(57)【要約】    【課題】漏液等による圧力変化の他、気泡の混入、振動を容易且つ確実に検知できるようにする。    【解決手段】被計測液体内に配置される検出端８に、被計測液体の流速を計測する超音波式の流速検知手段９，１０と、界面検知手段１１とを備え、界面検知手段１１は、上側に圧縮性ガス２１が封入され且つ下側が被計測液体側に連通された検知室２２と、検知室２２内の被計測液体と圧縮性ガス２１との界面２６へと超音波ｄを発信して界面２６を検知する超音波素子２３とを備えている。超音波素子２３は検知室２２の上部に配置し、超音波素子２３により記圧縮性ガス２１側から界面２６へと超音波ｄを発信する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被計測液体内に配置される検出端（８）に、前記被計測液体の流速を計測する超音波式の流速検知手段（９，１０）を備えた超音波流速計において、前記検出端（８）に界面検知手段（１１）を備え、該界面検知手段（１１）は、上側に圧縮性ガス（２１）が封入され且つ下側が前記被計測液体側に連通された検知室（２２）と、前記検知室（２２）内の前記被計測液体と前記圧縮性ガス（２１）との界面（２６）へと超音波（ｄ）を発信して該界面（２６）を検知する超音波素子（２３）とを備えたことを特徴とする超音波流速計。
【請求項２】
前記超音波素子（２３）を前記検知室（２２）の上部に配置し、該超音波素子（２３）により記圧縮性ガス（２１）側から前記界面（２６）へと超音波（ｄ）を発信するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の超音波流速計。
【請求項３】
前記流速検知手段（９，１０）は、前記被計測流体の流れに対して順斜め方向に超音波（ｂ）を送受信して検知する順方向検知系（Ａ）と、前記被計測流体の流れに対して逆斜め方向に超音波（ｃ）を送受信して検知する逆方向検知系（Ｂ）とを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の超音波流速計。
【請求項４】
前記検出端（８）は対向側が前記被計測流体の流れ方向と略平行に形成され且つ前記斜め方向に保持孔（２０）が形成された一対の整流板（１５，１６）を有し、前記流速検知手段（９，１０）は前記整流板（１５，１６）の保持孔（２０）により保持され且つ前記対向側で超音波（ｂ，ｃ）の送信及び／又は受信を行う超音波素子（９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂ）を備え、前記保持孔（２０）の対向側は外広がり状に開口することを特徴とする請求項３に記載の超音波流速計。
【請求項５】
前記検出端（８）は上下一対の横整流板（１５，１６）と、該一対の横整流板（１５，１６）を連結する縦整流板（１７）とを備え、前記縦整流板（１７）に前記検知室（２２）を形成したこと特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の超音波流速計。
【請求項６】
前記検知室（２２）は下端側の開口面積が前記界面（２６）側の断面積よりも大であること特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の超音波流速計。
【請求項７】
前記界面検知手段（１１）が前記界面（２６）の乱れ又は揺れを検知したときに前記流速検知手段（９，１０）の流速の検知を停止することを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の超音波流速計。
【請求項８】
前記流速検知手段（９，１０）が流速の計測を停止したときに、その停止前の計測値を固定し、前記界面検知手段（１１）が前記界面（２６）の乱れ又は揺れの解消を検知したときに固定を解除することを特徴とする請求項７に記載の超音波流速計。
【請求項９】
