JP2019095393A - Point flow velocity sensor and flow rate sensor - Google Patents

Point flow velocity sensor and flow rate sensor Download PDF

Info

Publication number
JP2019095393A
JP2019095393A JP2017227418A JP2017227418A JP2019095393A JP 2019095393 A JP2019095393 A JP 2019095393A JP 2017227418 A JP2017227418 A JP 2017227418A JP 2017227418 A JP2017227418 A JP 2017227418A JP 2019095393 A JP2019095393 A JP 2019095393A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow velocity
case
sensor
flow rate
point flow
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.)
Granted
Application number
JP2017227418A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6954614B2 (en
Inventor
重信 鶴岡
Shigenobu Tsuruoka
重信 鶴岡
アヌ バネパリ
Anu Banepari
アヌ バネパリ
秀之 小池
Hideyuki Koike
秀之 小池
聡之 井坂
Satoyuki Isaka
聡之 井坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Takuwa Corp
Original Assignee
Takuwa Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Takuwa Corp filed Critical Takuwa Corp
Priority to JP2017227418A priority Critical patent/JP6954614B2/en
Publication of JP2019095393A publication Critical patent/JP2019095393A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6954614B2 publication Critical patent/JP6954614B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Details Of Flowmeters (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

To provide a point flow velocity sensor with which it is possible to measure a point flow velocity without being affected by iron sand flowing down a river.SOLUTION: A detection arm 113 projects in part to the outside from the underside of a case 101, and rotates in forward and reverse directions around a rotation axis 111 in a prescribed angle range by a stream of water. An upper arm 115 is arranged inside the case 101 so as to head upward of the rotation axis 111, and rotates in forward and reverse directions around the rotation axis 111 in a prescribed angle range in accordance with the rotation of the detection arm 113. A plurality of reed switches 6 are arranged upward in a row in shape of a convex circular arc. A permanent magnet 117 is fixed to the upper arm 115, and allows some of the plurality of reed switches 6 to have electrical continuity depending on the position of the upper arm 115 in the direction of rotation. A magnet accommodation unit 125 forms an air room in which there is no ingress of water even when the case 101 is submerged, with the permanent magnet 117 accommodated in the air room.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、河川の点流速を計測するための点流速センサ、及び、河川の流量を計測するための流量センサに関する。   The present invention relates to a point flow rate sensor for measuring a point flow rate of a river, and a flow rate sensor for measuring a flow rate of a river.

河川を適切に管理するために、河川の点流速及び流量を観測することが必要である。特許文献１には、点流速を観測することができる流向計が記載されている。即ち、特許文献１に記載の流向計は従来の点流速センサである。   In order to manage the river properly, it is necessary to observe the point flow velocity and flow rate of the river. Patent Document 1 describes a flow direction indicator capable of observing a point flow velocity. That is, the flow direction meter described in Patent Document 1 is a conventional point flow rate sensor.

特開２００８−１９０９０８号公報JP, 2008-190908, A

特許文献１に記載の点流速センサは、構成部品の１つとして永久磁石を備える。永久磁石を備える点流速センサを河川に設置すると、永久磁石に河川を流れる砂鉄が付着する。点流速センサを河川に設置して所定の期間経過後に、永久磁石に多量の砂鉄が付着することによって、点流速センサが動作しなくなることがある。流量センサが構成部品として永久磁石を備える場合も同様である。   The point flow velocity sensor described in Patent Document 1 includes a permanent magnet as one of the components. When a point flow velocity sensor equipped with a permanent magnet is installed in a river, sand iron flowing in the river adheres to the permanent magnet. When a point flow velocity sensor is installed in a river and a large amount of sand iron adheres to a permanent magnet after a predetermined period of time elapses, the point flow velocity sensor may not operate. The same applies to the case where the flow rate sensor comprises a permanent magnet as a component.

河川に設置する点流速センサ及び流量センサは、河川を流れる砂鉄の影響を受けない構成とすることが望まれる。本発明は、河川を流れる砂鉄の影響を受けることなく、点流速または流量を計測することができる点流速センサ及び流量センサを提供することを目的とする。   It is desirable that the point flow velocity sensor and the flow sensor installed in the river be configured not to be affected by sand iron flowing in the river. An object of the present invention is to provide a point flow rate sensor and a flow rate sensor capable of measuring a point flow rate or a flow rate without being affected by sand iron flowing in a river.

本発明は、水中に設置したときに下方に向ける下面を有するケースと、一部が前記下面より前記ケースの外部へと突出し、水流によって回転軸を中心として所定の角度の範囲で正逆方向に回転する検知アームと、前記ケース内に前記回転軸よりも上方に向かうように配置され、前記検知アームの回転に伴って、前記回転軸を中心として所定の角度の範囲で正逆方向に回転する上方アームと、前記ケース内に、下方側の端部よりも上方側の端部において互いの間隔を広げることによって上方に凸の円弧状となるように並べて配置された複数のリードスイッチと、前記上方アームに固定され、前記上方アームの回転方向の位置に応じて前記複数のリードスイッチのうちの一部を導通させる永久磁石と、前記ケース内に配置され、前記ケースが水没した状態であっても水が浸入しないエアルームを形成し、前記エアルーム内に前記永久磁石を収納する磁石収納部とを備えることを特徴とする点流速センサを提供する。   The present invention has a case having a lower surface which is directed downward when installed in water, and a part of which protrudes from the lower surface to the outside of the case, and is forward and reverse in a predetermined angle range around a rotation axis by water flow. A detection arm that rotates and is disposed in the case so as to face above the rotation axis, and rotates in a forward and reverse direction about a predetermined rotation angle around the rotation axis as the detection arm rotates. An upper arm, and a plurality of reed switches arranged in the case so as to form an upwardly convex arc by increasing the distance between the lower end and the upper end of the lower end; A permanent magnet fixed to the upper arm and conducting a part of the plurality of reed switches according to the position of the upper arm in the rotational direction, and disposed in the case, the case being submerged Even in a state to form an air room with no water intrusion, provide a flow rate sensor points, characterized in that it comprises a magnet housing section for housing the permanent magnet in the air room.

本発明は、水中に設置したときに下方に向ける下面を有するケースと、前記ケース内に配置され、水中における点流速を検出する点流速センサと、前記ケース内に配置され、水中における圧力を検出する絶対圧圧力センサとを備え、前記点流速センサは、一部が前記下面より前記ケースの外部へと突出し、水流によって回転軸を中心として所定の角度の範囲で正逆方向に回転する検知アームと、前記ケース内に前記回転軸よりも上方に向かうように配置され、前記検知アームの回転に伴って、前記回転軸を中心として所定の角度の範囲で正逆方向に回転する上方アームと、前記ケース内に、下方側の端部よりも上方側の端部において互いの間隔を広げることによって上方に凸の円弧状となるように並べて配置された複数のリードスイッチと、前記上方アームに固定され、前記上方アームの回転方向の位置に応じて前記複数のリードスイッチのうちの一部を導通させる永久磁石と、前記ケース内に配置され、前記ケースが水没した状態であっても水が浸入しないエアルームを形成し、前記エアルーム内に前記永久磁石を収納する収納部とを有することを特徴とする流量センサを提供する。   According to the present invention, a case having a lower surface facing downward when installed in water, a point flow velocity sensor disposed in the case and detecting a point flow velocity in the water, and disposed in the case to detect a pressure in the water A point pressure velocity sensor, a part of which protrudes from the lower surface to the outside of the case, and a detection arm which rotates forward and reverse within a predetermined angle range about a rotation axis by water flow And an upper arm disposed in the case so as to be higher than the rotation axis, and rotating in forward and reverse directions in a range of a predetermined angle around the rotation axis as the detection arm rotates. A plurality of reed switches arranged in the case so as to form an upwardly convex arc by increasing the distance between the lower end and the upper end of the lower end; A permanent magnet fixed to the upper arm and conducting part of the plurality of reed switches in accordance with the position of the upper arm in the rotational direction; and a permanent magnet disposed in the case, the case being submerged According to another aspect of the present invention, there is provided a flow rate sensor that forms an air room in which water does not infiltrate, and has a storage unit for storing the permanent magnet in the air room.

本発明の点流速センサ及び流量センサによれば、河川を流れる砂鉄の影響を受けることなく、点流速または流量を計測することができる。   According to the point flow velocity sensor and the flow rate sensor of the present invention, the point flow velocity or the flow rate can be measured without being affected by sand iron flowing in the river.

一実施形態の点流速センサの蓋を外した状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which removed the lid | cover of the point flow rate sensor of one Embodiment. 一実施形態の点流速センサの断面図である。It is sectional drawing of the point flow rate sensor of one Embodiment. 一実施形態の点流速センサ及び流量センサが備えるリードスイッチ基板を示す平面図である。It is a top view which shows the reed switch board | substrate with which the point flow velocity sensor and flow rate sensor of one Embodiment are equipped. リードスイッチの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a reed switch. 永久磁石の位置に応じて導通するリードスイッチの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the reed switch electrically connected according to the position of a permanent magnet. 一実施形態の流量センサの蓋を外した状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which removed the lid | cover of the flow sensor of one Embodiment. 一実施形態の流量センサを備えて構成される川流量観測装置の全体的な構成を示すブロック図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram which shows the whole structure of the river flow observation apparatus comprised comprising the flow sensor of one Embodiment. 河川流量観測装置を設置する場所の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the place which installs a river flow observation apparatus. 流量センサ及び計測データ無線送信部を河川に配置する取り付け位置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the attachment position which arrange | positions a flow sensor and measurement data radio | wireless transmission part to a river. 計測データ無線送信部による点流速データの生成動作、及び、データ処理装置による点流速データの補正動作を示す図である。It is a figure which shows the production | generation operation | movement of the point flow velocity data by a measurement data wireless transmission part, and the correction | amendment operation | movement of the point flow velocity data by a data processor. データ処理装置の内部構成例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of an internal configuration of a data processor. 点流速データが表す計測値と点流速との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the measured value which point flow velocity data represent, and point flow velocity. 複数の流量センサを設置した河川の断面を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the cross section of the river which installed the several flow sensor. 支配流水断面積の求め方を説明するための図である。It is a figure for demonstrating how to obtain | require dominant water cross-sectional area.

以下、一実施形態の点流速センサ及び流量センサについて、添付図面を参照して説明する。   Hereinafter, a point flow velocity sensor and a flow rate sensor according to an embodiment will be described with reference to the attached drawings.

