JPS63111457A - 超音波式塩分計 - Google Patents
超音波式塩分計Info
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- JPS63111457A JPS63111457A JP61258868A JP25886886A JPS63111457A JP S63111457 A JPS63111457 A JP S63111457A JP 61258868 A JP61258868 A JP 61258868A JP 25886886 A JP25886886 A JP 25886886A JP S63111457 A JPS63111457 A JP S63111457A
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- ultrasonic
- ultrasonic wave
- depth
- salinity
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は塩分を測定するための塩分針Ｇこ関し、特に
海洋等における塩分測定用として好適な超音波を利用し
た超音波式場分計に関する。
海洋等における塩分測定用として好適な超音波を利用し
た超音波式場分計に関する。
従来、塩分はたとえば密度、導電率あるいは電位差など
をパラメータとする測定技術が知られているが、海洋に
おける塩分測定に関して言えば、これらの従来技術によ
る塩分針は、海水を採取するかあるいは船を停止させて
海水中に測定装置を吊り下ろして測定するようになって
おり、操作に時間と手間を要するため、専用の海洋観測
船でしか好適に利用することはできなかった。
をパラメータとする測定技術が知られているが、海洋に
おける塩分測定に関して言えば、これらの従来技術によ
る塩分針は、海水を採取するかあるいは船を停止させて
海水中に測定装置を吊り下ろして測定するようになって
おり、操作に時間と手間を要するため、専用の海洋観測
船でしか好適に利用することはできなかった。
一方、現在では、海洋における魚群の棲息および移動は
海水源のみならず海水中の塩分番こよっても大きく左右
されるということが知られており。
海水源のみならず海水中の塩分番こよっても大きく左右
されるということが知られており。
遠洋漁業用の漁船等において、複雑な装置によることな
く船の走行中においても連続的にしかも手軽に海水中の
塩分を測定する技術の開発が要望されている。
く船の走行中においても連続的にしかも手軽に海水中の
塩分を測定する技術の開発が要望されている。
この発明は上記の事情に鑑みなされたもので、その目的
は、超音波を利用して船の走行中においても海水中の塩
分を連続的かつ自動的にしかも簡匣に測定することので
きる超音波式場分計を提供することにある。
は、超音波を利用して船の走行中においても海水中の塩
分を連続的かつ自動的にしかも簡匣に測定することので
きる超音波式場分計を提供することにある。
上記の問題点を解決するためになされたこの発明の超音
波式場分計は、船体の海面下の所定位置基こ互いに一定
距離を隔てて取付けられた一対の超音波トランスデユー
サを有する超音波装置と、海水の温度を測定する水温測
定部と、上記トランスデユーサの深度を設定する深度設
定器と、上記超音波装置の出力より海水中の超音波速度
を演算すると共に、この超音波速度、海水の温度および
超音波トランスデユーサの深度から所定の演算式にもと
すき海水中の塩分を計算し、出力する演算部とを備えた
ことを特徴とする。
波式場分計は、船体の海面下の所定位置基こ互いに一定
距離を隔てて取付けられた一対の超音波トランスデユー
サを有する超音波装置と、海水の温度を測定する水温測
定部と、上記トランスデユーサの深度を設定する深度設
定器と、上記超音波装置の出力より海水中の超音波速度
