JPS6375510A - 可撓性膜堰の堰高測定装置 - 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】 ＬＬＬ夏皿皿溌１ 本発明は河川を横断して敷設され、空気あるいは水の供
給により起立し、排出により倒伏する可撓性膜堰に係り
、特に該膜堰を越流する水里を制御する場合に用いる堰
高を超音波を利用して測定づる装置に関するものである
。

支米且韮 従来超音波を利用して堰高を測定するｂ法については既
に提案されたちのく特公昭５７−５７６４３号〉がある
。

同従来例における１保高測定方法を第８図に基づぎ説明
する。

同図は河床に敷設された可撓性膜堰の模式化したものの
断面図であり、可撓性膜堰本体はゴム袋体１の両端部を
河床２に水密に固定（）たものである。

同図は膜堰が適当に起立した状態を示し、流水３が上方
を越流してａ３す、この膜堰の起立状態を変え堰高Ｈを
変化さゼることで水の越流怜を制御することができる。

ここで膜堰内部の河床２に凹所４が形成され、凹所４内
部に超音波送受信器５が設置されている。

送受信器５はその送受信口を上方に向り、河川幅方向に
平行な枢軸に揺動可能に支持され、発信される超音波が
内面を周方向に走査できるようになっている。

いま送受信器５が第８図に示Ｊ揺動位置にあるとぎ（！
！礎面とのなＪ−仰角Ｏ）、送受信器５から断続的に送
信される信号がゴム袋体１の内面で反射されて戻ってく
る時間から語幹して送受信器５からゴム袋体１の反射点
Ｐまでの距１１１１ｔ、ｌｌが算出される。

これより反射点Ｐの高さｈは次式で求めることができる
。

ｈ＝ρ・ｓｉｎθ したがって送受信器５の仰角θを変えることにより、ゴ
ム袋体１の内周面の周り向各点の高さｈを知ることがで
き、この中で最大の値をもって堰高目とすることができ
る。

１　　゛しようと　るム このようにして膜堰の堰高を求めることができるわけで
あるが、通常ゴム袋体１の内表面は比較的平滑であり、
発信される超音波は指向性を有するため超音波が内表面
に垂直に当たらないと反射波が送受信器５の送受信口に
戻らず受波器で反則波をとらえることができない。

すなわち第９図（ａ）に示すように超音波がゴム袋体１
の内表面に垂直に当ったときは、再び反射波が送受信器
５の送受信口に戻るが、同図（ｂ）で示すように超音波
がある角度をもってゴム袋体１の内表面に当ると、反射
波は送受信器５に戻ってこない。

膜堰の断面形状は、上下流水位及び内圧によって第１０
図に示すように変形する。

上流水位が低いとく左側が上流）同図（ａ）のような形
状となり、下流水位が高いと同図（ｂ）のような形状を
早する。

また膜堰の内圧が低い場合は同図（Ｃ）に示すようにゆ
がんだ形状をなす。

このように状況によって膜堰の断面形状は変形するので
、送受信器５より送信される超音波は常にゴム袋体１の
内表面に垂直に当ることは期待できず、正確な堰高を算
定することは難しい。

本発明はかかる点に鑑みなされたもので、その目的とす
る処は、膜堰の内周面に凹凸を形成することで超音波を
乱反射させ、膜堰の形状にかかわりなく常に反射波を検
出し、正確な堰高を求めることができる堰高測定装置を
供する点にある。

１　　を　”するための・・　および−ｍ−３一 本発明は、可撓性膜堰の項内底部に超音波送受波器を設
置し、超音波が発信されて膜堰本体たる袋体の内周面で
反射して受信されるまでの間の時間と送受信角度から堰
高を算出する装置において、袋体内周面に凹凸を形成し
、発信された超音波を乱反射させるようにしたものであ
る。

したがって送波器より発信された超音波が膜堰内周面の
到達した部分で凹凸形状により乱反射しその反射波の一
部が必ず受波器に戻るので反射点までの距離を常に検出
でき、送受波器の送受信角度から堰高を算出することが
できる。

支ＪＬ！ 以下第１図ないし第４図に図示した本発明の一実施例に
ついて説明する。

第１図はゴム堰の袋体１を起立させた状態を模式的に図
示したもので、袋体１内部の河床２に幅方向２箇所に超
音波送受信器５が配置されている。

そして袋体１の内周面に周方向に帯状のゴム板１０を送
受信器５と同一の幅方向位置に接着している。

＝　　４　− ゴム板１０の表面はラフトツブ加工されてゴム表面に布
目の凹凸が形成されている。

帯状のゴム板１０の幅Ｗは発信超音波の指向角により形
成される超音波の当る範囲を常に含む幅を有している。

すなわち第２図に示すように送受信器５より発信される
超音波の指向角をψどし、袋体１の内面との最大距離を
１とすると、袋体１内面に超音波ゴム板１０の幅Ｗはこ
のＢより大きい幅どする。