前記検知室（２２）の上部側に、前記圧縮性ガス（２１）を抜き取るための抜き取り手段（４０）を設けたことを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の超音波流速計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出端に界面検知手段を備えた超音波流速計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水道管等の有圧管路内を流れる水道水等の液体の流速を超音波により計測する超音波流速計には、有圧管路内に挿入される検出端に超音波式の流速検知手段を備えたものがある（特許文献１）。
【０００３】
この超音波流速計は、有圧管路内に挿入される縦方向の支持棒の先端に、所定の間隔をおいて略平行に配置された上下一対の横整流板と、該一対の横整流板をその一端側で上下に接続する縦整流板とを備えた検出端を備え、その一対の横整流板を利用して超音波式の流速検知手段を取り付けている。
【特許文献１】特開平７−１１０２４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
超音波流速計の支持棒の先端の検出端に圧力センサを設ければ、超音波流速計の構成部材である支持棒、検出端等を有効に利用しながら、例えば水道管内の水道水の流速の変化と同時に水圧の変化を検出でき、水道水の漏水の有無を容易に判断できる。
【０００５】
一方、超音波流速計の場合、水道水に微細な気泡が多量に混入して白濁状態になれば計測不能になる。即ち、水中の音速（１４８０ｍ／ｓ程度）と空気中の音速（３４０ｍ／ｓ程度）との差異により、超音波は気泡を避けながら伝搬するためである。
【０００６】
しかし、検出端に圧力センサを設けるとしても、通常の圧力センサの場合には、水道管内の水道水の圧力変動しか検知できず、水道水への気泡の混入を同時に検知することはできない。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、圧縮性ガスが封入された検知室を利用してその界面の状況を超音波により検知する検知方法を採用して、漏液等による圧力変化の他、気泡の混入、振動を容易且つ確実に検知できる界面検知手段を備えた超音波流速計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、被計測液体内に配置される検出端８に、前記被計測液体の流速を計測する超音波式の流速検知手段９，１０を備えた超音波流速計において、前記検出端８に界面検知手段１１を備え、該界面検知手段１１は、上側に圧縮性ガス２１が封入され且つ下側が前記被計測液体側に連通された検知室２２と、前記検知室２２内の前記被計測液体と前記圧縮性ガス２１との界面２６へと超音波ｄを発信して該界面２６を検知する超音波素子２３とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、圧縮性ガスが封入された検知室を利用してその界面の状況を超音波により検知する検知方法を採用して、漏液等による圧力変化の他、気泡の混入、振動を容易且つ確実に検知できる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の各実施例を図面に基づいて詳述する。図１〜図７は本発明に係る界面検知手段付き超音波流速計の第１の実施例を例示し、有圧管路内挿入型に採用したものである。図１、図２において、１は有圧管路、例えば水道管であり、この水道管１内には被計測液体、例えば水道水が一方向（ａ矢示方向）に流れている。水道管１の途中には上側に突出する分岐管２が設けられ、この分岐管２の上下方向の中間に仕切り弁（図示省略）が組み込まれている。分岐管２は上端に接続フランジ３を有し、その接続フランジ３上に超音波流速計４を取り付けるための台座５が取り付けフランジ６を介して着脱自在に装着されている。なお、被計測液体は管路内を流れる薬液等でもよい。
【００１１】
超音波流速計４は台座５に上下方向に挿通された支持棒７と、この支持棒７の下端に設けられた検出端８とを備えている。そして、検出端８には、図３〜図５に示すように、水道水の流速を計測する流速検知手段９，１０と、界面変化を検出する界面検知手段１１とが設けられている。
【００１２】
支持棒７は円筒状であって、台座５の上端部の保持手段１２により上下調整可能に保持され、下端の検出端８が開状態の仕切り弁を経て水道管１の略中央に位置するように台座５に固定されている。保持手段１２は台座５と支持棒７とを水密状に封止する機能を有する。
