば水頭水位
１００ｍを±１ｃｍをはるかに越える精度で測定可能と
することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は、レーザービームを反射可能であり、前記
の変化面に置かれてその高さを示すための反射体と、レ
ーザービームを反射体に指向し、反射ビームを捕捉して
反射体までの距離を演算するためのレーザー距離計とに
よって、水位等の変化量の測定装置を構成するという手
段を講じたものである。
め、本発明は、レーザービームを反射可能であり、前記
の変化面に置かれてその高さを示すための反射体と、レ
ーザービームを反射体に指向し、反射ビームを捕捉して
反射体までの距離を演算するためのレーザー距離計とに
よって、水位等の変化量の測定装置を構成するという手
段を講じたものである。
【０００５】反射体の動きを拘束するために、水面に代
表される変化面に生じ得る運動を除去して上下方向の変
化量を取り出すための取り出し手段の中に反射体を設け
ることができる。
表される変化面に生じ得る運動を除去して上下方向の変
化量を取り出すための取り出し手段の中に反射体を設け
ることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明に係る変化量の測定装置
は、水位等の変化量を変化面１１から離れた位置にて遠
隔的に測定するための装置である。本発明を水位計に適
用する場合、変化面は当然のことながら水面１１であ
る。しかし本発明を積雪深計に適用する場合の変化面は
雪面、堆砂計に適用する場合には砂の表面ということに
なる。
は、水位等の変化量を変化面１１から離れた位置にて遠
隔的に測定するための装置である。本発明を水位計に適
用する場合、変化面は当然のことながら水面１１であ
る。しかし本発明を積雪深計に適用する場合の変化面は
雪面、堆砂計に適用する場合には砂の表面ということに
なる。
【０００７】水面に代表される、液面その他の変化面１
１に生じ得る運動を除去して、上下方向の変化量を取り
出すために、取り出し手段１０を設けることができる。
変化面１１が貯水池などの水面である場合、風雪等、地
震、気圧の変化その他の原因によって生じる、外力の影
響が及ばないように測定環境を整えて変化量だけを取り
出す手段である。故に、それらの影響がないか無視でき
る変化面１１に対しては不要な場合がある。
１に生じ得る運動を除去して、上下方向の変化量を取り
出すために、取り出し手段１０を設けることができる。
変化面１１が貯水池などの水面である場合、風雪等、地
震、気圧の変化その他の原因によって生じる、外力の影
響が及ばないように測定環境を整えて変化量だけを取り
出す手段である。故に、それらの影響がないか無視でき
る変化面１１に対しては不要な場合がある。
【０００８】前記水面に対する変化量の取り出し手段１
０の例は、連通構造を持った一種の井戸あるいは管であ
る。図１は観測井からなる変化量の取り出し手段１０を
示しており、水面下に連通口として側口１２を有し、か
つ観測井は大気に開放されているものとする。図２は、
図１よりも細い管が変化量の取り出し手段１０である場
合の例を示すが、その管の下端開口１３が連通口となっ
ている。図３の例も同様である。
０の例は、連通構造を持った一種の井戸あるいは管であ
る。図１は観測井からなる変化量の取り出し手段１０を
示しており、水面下に連通口として側口１２を有し、か
つ観測井は大気に開放されているものとする。図２は、
図１よりも細い管が変化量の取り出し手段１０である場
合の例を示すが、その管の下端開口１３が連通口となっ
ている。図３の例も同様である。
【０００９】レーザービームＢによる測定を行なう本発
明の装置では、レーザービームＢが変化面１１を確実に
とらえて反射することができるように、反射体１５を変
化面１１に置く。この反射体１５は、当然のことなが
ら、水面に浮いて変化面１１の高さを示すものであるか
ら、測定時には、水面下に沈んではならず、また雪や砂
などに潜ったりするものであってはならない。
明の装置では、レーザービームＢが変化面１１を確実に
とらえて反射することができるように、反射体１５を変
化面１１に置く。この反射体１５は、当然のことなが
ら、水面に浮いて変化面１１の高さを示すものであるか
ら、測定時には、水面下に沈んではならず、また雪や砂
などに潜ったりするものであってはならない。
【００１０】水位計のための反射体１５として最も適し
ているのは水面に浮く浮き形式のものである。浮くこと
でそのまま変化面１１の高さを表示するからである。観
測井を取り出し手段１０として用いた図１の例では、レ
ーザービームＢが指向する位置に反射体１５を配置して
おくために、水底１４から観測地点までワイヤなどから
なるガイド手段１６を設け、反射体１５に設けたワイヤ
通し孔のようなガイド部１７で反射体１５が拘束されつ
つ昇降する。１８はガイド手段がワイヤ類である場合に
それを直線状に張るための吊り具、１９は錘りを示す。
