JPH0743427B2 - 降水強度計測器 - Google Patents

降水強度計測器

Info

Publication number
JPH0743427B2
JPH0743427B2 JP3064080A JP6408091A JPH0743427B2 JP H0743427 B2 JPH0743427 B2 JP H0743427B2 JP 3064080 A JP3064080 A JP 3064080A JP 6408091 A JP6408091 A JP 6408091A JP H0743427 B2 JPH0743427 B2 JP H0743427B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
signal
light
laser light
thin film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3064080A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04278488A (ja
Inventor
民之永 石丸
敏介 丸山
Original Assignee
新潟電機株式会社
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 新潟電機株式会社 filed Critical 新潟電機株式会社
Priority to JP3064080A priority Critical patent/JPH0743427B2/ja
Publication of JPH04278488A publication Critical patent/JPH04278488A/ja
Publication of JPH0743427B2 publication Critical patent/JPH0743427B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は例えば気象観測や融雪装
置の自動制御等に用いられる降水強度計測器に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来この種の降水強度計測器として、気
象台等において、受水器内の中央にノズル筒を配置し、
ノズル筒の上部にノズル口を開口し、受水器内に水を入
れてその水面に油膜層を形成し、水面上で降水を受け、
水面より溢れる降水をノズル口よりノズル筒内に導入
し、ノズル筒の出口下方に受水枡を反転動作可能に配置
し、受水枡内が満水になると受水枡は反転して排水し、
この受水枡の反転回数を計数して降水強度を演算計測す
るものが知られている。
【0003】また融雪装置の自動制御等において、発光
素子と受光素子からなる光スイッチを配置し、光スイッ
チによって降ってくる雪や雨の粒子の数を計数して降水
強度を演算計測するものが知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
構造の場合、気象台等で用いられているものは、通常上
記受水枡の容積が降水量にして0.5mmとなってお
り、比較的に分解能が低いものであり、このため計測精
度が粗いものとなっており、また降水の捕捉率が風向や
風速によって大幅に変動するため正確な計測が期待でき
ず、また上記融雪装置の自動制御等で用いられているも
のは、降ってくる雪や雨の粒子が発光素子から発せられ
る細いビーム状の光を遮断することにより粒子数を計数
する構造であるため、粒子の捕捉率が低く、実際には雪
や雨水は風雨を伴って落ちてくるからこのような場合に
は粒子の捕捉効率がさらに低くなり、それだけ計測精度
が低下するという不都合を有している。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような不都
合を解決することを目的とするもので、その要旨は、レ
ーザ光を発する発光素子と、該発光素子から発せられる
レーザ光を平面扇形にして或る厚さをもつ薄膜状に分散
させる分散レンズと、該分散レンズを通ったレーザ光を
平行光線になす平行レンズと、該平行レンズを通った薄
膜状のレーザ光を或る幅及び厚さをもつ光薄膜になすス
リットと、該スリットを通ったレーザ光を集光する集光
レンズと、該集光されたレーザ光を受ける受光素子と、
該受光素子により検出される上記或る厚さ及び或る幅を
もつ薄膜状の光薄膜を通過する雨や雪の粒子により減じ
られる光量変化から降水強度を演算計測する信号処理回
路とを備えてなり、該信号処理回路は、上記光薄膜を通
過する粒子の通過時間を横軸として振幅を粒子により遮
られる面積に相当する電圧波形をもつ信号を出力する減
光量検出回路と、この出力信号を増幅する増幅回路と、
この増幅された信号から球体積に換算された信号を出力
する3/2乗演算回路と、この信号のピーク値を保持す
るピークホールド回路と、このピーク値からパルス幅が
一定のパルス信号を出力する一定時間ゲート回路と、こ
のパルス信号を一定の周期で積算して単位時間当たりの
降水量を演算計測するクロック回路をもつ積算回路とか
らなることを特徴とする降水強度計測器にある。
【0006】
【作用】レーザ光からなる或る厚さ及び或る幅の薄膜状
の光薄膜が形成され、この光薄膜を雨や雪の粒子が通過
し、この通過により光量が減じられて光量変化が生じ、
減光量検出回路は上記光薄膜を通過する粒子の通過時間
を横軸として振幅を粒子により遮られる面積に相当する
電圧波形をもつ信号を出力し、増幅回路はこの出力信号
を増幅し、3/2乗演算回路はこの増幅された信号から
球体積に換算された信号を出力し、ピークホールド回路
はこの信号のピーク値を保持し、一定時間ゲート回路は
このピーク値からパルス幅が一定のパルス信号を出力
し、クロック回路をもつ積算回路はこのパルス信号を一
定の周期で積算して単位時間当たりの降水量を演算計測
し、これら信号処理回路により降水強度を計測すること
になる。
【0007】
【実施例】図1乃至図12は本発明の実施例を示し、1
は器体であって、器体1内に図3の如く細いビーム状の
レーザ光Lを発する例えばレーザダイオードである発光
素子2と、発光素子2から発せられるレーザ光Lを図4
の如く平面扇形の或る厚さをもつ薄膜状に分散させるロ
ッドレンズである分散レンズ3と、分散レンズ3を通っ
たレーザ光Lを図2、図5の如く平行光線になす円筒レ
ンズである平行レンズ4と、平行レンズ4を通った薄膜
状のレーザ光を図6の如く或る幅Bこの場合3cm及び
厚さN=1mmの光薄膜Fに仕切るスリット5と、スリ
ット5を通ったレーザ光Lを集光する円筒レンズである
集光レンズ6と、集光されたレーザ光を受ける例えばP
INフォトダイオードである受光素子7とをそれぞれ内
装し、器体1の上面及び下面にこの場合幅8cm、長さ
M=15cmの窓1aを開口して構成されている。
【0008】8は信号処理回路であって、図7の如く、
