JP2015001437A - Hydraulic water level gauge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水圧式水位計に関する。 The present invention relates to a hydraulic water level gauge.
水圧式水位計では、圧力センサを水中に設置して水圧を検出し、得られた水圧に基づいて水位を算出する。
この水圧式水位計に関連して、特許文献1では、水圧式水位計にて測定する水位について、水温値に基づく水温補正や標高値に基づく気柱補正を行う技術が示されている。これらの補正により、水位の測定精度を向上させることができる。
In the water pressure type water level meter, a pressure sensor is installed in water to detect the water pressure, and the water level is calculated based on the obtained water pressure.
In relation to this hydraulic pressure gauge, Patent Literature 1 discloses a technique for performing water temperature correction based on a water temperature value and air column correction based on an altitude value for a water level measured by a hydraulic pressure gauge. These corrections can improve the measurement accuracy of the water level.
圧力センサが検出する水圧は重力加速度の影響を受けており、水圧から水位を算出する際には、重力加速度を用いる。この重力加速度として、一般には国際標準の重力加速度などの標準値が用いられている。
しかしながら、実際には場所によって重力加速度が異なっており、重力加速度の標準値と実際値との違いにより、水位の算出値に誤差が生じてしまう。例えば、国際標準の重力加速度g=9.80665[m/s2]を用いると、日本国内において最大−0.16%FS(フルスケールに対して−0.16パーセント)の水圧誤差が生じてしまう。
かかる誤差を低減させて水位の測定精度を向上させることが望まれる。特許文献1に記載の技術においても、重力加速度の誤差による水位の誤差を低減させることができれば、測定精度をさらに向上させることができる。
The water pressure detected by the pressure sensor is affected by the gravitational acceleration, and the gravitational acceleration is used when calculating the water level from the water pressure. As the gravitational acceleration, standard values such as international standard gravitational acceleration are generally used.
However, the gravitational acceleration actually varies depending on the location, and an error occurs in the calculated water level due to the difference between the standard value of the gravitational acceleration and the actual value. For example, when the international standard gravity acceleration g = 9.80665 [m / s 2 ] is used, a maximum water pressure error of −0.16% FS (−0.16% with respect to full scale) occurs in Japan. End up.
It is desirable to improve the measurement accuracy of the water level by reducing such errors. Also in the technique described in Patent Document 1, if the water level error due to the gravitational acceleration error can be reduced, the measurement accuracy can be further improved.
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、重力加速度の誤差による水位の誤差を低減させることのできる水圧式水位計を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a hydraulic water level gauge that can reduce an error in water level due to an error in gravitational acceleration.
この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様による水圧式水位計は、水位測定位置における水圧と大気圧との差圧を検出する圧力センサと、前記水位測定位置における重力加速度を取得する重力加速度取得部と、前記重力加速度取得部が取得した重力加速度を記憶する重力加速度記憶部と、前記圧力センサの検出値と前記重力加速度記憶部が記憶している重力加速度とに基づいて、前記水位測定位置における重力加速度を反映した水位を算出する演算部と、前記演算部が算出した水位を出力する水位出力部と、を具備することを特徴とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. A hydraulic pressure gauge according to one aspect of the present invention includes a pressure sensor that detects a differential pressure between a water pressure and an atmospheric pressure at a water level measurement position, and the water level measurement. Gravity acceleration acquisition unit that acquires the gravitational acceleration at the position; Gravity acceleration storage unit that stores the gravitational acceleration acquired by the gravitational acceleration acquisition unit; Gravity stored in the detected value of the pressure sensor and the gravitational acceleration storage unit A calculation unit that calculates a water level reflecting gravitational acceleration at the water level measurement position based on the acceleration and a water level output unit that outputs the water level calculated by the calculation unit are provided.
また、本発明の他の一態様による水圧式水位計は、上述の水圧式水位計であって、前記圧力センサの検出値と所定の重力加速度標準値とに基づいて水位を算出する水位算出部を具備し、前記演算部は、前記水位算出部が算出した水位を前記重力加速度記憶部が記憶している重力加速度に基づいて補正して、前記水位測定位置における重力加速度を反映した水位を算出する、ことを特徴とする。 A water pressure level meter according to another aspect of the present invention is the water pressure level meter described above, and calculates a water level based on a detection value of the pressure sensor and a predetermined gravitational acceleration standard value. The calculation unit corrects the water level calculated by the water level calculation unit based on the gravitational acceleration stored in the gravitational acceleration storage unit, and calculates the water level reflecting the gravitational acceleration at the water level measurement position. It is characterized by.
