JPS5852531Y2 - 風向風速計および流向流速計の表示装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、風向風速計および流向流速計などの表示装置
に関するものである。

風向風速計と流向流速の測定は、前者においては空気中
の風を対象とし、後者においては水中の流れを対象とす
るものであり、互に共通する手段を適用できるから、煩
わしさを避けて風向風速計を例に取って説明する。

一般に用いている風向風速計には、超音波を利用するも
の、プロペラを用いるもの、カップを用いるものなどが
あることは、周知の通りであり、これらの装置は、いず
れも、気象学上で平穏（気象用語でＣＡＬＭという）の
状態での表示に問題があるためその対策が必要であった
。

すなわち、（イ）超音波式の場合 風のＸ軸成分ＵｘとＹ軸成分Ｕｙから風速Ｕと風向θは
次の通りとなる。

こへで風速Ｕの値が最小可測限度内になると、Ｕの指示
はＯに近づき、またＵｘおよびＵｙ共にその絶対値が小
さくなるため風向θの演算が困難となる。

一般に風速Ｕと風向θの表示は、記録表示の場合には、
自動平衡型の記録器を用い、第１図にみるように記録紙
を２分して、一方に風速Ｕ１他の一方に風向θを連続的
に記録するが、最小可測限度内に入ると風速Ｕの記録１
は、Ｕξ０の位置で停止するが、データーの整理におい
ては風の方向が静止状態と認められる程度である。

しかし風向θの記録２は、最小可測限度内に入る前の最
終データのところで止った侭の記録を継続する。

したがってこの記録時間中に本当に指示通りの風向の場
合があっても見分けることができないから、この記録を
基にして整理するとＣＡＬＭの多い日の風向の平均デー
タは不正確となる。

（ロ）プロペラ式の場合 第２図はプロペラ式の概要を示し、３はプロペラ、４は
胴体に収納された風速送信用発電機であり、発電機の出
力はプロペラ回転数にしたがって風速に比例するから、
風速が検出され、この値をメーター（図を省略）に指示
すればよい。

５は翼、６は風向送信用セルシン、７は風向受信用セル
シンであり、翼の方向は風向に対応するから、これらに
よって検出した風向は風向指示器８に指示され、例えば
図の針９はθ＝ＮＷの場合である。

ところで風速が小さくなると、風向を追従できなくなる
ため、セルシンは停止して、風向は最小可測限度に入る
前の値を指向した侭となり、記録式の場合と同様の不都
合を生ずる。

（ハ）カップ式の場合 第３図はカップ式風程計と風向ベーンを組合せた風向風
速計の概要を示し、１０はカップで、カップが回ると図
に示してないが附属したパルス発振器は、回転数にした
がって風速に比例した数の電気パルスを作る。

１１は風向ベーンで、このベーンが動くと、ベーンの方
位に対応するように内部に設けた方位別接点のうち、い
ずれかを接にして風向を示すか、ポテンショメーターを
作動して風向に対応する電圧を取出して風向を示すよう
にする。

しかし最小可測限度内では、風向指示は、限度内に入る
前の風向指示の侭である。

以上の通り、現用の風向風速計は、風速の指示はともか
くとして、最小可測限度内になると風向の指示は、限度
内に入る前の指示の侭となるから、之等の結果として例
えば平均風速を求める場合に不都合である。

本考案はかかる現状に鑑み、最小可測限度内に入ったら
直ちに風向の指示を別に設けたＣＡＬＭの位置に移動す
るか、ＣＡＬＭであることを示す表示灯を点灯するなど
して、風向の現状を明確にするものである。

実施手段、すなわち表示の態様は測器によって異なるの
で、例をあげて説明するが始めに本考案の原理に触れる
。

第４図は本考案の原理に基づ〈実施例のブロックダイ゛
ヤグラム、第５図と第６図および第７図は表示例を示す
。

第４図で１２はセンサー、演算および信号出力部であり
、１３は風速（または風程）検知および信号発生部（演
算を含む）、１４は風向検知および信号発生部（演算を
含む）、１５は風向風速表示器で、１６は風速（または
風程）表示部、ＩＴは風向表示部、１８は風向表示制御
部、１９は風速（または風程）信号のレベル検出部であ
る。

