(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液面上から液中にわたって配置され、内部空間に既知間隔で配列された少なくとも２つの固定反射器を有する音波管の上部側から送信パルスを発射し、前記少なくとも２つの固定反射器および液面からもどってきた反射パルスをＳＴＣ増幅器により増幅し、増幅後の各反射パルスに基づき液面位置を求める液面計において、
前記少なくとも２つの固定反射器からもどってきた前記反射パルスが、それぞれ少なくとも２個のピーク値を有する反射パルスとなる送信パルスを発生するとともに、前記送信パルスの送信周波数を、入力信号に応じて変化させるパルス発生器と、
前記ＳＴＣ増幅器による増幅後の前記少なくとも２つの固定反射器からもどってきた、前記少なくとも２個のピーク値を有する各反射パルスの波形が所望の波形となるように前記パルス発生器の前記入力信号を調整する波形制御部と
を有することを特徴とする液面計。
【請求項２】
請求項１記載の液面計において、
前記波形制御部は、
前記少なくとも２個のピーク値を有する各反射パルスの波形が、同一の波形となるように前記パルス発生器の前記入力信号を調整する
ことを特徴とする液面計。
【請求項３】
請求項２記載の液面計において、
前記波形制御部は、
前記少なくとも２個のピーク値を有する各反射パルスの前記２個のピーク値が同一値となるように前記パルス発生器の前記入力信号を調整する
ことを特徴とする液面計。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の液面計において、
前記波形制御部による前記入力信号の調整が自動調整である
ことを特徴とする液面計。
【請求項５】
液面上から液中にわたって配置され、内部空間に既知間隔で配列された少なくとも２つの固定反射器を有する音波管の上部側から送信パルスを発射し、前記少なくとも２つの固定反射器および液面からもどってきた反射パルスをＳＴＣ増幅器により増幅し、増幅後の各反射パルスに基づき液面までの距離を求める液面計において、
前記少なくとも２つの固定反射器からもどってきた前記反射パルスが、それぞれ少なくとも２個のピーク値を有する反射パルスとなる送信パルスを発生するとともに、前記送信パルスの送信周波数を、入力信号に応じて変化させるパルス発生器と、
前記ＳＴＣ増幅器による増幅後の前記少なくとも２つの固定反射器からもどってきた前記少なくとも２個のピーク値を有する各反射パルスの振幅が同一の振幅となるように前記ＳＴＣ増幅器の利得を自動調整する利得制御部と
を有することを特徴とする液面計。
【請求項６】
液面上から液中にわたって配置され、内部空間に既知間隔で配列された少なくとも２つの固定反射器を有する音波管の上部側から送信パルスを発射し、前記少なくとも２つの固定反射器および液面からもどってきた反射パルスをＳＴＣ増幅器により増幅し、増幅後の各反射パルスに基づき液面位置を求める液面計において、
前記少なくとも２つの固定反射器からもどってきた前記反射パルスが、それぞれ少なくとも２個のピーク値を有する反射パルスとなる送信パルスを発生するとともに、前記送信パルスの送信周波数を、入力信号に応じて変化させるパルス発生器と、
前記ＳＴＣ増幅器による増幅後の前記少なくとも２つの固定反射器からもどってきた前記反射パルスの前記少なくとも２個のピーク値が、前記反射パルス毎に同一値となるように前記パルス発生器の前記入力信号を自動調整するとともに、前記２個のピーク値が同一値となった各反射パルスのピーク値が同一値となるように前記ＳＴＣ増幅器の利得を自動調整する制御部と
を有することを特徴とする液面計。
【請求項７】
請求項６記載の液面計において、
さらに、
前記制御部における自動調整後の前記入力信号および自動調整後の前記利得を、それぞれデフォルト入力信号およびデフォルト利得として予め格納する不揮発性記憶部と、
前記パルス発生器、前記ＳＴＣ増幅器、および前記制御部に供給される電源をオンオフする電源スイッチと、
を備え、
前記制御部は、前記電源スイッチがオフ状態からオン状態とされたとき、前記記憶部から読み出した前記デフォルト入力信号およびデフォルト利得をそれぞれ前記パルス発生器および前記ＳＴＣ増幅器に設定して、再調整を行う
ことを特徴とする液面計。
【請求項８】
請求項７記載の液面計において、
さらに、
前記電源がオン状態であるとき、一定時間毎に、前記再調整に必要な時間の間、前記電源を前記パルス発生器、前記ＳＴＣ増幅器、および前記制御部に供給するタイマと、
前記再調整結果の入力信号および利得を記憶するメモリバックアップされた記憶部と
を備え、
前記制御部は、前記タイマから電源が供給されたとき、前記記憶部から前記再調整結果の前記入力信号および前記利得を読み出して、前記パルス発生器および前記ＳＴＣ増幅器に設定し、再調整を行う
ことを特徴とする液面計。
【請求項９】
請求項７または８記載の液面計において、
さらに、
太陽電池を有し、
前記電源が前記太陽電池から供給される
ことを特徴とする液面計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、音波を利用して液面の位置（液位という。）を計測する液面計に関し、たとえばテレメータ機能を有するダム等の水位計に適用して好適な液面計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、特公昭４８−３１８６３号公報に公表された液面計は、液面上から液中に対して、内部空間に一定間隔（既知距離）毎に配列された複数の固定反射器を有する音波管を配置し、前記音波管の上部に配置した音波発射器からパルスを発射する。
【０００３】
そして、前記複数の固定反射器および液面から反射してもどってきた反射パルスをＳＴＣ（sensitivity time control）増幅器で増幅する。
【０００４】
さらに、前記液面から反射してもどってきた反射パルスの時間を、前記複数の固定反射器から反射してもどってきた各反射パルスの時間、すなわち前記既知距離で換算し、前記液面までの距離を算出して、液位を計測する。
【０００５】