ているのは水面に浮く浮き形式のものである。浮くこと
でそのまま変化面１１の高さを表示するからである。観
測井を取り出し手段１０として用いた図１の例では、レ
ーザービームＢが指向する位置に反射体１５を配置して
おくために、水底１４から観測地点までワイヤなどから
なるガイド手段１６を設け、反射体１５に設けたワイヤ
通し孔のようなガイド部１７で反射体１５が拘束されつ
つ昇降する。１８はガイド手段がワイヤ類である場合に
それを直線状に張るための吊り具、１９は錘りを示す。
【００１１】図２の例は細い管を取り出し手段１０に用
いているので、管内径よりやや小型の浮きを反射体１５
として用いることで、管内壁がそのままガイド手段１６
となるようにすることができる。図３は図２の例と同様
の細い管を取り出し手段１０に用いる例であるが、反射
体１５として水面に浮かぶ微小片を管内に散布する構成
を取る。このための微小片としては変化面１１に浮く着
色又は無着色の金属箔や、樹脂片、樹脂発泡体、粉体等
を使用することができる。このような微小片からなる反
射体１５は、水位その他の液面高の測定のほか、積雪面
や砂面に散布してもそれらの表面の形態を殆んど変え
ず、かつ必要な散布密度を得易いので積雪深計、堆砂計
などの反射体１５にも向いている。
いているので、管内径よりやや小型の浮きを反射体１５
として用いることで、管内壁がそのままガイド手段１６
となるようにすることができる。図３は図２の例と同様
の細い管を取り出し手段１０に用いる例であるが、反射
体１５として水面に浮かぶ微小片を管内に散布する構成
を取る。このための微小片としては変化面１１に浮く着
色又は無着色の金属箔や、樹脂片、樹脂発泡体、粉体等
を使用することができる。このような微小片からなる反
射体１５は、水位その他の液面高の測定のほか、積雪面
や砂面に散布してもそれらの表面の形態を殆んど変え
ず、かつ必要な散布密度を得易いので積雪深計、堆砂計
などの反射体１５にも向いている。
【００１２】反射体１５にレーザービームを指向すると
ともに、反射体１５からの反射ビームを拾って、反射体
１５までの距離を演算するためにレーザー距離計２０が
設置される。レーザー距離計２０は、送信器からのレー
ザーパルスが目標の反射体２０へ向かって走り、検出器
にもどって来るのに必要な時間を精密に測定することに
よって、設置点から反射体１５までの距離を測定するこ
とができるものを使用する。図４にその測定方式が略示
されているように、レーザー距離計２０の検出器２１に
検出されたデータは例えばＲＳ−２３２Ｃなどのインタ
ーフェイスへの入出力、信号変換器２２による演算処理
の上、水頭水位に変換される。なお、テレメータ用信号
としてＢＣＤ信号を出力することができ、またデータ
は、直接パーソナルコンピュータやデータロガ等に入力
できるのでデータ収集を簡単に行なうことができる。
ともに、反射体１５からの反射ビームを拾って、反射体
１５までの距離を演算するためにレーザー距離計２０が
設置される。レーザー距離計２０は、送信器からのレー
ザーパルスが目標の反射体２０へ向かって走り、検出器
にもどって来るのに必要な時間を精密に測定することに
よって、設置点から反射体１５までの距離を測定するこ
とができるものを使用する。図４にその測定方式が略示
されているように、レーザー距離計２０の検出器２１に
検出されたデータは例えばＲＳ−２３２Ｃなどのインタ
ーフェイスへの入出力、信号変換器２２による演算処理
の上、水頭水位に変換される。なお、テレメータ用信号
としてＢＣＤ信号を出力することができ、またデータ
は、直接パーソナルコンピュータやデータロガ等に入力
できるのでデータ収集を簡単に行なうことができる。
【００１３】以上の例では反射体１５をレーザー距離計
２０の鉛直下方に設置した例を示したが、傾斜地に設置
することも可能である。例えば反射体１５として球状フ
ロートを用い、それを管状の取り出し手段１０の内部に
入れ水位の変動で管内壁を転動する構成とすることがで
きる。得られたデータは垂直変換することで、目標値が
得られる。
２０の鉛直下方に設置した例を示したが、傾斜地に設置
することも可能である。例えば反射体１５として球状フ
ロートを用い、それを管状の取り出し手段１０の内部に
入れ水位の変動で管内壁を転動する構成とすることがで
きる。得られたデータは垂直変換することで、目標値が
得られる。
【００１４】このような構成を有する本発明の装置にお
いて、降水や日照により変化する水面高、即ち水頭水位
を測定するには、変化面１１の変動に応じて上下動可能
な反射体１５に向かってレーザービームＢを発射するだ
けで良い。本装置Ａは観測所２３内に防塵・防湿構造２
４を施して設置されているので、水面からの湿気や塵埃
等に侵されるおそれもない。一例を挙げると、波長６７
０ｎｍの可視光を使用したＩＥＣ規格クラスＩＩのレー
ザーによる場合、水頭水位１００ｍを±３ｍｍの精度を
保持して測定することができた。