また、本発明の他の一態様による水圧式水位計は、上述の水圧式水位計であって、前記重力加速度取得部は、他の水圧式水位計との通信にて前記水位測定位置における重力加速度を取得する、ことを特徴とする。 Further, a hydraulic water level meter according to another aspect of the present invention is the above-described hydraulic water level meter, wherein the gravitational acceleration acquisition unit communicates with the gravity at the water level measurement position by communication with another hydraulic water level meter. Acceleration is acquired.
この発明によれば、重力加速度の誤差による水位の誤差を低減させることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce water level errors due to gravitational acceleration errors.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態における水圧式水位計の配置例を示す説明図である。同図において、水圧式水位計1は、発信器110と、水位算出器120と、変換器130と、大気圧導入チューブ140とを具備する。
発信器110は、水中に設置されて水圧を検出し、得られた水圧を信号にて水位算出器120へ送信する。発信器110は、水位を測定したい範囲の下限またはそれよりも下(低い位置)に設置される。
なお、発信器110を水底付近以外の位置に設置する場合、設置者が、発信器110の設置位置から水底までの鉛直方向の距離を測定し、オフセットとして発信器110に予め記憶させておくことで、発信器110が、水底から水面までの水位を測定するようにしてもよい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory view showing an arrangement example of a hydraulic water level gauge in one embodiment of the present invention. In FIG. 1, the hydraulic water level gauge 1 includes a
The
In addition, when installing the
水位算出器120および変換器130は、例えば観測小屋など地上に設置される。水位算出器120は、予め記憶している重力加速度の標準値に基づいて、発信器110が信号にて送信する水圧から水位を算出する。変換器130は、水位算出器120が算出した水位を、水位測定位置である発信器110の設置位置における重力加速度に基づいて補正する。
発信器110および水位算出器120として、重力加速度の標準値を用いて水位を算出する既存の水圧式水位計を用いることができる。
なお、水位算出器120と変換器130とが同一筐体内に格納されて1つの機器として構成されていてもよい。
The water level calculator 120 and the
As the
The water level calculator 120 and the
大気圧導入チューブ140は、発信器110から水面上へと伸びており、発信器110の内部を大気に開放する。大気圧導入チューブ140が発信器110の内部を大気に開放することで、発信器110は、大気圧の時間変動に影響されずに水位を測定することができる。
The atmospheric pressure introduction tube 140 extends from the
次に、図2を参照して発信器110が検出する水圧について説明する。
図2は、発信器110の構造を示す概略構造図である。同図において、発信器110の具備するダイヤフラム(diaphragm、隔膜)111が示されている。
上記のように、発信器110の内部は大気圧導入チューブ140にて大気に開放されており、ダイヤフラム111の上面は大気圧Pa1を受けている。一方、ダイヤフラム111の下面は水中にあり、水圧を受ける。ダイヤフラム111の下面が受ける水圧は、水の重みによる水圧Pwと、水にかかる大気圧Pa2とを合わせたPw+Pa2となる。従って、ダイヤフラム111における差圧Pは、式(1)のように示される。
Next, the water pressure detected by the
FIG. 2 is a schematic structural diagram showing the structure of the
As described above, the inside of the
発信器110は、この差圧Pを検出し、信号にて水位算出器120へ送信する。
The
次に、図3を参照して、水圧式水位計1の機能構成について説明する。
図3は、水圧式水位計1の機能構成を示す概略ブロック図である。同図において、水圧式水位計1は、発信器110と、水位算出器120と、変換器130と、信号線W140とを具備する。発信器110は、ダイヤフラム111と、圧力センサ112と、発信部113とを具備する。水位算出器120は、標準重力加速度記憶部121と、受信部122と、水位算出部123と、送信部124とを具備する。変換器130は、標準重力加速度記憶部131と、測定位置重力加速度取得部132と、測定位置重力加速度記憶部133と、受信部134と、演算部135と、水位出力部136とを具備する。同図において、図1または図2の各部と同一の部分には、同一の符号(1、110、111、120、130)を付して説明を省略する。