受光素子7を含む減光量検出回路9と、増幅回路10
と、3/2乗演算回路11と、ピークホールド回路1
2、一定時間ゲート回路13と、クロック回路14をも
つ積算回路15とから構成され、この場合さらに長時間
積算回路16及び記録計17を接続している。
【0009】この実施例は上記構成であるから、粒子捕
捉領域Rは幅B=3cm、長さM=15cmの面内とな
り、この面内に厚さN=1mmの水平な光薄膜Fが設定
されることになり、この場合上記捕捉領域Rの幅B×厚
さNの断面積分の全部の光量を受けた場合には出力電圧
が発生しないようになっており、しかして上記粒子捕捉
領域Rに雨や雪の粒子Wが落下して通過すると受光素子
7を含む減光量検出回路9より図8の如く幅が粒子の通
過時間T、振幅Hが粒子Wにより遮られる面積に相当す
る電圧をもつ信号P1・P2…が出力され、この出力信
号を増幅回路10で増幅し、この増幅された信号を3/
2乗演算回路11により図9の如くこの場合球体積に換
算された信号を出力し、この信号のピーク値をピークホ
ールド回路12により保持し、一定時間ゲート回路13
により図10の如く幅が一定時間Tとなるパルス信号を
出力させ、このパルス信号をクロック回路14をもつ積
算回路15により図11の如く周期T’の間で積算し、
この値を雨や雪の重量への換算係数をもって補正し、こ
れによりある時間における降水量/時間=降水強度を演
算計測し、長時間積算回路16により降水量を演算し、
記録計17で記録することになる。
【0010】このようにレーザ光からなる或る幅及び厚
さをもった水平な薄膜状の光薄膜Fに雨や雪の粒子Wを
通過させ、この通過により減じられる光量変化によって
降水強度や降水量を計測するから、粒子捕捉率を著しく
高めることができ、それだけ計測精度を向上することが
でき、しかも分散レンズにより発光素子から発せられる
レーザ光Lを平面扇形にして或る厚さをもつ薄膜状に分
散させ、その或る厚さをもつレーザ光をスリット5によ
り或る幅及び厚さをもつ光薄膜Fに形成しているから、
光薄膜に形成することにより、粒子の通過時間を可及的
に短くでき、光薄膜の幅を広くして粒子捕捉率を高めて
同一時間内に光薄膜内に複数個の粒子が存在する機会が
増えたとしても受光素子7による光量変化の検出が容易
になって誤った計測を防ぐことができ、また図12の如
く粒子Wが水平な光薄膜Fを鉛直に通過するに要する時
間と風によって斜めに通過する際の光薄膜Fを上下に通
過する時間は同一となるため、風に影響されることなく
計測することができ、さらなる計測精度の向上を期する
ことができ、また信号処理回路8は、光薄膜を通過する
粒子の通過時間を横軸として振幅を粒子により遮られる
面積に相当する電圧波形をもつ信号を出力する減光量検
出回路9と、この出力信号を増幅する増幅回路10と、
この増幅された信号から球体積に換算された信号を出力
する3/2乗演算回路11と、この信号のピーク値を保
持するピークホールド回路12と、このピーク値からパ
ルス幅が一定のパルス信号を出力する一定時間ゲート回
路13と、このパルス信号を一定の周期で積算して単位
時間当たりの降水量を演算計測するクロック回路14及
び積算回路15とから構成しているから、極めて簡単な
構造と回路によって構成でき、低廉なものとすることが
できると共に、光薄膜を通過する粒子により遮られる面
積に相当する電圧波形をもつ信号を3/2乗演算回路1
1により球体積に換算された信号に変換して出力し、こ
れから降水強度を測定するようにしているから、降水強
度の計測精度を向上することができる。
【0011】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、適宜改変して設計されるものである。
【0012】
【発明の効果】本発明の降水強度計測器は上述の如く、
レーザ光からなる或る広がりをもった光薄膜に雨や雪の
粒子を通過させ、この通過により減じられる光量変化に
よって降水強度や降水量を計測するから、粒子捕捉率を
著しく高めることができ、それだけ計測精度を向上する
ことができ、しかも分散レンズにより発光素子から発せ
られるレーザ光Lを平面扇形にして或る厚さをもつ薄膜
状に分散させ、その或る厚さをもつレーザ光をスリット
により或る幅及び厚さをもつ光薄膜に形成しているか
ら、光薄膜に形成することにより、粒子の通過時間を可
及的に短くでき、光薄膜の幅を広くして粒子捕捉率を高
めて同一時間内に光薄膜内に複数個の粒子が存在する機
会が増えたとしても受光素子による光量変化の検出が容
易になって誤った計測を防ぐことができ、風に影響され
ることなく計測することができ、さらなる計測精度の向
上を期することができ、さらに、信号処理回路は光薄膜
を通過する粒子の通過時間を横軸として振幅を粒子によ
り遮られる面積に相当する電圧波形をもつ信号を出力す
る減光量検出回路と、この出力信号を増幅する増幅回路
と、この増幅された信号から球体積に換算された信号を
出力する3/2乗演算回路と、この信号のピーク値を保
持するピークホールド回路と、このピーク値からパルス
幅が一定のパルス信号を出力する一定時間ゲート回路
と、このパルス信号を一定の周期で積算して単位時間当
たりの降水量を演算計測するクロック回路及び積算回路
とから構成しているから極めて簡単な構造と回路によっ
て構成でき、低廉なものとすることができると共に、光
薄膜を通過する粒子により遮られる面積に相当する電圧
波形をもつ信号を3/2乗演算回路により球体積に換算
された信号に変換して出力し、これから降水強度を測定
するようにしているから、降水強度の計測精度を向上す
ることができ、かつ風に影響されることなく計測するこ
とができ、計測精度の向上を期することができ、また極
めて簡単な構造と回路によって構成でき、低廉なものと
することができ、広範囲での使用が可能となり、その効
果は絶大である。
【0013】以上、所期の目的を充分達成することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す斜視図である。
【図2】図1で示す本発明の実施例を示す説明平面図で
ある。
【図3】図1に示すレーザ光の断面図である。
【図4】図1に示すレーザ光の断面図である。
【図5】図1に示すレーザ光の断面図である。
【図6】図1に示すレーザ光の断面図である。
【図7】図1に示す本発明の実施例の信号処理回路のブ
ロック図である。
【図8】出力信号の波形図である。
【図9】出力信号の波形図である。
【図10】出力信号の波形図である。
【図11】出力信号の波形図である。
【図12】光薄膜を通過する雨や雪の粒子の説明断面図
である。
【符号の説明】
2 発光素子 3 分散レンズ 4 平行レンズ 5 スリット 6 集光レンズ 7 受光素子 8 信号処理回路 9 減光量検出回路 10 増幅回路 11 3/2乗演算回路 12 ピークホールド回路 13 一定時間ゲート回路 14 クロック回路 15 積算回路 L レーザ光 F 光薄膜 W 雨や雪の粒子

