JPS5821129A - 水温測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は水中の深度方向の温度分布を測定することに
関する。

従来、水中の温度測定を行なう装置としてサーミスタの
ような感温素子が多く用いられている。

この褌の測定装置は比較的精度よく温度測定を行なうこ
とができるが、極部的にＬ２か測定ができず、広範囲の
温度分布を測定するためには、多数の異なる点の温度測
定を行なわなければならず、測定に長時間を要する欠点
がある。

この発明は、水中に超音波パルスを送波してその伝搬時
間を測定することにより、水中の温ｉｆ傾の傾向を測定
する装置を提供する。

以下この発明の１実施例について説明する。

第１図において、１及び２は超音波送受波器で船３の船
底に装備される。そして、超音波送受波器１は船底から
面下の海底に回けて超音波パルスを送受波する。又、超
音波送受波器２は船３が矢印Ａ方向に航行するとき、直
下の海底に対してθたけ後方の海底に向けて超音波パル
スを送受波する。

超音波送受波器１は送信器１９に基づいて周波数ｆ１の
超音波パルスを周期的に送波する。１巨１の海底からの
反射波は送受波器１に受波された後受信器４に導かれて
増巾検波される。受信器４の出力はカウンター５へ送出
される。カウンター５は送信器１９が送受波器１を励振
する毎にクロックパルス源２０のクロックパルスを計数
し、受信器４が海底反射波を検出したとき、計数を停止
する。

そしてその計数値はラッチ回路６へ送出され、カウンタ
ー５から次の計数値が送出されるまでの闇討数値がラッ
チされる。

ラッチ回路６の計数値は記憶回路７へ送出されて航程計
８から出力が送出されたときその計数値が記憶される。

航程計８は船３の移動距離を測定するもので、船３が一
定距離（単位距離）走行する毎に出力を送出する。記憶
回路７は航程計８が出力を送出する毎にラッチ回路６の
ラッチ数値を順に記憶していき、記憶容量を越えた後は
最も古い記憶数値が順に更新しながら記憶される。従っ
て、記憶回路７は船３が一定距離り。を走行する間の深
度データーを記憶する。

他方、超音波送受波器２は送信器９に基づいてθ１同に
超音波パルスを送波して海底からの反射波を受波する。

そして、その海底反射波は受信器１０で検出された後カ
ウンター１１へ送出される。

カウンター１１は送信器９が送受波器２を励振する毎に
クロックパルス源２１のクロックパルス列を計数し、受
信器１０が海底パルスを検出したとき、その計数値がラ
ッチ回路１２へ送出されてラッチされる。ラッチ回路１
２のラッチ数値はθ方向に送波した音波が帰来するまで
の時間に相当する。

上記において、超音波送受波器２が超音波パルスを送受
波する方向θは指向角制御回路１３によって制御され、
指向角制御回路１３は指向角０に対応するデーターを水
平距離演算回路１４へ送出する。水平距離演算回路１４
は超音波パルスを６方向に送波するときの灘底捷での水
平方向の距離りを演算する。その演算結果は記憶回路７
へ送出されて、記憶回路７の記憶数値のうち−Ｆ記演算
した水平距離りに対応する記憶数値り。を読み出す。

従って、記憶回路７から読み出される記憶数値は船３の
現在位置からθ方向の海底位置の深度に相当する。

記憶回路７から読み出された深度データーＤｏは水平距
離演算回路１４から送出される距離データーＬと共に伝
播時間演算回路１６へ送出される。

伝播時間演算回路１６は、θ方向に送波した超音波パル
スがθ方向の海底で反射されて帰来するまでの時間を演
算する。例えば、θ方向の海底までの直線距離Ｒは Ｒ−〆Ｉ直］刀 より求めることができるから、この四線距離Ｒを音波の
伝播速度Ｃで除算することにより、θ方向の海底までの
理論上の音波の往復時間を求めることができる。なお、
音波の伝播速度Ｃは表面層の水温に対応するものを用い
る。