この従来技術に係る液面計は、前記内部空間内の媒質の変化あるいは温度変化により音波の速度が変化したとしても、この変化を、一定間隔で配列した固定反射器からの反射パルスの間隔の変化を検出することで補償することができるので、液面計として優れている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術に係る液面計は、音波発射器あるいはこの音波発振器にパルスを供給するパルス発生器またはＳＴＣ増幅器等の構成要素の経時変化あるいは音波管内の汚れにより、計測精度が劣化する。
【０００７】
この計測精度の劣化を補償するためには、オペレータが、ＳＴＣ増幅器の利得等を決定する可変抵抗器等を再調整する等の保守作業が定期的に必要とされている。
【０００８】
この再調整には、波形測定器等が必要とされ、オペレータに対して専門的知識と熟練を要求する。
【０００９】
そのため、上記従来技術に係る液面計では、この定期的な保守作業のためのコストがかかる。特に、液面計がダム等の遠隔地に設置されている場合、保守のコストが増大する。
【００１０】
また、従来技術に係る液面計は、手動調整箇所が多いため、製造コストも高い。
【００１１】
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、コストを低減することを可能とする液面計を提供することを目的とする。
【００１２】
また、この発明は、電気を節約することを可能とする液面計を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明の液面計は、液面上から液中にわたって配置され、内部空間に既知間隔で配列された少なくとも２つの固定反射器を有する音波管の上部側から送信パルスを発射し、前記少なくとも２つの固定反射器および液面からもどってきた反射パルスをＳＴＣ増幅器により増幅し、増幅後の各反射パルスに基づき液面位置（固定反射器から液面までの距離、あるいは水底から水面までの距離すなわち、水位、または水でなくとも油等の液体あるいは流動体等の固体・気体以外の定形性を有しないものの位置）を求める液面計において、前記少なくとも２つの固定反射器からもどってきた前記反射パルスが、それぞれ少なくとも２個のピーク値を有する反射パルスとなる送信パルスを発生するとともに、前記送信パルスの送信周波数を、入力信号に応じて変化させるパルス発生器と、前記ＳＴＣ増幅器による増幅後の前記少なくとも２つの固定反射器からもどってきた、前記少なくとも２個のピーク値を有する各反射パルスの波形が所望の波形となるように前記パルス発生器の前記入力信号を調整する波形制御部とを有することを特徴とする（請求項１記載の発明）。
【００１４】
この発明によれば、音波発射器あるいは、この音波発射器に送信パルスを供給するパルス発生器に、経年変化等による周波数ずれが発生した場合においても、前記波形制御部により前記パルス発生器の前記入力信号を前記少なくとも２個のピーク値を有する各反射パルスの波形が所望の波形となるように調整することで、液面計の測定誤差を防止することができる。
【００１５】
この場合、前記所望の波形を同一の波形とすることで、波形に対する信号処理が容易になる（請求項２記載の発明）。
【００１６】
さらに、前記少なくとも２個のピーク値を有する各反射パルスの前記２個のピーク値が同一値となるようにすることで、波形に対する信号処理がより容易になる（請求項３記載の発明）。
【００１７】
前記波形制御部による前記入力信号の調整を自動調整とすることにより、保守コストを低減することができる（請求項４記載の発明）。
【００１８】
また、この発明の液面計は、液面上から液中にわたって配置され、内部空間に既知間隔で配列された少なくとも２つの固定反射器を有する音波管の上部側から送信パルスを発射し、前記少なくとも２つの固定反射器および液面からもどってきた反射パルスをＳＴＣ増幅器により増幅し、増幅後の各反射パルスに基づき液面までの距離を求める液面計において、前記少なくとも２つの固定反射器からもどってきた前記反射パルスが、それぞれ少なくとも２個のピーク値を有する反射パルスとなる送信パルスを発生するとともに、前記送信パルスの送信周波数を、入力信号に応じて変化させるパルス発生器と、前記ＳＴＣ増幅器による増幅後の前記少なくとも２つの固定反射器からもどってきた前記少なくとも２個のピーク値を有する各反射パルスの振幅が同一の振幅となるように前記ＳＴＣ増幅器の利得を自動調整する利得制御部とを有することを特徴とする（請求項５記載の発明）。
【００１９】
この発明によれば、利得制御部により、前記少なくとも２個のピーク値を有する各反射パルスの振幅が同一の振幅となるように自動調整しているので、音波管あるいはトランスデューサである音波発射管等に経年変化が発生しても、それを自動的に補償することができるので、保守コストを低減することができる。
【００２０】
さらに、この発明の液面計は、液面上から液中にわたって配置され、内部空間に既知間隔で配列された少なくとも２つの固定反射器を有する音波管の上部側から送信パルスを発射し、前記少なくとも２つの固定反射器および液面からもどってきた反射パルスをＳＴＣ増幅器により増幅し、増幅後の各反射パルスに基づき液面位置（固定反射器から液面までの距離、あるいは水底から水面までの距離すなわち、水位、または水でなくとも油等の液体あるいは流動体等の固体・気体以外の定形性を有しないものの位置）を求める液面計において、パルス発生器と制御部とを有する。
【００２１】
ここで、パルス発生器は、前記少なくとも２つの固定反射器からもどってきた前記反射パルスが、それぞれ少なくとも２個のピーク値を有する反射パルスとなる送信パルスを発生するとともに、前記送信パルスの送信周波数を、入力信号に応じて変化させる。前記制御部は、前記ＳＴＣ増幅器による増幅後の前記少なくとも２つの固定反射器からもどってきた前記反射パルスの前記少なくとも２個のピーク値が、前記反射パルス毎に同一値となるように前記パルス発生器の前記入力信号を自動調整するとともに、前記２個のピーク値が同一値となった各反射パルスのピーク値が同一値となるように前記ＳＴＣ増幅器の利得を自動調整する（請求項６記載の発明）。
【００２２】
この発明によれば、制御部により、ＳＴＣ増幅器とパルス発生器とを自動調整できるように構成しているので、コストを低減することができる。
【００２３】