いて、降水や日照により変化する水面高、即ち水頭水位
を測定するには、変化面１１の変動に応じて上下動可能
な反射体１５に向かってレーザービームＢを発射するだ
けで良い。本装置Ａは観測所２３内に防塵・防湿構造２
４を施して設置されているので、水面からの湿気や塵埃
等に侵されるおそれもない。一例を挙げると、波長６７
０ｎｍの可視光を使用したＩＥＣ規格クラスＩＩのレー
ザーによる場合、水頭水位１００ｍを±３ｍｍの精度を
保持して測定することができた。
【００１５】
【発明の効果】本発明は以上の如く構成されかつ作用す
るものであるから、水面に代表される変化面の変化量を
取り出し手段によって取り出し、その変化面を示すため
に置かれた反射体へレーザービームを指向し、検出器に
得られたデータを演算することによって、従来の限界で
あった水頭水位１００ｍに対して±１０ｍｍをはるかに
超える精度で遠隔的測定を可能にするという効果を奏す
る。また本発明により、水位測定のほか積雪や堆砂量、
或いはタンク内の貯蔵量、ゲート開度なども測定するこ
とができる。
るものであるから、水面に代表される変化面の変化量を
取り出し手段によって取り出し、その変化面を示すため
に置かれた反射体へレーザービームを指向し、検出器に
得られたデータを演算することによって、従来の限界で
あった水頭水位１００ｍに対して±１０ｍｍをはるかに
超える精度で遠隔的測定を可能にするという効果を奏す
る。また本発明により、水位測定のほか積雪や堆砂量、
或いはタンク内の貯蔵量、ゲート開度なども測定するこ
とができる。
【図１】本発明に係る変化量の測定装置の実施例１を示
す説明図。
す説明図。
【図２】同じく実施例２を示す説明図。
【図３】同じく実施例３を示す説明図。
【図４】同じく測定装置の概略を示すブロック図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神尾 幸志 東京都足立区東和２丁目４番17号 (72)発明者 沖山 陽彦 神奈川県横浜市緑区三保町1351番地の１号 ホレストヒルズ三保５−202
Claims (4)
- 【請求項１】 水位等の変化量をその変化面より離れた
位置にて遠隔的に測定するための装置であって、レーザ
ービームを反射可能であり、前記の変化面に置かれてそ
の高さを示すための反射体と、レーザービームを反射体
に指向し、反射ビームを捕捉して反射体までの距離を演
算するためのレーザー距離計とからなることを特徴とす
る水位等の変化量の測定装置。 - 【請求項２】水面に代表される変化面に生じ得る運動を
除去して上下方向の変化量を取り出すための取り出し手
段を有する請求項１記載の水位等の変化量の測定装置。 - 【請求項３】 取り出し手段は、連通管構造を持った一
種の井戸あるいは管である請求項第１項記載の水位等の
変化量の測定装置。 - 【請求項４】 反射体は、取り出し手段内で上下方向の
み可動に拘束された浮きである請求項第１項記載の水位
等の変化量の測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9667697A JP3088965B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 水位等の変化量の測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9667697A JP3088965B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 水位等の変化量の測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10281854A true JPH10281854A (ja) | 1998-10-23 |
| JP3088965B2 JP3088965B2 (ja) | 2000-09-18 |
Family
ID=14171409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9667697A Expired - Lifetime JP3088965B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 水位等の変化量の測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3088965B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10227673B4 (de) * | 2001-06-20 | 2007-04-05 | Hamacher, Renate | Füllstandsanzeige |
| JP2010249790A (ja) * | 2009-04-20 | 2010-11-04 | Satoru Kitazawa | レーザー式水位計 |