いまＬ＝２ｍ、ψ−３°とすると、Ｂ’−＝　０．１０
ｍとなり、よってゴム板１０の幅は０．１ｍ以上のもの
とすれば、膜堰の形状が変わろうと常に超音波の当たる
範囲はゴム板１０の表面ということになる。

当該ゴム板１０は第３図に示すように未加硫ゴム１１の
上に布１２をラフトツブモールドとして敷き上下から加
硫用プレス１３で加硫成型する方法により製造できる。

形成されたゴム板１０の表面は第４図に示すように高さ
２〜５　ｍｍの凸部が縦横それぞれ３〜８　ｍｍ程度の
間隔で２次元的に羅列された形状をしている。

このようなゴム板１０を凹凸面を内方に向けて第１図の
ように袋体１の内面に接着する。

超音波送受信器５は１００〜２００ＫＨｚの超音波を指
向角０．５〜５°で発信しゴム板１０の凹凸面で乱反射
された超音波の一部が送受信器５にとらえられて発信か
ら受信までの時間より計算して送受信器５より反射点ま
での距１ｌｌｔ、ｌｌが検出される。

この際、袋体１が水位条件および内圧条件によってその
断面形状がいかに変形しようと発信された超音波は乱反
射され必ず送受信器５に戻るので、常に距１．ｏは算出
できる。

あとは送受信器５の仰角θより反射点の高さｈが算出さ
れるので、送受信器５の揺動により袋体１の周方向の各
反則点の高さが順次測定され、その中から最大のものを
もってＭ高Ｈとすることができる。

同時に袋体１の断面形状も知ることができる。

次に袋体１の内面に接着されるゴム板の表面に凹凸形状
を形成する別の例について第５図および第６図に基づき
説明する。

第５図の示すゴム板は平坦なゴム板１５にゴム製の丸棒
１６を約１ｏｍｍ間隔で平行に羅列接着したものである
。

第６図に示すゴム板２０は加硫成形により表面に円筒面
の一部が突条２１として複数条形成されたものである。

第５図、第６図に示すゴム表面の丸棒および突条の方向
は袋体周方向とは直角の方向である。

以上の実施例では帯状のゴム板を袋体１の内周面に接着
させるものであったが袋体１の内周面自体に凹凸を形成
してもよい。

この場合の袋体１の製造方法を第７図に基づき説明で−
る。

予め２つに折り返した未加硫のゴム板３０の折り返し部
に離型材を挿入し、さらに凹凸を形成しようとする部分
に布製の帯状ラフトツブモールド３１を嵌装して加硫用
プレス３３で加硫成形する。

このようにして製造された袋体１は倒伏状態で重ね合わ
せ部の上下面の一部に凹凸面が形成され、起立したとぎ
は袋体内周面に帯状の凹凸面ができることになる。

なお凹凸面を形成させるラフトツブモールドとしては布
に限らず凹凸加工した固型の金型を用いることもできる
。

１班至皇」 本発明は可撓性膜堰の袋体内周面に凹凸を形成し超音波
を乱反射させることにより袋体の形状が外的条件により
変形しても常に正確な堰高を測定することができる。

また袋体内周面に凹凸を形成することは極めて容易で、
コストにはほとんど影響を与えない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例のゴム堰起立時を模式的
に図示した図、第２図は超音波の袋体に当たる範囲を説
明するための説明図、第３図は同実施例のゴム板の製造
方法を説明するための説明図、第４図は該ゴム板表面の
凹凸形状を示す斜視図、第５図、第６図はそれぞれゴム
板の別の凹凸形状を示す斜視図、第７図はゴム堰の袋体
内体に凹凸を形成するための製造方法を示づための説明
図、第８図は従来の堰高測定方法を説明するための膜堰
断面図、第９図は従来の超音波の反射方向を示す説明図
、第１０図は外的条件により膜堰の断面形状が異なるこ
とを示す断面図である。 １・・・袋体、２・・・河床、３・・・流水、４・・・
凹所、５・・・送受信器、 １０・・・ゴム板、１１・・・未加硫ゴム、１２・・・
布、１３・・・加硫用プレス、１５・・・ゴム板、１６
・・・丸棒、２０・・・ゴム板、２１・・・突条、 ３０・・・ゴム板、３１・・・帯状ラフトツブモールド
、３３・・・加硫用プレス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 可撓性膜堰の堰内底部に超音波送受波器を設置し、超音
   波が発信されて膜堰本体たる袋体の内周面で反射して受
   信されるまでの間の時間と送受信角度から堰高を算出す
   る装置において、袋体内周面に凹凸を形成し、発信され
   た超音波を乱反射させるようにしたことを特徴とする可
   撓性膜堰の堰高測定装置。