この場合、さらに、前記制御部における自動調整後の前記入力信号および自動調整後の前記利得を、それぞれデフォルト入力信号およびデフォルト利得として予め格納するデフォルト値の不揮発性記憶部と、前記パルス発生器、前記ＳＴＣ増幅器、および前記制御部に供給される電源をオンオフする電源スイッチとを備え、前記制御部は、前記電源スイッチがオフ状態からオン状態とされたとき、前記記憶部から読み出した前記デフォルト入力信号およびデフォルト利得をそれぞれ前記パルス発生器および前記ＳＴＣ増幅器に設定して、再調整を行うようにしているので、電源投入時に自動的にパルス発生器とＳＴＣ増幅器を再調整することができる（請求項７記載の発明）。
【００２４】
さらに、前記電源がオン状態であるとき、一定時間毎に前記再調整に必要な時間の間前記電源を前記パルス発生器、前記ＳＴＣ増幅器、および前記制御部に供給するタイマと、前記再調整結果の入力信号および利得を記憶するメモリバックアップされた記憶部とを備え、前記制御部は、前記タイマから電源が供給されたとき、前記記憶部から前記再調整結果の前記入力信号および前記利得を読み出して、前記パルス発生器および前記ＳＴＣ増幅器に設定して、再調整を行うようにすることで、液面計測までの立ち上がり時間を短縮することができる。また、計測時にのみ電源がオン状態とされるので、電気を節約することができる（請求項８記載の発明）。
【００２５】
この場合、電源を太陽電池から供給するように構成することで、たとえば遠隔地に設置した場合であっても、保守作業が不要あるいはその間隔を長くすることができるので、保守コストを低減することができる（請求項９記載の発明）。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２７】
図１は、この発明の一実施の形態に係る液面計が適用された音波式水位計測システム１０の模式的な構成を示すブロック図である。
【００２８】
この音波式水位計測システム１０は、基本的には、水面上から水面Ｗｓを通過し、水中を経て水底Ｗｂまで延びて設置される音波管２０と、この音波管２０に接続される水位計測装置３０と、計測した水位をセンタ装置（不図示）に送信するアンテナ７４を有する送信機７２と、水位計測装置３０および送信機７２に電源を供給する太陽電池４２とから構成される。
【００２９】
音波管２０は、ステンレス管あるいは塩ビ樹脂管等で製作され、水面上から水底Ｗｂまで延びる音波管本体部２２と、この音波管本体部２２に対して機械的に接続固定される音波発信受信部２４とから構成されている。この場合、たとえば水底Ｗｂが水位０［ｍ］とされる。
【００３０】
音波管本体部２２の上部に配置される音波発信受信部２４内には、それぞれトランスデューサである音波発射器と音波受信器を兼用する送受波器２８が配置されている。実際上、音波発信受信部２４は、容器兼用の蓋部材と、この容器内に収容される送受波器２８とから構成されている。
【００３１】
音波管本体部２２の内部空間には、既知の距離である一定間隔、この実施の形態では１［ｍ］間隔でそれぞれ音波を反射する複数の固定反射器（マーカーピンともいわれる。）２６が配列されている。なお、間隔は一定間隔でなくとも、各間隔が既知の距離であればよい。
【００３２】
この固定反射器２６は、距離の基準として使用するものであり、この目的のためには、少なくとも２つの固定反射器２６が水面Ｗｓ上に必要である。以降、必要に応じて、送受波器２８に最も近い固定反射器２６を第１の固定反射器２６といい、以下、水面方向に水底Ｗｂに向かって、順次、第２の固定反射器２６、第３の固定反射器２６、…という。
【００３３】
水底Ｗｂから各固定反射器２６までの距離、換言すれば各固定反射器２６の水位は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリであり電気的に消去および書き込みの可能なＲＯＭ（electrically erasable programmable read only memory、略してＥＥＰＲＯＭ）３８（不揮発性記憶部）に予め格納されている既知の値である。
【００３４】
送受波器２８から水面Ｗｓに向けて発射された送信パルスは、複数の固定反射器２６および水面Ｗｓで反射してもどってくる。もどってきた反射パルスが、送受波器２８で受信され、この送受波器２８で音波から電気信号の反射パルスに変換される。電気信号の反射パルスは、マスク回路３２を通じ受信増幅器３４で増幅され、ＳＴＣ（sensitivity time control）増幅器３６で所定増幅される。
【００３５】
ここで、マスク回路３２は、パルス発生器５４から周期的に出力される大振幅の送信パルスが受信増幅器３４の入力端に印加されないようするためのものであり、送信パルスの発射時には、制御部５０により遮断状態とされている。
【００３６】
受信増幅器３４からＳＴＣ増幅器３６に入力される反射パルスを構成する各固定反射器２６からの反射パルスのピーク値は、送受波器２８から個々の固定反射器２６の配置位置までの距離に比例して小さくなる。
【００３７】
そのため、ＳＴＣ増幅器３６の利得は、周知のように、パルス発射時は、利得Ｇが小さく、それ以降は、上記反射パルスのピーク値が一定となるように、一定の時間関数で利得が大きくなるように設定される。
【００３８】
図２は、ＳＴＣ増幅器３６の利得特性を示しており、第１の固定反射器２６に関する利得ＧがＧ＝Ｘ０［ｄＢ］に設定され、以降、第２〜第ｎの固定反射器２６で、利得ＧがＧ＝Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙｎ、…となるように設定される。図２において、横軸は、時間または距離である。
【００３９】
実際上、ＳＴＣ増幅器３６は、制御部５０からの制御により、各固定反射器２６の反射パルス毎に利得を変化することの可能な可変利得増幅器であり、後述するデフォルト利得Ｇｄが、ＥＥＰＲＯＭ３８に格納されている。
【００４０】
すなわち、ＥＥＰＲＯＭ３８には、デフォルト利得Ｇｄとして、ＳＴＣ増幅器３６の出力の各反射パルスのピーク値が等しくなるような次の（１）式に示す値が、たとえば水位計測装置３０の工場出荷時に格納される。
【００４１】
0003701261.tif 000002
【００４２】
一方、後述する調整後の利得Ｇａは、電気二重層コンデンサ等の蓄電池等からなるメモリバックアップ回路４６によりバックアップされるスタティックＲＡＭ（static random access memory、略してＳＲＡＭ）４０（記憶部）に格納される。