＜点流速センサ＞
まず、図１〜図４を用いて、一実施形態の点流速センサの構成及び動作を説明する。図２は、図１に示す一実施形態の点流速センサ１１における検知アーム１１３及び上方アーム１１５が図１に示す状態から反時計方向に３０度回転した状態を、紙面と直交する方向に切断した断面を示している。 <Point flow velocity sensor>
First, the configuration and operation of a point flow velocity sensor according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. 2 is cut in a direction perpendicular to the plane of the drawing, in which the detection arm 113 and the upper arm 115 in the point flow velocity sensor 11 according to the embodiment shown in FIG. The cross section is shown.

図１において、点流速センサ１１は、例えばステンレスよりなる箱状のケース１０１の内部に複数の構成部品を設けた構成を有している。図１は、図２に示す蓋１０２を外した状態を示している。蓋１０２も例えばステンレスよりなる。図２は、点流速センサ１１を図１の紙面と直交する方向に切断した状態を示している。図１に示す点流速センサ１１は、下方を河床側、上方を水面側に向けて河川の水中に設置される。   In FIG. 1, the point flow velocity sensor 11 has a configuration in which a plurality of components are provided inside a box-like case 101 made of, for example, stainless steel. FIG. 1 shows a state in which the lid 102 shown in FIG. 2 is removed. The lid 102 is also made of, for example, stainless steel. FIG. 2 shows a state in which the point flow velocity sensor 11 is cut in the direction orthogonal to the paper surface of FIG. The point flow velocity sensor 11 shown in FIG. 1 is installed in the water of the river with the lower side facing the riverbed and the upper side facing the water side.

図１または図２において、回転軸１１１は、ケース１０１の底面１０１Ｂに対して直交するように取り付けられている。回転軸１１１には、円形の回転ベース１１２が回転自在に取り付けられている。回転ベース１１２には、外周面から中心方向へと伸びる、底を有する穴１１２ａ〜１１２ｆが形成されている。穴１１２ａ〜１１２ｃ及び１１２ｄ〜１１２ｆは３０°間隔で設けられており、穴１１２ａ〜１１２ｃと穴１１２ｄ〜１１２ｆは回転軸１１１を挟んで対称に設けられている。   In FIG. 1 or FIG. 2, the rotation shaft 111 is attached to be orthogonal to the bottom surface 101 B of the case 101. A circular rotation base 112 is rotatably attached to the rotation shaft 111. The rotation base 112 is formed with holes 112 a to 112 f having a bottom extending in the central direction from the outer peripheral surface. The holes 112 a-112 c and 112 d-112 f are provided at an interval of 30 °, and the holes 112 a-112 c and the holes 112 d-112 f are provided symmetrically about the rotation shaft 111.

穴１１２ａ、１２１ｃ、及び１１２ｆには、それぞれ、下方に向かって伸びる検知アーム１１３と、ウェイト取り付けアーム１１９と、上方に向かって伸びる上方アーム１１５の端部が挿入されている。検知アーム１１３と、ウェイト取り付けアーム１１９と、上方アーム１１５は、回転ベース１１２の表面から挿入されたねじ等の固定具によって回転ベース１１２に固定されている。   The ends of the detection arm 113 extending downward, the weight attachment arm 119, and the upper arm 115 extending upward are inserted into the holes 112a, 121c, and 112f, respectively. The detection arm 113, the weight attachment arm 119, and the upper arm 115 are fixed to the rotation base 112 by fasteners such as screws inserted from the surface of the rotation base 112.

回転ベース１１２に６つの穴１１２ａ〜１１２ｆを形成しているのは、点流速センサ１１の用途に応じて、検知アーム１１３と、ウェイト取り付けアーム１１９と、上方アーム１１５の取り付け位置を可変できるようにするためである。図１は、左方向が上流、右方向が下流であって、水が左側から右側へと流れる場合の各アームの取り付け位置を示している。水が右側から左側へと流れ場合には、各アームを図１とは左右反対に取り付ければよい。   The reason why the six holes 112a to 112f are formed in the rotation base 112 is that the attachment positions of the detection arm 113, the weight attachment arm 119, and the upper arm 115 can be varied according to the application of the point flow velocity sensor 11. In order to FIG. 1 shows the attachment position of each arm when the left direction is upstream, the right direction is downstream, and water flows from the left to the right. When water flows from the right to the left, each arm may be mounted on the opposite side of FIG.

検知アーム１１３は例えば円柱状の棒である。検知アーム１１３は四角柱状の棒であってもよいし、板であってもよい。上方アーム１１５及びウェイト取り付けアーム１１９も円柱状の棒でよく、四角柱状の棒または板であってもよい。回転ベース１１２、検知アーム１１３、上方アーム１１５、及びウェイト取り付けアーム１１９も例えばステンレスよりなる。   The detection arm 113 is, for example, a cylindrical rod. The detection arm 113 may be a square pole-shaped rod or a plate. The upper arm 115 and the weight attachment arm 119 may also be cylindrical rods, or may be square pole rods or plates. The rotation base 112, the detection arm 113, the upper arm 115, and the weight attachment arm 119 are also made of, for example, stainless steel.

検知アーム１１３、上方アーム１１５、及びウェイト取り付けアーム１１９は、回転軸１１１を中心として一体的に所定の角度の範囲で回転する。検知アーム１１３の図１の右方向（反時計方向）への回転を正方向の回転、左方向（時計方向）への回転を逆方向の回転とすると、検知アーム１１３は正逆方向に回転する。上方アーム１１５が回転するときの正逆方向は検知アーム１１３とは逆である。   The detection arm 113, the upper arm 115, and the weight attachment arm 119 integrally rotate around the rotation axis 111 within a predetermined angle range. Assuming that the rotation in the right direction (counterclockwise direction) of the detection arm 113 in FIG. 1 is the forward rotation, and the rotation in the left direction (clockwise direction) is the reverse rotation, the detection arm 113 rotates in the forward or reverse direction. . The forward and reverse directions when the upper arm 115 rotates is opposite to that of the detection arm 113.

図２に示すように、ケース１０１の下面１０１Ｃには開口１０１ａが形成されている。下面１０１Ｃは、点流速センサ１１を水中に設置したときに下方（河床側）に向ける面である。開口１０１ａは、ケース１０１の下面１０１Ｃのほぼ全幅を有しているが、全幅を有していなくてもよい。検知アーム１１３の一部は、開口１０１ａよりケース１０１の外部へと突出している。開口１０１ａは、検知アーム１１３が通る程度のスリットであってもよい。   As shown in FIG. 2, an opening 101 a is formed in the lower surface 101 C of the case 101. The lower surface 101C is a surface that is directed downward (to the riverbed side) when the point flow velocity sensor 11 is installed in water. The opening 101a has substantially the entire width of the lower surface 101C of the case 101, but may not have the entire width. A part of the detection arm 113 protrudes from the opening 101 a to the outside of the case 101. The opening 101a may be a slit that allows the detection arm 113 to pass through.

図１及び図２に示すように、検知アーム１１３には、円柱状の安定化ウェイト１１４が取り付けられている。安定化ウェイト１１４には円柱の中心を通る貫通する穴１１４ａが形成されており、検知アーム１１３は穴１１４ａに通されている。安定化ウェイト１１４は、表面から挿入されたねじ等の固定具によって検知アーム１１３に固定されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, a cylindrical stabilization weight 114 is attached to the detection arm 113. The stabilization weight 114 is formed with a through hole 114a passing through the center of the cylinder, and the detection arm 113 is passed through the hole 114a. The stabilization weight 114 is fixed to the detection arm 113 by a fixing tool such as a screw inserted from the surface.

上方アーム１１５の上方側先端部には、永久磁石１１７を収納する箱状の収納部１１６が形成されている。収納部１１６には永久磁石１１７がＮ極とＳ極とが図示の向きで収納され、永久磁石１１７は硬質樹脂１１８（図２参照）によって覆われている。永久磁石１１７のＮ極とＳ極とが逆であってもよい。図１では、硬質樹脂１１８の図示を省略している。永久磁石１１７は、収納部１１６との間に隙間がない状態で収納されているのがよい。   At the upper end of the upper arm 115, a box-like housing portion 116 for housing the permanent magnet 117 is formed. A permanent magnet 117 is accommodated in the housing 116 in the direction shown in the figure, and the permanent magnet 117 is covered with a hard resin 118 (see FIG. 2). The north pole and the south pole of the permanent magnet 117 may be reversed. In FIG. 1, the hard resin 118 is not shown. It is preferable that the permanent magnet 117 be stored without a gap between the permanent magnet 117 and the storage portion 116.

上方アーム１１５の先端部に永久磁石１１７が装着されているため、安定化ウェイト１１４がなければ、永久磁石１１７の重みで上方アーム１１５は図１の右方向または左方向の回転限界位置に位置してしまう。安定化ウェイト１１４は、永久磁石１１７の回転方向の位置を安定化させて、永久磁石１１７を右方向の回転限界位置と左方向の回転限界位置との間に安定的に位置させるために設けられている。安定化ウェイト１１４によるモーメントは、永久磁石１１７によるモーメントよりも大きい。   Since the permanent magnet 117 is attached to the tip of the upper arm 115, without the stabilization weight 114, the weight of the permanent magnet 117 positions the upper arm 115 at the right or left rotation limit position of FIG. It will The stabilization weight 114 stabilizes the position of the permanent magnet 117 in the rotational direction, and is provided to stably position the permanent magnet 117 between the rightward rotation limit position and the leftward rotation limit position. ing. The moment due to the stabilization weight 114 is larger than the moment due to the permanent magnet 117.

図１に示すように、ウェイト取り付けアーム１１９には、円柱状のバランスウェイト１２０が取り付けられている。バランスウェイト１２０には円柱の中心を通る貫通する穴１２０ａが形成されており、ウェイト取り付けアーム１１９は穴１２０ａに通されている。バランスウェイト１２０は、表面から挿入されたねじ等の固定具によってウェイト取り付けアーム１１９に固定されている。   As shown in FIG. 1, a cylindrical balance weight 120 is attached to the weight attachment arm 119. The balance weight 120 is formed with a through hole 120a passing through the center of the cylinder, and the weight mounting arm 119 is passed through the hole 120a. The balance weight 120 is fixed to the weight mounting arm 119 by a fixing tool such as a screw inserted from the surface.