Next, a functional configuration of the hydraulic water level gauge 1 will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a schematic block diagram showing the functional configuration of the hydraulic water level gauge 1. In the figure, the hydraulic pressure gauge 1 includes a
発信器110において、圧力センサ112は、水位測定位置における水圧と大気圧との差圧を検出する。具体的には、圧力センサ112は、ダイヤフラム111における差圧P(図2)を検出する。圧力センサ112は、ダイヤフラム111における差圧を検出可能なものであればよく、様々なセンサを用いることができる。例えば、圧力センサ112として半導体ピエゾ抵抗式の圧力センサを用いるようにしてもよい。あるいは、圧力センサ112として歪ゲージを用いて、差圧によるダイヤフラム111の変位を検出するようにしてもよい。
発信部113は、圧力センサ112が検出した差圧を信号にて送信する。
In the
水位算出器120において、標準重力加速度記憶部121は、重力加速度の標準値g0を記憶する。標準重力加速度記憶部121は、例えば不揮発性メモリを含んで構成される。
受信部122は、発信部113が送信した信号を受信する。
水位算出部123は、圧力センサ112の検出値と所定の重力加速度標準値(重力加速度の標準値g0)とに基づいて水位を算出する。
In level calculator 120, the standard gravitational
The
The water
ここで、式(2)に示すように、ダイヤフラム111の上面における大気圧Pa1(図2)と水にかかる大気圧Pa2との差をPaとする。 Here, as shown in equation (2), the difference between the atmospheric pressure P a1 of the upper surface of the diaphragm 111 (FIG. 2) and the atmospheric pressure P a2 according to the water and P a.
すると、式(1)より、ダイヤフラム111における差圧Pは式(3)のように示される。
Then, from the equation (1), the differential pressure P in the
但し、ρw、g、h、ρaは、それぞれ、水の密度、水位測定位置(発信器110の設置位置)における重力加速度、水位(水面からダイヤフラム111までの距離)、空気密度を示す。
式(3)より、式(4)を得られる。
However, (rho) w , g, h, and (rho) a show the density of water, the acceleration of gravity in the water level measurement position (installation position of the transmitter 110), the water level (distance from the water surface to the diaphragm 111), and the air density, respectively.
Equation (4) can be obtained from equation (3).
水位算出部123は、標準重力加速度記憶部121が記憶している重力加速度の標準値g0を用いて、式(4)に基づいて水位を算出する。発信器110が算出する水位をh0とすると、式(5)のようになる。
The water
なお、必要に応じて水位算出部123が、水の密度補正を行うようにしてもよい。例えば、発信器110が水温を検出し、水位算出部123が水温の検出値に基づいて水の密度を算出してρwとして用いるようにしてもよい。
また、必要に応じて水位算出部123が、標高に基づく気柱補正を行うようにしてもよい。ここでいう気柱補正は、大気圧導入チューブ140内における水面からダイヤフラム111までの気柱による大気圧(式(2)のPa)について、標高の影響を考慮する補正であり、具体的には空気密度に対する標高の影響を考慮する。例えば、水位算出器120が、地図データ等から水位測定位置の標高を読み出し、水位算出部123が標高に基づいて空気の密度を算出してρaとして用いるようにしてもよい。
送信部124は、水位算出部123が算出した水位h0を変換器130へ信号にて送信する。
Note that the water
Moreover, you may make it the water
The
変換器130において、標準重力加速度記憶部131は、標準重力加速度記憶部121が記憶しているのと同じ重力加速度の標準値g0を記憶する。
測定位置重力加速度取得部132は、水圧式水位計1が設置または移設された際に、水位測定位置における重力加速度を取得する。測定位置重力加速度取得部132は、本発明における重力加速度取得部の一例に該当する。
測定位置重力加速度取得部132が重力加速度を取得する方法として様々な方法を用いることができる。例えば、ユーザ(例えば水圧式水位計1の設置作業者)が、変換器130の具備する入力デバイス(例えばキーボード)から、水位測定位置における重力加速度を数値で入力し、測定位置重力加速度取得部132が当該数値を取得するようにしてもよい。
In the
The measurement position gravitational acceleration acquisition unit 132 acquires the gravitational acceleration at the water level measurement position when the hydraulic water level gauge 1 is installed or moved. The measurement position gravitational acceleration acquisition unit 132 corresponds to an example of a gravitational acceleration acquisition unit in the present invention.
