(57)【要約】  【課題】  小流量、低水位の流体であってもその流量を良好に測定することができる流量測定装置およびこの装置に用いられる水位バッファを提供すること。  【解決手段】  水路１内を流れる流体の流量を前記流体中に潜水した状態で測定するセンサ２，３と、当該センサ２，３の下流側に配置され前記水路１の下部を流れる流体を堰止める水位バッファ１４とを備えた。  【選択図】  図１
0003115251.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
水路内を流れる流体の流量を前記流体中に潜水した状態で測定するセンサと、当該センサの下流側に配置され前記水路の下部を流れる流体を堰止める水位バッファとを備えたことを特徴とする流量測定装置。
【請求項２】
前記水位バッファが、前記水路の内壁に密接するシール材と、このシール材が上流部の周縁に設けられたバッファ本体とを備え、前記バッファ本体の上流部の上面が下流側ほど高くなるように傾斜している請求項１に記載の流量測定装置。
【請求項３】
前記センサおよび水位バッファが取り付けられるマウントを備え、このマウントは水路の内壁に着脱自在となっている請求項１または２に記載の流量測定装置。
【請求項４】
前記水位バッファがマウントに着脱自在である請求項３に記載の流量測定装置。
【請求項５】
前記マウントがスリットを有すると共に、前記水位バッファのバッファ本体が下部にＬ字部を有し、このＬ字部が前記スリットに差し込まれてマウントに係止されるように構成してある請求項３または４に記載の流量測定装置。
【請求項６】
水路内を流れる流体の流量を前記流体中に潜水した状態で測定するセンサの下流側に配置され、前記水路の下部を流れる流体を堰止めるように構成されたことを特徴とする水位バッファ。
【請求項７】
前記水路の下部内壁に密接するシール材と、このシール材が上流部の周縁に設けられたバッファ本体とを備え、前記バッファ本体の上流部の上面が下流側ほど高くなるように傾斜している請求項６に記載の水位バッファ。
【請求項８】
前記バッファ本体が屈曲状態で連設された前記上流部と下流部とからなる縦断面ほぼへの字型の板状をしており、前記下流部が水路内壁に当接してバッファ本体の姿勢を維持するように構成されている請求項７に記載の水位バッファ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、例えば、下水道内を流れる下水の流量を測定するための流量測定装置およびこの装置に用いられる水位バッファに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば下水道等の水路内を流れる流体（下水や排水）の流量を、前記流体中に潜水した状態で測定するセンサが従来より用いられている。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前記センサは、潜水状態でなければ流量の測定を行えず、水路内の流体が小流量、低水位である場合、測定が困難になるという問題があった。
【０００４】
この考案は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、小流量、低水位の流体であってもその流量を良好に測定することができる流量測定装置およびこの装置に用いられる水位バッファを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本考案の流量測定装置は、水路内を流れる流体の流量を前記流体中に潜水した状態で測定するセンサと、当該センサの下流側に配置され前記水路の下部を流れる流体を堰止める水位バッファとを備えたことを特徴としている（請求項１）。
【０００６】
前記流量測定装置において、前記水位バッファが、前記水路の内壁に密接するシール材と、このシール材が上流部の周縁に設けられたバッファ本体とを備え、前記バッファ本体の上流部の上面が下流側ほど高くなるように傾斜していてもよい（請求項２）。
【０００７】
また、前記流量測定装置において、前記センサおよび水位バッファが取り付けられるマウントを備え、このマウントは水路の内壁に着脱自在となっていてもよい（請求項３）。
【０００８】
さらに、前記水位バッファがマウントに着脱自在であってもよい（請求項４）。
【０００９】
また、前記マウントがスリットを有すると共に、前記水位バッファのバッファ本体が下部にＬ字部を有し、このＬ字部が前記スリットに差し込まれてマウントに係止されるように構成してあってもよい（請求項５）。
【００１０】
一方、上記目的を達成するために、本考案の水位バッファは、水路内を流れる流体の流量を前記流体中に潜水した状態で測定するセンサの下流側に配置され、前記水路の下部を流れる流体を堰止めるように構成されたことを特徴としている（請求項６）。