バランスウェイト１２０は、点流速センサ１１が検出する水流の最低流速（例えば流速０）時に、検知アーム１１３及び永久磁石１１７を所定の角度だけ予め回転させるために設けられている。バランスウェイト１２０は、検知アーム１１３を上流側に予め所定の角度だけ回転させて、検知アーム１１３が左端に回転したときの０点を定める。０点は、点流速センサ１１が検出する最低流速となる。即ち、バランスウェイト１２０は最低流速を決定する。最低流速を流速０より大きい流速に設定することも可能である。   The balance weight 120 is provided to rotate the detection arm 113 and the permanent magnet 117 by a predetermined angle in advance at the minimum flow rate (for example, the flow rate 0) of the water flow detected by the point flow speed sensor 11. The balance weight 120 rotates the detection arm 113 upstream by a predetermined angle in advance, and determines a zero point when the detection arm 113 rotates to the left end. The zero point is the lowest flow velocity detected by the point flow velocity sensor 11. That is, the balance weight 120 determines the lowest flow rate. It is also possible to set the lowest flow rate to a flow rate greater than zero.

点流速センサ１１が検出する最低流速を０とすれば、流速０のとき、バランスウェイト１２０の重さにより検知アーム１１３は図１の左方向の回転限界位置に位置し、永久磁石１１７は右方向の回転限界位置に位置した状態となる。なお、図１は、永久磁石１１７が右方向の回転限界位置よりも手前側に位置している状態を示している。   Assuming that the minimum flow velocity detected by the point flow velocity sensor 11 is 0, when the flow velocity is 0, the weight of the balance weight 120 causes the detection arm 113 to be positioned at the rotation limit position in the left direction of FIG. It will be in the state located in the rotation limit position of. FIG. 1 shows a state in which the permanent magnet 117 is located on the front side of the rotation limit position in the right direction.

回転ベース１１２の底面１０１Ｂの回転軸１１１よりも上方には、リードスイッチ基板１２２を収納した箱状のリードスイッチ収納部１２１が取り付けられている。リードスイッチ収納部１２１は、例えばステンレスにより形成されている。   Above the rotary shaft 111 of the bottom surface 101B of the rotary base 112, a box-shaped reed switch storage portion 121 storing the reed switch substrate 122 is attached. The reed switch storage portion 121 is made of, for example, stainless steel.

図１に示すように、リードスイッチ基板１２２には、例えば１３個のリードスイッチ６が、下方側の端部よりも上方側の端部において互いの間隔を広げることによって、上方に凸の円弧状となるように並べて配置されている。   As shown in FIG. 1, in the reed switch substrate 122, for example, 13 reed switches 6 have an arc shape convex upward by widening the distance from each other at the upper end than the lower end. They are arranged side by side so that

リードスイッチ６の一方のリード（後述する図４のリード６２または６３）には、ケーブルＣＢより、図示していない電源部からの電圧が印加される。   A voltage from a power supply unit (not shown) is applied to one of the reed switches 6 (leads 62 or 63 in FIG. 4 described later) from the cable CB.

図２に示すように、リードスイッチ収納部１２１の内部の、リードスイッチ基板１２２の裏面側には硬質樹脂１２３が充填されており、リードスイッチ基板１２２の全周囲には軟質樹脂１２４が充填されている。このように、リードスイッチ収納部１２１は、硬質樹脂１２３及び軟質樹脂１２４で覆われたリードスイッチ基板１２２内部に収納した状態で、図示していないねじ等の固定具によって底面１０１Ｂに固定されている。図１では、硬質樹脂１２３及び軟質樹脂１２４の図示を省略している。   As shown in FIG. 2, the hard resin 123 is filled on the back side of the reed switch substrate 122 inside the reed switch storage part 121, and the soft resin 124 is filled on the entire periphery of the reed switch substrate 122. There is. As described above, the reed switch storage portion 121 is fixed to the bottom surface 101B by a fixing tool such as a screw (not shown) while being stored in the reed switch substrate 122 covered with the hard resin 123 and the soft resin 124. . In FIG. 1, the hard resin 123 and the soft resin 124 are not shown.

ケース１０１内には、所定の角度の範囲で回転する永久磁石１１７を収納する磁石収納部１２５が設けられている。図２に示すように、磁石収納部１２５は、下方側の面のみが開口した箱状である。磁石収納部１２５は、図１の左右方向の端部に一対の脚部１２５ａ（図２参照）を有している。磁石収納部１２５は、ねじ等の固定具によって底面１０１Ｂに固定されている。   In the case 101, a magnet housing portion 125 for housing a permanent magnet 117 which rotates in a range of a predetermined angle is provided. As shown in FIG. 2, the magnet storage portion 125 has a box shape in which only the lower surface is open. The magnet storage portion 125 has a pair of leg portions 125a (see FIG. 2) at the end in the left-right direction of FIG. The magnet storage portion 125 is fixed to the bottom surface 101B by a fixing tool such as a screw.

図１及び図２より分かるように、磁石収納部１２５はリードスイッチ収納部１２１よりも上方に位置し、リードスイッチ収納部１２１は、一対の脚部１２５ａの間に配置されている。磁石収納部１２５は、例えばステンレスにより形成されている。   As can be seen from FIGS. 1 and 2, the magnet storage portion 125 is located above the reed switch storage portion 121, and the reed switch storage portion 121 is disposed between the pair of leg portions 125a. The magnet storage portion 125 is formed of, for example, stainless steel.

検知アーム１１３が水流によって図１の右方向へと回転すると、検知アーム１１３の回転に伴って上方アーム１１５及び永久磁石１１７は左方向へと回転する。後に詳述するように、永久磁石１１７は１３個のリードスイッチ６のうちの１つまたは互いに隣接する複数個を導通させる。水流の強弱によって導通するリードスイッチ６の位置が変化するので、点流速センサ１１は点流速を検出することができる。   When the detection arm 113 is rotated to the right in FIG. 1 by the water flow, the upper arm 115 and the permanent magnet 117 rotate to the left as the detection arm 113 rotates. As will be described in detail later, the permanent magnet 117 conducts one of the 13 reed switches 6 or a plurality of adjacent ones. The point flow velocity sensor 11 can detect the point flow velocity because the position of the reed switch 6 to be conducted changes due to the strength of the water flow.

図２は、点流速センサ１１（ケース１０１）が水没した状態を示している。点流速センサ１１が仮に水没しても、磁石収納部１２５の内部には水が浸入しないエアルーム１２５ＡＲが形成される。永久磁石１１７はエアルーム１２５ＡＲ内に位置し、水没しない。よって、永久磁石１１７に河川を流れる砂鉄が付着することはなく、砂鉄の付着によって点流速センサ１１が動作しなくなることはほとんどない。本実施形態の点流速センサ１１によれば、砂鉄の影響を受けることなく、点流速を計測することができる。   FIG. 2 shows a state in which the point flow velocity sensor 11 (case 101) is submerged. Even if the point flow velocity sensor 11 is submerged, an air room 125 AR in which water does not enter is formed inside the magnet storage portion 125. The permanent magnet 117 is located in the air room 125AR and is not submerged. Therefore, sand iron flowing in the river does not adhere to the permanent magnet 117, and the adhesion of sand iron hardly causes the point flow velocity sensor 11 to stop operating. According to the point flow velocity sensor 11 of the present embodiment, the point flow velocity can be measured without being affected by sand iron.

気圧をＰ、体積をＶ、ｎを気体の分子数、Ｒを係数、Ｔを温度とすると、気体の状態方程式はＰＶ＝ｎＲＴで表すことができる。大気圧をＰ０とすると、大気圧Ｐ０は概ね１気圧である。水圧をＰ１とすると、水圧Ｐ１は、例えば、１０ｍの水没時で概ね１気圧である。エアルーム１２５ＡＲ内の内圧は（Ｐ０＋Ｐ１）となる。   Assuming that the pressure is P, the volume is V, n is the number of gas molecules, R is a coefficient, and T is a temperature, the equation of state of gas can be expressed as PV = nRT. Assuming that the atmospheric pressure is P0, the atmospheric pressure P0 is approximately 1 atm. Assuming that the water pressure is P1, the water pressure P1 is, for example, approximately 1 atm when submerged in 10 m. The internal pressure in the air room 125AR is (P0 + P1).

気体の状態方程式より、エアルーム１２５ＡＲの体積は非水没時の５０％となる。即ち、点流速センサ１１が完全に水没しても、非水没時の概ね５０％程度のエアルーム１２５ＡＲが形成されて、永久磁石１１７は水没しない状態が維持される。永久磁石１１７は水位にかかわらずエアルーム１２５ＡＲ内に位置する。   From the equation of state of gas, the volume of the air room 125AR is 50% at the time of non-submersion. That is, even if the point flow velocity sensor 11 is completely submerged, an air room 125AR of about 50% at the time of non-submersion is formed, and the permanent magnet 117 is maintained in a non-submerged state. The permanent magnet 117 is located in the air room 125AR regardless of the water level.

以上のように構成される点流速センサ１１は、バランスウェイト１２０の重さを適宜に設定することにより、０点を流速０に設定して、流速０からプラス方向の水流のみの点流速を検出することができる。また、点流速センサ１１は、０点を例えば流速１．０（ｍ／ｓ）に設定して、流速１．０〜１．５（ｍ／ｓ）のような所定の範囲の点流速を検出することもできる。   The point flow velocity sensor 11 configured as described above sets the 0 point to the flow velocity 0 by appropriately setting the weight of the balance weight 120 and detects the point flow velocity of only the water flow in the positive direction from the flow velocity 0 can do. In addition, the point flow velocity sensor 11 sets point 0 to, for example, the flow velocity 1.0 (m / s), and detects a point flow velocity in a predetermined range such as the flow velocity 1.0 to 1.5 (m / s) You can also

バランスウェイト１２０の重さを適宜に設定して、流速０時に検知アーム１１３が真下を向くようにすれば、点流速センサ１１は、図１の左側から右側へと流れるプラス方向の点流速と、図１の右側から左側へと流れるマイナス方向の点流速とを検出することもできる。バランスウェイト１２０を削除することにより、流速０時に検知アーム１１３が真下を向くようにしてもよい。   If the weight of the balance weight 120 is appropriately set so that the detection arm 113 points directly downward at the time of the flow velocity 0, the point flow velocity sensor 11 detects the point flow velocity in the positive direction flowing from the left to the right in FIG. It is also possible to detect the point flow velocity in the negative direction flowing from the right to the left in FIG. By removing the balance weight 120, the detection arm 113 may be directed downward when the flow velocity is zero.