| KR100994462B1 (ko) * | 2008-06-27 | 2010-11-16 | 에스티엑스조선해양 주식회사 | 선박의 경사시험용 발라스트 수위 측정장치 |
| CN102390502A (zh) * | 2011-09-22 | 2012-03-28 | 沪东中华造船(集团)有限公司 | 用于船舶吃水测量的装置 |
| JP2013142688A (ja) * | 2012-01-06 | 2013-07-22 | Kitazawa Gijutsu Jimusho Kk | レーザー式液面計 |
| JP2013253955A (ja) * | 2012-05-11 | 2013-12-19 | Kitazawa Gijutsu Jimusho Kk | レーザー式液面計 |
| WO2014023061A1 (zh) * | 2012-08-07 | 2014-02-13 | 付建国 | 激光自动验潮仪 |
| JP2014145756A (ja) * | 2013-01-07 | 2014-08-14 | Kitazawa Gijutsu Jimusho Kk | レーザー式液面計 |
| RU2627569C1 (ru) * | 2016-04-20 | 2017-08-08 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "ВЫСОКОГОРНЫЙ ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ" (ФГБУ "ВГИ") | Устройство для измерения уровня воды в водоемах |
| RU178306U1 (ru) * | 2016-10-12 | 2018-03-29 | Альберт Галиуллович Абдуллин | Лазерный уровнемер жидкости |
| CN108593052A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-28 | 武汉理工大学 | 一种激光水位监控预警系统 |
| KR102237268B1 (ko) * | 2020-01-16 | 2021-04-06 | 김석환 | 플로우 베리에이션 디텍팅 시스템 |
-
1997
- 1997-03-31 JP JP9667697A patent/JP3088965B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10227673B4 (de) * | 2001-06-20 | 2007-04-05 | Hamacher, Renate | Füllstandsanzeige |
| KR100994462B1 (ko) * | 2008-06-27 | 2010-11-16 | 에스티엑스조선해양 주식회사 | 선박의 경사시험용 발라스트 수위 측정장치 |
| JP2010249790A (ja) * | 2009-04-20 | 2010-11-04 | Satoru Kitazawa | レーザー式水位計 |
| CN102390502A (zh) * | 2011-09-22 | 2012-03-28 | 沪东中华造船(集团)有限公司 | 用于船舶吃水测量的装置 |
| JP2013142688A (ja) * | 2012-01-06 | 2013-07-22 | Kitazawa Gijutsu Jimusho Kk | レーザー式液面計 |
| JP2013253955A (ja) * | 2012-05-11 | 2013-12-19 | Kitazawa Gijutsu Jimusho Kk | レーザー式液面計 |
| WO2014023061A1 (zh) * | 2012-08-07 | 2014-02-13 | 付建国 | 激光自动验潮仪 |
| JP2014145756A (ja) * | 2013-01-07 | 2014-08-14 | Kitazawa Gijutsu Jimusho Kk | レーザー式液面計 |
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| CN108593052A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-28 | 武汉理工大学 | 一种激光水位监控预警系统 |
| KR102237268B1 (ko) * | 2020-01-16 | 2021-04-06 | 김석환 | 플로우 베리에이션 디텍팅 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3088965B2 (ja) | 2000-09-18 |
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