【００１１】
また、前記水路の下部内壁に密接するシール材と、このシール材が上流部の周縁に設けられたバッファ本体とを備え、前記バッファ本体の上流部の上面が下流側ほど高くなるように傾斜していてもよい（請求項７）。
【００１２】
さらに、前記バッファ本体が屈曲状態で連設された前記上流部と下流部とからなる縦断面ほぼへの字型の板状をしており、前記下流部が水路内壁に当接してバッファ本体の姿勢を維持するように構成されていてもよい（請求項８）。
【考案の効果】
【００１３】
請求項１〜８に係る本考案によれば、小流量、低水位の流体であってもその流量を良好に測定することができる流量測定装置およびこの装置に用いられる水位バッファが得られる。
【００１４】
詳しく説明すると、請求項１および６に係る考案では、水路内を流れる流体が小流量・低水位となったときにでも、水位バッファの上流側における流体の水位が嵩上げされ、水位バッファの上流側に配置されたセンサの潜水状態を良好に維持することができるので、潜水状態で作動するセンサを用いた流量測定を確実に行うことができる。しかも、前記流体を堰止める水位バッファは、水路内を流れる流体を整流化し前記センサ付近における乱流や波立ちの発生を抑え、センサの計測条件、測定環境を良好とするので、高精度な流量測定の実現にも寄与する。
【００１５】
そのうえ、請求項２および７に係る考案では、シール材により水位バッファの上流側の流体の水位を確実に嵩上げすることができ、また、バッファ本体の上流部の上面を適宜に傾斜させることにより、バッファ本体の上流側における流体中の汚物等の堆積を防止して、前記堆積がセンサによる測定に悪影響を及ぼすことも回避され、衛生面でも向上を図ることができる。
【００１６】
さらに、請求項３に係る考案では、マウントによってセンサおよび水位バッファの設置等を簡便に行うことができる。
【００１７】
また、請求項４および５に係る考案では、水路内を流れる流体の流量や水路の形状等に応じて水位バッファの着脱を行うことができ、汎用性の点で優れた流量測定装置が得られる。
【００１８】
一方、請求項８に係る考案では、バッファ本体の形状がシンプルであるため、容易かつ低コストで製造可能な水位バッファが得られる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本考案の第１の実施の形態に係る流量測定装置の構成を概略的に示す斜視図である。図１に示すように、この実施の形態の流量測定装置は、水路１内を矢印Ｆで示す方向に流れる流体中に潜水した状態で作動する流速センサ２および水位センサ３を備え、これらのセンサ２，３を用いて前記流体の流量を測定するように構成されている。ここで、前記水路１は下水道を構成する縦断面ほぼ円形状の下水管からなり、この下水管（水路）１内を流れる前記流体は下水または排水である。
【００２０】
また、前記流速センサ２は超音波ドップラー式流速分布センサ（音響ドップラー流速プロファイラー）で、上流側の面に超音波受発信面部（図示していない）を有している。一方、前記水位センサ３は圧力式水位センサであり、流速センサ２の下流側の面にジョイント４を介して接続されている。そして、流速センサ２、水位センサ３に接続されたケーブル５，６は、水路１の外部にある携帯型の流量計本体（図示していない）に繋がっている。この流量計本体は、流速センサ２による流速の測定結果から平均流速を導出する一方、水位センサ３により測定した水位から、水路１内における流体が通過した部分の縦断面積の平均値（平均面積）を算出し、前記平均流速と平均面積とを乗算して、前記流体の流量を求めるように構成されている。そのため、前記流量計本体は、適宜の演算部、表示部、入力部等を有している。
【００２１】
そして、前記センサ２，３は、耐腐食性、防錆性を有する材料（例えばステンレス等の金属）で成形されたマウント（取付台）７に取り付けられ、このマウント７によって水路１の下部（管底部）に固定保持されている。図２（Ａ）および（Ｂ）は、前記マウント７の構成を概略的に示す側面図および展開平面図であり、図１並びに図２（Ａ）および（Ｂ）に示すように、前記マウント７は、縦断面ほぼ円弧状で上部が切り欠かれた（開放された）形状の本体部分８と、この本体部分８の下部に連設されたセンサ取付部９および水位バッファ取付部１０とを備えている。
【００２２】
ここで、前記本体部分８は、縮径方向に弾性変形した状態で水路１内に挿入され、挿入後に拡径方向に働く復元力により水路１の内壁に圧接し、これにより、マウント７が水路１に固定された状態となるように構成されている。なお、マウント７を水路１から取り外すときには、本体部分８の両開放端から下側に向けて延びる二つの把持部１１，１１を用いて本体部分８を縮径方向に弾性変形させればよく、これにより、マウント７は水路１の内壁に着脱自在となっている。さらに、本体部分８には、前記ケーブル５，６を束ねる複数の結束部材１２を固定するための貫通孔１３が適宜の位置に設けられている。