検知アーム１１３の長さ及び太さは、計測する流速に応じて適宜設定すればよい。検知アーム１１３の太さを同じとすれば、検知アーム１１３が長いほど、より低速の流速でも回転しやすくなる。検知アーム１１３の長さまたは太さ（検知アーム１１３が板であれば面積）を適宜に設定することによって、流速０〜１．０、０〜３．０、０〜５．０（ｍ／ｓ）等の測定範囲を定めることができる。   The length and thickness of the detection arm 113 may be appropriately set according to the flow velocity to be measured. Assuming that the thickness of the detection arm 113 is the same, the longer the detection arm 113, the easier it is to rotate at a lower flow velocity. By appropriately setting the length or thickness of the detection arm 113 (the area if the detection arm 113 is a plate), the flow velocity 0 to 1.0, 0 to 3.0, 0 to 5.0 (m / s) Etc.) can be defined.

河床に近い位置では流速は遅く、水面に近い位置では流速は速い。そこで、河床に近い位置に設置する点流速センサ１１の検知アーム１１３を長く、水面に近い位置に設置する点流速センサ１１の検知アーム１１３を短くするのがよい。   The flow velocity is low near the riverbed and high near the water surface. Therefore, it is preferable to lengthen the detection arm 113 of the point flow velocity sensor 11 installed near the riverbed and shorten the detection arm 113 of the point flow velocity sensor 11 installed near the water surface.

図３を用いて、リードスイッチ基板１２２の構成を説明する。図３に示すように、リードスイッチ基板１２２には、１３個のリードスイッチ６０１〜６１３が実装されている。リードスイッチ６０１〜６１３の総称またはリードスイッチ６０１〜６１３のうちのいずれかを特定しないリードスイッチがリードスイッチ６である。リードスイッチ６０１〜６１３は、例えば６度間隔で上に凸の円弧状となるように、リードスイッチ基板１２２に配置されている。よって、リードスイッチ６０１〜６１３は７２度の角度範囲に配置されている。   The configuration of the reed switch substrate 122 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, on the reed switch substrate 122, thirteen reed switches 601 to 613 are mounted. The reed switch 6 is a reed switch that does not specify any of the reed switches 601 to 613 or any of the reed switches 601 to 613. The reed switches 601 to 613 are arranged on the reed switch substrate 122, for example, in an arc shape convex upward at an interval of 6 degrees. Thus, the reed switches 601 to 613 are arranged in an angle range of 72 degrees.

リードスイッチ６は図４に示すように構成されている。リードスイッチ６は、不活性ガスが封入されたガラス管６１の内部に、強磁性体のリード６２及び６３の先端部６２１及び６３１が間隔を有して対向する構成を有している。永久磁石１１７がリードスイッチ６に近付くと、永久磁石１１７の磁力線によってリード６２及び６３にＮ極とＳ極とが誘導され、先端部６２１及び６３１が接触して導通して電流が流れる。   The reed switch 6 is configured as shown in FIG. The reed switch 6 has a configuration in which the tips 621 and 631 of the leads 62 and 63 of ferromagnetic material are opposed to each other with a gap inside a glass tube 61 in which an inert gas is sealed. When the permanent magnet 117 approaches the reed switch 6, the magnetic lines of the permanent magnet 117 induce the N pole and the S pole in the leads 62 and 63, and the tip portions 621 and 631 contact and conduct current to flow.

永久磁石１１７は、検知アーム１１３（上方アーム１１５）の回転方向の位置に応じて複数のリードスイッチ６のうちの一部を導通させる。リードスイッチ６０１〜６１３のうち導通するリードスイッチ６は、回転する検知アーム１１３の位置を示す。   The permanent magnet 117 conducts part of the plurality of reed switches 6 in accordance with the position of the detection arm 113 (upper arm 115) in the rotational direction. The reed switch 6 which is conductive among the reed switches 601 to 713 indicates the position of the detection arm 113 which rotates.

図１及び図２に示すように、永久磁石１１７はリードスイッチ６の直上には位置しておらず、リードスイッチ６よりも上方側に位置している。永久磁石１１７をリードスイッチ６に近付けすぎると永久磁石１１７から大きく離れた位置のリードスイッチ６も導通することがある。リードスイッチ６と永久磁石１１７との位置関係を図１及び図２のようにすることにより、永久磁石１１７に近い位置のリードスイッチ６のみを導通させることができる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the permanent magnet 117 is not located immediately above the reed switch 6, but is located above the reed switch 6. If the permanent magnet 117 is too close to the reed switch 6, the reed switch 6 at a position far away from the permanent magnet 117 may also conduct. By making the positional relationship between the reed switch 6 and the permanent magnet 117 as shown in FIG. 1 and FIG. 2, only the reed switch 6 at a position close to the permanent magnet 117 can be conducted.

図５の（ａ）及び（ｂ）は、導通するリードスイッチ６の例を示している。図５は、リードスイッチ６を端面側から見た状態（図３の上方または下方からリードスイッチ６を見た状態）を示している。図５において、ハッチングを付したリードスイッチ６は導通しているリードスイッチ６であり、一点鎖線は永久磁石１１７によって発生する磁力線を示している。   (A) and (b) of FIG. 5 show an example of the reed switch 6 which conducts. FIG. 5 shows a state in which the reed switch 6 is viewed from the end face side (a state in which the reed switch 6 is viewed from above or below in FIG. 3). In FIG. 5, the hatched reed switch 6 is a conducting reed switch 6, and the alternate long and short dash line indicates magnetic lines of force generated by the permanent magnet 117.

図５の（ａ）及び（ｂ）に示すように、永久磁石１１７の位置によって、３つのリードスイッチ６が導通したり、４つのリードスイッチ６が導通したりする。永久磁石１１７がリードスイッチ６０１または６１３側に位置している場合には、２つのリードスイッチ６が導通することがある。永久磁石１１７の位置にかかわらず、２つのリードスイッチ６のみが導通することがあってもよいし、１つのリードスイッチ６のみが導通することがあってもよい。   As shown in (a) and (b) of FIG. 5, depending on the position of the permanent magnet 117, the three reed switches 6 become conductive or the four reed switches 6 become conductive. When the permanent magnet 117 is located on the side of the reed switch 601 or 613, the two reed switches 6 may conduct. Regardless of the position of the permanent magnet 117, only two reed switches 6 may be conductive, or only one reed switch 6 may be conductive.

＜流量センサ＞
次に、図６を用いて、一実施形態の流量センサの構成及び動作を説明する。図６において、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図６において、一実施形態の流量センサ１は、ケース１０１の内部に、点流速センサ１１及び圧力センサ１２を設けた構成を有している。圧力センサ１２は絶対圧圧力センサである。図６は、ケース１０１の蓋１０２を外した状態を示している。 <Flow sensor>
Next, the configuration and operation of the flow rate sensor according to an embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In FIG. 6, the flow rate sensor 1 according to one embodiment has a configuration in which a point flow rate sensor 11 and a pressure sensor 12 are provided inside a case 101. The pressure sensor 12 is an absolute pressure sensor. FIG. 6 shows a state in which the lid 102 of the case 101 is removed.

即ち、流量センサ１は、図１及び図２に示す点流速センサ１１に、圧力センサ１２を追加した構成を有する。ケース１０１内の圧力センサ１２の位置は特に限定されない。圧力センサ１２は、ケース１０１内で位置が変位する構成部品（検知アーム１１３、安定化ウェイト１１４、上方アーム１１５、永久磁石１１７、ウェイト取り付けアーム１１９、及びバランスウェイト１２０）と干渉しない位置に配置されていればよい。   That is, the flow rate sensor 1 has a configuration in which the pressure sensor 12 is added to the point flow rate sensor 11 shown in FIGS. 1 and 2. The position of the pressure sensor 12 in the case 101 is not particularly limited. The pressure sensor 12 is disposed at a position that does not interfere with components whose positions are displaced in the case 101 (the detection arm 113, the stabilization weight 114, the upper arm 115, the permanent magnet 117, the weight attachment arm 119, and the balance weight 120). It should just be.

図６では図示を省略しているが、ケーブルＣＢは圧力センサ１２にも接続されている。圧力センサ１２にはケーブルＣＢより電源部からの電力が供給されて、圧力を検出するように構成されている。   Although not shown in FIG. 6, the cable CB is also connected to the pressure sensor 12. The pressure sensor 12 is supplied with power from the power supply unit through the cable CB, and is configured to detect pressure.

＜流量観測装置＞
図７〜図１４を用いて、図６に示す流量センサ１を用いて河川等の流量を計測（観測）する流量観測装置の構成及び動作を説明する。ここでは、流量観測装置が河川の流量を計測（観測）する場合を例とするが、河川以外に水路等の流量を計測（観測）することもできる。 <Flow rate monitoring device>
The configuration and operation of a flow rate observation apparatus that measures (observes) the flow rate of a river or the like using the flow rate sensor 1 shown in FIG. 6 will be described using FIGS. 7 to 14. Here, the case where the flow rate measuring device measures (observes) the flow rate of a river is taken as an example, but it is also possible to measure (observe) the flow rate of a water channel or the like in addition to the river.

図７において、流量センサ１と計測データ無線送信部２とがケーブルＣＢで接続されている。計測データ無線送信部２と中継局３とが無線にて接続されている。中継局３と河川流量監視事務所４とが有線または無線にて接続されている。中継局３と河川流量監視事務所４とは光ケーブルで接続されていてもよいし、携帯電話またはVSAT（Very Small Aperture Terminal）等の所定規格の無線回線で接続されていてもよい。   In FIG. 7, the flow rate sensor 1 and the measurement data wireless transmission unit 2 are connected by a cable CB. The measurement data radio transmission unit 2 and the relay station 3 are connected by radio. The relay station 3 and the river flow monitoring office 4 are connected by wire or wirelessly. The relay station 3 and the river flow monitoring office 4 may be connected by an optical cable, or may be connected by a wireless circuit of a predetermined standard such as a mobile phone or a VSAT (Very Small Aperture Terminal).