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ光を発する発光素子と、該発光素
    子から発せられるレーザ光を平面扇形にして或る厚さを
    もつ薄膜状に分散させる分散レンズと、該分散レンズを
    通ったレーザ光を平行光線になす平行レンズと、該平行
    レンズを通った薄膜状のレーザ光を或る幅及び厚さをも
    つ光薄膜になすスリットと、該スリットを通ったレーザ
    光を集光する集光レンズと、該集光されたレーザ光を受
    ける受光素子と、該受光素子により検出される上記或る
    厚さ及び或る幅をもつ薄膜状の光薄膜を通過する雨や雪
    の粒子により減じられる光量変化から降水強度を演算計
    測する信号処理回路とを備えてなり、該信号処理回路
    は、上記光薄膜を通過する粒子の通過時間を横軸として
    振幅を粒子により遮られる面積に相当する電圧波形をも
    つ信号を出力する減光量検出回路と、この出力信号を増
    幅する増幅回路と、この増幅された信号から球体積に換
    算された信号を出力する3/2乗演算回路と、この信号
    のピーク値を保持するピークホールド回路と、このピー
    ク値からパルス幅が一定のパルス信号を出力する一定時
    間ゲート回路と、このパルス信号を一定の周期で積算し
    て単位時間当たりの降水量を演算計測するクロック回路
    をもつ積算回路とからなることを特徴とする降水強度計
    測器。
JP3064080A 1991-03-05 1991-03-05 降水強度計測器 Expired - Fee Related JPH0743427B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3064080A JPH0743427B2 (ja) 1991-03-05 1991-03-05 降水強度計測器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3064080A JPH0743427B2 (ja) 1991-03-05 1991-03-05 降水強度計測器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04278488A JPH04278488A (ja) 1992-10-05
JPH0743427B2 true JPH0743427B2 (ja) 1995-05-15