Various methods can be used as a method by which the measurement position gravitational acceleration acquisition unit 132 acquires the gravitational acceleration. For example, a user (for example, an operator who installs the hydraulic water level gauge 1) inputs the gravitational acceleration at the water level measurement position numerically from an input device (for example, a keyboard) provided in the
あるいは、測定位置重力加速度取得部132が、緯度や経度や標高毎の重力加速度のデータから、水位測定位置の緯度や経度や標高に対応する重力加速度を選択するようにしてもよい。緯度や経度や標高毎の重力加速度のデータは、測定位置重力加速度取得部132が予め記憶しておくようにしてもよいし、インターネットにて国土地理院が提供するデータなど、変換器130の外部から取得するようにしてもよい。
水位測定位置の緯度や経度や標高は、変換器130の具備する入力デバイスからユーザが入力するようにしてもよい。あるいは、GPS(Global Positioning System、全地球測位システム)受信器が水位測定位置付近にて測位した緯度および経度を測定位置重力加速度取得部132が用いるようにしてもよい。この場合、測定位置重力加速度取得部132は、緯度および経度のみをキーとして重力加速度を検索し、標高については無視する。あるいは変換器130が携帯電話網の位置情報提供サービス等にて水位測定位置の位置情報を取得するようにしてもよい。
Alternatively, the measurement position gravitational acceleration acquisition unit 132 may select the gravitational acceleration corresponding to the latitude, longitude, and altitude of the water level measurement position from the data of the gravitational acceleration for each latitude, longitude, and altitude. The gravitational acceleration data for each latitude, longitude, and altitude may be stored in advance by the measurement position gravitational acceleration acquisition unit 132 or may be external to the
The latitude, longitude, and altitude of the water level measurement position may be input by the user from an input device provided in the
あるいは、測定位置重力加速度取得部132が、都道府県毎など地域毎の重力加速度のデータから、水位測定位置の属する地域の重力加速度を選択するようにしてもよい。例えば、測定位置重力加速度取得部132が、各都道府県庁所在地における重力加速度を予め記憶しておき、都道府県名の一覧メニューからのユーザ選択に応じて重力加速度を選択するようにしてもよい。 Alternatively, the measurement position gravitational acceleration acquisition unit 132 may select the gravitational acceleration of the region to which the water level measurement position belongs from the data of the gravitational acceleration of each region such as each prefecture. For example, the measurement position gravitational acceleration acquisition unit 132 may store the gravitational acceleration in each prefecture office location in advance and select the gravitational acceleration according to the user selection from the list menu of prefecture names.
あるいは、測定位置重力加速度取得部132が、ヘルマートの公式(Helmert Formula)を用いて水位測定位置の緯度および標高から重力加速度を算出するようにしてもよい。水位測定位置の緯度および標高は、ユーザが入力した値を測定位置重力加速度取得部132が取得するようにしてもよいし、GPSの測位情報や地図情報から測定位置重力加速度取得部132が取得するようにしてもよい。
あるいは、水位測定位置付近にて絶対重力計を変換器130に接続し、絶対重力計の測定した重力加速度を測定位置重力加速度取得部132が取得するようにしてもよい。
Alternatively, the measurement position gravitational acceleration acquisition unit 132 may calculate the gravitational acceleration from the latitude and altitude of the water level measurement position using the Helmart formula. For the latitude and altitude of the water level measurement position, the measurement position gravitational acceleration acquisition unit 132 may acquire values input by the user, or the measurement position gravitational acceleration acquisition unit 132 acquires from GPS positioning information and map information. You may do it.
Alternatively, an absolute gravimeter may be connected to the
あるいは、冗長化などにより同一エリアに複数の水圧式水位計1を設置する場合、変換器130が互いに通信を行って、水位測定位置における重力加速度を他の変換器130から取得するようにしてもよい。例えば、測定位置重力加速度取得部132が無線回路を含んで構成され、他の水圧式水位計1の測定位置重力加速度取得部132との通信にて、水位測定位置における重力加速度を取得するようにしてもよい。
これにより、ユーザは、水位測定位置における重力加速度を1つの変換器130に対して設定(例えば数値にて入力)すればよい。この点においてユーザの負担を低減させることができる。
Alternatively, when a plurality of hydraulic water level gauges 1 are installed in the same area due to redundancy or the like, the
Thus, the user may set (for example, enter numerical values) the gravitational acceleration at the water level measurement position for one
測定位置重力加速度記憶部133は、測定位置重力加速度取得部132が取得した重力加速度を記憶する。測定位置重力加速度記憶部133は、本発明における重力加速度記憶部の一例に該当する。
受信部134は、送信部124が送信した水位h0の信号を受信する。
演算部135は、発信器110の圧力センサ112の検出値と、測定位置重力加速度記憶部133が記憶している重力加速度とに基づいて、水位測定位置における重力加速度を反映した水位を算出する。より具体的には、演算部135は、水位算出部123が算出した水位を測定位置重力加速度記憶部133が記憶している重力加速度に基づいて補正して、水位測定位置における重力加速度を反映した水位を算出する。
ここで、演算部135が行う水位の算出(補正)について、数式を用いてさらに説明する。上記の式(4)および式(5)より、水位の実際値hと水位算出部123の演算値h0との差h−h0は、式(6)のようになる。
The measurement position gravitational
The receiving
The
Here, calculation (correction) of the water level performed by the
式(6)より、水位の実際値hは式(7)のように示される。 From equation (6), the actual value h of the water level is given by equation (7).
演算部135は、測定位置重力加速度記憶部133が記憶している水位測定位置における重力加速度g’を用いて、式(7)に基づいて水位の補正を行う。演算部135が算出する水位をh’とすると、式(8)のようになる。
The
水位出力部136は、演算部135が算出した水位を出力する。例えば、水位出力部136は、液晶ディスプレイ等の表示画面を有し、演算部135が算出した水位など各種情報を表示する。あるいは、水位出力部136が、演算部135が算出した水位を他の装置へ信号にて出力(送信)するなど、演算部135が算出した水位を表示以外の方法で出力するようにしてもよい。
信号線W140は、発信部113と受信部122とを接続し、信号を伝達する。信号線W140は、例えば、大気圧導入チューブ140と纏めて1つのケーブルに内蔵されて設置される。
The water
The signal line W140 connects the
図4は、水位測定位置における重力加速度を用いた場合の水位測定誤差の例を示す説明図である。同図に示すグラフの横軸は水深(水位)を示し、縦軸は低減される誤差を示す。
また、線L11は、上述した重力加速度の補正の効果の例を示す。すなわち、標準の重力加速度を用いた場合に対する、水位測定位置における重力加速度を用いた場合の、水位測定誤差の低減効果の例を示す。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a water level measurement error when the gravitational acceleration at the water level measurement position is used. The horizontal axis of the graph shown in the figure represents the water depth (water level), and the vertical axis represents the error to be reduced.
A line L11 indicates an example of the effect of correcting the gravitational acceleration described above. That is, an example of the effect of reducing the water level measurement error when the gravitational acceleration at the water level measurement position is used with respect to the case where the standard gravitational acceleration is used is shown.
線L12は、気柱補正の効果の例を示す。上述したように、水位算出部123が、式(5)における空気密度ρaとして、標高に基づいて算出された密度を用いることで、当該効果を得られる。
線L13は、水温に基づく水の密度の補正の効果の例を示す。上述したように、水位算出部123が、式(5)における水の密度ρwとして、水温に基づいて算出された密度を用いることで、当該効果を得られる。
線L14は、線L11〜L13に示す補正効果の合計を示す。
Line L12 shows an example of the effect of air column correction. As described above, the water
Line L13 shows an example of the effect of correcting the density of water based on the water temperature. As described above, the water
A line L14 indicates the total correction effect indicated by the lines L11 to L13.
線L11に示すように、水位測定位置における重力加速度を用いることで、水圧式水位計1が測定する水位の誤差を低減させることができる。さらに、水位測定位置における重力加速度の使用と、気柱補正や水温に基づく水の密度の補正とを併せて実施することが可能であり、これにより、水圧式水位計1が測定する水位の誤差をさらに低減させることができる。 As shown by the line L11, by using the gravitational acceleration at the water level measurement position, the error in the water level measured by the hydraulic water level gauge 1 can be reduced. Furthermore, it is possible to carry out both the use of gravity acceleration at the water level measurement position and the correction of the water column based on the air column correction and the water temperature, thereby the error of the water level measured by the hydraulic water level gauge 1. Can be further reduced.