流量センサ１は、河川の水中に設置される。但し、河川の水位によっては流量センサ１が水面より上方に位置することがあってもよい。流量センサ１は、河川の水中となり得る場所に設置されていればよい。   The flow sensor 1 is installed in the water of a river. However, depending on the water level of the river, the flow sensor 1 may be located above the water surface. The flow rate sensor 1 may be installed at a place that can be in the water of a river.

計測データ無線送信部２は、マイクロコンピュータ２１と、無線機２２と、電源部２３とを備える。計測データ無線送信部２は、河川の水位よりも上方に設置されることが好ましいが、水位の上昇によって水没することがあってもよい。   The measurement data wireless transmission unit 2 includes a microcomputer 21, a wireless device 22, and a power supply unit 23. The measurement data wireless transmission unit 2 is preferably installed above the water level of the river, but may be submerged if the water level rises.

マイクロコンピュータ２１は、Ａ／Ｄ変換器２１１、時計２１２、計測データ生成部２１３、記憶部２１４を有する。Ａ／Ｄ変換器２１１、時計２１２、計測データ生成部２１３は、マイクロコンピュータ２１の中央処理装置（ＣＰＵ）によって機能的に構成することができ、記憶部２１４はマイクロコンピュータ２１の記憶装置によって構成することができる。   The microcomputer 21 includes an A / D converter 211, a clock 212, a measurement data generation unit 213, and a storage unit 214. The A / D converter 211, the clock 212, and the measurement data generation unit 213 can be functionally configured by the central processing unit (CPU) of the microcomputer 21, and the storage unit 214 is configured by the storage device of the microcomputer 21. be able to.

無線機２２は任意の規格の無線機でよい。但し、省電力で通信品質に優れ、通信距離が比較的長いことから、無線機２２として、９２０ＭＨｚ帯の周波数を用いるWi-SUN規格に準拠する無線機を用いることが好ましい。   The radio 22 may be any standard radio. However, it is preferable to use a wireless device conforming to the Wi-SUN standard using a 920 MHz band frequency as the wireless device 22 because the power saving and the communication quality are excellent and the communication distance is relatively long.

電源部２３は一次電池であってもよいし、太陽電池であってもよい。電池の交換が不要となることから、電源部２３は太陽電池であることが好ましい。電源部２３からの電力は、マイクロコンピュータ２１及び無線機２２に供給され、ケーブルＣＢを介して流量センサ１に供給される。   The power supply unit 23 may be a primary battery or a solar battery. It is preferable that the power supply unit 23 be a solar cell because it is not necessary to replace the battery. The power from the power supply unit 23 is supplied to the microcomputer 21 and the radio 22, and is supplied to the flow rate sensor 1 via the cable CB.

点流速センサ１１が検出した流量センサ１が設置されている位置の点流速を示す点流速検出信号は、ケーブルＣＢを介して計測データ生成部２１３に供給される。計測データ生成部２１３は、後述のようにして点流速検出信号に基づいて点流速データを生成する。圧力センサ１２が検出したアナログの圧力値はＡ／Ｄ変換器２１１によってデジタルの圧力データに変換され、計測データ生成部２１３に供給される。計測データ生成部２１３には、時計２１２からの時刻データも供給される。   A point flow velocity detection signal indicating the point flow velocity at the position where the flow rate sensor 1 detected by the point flow velocity sensor 11 is provided is supplied to the measurement data generation unit 213 via the cable CB. The measurement data generation unit 213 generates point flow rate data based on the point flow rate detection signal as described later. The analog pressure value detected by the pressure sensor 12 is converted into digital pressure data by the A / D converter 211, and is supplied to the measurement data generation unit 213. The measurement data generation unit 213 is also supplied with time data from the clock 212.

計測データ生成部２１３は、計測データ生成部２１３を一意に識別する識別符号（ＩＤ）と、時刻データと、点流速データと、圧力データとを含む計測データを生成する。ＩＤはＭＡＣアドレスであってもよい。図７では、中継局３が１つの計測データ無線送信部２と無線通信するように図示しているが、中継局３は複数の計測データ無線送信部２と無線通信することがある。計測データがＩＤを含むのは、それぞれの計測データ無線送信部２を識別するためである。   The measurement data generation unit 213 generates measurement data including an identification code (ID) uniquely identifying the measurement data generation unit 213, time data, point flow velocity data, and pressure data. The ID may be a MAC address. Although FIG. 7 illustrates that the relay station 3 wirelessly communicates with one measurement data wireless transmission unit 2, the relay station 3 may wirelessly communicate with a plurality of measurement data wireless transmission units 2. The measurement data includes an ID in order to identify each measurement data wireless transmission unit 2.

記憶部２１４は、複数の計測データを記憶する。無線機２２は、記憶部２１４に記憶された計測データを中継局３へと送信する。無線機２２は、イベント方式にて計測データを中継局３へと送信してもよいし、ポーリング方式にて、河川流量監視事務所４内のデータ処理装置４２によるデータ送信の要求に応答して計測データを中継局３へと送信してもよい。   The storage unit 214 stores a plurality of measurement data. The wireless device 22 transmits the measurement data stored in the storage unit 214 to the relay station 3. The wireless device 22 may transmit measurement data to the relay station 3 in an event mode, or in response to a request for data transmission by the data processor 42 in the river flow rate monitoring office 4 in a polling mode. Measurement data may be transmitted to the relay station 3.

中継局３は、無線機３１、大気圧センサ３２、Ａ／Ｄ変換器３３、データ送受信部３４、電源部３５を備える。無線機２２がWi-SUN規格に準拠する無線機であれば、無線機３１もWi-SUN規格に準拠する無線機である。大気圧センサ３２は絶対圧圧力センサである。大気圧センサ３２が検出した大気圧を示すアナログの圧力値はＡ／Ｄ変換器３３によってデジタルの大圧力データに変換され、データ送受信部３４に供給される。   The relay station 3 includes a wireless device 31, an atmospheric pressure sensor 32, an A / D converter 33, a data transmission / reception unit 34, and a power supply unit 35. If the wireless device 22 is a wireless device conforming to the Wi-SUN standard, the wireless device 31 is also a wireless device conforming to the Wi-SUN standard. The atmospheric pressure sensor 32 is an absolute pressure sensor. An analog pressure value indicating the atmospheric pressure detected by the atmospheric pressure sensor 32 is converted into digital large pressure data by the A / D converter 33, and is supplied to the data transmission / reception unit 34.

データ送受信部３４は、計測データ無線送信部２より受信した計測データと大気圧データとを、河川流量監視事務所４内のデータ送受信部４１に送信する。データ送受信部３４は、計測データと大気圧データとを一体化してデータ送受信部４１に送信してもよいし、計測データと大気圧データとを個別にデータ送受信部４１に送信してもよい。   The data transmission / reception unit 34 transmits the measurement data and the atmospheric pressure data received from the measurement data wireless transmission unit 2 to the data transmission / reception unit 41 in the river flow rate monitoring office 4. The data transmission / reception unit 34 may integrate measurement data and atmospheric pressure data and transmit the measurement data and the atmospheric pressure data to the data transmission / reception unit 41, or may separately transmit measurement data and atmospheric pressure data to the data transmission / reception unit 41.

電源部３５は、中継局３内の各部に電力を供給する。電源部３５は太陽電池であってもよいし、商用交流電源より得た電力を各部に供給する電源部であってもよい。   The power supply unit 35 supplies power to each unit in the relay station 3. The power supply unit 35 may be a solar cell, or may be a power supply unit that supplies power obtained from a commercial AC power supply to each unit.

データ送受信部４１は、データ送受信部３４が送信した計測データと大気圧データとを受信する。データ処理装置４２は、計測データと大気圧データとに基づいて、河川の流量を算出するためにデータを処理する。河川流量監視事務所４内で、河川の流量を観測するために算出した流量をディスプレイに表示してもよいし、より上位の監視事務所へとデータまたは算出した流量を送信してもよい。   The data transmission / reception unit 41 receives the measurement data and the atmospheric pressure data transmitted by the data transmission / reception unit 34. The data processor 42 processes the data to calculate the flow rate of the river based on the measurement data and the atmospheric pressure data. In the river flow monitoring office 4, the flow calculated for observing the flow of the river may be displayed on the display, or the data or the calculated flow may be transmitted to a higher monitoring office.

図７において、ポーリング方式によってデータ処理装置４２から中継局３を介して計測データ無線送信部２（マイクロコンピュータ２１）にデータ送信の要求信号が送信されることがある。データ処理装置４２が計測データ無線送信部２に要求信号を送信しない場合には、データ送受信部３４は単にデータ送信部であってもよく、データ送受信部４１は単にデータ受信部であってもよい。   In FIG. 7, a request signal for data transmission may be transmitted from the data processing apparatus 42 to the measurement data wireless transmission unit 2 (microcomputer 21) via the relay station 3 by the polling method. When the data processing device 42 does not transmit a request signal to the measurement data wireless transmission unit 2, the data transmission / reception unit 34 may simply be a data transmission unit, and the data transmission / reception unit 41 may simply be a data reception unit. .

図８に示すように、流量センサ１及び計測データ無線送信部２は、河川２００に設けられた河川構造物の一例であるＨ鋼２１０に固定されている。流量センサ１は、河川２００の水中に位置するようにＨ鋼２１０に固定されている。計測データ無線送信部２は、水面よりも上方に位置するようにＨ鋼２１０に固定されている。   As shown in FIG. 8, the flow rate sensor 1 and the measurement data wireless transmission unit 2 are fixed to an H steel 210 which is an example of a river structure provided in the river 200. The flow rate sensor 1 is fixed to the H steel 210 so as to be located in the water of the river 200. The measurement data wireless transmission unit 2 is fixed to the H steel 210 so as to be located above the water surface.

中継局３は、例えば、堤防２０１に設置した建屋に設置されている。中継局３を設置する場所は堤防２０１に限定されない。中継局３は、計測データ無線送信部２と通信できる距離以内の任意の場所に設置されている。中継局３における大気圧センサ３２は、流量センサ１と比較的近い場所における大気圧を検出する必要があるため、中継局３は流量センサ１及び計測データ無線送信部２と５００ｍ以内の距離に位置しているのがよい。   The relay station 3 is installed, for example, in a building installed on the dike 201. The place where the relay station 3 is installed is not limited to the dike 201. The relay station 3 is installed at an arbitrary place within a distance that can communicate with the measurement data wireless transmission unit 2. Since the atmospheric pressure sensor 32 in the relay station 3 needs to detect the atmospheric pressure at a location relatively close to the flow rate sensor 1, the relay station 3 is located within a distance of 500 m with the flow rate sensor 1 and the measurement data wireless transmission unit 2 It is good to be doing.

