JPS6330589B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6330589B2 JPS6330589B2 JP59131368A JP13136884A JPS6330589B2 JP S6330589 B2 JPS6330589 B2 JP S6330589B2 JP 59131368 A JP59131368 A JP 59131368A JP 13136884 A JP13136884 A JP 13136884A JP S6330589 B2 JPS6330589 B2 JP S6330589B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- head
- signal
- receiving
- outputs
- slice level
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 7
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
- G01S15/06—Systems determining the position data of a target
- G01S15/08—Systems for measuring distance only
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超音波による深さ等の測定装置に関す
るもので計測が精度よくおこなえるようにしたも
のである。
るもので計測が精度よくおこなえるようにしたも
のである。
ダムの水位や雪の深さを、超音波の伝播時間に
よつて計測することは、古くから行われている。
この場合、気温の変化による音波伝播時間による
計測値の補正を行う必要があり、気温計により誤
差補正が一般的であつた。気温計による場合、気
温計そのものがアナログ信号であり、誤差を小さ
くするのが困難である。
よつて計測することは、古くから行われている。
この場合、気温の変化による音波伝播時間による
計測値の補正を行う必要があり、気温計により誤
差補正が一般的であつた。気温計による場合、気
温計そのものがアナログ信号であり、誤差を小さ
くするのが困難である。
本発明は、第２のヘツドを設けて、反射時間を
２通り計測して、誤差を補正することにより高精
度の計測を可能にしたものである。
２通り計測して、誤差を補正することにより高精
度の計測を可能にしたものである。
以下図面のを用いてその一実施例を説明すると
第１図は本装置の取付状態を示すもので、１は、
電気信号を音波に変え測定対象７へ向けて発射す
るとともに、測定対象７から反射してくる音波を
受けて電気信号に変換する第１ヘツド、２は、測
定対象７から反射してくる音波を受けて電気信号
に変換する第２ヘツド、３は、第１ヘツド１と第
２ヘツド２を一定距離隔てて保持する支持棒であ
つて第１ヘツド１、第２ヘツド２ともに、測定対
象に向けて取付ける。４は、本装置の電気回路部
分を収容した本体で、詳細は後述する。５は、コ
ンクリート、鋼管等で作られ、本装置を取付ける
ポール、６は、水位計なら河底、積雪計なら地面
等の基盤である。７は、深さ、高さ等の測定対象
であり、水位の場合は水、積雪深の場合は雪等が
該当する。
第１図は本装置の取付状態を示すもので、１は、
電気信号を音波に変え測定対象７へ向けて発射す
るとともに、測定対象７から反射してくる音波を
受けて電気信号に変換する第１ヘツド、２は、測
定対象７から反射してくる音波を受けて電気信号
に変換する第２ヘツド、３は、第１ヘツド１と第
２ヘツド２を一定距離隔てて保持する支持棒であ
つて第１ヘツド１、第２ヘツド２ともに、測定対
象に向けて取付ける。４は、本装置の電気回路部
分を収容した本体で、詳細は後述する。５は、コ
ンクリート、鋼管等で作られ、本装置を取付ける
ポール、６は、水位計なら河底、積雪計なら地面
等の基盤である。７は、深さ、高さ等の測定対象
であり、水位の場合は水、積雪深の場合は雪等が
該当する。
第２図は、本装置の電気的構成を詳細に示すブ
ロツク図で１１は超音波の周波数の正弦波（例え
ば25KHz）を連続的に発振する発振器、１２はト
ーンバースト発生器で、発振器１１の出力正弦波
を断続（例えば、２ミリ秒続、１秒断）するもの
で、断続時間は、制御部２０で制御する。１３は
トーンバースト発生器１２で発生した信号を所定
のレベルまで増幅する増幅器、１４は、第１ヘツ
ド１を送信と受信に共用するための共用回路、１
５は第１ヘツド１で受波された音波の電気信号を
増幅する受波増幅器、１６は第２ヘツド２で受波
された音波の電気信号を増幅する受波増幅器、１
７，１８は、受波増幅器１５，１６の出力それぞ
れが、スライスレベルを越したかどうか判定する
比較器、１９は比較器１８，１９のスライスレベ
ルを決めるスライスレベル回路で、制御部２０で
指定されたスライスレベルに相当する電気出力を
出力するものである。２０はトーンバースト発生
器１２の断続時間の決定、発射した超音波が反射
して第１ヘツド１，第２ヘツド２へもどつてくる
までの時間t1およびt2の計測，これより深さを計
算する計算，スライスレベルの決定，測定結果の
出力を行う制御部である。この場合制御部２０に
は、今日では、マイクロコンピユータを使用する
ことが好ましい。
ロツク図で１１は超音波の周波数の正弦波（例え
ば25KHz）を連続的に発振する発振器、１２はト
ーンバースト発生器で、発振器１１の出力正弦波
を断続（例えば、２ミリ秒続、１秒断）するもの
で、断続時間は、制御部２０で制御する。１３は
トーンバースト発生器１２で発生した信号を所定
のレベルまで増幅する増幅器、１４は、第１ヘツ
ド１を送信と受信に共用するための共用回路、１
５は第１ヘツド１で受波された音波の電気信号を
増幅する受波増幅器、１６は第２ヘツド２で受波
された音波の電気信号を増幅する受波増幅器、１
７，１８は、受波増幅器１５，１６の出力それぞ
れが、スライスレベルを越したかどうか判定する
比較器、１９は比較器１８，１９のスライスレベ