を演算すると共に、この超音波速度、海水の温度および
超音波トランスデユーサの深度から所定の演算式にもと
すき海水中の塩分を計算し、出力する演算部とを備えた
ことを特徴とする。
超音波の水中１云播速度Ｖ （ｍ ／ ５ｅｃ）と塩分
濃度Ｓα）との間には、水温をＴ（１：）、水深をＤ
（ｍ）とすると、たとえば下記のようないくつかの関数
関係があることが知られている。
濃度Ｓα）との間には、水温をＴ（１：）、水深をＤ
（ｍ）とすると、たとえば下記のようないくつかの関数
関係があることが知られている。
ｆａｔ メトウィン（Ｍｅｄｗｉｎ ）の式％式％
（ｂ） ロス（Ｒｏｓｓ）の式
Ｖ ＝ １４４９．１０＋４．５６５Ｔ−０，０５１７
Ｔ”＋２．２１−１０−’Ｔ’＋１．３３８（Ｓ−３５
）−０，０１３Ｔ（Ｓ−３５）＋１．０・１０−’Ｔ”
（Ｓ−３５） （ｃｌ マツケンジー（Ｍａｃｋｅｎｚ ｉ ）の式
％式％ （ｄ） 桑原の式 Ｖ ＝ １４４５．５＋４．６６４Ｔ−０，０５５４Ｔ
２＋１．３０７（Ｓ−３５）ｆｅ） デルーグロッソ
（Ｄｅｌ−Ｇｒｏｓｓｏ）の式％式％） （ｆ） ジーロイ（Ｌｅｒｏｙ）の式Ｖ ＝ １４９
２．９＋３（Ｔ−１０）−６・１０−’（Ｔ−１０）
２−４・１０ （Ｔ−１８）＋１．２（Ｓ−Ｔ）−１
０”””（Ｔ−１８） （Ｓ−３５） ＋Ｄ／６１従っ
て、上記の超音波トランスデユーサ間の超音波の伝播ｆ
こ要する時間から超音波の伝播速度Ｖ（ｍ／５ｅｃ）を
得、これと水温Ｔ（℃）および水深（超音波トランスデ
ユーサの深度） Ｄ （ｍ）を適宜上記（ａ）ないしく
ｆ）のいずれかの式の演算プログラムを有する演算部に
入力すれば、直ちに塩分濃度Ｓ （ｘ）を知ることがで
きる。
Ｔ”＋２．２１−１０−’Ｔ’＋１．３３８（Ｓ−３５
）−０，０１３Ｔ（Ｓ−３５）＋１．０・１０−’Ｔ”
（Ｓ−３５） （ｃｌ マツケンジー（Ｍａｃｋｅｎｚ ｉ ）の式
％式％ （ｄ） 桑原の式 Ｖ ＝ １４４５．５＋４．６６４Ｔ−０，０５５４Ｔ
２＋１．３０７（Ｓ−３５）ｆｅ） デルーグロッソ
（Ｄｅｌ−Ｇｒｏｓｓｏ）の式％式％） （ｆ） ジーロイ（Ｌｅｒｏｙ）の式Ｖ ＝ １４９
２．９＋３（Ｔ−１０）−６・１０−’（Ｔ−１０）
２−４・１０ （Ｔ−１８）＋１．２（Ｓ−Ｔ）−１
０”””（Ｔ−１８） （Ｓ−３５） ＋Ｄ／６１従っ
て、上記の超音波トランスデユーサ間の超音波の伝播ｆ
こ要する時間から超音波の伝播速度Ｖ（ｍ／５ｅｃ）を
得、これと水温Ｔ（℃）および水深（超音波トランスデ
ユーサの深度） Ｄ （ｍ）を適宜上記（ａ）ないしく
ｆ）のいずれかの式の演算プログラムを有する演算部に
入力すれば、直ちに塩分濃度Ｓ （ｘ）を知ることがで
きる。
なお、上記の超音波伝播速度Ｖ（ｍ／５ｅｃ）、水温Ｔ
（１：）、水深Ｄ （ｍ）のほか、静水圧Ｐ（Ｋｐ／ｄ
）を組入れて塩分濃度Ｓ（％）との関係を求めた下記の
ウィルソン（Ｗｉ Ｉ １５ｏｎ）の式も知られている
が、この式を用いる場合は静水圧計を付加すればよい。
（１：）、水深Ｄ （ｍ）のほか、静水圧Ｐ（Ｋｐ／ｄ
）を組入れて塩分濃度Ｓ（％）との関係を求めた下記の
ウィルソン（Ｗｉ Ｉ １５ｏｎ）の式も知られている
が、この式を用いる場合は静水圧計を付加すればよい。
Ｖ ＝ １４４９．１４ ＋ＶＴ ＋ＶＰ ＋Ｖ３ ＋
ＶＳＴＰＶＴ ＝４５７２１Ｔ−４．４５３２ ・１
０ ”−２，６０４５−１０’Ｔ’＋７．９８５４１・
１０ ’Ｔ’ ＶＰ ＝ １．６０２７２・１０ ’Ｐ＋１．０２６８
・１Ｏ−５Ｐ２＋３．５２１６・１０−’Ｐ３−３．３
６０３・１０１２ｐ４Ｖｓ＝ １．３９７９９ （Ｓ−
３５）＋１．６９２０２−１０−３（Ｓ−３５） ２Ｖ
ＳＴＰ＝（Ｓ−３５）（１，１２４１１０−２Ｔ＋７．
７１１４０−’Ｔ２＋７．７０１６・１０ ’Ｐ−１，
２９４３・１０−’Ｐ２＋３．１５８０・１０−’ＰＴ