河川流量監視事務所４は河川２００から離れた任意の場所に位置している。中継局３と河川流量監視事務所４とは、数キロメートルまたは数十キロメートル、さらにはそれ以上の距離離れていてもよい。   The river flow monitoring office 4 is located at any place away from the river 200. The relay station 3 and the river flow monitoring office 4 may be separated by a distance of several kilometers or tens of kilometers or more.

河川の流速は、深さ方向の位置で異なる。河床に近い位置では流速は遅く、水面に近い位置では流速は速い。そこで、図９に示すように、流量センサ１及び計測データ無線送信部２を河川２００の深さ方向の異なる位置に配置するのがよい。図９において、水位が平水位ＮＷＬ（Neutral Water Level）であるとき、いずれの計測データ無線送信部２も水没していないが、水位が最高水位ＨＷＬ（High Water Level）となると、いずれの計測データ無線送信部２も水没する。   The flow velocity of the river differs at the position in the depth direction. The flow velocity is low near the riverbed and high near the water surface. Therefore, as shown in FIG. 9, it is preferable to dispose the flow rate sensor 1 and the measurement data wireless transmission unit 2 at different positions in the depth direction of the river 200. In FIG. 9, when the water level is the flat water level NWL (Neutral Water Level), none of the measurement data wireless transmission units 2 are submerged, but when the water level reaches the high water level HWL (High Water Level), any measurement data The wireless transmission unit 2 is also submerged.

計測データ無線送信部２が水没していると、計測データ無線送信部２は計測データを中継局３に送信することができない。計測データ無線送信部２は、水位が低下して計測データ無線送信部２が河川の水位よりも上方に現れたときに、送信できなかった計測データを中継局３に送信するように構成されていることが好ましい。   When the measurement data wireless transmission unit 2 is submerged, the measurement data wireless transmission unit 2 can not transmit measurement data to the relay station 3. The measurement data wireless transmission unit 2 is configured to transmit measurement data that could not be transmitted to the relay station 3 when the water level drops and the measurement data wireless transmission unit 2 appears above the river water level. Is preferred.

そこで、記憶部２１４は、少なくとも半日程度の計測データを記憶する容量があることが好ましい。ポーリング方式を用いれば、データ処理装置４２が中継局３を介して計測データ無線送信部２へと計測データの送信を要求するので、データ処理装置４２は、水没により送信されず記憶部２１４に蓄積された計測データを水没の解消後に取得することができる。   Therefore, the storage unit 214 preferably has a capacity to store measurement data of at least about half a day. If the polling method is used, the data processing device 42 requests the transmission of measurement data to the measurement data wireless transmission unit 2 via the relay station 3, so the data processing device 42 is not transmitted due to being submerged and is stored in the storage unit 214. The measured data can be acquired after the submersion is cleared.

図７において、計測データ生成部２１３には、上述した図５の（ａ）及び（ｂ）に示すようなリードスイッチ６０１〜６１３の導通・非導通の状態を示す点流速検出信号が入力されることになる。図５の（ａ）の場合、計測データ生成部２１３は、非導通の状態を０、導通の状態を１として、“0001110000000”という１３ビットの点流速データを生成する。図５の（ｂ）の場合、計測データ生成部２１３は、“0001111000000”という１３ビットの点流速データを生成する。   In FIG. 7, the measurement data generation unit 213 receives a point flow velocity detection signal indicating the conduction / non-conduction state of the reed switches 601 to 613 as shown in (a) and (b) of FIG. 5 described above. It will be. In the case of (a) of FIG. 5, the measurement data generation unit 213 generates 13-bit point flow velocity data “0001110000000”, where the non-conduction state is 0 and the conduction state is 1. In the case of (b) of FIG. 5, the measurement data generation unit 213 generates 13-bit point flow velocity data of “0001111000000”.

リードスイッチ６０１〜６１３にそれぞれ値１〜１３を割り当てる。データ処理装置４２は、点流速データ“0001110000000”のように導通の状態１のビット数が奇数であれば、中央に位置するビットに対応するリードスイッチ６の値を点流速の計測値とする。点流速データが“0001110000000”であれば、計測値は５．０となる。   Values 1 to 13 are assigned to the reed switches 601 to 613, respectively. If the number of bits in the conductive state 1 is an odd number as in the point flow rate data "0001110000000", the data processing device 42 uses the value of the reed switch 6 corresponding to the bit located at the center as the measurement value of the point flow rate. If the point flow velocity data is "0001110000000", the measured value is 5.0.

データ処理装置４２は、点流速データ“0001111000000”のように導通の状態１のビット数が偶数であれば、中央側の２つのビットに対応するリードスイッチ６の値の平均値を点流速の計測値とする。点流速データが“0001111000000”であれば、計測値は５．５となる。   If the number of bits in the conductive state 1 is an even number as in the point flow rate data "0001111000000", the data processing device 42 measures the point flow rate by averaging the value of the reed switch 6 corresponding to the two central bits. It will be a value. If the point flow velocity data is "0001111000000", the measured value is 5.5.

このように、点流速データが、複数のリードスイッチ６のうちの互いに隣接する奇数個のリードスイッチ６が導通した状態のデータであれば、データ処理装置４２は、奇数個のリードスイッチ６のうちの中央に位置するリードスイッチ６に対応する値に基づいて点流速を検出すればよい。点流速データが、複数のリードスイッチ６のうちの互いに隣接する偶数個のリードスイッチ６が導通した状態のデータであれば、データ処理装置４２は、中央側の２つのリードスイッチ６それぞれに対応する値の平均値に基づいて点流速を検出すればよい。   As described above, if the point flow velocity data is data in a state where the odd number of reed switches 6 adjacent to each other among the plurality of reed switches 6 are conductive, the data processing device 42 selects one of the odd number of reed switches 6. The point flow velocity may be detected on the basis of the value corresponding to the reed switch 6 located at the center of. If the point flow rate data is data in a state in which the even number of reed switches 6 adjacent to each other among the plurality of reed switches 6 are conductive, the data processing device 42 corresponds to each of the two reed switches 6 on the center side. The point flow velocity may be detected based on the average value of the values.

勿論、点流速データが、複数のリードスイッチ６のうちの１つのみが導通した状態のデータであれば、データ処理装置４２は、導通したリードスイッチ６に対応する値に基づいて点流速を検出する。また、点流速データが、複数のリードスイッチ６のうちの隣接する２つのリードスイッチ６が導通した状態のデータであれば、データ処理装置４２は、導通した２つのリードスイッチ６に対応する値の平均値に基づいて点流速を検出する。   Of course, if the point flow rate data is data in a state in which only one of the plurality of reed switches 6 is conductive, the data processing device 42 detects the point flow rate based on the value corresponding to the conductive reed switch 6 Do. Further, if the point flow rate data is data in a state in which two adjacent reed switches 6 of the plurality of reed switches 6 are in conduction, the data processing device 42 has a value corresponding to the two reed switches 6 in conduction. The point flow velocity is detected based on the average value.

データ処理装置４２がこのように点流速データに基づいて点流速の計測値を生成すると、点流速センサ１１の分解能を増大させることができる。リードスイッチ６０１及び６１３がそれぞれ単独で導通する場合があれば、例えば２６分解能とすることができることになる。   When the data processor 42 generates the measured value of the point flow rate based on the point flow rate data in this manner, the resolution of the point flow rate sensor 11 can be increased. If there is a case where the reed switches 601 and 613 conduct independently, for example, 26 resolutions can be obtained.

図７において、計測データ生成部２１３には、リードスイッチ６０１〜６１３の導通・非導通の状態を示す点流速検出信号が連続的に入力される。計測データ生成部２１３は、所定の時間間隔でＩＤと時刻データと点流速データと圧力データとを含む計測データを生成して、無線機２２が計測データを送信すればよい。   In FIG. 7, the measurement data generation unit 213 continuously receives a point flow velocity detection signal indicating the on / off state of the reed switches 601 to 613. The measurement data generation unit 213 may generate measurement data including the ID, time data, point flow velocity data, and pressure data at predetermined time intervals, and the wireless device 22 may transmit the measurement data.

図１０を用いて、計測データ無線送信部２及びデータ処理装置４２の動作の一例を説明する。図１０の（ｂ）に示すように、計測データ生成部２１３は例えば１０ｍｓ間隔で点流速データを生成する。図１０の（ｂ）〜（ｄ）における丸印は点流速データを概念的に示しており、丸印の縦方向の位置は点流速データが表す計測値を示している。   An example of the operation of the measurement data wireless transmission unit 2 and the data processing device 42 will be described with reference to FIG. As shown in (b) of FIG. 10, the measurement data generation unit 213 generates point flow velocity data at intervals of, for example, 10 ms. Circles in (b) to (d) of FIG. 10 conceptually indicate point flow velocity data, and the vertical positions of the circles indicate measured values represented by the point flow velocity data.

計測データ生成部２１３は、図１０の（ａ）に示す２ｓごとに２０ｍｓの期間ハイとなるパルスの期間の３つの点流速データのうち、２つ以上が同じ計測値であれば、実際に送信する点流速データとする。このようにすると、サージまたはノイズによる２０ｍｓ以下で変動する異常値を除くことができる。   The measurement data generation unit 213 actually transmits the measurement data if two or more of the three point flow velocity data in the pulse period which becomes high for a period of 20 ms every 2 s shown in (a) of FIG. Point flow rate data. In this way, it is possible to remove outliers that fluctuate within 20 ms or less due to surges or noise.

計測データ生成部２１３は、ＩＤと、図１０の（ｃ）に示す２ｓごとの点流速データと、時刻データと、圧力データとを含む計測データを記憶部２１４に書き込む。記憶部２１４に書き込まれた計測データは、中継局３及びデータ送受信部４１を介してデータ処理装置４２に供給される。   The measurement data generation unit 213 writes measurement data including the ID, point flow velocity data for each 2s shown in (c) of FIG. 10, time data, and pressure data in the storage unit 214. The measurement data written in the storage unit 214 is supplied to the data processing apparatus 42 via the relay station 3 and the data transmission / reception unit 41.