【００４３】
太陽電池４２は、端子８２を通じて水位計測装置３０と接続され、太陽電池４２からの電源は、水位計測装置３０のメイン電源スイッチ４８を介して、メモリバックアップ回路４６に供給されるとともに、タイマスイッチ４４を通じて水位計測装置３０を構成するパルス発生器５４および制御部５０等の各部に供給される。
【００４４】
タイマスイッチ４４は、メイン電源スイッチ４８が、オペレータ等によりオン状態（閉状態）とされたとき、タイマ４４ａが一定時間毎に起動し、再調整に必要な時間の間だけ、スイッチ４４ｂをオン状態（閉状態）とし、このスイッチ４４ｂを通じて電源を各部に供給し、再調整終了後に、スイッチ４４ｂをオフ状態として、各部への電源の供給を遮断する機能を有する。
【００４５】
タイマ４４ａを起動する時間間隔である上記の一定時間は、制御部５０から変更することができ、たとえば正時毎に、その正時から１分毎、３分毎、５分毎、１０分毎、３０分毎あるいは毎正時毎等に、図示していない設定スイッチの操作により設定することが可能である。なお、正時を知るためのカレンダ・時計回路は、メイン電源スイッチ４８を通じて太陽電池４２から電源が供給されるタイマ４４ａ内に組み込まれている。
【００４６】
波形制御部、利得制御部あるいは波形・利得制御部として機能する制御部５０は、中央処理装置（central processing unit、略してＣＰＵ）と、プログラム等が格納された読出専用メモリ（read only memory、略してＲＯＭ）と、作業用のランダムアクセスメモリ（random access memory、略してＲＡＭ）と、計時用のタイマ、デジタルアナログ変換器（digital to analog converter、略してＤ／Ａ変換器）、アナログデジタル変換器（analog to digital converter、略してＡ／Ｄ変換器）その他の入出力インタフェースとを備えるマイクロコンピュータにより構成されている。
【００４７】
制御部５０は、メイン電源スイッチ４８がオン状態とされている場合に、タイマ４４ａによりスイッチ４４ｂがオン状態（閉状態）とされたとき、スイッチ４４ｂを通じて太陽電池４２から供給される電源により上記一定時間毎に起動され、再調整終了後にタイマ４４ａを遮断し、スイッチ４４ｂをオフ状態（開状態）とする。
【００４８】
上述したＳＴＣ増幅器３６から出力される、複数の固定反射器２６に対応する各反射パルスＰｒは、そのピーク値Ｋが、比較器５２で、基準電圧Ｖｒ（ここでは、Ｖｒ＝＋３．５［Ｖ］）と比較され、各反射パルスＰｒのピーク値Ｋが基準電圧Ｖｒとなるように、制御部５０によりＳＴＣ増幅器３６に対してフィードバック制御による自動利得制御（automatic gain control、略してＡＧＣ制御）が行われる。なお、比較器５２において、上限基準電圧（ここでは、１０[Ｖ]）を超えるピーク値Ｋを観測した場合には、このピーク値Ｋは、水面Ｗｓに対応する反射パルスＰｒｗと判定される。
【００４９】
制御部５０は、このＡＧＣ制御の際、同時に、送受波器２８から発射される音波である送信パルスを形成するために、電気信号である送信パルスＰｉを発生するパルス発生器５４の入力信号である入力電圧を調整して、送信パルスの周波数（送信周波数という。）を変化させる。
【００５０】
図３は、パルス発生器５４の構成を示すブロック図である。
【００５１】
パルス発生器５４は、自動周波数制御（automatic frequency control、略してＡＦＣ）回路の構成とされ、制御部５０から供給される入力信号Ｅであるデジタル信号を０〜＋５［Ｖ］のアナログ信号ｅに変換するＤ／Ａ変換器５６と、アナログ信号ｅの電圧値に比例した周期のパルスＰｔを発生する可変タイマ５８と、パルスＰｔから送信パルスＰｉを発生する送信パルス発生器６０と、送信パルスＰｉを電圧・電流変換した送信パルス（この符号もＰｉとする。）として送受波器２８へ出力する送信ドライバ６２とから構成されている。
【００５２】
図４は、パルス発生器５４の各部の波形例を示している。図４において、制御部５０からの入力信号Ｅに対応するアナログ信号ｅは、時点ｔ０〜ｔ１の間で、電圧ｅ１（ここでは＋２［Ｖ］）、時点ｔ１〜ｔ５の間で、電圧ｅ２（ここでは＋４［Ｖ］）に設定されている。
【００５３】
この場合、可変タイマ５８の出力パルスＰｔは、アナログ信号ｅの電圧がｅ１のとき、周期Ｔ１のパルスを発生し、アナログ信号ｅの電圧がｅ２のとき、周期Ｔ２のパルスを発生する。ここでは、周期Ｔ２＝２×周期Ｔ１となっている。ここで、周期Ｔ２は、約０．６７［ｍｓ］≒１．５［ｋＨｚ］に設定されている。
【００５４】
送信パルス発生器６０は、可変タイマ５８から供給されるパルスＰｔを２分周するとともに、＋５［Ｖ］の振幅値を±１５［Ｖ］の振幅値に増幅した、約２周期の繰り返し方形波からなる送信パルスＰｉとして送受波器２８に対して出力する。
【００５５】
このような送信パルスＰｉを入力として送受波器２８から音波管２０内に発射された送信パルスの固定反射器２６および水面Ｗｓから反射パルスは、送受波器２８およびマスク回路３２を通じて受信増幅器３４の入力に供給される。この受信増幅器３４の入力側の反射パルス、受信増幅器３４の出力側の反射パルスおよびＳＴＣ増幅器３６の出力側の反射パルスＰｒの各反射パルスは、振幅は異なるが同一振幅とすれば同一の波形である。
【００５６】
ＳＴＣ増幅器３６の出力側に現れる各反射パルスＰｒは、図４中に示すように、送信パルスＰｉの位相が略反転した約２周期の繰り返し三角波状のパルスとされる。ＳＴＣ増幅器３６の出力側等で波形測定器により観測可能な、この反射パルスＰｒは、ピーク値の小さな第１パルスＰ１と、相対的にピーク値Ｋの大きい第２パルスＰ２（ピーク値をＫ２）および第３パルスＰ３（ピーク値をＫ３）を有する。
【００５７】
なお、図４中、アナログ信号ｅとパルスＰｔと送信パルスＰｉの時間軸は、同一の時間軸であるが、反射パルスＰｒの時間軸は、時間シフトした異なる時間軸である。
【００５８】
ここで、アナログ信号ｅの電圧ｅ２を増加すると、パルスＰｔ、送信パルスＰｉおよび反射パルスＰｒの周波数は低下するが、このとき、第２パルスＰ２のピーク値Ｋ２は小さくなり、第３パルスＰ３のピーク値Ｋ３は大きくなるという知見を得ている。すなわち、電圧ｅ２増加→周波数低下→ピーク値Ｋ２減少、ピーク値Ｋ３増加となる。