【００１３】
支持棒７の上部側には上下調整用のハンドル１３が設けられ、このハンドル１３と台座５との間には、保持手段１２を緩めたときに支持棒７が水道管１内の水圧により抜け出さないように、支持棒７の上昇を規制するチェーン等の規制索１４が設けられている。
【００１４】
検出端８は、図３〜図５に示すように、上下方向に所定の間隔を置いて略平行に配置された上下一対の横整流板１５，１６と、この一対の横整流板１５，１６を一端側で上下に連結する縦整流板１７とを備えたコ字状であり、その各整流板１５〜１７が水道管１の水道水の流れ方向と略平行になっている。従って、上下の横整流板１５，１６の対向側は略平行な平坦面である。
【００１５】
上側の横整流板１５の上面には雌ねじ部１８が設けられ、その雌ねじ部１８が支持棒７の下端の雄ねじ部１９に着脱自在に螺合されている。なお、雄ねじ部１９は雌ねじ部１８に溶接で固定してもよい。
【００１６】
流速検知手段９，１０は、上側の横整流板１５に設けられた超音波送信子９ａ，１０ａと、下側の横整流板１６に設けられた超音波受信子９ｂ，１０ｂとを一組として、水道水の流れに対して順斜め方向に超音波ｂを送受信して検知する順方向検知系Ａと、水道水の流れに対して逆斜め方向に超音波ｃを送受信して検知する逆方向検知系Ｂとを構成するように、水道水の流れ方向と略平行な同一垂直面上に２組（複数組）設けられている。なお、両検知系Ａ，Ｂは平行な垂直面上に別々に配置してもよい。
【００１７】
各流速検知手段９，１０の超音波送信子９ａ，１０ａ及び超音波受信子９ｂ，１０ｂの各超音波素子は、図６に超音波送信子９ａ側を例示するように、各整流板１５，１６に形成された保持孔２０に嵌合されている。各保持孔２０は水道水の流れ方向に対して所定の傾斜角度（７０度前後）に傾斜しており、その保持孔２０内に対向側で超音波ｂ，ｃの送受信を行うように、超音波送信子９ａ，１０ａ及び超音波受信子９ｂ，１０ｂの各超音波素子が嵌合し固定されている。
【００１８】
各保持孔２０の対向側は、図６に示すようにベルマウス形状、その他の形状で外広がり状に開口しており、超音波送信子９ａ，１０ａ等の超音波素子の送受信側の一部が開口端に近接するように嵌合されている。なお、上手側にある保持孔２０の開口側には超音波素子の下手側に滑らかな湾曲面２０ａが形成され、下手側にある保持孔２０の開口側には超音波素子の上手側に滑らかな湾曲面２０ａが形成されている。なお、各保持孔２０の開口側は樹脂等を充填して横整流板１５，１６の対向面と面一状にしてもよい。
【００１９】
界面検知手段１１は、図３に示すように、上側に空気等の圧縮性ガス２１が封入され且つ下側が外部の水道水と連通する検知室２２と、この検知室２２内の水道水と圧縮性ガス２１との界面２６へと超音波ｄを発信して界面２６の状況を検知する超音波素子２３とを備えている。
【００２０】
検知室２２は上端側が超音波素子２３等により密封状に閉塞され、下端が下向きに開口している。なお、検知室２２の上端は閉塞状になっておれば十分である。超音波素子２３は送受信型であって、界面２６へと下向きに超音波ｄを送信して、その反射波を受信するようになっており、検知室２２の上端部に嵌合して接着剤等により固定されている。
【００２１】
流速検知手段９，１０の超音波送信子９ａ，１０ａ、超音波受信子９ｂ，１０ｂ、界面検知手段１１の超音波素子２３は、支持棒７内に挿通された信号線に接続され、その信号線は支持棒７の上端の計測箱２４内の中継手段等を経て計測部２５（図７参照）に接続されている。
【００２２】
計測部２５は図７に示すように、流量計測用の送受信制御部２７、流速演算部２８及び流量演算部２９と、界面計測用の送受信制御部３０、界面レベル演算判定部３１、界面乱れ演算判定部３２及び界面揺れ演算判定部３３と、判定部の判定結果に従って流量計測側を制御する計測制御部３４とを有し、また記憶部３５、表示部３６を有する。なお、計測部２５はパソコン等を利用して構成してもよい。
【００２３】
送受信制御部２７は、各検知系Ａ，Ｂ毎にその超音波送信子９ａ，１０ａからの超音波ｂ，ｃの送信処理、超音波受信子９ｂ，１０ｂの超音波ｂ，ｃの受信処理を行うためのものであり、例えば各検知系Ａ，Ｂ毎に超音波送信子９ａ，１０ａが所定時間間隔で間欠的に超音波ｂ，ｃを送信し、超音波受信子９ｂ，１０ｂが受信した反射波の受信信号を後段に送るようになっている。なお、超音波送信子９ａ，１０ａは同時に超音波ｂ，ｃを送信してもよいし、交互に送信してもよい。
【００２４】
流速演算部２８は、超音波送信子９ａ，１０ａが超音波ｂ，ｃを送信してから、超音波受信子９ｂ，１０ｂがその超音波ｂ，ｃを受信するまでの到達時間の差に基づいて各検知系Ａ，Ｂ毎に流速Ｖ１，Ｖ２を求め、その両流速Ｖ１，Ｖ２の平均値（Ｖ１＋Ｖ２／２）を算出することにより、その時点の水道水の流速Ｖを演算するようになっている。流量演算部２９は流速Ｖと水道管１の断面積とから流量を演算し積算するようになっている。
【００２５】
水道水の流れがない場合には、二つの超音波ｂ，ｃの到達時間は同じであるが、水道水にａ矢示方向の流れがあると、超音波ｂ，ｃの到達時間に流速に比例した差が生じるため、この到達時間差から水道水の流速を演算する。水温の変化は超音波の伝搬速度に大きく影響するが、このように二つの超音波ｂ，ｃの到達時間差から流速を演算する場合には、水温変化による超音波の伝搬速度の違いを補正する必要がなく、流速を容易且つ性格に算出することができる。
【００２６】
送受信制御部３０は、超音波素子２３による超音波の送受信処理を行うものであり、例えば超音波素子２３が所定の時間間隔で超音波ｄを送信し、超音波素子２３が受信した反射波の受信信号を後段に送るようになっている。
【００２７】
界面レベル演算判定部３１は、水道水が漏水した場合に水道管１内の水圧の低下に伴い検知室２２内の界面２６が静かに低下することに起因して、超音波素子２３が界面２６へと超音波ｄを送信してから、界面２６で反射された反射波を受信するまでの時間Ｔの長短に基づいて界面レベルＨを演算し、その界面レベルＨを正常時の界面レベルである基準レベルＨと比較して、その界面レベルＨが基準レベルＨよりも低下したとき（又は基準レベルＨよりも一定以上低下したとき）に、漏水による水道管１内の圧力の低下、即ち漏水の発生と判定する。なお、界面レベル演算判定部３１は界面レベルＨから水道管１内の実際の圧力を演算するようにしてもよい。
【００２８】
水道水に多量の気泡が混入した場合には、検知室２２に入った気泡が界面２６で弾けることにより、界面２６に細かな無数の波立ち等の乱れが生じ、漏水時その他の平静時と異なって超音波ｄが界面２６上で乱反射するため超音波素子２３の受信信号が低下する。そこで、界面乱れ演算判定部３２は、検知時の超音波素子２３の受信信号を平静時の基準信号と比較して、検知時の受信信号が基準信号よりも低下したとき（又は基準信号よりも一定以上低下したとき）に、水道管１内の水道水に対する気泡の混入と判定する。なお、界面乱れ演算判定部３２は、他の原因に伴う界面２６の乱れを判定するようにしてもよい。
【００２９】
界面揺れ演算判定部３３は、地震が発生した場合に水道管１と共に検出端８が所定の周期で振動し、検知室２２内の界面２６の揺れに伴って超音波素子２３の受信信号が周期的に変化することに起因して、その時の超音波素子２３の受信信号が周期的に変化したときに地震の発生と判定する。界面揺れ演算判定部３３は、他の原因に伴う界面２６の揺れを判定するようにしてもよい。
【００３０】
計測制御部３４は、界面乱れ演算判定部３２が気泡の混入と判定した場合、界面揺れ演算判定部３３が地震の発生と判定した場合に、流速検知手段９，１０による流速の計測を停止して流速演算部２８の流速値、流量演算部２９の流量値をその停止前の計測値で固定し、界面乱れ演算判定部３２が気泡の混入の解消、界面揺れ演算判定部３３が地震の終了を判定した場合に、その固定を解除するようになっている。なお、停止前の計測値で固定する場合、その停止直前の計測値ではなく、所定時間前の安定した状態での計測値で固定するようにしてもよい。
【００３１】
記憶部３５は流速演算部２８、流量演算部２９、界面レベル演算判定部３１、界面乱れ演算判定部３２、界面揺れ演算判定部３３の各データを個別に記憶するものである。表示部３６は各演算部２８，２９，３１〜３３で演算された各データ、記憶部３５で記憶する各データを必要に応じて画像表示するためのものである。
【００３２】
このような構成の界面検知手段１１付きの超音波流速計４を使用すれば、水道管１内の水道水の流速、流量を超音波計測により計測できる他、その界面検知手段１１により水道管１の漏水の有無、水道水への気泡の混入の有無、地震の発生を夫々検知することができる。また超音波流速計４の検出端８に界面検知手段１１を追加しているため、この種の挿入型の超音波流速計４が有する検出端８、支持棒７等を有効に利用でき、しかも水道管１に余分な分岐管２を設ける必要もなく、既存の分岐管２を効率的に利用できる利点がある。
【００３３】
流速の計測に際しては、流速検知手段９，１０の順方向検知系Ａと逆方向検知系Ｂとを利用して行う。各検知系では、超音波送信子９ａ，１０ａから水道水の流れに対して順斜め方向、逆斜め方向に夫々超音波ｂ，ｃを送信し、その超音波ｂ，ｃを超音波受信子９ｂ，１０ｂで受信しながら、超音波ｂ，ｃの送信から受信までの時間に基づいて各計測系毎に流速Ｖ１，Ｖ２を検知する。そして、流速演算部２８でその両流速Ｖ１，Ｖ２の平均値（Ｖ１＋Ｖ２／２）からその時点の水道水の流速Ｖを演算する。
【００３４】
このように方向の異なる２つの検知系Ａ，Ｂを備えた流速検知手段９，１０を使用することによって、その時点の流速Ｖを確実に計測することができる。なお、流速Ｖと水道管１の断面積とから流量演算部２９で流量を演算することもできる。
【００３５】
水道管１の漏水の有無を検査する場合には、例えば水道水の使用の少ない深夜等に検査対象区間の下流側で水道管１を締め切り、その状態で検査対象区間の水道管１内の水圧の変化を界面検知手段１１により検知する。
【００３６】
漏水があれば、水道管１内の水道水に水圧が徐々に低下するため、その水圧の低下に伴って検知室２２内の界面２６が低下する。従って、超音波素子２３から超音波ｄを送信しながら、検知室２２内の界面２６の変化を監視することにより、漏水の発生を容易且つ確実に把握することができる。
【００３７】
即ち、界面検知手段１１では、超音波素子２３から界面２６へと超音波ｄを略垂直に送信し、その界面２６で反射する超音波ｄを受信する。そして、界面レベル演算判定部３１において、超音波ｄの送信から受信までに要する時間に基づいて界面レベルＨを求め、その界面レベルＨが基準レベルＨよりも低下したときに漏水と判定する。
【００３８】
また水道水に多量の気泡が混入した場合には、超音波式の流速検知手段９，１０では超音波ｂ，ｃがその気泡の影響を受ける不具合が生じる。しかし、界面検知手段１１、界面乱れ演算判定部３２で気泡の混入の有無を判定し、気泡が混入した場合には、直ちに流速等の計測を停止し、気泡の混入の終了までの間、その停止前の計測値を流速値、流量値として固定することにより、超音波式の流速検知手段９，１０を利用しているにも拘わらず、水道水への気泡の混入による不具合を解消することができる。
【００３９】
水道水に多量の気泡が混入すれば、下側の開口から検知室２２に入った気泡が界面２６で弾けて、界面２６に細かな無数の波立ち等の乱れが生じ超音波ｄが界面２６上で乱反射するため超音波素子２３の受信信号が低下する。そこで、界面乱れ演算判定部３２では、検知時の超音波素子２３の受信信号を平静時の基準信号と比較して、検知時の受信信号が基準信号よりも低下したときに水道管１内の水道水に対する気泡の混入と判定する。
【００４０】
界面乱れ演算判定部３２が気泡の混入と判定すれば、計測制御部３４の制御により、流速検知手段９，１０による流速の計測を停止して流速演算部２８の流速値、流量演算部２９の流量値をその停止前の計測値で固定する。そして、界面乱れ演算判定部３２が気泡の混入の解消と判定すれば、その固定を解除して通常の計測に戻る。
【００４１】
地震が発生した場合には、界面検知手段１１、界面揺れ演算判定部３３で地震の発生を把握でき、計測制御部３４の制御により、気泡の混入と同様の処理を行う。これによって地震の発生時の流速検知手段９，１０の振動等による不具合も解消することができる。
【００４２】
また流速検知手段９，１０、界面検知手段１１が共に超音波式であるため、異種類の検知手段を組み合わせる場合に比較してその製作、保守等を容易に行うことができる。