風速（または風程）に比例する信号Ｕは１３から１６に
送られ、風速（または風程）は記録またはメーターなど
に示される。

一方風向に比例する信号θは１７に印加し、更に１７に
は風速信号のレベルを１９で検出して得た制御電圧で駆
動される１８の出力信号が印加して風向の指示を制御す
る。

こ〜で制御について詳しく説明すると次の通りである。

１３の出力に生ずる風速に比例する電圧Ｅｕは第４−Ａ
図に示す通り例えば０−ｔｍの間は時々刻々に変化し、
時刻ｔｍから風速の最小可測限度になると、この限度内
における風速の値はＥｕｍ一定に保持される。

そこでＱ−ｔｍ間の、Ｅ ｕ ）Ｅ ｕｍの範囲に対し
て第４−Ｂ図のように、レベル検出部１９の出力ＥＣＴ
Ｌを一定値とし、ｔｍを越えた範囲に対してはＥｃＴＬ
＝０とする。

第４−Ｃ図は制御電圧ＥＣＴＬを作る回路の例を示し、
ｚＤはツェナーダイオード、Ｒは抵抗で、入力電圧Ｅｕ
に対し、ツェナーダイオードの端子間電圧なＥｕｍ一定
とすれば、抵抗Ｒの端子間からＥ ＣＴＬを取り出すこ
とができる。

かくして前記の如く、最小可測限度内に就ではＥ ＣＴ
Ｌ＝０となり、風向表示を制御することができる。

すなわち、記録においては第５図にみるように、記録紙
の甲申附近で風速と風向目盛の中間の空白部に設けた例
えばＣＡＬＭという表示のところに、前記の最小測定限
度以内になったときの記録を移動する。

この記録方式は超音波式、プロペラ式およびカップ式に
適用でき、記録を見れば風向の現況が明確であり、記録
後の読取り誤りを生ずることがない。

第６図はメーターに指示する場合の例で、記録の場合と
同様に超音波式、プロペラ式、およびカップ式のいずれ
にも適用でき、方向表示目盛をはずれたところにＣＡＬ
Ｍの表示を附したものである。

第７図はプロペラ式にのみ適用するものであり、方向表
示板の中の適当個所にＣＡＬＭの表示を設け、これを点
灯して明示するとか、最低回訓限度であることを告げる
任意の形式の表示灯を点灯するようにしたものである。

以上の通り本考案は、風向風速計およびこれと同様の作
動と表示をする流向流速計に適用すると最小可測限度内
に風速または流速が低下した状態における方向の指示を
、低下する直前に対応するように示された指示の侭で停
止して継続することなく、別に設けた位置に移動して明
瞭にするとか、表示灯を点灯するなどできるから、デー
タの処理に当って誤認を生ずることなく、正確な資料が
得られるので実用上の効果は太きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は風向風速計の記録例図、第２図はプロペラ式風
向風速計の概要図、第３図はカップ式風程計と風向ベー
ンの組合せ概要図、第４図は本考案の実施例ブロックダ
イヤグラム図、第５，６゜７図は本考案の表示例図、第
４−Ａ、Ｂ、図は動作説明図、第４−Ｃ図は制御電圧を
作る回路側図である。 １・・・・・・風速記録、２・・・・・・風向記録、３
・・・・・・プロペラ、４・・・・・・風速送信用発電
機、５・・・・・・翼、６・・・・・・風向送信用セル
シン、７・・・・・・風向受信用セルシン、８・・・・
・・風向指示器、９・・・・・・針、１０・・・・・・
カップ、１１・・・・・・風向ベーン、１２・・・・・
・演算および信号出力部、１３・・・・・・風速検知お
よび信号発生部、１４・・・・・・風向検知および信号
発生部、１５・・・・・・風向風速表示器、１６・・・
・・・風速表示部、１７・・・・・・風向表示部、１８
・・・・・・風向表示制御部、１９・・・・・・風速信
号のレベル検知部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 風速（または流速）に対応する信号Ｕを検出して、その
   まま風速（または流速）を風速（または流速）表示部に
   表示し、他力、風向（または流（４）に対応する信号θ
   を検出して風向（または流向）表示部に印加すると共に
   、前記信号Ｕおよび信号θをレベル検出部に導き、気象
   （または流れ）が平穏状態となって信号Ｕのレベルが最
   小可測限度に達するまでの間は、制御電圧を検出し、か
   つ最小可測限度の範囲において制御電圧なＯとし、これ
   らの制御電圧を風向表示制御部に印加すること、ならび
   に風向（または流向）表示部に、最小可測限度になるま
   では風向（または流向）をその通りに表示し、最小可測
   限度以内においては、気象（または流れ）の状態が平穏
   であることを、風向表示部の記録上、または計器上など
   に別途表示するようにしたことを特徴とする風向風速計
   および流向流速計の表示装置。