JPS6017378A - Ultrasonic measuring device - Google Patents
Ultrasonic measuring deviceInfo
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- JPS6017378A JPS6017378A JP59131368A JP13136884A JPS6017378A JP S6017378 A JPS6017378 A JP S6017378A JP 59131368 A JP59131368 A JP 59131368A JP 13136884 A JP13136884 A JP 13136884A JP S6017378 A JPS6017378 A JP S6017378A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
- G01S15/06—Systems determining the position data of a target
- G01S15/08—Systems for measuring distance only
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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超音波による深さ等の測定装置に関するちPで
計測が精度よくおこなえるようにしたものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a device for measuring depth, etc. using ultrasonic waves, and is capable of accurately measuring depth.
ダムの水位や雪の深さを、超音波の伝播時間によって計
測することは、古くから行われている。Measuring the water level of a dam or the depth of snow by the propagation time of ultrasonic waves has been practiced for a long time.
この場合、気温の変化による音波伝播時間による計測値
の補正を行う必要があり、気温計による誤差補正が一般
的であった。気温計による場合、気温計そのものがアナ
ログ信号であり、誤差を小さくするのが困難である。In this case, it is necessary to correct the measured value based on the sound wave propagation time due to changes in temperature, and error correction using a thermometer has been common. When using a thermometer, the thermometer itself is an analog signal, and it is difficult to reduce errors.
本発明は、第2のヘッドを設けて、反射時間を2通り計
測して、誤差を補正することにより高精度の計測を可能
にしたものである。The present invention enables highly accurate measurement by providing a second head, measuring the reflection time in two ways, and correcting errors.
以下図面のを用いてその一実施例を説明すると第1図は
本装置の取付状態を示すもので、第1は、電気信号を音
波に変え測定対象7へ向けて発射するとともに、測定対
象7から反射してくる音波を受けて電気信号に変換する
第1ヘツド、2は、測定対象7から反射してくる音波を
受けて電気信号に変換する第2ヘツド、3は、第1ヘツ
ド1と第2ヘツド2を一定距離隔てて保持する支持棒で
あって第1ヘノ、ド1.第2ヘッド2ともに、測定対象
に向けて取付ける。4は、本装置の電気回路部分を収容
した本体で、詳細は後述する。6は、コンクリート、鋼
管等で作られ、本装置を取付けるポール、6は、水位計
なら筒底、積雪計なら地面等の基盤である。7は、深さ
、高さ等の測定対象であわ、水位の場合は水、積雪深の
場合は雪等が該当する。One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Fig. 1 shows the installed state of this device. The first head 2 receives the sound waves reflected from the measuring object 7 and converts them into electrical signals, and the second head 3 receives the sound waves reflected from the measurement object 7 and converts them into electrical signals. A support rod that holds the second head 2 at a certain distance apart from the first head 2 and the second head 2 at a certain distance. Both the second head 2 is attached facing the measurement target. Reference numeral 4 denotes a main body that houses the electric circuit portion of this device, the details of which will be described later. Reference numeral 6 is a pole made of concrete, steel pipe, etc., to which this device is attached, and 6 is a base such as the bottom of a cylinder for a water level gauge, or the ground for a snow gauge. 7 corresponds to objects to be measured such as depth and height; water level corresponds to water; snow depth corresponds to snow, etc.
第2図は、本装置の電気的構成を詳細に示すブロック図
で11は超音波の周波数の正弦波(例えば25 KHz
)を連続的に発振する発振器、12はトーンバースト
発生器で、発振器11の出力正弦波を断続(例えば、2
ばり秒読、1秒断)するもので、断続時間は、制御部2
Qで制御する。13はトーンバースト発生器12で発生
した信号を所定のレベルまで増幅する増幅器、14は、
第1ヘツド1を送信と受信に共用するための共用回路、
15は第1ヘツド1で受波された音波の電気信号を増幅
する受波増幅器、16は第2ヘツド2で受波された音波
の電気信号を増幅する受波増幅器、17.18は、受波
増幅器15.16の出力それぞれが、スライスレベルを
越したかどうか判定する比較器、19は比較器18.1
9のスライスレベルを決めるスライスレベル回路で、制
御部2゜で指定されたスライスレベルに相当する電気出
力を出力するものである。2oはトーンバースト発生器
12の断続時間の決定、発射した超音波が反射して第1
ヘッド1.第2ヘツド2へもどってくるまでの時間t1
およびt2の計測、これより深さを計算する計算、スラ
イスレベルの決定、測定結果の出力を行う制御部である
。この場合制御部2oには、今日では、マイクロコンピ
ユータラ使用することが好ましい。Fig. 2 is a block diagram showing the electrical configuration of this device in detail.
12 is a tone burst generator that continuously oscillates the output sine wave of the oscillator 11 (for example, 2
The intermittent time is determined by the control unit 2.
Control with Q. 13 is an amplifier that amplifies the signal generated by tone burst generator 12 to a predetermined level; 14 is an amplifier that amplifies the signal generated by tone burst generator 12 to a predetermined level;
A shared circuit for sharing the first head 1 for transmission and reception;
15 is a receiving amplifier that amplifies the electrical signal of the sound wave received by the first head 1; 16 is a receiving amplifier that amplifies the electrical signal of the sound wave received by the second head 2; 17 and 18 are receiving amplifiers; A comparator 19 determines whether the outputs of the wave amplifiers 15 and 16 exceed the slice level, and 19 is a comparator 18.1.
This slice level circuit determines the slice level of No. 9, and outputs an electrical output corresponding to the slice level designated by the control unit 2°. 2o determines the intermittent time of the tone burst generator 12, and the emitted ultrasonic wave is reflected and the first
Head 1. Time t1 until returning to the second head 2
and a control unit that measures t2, calculates the depth from this, determines the slice level, and outputs the measurement results. In this case, it is now preferable to use a microcomputer for the control section 2o.
また反射時間t1.t2は、制御部20で、トーンバー
スト発生器12を「続」にした瞬間から、受波増幅器1
5.16の出方がスライスレベル回路19の出力を越し
、比較器17.18に比較出力が現われるまでの時間と
して計測する。Also, the reflection time t1. t2 starts from the moment the tone burst generator 12 is set to "continue" by the control unit 20.
It is measured as the time until the output of 5.16 exceeds the output of the slice level circuit 19 and the comparison output appears in the comparator 17.18.
今、第1ヘッド1.第2ヘツド2の基盤6がらの高さを
Hl、H2,測定対象7の深さをり、音速をVとすると
、2ツの反射時間は、
t1=2 (Hl−h ) /v 即用−=・(1)t
2= C(Hl−h ) +(H2−h ) )/v−
回(2)となり、したがって
となる。この計算を制御部20が行う。この式の中で、
Hl、H2は機器設置時に定数として与える。Now, the first head 1. Assuming that the height of the base 6 of the second head 2 is Hl and H2, the depth of the object 7 to be measured is V, and the speed of sound is V, the reflection time of the two is t1=2 (Hl-h)/v For immediate use -=・(1)t
2=C(Hl-h)+(H2-h))/v-
times (2), and therefore. The control unit 20 performs this calculation. In this formula,
Hl and H2 are given as constants when installing the equipment.
(制御部1に記憶させる。)21は、制御部2゜の出力
で、ディジタルの符号で、深さを示す信号を出力する。(It is stored in the control unit 1.) Reference numeral 21 is the output of the control unit 2°, which outputs a signal indicating the depth using a digital code.
このような装置において、制御部2oが、「続」として
トーンバースト発生器12で、正弦波のトーンバースト
を発生すると、送信アンプ13.共用回路14を経て、
第1ヘツド1から、超音波が発射される。しばらくする
と、発射された超音波は、測定対象7で反射し、遂字第
1ヘッド1.第2ヘッドにもどって来る。第1ヘッド1
.第2ヘツド2の受波は、受信アンプ15.16で増幅
され、比較器17,18に現われる。受波の強さが増幅
器15.16で増幅されたあとのレベルでスライスレベ
ル回路19の出力を越すと、比較器17.18に出力が
出る。これを制御部2oがとらえ、発射からの時間をめ
る。この時間をもとに、制御部20は式(3)によ!l
l深さをめ、出力21にディジタル符号として出力する
。In such a device, when the control section 2o generates a sine wave tone burst in the tone burst generator 12 as a "continuation", the transmission amplifier 13. Through the shared circuit 14,
Ultrasonic waves are emitted from the first head 1. After a while, the emitted ultrasonic waves are reflected by the measurement object 7, and the first head 1. Return to the second head. 1st head 1
.. The received wave from the second head 2 is amplified by receiving amplifiers 15 and 16 and appears at comparators 17 and 18. When the strength of the received wave exceeds the output of the slice level circuit 19 at the level after being amplified by the amplifiers 15.16, an output is output to the comparators 17.18. The control unit 2o captures this and calculates the time since the firing. Based on this time, the control unit 20 uses equation (3)! l
l depth is determined and output as a digital code to the output 21.
なお、以上の説明においては、第1ヘツド1゜第2ヘツ
ド2は、測定対象に垂直に置くものとしているが、本装
置は、必ずしも垂直に置く必要がない。この場合、垂直
よりtだけ傾けると、深さは、3式のhにCO8θを乗
じたものとなるので、この計算を制御部200機能に追
加することとなる。In the above description, it is assumed that the first head 1 and the second head 2 are placed perpendicularly to the object to be measured, but this apparatus does not necessarily need to be placed vertically. In this case, if the depth is tilted by t from the vertical, the depth will be obtained by multiplying h in equation 3 by CO8θ, so this calculation will be added to the control unit 200 function.
なお、本説明では第1ヘツド1は、送受兼用としたが、
第1ヘツド1に代えて、2個のヘッドを使用し、送受別
ヘッドとすることも可能である。In addition, in this explanation, the first head 1 is used for both transmission and reception, but
Instead of the first head 1, it is also possible to use two heads and make them separate heads for transmission and reception.
このように本発明によれば気温の変化による誤差を生ず
ることなく高精度で積雪深、水位等を測定することがで
きる。As described above, according to the present invention, snow depth, water level, etc. can be measured with high accuracy without causing errors due to changes in temperature.
第1図は本発明の一実施例における超音波式測定装置の
構成図、第2図はそのブロック図である。
1.2・・・・・・ヘッド、11・・・・・・発振器、
12・・・・・・トーンバースト発生器、13・・・・
・・送信増幅器、14・・・・・・共用回路、15.1
6・・・・・・受波増幅器、17゜8・・・・・・比較
器、19・・・・・・スライスレベル回路、20・・・
・・・制御部。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図FIG. 1 is a configuration diagram of an ultrasonic measuring device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram thereof. 1.2... Head, 11... Oscillator,
12...Tone burst generator, 13...
...Transmission amplifier, 14...Shared circuit, 15.1
6... Receiving amplifier, 17° 8... Comparator, 19... Slice level circuit, 20...
...control section. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 1
figure
Claims (1)
る位置にその位置を異ならせた2個のヘッドを設けると
共に各々のヘッドの出力が加えられ共通に制御されるス
ライスレベルと比較する2個の比較器を設け、かつ上記
スライスレベルを制御する一方、両比較器の出力から被
測定面の位置を演算する手段を設けた超音波式測定装置
。Two heads with different positions are installed at positions where they can receive the ultrasonic tone burst reflected waves from the surface to be measured, and the output of each head is added and compared with a commonly controlled slice level. An ultrasonic measuring device comprising: a comparator, and means for controlling the slice level and calculating the position of a surface to be measured from the outputs of both comparators.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59131368A JPS6017378A (en) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | Ultrasonic measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59131368A JPS6017378A (en) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | Ultrasonic measuring device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6017378A true JPS6017378A (en) | 1985-01-29 |
JPS6330589B2 JPS6330589B2 (en) | 1988-06-20 |
Family
ID=15056292
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59131368A Granted JPS6017378A (en) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | Ultrasonic measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6017378A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06343724A (en) * | 1993-06-10 | 1994-12-20 | K R Kikaku Kk | Golf club |
EP2669623A1 (en) * | 2012-06-02 | 2013-12-04 | MOBA - Mobile Automation AG | Device for determining the length of extension of an extendable machine part |
JP2021502565A (en) * | 2017-11-08 | 2021-01-28 | ルビコン リサーチ ピーティーワイ リミテッドRubicon Research Pty Ltd | Rain gauge / weather station |
US11001679B2 (en) | 2016-02-15 | 2021-05-11 | Modern Meadow, Inc. | Biofabricated material containing collagen fibrils |
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-
1984
- 1984-06-26 JP JP59131368A patent/JPS6017378A/en active Granted
Patent Citations (3)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6330589B2 (en) | 1988-06-20 |
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