【００５９】
その一方、アナログ信号ｅの電圧ｅ２を減少すると、パルスＰｔ、送信パルスＰｉおよび反射パルスＰｒの周波数は増加するが、このとき、第２パルスＰ２のピーク値Ｋ２は大きくなり、第３パルスＰ３のピーク値Ｋ３は小さくなるという知見を得ている。すなわち、電圧ｅ２減少→周波数増加→ピーク値Ｋ２増加、ピーク値Ｋ３減少となる。
【００６０】
なお、この実施の形態において、ＳＴＣ増幅器３６の出力側に現れる少なくとも２個のピーク値Ｋ２、Ｋ３を有する各反射パルスＰｒの振幅は、同一の振幅となるように利得制御部としての制御部５０により、ＳＴＣ増幅器３６の各利得が自動調整される。
【００６１】
制御部５０は、ＥＥＰＲＯＭ３８にプログラムとして格納されているこれらの知見および比較器５２の比較結果信号Ｓｅに基づき、パルス発生器５４をＡＦＣ制御するとともに、ＳＴＣ増幅器３６をＡＧＣ制御する。
【００６２】
このＡＦＣ制御とＡＧＣ制御からなるフィードバック制御の結果、各反射パルスＰｒの第２パルスＰ２と第３パルスＰ３の２個ピーク値Ｋ２、Ｋ３が、比較器５２の入力端で同一値、ここでは、それぞれ基準電圧Ｖｒである＋３．５［Ｖ］とされる。
【００６３】
なお、この実施の形態においては、比較器５２は、アナログ比較器で構成しているが、比較器５２やパルス発生器５４をマイクロコンピュータ等を利用したデジタル回路で構成することにより、各反射パルスＰｒが所望の波形（所望の波形は、予めＥＥＰＲＯＭ３８に格納される。）となるようにデジタルパルス発生器の入力信号を調整することも可能である。
【００６４】
この実施の形態では、このフィードバック制御の終了時に、各反射パルスＰｒの各２個のピーク値Ｋ２、Ｋ３が、一定電圧値、ここでは＋５［Ｖ］となるように、各反射パルスＰｒに対応するＳＴＣ増幅器３６の各利得が５／３．５倍に増加されて、ＡＦＣ制御とＡＧＣ制御が終了する。
【００６５】
この場合、ＥＥＰＲＯＭ３８には、前記の（１）式に示したデフォルト利得Ｇｄとともに、各反射パルスＰｒのうち、第２パルスＰ２と第３パルスＰ３のピーク値Ｋ２、Ｋ３が同一値となる送信周波数に対応するアナログ信号ｅの電圧ｅ１、ｅ２に対応するデフォルト入力信号（デフォルト電圧）Ｅｄ＝Ｅｄ（ｅ１，ｅ２）として、同様に工場出荷時に、デジタルデータで格納される。この意味から、ＥＥＰＲＯＭ３８は、デフォルト入力信号（デフォルト電圧）・デフォルト利得の記憶部ともいう。
【００６６】
ＡＦＣ制御とＡＧＣ制御終了後の波形調整され増幅されてＳＴＣ増幅器３６から出力された反射パルスＰｒが、比較器５２において、方形波パルスＲｐに波形整形され、カウンタ５３に供給される。
【００６７】
図５は、ＡＦＣ制御とＡＧＣ制御終了後に増幅され、ピーク値Ｋ２、Ｋ３が同一値である＋５［Ｖ］とされた反射パルスＰｒの波形（ＳＴＣ増幅器３６の出力波形）と、この反射パルスＰｒが比較器５２で基準電圧Ｖｒ＝＋３．５［Ｖ］を基準として波形整形された方形波パルスＲｐ（比較器５２の出力）の波形を示している。
【００６８】
この図５例では、反射パルスＰｒが、第１〜第５固定反射器２６からの反射パルスＰｒ１〜Ｐｒ５と、振幅の大きい水面Ｗｓからの反射パルスＰｒｗとから構成される。一方、方形波パルスＲｐは、反射パルスＰｒ１〜Ｐｒ５が基準電圧Ｖｒ＝＋３．５［Ｖ］を基準として波形整形された方形波パルスＲｐ１〜Ｒｐ５と、反射パルスＰｒｗが基準電圧Ｖｒ＝＋３．５［Ｖ］を基準として波形整形された方形波パルスＲｐｗとから構成される。
【００６９】
方形波パルスＲｐは、カウンタ５３に供給される。カウンタ５３は、方形波パルスＲｐ１〜Ｒｐ５およびＲｐｗの各立ち上がり時点間の各時間Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔｅを測定する。実際上、カウンタ５３は、各時間Ｔａ〜Ｔｅ内での図示していないクロックパルスの数を計数する。
【００７０】
このとき、時間Ｔａ〜Ｔｄは、それぞれ一定距離、この実施の形態では隣り合う固定反射器２６間の間隔である１［ｍ］に対応するが、水面Ｗｓの反射に係わる時間Ｔｅに対応する距離ｘを求める際には、この時間Ｔｅの最も近傍の時間Ｔｄを利用する。音波は温度等の環境要因により速度が変化するので、水面Ｗｓに最も近い２つの固定反射器２６からの反射パルスＰｒ、この場合、時間Ｔｄを利用することで計測精度が向上するからである。
【００７１】
距離ｘは、制御部５０内で、ｘ＝１［ｍ］×（Ｔｅ／Ｔｄ）［ｍ］の式で求めることができる。ここで、時間Ｔｅ、Ｔｄは、カウンタ５３によるクロックパルスの計数値を用いている。求めた距離ｘから水位を求める。たとえば、第５の固定反射器２６の既知の水位がＷｋ［ｍ］である場合、求める水位ＷＬは、ＷＬ＝Ｗｋ−ｘ［ｍ］となることが明らかである。
【００７２】
求めた水位ＷＬは、制御部５０により液晶表示装置等の表示部７０に表示されるとともに、出力端子８４、送信機７２およびアンテナ７４を通じて、図示していないセンタ装置に送信される。
【００７３】
なお、表示部７０は、電源の節約のために、制御部５０によりオフ状態にしておくことができる。
【００７４】
以上のようにして、工場内等で調整されて、デフォルト利得Ｇｄとデフォルト入力信号ＥｄがＥＥＰＲＯＭ３８内に格納された水位計測装置３０は、メイン電源スイッチ４８がオフ状態とされ、その状態で、たとえば遠隔地のダム等の水位を計測するため、そのダム等に搬送されて音波管本体部２２の上部に配置される。
【００７５】
実際上、水位計測装置３０は、音波発信受信部２４としての容器兼用の蓋部材内に収容される。そして、音波発信受信部２４を構成する容器の外部に、太陽電池４２と送信機７２およびアンテナ７４を取り付ける一体構成とすることもできる。
【００７６】
この実施の形態に係る音波式水位計測システム１０は、基本的には、以上のように構成され、かつ動作するものである。
【００７７】
次に、上述の実施の形態のさらに詳しい動作について、図６に示すフローチャートに基づき説明する。なお、特に断らない限り、制御の主体は制御部５０のＣＰＵ（不図示）である。
【００７８】
水位計測装置３０がダム等の現地の音波管２０に設置された状態で、ステップＳ１において、オペレータ等によりメイン電源スイッチ４８がオン状態にされると、タイマスイッチ４４のタイマ４４ａを通じてスイッチ４４ｂがオン状態とされ、太陽電池４２からの電源がスイッチ４４ｂを通じて水位計測装置３０の各部に供給される。
