| 【発明の名称】 |
光式流向計 |
| 【発明者】 |
【氏名】海野 修司
【氏名】松下 守夫
【氏名】大塚 綾人
【氏名】齋藤 健一
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| 【要約】 |
【課題】電気的環境に左右されない計測が可能で、伝送手段が簡素になる光式流向計を提供する。
【解決手段】光ファイバ温度分布計測器１２に接続された光ファイバ３に該光ファイバ３をコイル状に巻いた測温部を２箇所形成し、これら２箇所の測温部６，７を流動体２中に配置すると共に、流動体２を熱するヒータ８を２箇所の測温部６，７の中間に配置し、２箇所の測温部６，７の温度差から流動体２の流向を判定する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 光ファイバ温度分布計測器に接続された光ファイバに該光ファイバをコイル状に巻いた測温部を２箇所形成し、これら２箇所の測温部を流動体中に配置すると共に、流動体を熱するヒータを２箇所の測温部の中間に配置し、２箇所の測温部の温度差から流動体の流向を判定することを特徴とする光式流向計。
【請求項２】 中空筒体状のケースを設け、このケースの周方向に前記光ファイバを巻いて形成した測温部をケースの両端部に設け、このケースの中間部に前記ヒータを設けたことを特徴とする請求項１記載の光式流向計。
【請求項３】 平板状のケースを設け、このケースの平面に沿わせて前記光ファイバを巻いて形成した測温部をケースの両端部に設け、このケースの中間部に前記ヒータを設けたことを特徴とする請求項１記載の光式流向計。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、温度により流向を計測する流向計に係り、特に、電気的環境に左右されない計測が可能で、計測した情報の伝送手段が簡素になる光式流向計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】河川の水門において、水流が本来の上流から下流に向かって流れているか、逆に本来の下流から上流に向かって流れているかを知る必要がある。
【０００３】一般に液体や気体などの流動体について、その流向を計測する計測器（以下、流向計という）は種々開発されている。このうち、温度により流向を計測する流向計は、熱電対などによる２箇の温度計測部と流動体を熱するヒータとを有し、流動体中でヒータの両側における流動体の温度を計測し、この温度の高低により２箇の温度計測部のいずれが流動体の上流・下流にあるかを検知して流向を判定する方式のものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来の流向計は、流向計内の温度計測部と、その情報を監視する装置との間に電気的信号を伝送する信号線が必要であり、このため雷などの周囲の電気的環境に左右されやすく、電磁ノイズによる誤動作の可能性がある。
【０００５】また、複数の流向計を遠方で一括集中監視する場合、各流向計のデータを伝送するための多重伝送装置や無線伝送装置を使用しなければならないため、コストが高くなる。
【０００６】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、電気的環境に左右されない計測が可能で、伝送手段が簡素になる光式流向計を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明は、光ファイバ温度分布計測器に接続された光ファイバに該光ファイバをコイル状に巻いた測温部を２箇所形成し、これら２箇所の測温部を流動体中に配置すると共に、流動体を熱するヒータを２箇所の測温部の中間に配置し、２箇所の測温部の温度差から流動体の流向を判定するものである。
【０００８】中空筒体状のケースを設け、このケースの周方向に前記光ファイバを巻いて形成した測温部をケースの両端部に設け、このケースの中間部に前記ヒータを設けてもよい。
【０００９】平板状のケースを設け、このケースの平面に沿わせて前記光ファイバを巻いて形成した測温部をケースの両端部に設け、このケースの中間部に前記ヒータを設けてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１１】図１に示されるように、本発明に係る流向計１は、温度分布計測が可能な光ファイバ３と、流動体を熱するヒータ８とを有する。光ファイバ３は、光ファイバ温度分布計測器１２に接続された１本の光ファイバ３の途中２箇所にコイル状に巻いた測温部６，７を形成したものである。ヒータ８は、２箇所の測温部６，７の温度差が顕著に現れるようにするためのもので、ヒータ用電源装置９及び太陽電池１０に電源ケーブル１１を介して接続されている。