【００２３】
また、前記センサ取付部９は、本体部分８から上流側に向かって延びており、その先端部（上流部）に前記流速センサ２がねじ止め等の適宜の手段により取り付けられている。これに対し、前記水位バッファ取付部１０は、本体部分８から下流側に向かって延び、後述する水位バッファ１４が着脱自在に取り付けられる構造となっている。なお、前記水位センサ３は、流速センサ２の下流側の面にジョイント４を介して接続されているので、センサ取付部９に直接取り付ける必要はないが、流速センサ２と同様にねじ止め等の適宜の手段によりセンサ取付部９の先端部に取り付けられていてもよい。
【００２４】
一方、前記水路１の下部（管底部）におけるセンサ２，３の下流側には、図１に示すように、水路１の下部を流れる流体を堰止める水位バッファ１４が配置されている。この水位バッファ１４は、水路１内を流れる流体が小流量・低水位となったときに、水路１の下部を塞いで下部を流れる流体を堰止め、堰止めた前記流体によりセンサ２，３の潜水状態を維持することができるようにセンサ２，３付近の流体の水位を調整するものである。
【００２５】
図３（Ａ）は、前記水位バッファ１４の構成を概略的に示す平面図である。図１および図３（Ａ）に示すように、水位バッファ１４は、水路１の下部内壁に密接するほぼ円弧状のシール材１５と、このシール材１５が上流部１６の周縁に設けられたバッファ本体１７とを備えている。
【００２６】
図３（Ｂ）および（Ｃ）は、前記バッファ本体１７の構成を概略的に示す側面図および正面図である。図１並びに図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、前記バッファ本体１７は、マウント７と同様に、耐腐食性、防錆性を有する材料（例えばステンレス等の金属）で成形され、屈曲状態で連設されたともにほぼ半円形状である前記上流部１６と下流部１８とからなる縦断面ほぼへの字型の板状をしている。すなわち、前記バッファ本体１７の上流部１６の上面は下流側ほど高くなるように傾斜し、下流部１８の上面は下流側ほど低くなるように傾斜しており、この下流部１８が水路１内壁に当接してバッファ本体１７の姿勢を維持するように構成されている。
【００２７】
そして、水位バッファ１４をマウント７に着脱自在に取り付けることができるように、前記バッファ本体１７の下部には、Ｌ字部１９が設けられており（図３（Ａ）〜（Ｃ）参照）、このＬ字部１９が挿抜自在に差し込まれるスリット２０がマウント７の前記水位バッファ取付部１０に設けられている（図２（Ｂ）参照）。なお、前記Ｌ字部１９は、上流部１６から垂下する垂下部分２１と、この垂下部分２１の下端から下流側に向けて連設された水平部分２２とを有している。
【００２８】
上記の構成からなる流量測定装置では、水位バッファ１４によって水路１の下部を流れる流体を堰止め、その上流側にあるセンサ２，３の潜水状態を保つことができるので、水路１内を流れる流体が小流量・低水位となったときにでも、潜水状態で作動するセンサ２，３を用いた流量測定を確実に行うことができる。しかも、前記流体を堰止める水位バッファ１４を設けたことにより水路１内を流れる流体の整流化作用が働き、センサ２，３付近における乱流や波立ちの発生が抑えられて計測条件が良好となるので、高精度な流量測定を実現することもできる。
【００２９】
なお、前記水位バッファ１４の上流部１６の水路１の底壁に対する傾斜角度α（図３（Ａ）参照）は、水路１内を流れる流体中のごみ等が堆積しないように９０°未満としておくのが望ましい。
【００３０】
ここで、図４（Ａ）および（Ｂ）に示すように、縦断面が円形、卵形である水路１の他に、図４（Ｃ）に示すように、底面と左右側面のみを有する三面張りの水路１や、図４（Ｄ）および（Ｅ）に示すように、縦断面がほぼ矩形あるいは馬蹄形で底壁が湾曲している水路１がある。そして、上記第１の実施の形態に係る流量測定装置は、その構造上、図４（Ａ）に示すように縦断面がほぼ円形である水路１に特に適したものであり、また、前記マウント７の本体部分８の形状を適宜に変形させることにより、図４（Ｂ）に示すような縦断面が卵形や楕円形の水路１にも好適に用いることができる。
【００３１】
そして、以下に、図４（Ｃ）に示すような三面張りの水路１に用いて好適な流量測定装置について説明する。
【００３２】