【００７９】
これにより制御部５０は、メイン電源スイッチ４８がオン状態にされたことを検知し、今回の水位計測を開始する。
【００８０】
次に、ステップＳ２の処理では、制御部５０のメインメモリに設定されている計測正常フラグが、前回の計測時にオン状態（正常に水位を計測できた状態）であったかどうかが確認される。
【００８１】
なお、メイン電源スイッチ４８がオフ状態とされ、再度オン状態とされたときには、計測正常フラグはオフ状態となっているので、メイン電源スイッチ４８がオン状態とされたときの第１回目のステップＳ２の処理では、かならず非成立（ＮＯ：否定）となる。
【００８２】
次に、ステップＳ３において、送信パルスＰｉの送信周波数とＳＴＣ増幅器３６の利得をそれぞれデフォルト値に設定する。すなわち、ＥＥＰＲＯＭ３８からデフォルト利得Ｇｄが読み出されてＳＴＣ増幅器３６に設定されるとともに、デフォルト入力信号Ｅｄが読み出されてパルス発生器５４のＤ／Ａ変換器５６の入力に供給される。
【００８３】
これにより、ステップＳ４の調整処理、すなわちＳＴＣ増幅器３６に対するＡＧＣ処理とパルス発生器５４に対するＡＦＣ処理が実行される。
【００８４】
図７は、調整処理ステップＳ４のより詳しいフローチャートを示している。
【００８５】
まず、ステップＳ４１において、パルス発生器５４の入力信号、この場合、デフォルト入力信号Ｅｄに対応したアナログ信号ｅ（図４参照）に基づく周期のパルスＰｔが可変タイマ５８から発生され、さらに、このパルスＰｔを入力として送信パルス発生器６０および送信ドライバ６２から送信パルスＰｉが発生される。
【００８６】
この送信パルスＰｉがパルス発生器５４から送受波器２８に供給されると、送受波器２８から音波管本体部２２の内部空間上、水面Ｗｓに向かって音波が発射される。
【００８７】
発射された音波は、第１の固定反射器２６、第２の固定反射器２６、…というように順次反射され、最後に水面Ｗｓで反射される。
【００８８】
ステップＳ４２において、送受波器２８で反射音波が受信され、受信された反射音波が電気信号の反射パルスに変換され、受信増幅器３４、ＳＴＣ増幅器３６を通じて比較器５２に入力される。
【００８９】
ステップＳ４３において、制御部５０は、基準電圧を＋３．５［Ｖ］および上限基準電圧を＋１０［Ｖ］に設定した比較器５２から、まず、第１固定反射器２６からの反射パルスＰｒ１についての第２、第３パルスＰ２、Ｐ３（図４参照）の検出結果を取り込み、以下に説明する判定を行う。
【００９０】
図８は、反射パルスＰｒと基準電圧Ｖｒ＝＋３．５［Ｖ］、一定電圧＋５［Ｖ］との相互関係を示している。
【００９１】
このステップＳ４３の判定において、もし、第２、第３パルスＰ２、Ｐ３のピーク値Ｋ２、Ｋ３とも、上限基準電圧＋１０［Ｖ］以上の電圧であった場合には、水面Ｗｓからの反射パルスＰｒ（Ｐｒ＝Ｐｒｗ）とし、後述するステップＳ５４以降の処理を行う。
【００９２】
ステップＳ４３の判定において、ステップＳ４４のように、第２、第３パルスＰ２、Ｐ３とも、そのピーク値Ｋ２、Ｋ３が、両方とも基準電圧Ｖｒ＝＋３．５［Ｖ］電圧以下の電圧であって、比較器５２で検出できなかった場合には、ステップＳ４５に示すように、現在測定中の固定反射器２６、メイン電源投入時であれば、第１の固定反射器２６に関するＳＴＣ増幅器３６の利得Ｇ＝Ｘ０を単位量増加させる。そして、ステップＳ４１〜Ｓ４３までの処理を繰り返す。
【００９３】
なお、比較器５２は、比較結果信号Ｓｅが、Ｓｅ＝［ａ，ｂ，ｃ］＝［上限基準電圧＋１０［Ｖ］を超えていた場合にはａ＝１、上限基準電圧＋１０［Ｖ］以下の場合はａ＝０値，ピーク値Ｋ２が基準電圧Ｖｒ（Ｖｒ＝＋３．５［Ｖ］）を超えていた場合にはｂ＝１、基準電圧Ｖｒ以下の場合にはｂ＝０値，ピーク値Ｋ３が基準電圧Ｖｒを超えていた場合にはｃ＝１、基準電圧Ｖｒ以下の場合にはｃ＝０値］を出力する。
【００９４】
この場合のステップＳ４４のときには、比較結果信号Ｓｅは、Ｓｅ＝［０，０，０］とされ、制御部５０に出力される。
【００９５】
次に、ステップＳ４３の判定において、ステップＳ４６に示すように、第２パルスＰ２のみを検出し、第３パルスＰ３を検出できなかった場合には（Ｓｅ＝［０，１，０］）、ステップＳ４７において、現在測定中の固定反射器２６に関する、パルス発生器５４への入力信号Ｅを単位量減少させることで、送信周波数を単位量に対応する分、低下させる。その結果、送信周波数の単位量の低下に対応する分ピーク値Ｋ２が減少し、ピーク値Ｋ３が増加する。そして、ステップＳ４１〜Ｓ４３まで処理を繰り返す。
【００９６】
次に、ステップＳ４３の判定において、ステップＳ４８に示すように、第３パルスＰ３のみを検出し、第２パルスＰ２を検出できなかった場合には（Ｓｅ＝［０，０，１］）、ステップＳ４９において、現在測定中の固定反射器２６に関する、パルス発生器５４への入力信号Ｅを単位量増加させることで、送信周波数を単位量に対応する分、増加させる。その結果、送信周波数の単位量の増加に対応する分ピーク値Ｋ２が増加し、ピーク値Ｋ３が減少する。そして、ステップＳ４１〜Ｓ４３までの処理を繰り返す。
【００９７】
次に、ステップＳ４３の判定において、ステップＳ５０に示すように、第２パルスＰ２および第３パルスＰ３の両方のパルスを検出した場合（Ｓｅ＝［０，１，１］）、ステップＳ５１の判断処理を行う。
【００９８】
ステップＳ５１の判断において、今回の送信パルスＰｉの反射パルスＰｒに関し、第２、第３パルスＰ２、Ｐ３の両方をはじめて検出した場合、あるいは今回、前回とも両方を検出した場合には、調整が途中であると判断し、ステップＳ５２に示すように、現在測定中の固定反射器２６に関するＳＴＣ増幅器３６の利得Ｇを単位量減少させる。そして、ステップＳ４１〜Ｓ４３までの処理を繰り返す。
【００９９】
一方、ステップＳ５１の判断において、今回両方検出、前回両方非検出、前々回両方検出の場合には、第２、第３パルスＰ２、Ｐ３がともに、そのピーク値Ｋ２、Ｋ３が基準電圧Ｖｒ＝＋３．５［Ｖ］になったものとみなして、現在測定中の固定反射器２６に関する、パルス発生器５４への入力信号Ｅ（送信周波数）の値を決定し、かつＳＴＣ増幅器３６の利得Ｇの値を決定する。このとき、ステップＳ５３において、利得Ｇを、第２および第３パルスＰ２、Ｐ３のピーク値Ｋ２、Ｋ３が＋５［Ｖ］（図８参照）になるように、５／３．５倍に増幅する。