＋１．５７９０・１０−’ＰＴ２）＋Ｐ（−１，８６０
７・１Ｏ−４Ｔ＋７．４８１２・１０−’Ｔ”＋４．５
２８３・１０−’Ｔ ３） ＋ Ｐ ”（−２，５２９
４・１０’Ｔ＋１．８５６３・１０−’Ｔ”） ＋Ｐ３
（−１，９６４６・１０ ”Ｔ）−４℃（Ｔ（３０℃
Ｉ Ｋ９／ａｄ＜ Ｐ ＜ １０００ Ｋｇ／ ａｍ
”０％ｏ＜Ｓ＜３７％０ 〔実施例〕 以下、この発明の超音波式場分計の一実施例について図
面を参照しつつ説明する。
ＶＳＴＰＶＴ ＝４５７２１Ｔ−４．４５３２ ・１
０ ”−２，６０４５−１０’Ｔ’＋７．９８５４１・
１０ ’Ｔ’ ＶＰ ＝ １．６０２７２・１０ ’Ｐ＋１．０２６８
・１Ｏ−５Ｐ２＋３．５２１６・１０−’Ｐ３−３．３
６０３・１０１２ｐ４Ｖｓ＝ １．３９７９９ （Ｓ−
３５）＋１．６９２０２−１０−３（Ｓ−３５） ２Ｖ
ＳＴＰ＝（Ｓ−３５）（１，１２４１１０−２Ｔ＋７．
７１１４０−’Ｔ２＋７．７０１６・１０ ’Ｐ−１，
２９４３・１０−’Ｐ２＋３．１５８０・１０−’ＰＴ
＋１．５７９０・１０−’ＰＴ２）＋Ｐ（−１，８６０
７・１Ｏ−４Ｔ＋７．４８１２・１０−’Ｔ”＋４．５
２８３・１０−’Ｔ ３） ＋ Ｐ ”（−２，５２９
４・１０’Ｔ＋１．８５６３・１０−’Ｔ”） ＋Ｐ３
（−１，９６４６・１０ ”Ｔ）−４℃（Ｔ（３０℃
Ｉ Ｋ９／ａｄ＜ Ｐ ＜ １０００ Ｋｇ／ ａｍ
”０％ｏ＜Ｓ＜３７％０ 〔実施例〕 以下、この発明の超音波式場分計の一実施例について図
面を参照しつつ説明する。
この実施例の超音波式場分計は、第１図しこ示すように
、超音波装置１、水温測定部２、深度設定器３および演
算部４よりなり、超音波装置１は１１４、発振器１５、
ＡＮＤ回路１６、トリガーパルス発生器１７、および検
波器１８で構成されている。上記送受波器１１＋および
１１２は、第２図に示すように、互いに一定距ＭＬを隔
ててそれぞれ船体Ｈの船首部および船尾部の水深りの所
に取付けられている。水温測定部２は水温センサ２１を
有する水温計２２よりなり、演算部４は演算装置４１お
よびディジタル表示装置、プリンタ等の出れている。
、超音波装置１、水温測定部２、深度設定器３および演
算部４よりなり、超音波装置１は１１４、発振器１５、
ＡＮＤ回路１６、トリガーパルス発生器１７、および検
波器１８で構成されている。上記送受波器１１＋および
１１２は、第２図に示すように、互いに一定距ＭＬを隔
ててそれぞれ船体Ｈの船首部および船尾部の水深りの所
に取付けられている。水温測定部２は水温センサ２１を
有する水温計２２よりなり、演算部４は演算装置４１お
よびディジタル表示装置、プリンタ等の出れている。
上記の構成を有するこの実施例の装置の動作について説
明すると、超音波装置１の発振器１５は、たとえば１０
０キロヘルツの正弦波を発生する。
明すると、超音波装置１の発振器１５は、たとえば１０
０キロヘルツの正弦波を発生する。
トリガーパルス発生器１７は一定周期のパルスを発生し
、ＡＮＤ回路１６および演算部４の演算装置４１へ入力
する。ＡＮＤ回路１６はトリガーノスルス発生器１７よ
りパルスが供給されている間だけ発振器１５の正弦波出
力を送信アンプ１３へ通によって送受波器１１１または
１１２へ送られ（ここではまず船首部の送受波器１１＋
へ送られるものとする）、超音波パルスに変換されて、
水中へ放射される。
、ＡＮＤ回路１６および演算部４の演算装置４１へ入力
する。ＡＮＤ回路１６はトリガーノスルス発生器１７よ
りパルスが供給されている間だけ発振器１５の正弦波出
力を送信アンプ１３へ通によって送受波器１１１または
１１２へ送られ（ここではまず船首部の送受波器１１＋
へ送られるものとする）、超音波パルスに変換されて、
水中へ放射される。
この超音波パルスは水中りの距離を伝播して船れる。受
信アンプ１４で増幅された正弦波ｉ４ルスは検波器１日
で検波され（正弦波成分が除去され）、受信パルス演算
装置１４１へ入力される。演算装置４１は、トリガーパ
ルス発生器１７より入力される送信パルスと検波器１８
から入力される受信／マルスとの間の遅延時間１ｍから
船首より船尾へ向けて超音波を放射した時の水中伝播速
度Ｖ １＝ Ｌ ／ ｔ １を計算する。
信アンプ１４で増幅された正弦波ｉ４ルスは検波器１日
で検波され（正弦波成分が除去され）、受信パルス演算
装置１４１へ入力される。演算装置４１は、トリガーパ
ルス発生器１７より入力される送信パルスと検波器１８
から入力される受信／マルスとの間の遅延時間１ｍから
船首より船尾へ向けて超音波を放射した時の水中伝播速
度Ｖ １＝ Ｌ ／ ｔ １を計算する。
続いて送受切換器１２１こより船尾の送受波器１１２か
ら船首の送受波器１１１へ超音波パルスを放射した時の
送信パルスと受信パルスとの間の遅延時間ｔ２より水中
伝播速度Ｖｚ＝Ｌ／ｌｚ が求められ、演算装置は上
記ｖｔとｖ２（７）平均値（Ｖｔ ＋ Ｖ２ ）／ ２
を以後の演算における超音波の水中伝播速度Ｖとして用
いる。このように、船主から船尾へ向けて超音波を放射
した場合とその逆の場合の水中伝播速度の平均を用いる
と、水中伝播速度に対する船速の影響をなくすことがで
きる。なお、船幅や使用する超音波の周波数によっては
、送波器と受波器を船の福方向に配置し、１回の送受波
だけで超音波の水中伝播速度Ｖを求めるようにしてもよ
い。
ら船首の送受波器１１１へ超音波パルスを放射した時の
送信パルスと受信パルスとの間の遅延時間ｔ２より水中
伝播速度Ｖｚ＝Ｌ／ｌｚ が求められ、演算装置は上
記ｖｔとｖ２（７）平均値（Ｖｔ ＋ Ｖ２ ）／ ２
を以後の演算における超音波の水中伝播速度Ｖとして用
いる。このように、船主から船尾へ向けて超音波を放射
した場合とその逆の場合の水中伝播速度の平均を用いる
と、水中伝播速度に対する船速の影響をなくすことがで
きる。なお、船幅や使用する超音波の周波数によっては
、送波器と受波器を船の福方向に配置し、１回の送受波
だけで超音波の水中伝播速度Ｖを求めるようにしてもよ
い。
演算装置４１はたとえば前述の式（ａ）ないしくｆ）の
演算プログラムを選択可能に備えており、上記の如く求
められた水中１云播速度Ｖと、水温測定部２からの水温
Ｔおよび深度設定器３に設定された送受波器１１１，１
１２の水深りのデータから指定された演算プログラムに
より海水の塩分濃度Ｓを算出し、出力部４２に出力させ
る。
演算プログラムを選択可能に備えており、上記の如く求
められた水中１云播速度Ｖと、水温測定部２からの水温
Ｔおよび深度設定器３に設定された送受波器１１１，１
１２の水深りのデータから指定された演算プログラムに
より海水の塩分濃度Ｓを算出し、出力部４２に出力させ
る。
この発明の超音波式場分計は、海洋において複雑な装置
を用いることなく塩分を連続的かつ自動的にしかも簡更
に測定することができ、遠洋漁業等の効率改善に多大の
貢献をなし得ることは明白である。
を用いることなく塩分を連続的かつ自動的にしかも簡更
に測定することができ、遠洋漁業等の効率改善に多大の
貢献をなし得ることは明白である。
第１図はこの発明の超音波式場分計の一実施例のブロッ
ク図、第２図はその超音波トランスデユーサおよび水温
センサの取付位置を示す模式図、第３図は上記実施例の
超音波装置の動作を説明するための波形図である。
ク図、第２図はその超音波トランスデユーサおよび水温
センサの取付位置を示す模式図、第３図は上記実施例の
超音波装置の動作を説明するための波形図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 船体の海面下の所定位置に互いに一定距離を隔てて取付
けられた一対の超音波トランスデューサと； 海水の温度を測定する水温測定部と； 上記トランスデューサの深度を設定する深度設定器と； 上記超音波装置の出力より海水中の超音波速度を演算す
ると共に、この超音波速度、海水の温度および超音波ト
ランスデューサの深度から所定の演算式にもとずき海水
中の塩分を計算し、出力する演算部と； を備えたことを特徴とする超音波式塩分計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61258868A JPS63111457A (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | 超音波式塩分計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61258868A JPS63111457A (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | 超音波式塩分計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63111457A true JPS63111457A (ja) | 1988-05-16 |
Family
ID=17326150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61258868A Pending JPS63111457A (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | 超音波式塩分計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63111457A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01105857U (ja) * | 1988-01-06 | 1989-07-17 | ||
| JPH01107964U (ja) * | 1988-01-12 | 1989-07-20 | ||
| DE19921079C2 (de) * | 1999-04-30 | 2002-09-19 | Stiftung A Wegener Inst Polar | Verfahren zur Bestimmung des Salzgehaltes von Flüssigkeiten und Vorrichtung zur Verfahrensdurchführung |
| KR102013357B1 (ko) * | 2019-03-29 | 2019-08-22 | 한국공간정보(주) | 초음파 센서를 활용한 수심측량 장비의 흘수변화 관측시스템 |
-
1986
- 1986-10-30 JP JP61258868A patent/JPS63111457A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01105857U (ja) * | 1988-01-06 | 1989-07-17 | ||
| JPH01107964U (ja) * | 1988-01-12 | 1989-07-20 | ||
| DE19921079C2 (de) * | 1999-04-30 | 2002-09-19 | Stiftung A Wegener Inst Polar | Verfahren zur Bestimmung des Salzgehaltes von Flüssigkeiten und Vorrichtung zur Verfahrensdurchführung |
| KR102013357B1 (ko) * | 2019-03-29 | 2019-08-22 | 한국공간정보(주) | 초음파 센서를 활용한 수심측량 장비의 흘수변화 관측시스템 |
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