図５（Ａ）は、第２の実施の形態に係る流量測定装置の構成を概略的に示す斜視図である。なお、第１の実施の形態に示したものと同一または同等の部材等については、同じ符号を付しその説明を省略する。第２の実施形態に係る流量測定装置は、第１の実施形態の流量測定装置と比べて、前記流量計本体にケーブル５，６を介して接続されたセンサ２，３を備えている点で共通し、マウント７を備えず、前記センサ２，３の固定保持に水位バッファ２３を用いている点で相違している。以下、水位バッファ２３の構成について詳述する。なお、図５（Ａ）において、センサ２，３に接続されたケーブル５，６の全体を図示していないが、ケーブル５，６は適宜に水路１の外部に引き出されている。
【００３３】
前記水位バッファ２３は、水路１の下部の内壁（底壁および左右側壁の下部分）に密接するシール材２４と、このシール材２４が上流部２５の周縁に設けられたバッファ本体２６とを備えている。
【００３４】
図５（Ｂ）および（Ｃ）は、前記バッファ本体２６の構成を概略的に示す平面図および側面図である。図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、前記バッファ本体２６は、縦断面ほぼへの字型の板状となるように屈曲状態で連設されたともにほぼ矩形状である前記上流部２５および下流部２７と、上流部２５から上流側に向かって延び、その先端部（上流部）に流速センサ２がねじ止め等の適宜の手段により取り付けられるセンサ取付部２８とを備えている。
【００３５】
なお、前記バッファ本体２６の上流部２５の上面は下流側ほど高くなるように傾斜し、下流部２７の上面は下流側ほど低くなるように傾斜しており、この下流部２７が水路１内壁に当接してバッファ本体２６の姿勢を維持するように構成されている。また、上流部２５および下流部２７の横幅は、水路１の横幅とほぼ同じかそれより若干小さくなるように形成されている。
【００３６】
そして、前記水位バッファ２３は、下流部２７の下流側に延設され水路１の底壁に沿うように形成された水平部分２９にアンカーボルト（図示していない）を打設することにより、水路１の底壁に固定される。そのため、前記水平部分２９にはアンカーボルト挿通用の穴３０が複数（図示例では三つ）設けられている。
【００３７】
上記の構成からなる第２の実施形態の流量測定装置では、第１の実施形態の流量測定装置と同様の効果を得ることができ、特に三面張りの水路１に用いて好適である。
【００３８】
なお、水路１の内壁が平面ではなく湾曲面である場合には、そのような面に沿うように上流部２５の上流端や下流部２７の下流端を湾曲させて形成すればよい。例えば、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、水路１の底壁が中央側ほど低くなるように湾曲している場合には、前記上流部２５の上流端がその中央側ほど上流側に位置し、かつ中央側ほど低くなるように湾曲させるとともに、下流部２７の下流端がその中央側ほど下流側に位置し、かつ中央側ほど低くなるように湾曲させればよい。ここで、図６（Ａ）〜（Ｃ）には、縦断面がほぼ矩形または馬蹄形であり底壁が中央側ほど低くなるように湾曲した水路１に用いて好適なように構成された流量測定装置およびこの装置に用いられる水位バッファ２３を示している。
【００３９】
本考案は、上記実施の形態に限られず、種々に変形して実施することができる。例えば、第１および第２の実施の形態において、水位バッファ１４，２３にそれぞれシール材１５，２４を設けているが、シール材１５，２４を設けなくてもよく、特に水路１の横幅あるいは管径が比較的大きい場合（例えば１５００〜２０００ｍｍ以上の管径を有する場合）などにはバッファ本体１７，２６のみで十分に流体を堰止めることができる。
【００４０】
また、第２の実施の形態では、水位バッファ２３にセンサ２，３を保持させているが、このような構成に限られず、水路１の下部に対する水位バッファ２３の固定とは別に、水路１の下部に対するセンサ２，３の固定をアンカーボルト等を用いて適宜に行ってもよい。この場合、水位バッファ２３に設けた上記センサ取付部２８は不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本考案の第１の実施の形態に係る流量測定装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】（Ａ）および（Ｂ）は、上記実施の形態におけるマウントの構成を概略的に示す側面図および展開平面図である。
【図３】（Ａ）は、上記実施の形態における水位バッファの構成を概略的に示す平面図、（Ｂ）および（Ｃ）は、前記水位バッファのバッファ本体の構成を概略的に示す側面図および正面図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｅ）は、それぞれ形状が異なる水路の構成を概略的に示す縦断面図である。