しかし、実際には、水温は均一ではなく深度に従って変
化し、一般には深くなるに従かつて水温も低くなる。こ
の場合、θ方向に送波した超音波性 パルスは点線Ｂのようにノルｐて、理論上の海底点とは
若干異なった海底から反射する。そのだめ、超音波送受
波器２に反射波が帰来すりまでの時間は、理論上の時間
よりも短かくなり、水温変化の傾向が大きくなるに従っ
てこの度合が太きくなる。

又、水温が深層と共に高くなるときは、θ方向に送受波
する超音波は、上記とは逆に、点線Ｃのように屈折する
結果、反射波が実際に帰米するまでの時間は、理論上の
時間よりも長くなる。

伝播時間演算回路１６の演算結果は比較回路１７へ送出
されてラッチ回路１２がラッチしている実際の測定時間
との比率が計算される。そして、その比較結果は表示器
１８へ送出されて表示される。

従って、上記から明きらかなように、表示器１８の表示
値から水温変化の１川回を知ることができる。

父、超音波パルスの送受波方向θは任意に可変できるか
ら、送受波方向θを種々変化させて測定することにより
水温変化をより詳細に観測することができる。

以上説明のように、この発明によると、航行する船から
超音波パルスを送受波するだけで水温変化の傾向を知る
ことができるから、漁場等の探索に用いて極めて有益な
装置を得ることができる。

なお、上記において、超音波送受波器１並びに２は海底
からの反射波を受波するごとくなされているが、海底反
射波の代わりに水中反射波を用いても同様に水温の変化
傾向を知ることができる。

すなわち、水中に送波した音波は、水音の変化する境界
付近で一部が反射し、その反射源が外面方向に広く分布
していることが多いから、この反射波を利用しても上記
と同様にして水音の変化傾向を知ることができる。

又、上記において、測定した水音の変化傾向に基づいて
水中温度を測定することも可能である。

すなわち、船３の船底に感音素子２２を設けて水温計２
３で送受波器１．２付近の水温を測定して、この水音を
基準にした水温変化を上記水温変化傾向より演署−する
と、各深度毎の水温を知ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す。 特許出願人　古野電気株式会社 ２１９

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）船底からほぼ直下方向に超音波パルスを送波して
   反射波を受波するまでの時間に基づいて該反射源の深度
   を測定する深度測定装置と、 該深度測定装置の超音波送受波装置に対してθ方向に超
   音波パルスを送波して上記深度測定装置の測定した深度
   の反射源からの反射波を受波するまでの時間を測定する
   超音波送受波装置と、上記深度測定装置の測定した深度
   と上記超音波送受波装置の超音波パルスの送波方向θと
   に基づいて上記θ方向に送波した超音波パルスが０方向
   の上記測定深度及び反射して帰来するまでの理論上の時
   間を演算する手段とを具備し、該演算時間と上記超音波
   送受波装置の測定時間との対比に基づいて水中温度の袈
   化傾同を測定することを特徴とする水温測定装置。
2. （２）上記超音波送受波装置の超音波送受波方向０が任
   意に可侯可能になされていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の水温測定装置。
3. （３）船底からほぼ直下に向けて超音波パルスを送波し
   て反射波を受波するまでの時間に基づいて該反射源の深
   度を測定する深度測定装置と、＝Ｒ度測定装置の超音波
   送受波方向に対してθ方向に超音波パルスを送波して上
   記深度測定装置の測定した深度の反射源からの反射波を
   受波するまでの時間を測定する超音波送受波装置と、上
   記深度測定装置の測定した深度と上記超音波送受波装置
   の超音波パルスの送波方向θとに基づいて上記θ方向に
   送波した超廿仮パルスがθ方向の上記測定深度で反射し
   て帰来するまでの理論上の時間を演嘗する手段と、 上記超音牧パルスを送受波する送受波器の深度付近の水
   温を測定する水温測定器と、 上記深度測定装置の測定した深度と上記演算手段の演算
   時間との比率を演算し、さらに該比率と上記水温測定器
   の測定値とに基づいて水中温度を演算する演算手段とを
   具備してなる水温測定装置。
4. （４）上記超音波送受波装置の超音波送受波器同θが任
   意に可誉可能になされていることを特徴とする特許請求
   の範囲第３項記載の水温測定装置。