ルを決めるスライスレベル回路で、制御部２０で
指定されたスライスレベルに相当する電気出力を
出力するものである。２０はトーンバースト発生
器１２の断続時間の決定、発射した超音波が反射
して第１ヘツド１，第２ヘツド２へもどつてくる
までの時間t1およびt2の計測，これより深さを計
算する計算，スライスレベルの決定，測定結果の
出力を行う制御部である。この場合制御部２０に
は、今日では、マイクロコンピユータを使用する
ことが好ましい。
また反射時間t1，t2は、制御部２０で、トーン
バースト発生器１２を「続」にした瞬間から、受
波増幅器１５，１６の出力がスライスレベル回路
１９の出力を越し、比較器１７，１８に比較出力
が現われるまでの時間として計測する。
バースト発生器１２を「続」にした瞬間から、受
波増幅器１５，１６の出力がスライスレベル回路
１９の出力を越し、比較器１７，１８に比較出力
が現われるまでの時間として計測する。
今、第１ヘツド１，第２ヘツド２の基盤６から
の高さをH1，H2，測定対象７の深さをｈ、音速
をｖとすると２ツの反射時間は、 t1＝２（H1―ｈ）／ｖ ……(1) t2＝〔（H1―ｈ）＋（H2―ｈ）〕／ｖ ……(2) となり、したがつて ｈ＝H1−（H2―H1）t1／２（t2―t1） ……(3) となる。この計算を制御部２０が行う。この式の
中で、H1，H2は機器設置時に定数として与え
る。（制御部１に記憶させる。）２１は、制御部２
０の出力で、デイジタルの符号で、深さを示す信
号を出力する。
の高さをH1，H2，測定対象７の深さをｈ、音速
をｖとすると２ツの反射時間は、 t1＝２（H1―ｈ）／ｖ ……(1) t2＝〔（H1―ｈ）＋（H2―ｈ）〕／ｖ ……(2) となり、したがつて ｈ＝H1−（H2―H1）t1／２（t2―t1） ……(3) となる。この計算を制御部２０が行う。この式の
中で、H1，H2は機器設置時に定数として与え
る。（制御部１に記憶させる。）２１は、制御部２
０の出力で、デイジタルの符号で、深さを示す信
号を出力する。
このような装置において、制御部２０が、「続」
としてトーンバースト発生器１２で、正弦波のト
ーンバーストを発生すると、送信アンプ１３，共
用回路１４を経て、第１ヘツド１から、超音波が
発射される。しばらくすると、発射された超音波
は、測定対象７で反射し、遂字第１ヘツド１，第
２ヘツドにもどつて来る。第１ヘツド１、第２ヘ
ツド２の受波は、受信アンプ１５，１６で増幅さ
れ、比較器１７，１８に現われる。受波の強さが
増幅器１５，１６で増幅されたあとのレベルでス
ライスレベル回路１９の出力を越すと、比較器１
７，１８に出力が出る。これを制御部２０がとら
え、発射からの時間を求める。この時間をもと
に、制御部２０は式(3)により深さを求め、出力２
１にデイジタル符号として出力する。
としてトーンバースト発生器１２で、正弦波のト
ーンバーストを発生すると、送信アンプ１３，共
用回路１４を経て、第１ヘツド１から、超音波が
発射される。しばらくすると、発射された超音波
は、測定対象７で反射し、遂字第１ヘツド１，第
２ヘツドにもどつて来る。第１ヘツド１、第２ヘ
ツド２の受波は、受信アンプ１５，１６で増幅さ
れ、比較器１７，１８に現われる。受波の強さが
増幅器１５，１６で増幅されたあとのレベルでス
ライスレベル回路１９の出力を越すと、比較器１
７，１８に出力が出る。これを制御部２０がとら
え、発射からの時間を求める。この時間をもと
に、制御部２０は式(3)により深さを求め、出力２
１にデイジタル符号として出力する。
なお、以上の説明においては、第１ヘツド１，
第２ヘツド２は、測定対象に垂直に置くものとし
ているが、本装置は、必ずしも垂直に置く必要が
ない。この場合、垂直よりθ゜だけ傾けると、深さ
は、３式のｈにcosθを乗じたものとなるので、こ
の計算を制御部２０の機能に追加することとな
る。
第２ヘツド２は、測定対象に垂直に置くものとし
ているが、本装置は、必ずしも垂直に置く必要が
ない。この場合、垂直よりθ゜だけ傾けると、深さ
は、３式のｈにcosθを乗じたものとなるので、こ
の計算を制御部２０の機能に追加することとな
る。
なお、本説明では第１ヘツド１は、送受兼用と
したが、第１ヘツド１に代えて、２個のヘツドを
使用し、送受別ヘツドとすることも可能である。
したが、第１ヘツド１に代えて、２個のヘツドを
使用し、送受別ヘツドとすることも可能である。
本発明は上記実施例より明らかなように、トー
ンバーストを使用し、受信波の処理にはスライス
レベルの制御回路を有するレベル比較器による２
ヘツド共通のスライスレベル制御を行なつている
ので、雪積量を計測するときに雪質により超音波
の反射強度が変わり、距離の計測誤差が増える場
合の補正を容易にできるという効果を有する。
ンバーストを使用し、受信波の処理にはスライス
レベルの制御回路を有するレベル比較器による２
ヘツド共通のスライスレベル制御を行なつている
ので、雪積量を計測するときに雪質により超音波
の反射強度が変わり、距離の計測誤差が増える場
合の補正を容易にできるという効果を有する。
また、本発明は距離の演算を時間計測により行
なつているので、実用周波数帯である20K〜50K
Hz帯で必要な精度を充す分解能を有する装置を簡
単な構成で実施できるという効果を有する。
なつているので、実用周波数帯である20K〜50K
Hz帯で必要な精度を充す分解能を有する装置を簡
単な構成で実施できるという効果を有する。
第１図は本発明の一実施例における超音波式測
定装置の構成図、第２図はそのブロツク図であ
る。 １，２……ヘツド、１１……発振器、１２……
トーンバースト発生器、１３……送信増幅器、１
４……共用回路、１５，１６……受波増幅器、１
７，１８……比較器、１９……スライスレベル回
路、２０……制御部。
定装置の構成図、第２図はそのブロツク図であ
る。 １，２……ヘツド、１１……発振器、１２……
トーンバースト発生器、１３……送信増幅器、１
４……共用回路、１５，１６……受波増幅器、１
７，１８……比較器、１９……スライスレベル回
路、２０……制御部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 発振器の信号からトーンバースト発生器によ
りトーンバーストを発生して増幅し、共用回路を
介して第１ヘツドから出力する送波系と、この送
波系から出力された信号の測定対象反射信号を上
記第１ヘツドで受信し、上記共用回路を介して第
１の受波増幅器で増幅する第１の受波系と、上記
送波系から出力された信号の測定対象反信号を第
２ヘツドで受信し、第２の受波増幅器で増幅する
第２の受波系と、上記第１ヘツドと上記第２ヘツ
ドとを異なる位置に取り付けるポールと、上記第
１，第２の受波系の出力レベルとこれら第１，第
２の受波系に共通に入力されるスライスレベルと
を比較し、あらかじめ設定されたスライスレベル
以上になつたときに出力信号を出力する第１，第
２の比較器と、これら第１，第２の比較器および
上記トーンバースト発生器の出力とから、上記測
定対象の深さｈ ｈ＝H1（H2−H1）t1／２（t2−t1） ただし、H1……第１ヘツドから基盤の高さ H2……第２ヘツドから基盤の高さ t1……発射して第１ヘツドにもどつ
てくる時間 t2……発射して第２ヘツドにもどつ
てくる時間 を演算する制御部とを備えた超音波式測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59131368A JPS6017378A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 超音波式測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59131368A JPS6017378A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 超音波式測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6017378A JPS6017378A (ja) | 1985-01-29 |
| JPS6330589B2 true JPS6330589B2 (ja) | 1988-06-20 |
Family
ID=15056292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59131368A Granted JPS6017378A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 超音波式測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6017378A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06343724A (ja) * | 1993-06-10 | 1994-12-20 | K R Kikaku Kk | ゴルフクラブ |
| ES2528003T3 (es) | 2012-06-02 | 2015-02-03 | Moba - Mobile Automation Ag | Dispositivo para determinar una longitud de extensión de una pieza de máquina extensible |
| US11286354B2 (en) | 2016-02-15 | 2022-03-29 | Modern Meadow, Inc. | Method for making a biofabricated material containing collagen fibrils |
| CA3082214A1 (en) * | 2017-11-08 | 2019-05-16 | Rubicon Research Pty Ltd | Rain gauge/weather station |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51101568A (en) * | 1975-03-05 | 1976-09-08 | Fuji Electric Co Ltd | Shingokanshikairo |
| JPS5225267A (en) * | 1975-08-20 | 1977-02-25 | Hitachi Chemical Co Ltd | Method of manufacturing multilayered printed circuit board |
| JPS5248504A (en) * | 1972-09-21 | 1977-04-18 | Nippon Carbon Co Ltd | Material for preventing slip of running wheel |
-
1984
- 1984-06-26 JP JP59131368A patent/JPS6017378A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5248504A (en) * | 1972-09-21 | 1977-04-18 | Nippon Carbon Co Ltd | Material for preventing slip of running wheel |
| JPS51101568A (en) * | 1975-03-05 | 1976-09-08 | Fuji Electric Co Ltd | Shingokanshikairo |
| JPS5225267A (en) * | 1975-08-20 | 1977-02-25 | Hitachi Chemical Co Ltd | Method of manufacturing multilayered printed circuit board |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6017378A (ja) | 1985-01-29 |
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