【図５】（Ａ）は、第２の実施の形態に係る流量測定装置の構成を概略的に示す斜視図、（Ｂ）および（Ｃ）は、第２の実施の形態におけるバッファ本体の構成を概略的に示す平面図および側面図である。
【図６】（Ａ）は、第２の実施の形態に係る流量測定装置の変形例の構成を概略的に示す斜視図、（Ｂ）および（Ｃ）は、この変形例におけるバッファ本体の構成を概略的に示す平面図および側面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  水路
２  流速センサ
３  水位センサ
１４  水位バッファ
【図１】
0003115251.tif 000003
【図２】
0003115251.tif 000004
【図３】
0003115251.tif 000005
【図４】
0003115251.tif 000006
【図５】
0003115251.tif 000007
【図６】
0003115251.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成17年8月12日(2005.8.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
水路内を流れる流体の流量を前記流体中に潜水した状態で測定するセンサと、当該センサの下流側に配置され前記水路の下部を流れる流体を堰止める水位バッファとを備えたことを特徴とする流量測定装置。
【請求項２】
前記水位バッファが、前記水路の内壁に密接するシール材と、このシール材が上流部の周縁に設けられたバッファ本体とを備え、前記バッファ本体の上流部の上面が下流側ほど高くなるように傾斜している請求項１に記載の流量測定装置。
【請求項３】
前記センサおよび水位バッファが取り付けられるマウントを備え、このマウントは水路の内壁に着脱自在となっている請求項１または２に記載の流量測定装置。
【請求項４】
前記水位バッファがマウントに着脱自在である請求項３に記載の流量測定装置。
【請求項５】
前記マウントがスリットを有すると共に、前記水位バッファのバッファ本体が下部にＬ字部を有し、このＬ字部が前記スリットに差し込まれてマウントに係止されるように構成してある請求項３または４に記載の流量測定装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の流量測定装置に用いられる水位バッファであって、前記水路の下部を流れる流体を堰止める堰止め部を有することを特徴とする水位バッファ。
【請求項７】
前記水路の下部内壁に密接するシール材と、前記堰止め部を構成する上流部の周縁に前記シール材が設けられたバッファ本体とを備え、前記バッファ本体の上流部の上面が下流側ほど高くなるように傾斜している請求項６に記載の水位バッファ。
【請求項８】
前記バッファ本体が屈曲状態で連設された前記上流部と下流部とからなる縦断面ほぼへの字型の板状をしており、前記下流部が水路内壁に当接してバッファ本体の姿勢を維持するように構成されている請求項７に記載の水位バッファ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、例えば、下水道内を流れる下水の流量を測定するための流量測定装置およびこの装置に用いられる水位バッファに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば下水道等の水路内を流れる流体（下水や排水）の流量を、前記流体中に潜水した状態で測定するセンサが従来より用いられている。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前記センサは、潜水状態でなければ流量の測定を行えず、水路内の流体が小流量、低水位である場合、測定が困難になるという問題があった。
【０００４】
この考案は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、小流量、低水位の流体であってもその流量を良好に測定することができる流量測定装置およびこの装置に用いられる水位バッファを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本考案の流量測定装置は、水路内を流れる流体の流量を前記流体中に潜水した状態で測定するセンサと、当該センサの下流側に配置され前記水路の下部を流れる流体を堰止める水位バッファとを備えたことを特徴としている（請求項１）。
【０００６】
前記流量測定装置において、前記水位バッファが、前記水路の内壁に密接するシール材と、このシール材が上流部の周縁に設けられたバッファ本体とを備え、前記バッファ本体の上流部の上面が下流側ほど高くなるように傾斜していてもよい（請求項２）。