【００４３】
しかも流速検知手段９，１０の超音波送信子９ａ，１０ａ及び超音波受信子９ｂ，１０ｂの各超音波素子２３は、各整流板１５，１６に形成された保持孔２０に嵌合しているが、各保持孔２０は外広がり状に開口しており、超音波素子２３の送受信側の一部が開口端に近接するように超音波素子２３が嵌合されているため、超音波素子２３の送受信側での水道水の渦流等を防止でき、ポリエチレン樹脂等の保護層で凹部を埋める場合に比較して容易に製作することができる。
【００４４】
図８は本発明の第２の実施例を例示する。この実施例では、界面検知手段１１の検知室２２は、上下方向の中間で横断面積が異なっており、界面２６近傍よりも下側、即ち下端側を含む下部２２ａ側の開口面積が、界面２６近傍の上部２２ｂ側の横断面積よりも小さくなっている。
【００４５】
この場合には下端側の開口面積が大であるため、その開口から検知室２２へと多くの気泡が入り易くなる。一方、界面２６近傍部分では断面積が小さくなっているため、その多くの気泡が狭い界面２６で弾けることになる。従って、気泡が混入した場合に生じる界面２６の乱れをより顕著にすることができる。なお、界面２６を含むその近傍部分の断面積のみを小さくしてもよい。
【００４６】
図９は本発明の第３の実施例を例示する。この実施例では、検知室２２の上部側に、検知室２２内の圧縮性ガス２１を抜き取るための抜き取り手段４０が設けられている。この抜き取り手段４０は、容積変化の少ない金属パイプ等の抜き取りパイプ４１と、この抜き取りパイプ４１の適当箇所に介装された電磁弁その他の開閉弁４２とからなる。抜き取りパイプ４１と支持棒７内に上下方向に挿通され、下端部が検出端８に形成され且つ検知室２２の上部に連通する連通孔４３に接続されている。
【００４７】
この場合には、検出端８が水道管１の略中央に位置するように挿入した後、超音波素子２３から超音波ｄを発信しながら開閉弁４２を開閉して行けば、界面２６を適正レベルに容易に調整できる。従って、圧縮性ガス２１が空気の場合には、水道管１に取り付ける場合の作業等を容易に行うことが可能である。また検知室２２に気泡による空気等の圧縮性ガス２１が溜まっても、その圧縮性ガス２１を適宜抜き取ることができる。
【００４８】
図１０、図１１は本発明の第４の実施例を例示し、海洋、貯水池、河川、湖沼等での水の流速、圧力を計測するようにしたものである。検出端８には、各実施例と同様に超音波式の流速検知手段９，１０及び界面検知手段１１が装着されている。また検出端８は前後に姿勢制御用の水平翼４５、垂直翼４６を備え、縦方向の浮力筒４７の下側にねじ部等を介して着脱自在に装着され、給電、信号ケーブル兼用の吊り下げ索４８により水中に吊り下げられている。
【００４９】
水平翼４５は前後方向（水の流れ方向）に長い矩形状であって、検出端８の上側の横整流板１５から前方へと略水平に突出する左右一対の支持杆４９により支持されている。垂直翼４６は前後方向（水の流れ方向）に長い矩形状又は略矩形状であって、検出端８の上下の横整流板１５，１６から後方へと略水平に突出する上下一対の支持杆５０により支持されている。
【００５０】
吊り下げ索４８は水面に浮かぶブイ等の浮体５１の下側に連結されている。浮体５１には流速検知手段９，１０の制御手段、界面検知手段１１の制御手段、電源装置の他、信号伝送アンテナ５２を含む信号伝送装置が備えられている。そして、各制御手段の制御によって、流速検知手段９，１０により水の流速を、界面検知手段１１により水中内での界面２６の位置を夫々検知して、その検知結果を信号伝送装置の信号伝送アンテナ５２から発信するようになっている。
【００５１】
このようにすれば、海洋、貯水池、河川、湖沼等での水の流速、圧力を容易に計測することができる。また検出端８の前後に水平翼４５、垂直翼４６があるため、検出端８の姿勢が安定したものとなり、計測精度が向上する。しかも、検出端８は浮体５１に連結された吊り下げ索４８により水中に吊り下げているが、その上側に浮力筒４７があるため、この浮力筒４７の浮力によって吊り下げ索４８に掛かる検出端８等の荷重を極力軽減でき、浮体５１を小型化することができる。
【００５２】