【００１２】この流向計は、円形断面を有する所定の長さの円柱状の金属ケース４を設け、この金属ケース４の相反する２端面の近傍に、金属ケース４の周方向に前記光ファイバ３を巻いて形成した光ファイバコイル巻き部５ａ，５ｂを収容したものである。光ファイバ温度分布計測器１２に近い光ファイバコイル巻き部５ａが近端側測温部６を構成し、光ファイバ温度分布計測器１２から遠い光ファイバコイル巻き部５ｂが遠端側測温部７を構成する。光ファイバ温度分布計測器１２で光ファイバ３に沿った温度分布を計測することにより、各測温部６，７の温度を計測することができる。金属ケース４の中間部には、ヒータ８が収容されている。ヒータ８には、ヒータ用電源装置９及び太陽電池１０から電力を供給して、常時、ヒータ８が熱を発するようにする。
【００１３】図１に示されるように、円柱状を呈する本発明の流向計を被計測流動体２中に設置する。このとき、近端側測温部６のある端面と遠端側測温部７のある端面とがそれぞれ被計測流動体２に発生する流れの方向に対して垂直となるよう配置する。金属ケース４の長手方向は、流れの方向に沿うことになる。
【００１４】被計測流動体２にＡ側からＢ側への流れが発生した場合、流れの上流に位置する近端側測温部６は被計測流動体２の自然な温度に近い温度となり、流れの下流に位置する遠端側測温部７はヒータ８で熱せられた被計測流動体２の温度に近い温度となる。このため、近端側測温部６の温度よりも遠端側測温部７の温度が高いことになる。従って、両測温部６，７で温度を計測すれば、その温度差から被計測流動体２の流向がＡ側からＢ側であることを判定することができる。
【００１５】図２に示されるように、被計測流動体２にＢ側からＡ側への流れが発生した場合、流れの上流に位置する遠端側測温部７は被計測流動体２の自然な温度に近い温度となり、流れの下流に位置する近端側測温部６はヒータ８で熱せられた被計測流動体２の温度に近い温度となる。このため、遠端側測温部７の温度よりも近端側測温部６の温度が高いことになる。従って、両測温部６，７で温度を計測すれば、その温度差から被計測流動体２の流向がＢ側からＡ側であることを判定することができる。
【００１６】次に、本発明の他の実施形態を説明する。
【００１７】図３に示した流向計は、金属ケース４を中空円筒状に形成し、この金属ケース４の周方向に光ファイバ３を巻いて形成した光ファイバコイル巻き部５ａ，５ｂを金属ケース４の両端部に収容したものである。ヒータ８は、円環状に形成されて金属ケース４の中間部に収容されている。
【００１８】図３に示されるように、中空円筒状を呈する流向計を被計測流動体２中に設置すると、金属ケース４の中空部分を被計測流動体２が通過することができる。従って、被計測流動体２の流れに対する流向計の抵抗が小さくなり、流向計の設置が容易となる。
【００１９】図４に示した流向計は、金属ケース４を平板状に形成し、この金属ケース４の平面に沿わせて光ファイバ３を巻いて形成した光ファイバコイル巻き部５ａ，５ｂを金属ケース４の両端部に収容したものである。ヒータ８は、平板状に形成されて金属ケース４の中間部に収容されている。
【００２０】図４に示されるように、平板状を呈する流向計を被計測流動体２中に設置すると、被計測流動体２の流れに対する流向計の抵抗が小さく、しかも被計測流動体に伴って流れてくる固体（河川のゴミなど）による影響を受けにくくなり、流向計の設置や保守が容易となる。
【００２１】以上説明した図１〜図４の流向計は、本発明の実施の形態としての具体例を示すものであり、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることはいうまでもない。
【００２２】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００２３】（１）温度計測に光ファイバを使用しているので、電磁ノイズによる誤動作がなく、信頼性の高い流向計が実現される。
【００２４】（２）１本の光ファイバで複数箇所の温度計測情報を得ることができるので、複数の流向計を遠方で一括集中監視する場合にも伝送装置が必要なくなり、コストが低くなる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１７３５７７
【氏名又は名称】財団法人河川情報センター
【識別番号】５９９００８１２６
【氏名又は名称】電設コンサルタンツ株式会社
【識別番号】０００００５１２０
【氏名又は名称】日立電線株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年１月１２日（２０００．１．１２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６８０２１
【弁理士】
【氏名又は名称】絹谷 信雄
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１９４３８１（Ｐ２００１−１９４３８１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年７月１９日（２００１．７．１９） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−６３５０（Ｐ２０００−６３５０） |
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