【０００７】
また、前記流量測定装置において、前記センサおよび水位バッファが取り付けられるマウントを備え、このマウントは水路の内壁に着脱自在となっていてもよい（請求項３）。  
【０００８】
さらに、前記水位バッファがマウントに着脱自在であってもよい（請求項４）。
【０００９】
また、前記マウントがスリットを有すると共に、前記水位バッファのバッファ本体が下部にＬ字部を有し、このＬ字部が前記スリットに差し込まれてマウントに係止されるように構成してあってもよい（請求項５）。
【００１０】
一方、上記目的を達成するために、本考案の水位バッファは、請求項１〜５のいずれかに記載の流量測定装置に用いられる水位バッファであって、前記水路の下部を流れる流体を堰止める堰止め部を有することを特徴としている（請求項６）。
【００１１】
また、前記水路の下部内壁に密接するシール材と、前記堰止め部を構成する上流部の周縁に前記シール材が設けられたバッファ本体とを備え、前記バッファ本体の上流部の上面が下流側ほど高くなるように傾斜していてもよい（請求項７）。
【００１２】
さらに、前記バッファ本体が屈曲状態で連設された前記上流部と下流部とからなる縦断面ほぼへの字型の板状をしており、前記下流部が水路内壁に当接してバッファ本体の姿勢を維持するように構成されていてもよい（請求項８）。
【考案の効果】
【００１３】
請求項１〜８に係る本考案によれば、小流量、低水位の流体であってもその流量を良好に測定することができる流量測定装置およびこの装置に用いられる水位バッファが得られる。
【００１４】
詳しく説明すると、請求項１および６に係る考案では、水路内を流れる流体が小流量・低水位となったときにでも、水位バッファの上流側における流体の水位が嵩上げされ、水位バッファの上流側に配置されたセンサの潜水状態を良好に維持することができるので、潜水状態で作動するセンサを用いた流量測定を確実に行うことができる。しかも、前記流体を堰止める水位バッファは、水路内を流れる流体を整流化し前記センサ付近における乱流や波立ちの発生を抑え、センサの計測条件、測定環境を良好とするので、高精度な流量測定の実現にも寄与する。
【００１５】
そのうえ、請求項２および７に係る考案では、シール材により水位バッファの上流側の流体の水位を確実に嵩上げすることができ、また、バッファ本体の上流部の上面を適宜に傾斜させることにより、バッファ本体の上流側における流体中の汚物等の堆積を防止して、前記堆積がセンサによる測定に悪影響を及ぼすことも回避され、衛生面でも向上を図ることができる。
【００１６】
さらに、請求項３に係る考案では、マウントによってセンサおよび水位バッファの設置等を簡便に行うことができる。
【００１７】
また、請求項４および５に係る考案では、水路内を流れる流体の流量や水路の形状等に応じて水位バッファの着脱を行うことができ、汎用性の点で優れた流量測定装置が得られる。
【００１８】
一方、請求項８に係る考案では、バッファ本体の形状がシンプルであるため、容易かつ低コストで製造可能な水位バッファが得られる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本考案の第１の実施の形態に係る流量測定装置の構成を概略的に示す斜視図である。図１に示すように、この実施の形態の流量測定装置は、水路１内を矢印Ｆで示す方向に流れる流体中に潜水した状態で作動する流速センサ２および水位センサ３を備え、これらのセンサ２，３を用いて前記流体の流量を測定するように構成されている。ここで、前記水路１は下水道を構成する縦断面ほぼ円形状の下水管からなり、この下水管（水路）１内を流れる前記流体は下水または排水である。
【００２０】
また、前記流速センサ２は超音波ドップラー式流速分布センサ（音響ドップラー流速プロファイラー）で、上流側の面に超音波受発信面部（図示していない）を有している。一方、前記水位センサ３は圧力式水位センサであり、流速センサ２の下流側の面にジョイント４を介して接続されている。そして、流速センサ２、水位センサ３に接続されたケーブル５，６は、水路１の外部にある携帯型の流量計本体（図示していない）に繋がっている。この流量計本体は、流速センサ２による流速の測定結果から平均流速を導出する一方、水位センサ３により測定した水位から、水路１内における流体が通過した部分の縦断面積の平均値（平均面積）を算出し、前記平均流速と平均面積とを乗算して、前記流体の流量を求めるように構成されている。そのため、前記流量計本体は、適宜の演算部、表示部、入力部等を有している。
【００２１】
そして、前記センサ２，３は、耐腐食性、防錆性を有する材料（例えばステンレス等の金属）で成形されたマウント（取付台）７に取り付けられ、このマウント７によって水路１の下部（管底部）に固定保持されている。図２（Ａ）および（Ｂ）は、前記マウント７の構成を概略的に示す側面図および展開平面図であり、図１並びに図２（Ａ）および（Ｂ）に示すように、前記マウント７は、縦断面ほぼ円弧状で上部が切り欠かれた（開放された）形状の本体部分８と、この本体部分８の下部に連設されたセンサ取付部９および水位バッファ取付部１０とを備えている。
【００２２】
ここで、前記本体部分８は、縮径方向に弾性変形した状態で水路１内に挿入され、挿入後に拡径方向に働く復元力により水路１の内壁に圧接し、これにより、マウント７が水路１に固定された状態となるように構成されている。なお、マウント７を水路１から取り外すときには、本体部分８の両開放端から下側に向けて延びる二つの把持部１１，１１を用いて本体部分８を縮径方向に弾性変形させればよく、これにより、マウント７は水路１の内壁に着脱自在となっている。さらに、本体部分８には、前記ケーブル５，６を束ねる複数の結束部材１２を固定するための貫通孔１３が適宜の位置に設けられている。
【００２３】
また、前記センサ取付部９は、本体部分８から上流側に向かって延びており、その先端部（上流部）に前記流速センサ２がねじ止め等の適宜の手段により取り付けられている。これに対し、前記水位バッファ取付部１０は、本体部分８から下流側に向かって延び、後述する水位バッファ１４が着脱自在に取り付けられる構造となっている。なお、前記水位センサ３は、流速センサ２の下流側の面にジョイント４を介して接続されているので、センサ取付部９に直接取り付ける必要はないが、流速センサ２と同様にねじ止め等の適宜の手段によりセンサ取付部９の先端部に取り付けられていてもよい。
【００２４】
一方、前記水路１の下部（管底部）におけるセンサ２，３の下流側には、図１に示すように、水路１の下部を流れる流体を堰止める堰止め部１６（詳細は後述する）を有する水位バッファ１４が配置されている。この水位バッファ１４は、水路１内を流れる流体が小流量・低水位となったときに、水路１の下部を塞いで下部を流れる流体を堰止め、堰止めた前記流体によりセンサ２，３の潜水状態を維持することができるようにセンサ２，３付近の流体の水位を調整するものである。
【００２５】
図３（Ａ）は、前記水位バッファ１４の構成を概略的に示す平面図である。図１および図３（Ａ）に示すように、水位バッファ１４は、水路１の下部内壁に密接するほぼ円弧状のシール材１５と、堰止め部１６を構成する上流部の周縁に前記シール材１５が設けられたバッファ本体１７とを備えている。
【００２６】
図３（Ｂ）および（Ｃ）は、前記バッファ本体１７の構成を概略的に示す側面図および正面図である。図１並びに図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、前記バッファ本体１７は、マウント７と同様に、耐腐食性、防錆性を有する材料（例えばステンレス等の金属）で成形され、屈曲状態で連設されたともにほぼ半円形状である前記堰止め部（上流部）１６とこの堰止め部１６の下流側に設けられた下流部１８とからなる縦断面ほぼへの字型の板状をしている。すなわち、前記バッファ本体１７の堰止め部１６の上面は下流側ほど高くなるように傾斜し、下流部１８の上面は下流側ほど低くなるように傾斜しており、この下流部１８が水路１内壁に当接してバッファ本体１７の姿勢を維持するように構成されている。
【００２７】
そして、水位バッファ１４をマウント７に着脱自在に取り付けることができるように、前記バッファ本体１７の下部には、Ｌ字部１９が設けられており（図３（Ａ）〜（Ｃ）参照）、このＬ字部１９が挿抜自在に差し込まれるスリット２０がマウント７の前記水位バッファ取付部１０に設けられている（図２（Ｂ）参照）。なお、前記Ｌ字部１９は、堰止め部１６から垂下する垂下部分２１と、この垂下部分２１の下端から下流側に向けて連設された水平部分２２とを有している。
【００２８】
上記の構成からなる流量測定装置では、水位バッファ１４によって水路１の下部を流れる流体を堰止め、その上流側にあるセンサ２，３の潜水状態を保つことができるので、水路１内を流れる流体が小流量・低水位となったときにでも、潜水状態で作動するセンサ２，３を用いた流量測定を確実に行うことができる。しかも、前記流体を堰止める水位バッファ１４を設けたことにより水路１内を流れる流体の整流化作用が働き、センサ２，３付近における乱流や波立ちの発生が抑えられて計測条件が良好となるので、高精度な流量測定を実現することもできる。
【００２９】
なお、前記水位バッファ１４の堰止め部１６の水路１の底壁に対する傾斜角度α（図３（Ａ）参照）は、水路１内を流れる流体中のごみ等が堆積しないように９０°未満としておくのが望ましい。
