JPS5824223Y2 - 水面移動物体の位置測定装置 - Google Patents

水面移動物体の位置測定装置

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JPS5824223Y2
JPS5824223Y2 JP2558179U JP2558179U JPS5824223Y2 JP S5824223 Y2 JPS5824223 Y2 JP S5824223Y2 JP 2558179 U JP2558179 U JP 2558179U JP 2558179 U JP2558179 U JP 2558179U JP S5824223 Y2 JPS5824223 Y2 JP S5824223Y2
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JP
Japan
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ultrasonic
water surface
moving object
measuring device
ultrasonic oscillator
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Expired
Application number
JP2558179U
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English (en)
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JPS55127286U (ja
Inventor
甲子郎 福田
Original Assignee
電子工業株式会社
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Publication date
Application filed by 電子工業株式会社 filed Critical 電子工業株式会社
Priority to JP2558179U priority Critical patent/JPS5824223Y2/ja
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は水面上を移動する物体の位置測定装置に関する
ものである。
水の流れの状態を測定する場合、例えば湾内に流れこむ
汚染物を含んだ河川水の湾内における拡散状況を知るた
め、第1図のように対象とする湾a、河川すなどを模擬
した平面水槽Cを作って、湾aの水面上に多数の移動物
体所謂浮標d1゜d2・・・・・・d、を浮べ、その時
々刻々の位置を測定することにより、模擬河川から流れ
こむ水が湾内にどのように流れるかを知ることが行われ
ている。
この場合浮標の位置測定に当っては従来例えば模擬平面
水槽の上部にカメラを据えつけて所要の時間間隔毎に撮
影し、現像印画された写真1枚1枚の多数の浮標の位置
をそれぞれ測定したのち、これを1枚の紙面上にプロッ
トして水流の分布図を作ることが行われている。
しかしこのような方法では多数の測定結果を1枚の水流
分布図として描き出すまでには極めて多くのデータを整
理しなければならない。
従って極めて面倒な作業を必要とするばかりか、多くの
時間を必要とするため、測定後直ちに水流の分布状況を
知ることができない。
また測定間隔が大きくなり勝ちであるので水流の分布状
況を連続的に知ることができに<<、この間における水
流の変化を見逃し易いなどの欠点がある。
本案は上記の如き浮標など水面上に浮ぶ多数物体の位置
を連続的、自動的かつ迅速に同時に測定でき、しかもそ
れぞれの物体毎の移動軌跡をXY座標系上にプロットし
て迅速に水流分布の様相を知ることができる測定装置を
提供して、上記の如き従来方法の欠点を除去するように
したものである。
次に図面を用いてその詳細を説明する。先づ本案の測定
原理について説明する。
本案においては第1図に示すように湾a内の離れた適当
な位置の水中の水面に近い2個所に無指向性の超音波発
振子A、Bを設けてこれらから交互に超音波をパルス状
に発射する。
また各浮標d1.d2・・・・・・dnには第2図(第
1図のA−A’部矢視断面図)のように、上記発射超音
波パルスを受信するための無指向性の超音波発振子C1
,C2・・・・・・Cnと、これによる超音波パルスの
受信時ドライブされ、受信超音波パルスをそれぞれ異な
る周波数f 1゜f2・・・・・・f、の電波として空
中に輻射する電磁波送信器D1.D2・・・・・・Dn
とを設けて、交互に発射される2個の超音波パルスの発
射時刻のそれぞれと、各浮標における電波の受信時刻と
を用いて、位置の異なる定点である2個所から各浮標ま
での距離を同時に測定するようにしたものである。
即ち電波の伝播時間は水中超音波のそれに比べて著しく
小さく無視できることから、超音波パルスの発射より電
波を介してその到着までの時間を計測したときこれは振
動子設定点から浮標までの間における水中超音波の伝播
時間に相当する。
従って水中音速からその距離を知ることができる。
また超音波の発射繰返し時間を残響の影響を受けない範
囲で短かくすることにより測定の連続性を向上でき、2
個の超音波発振子による超音波の発射時間差をできる限
り短かくすることによって距離測定の同時性を向上でき
るので、連続的かつ確度高く各浮標の位置を知ることが
できる。
また更に本案においては計測は電子的に行われるので、
そのデータを電子的に処理してX−Yプロッタなどに表
示することにより、各浮標の移動軌跡をX−Y座標系上
に連続的に描かせることができるので、迅速に所要の分
布図を得ることができる。
第3図は以上の原理にもとづく本案の一実施例回路図、
第4図は浮標の構造側図、第5図は動作説明用の波形図
である。
第3図においてIA、IBは無指向性の第1.第2超音
波発振子で、離れた適当な位置であって水面に近い水中
に設置されて360゜の方向の音波を発射する。
2A、2Bは第1.第2超音波発振器、3はトリガ信号
送信器で、発振器2A、2Bはトリガ信号送信器3から
送出される信号PA、PBにより、交互に励振電力を発
振子IA。
1Bに供給して、第5図a1.a2のように交互に超音
波パルスSA、S、を水中に発射させる。
またトリガ信号送信器3は後記する距離計測器9、。
9□・・・・・・9oの超音波伝播時間計測器10にそ
れぞれトリガ信号P A 、 P Bを伝播時間の計測
開始信号として加える。
40,4□・・・・・・4oはそれぞれ浮標で、それぞ
れ次の各部を有する。
5は超音波受信子、6は超音波受振器、7は小型電磁波
送信器で、超音波受振子5は第4図に示すように浮標4
の下部に、また超音波受振器6と電磁波送信器7とは防
水して浮標の上部に設けられ、かつ浮標の浮力を選定し
て受信子5が発振子IA、IBと水平方向にほぼ対面し
て浮ぶように形成される。
そして超音波受振子5は第5図b1.b2・・・・・・
b。
のように、第1.第2超音波発振子IA、IBからの距
離に対応した時間後、発射超音波パルスPA1゜PBI
、 PA2. PBz”・PAn、 P Bnを受波し
、受振器6はこれらを電気信号に変換する。
また送信器7はパルス変調器を備えると共に、各浮標毎
に異なる変調周波数をもち、受信され電気信号に変換さ
れた超音波パルスを周波数f1.f2・・・・・・fn
で空中に輻射する。
80,8□・・・・・・8oは電磁波受信器で、上記浮
標41.42・・・・・・4nの各送信器7の送信周波
数fl。
f2・・・・・・f、に対応した受信周波数を有し、パ
ルス変調された超音波パルスを受信復調する。
9□。9゜・・・・・・9oは距離計測表示回路で、そ
れぞれは次の各部から形成される。
10は超音波伝播時間計測器11 A、11 Bは距離
演算器、12はX−Y座標変換器、13はX−Yプロッ
タ、14はテ゛ジタルプリンタである。
そして各伝播時間計測器10は上記トリガ信号送信器3
からのトリガ信号P A 、 P Bと、各電磁波受信
器8□、8□・・・・・・8oからの受信超音波パルス
P Al、PBI、PA2.PO2”””PAn、PB
nをそれぞれ受けて、第5図のように各電磁波受信器8
0,8□・・・・・・8n毎に超音波発振子IA、IB
から各浮標毎41゜4□・・・・・・4nまでの超音波
パルスの伝播時間TA1゜TBI、 TA2. TB□
・・・・・・TAn 、 T Bnを求める。
距離演算器11 A、11 Bは各超音波パルスの伝播
時間と既知である超音波の水中伝播速度とから、第1.
第2超音波発振子IA、IBから各浮標40,4□・・
・・・・4oの各超音波受振子5までの各距離LA、、
L、□、LA2゜LB2・・・・・・LAn 、 L
Bnを求める。
X−Y座標変換器12は各距離演算器11 A、11
Bの出力を用いて浮標4、.42・・・・・・4oの座
標を演算し、X−Yプロッタ、デ゛ジタルプリンタ13
.14などはこれをそれぞれ記録する。
このようにすれば各X−Yプロッタの記録値を重ね合せ
ることにより各浮標の移動軌跡を相互に関連させて知る
ことができ、各テ゛ジタルプリンタに記録された時々刻
々の位置をプロットすることにより水流を知ることがで
きる。
従って前記した写真記録のように1枚1枚の写真から各
浮標の位置を測定したのち1枚の紙面上にプロットする
ものに比して、整理に要する時間が大幅に低減される。
以上本案を湾内における河川水の流入状況の解明に利用
される浮標の移動の追跡に適用した場合について説明し
たが、一般に水に浮ぶ物体の位置追跡に利用できること
はいうまでもない。
以上の説明から明らかなように、本案によれば多数の水
に浮ぶ物体の移動を簡単に追跡して簡単にその移動軌跡
を知ることができるもので、実用上の効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は浮標による測定例の説明図、第2図は本案の原
理説明図、第3図は本案の一実施例回路図、第4図は浮
標の構造概略図、第5図は動作説明用の波形図で゛ある
。 IA、IB・・・・・・第1.第2超音波発振子、2A
、2B・・・・・・超音波発振器、3・・・・・・トリ
ガ信号送信器、4□。 4□・・・・・・4n・・・・・・水面上移動物体、5
・・・・・・超音波受振子、6・・・・・・超音波受振
器、7・・・・・・電磁波送信器、81゜82・・・・
・・8o・・・・・・電磁波受信器、9□、92・・・
・・・9n・・・・・・距離計測表示回路。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 水面に近い水中の2個所に設置され、一定の時間差をも
    って交互にパルス状に超音波を発射する第1.第2超音
    波発振子と、水面移動物体に設けた水面に近い水中に位
    置する超音波受振子および受信超音波パルスを送信する
    電磁波送信器と、上記第1.第2超音波発振子の発振位
    置信号と上記電磁波送信器の空中伝送による受信超音波
    パルスとから、第1.第2超音波発振子と受振子間にお
    ける超音波の水中伝播時間を求めて第1.第2超音波発
    振子設置位置から水面移動物体までのそれぞれの距離を
    算出する伝播時間計測器および距離演算器と、算出され
    た各距離信号をX−Y座標に変換して水面移動物体の位
    置座標を求めて表示するX−Y座標変換器などからなる
    距離計測表示回路を備えた水面移動物体の位置計測装置
JP2558179U 1979-03-02 1979-03-02 水面移動物体の位置測定装置 Expired JPS5824223Y2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2558179U JPS5824223Y2 (ja) 1979-03-02 1979-03-02 水面移動物体の位置測定装置

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JP2558179U JPS5824223Y2 (ja) 1979-03-02 1979-03-02 水面移動物体の位置測定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS55127286U JPS55127286U (ja) 1980-09-09
JPS5824223Y2 true JPS5824223Y2 (ja) 1983-05-24

Family

ID=28866217

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JP2558179U Expired JPS5824223Y2 (ja) 1979-03-02 1979-03-02 水面移動物体の位置測定装置

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JPS55127286U (ja) 1980-09-09

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