図１０の（ｄ）は、データ処理装置４２に供給される点流速データを示している。例えば３０個の点流速データが示す計測値の移動平均値よりも５０％以上計測値が大きくなったり小さくなったりした場合、検知アーム１１３にごみが付着することによる異常値であると考えられる。そこで、図１０の（ｄ）に示すように、データ処理装置４２は、移動平均値よりも５０％以上計測値が大きいか小さい点流速データを破線の丸印で示す移動平均値に置換して点流速データを補正することが好ましい。   (D) of FIG. 10 shows point flow velocity data supplied to the data processing device 42. For example, when the measured value is larger or smaller by 50% or more than the moving average value of the measured values indicated by the 30 point flow velocity data, it is considered to be an abnormal value due to dust adhering to the detection arm 113. Therefore, as shown in (d) of FIG. 10, the data processing device 42 replaces the point flow velocity data whose measured value is larger or smaller by 50% or more than the moving average value by moving average values indicated by broken line circles. It is preferable to correct the point flow rate data.

図１１に示すように、データ処理装置４２は、点流速検出部４２１、変換テーブル保持部４２２、水位圧力算出部４２３、水位算出部４２４、流量算出部４２５、表示制御部４２６を有する。   As illustrated in FIG. 11, the data processing device 42 includes a point flow velocity detection unit 421, a conversion table holding unit 422, a water level pressure calculation unit 423, a water level calculation unit 424, a flow rate calculation unit 425, and a display control unit 426.

データ処理装置４２は、次のようにして河川の流量を計測する。変換テーブル保持部４２２は、図１２に示すような点流速データが表す計測値と点流速との関係を示す変換テーブルを保持している。計測値と点流速との関係は予め測定されている。前述のように、流量センサ１の構成の仕方によって、１．０〜１３．０の計測値が得られることがある。図１２に示す変換テーブルは単なる一例である。   The data processing device 42 measures the flow rate of the river as follows. The conversion table holding unit 422 holds a conversion table indicating the relationship between the measured value represented by the point flow velocity data as shown in FIG. 12 and the point flow velocity. The relationship between the measured value and the point flow velocity is measured in advance. As described above, depending on how the flow sensor 1 is configured, measured values of 1.0 to 13.0 may be obtained. The conversion table shown in FIG. 12 is merely an example.

点流速検出部４２１は、変換テーブルを参照して、流量センサ１が配置されている位置の点流速を検出する。一例として、上記のように点流速データが“0001110000000”であれば計測値は５．０であるから、点流速検出部４２１は、変換テーブルを参照して、流速データを点流速０．４４（ｍ／ｓ）と検出する。点流速検出部４２１は、点流速データが表す計測値を点流速に変換する変換式用いて点流速を検出してもよい。   The point flow velocity detection unit 421 detects the point flow velocity at the position where the flow rate sensor 1 is disposed with reference to the conversion table. As an example, if the point flow velocity data is “0001110000000” as described above, the measurement value is 5.0, so the point flow velocity detection unit 421 refers to the conversion table and makes the flow velocity data point flow velocity 0.44 ( Detect as m / s). The point flow velocity detection unit 421 may detect the point flow velocity using a conversion formula that converts the measurement value represented by the point flow velocity data into a point flow velocity.

図１３に示すように河川２００の複数の箇所に流量センサ１が設置されていれば、データ処理装置４２はそれぞれの箇所の点流速を求めることができる。河川２００に設置する流量センサ１の数を多くすればするほど、多くの箇所の点流速を求めることができるので、流量を高精度に計測することができる。点流速検出部４２１は、複数の流量センサ１それぞれから送信される流速データに基づいて点流速を検出して、流量算出部４２５に供給する。   As shown in FIG. 13, if the flow sensors 1 are installed at a plurality of locations of the river 200, the data processing device 42 can obtain the point flow velocity of each location. As the number of flow sensors 1 installed in the river 200 is increased, the point flow velocity in many places can be obtained, so that the flow can be measured with high accuracy. The point flow velocity detection unit 421 detects the point flow velocity based on the flow velocity data transmitted from each of the plurality of flow sensors 1 and supplies the detected flow velocity to the flow rate calculation unit 425.

流量センサ１が水中にあるとき圧力センサ１２が検出する圧力値は、水位圧力Ｈｗと大気圧力Ｈａとの加算圧力Ｈｓとなる。無線機２２が送信する計測データに含まれる圧力センサ１２に基づく圧力データは加算圧力Ｈｓを示す。データ送受信部３４が送信する大気圧センサ３２に基づく大気圧データは大気圧力Ｈａを示す。そこで、水位圧力算出部４２３は、式（１）に基づいて水位圧力Ｈｗを算出する。   When the flow rate sensor 1 is in water, the pressure value detected by the pressure sensor 12 is the addition pressure Hs of the water level pressure Hw and the atmospheric pressure Ha. The pressure data based on the pressure sensor 12 included in the measurement data transmitted by the wireless device 22 indicates the addition pressure Hs. The atmospheric pressure data based on the atmospheric pressure sensor 32 transmitted by the data transmission / reception unit 34 indicates the atmospheric pressure Ha. Therefore, the water level pressure calculation unit 423 calculates the water level pressure Hw based on Expression (1).

Ｈｗ＝Ｈｓ−Ｈａ …（１）   Hw = Hs-Ha (1)

水位算出部４２４は、水位圧力Ｈｗに基づいて河川２００の水位を算出する。水位を示すデータは流量算出部４２５に供給される。データ処理装置４２は、図１３における流量センサ１が高さ方向及び幅方向のどの位置に設置されているかを認識している。水位によっては一部の流量センサ１が水位より上方に位置することがあるから、流量算出部４２５は水位より下方の流量センサ１による点流速に基づいて河川の流量を算出する。   The water level calculation unit 424 calculates the water level of the river 200 based on the water level pressure Hw. Data indicating the water level is supplied to the flow rate calculation unit 425. The data processing device 42 recognizes at which position in the height direction and in the width direction the flow rate sensor 1 in FIG. 13 is installed. Depending on the water level, a part of the flow sensor 1 may be located above the water level, so the flow calculation unit 425 calculates the flow of the river based on the point flow velocity by the flow sensor 1 below the water level.

なお、図１３における全ての流量センサ１が圧力センサ１２を備えなくてもよい。同一の地区において、最も河床に近い位置の流量センサ１のみが圧力センサ１２を備えてもよい。   Note that it is not necessary for all the flow rate sensors 1 in FIG. 13 to include the pressure sensor 12. In the same area, only the flow sensor 1 located closest to the riverbed may include the pressure sensor 12.

複数の流量センサ１が河川２００の断面において図１３に示すように設置されているとする。河川２００の流量Ｑ（ｍ３／ｓ）は、式（２）で表される。式（２）において、Ｖｉは各点の点流速（ｍ／ｓ）、Ａｉは各点の支配流水断面積（ｍ２）である。 It is assumed that the plurality of flow rate sensors 1 are installed as shown in FIG. The flow rate Q (m 3 / s) of the river 200 is expressed by equation (2). In Formula (2), Vi is the point flow velocity (m / s) of each point, Ai is the dominant flow water cross-sectional area (m 2 ) of each point.

Ｑ＝Σ（Ｖｉ×Ａｉ） …（２）   Q = Σ (Vi × Ai) (2)

各点の支配流水断面積Ａｉは、次のように求められる。図１４のように単純化した図で説明すると、３つの流量センサ１が深さ方向に並んで配置されているとする。３つの流量センサ１を区別するために、水面側から順に流量センサ１ａ，１ｂ，１ｃと称する。隣接する流量センサ１ａ，１ｂの中央位置に境界線Ｌ１が引かれ、隣接する流量センサ１ｂ，１ｃの中央位置に境界線Ｌ２が引かれる。   The dominant flow cross-sectional area Ai of each point is determined as follows. It will be assumed that three flow rate sensors 1 are arranged side by side in the depth direction, in the simplified view as shown in FIG. In order to distinguish the three flow rate sensors 1, they are referred to as flow rate sensors 1a, 1b and 1c in order from the water surface side. A boundary L1 is drawn at the central position of the adjacent flow sensors 1a and 1b, and a boundary L2 is drawn at the central position of the adjacent flow sensors 1b and 1c.

水面から境界線Ｌ１までは流量センサ１ａの点流速が用いられ、境界線Ｌ１，Ｌ２間は流量センサ１ｂの点流速が用いられ、境界線Ｌ２から河床までは流量センサ１ｃの点流速が用いられる。川幅方向にも同様にして領域が分けられる。河川２００の断面形状は既知であるから、各点の支配流水断面積Ａｉが求められる。なお、流量センサ１が設置されていない位置の流速を補間により求めてもよい。   The point flow velocity of the flow sensor 1a is used from the water surface to the boundary line L1, the point flow velocity of the flow sensor 1b is used between the boundary lines L1 and L2, and the point flow velocity of the flow sensor 1c is used from the boundary line L2 to the riverbed . The area is divided similarly in the river width direction. Since the cross-sectional shape of the river 200 is known, the dominant flow cross-sectional area Ai of each point can be determined. The flow velocity at a position where the flow rate sensor 1 is not installed may be determined by interpolation.

流量算出部４２５は、式（２）を用いて、図１３に示す河川２００の流量Ｑを算出する。河川２００の流量Ｑは表示制御部４２６に供給される。表示制御部４２６は、図１１に示すディスプレイ４３に流量Ｑに関する情報を表示させる。上記のように、データ処理装置４２は、より上位の監視事務所に流量Ｑを示すデータを送信してもよい。   The flow rate calculation unit 425 calculates the flow rate Q of the river 200 shown in FIG. 13 using Equation (2). The flow rate Q of the river 200 is supplied to the display control unit 426. The display control unit 426 causes the display 43 illustrated in FIG. 11 to display information on the flow rate Q. As mentioned above, the data processing device 42 may transmit data indicating the flow rate Q to a higher order monitoring office.

流量センサ１は、検知アーム１１３の長さが十数ｃｍ程度でよく、小型で安価に実現することができる。流量センサ１は絶対圧圧力センサの圧力センサ１２を備えるので、差圧式の圧力センサと異なり、流量センサ１に空気を供給する必要がないので、水没しても不具合が発生せず、かつ、小型で安価に実現することができる。   The flow rate sensor 1 may have a length of a dozen or so cm of the detection arm 113, and can be realized in a small size at low cost. Since the flow sensor 1 is provided with the pressure sensor 12 of the absolute pressure sensor, unlike the differential pressure type pressure sensor, there is no need to supply air to the flow sensor 1, so no problems occur even if it is submerged, and small size Can be realized inexpensively.