Family

ID=13247754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3064080A Expired - Fee Related JPH0743427B2 (ja) 1991-03-05 1991-03-05 降水強度計測器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0743427B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101311312B1 (ko) * 2011-12-30 2013-10-14 (주)이엔쓰리 환경 이종광원융합형 시정 현천 측정장치
CN109298205A (zh) * 2018-11-27 2019-02-01 东南大学 基于双层透镜结构的风速传感器

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2786120B2 (ja) * 1994-12-20 1998-08-13 エヌイーシー・メディカルシステムズ株式会社 降雪検知機
JP4430659B2 (ja) * 2006-12-25 2010-03-10 シーシーエス株式会社 気象測定装置
JP5055476B2 (ja) * 2009-11-18 2012-10-24 シーシーエス株式会社 気象測定装置
JP2017044535A (ja) * 2015-08-25 2017-03-02 新潟電機株式会社 降雪深強度計測方法及びその装置
NL2023081B9 (nl) * 2019-05-07 2020-12-04 Altop Patents Ii B V Regen/vloeistofsensor met ir-lichtabsorptie

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5435789A (en) * 1977-08-25 1979-03-16 Toshiba Corp Demand control apparatus
JPH02103445A (ja) * 1988-10-12 1990-04-16 Kagaku Gijutsucho Kokuritsu Bosai Kagaku Gijutsu Center 粒子の光学式流量計測装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101311312B1 (ko) * 2011-12-30 2013-10-14 (주)이엔쓰리 환경 이종광원융합형 시정 현천 측정장치
CN109298205A (zh) * 2018-11-27 2019-02-01 东南大学 基于双层透镜结构的风速传感器

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04278488A (ja) 1992-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4613938A (en) Present weather observing system utilizing particulate size and velocity measurements
FI98766C (fi) Laite ja menetelmä näkyvyyden ja vallitsevan sään mittaamiseksi
Illingworth et al. An optical disdrometer for the measurement of raindrop size spectra in windy conditions
CA2219010C (en) Method for an automated visual range measurement by means of a lidar system
JP4430659B2 (ja) 気象測定装置
JP5055476B2 (ja) 気象測定装置
JPH0743427B2 (ja) 降水強度計測器
FI90596C (fi) Menetelmä ja laitteisto vallitsevan sään meteorologisen näkyvyyden mittaamiseksi
Mason et al. A photoelectric raindrop spectrometer
US20220373690A1 (en) Atmospheric sensor using programmable time-gated detection aperture
El-Madany et al. Comparison of sonic anemometer performance under foggy conditions
SE467553B (sv) Optisk metod att detektera och klassificera nederboerd genom detektering av spritt resp bakaatspritt ljus fraan en ljusstraale
Anderson et al. SLD and ice crystal discrimination with the optical ice detector
US11828905B2 (en) Dual line diode array device and measurement method and measurement device for particle velocity
Schmidt Measuring particle size and snowfall intensity in drifting snow
Dingle et al. A research instrument for the study of raindrop-size spectra
Buntov et al. Four-channel photoelectric counter of saltating sand particles
CN1036093C (zh) 粒子测量方法及其粒子探测传感器
US6590650B1 (en) Device for measuring the size of moving particles, in particular for pluviometric measurements
Del Guasta et al. A photodiode-based, low-cost telemetric-lidar for the continuous monitoring of urban particulate matter
Hasse et al. Measuring rain and rain drop distribution at sea
JP2001116691A (ja) 視程計測装置
DE4445535A1 (de) Optischer Sensor zur berührungslosen Abstandserfassung
Wu et al. A multiple purpose optical instrument for studies of short steep water waves
JPH0718788B2 (ja) 光学的微粒子測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees