JPS6050296B2 - 船舶における水温測定方式 - Google Patents
船舶における水温測定方式Info
- Publication number
- JPS6050296B2 JPS6050296B2 JP12946479A JP12946479A JPS6050296B2 JP S6050296 B2 JPS6050296 B2 JP S6050296B2 JP 12946479 A JP12946479 A JP 12946479A JP 12946479 A JP12946479 A JP 12946479A JP S6050296 B2 JPS6050296 B2 JP S6050296B2
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- Japan
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- water temperature
- sound
- ship
- sound wave
- sonic
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
航行しつつある船舶において広範な目標深度の水温を測
定することは、調査船における潮流の解析や漁船におけ
る漁群の回遊路の予測などのために極めて重要な事項で
ある。
定することは、調査船における潮流の解析や漁船におけ
る漁群の回遊路の予測などのために極めて重要な事項で
ある。
この水温の測定は船底付近に装備した水温センサーによ
つて行う方法が実施されているが、これでは水温センサ
ーの装備位置の水温しか得られず任意の深度の水温は測
定出来ない。
つて行う方法が実施されているが、これでは水温センサ
ーの装備位置の水温しか得られず任意の深度の水温は測
定出来ない。
従つて任意の深度の水温を測るためには、船上からその
目標深度に温度センサーを吊り下げる必要があるが、こ
れは一般に停船時にのみ行なわれている。
目標深度に温度センサーを吊り下げる必要があるが、こ
れは一般に停船時にのみ行なわれている。
航行中にこれを行うものとして曳航型の温度センサー等
があるが、これは前途による水流に逆つてこれを船底下
方の一定深度に保つため大がかりな装置が必要となる。
この発明は上記のような吊り下け型又は曳航型センサー
を用いずに、広範な目標深度の水温を測定する新規な水
温測定方式を提供するもので、船舶の航行、漁船の操業
に殆んど影響がなく、極めて容易に測定可能な特徴を有
するものである。
があるが、これは前途による水流に逆つてこれを船底下
方の一定深度に保つため大がかりな装置が必要となる。
この発明は上記のような吊り下け型又は曳航型センサー
を用いずに、広範な目標深度の水温を測定する新規な水
温測定方式を提供するもので、船舶の航行、漁船の操業
に殆んど影響がなく、極めて容易に測定可能な特徴を有
するものである。
以下図面によつて説明する。第１図はこの発明の一実施
例の構成図で、船舶の船底１に、第１および第２音波送
波器３および４を、これらの間に適当な距離を保つて設
ける。さらに船底１には水温センサー７と音速センサー
８を設ける。なお２は水面である。これらの音波送波器
３、４とセンサー７、 ８とは制御部１０に接続される
が、この制御部は第２図のブ冶ツク系統図の如き構成よ
りなつている。
例の構成図で、船舶の船底１に、第１および第２音波送
波器３および４を、これらの間に適当な距離を保つて設
ける。さらに船底１には水温センサー７と音速センサー
８を設ける。なお２は水面である。これらの音波送波器
３、４とセンサー７、 ８とは制御部１０に接続される
が、この制御部は第２図のブ冶ツク系統図の如き構成よ
りなつている。
第２図でＦＩＳは第１音波送信器で、タイミング回路Ｔ
Ｃが指令する時間だけ周波数Ｆ１側えば２５０ＫＨ２の
パルス波を前記第１の音波送波器３に供給する。次にＦ
２Ｓは第２の音波送信器で、上記と同様にタイミング回
路ＴＣの指示時間だけ周波数Ｆ２例ヨえば２００ＫＨ２
のパルス波を前記の第２音波送波器４に供給する。第１
および第２音波送波器３、４からの音波は、それぞれ３
、および４、の指向方向に向けて発射されるが、これは
３２および４０に示すようｉに尖鉛なビームが望ましい
。
Ｃが指令する時間だけ周波数Ｆ１側えば２５０ＫＨ２の
パルス波を前記第１の音波送波器３に供給する。次にＦ
２Ｓは第２の音波送信器で、上記と同様にタイミング回
路ＴＣの指示時間だけ周波数Ｆ２例ヨえば２００ＫＨ２
のパルス波を前記の第２音波送波器４に供給する。第１
および第２音波送波器３、４からの音波は、それぞれ３
、および４、の指向方向に向けて発射されるが、これは
３２および４０に示すようｉに尖鉛なビームが望ましい
。
なおこの第１音波ビーム３０と第２音波ビーム４０は、
これらの音波ビームの交点５で重なり合うように、タイ
ミング回路ＴＣによつて、パルス波の発射時刻が制御さ
れる。従つて第１音波ビーム３。
これらの音波ビームの交点５で重なり合うように、タイ
ミング回路ＴＣによつて、パルス波の発射時刻が制御さ
れる。従つて第１音波ビーム３。
は水中に圧力波を作りながら３１方向に伝わつていき、
第２音波ビーム４。がこれと重なり合つてこれら交点５
にて、伝ぱん速度の変動が起き、第２音波のエコーが交
点５付近に発生する。このエコーの一部４３は、４が送
受波器よりなるため、これで受波され第２音波受信器Ｆ
２Ｒで増幅、検波、整形後この出力は演賛回路ＣＰＵに
供給される。なお音波送波器３および４の指向方向３１
，４１は第１図のように、水温測定の要する水中深度位
置で交交するように、その指向特性を必要に応じて調節
できるようにすることもできる。
第２音波ビーム４。がこれと重なり合つてこれら交点５
にて、伝ぱん速度の変動が起き、第２音波のエコーが交
点５付近に発生する。このエコーの一部４３は、４が送
受波器よりなるため、これで受波され第２音波受信器Ｆ
２Ｒで増幅、検波、整形後この出力は演賛回路ＣＰＵに
供給される。なお音波送波器３および４の指向方向３１
，４１は第１図のように、水温測定の要する水中深度位
置で交交するように、その指向特性を必要に応じて調節
できるようにすることもできる。
次に前記第２音波送波器４が発射する音波の一部は、船
底付近の水中音速測定用ビーム４４となり、これが音速
センサー８にて、受波され音速検出用受信器Ｆ２Ｃで、
増幅、検波、整形され、この出力も前記の演算回路ＣＰ
Ｕに供給される。
底付近の水中音速測定用ビーム４４となり、これが音速
センサー８にて、受波され音速検出用受信器Ｆ２Ｃで、
増幅、検波、整形され、この出力も前記の演算回路ＣＰ
Ｕに供給される。
ここで測定される音速はほぼ船速および船底付近の深度
における水温と塩分濃度とによつてきまる値であるので
、これはこの発明に必要な水中音速測定の一つの規準値
となる。次の水温センサー７は船底付近の深度における
水温を直接測定するもので、例えばサーミスタとその付
属回路とよりなり、その検出値は前記音速センサー８と
同様に、演算回路ＣＰＵに供給さ−れ、この発明に必要
な水温測定の一つの規準値となる。
における水温と塩分濃度とによつてきまる値であるので
、これはこの発明に必要な水中音速測定の一つの規準値
となる。次の水温センサー７は船底付近の深度における
水温を直接測定するもので、例えばサーミスタとその付
属回路とよりなり、その検出値は前記音速センサー８と
同様に、演算回路ＣＰＵに供給さ−れ、この発明に必要
な水温測定の一つの規準値となる。
次に演算回路ＣＰＵは、タイミング回路ＴＣから供給さ
れる各音波の発射タイミングと第２音波受信器Ｆ２Ｒお
よび音速検出用受信器Ｆ２Ｃの音波！到来時刻、水温セ
ンサー７の検出量を入力とし、これらを演算し最終的に
音波送波器３および４よりのビーム指向方向から定まる
深度付近における水温を表示器ＰＲに表示する。
れる各音波の発射タイミングと第２音波受信器Ｆ２Ｒお
よび音速検出用受信器Ｆ２Ｃの音波！到来時刻、水温セ
ンサー７の検出量を入力とし、これらを演算し最終的に
音波送波器３および４よりのビーム指向方向から定まる
深度付近における水温を表示器ＰＲに表示する。
この発明は以上のように、第２音波ビーム４。
３の発振時刻からエコー４３の到来時刻までの所要時間
の測定値が音波ビームの交点５と第２音波受波器４との
距離に対応した値として得られる。
の測定値が音波ビームの交点５と第２音波受波器４との
距離に対応した値として得られる。
この水中での音波の伝ぱん速度は、一般には海水の弾性
率を海水密度で割つた平方根に比例した値に４なるが、
これは水温、塩分等によつて変化するとともに、船舶が
航行中のときは、この船速によつても、見かけの伝ぱん
速度が変る。しかしこの発明においては、音波センサー
８で船底深度における船速の影響および塩分含有量と水
温の変動にもとずく音速が検出できるし、かつ水温セン
サー７て船底付近の水温を測定し、これを演算回路ＣＰ
Ｕに導入してエコー４３の到来時刻を補正するので、伝
ぱん経路の平均的な水温の船底付近における値との相対
値が表示器ＰＲに表示できるわけである。従つて前記の
ように、第１および第２音波送波器３，４の指向方向を
変えることによつて音速ビ）−ムの交点５の位置を変え
れば船舶の航行中においても、船底下方の広い範囲にわ
たる深度別の平均的水温を測定することができるわけで
ある。
率を海水密度で割つた平方根に比例した値に４なるが、
これは水温、塩分等によつて変化するとともに、船舶が
航行中のときは、この船速によつても、見かけの伝ぱん
速度が変る。しかしこの発明においては、音波センサー
８で船底深度における船速の影響および塩分含有量と水
温の変動にもとずく音速が検出できるし、かつ水温セン
サー７て船底付近の水温を測定し、これを演算回路ＣＰ
Ｕに導入してエコー４３の到来時刻を補正するので、伝
ぱん経路の平均的な水温の船底付近における値との相対
値が表示器ＰＲに表示できるわけである。従つて前記の
ように、第１および第２音波送波器３，４の指向方向を
変えることによつて音速ビ）−ムの交点５の位置を変え
れば船舶の航行中においても、船底下方の広い範囲にわ
たる深度別の平均的水温を測定することができるわけで
ある。
なお測定地点付近の水深に対する塩分濃度等の従来デー
タがあれば、これも演算回路に導入することにより、よ
り正確な測定が可能となる。以上の説明は、第２音波の
エコー４３の到来時間を測定する例であるが、これは第
１および第２音波のヒートのエコーを用いても可能であ
る。以下この実施例を第３図および第４図にて説明する
。第３図にて、第１音波ビーム３。
タがあれば、これも演算回路に導入することにより、よ
り正確な測定が可能となる。以上の説明は、第２音波の
エコー４３の到来時間を測定する例であるが、これは第
１および第２音波のヒートのエコーを用いても可能であ
る。以下この実施例を第３図および第４図にて説明する
。第３図にて、第１音波ビーム３。
と第２のビーム４２とが重なり合うところ５からは、微
弱であるが第１および第２音波の周波数Ｆ１およびＦ２
の和又は差の周波数の音波が発生することが知られてい
る。例えばＦ１＝２５０ＫＨｚ，Ｆ２＝２００ＫＨｚと
すれば、このヒートのエコーの周波数は主として次の二
つとなる。
弱であるが第１および第２音波の周波数Ｆ１およびＦ２
の和又は差の周波数の音波が発生することが知られてい
る。例えばＦ１＝２５０ＫＨｚ，Ｆ２＝２００ＫＨｚと
すれば、このヒートのエコーの周波数は主として次の二
つとなる。
２５０ＫＨｚ＋２００ＫＨｚ＝４５０ＫＨｚ２５０ＫＨ
ｚ−２００ＫＨｚ＝５０ＫＨｚ従つて上記の何れかのヒ
ートのエコーを船底１に設けたヒートのエコー受波器９
で受波し、第４図のヒートのエコー受信器ＦＢＲにて増
幅、検波、整形し演算回路ＣＰＵに加える。
ｚ−２００ＫＨｚ＝５０ＫＨｚ従つて上記の何れかのヒ
ートのエコーを船底１に設けたヒートのエコー受波器９
で受波し、第４図のヒートのエコー受信器ＦＢＲにて増
幅、検波、整形し演算回路ＣＰＵに加える。
なおこれ以外の構成は第１図、第２図と同様であり、こ
れらと同一番号、同一記号のものは、同一構成要素であ
り、その動作は第１および第２図の場合と同様である。
この実施例では、第１および第２音波周波数と異なる周
波数のヒートを受波し測定するので、発射音波の混入が
少なく、受信エコーは極めて明瞭となる特徴がある。
れらと同一番号、同一記号のものは、同一構成要素であ
り、その動作は第１および第２図の場合と同様である。
この実施例では、第１および第２音波周波数と異なる周
波数のヒートを受波し測定するので、発射音波の混入が
少なく、受信エコーは極めて明瞭となる特徴がある。
次の第５図は、この実施例における第１および第２音波
とヒートのエコーの時間間係を示すもので、３２Ｓは第
１音波ビーム３。
とヒートのエコーの時間間係を示すもので、３２Ｓは第
１音波ビーム３。
の発射音波であり、これは発射開始時間ｔ＝ｏよりｔ１
の間だけ発射される。又４．Ｓは第２音波ビーム４２の
発射音波で、これは上記３２と時間的に重なり合うよう
タイミング回路ＴＣで調整され、Ｔ２なる時間だけ発射
される。４４Ｒは音速センサー８の受信音波であり、こ
れは上記の４。
の間だけ発射される。又４．Ｓは第２音波ビーム４２の
発射音波で、これは上記３２と時間的に重なり合うよう
タイミング回路ＴＣで調整され、Ｔ２なる時間だけ発射
される。４４Ｒは音速センサー８の受信音波であり、こ
れは上記の４。
Ｓ音波の発射開始後ＴＯ時間に到来する。又、５１Ｒは
ヒートのエコー受波器９に到来したヒートのエコー（振
幅ａ）で、前記４２Ｓの発射開始後Ｔｘ時間後に到来す
るので、このＴｘを測定し、演算回路ＣＰＵで各種の補
正を行い最終的に水温がＰＲに表示されるのである。以
上説明したように、この発明は航行しつつある船舶にお
いて、吊り下げ型又は曳航型の温度センサーを使用しな
いので、船舶の航行や漁船の操業に影響せず極めて容易
に広範な目標とする深度の水温測定を正確に行うことが
可能でありその効果は極めて大きい。
ヒートのエコー受波器９に到来したヒートのエコー（振
幅ａ）で、前記４２Ｓの発射開始後Ｔｘ時間後に到来す
るので、このＴｘを測定し、演算回路ＣＰＵで各種の補
正を行い最終的に水温がＰＲに表示されるのである。以
上説明したように、この発明は航行しつつある船舶にお
いて、吊り下げ型又は曳航型の温度センサーを使用しな
いので、船舶の航行や漁船の操業に影響せず極めて容易
に広範な目標とする深度の水温測定を正確に行うことが
可能でありその効果は極めて大きい。
第１図はこの発明方式の実施例の構成図、第２図はこの
発明に使用する制御部のブロック系統図、第３図はこの
発明の他の実施例の構成図、第４図は第３図の実施例に
使用する制御部のブロック系統図、第５図は第３図の実
施例における各音波とヒートのエコーとの時間の関係を
示す図である。 １・・・・・・船底、２・・・・・・水面、３，４・・
・・・・第１および第２の音波送波器、５・・・・・・
音波ビームの交点、７・・・・・・水温センサー、８・
・・・・・音速センサー、９・・・・・・ヒートのエコ
ー受波器、１０，１１・・・・・制御部、３１，４１・
・・・第１および第２音波の指向方向、３２，４２・・
・・第１および第２音波ビーム、４３・・・・・第２音
波のエコー、４４・・・・船底付近の音速測定用ビーム
、５１・・・・第１および第２音波によるヒートのエコ
ー、ＦｌＳ，Ｆ２Ｓ・・・・・・第１および第２音波送
信器、Ｆ２Ｒ・・・・・・第２音波送信器、ＦＢＲ・・
・・・・ヒートのエコー受信器、Ｆ２Ｃ・・・・・・音
速検出用受信器、ＴＣ・・・・・・タイミング回路、Ｃ
ＰＵ・・・・・演算回路、ＰＲ・・・・・・表示器。
発明に使用する制御部のブロック系統図、第３図はこの
発明の他の実施例の構成図、第４図は第３図の実施例に
使用する制御部のブロック系統図、第５図は第３図の実
施例における各音波とヒートのエコーとの時間の関係を
示す図である。 １・・・・・・船底、２・・・・・・水面、３，４・・
・・・・第１および第２の音波送波器、５・・・・・・
音波ビームの交点、７・・・・・・水温センサー、８・
・・・・・音速センサー、９・・・・・・ヒートのエコ
ー受波器、１０，１１・・・・・制御部、３１，４１・
・・・第１および第２音波の指向方向、３２，４２・・
・・第１および第２音波ビーム、４３・・・・・第２音
波のエコー、４４・・・・船底付近の音速測定用ビーム
、５１・・・・第１および第２音波によるヒートのエコ
ー、ＦｌＳ，Ｆ２Ｓ・・・・・・第１および第２音波送
信器、Ｆ２Ｒ・・・・・・第２音波送信器、ＦＢＲ・・
・・・・ヒートのエコー受信器、Ｆ２Ｃ・・・・・・音
速検出用受信器、ＴＣ・・・・・・タイミング回路、Ｃ
ＰＵ・・・・・演算回路、ＰＲ・・・・・・表示器。
Claims (1)
- １ 船底に複数の音波ビームの送受波器および水温計を
装備し、水中への第１の音波ビームの指向方向にむけて
発射した第２の音波が、前記第１の音波ビームとの交点
付近で発生するエコーの到来時刻を計測するか又は第１
の音波と第２の音波ビームの相互作用により上記の交点
付近に発生するこれら音波のビートのエコーの到来時刻
を計測するとともに、送受波器の位置、指向方向、音波
の発射時刻、船底付近の水温と音速および船速等から到
来時刻の偏差を補正し、前記音波ビームの交点付近の水
温を算出し表示することを特徴とする船舶における水温
測定方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12946479A JPS6050296B2 (ja) | 1979-10-09 | 1979-10-09 | 船舶における水温測定方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12946479A JPS6050296B2 (ja) | 1979-10-09 | 1979-10-09 | 船舶における水温測定方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5653428A JPS5653428A (en) | 1981-05-13 |
| JPS6050296B2 true JPS6050296B2 (ja) | 1985-11-07 |
Family
ID=15010133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12946479A Expired JPS6050296B2 (ja) | 1979-10-09 | 1979-10-09 | 船舶における水温測定方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6050296B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6171698U (ja) * | 1984-10-13 | 1986-05-15 | ||
| JPS6327598U (ja) * | 1986-08-08 | 1988-02-23 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58184523A (ja) * | 1982-04-21 | 1983-10-28 | Furuno Electric Co Ltd | 超音波温度計 |
| US4623264A (en) * | 1985-04-26 | 1986-11-18 | Southland Corporation | Temperature sensing using ultrasonic system and movable target |
| JP5375061B2 (ja) * | 2008-12-09 | 2013-12-25 | 株式会社デンソーウェーブ | 空間温度測定方法および空間温度測定装置 |
-
1979
- 1979-10-09 JP JP12946479A patent/JPS6050296B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6171698U (ja) * | 1984-10-13 | 1986-05-15 | ||
| JPS6327598U (ja) * | 1986-08-08 | 1988-02-23 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5653428A (en) | 1981-05-13 |
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