図７に示す流量観測装置は、圧力センサ１２の圧力データと地上に設けた大気圧センサ３２の大気圧データとに基づいて河川の水位及び流量を算出する構成である。よって、水位圧力Ｈｗを直接計測するために空気を流量センサ１に供給する必要がなく、簡易な設備で河川の流量を観測することができる。また、空気に含まれる湿気により流量センサ１に不具合が発生することもない。   The flow rate monitoring apparatus shown in FIG. 7 is configured to calculate the water level and flow rate of the river based on the pressure data of the pressure sensor 12 and the atmospheric pressure data of the atmospheric pressure sensor 32 provided on the ground. Therefore, it is not necessary to supply air to the flow rate sensor 1 to directly measure the water level pressure Hw, and the flow rate of the river can be observed with a simple facility. Further, the moisture contained in the air does not cause any problems in the flow rate sensor 1.

本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。図７において、流量センサ１に代えて点流速センサ１１とすれば、図７に示す構成を点流速観測装置とすることができる。この場合、河川流量監視事務所４は河川点流速監視事務所となる。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. If the flow rate sensor 1 is replaced with a point flow velocity sensor 11 in FIG. 7, the configuration shown in FIG. 7 can be made a point flow velocity observation device. In this case, the river flow monitoring office 4 is a river point flow monitoring office.

１ 流量センサ
１１ 点流速センサ
６，６０１〜６１３ リードスイッチ
１２ 圧力センサ（絶対圧圧力センサ）
１０１ ケース
１１１ 回転軸
１１２ 回転ベース
１１３ 検知アーム
１１４ 安定化ウェイト
１１５ 上方アーム
１１７ 永久磁石
１１９ ウェイト取り付けアーム
１２０ バランスウェイト
１２１ リードスイッチ収納部
１２２ リードスイッチ基板
１２５ 磁石収納部 1 Flow sensor 11 point flow velocity sensor 6,601-613 Reed switch 12 Pressure sensor (absolute pressure sensor)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Case 111 Rotation shaft 112 Rotation base 113 Detection arm 114 Stabilization weight 115 Upper arm 117 Permanent magnet 119 Weight attachment arm 120 Balance weight 121 Reed switch storage part 122 Reed switch board 125 Magnet storage part

Claims (4)

水中に設置したときに下方に向ける下面を有するケースと、
一部が前記下面より前記ケースの外部へと突出し、水流によって回転軸を中心として所定の角度の範囲で正逆方向に回転する検知アームと、
前記ケース内に前記回転軸よりも上方に向かうように配置され、前記検知アームの回転に伴って、前記回転軸を中心として所定の角度の範囲で正逆方向に回転する上方アームと、
前記ケース内に、下方側の端部よりも上方側の端部において互いの間隔を広げることによって上方に凸の円弧状となるように並べて配置された複数のリードスイッチと、
前記上方アームに固定され、前記上方アームの回転方向の位置に応じて前記複数のリードスイッチのうちの一部を導通させる永久磁石と、
前記ケース内に配置され、前記ケースが水没した状態であっても水が浸入しないエアルームを形成し、前記エアルーム内に前記永久磁石を収納する磁石収納部と、
を備えることを特徴とする点流速センサ。 A case having a lower surface facing downward when installed in water;
A detection arm, a part of which protrudes from the lower surface to the outside of the case, and which rotates in forward and reverse directions in a range of a predetermined angle around a rotation axis by water flow;
An upper arm disposed in the case so as to be directed upward relative to the rotation axis, and rotating in forward and reverse directions around a predetermined rotation angle around the rotation axis as the detection arm rotates;
A plurality of reed switches arranged in the case so as to form an upwardly convex arc by increasing the distance between the lower end and the upper end of the lower end;
A permanent magnet fixed to the upper arm and conducting a part of the plurality of reed switches according to the position of the upper arm in the rotational direction;
A magnet storage portion which is disposed in the case and which forms an air room to which water does not enter even if the case is submerged; and the permanent magnet is stored in the air room;
A point flow velocity sensor characterized by comprising: 前記検知アームに取り付けられ、前記回転軸よりも下方側に位置して、前記永久磁石の回転方向の位置を安定化させる安定化ウェイトと、
前記検知アームを上流側に所定の角度だけ予め回転させて、前記点流速センサが検出する最低流速を決定するバランスウェイトと、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の点流速センサ。 A stabilization weight attached to the detection arm and positioned below the rotation axis to stabilize the position of the permanent magnet in the rotation direction;
A balance weight that pre-rotates the detection arm upstream by a predetermined angle to determine the minimum flow velocity detected by the point flow velocity sensor;
The point flow rate sensor according to claim 1, further comprising: 水中に設置したときに下方に向ける下面を有するケースと、
前記ケース内に配置され、水中における点流速を検出する点流速センサと、
前記ケース内に配置され、水中における圧力を検出する絶対圧圧力センサと、
を備え、
前記点流速センサは、
一部が前記下面より前記ケースの外部へと突出し、水流によって回転軸を中心として所定の角度の範囲で正逆方向に回転する検知アームと、
前記ケース内に前記回転軸よりも上方に向かうように配置され、前記検知アームの回転に伴って、前記回転軸を中心として所定の角度の範囲で正逆方向に回転する上方アームと、
前記ケース内に、下方側の端部よりも上方側の端部において互いの間隔を広げることによって上方に凸の円弧状となるように並べて配置された複数のリードスイッチと、
前記上方アームに固定され、前記上方アームの回転方向の位置に応じて前記複数のリードスイッチのうちの一部を導通させる永久磁石と、
前記ケース内に配置され、前記ケースが水没した状態であっても水が浸入しないエアルームを形成し、前記エアルーム内に前記永久磁石を収納する収納部と、
を有することを特徴とする流量センサ。 A case having a lower surface facing downward when installed in water;
A point flow rate sensor disposed in the case and detecting a point flow rate in water;
An absolute pressure sensor disposed in the case and detecting a pressure in water;
Equipped with
The point flow velocity sensor
A detection arm, a part of which protrudes from the lower surface to the outside of the case, and which rotates in forward and reverse directions in a range of a predetermined angle around a rotation axis by water flow;
An upper arm disposed in the case so as to be directed upward relative to the rotation axis, and rotating in forward and reverse directions around a predetermined rotation angle around the rotation axis as the detection arm rotates;
A plurality of reed switches arranged in the case so as to form an upwardly convex arc by increasing the distance between the lower end and the upper end of the lower end;
A permanent magnet fixed to the upper arm and conducting a part of the plurality of reed switches according to the position of the upper arm in the rotational direction;
A storage portion which is disposed in the case and which forms an air room to which water does not enter even if the case is submerged, and the permanent magnet is stored in the air room;
A flow rate sensor characterized by having. 前記検知アームに取り付けられ、前記回転軸よりも下方側に位置して、前記永久磁石の回転方向の位置を安定化させる安定化ウェイトと、
前記検知アームを上流側に所定の角度だけ予め回転させて、前記点流速センサが検出する最低流速を決定するバランスウェイトと、
をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の流量センサ。 A stabilization weight attached to the detection arm and positioned below the rotation axis to stabilize the position of the permanent magnet in the rotation direction;
A balance weight that pre-rotates the detection arm upstream by a predetermined angle to determine the minimum flow velocity detected by the point flow velocity sensor;
The flow sensor according to claim 3, further comprising:
JP2017227418A 2017-11-28 2017-11-28 Point flow velocity sensor and flow sensor Active JP6954614B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017227418A JP6954614B2 (en) 2017-11-28 2017-11-28 Point flow velocity sensor and flow sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017227418A JP6954614B2 (en) 2017-11-28 2017-11-28 Point flow velocity sensor and flow sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019095393A true JP2019095393A (en) 2019-06-20
JP6954614B2 JP6954614B2 (en) 2021-10-27

Family

ID=66972930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017227418A Active JP6954614B2 (en) 2017-11-28 2017-11-28 Point flow velocity sensor and flow sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6954614B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111289768A (en) * 2020-03-25 2020-06-16 南京管科智能科技有限公司 Flexible electronic water gauge and method for measuring flow velocity by using same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111289768A (en) * 2020-03-25 2020-06-16 南京管科智能科技有限公司 Flexible electronic water gauge and method for measuring flow velocity by using same
CN111289768B (en) * 2020-03-25 2022-08-30 南京管科智能科技有限公司 Flexible electronic water gauge and method for measuring flow velocity by using same

Also Published As

Publication number Publication date
JP6954614B2 (en) 2021-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104422384A (en) Device and method for detecting rotation state
JP2013137256A (en) Liquid level sensing device
JP6722922B2 (en) Flow sensor and river flow observation device
JP2019095393A (en) Point flow velocity sensor and flow rate sensor
JP5849189B2 (en) Wireless device for automatic meter reading
JP6844778B2 (en) Water level sensor and water level observation device
CN112730889B (en) Novel wind direction measuring system
CN109274936A (en) A kind of camera meter reading device and meter register method with the small traffic engineering capability of detection
CN211785612U (en) Wind direction measuring device and system
CN113237566A (en) Array type temperature sensor and manufacturing method thereof
JP5505265B2 (en) Measurement sensor, capacitance sensor, measurement system
KR101940301B1 (en) Electric horizontal sensor using gravity
KR101985330B1 (en) Anemometer using a pair of magnetic field sensor
CN201476873U (en) Vibration temperature sensor
CN216348581U (en) Building gradient monitoring devices
JP2005300178A (en) Water meter
JP2003014524A (en) Water level monitoring device
CN215725892U (en) Measuring roller for horizontal surveying and mapping
KR101178161B1 (en) Flowmeter for blocking external magnetic force
CN110411551B (en) Vibration feedback measuring device based on Internet of things
KR870003866Y1 (en) Signal converter
KR20090084789A (en) Tilt sensor using hall device
JP5467033B2 (en) Pulse reader and gas meter radio using the same
CN209841019U (en) Portable pole inclination measuring instrument
CN106908701B (en) Space discharge positioning array and method for determining space discharge source position

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201008

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210830

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210907

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210922

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6954614

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150