【０１００】
図５に示したように、反射パルスＰｒのピーク値Ｋ２、Ｋ３を同一値である＋５［Ｖ］とし、この反射パルスＰｒから比較器５２により基準電圧Ｖｒ＝＋３．５［Ｖ］で波形整形された方形波パルスＲｐを発生するためである。
【０１０１】
次に、ステップＳ５４では、水面Ｗｓが検出されているかどうかが判定され、水面Ｗｓが検出されるまで、ステップＳ４１〜Ｓ５３までの処理が繰り返されることで、水面Ｗｓ上に存在する固定反射器２６の各反射パルスＰｒの全てに対するＳＴＣ増幅器３６の利得Ｇの調整とパルス発生器５４に対する入力信号Ｅの調整が終了する。
【０１０２】
水面Ｗｓ上の全ての固定反射器２６に対する調整が終了した後、ステップＳ４３およびステップＳ５４の水面検出判断が肯定的となり、図６のステップＳ５に進む。
【０１０３】
ステップＳ５では、ステップＳ５３において得られた増幅後の利得Ｇと、パルス発生器５４への入力信号Ｅが、調整値として、それぞれ特定の固定反射器２６に関連づけられてＳＲＡＭ４０に記憶される。
【０１０４】
ＳＲＡＭ４０に記憶された、再調整結果の利得（調整利得という。）Ｇ＝Ｇａおよびパルス発生器５４に対する入力信号（調整入力信号という。）Ｅ＝Ｅａは、いわゆる学習結果のデータである。
【０１０５】
これら調整利得Ｇａと調整入力信号Ｅａとは、メモリバックアップ回路４６によりバックアップされる。
【０１０６】
次に、ステップＳ６において、水面Ｗｓの水位が計測される。この場合、パルス発生器５４に対する入力信号Ｅが調整後の入力信号Ｅａとされて送信パルスＰｉが発生され、送受波器２８から音波が発射される。その反射パルスが送受波器２８で受信される。
【０１０７】
受信された反射パルスは、受信増幅器３４を通じ、調整利得Ｇａが設定されたＳＴＣ増幅器３６を介してピーク値Ｋ２、Ｋ３が＋５［Ｖ］一定の反射パルスＰｒ（図５参照）とされる。この反射パルスＰｒは、比較器５２で基準電圧Ｖｒ（ここでは、＋３．５［Ｖ］）と比較され波形整形されて方形波パルスＲｐ（図５参照）とされ、カウンタ５３に供給される。
【０１０８】
ここで、図５を参照して上述したように、カウンタ５３の出力計数値により、水面Ｗｓに最も近い固定反射器２６から水面Ｗｓまでの距離ｘが求められる。距離ｘから水位ＷＬ（＝Ｗｋ−ｘ）が求められる。
【０１０９】
水位ＷＬが求められたとき、ステップＳ７において、水位ＷＬが、正常範囲の値（音波式水位測定システム１０で測定可能な値）であるかどうかを判定し、正常範囲内の値であった場合には、ステップＳ８において、計測正常フラグが正常を表すオン状態とされる。
【０１１０】
次に、ステップＳ９において、計測された水位ＷＬが、計測時刻情報、計測地点情報とともに、送信機７２および送信アンテナ７４を介してセンタ装置に送信される。
【０１１１】
センタ装置に送信後、ステップＳ１０において、タイマスイッチ４４を構成する電源供給用スイッチ４４ｂが自動的にオフ状態とされ、各部への電源供給が遮断される。
【０１１２】
また、このとき、ステップＳ１１において、タイマ４４ａにおいて、次の設定時刻までの計時がなされ、計時が終了した場合、ステップＳ１２おいて、タイマスイッチ４４を構成する電源供給用スイッチ４４ｂが自動的にオン状態とされ、各部への電源の供給が再び開始され、ステップＳ２以降の今回の水位計測動作が行われる。
【０１１３】
なお、ステップＳ７において、水位ＷＬが測定できなかったとき、あるいは正常範囲外の値であった場合には、計測正常フラグが異常であることを示すオフ状態とされ、再度ステップＳ３以降の処理を繰り返す。
【０１１４】
なお、計測が正常に行われなかった場合にも、送信機７２から送信アンテナ７４を介してセンタ装置に、その旨を通知することができる。
【０１１５】
次に、ステップＳ１２の電源供給が再び開始されたとき、ステップＳ２において、前回正常フラグがオン状態になっていた場合には、ＳＲＡＭ４０に格納されている学習結果の調整値である調整入力信号Ｅａと調整利得Ｇａを読み出してそれぞれパルス発生器５４とＳＴＣ増幅器３６に設定する。
【０１１６】
ステップＳ３でデフォルト値を設定した場合においては、ステップＳ４の調整処理が終了するまで、平均で約３０秒程度かかるが、ステップＳ１４で調整値を設定した場合、ステップＳ４の調整処理が約１秒で終了する。
【０１１７】
したがって、メイン電源スイッチ４８のオン時の最初の水位計測の際には、約３０秒程度余りの時間がかかるが、一度学習が終了すると、約１秒余りの時間で水位計測が終了する。
【０１１８】
このように上述した実施の形態によれば、水面Ｗｓ上から液中にわたって配置され、内部空間に既知の一定間隔で配列された少なくとも２つの固定反射器２６を有する音波管２０の上部側から送信パルスを発射し、固定反射器２６および液面Ｗｓからもどってきた反射パルスＰｒをＳＴＣ増幅器３６により増幅し、増幅後の各反射パルスＰｒから液面Ｗｓまでの距離あるいは水位を求める際に、パルス発生器５４は、少なくとも２つの固定反射器２６からもどってきた反射パルスＰｒが、それぞれ少なくとも２個のピーク値Ｋ２、Ｋ３を有する反射パルスＰｒとなる送信パルスＰｉを発生するとともに、送信パルスＰｉの送信周波数を、入力信号Ｅに応じて変化させる。
【０１１９】
制御部５０は、ＳＴＣ増幅器３６による増幅後の反射パルスＰｒの少なくとも２個のピーク値Ｋ２、Ｋ３が、反射パルスＰｒ毎に同一値である基準電圧Ｖｒとなるように入力信号Ｅを自動調整するとともに、２個のピーク値Ｋ２、Ｋ３が基準電圧Ｖｒとなった各反射パルスＰｒのピーク値Ｋ２、Ｋ３が同一値である基準電圧ＶｒとなるようにＳＴＣ増幅器３６の利得を自動調整する。
【０１２０】
このようにすれば、反射パルスＰｒに対する制御部５０による信号処理が容易になり、また制御部５０により、ＳＴＣ増幅器３６とパルス発生器５４とを自動調整できるので、コストを低減することができる。
【０１２１】
この場合、ＥＥＰＲＯＭ３８に、それぞれデフォルト入力信号Ｅｄおよびデフォルト利得Ｇｄを予め、工場出荷時等に格納する。
【０１２２】
また、水位計測装置３０は、パルス発生器５４、ＳＴＣ増幅器３６、および制御部５０等に供給される電源をオンオフするメイン電源スイッチ４８を備えている。
【０１２３】