以上のように、測定位置重力加速度取得部132が水位測定位置における重力加速度を取得し、測定位置重力加速度記憶部133は当該重力加速度を記憶する。そして、演算部135は、測定位置重力加速度記憶部133が記憶している重力加速度に基づいて、水位測定位置における重力加速度を反映した水位を算出する。
これにより、重力加速度の誤差による水位の誤差を低減させることがで、水位の測定精度を向上させることができる。
As described above, the measurement position gravity acceleration acquisition unit 132 acquires the gravity acceleration at the water level measurement position, and the measurement position gravity
Thereby, the measurement accuracy of the water level can be improved by reducing the error of the water level due to the error of the gravitational acceleration.
また、水位算出部123は、圧力センサ112の検出値と所定の重力加速度標準値(上記の例ではg0)とに基づいて水位を算出する。そして、演算部135は、水位算出部123が算出した水位を測定位置重力加速度記憶部133が記憶している重力加速度に基づいて補正して、水位測定位置における重力加速度を反映した水位を算出する。
これにより、既存の水圧式水位計を発信器110および水位算出器120として用いることができ、水圧式水位計1の設計コストや製造コストを低減させることができる。
さらには、既設の水圧式水位計の地上部分(水位算出器120)に変換器130を接続することで、水圧式水位計1を構成することができる。従って、既存の水圧式水位計の撤去や、発信器110等の新設を行う必要がない点で、容易に水圧式水位計1を構成することができる。
Further, the water
Thereby, the existing water pressure type water level meter can be used as the
Furthermore, the hydraulic water level meter 1 can be configured by connecting the
また、測定位置重力加速度取得部132は、他の水圧式水位計1との通信にて水位測定位置における重力加速度を取得する。
これにより、同一エリアに複数の水圧式水位計1を設置する場合、ユーザは、水位測定位置における重力加速度を1つの変換器130に対して設定すればよい。この点においてユーザの負担を低減させることができる。
Further, the measurement position gravitational acceleration acquisition unit 132 acquires the gravitational acceleration at the water level measurement position through communication with another hydraulic pressure gauge 1.
Thereby, when installing the several hydraulic type water level gauge 1 in the same area, the user should just set the gravity acceleration in a water level measurement position with respect to one
なお、本発明に係る水圧式水位計を新規に製造し設置する場合は、図1および図3に示す構成よりも簡易な構成とすることができる。この点について、図5および図6を参照して説明する。 In addition, when manufacturing and installing the hydraulic-type water level meter which concerns on this invention newly, it can be set as a structure simpler than the structure shown to FIG. 1 and FIG. This point will be described with reference to FIGS.
図5は、水圧式水位計1の一変形例である水圧式水位計2の配置例を示す説明図である。同図において、水圧式水位計2は、発信器110と、変換器230と、大気圧導入チューブ140とを具備する。
水圧式水位計1では、水位算出器120が重力加速度の標準値を用いて水位を算出し、変換器130が水位測定位置における重力加速度を用いて水位を補正したのに対し、水圧式水位計2では、変換器230が、水位測定位置における重力加速度を用いて水位を直接算出する。
FIG. 5 is an explanatory view showing an arrangement example of a hydraulic water level gauge 2 which is a modification of the hydraulic water level gauge 1. In the figure, the hydraulic water level gauge 2 includes a
In the water pressure level gauge 1, the water level calculator 120 calculates the water level using the standard value of the gravitational acceleration, and the
図6は、水圧式水位計2の機能構成を示す概略ブロック図である。同図において、水圧式水位計2は、発信器110と、変換器230と、信号線W140とを具備する。発信器110は、ダイヤフラム111と、圧力センサ112と、発信部113とを具備する。変換器230は、測定位置重力加速度取得部132と、測定位置重力加速度記憶部133と、受信部134と、演算部235と、水位出力部136とを具備する。同図において、図3の各部と同一の部分には、同一の符号(110〜113、132〜134、136、W140)を付して説明を省略する。
FIG. 6 is a schematic block diagram showing a functional configuration of the hydraulic water level gauge 2. In the figure, the hydraulic water level gauge 2 includes a
演算部235は、圧力センサ112の検出値と測定位置重力加速度記憶部133が記憶している重力加速度とに基づいて、水位測定位置における重力加速度を反映した水位を算出する。具体的には、演算部235は、重力加速度gとして水位測定位置における重力加速度を用いて、上記の式(4)に基づいて水位を算出する。
The
以上のように、測定位置重力加速度取得部132が水位測定位置における重力加速度を取得し、測定位置重力加速度記憶部133は当該重力加速度を記憶する。そして、演算部235は、測定位置重力加速度記憶部133が記憶している重力加速度に基づいて、水位測定位置における重力加速度を反映した水位を算出する。
これにより、重力加速度の標準値を用いる場合との比較において重力加速度の誤差による水位の誤差を低減させることがで、水位の測定精度を向上させることができる。
As described above, the measurement position gravity acceleration acquisition unit 132 acquires the gravity acceleration at the water level measurement position, and the measurement position gravity
Thereby, the measurement accuracy of the water level can be improved by reducing the error of the water level due to the error of the gravity acceleration in comparison with the case of using the standard value of the gravitational acceleration.
また、演算部235が、水位測定位置における重力加速度を用いて、圧力センサ112の検出値から直接水位を算出するので、水圧式水位計2は、重力加速度の標準値を用いて水位を算出する必要がなく、また、補正用に重力加速度の標準値記憶する必要もない。この点において、水圧式水位計2は水圧式水位計1の場合よりも簡易な構成とすることができる。
Moreover, since the calculating
なお、水圧式水位計1や水圧式水位計2の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、コンパクトディスク等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
A program for realizing all or part of the functions of the hydraulic water level gauge 1 and the hydraulic water level gauge 2 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is stored in the computer system. The processing of each unit may be performed by reading and executing. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices.
Further, the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW system is used.
The “computer-readable recording medium” refers to a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, and a compact disk, and a storage device such as a hard disk built in the computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory in a computer system serving as a server or a client in that case, and a program that holds a program for a certain period of time are also included. The program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design changes and the like within a scope not departing from the gist of the present invention.
1、2 水圧式水位計
110 発信器
111 ダイヤフラム
112 圧力センサ
113 発信部
120 水位算出器
121 標準重力加速度記憶部
122、134 受信部
123 水位算出部
124 送信部
130、230 変換器
131 標準重力加速度記憶部
132 測定位置重力加速度取得部
133 測定位置重力加速度記憶部
135、235 変換部
136 水位出力部
140 大気圧導入チューブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Water pressure type
Claims (3)
前記水位測定位置における重力加速度を取得する重力加速度取得部と、
前記重力加速度取得部が取得した重力加速度を記憶する重力加速度記憶部と、
前記圧力センサの検出値と前記重力加速度記憶部が記憶している重力加速度とに基づいて、前記水位測定位置における重力加速度を反映した水位を算出する演算部と、
前記演算部が算出した水位を出力する水位出力部と、
を具備することを特徴とする水圧式水位計。 A pressure sensor for detecting a differential pressure between the water pressure and the atmospheric pressure at the water level measurement position;
A gravitational acceleration acquisition unit for acquiring gravitational acceleration at the water level measurement position;
A gravitational acceleration storage unit for storing the gravitational acceleration acquired by the gravitational acceleration acquisition unit;
An arithmetic unit that calculates a water level reflecting the gravitational acceleration at the water level measurement position based on the detected value of the pressure sensor and the gravitational acceleration stored in the gravitational acceleration storage unit;
A water level output unit for outputting the water level calculated by the calculation unit;
A hydraulic water level gauge characterized by comprising:
前記演算部は、前記水位算出部が算出した水位を前記重力加速度記憶部が記憶している重力加速度に基づいて補正して、前記水位測定位置における重力加速度を反映した水位を算出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の水圧式水位計。 A water level calculation unit for calculating a water level based on a detection value of the pressure sensor and a predetermined standard value of gravitational acceleration;
The calculation unit corrects the water level calculated by the water level calculation unit based on the gravitational acceleration stored in the gravitational acceleration storage unit, and calculates the water level reflecting the gravitational acceleration at the water level measurement position.
The hydraulic water level gauge according to claim 1, wherein
3. The hydraulic water level meter according to claim 1, wherein the gravitational acceleration acquisition unit acquires the gravitational acceleration at the water level measurement position through communication with another hydraulic water level meter.
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