なお、浮体５１はアンカー等で水底に係留する等、略一定位置に係留しておくことが望ましい。電源装置には太陽電池、波浪発電機その他のものを使用してもよい。吊り下げ索４８によって給電、信号ケーブルを兼用する他、ワイヤー、チェーン等の吊り下げ索４８に沿って給電、信号ケーブルを設けてもよい。潮流の速い海洋等では、検出端８の下側に切り離し式のアンカーを設けてもよい。
【００５３】
以上、本発明の各実施例について詳述したが、各実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、界面検知手段１１の検知室２２は、流速検知手段９，１０の近傍の水流を乱さないように、検出端８の外部に設けてもよい。
【００５４】
圧縮性ガス２１には空気の他、窒素ガス等でもよい。実施例では検出端８をコ字状に構成し、その上下の横整流板１５，１６に流速検知手段９，１０を、縦整流板１７に界面検知手段１１を夫々設けているが、流速検知手段９，１０、界面検知手段１１を設け得る構造であれば、検出端８の形状、構造は他のものでもよい。例えば横整流板１５，１６の両端に縦整流板１７を備えた横向きコ字状の検出端８を使用し、その両縦整流板１７に流速検知手段９，１０の超音波素子２３を設けてもよい。
【００５５】
また実施例では、上側に超音波送信子９ａ，１０ａを下側に超音波受信子９ｂ，１０ｂを配置したが、上下逆に配置してもよい。また一組の超音波素子２３を送受信型とし、二組の流速検知手段９，１０の内の一方の流速検知手段９，１０で計測を行い、その一方の流速検知手段９，１０が劣化、故障等をした場合に、他方の流速検知手段９，１０で計測を行うようにしてもよい。界面検知手段１１の超音波素子２３は、検知室２２の上部に配置する他、下部に配置してもよい。
【００５６】
横整流板１５，１６に超音波素子を組み込む場合には、横整流板１５，１６に対して超音波素子を保持孔２０内に角度調整可能に取り付けておき、超音波の中心軸を調整して固定した後、対向面側が横整流板１５，１６と面一状となるように保持孔２０に合成樹脂材等を充填することが望ましい。
【００５７】
また超音波素子の表面への水垢の付着その他の原因により、例えば計測値がゼロになる等、その計測値に大きなバラツキが生じる場合がある。このような対策としては、二系統の検知系Ａ，Ｂで個別に超音波の送受信を行い、その検知系Ａ，Ｂの一方の計測値が大きく変化し他方の計測値が変化しないときには、その大きく変化した計測値をカットして、他方の計測値に基づいて流速等を判断すればよい。
【００５８】
この場合、例えば所定時間が経過して両方の計測値が略同じになる等、計測値のバラツキが解消すれば、両検知系Ａ，Ｂによる計測に復旧するようにしてもよい。また所定時間が経過しても戻らなければ、計測値が大きく変化した方の検知系Ａ，Ｂが異常である旨の信号を外部に出力するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施例を示す一部破断正面図である。
【図２】同断面図である。
【図３】同検出端側の一部破断側面図である。
【図４】同検出端側の正面断面図である。
【図５】同検出端側の一部破断平面図である。
【図６】同要部の拡大断面図である。
【図７】同ブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施例を示す一部破断側面図である。
【図９】本発明の第３の実施例を示す一部破断側面図である。
【図１０】本発明の第４の実施例を示す説明図である。
【図１１】同要部の斜視図である。
【符号の説明】
【００６０】
８  検出端
９，１０  流速検知手段
９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂ  超音波素子
１１  界面検知手段
１５，１６  横整流板
１７  縦整流板
２０  保持孔
２１  圧縮性ガス
２２  検知室
２３  超音波素
２６  界面
４０  抜き取り手段
Ａ  順方向検知系
Ｂ  逆方向検知系
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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