ダム設置地点等の現地に据え付けられた水位計測装置３０の制御部５０は、オペレータによりメイン電源スイッチ４８がオフ状態からオン状態とされたとき、ＥＥＰＲＯＭ３８から読み出したデフォルト入力信号Ｅｄおよびデフォルト利得Ｇｄをそれぞれパルス発生器５４およびＳＴＣ増幅器３６に設定して、再調整を行う。このため、メイン電源スイッチ４８の投入時に自動的にパルス発生器５４とＳＴＣ増幅器３６を再調整することができる。
【０１２４】
この再調整結果、いわゆる現地における学習結果の調整入力信号Ｅａと調整利得Ｇａは、メモリバックアップ回路４６によりバックアップされたＳＲＡＭ４０に格納される。
【０１２５】
そして、メイン電源スイッチ４８がオン状態であるとき、タイマスイッチ４４により、一定時間毎に再調整に必要な時間の間にのみ、電源をパルス発生器５４、ＳＴＣ増幅器３６、および制御部５０等各部に供給する。
【０１２６】
制御部５０は、タイマスイッチ４４から電源が供給されたとき、ＳＲＡＭ４０から再調整結果の調整入力信号Ｅａおよび調整利得Ｇａを読み出して、パルス発生器５４およびＳＴＣ増幅器３６に設定して、さらに再調整を行うようにすることで、水位計測までの立ち上がり時間を短縮することができる。また、水位計測時にのみ電源がオン状態とされるので、電気を節約することができる。
【０１２７】
この実施の形態では、電源を太陽電池４２から供給するように構成しているので、たとえば遠隔地に設置してある場合であっても、保守作業が不要あるいは保守作業間隔を長くすることができるので、保守のコストを低減することができる。
【０１２８】
まとめて説明すると、この実施の形態では、ＡＦＣ回路構成のパルス発生器５４を設けたことで、以下の種々の効果が達成される。
【０１２９】
第１に、たとえば、いわゆる現地調整時の保守作業時間を短縮することができる。
【０１３０】
第２に、従来、調整に測定器と専門知識および熟練が必要であったが、いわゆるオペレータによる調整が不要となり、製造コストおよび保守コストを低減することができる。
【０１３１】
第３に、時間の経過、いわゆる経年変化により音波管２０が汚れたり、送受波器２８に周波数ずれが発生したり、さらには送受波器２８に送信パルスＰｉを供給するパルス発生器５４に周波数ずれが発生し水位計測装置３０自体が経年変化を起こしたとしても、その経年変化に応じて制御部５０により少なくとも２個のピーク値を有する各反射パルスＰｒの波形が自動調整されて経年変化が補償されるので、水位計測装置３０の測定誤差の発生が防止でき、水位計測装置３０の水位計測性能の低下を防止することができる。
【０１３２】
第４に、工場出荷前における製品検査時間を短縮することができる。
【０１３３】
また、自己学習式のＳＴＣ増幅器３６を設けたことで、以下の種々の効果が達成される。
【０１３４】
第１に、水位計測装置３０の立ち上がり時間を短縮でき、かつ省力化できる。
【０１３５】
第２に、従来の水位計測装置３０は、立ち上がり時間が長いため、遠隔動作には不向きであったが、学習結果を用いることで立ち上がり時間を短縮でき、かつタイマスイッチ４４を設けたことで、１分、３分、５分、１０分毎の自動立ち上げによる遠隔動作が可能となった。これは、省力化にも貢献している。
【０１３６】
第３に、ＳＴＣ増幅器３６の利得Ｇが、現在の状況に適合するように更新されるので、計測開始から計測完了までの水位不定時間が短くなり、動作が安定する。
【０１３７】
第４に、水位計測装置３０の据え付け現場の環境が、デフォルト値として格納したＳＴＣ理想値とかけ離れていたとしても、自動調整されるので、現地でのオペレータによる手動調整が不要とされる。
【０１３８】
なお、この発明は、上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【０１３９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、液面計のＳＴＣ増幅器の利得の調整等に関し、保守コストを低減あるいはゼロ（いわゆるメンテナンスフリー）にすることができるという効果が達成される。
【０１４０】
また、液面計の製造コストを低減することができる。
【０１４１】
さらに、計測時のみ電源が各部に供給されるようにしているので、電気を節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態が適用された音波式水位計測システムの構成を示すブロック図である。
【図２】ＳＴＣ増幅器のデフォルト利得値を示す線図である。
【図３】パルス発生器の詳細な構成を示すブロック図である。
【図４】パルス発生器の動作および比較器の動作説明に供される波形図である。
【図５】水位計測の動作説明に供される波形図である。
【図６】水位計測装置の動作説明に供されるフローチャートである。
【図７】調整処理の動作説明に供されるフローチャートである。
【図８】自動調整動作の説明に供される反射パルスの波形図である。
【符号の説明】
１０…音波式水位計測システム          ２０…音波管
２２…音波管本体部                    ２４…音波発信受信部
２６…固定反射器                      ２８…送受波器
３０…水位計測装置                    ３２…マスク回路
３４…受信増幅器                      ３６…ＳＴＣ増幅器
３８…ＥＥＰＲＯＭ                    ４０…ＳＲＡＭ
４２…太陽電池                        ４４…タイマスイッチ
４４ａ…タイマ                        ４４ｂ…スイッチ
４６…メモリバックアップ回路          ４８…メイン電源スイッチ
５０…制御部                          ５２…比較器
５３…カウンタ                        ５４…パルス発生器
５６…Ｄ／Ａ変換器                    ５８…可変タイマ
６０…送信パルス発生器                ６２…送信ドライバ
７０…表示部                          ７２…送信機
７４…アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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