【００３０】
ここで、図４（Ａ）および（Ｂ）に示すように、縦断面が円形、卵形である水路１の他に、図４（Ｃ）に示すように、底面と左右側面のみを有する三面張りの水路１や、図４（Ｄ）および（Ｅ）に示すように、縦断面がほぼ矩形あるいは馬蹄形で底壁が湾曲している水路１がある。そして、上記第１の実施の形態に係る流量測定装置は、その構造上、図４（Ａ）に示すように縦断面がほぼ円形である水路１に特に適したものであり、また、前記マウント７の本体部分８の形状を適宜に変形させることにより、図４（Ｂ）に示すような縦断面が卵形や楕円形の水路１にも好適に用いることができる。
【００３１】
そして、以下に、図４（Ｃ）に示すような三面張りの水路１に用いて好適な流量測定装置について説明する。
【００３２】
図５（Ａ）は、第２の実施の形態に係る流量測定装置の構成を概略的に示す斜視図である。なお、第１の実施の形態に示したものと同一または同等の部材等については、同じ符号を付しその説明を省略する。第２の実施形態に係る流量測定装置は、第１の実施形態の流量測定装置と比べて、前記流量計本体にケーブル５，６を介して接続されたセンサ２，３を備えている点で共通し、マウント７を備えず、前記センサ２，３の固定保持に水位バッファ２３を用いている点で相違している。以下、水位バッファ２３の構成について詳述する。なお、図５（Ａ）において、センサ２，３に接続されたケーブル５，６の全体を図示していないが、ケーブル５，６は適宜に水路１の外部に引き出されている。
【００３３】
前記水位バッファ２３は、水路１の下部の内壁（底壁および左右側壁の下部分）に密接するシール材２４と、堰止め部２５を構成する上流部の周縁に前記シール材２４が設けられたバッファ本体２６とを備えている。
【００３４】
図５（Ｂ）および（Ｃ）は、前記バッファ本体２６の構成を概略的に示す平面図および側面図である。図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、前記バッファ本体２６は、縦断面ほぼへの字型の板状となるように屈曲状態で連設されたともにほぼ矩形状である前記堰止め部（上流部）２５およびこの堰止め部２５の下流側に設けられた下流部２７と、堰止め部２５から上流側に向かって延び、その先端部（上流部）に流速センサ２がねじ止め等の適宜の手段により取り付けられるセンサ取付部２８とを備えている。
【００３５】
なお、前記バッファ本体２６の堰止め部２５の上面は下流側ほど高くなるように傾斜し、下流部２７の上面は下流側ほど低くなるように傾斜しており、この下流部２７が水路１内壁に当接してバッファ本体２６の姿勢を維持するように構成されている。また、堰止め部２５および下流部２７の横幅は、水路１の横幅とほぼ同じかそれより若干小さくなるように形成されている。
【００３６】
そして、前記水位バッファ２３は、下流部２７の下流側に延設され水路１の底壁に沿うように形成された水平部分２９にアンカーボルト（図示していない）を打設することにより、水路１の底壁に固定される。そのため、前記水平部分２９にはアンカーボルト挿通用の穴３０が複数（図示例では三つ）設けられている。
【００３７】
上記の構成からなる第２の実施形態の流量測定装置では、第１の実施形態の流量測定装置と同様の効果を得ることができ、特に三面張りの水路１に用いて好適である。
【００３８】
なお、水路１の内壁が平面ではなく湾曲面である場合には、そのような面に沿うように堰止め部２５の上流端や下流部２７の下流端を湾曲させて形成すればよい。例えば、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、水路１の底壁が中央側ほど低くなるように湾曲している場合には、前記堰止め部２５の上流端がその中央側ほど上流側に位置し、かつ中央側ほど低くなるように湾曲させるとともに、下流部２７の下流端がその中央側ほど下流側に位置し、かつ中央側ほど低くなるように湾曲させればよい。ここで、図６（Ａ）〜（Ｃ）には、縦断面がほぼ矩形または馬蹄形であり底壁が中央側ほど低くなるように湾曲した水路１に用いて好適なように構成された流量測定装置およびこの装置に用いられる水位バッファ２３を示している。
【００３９】
本考案は、上記実施の形態に限られず、種々に変形して実施することができる。例えば、第１および第２の実施の形態において、水位バッファ１４，２３にそれぞれシール材１５，２４を設けているが、シール材１５，２４を設けなくてもよく、特に水路１の横幅あるいは管径が比較的大きい場合（例えば１５００〜２０００ｍｍ以上の管径を有する場合）などにはバッファ本体１７，２６のみで十分に流体を堰止めることができる。
【００４０】
また、第２の実施の形態では、水位バッファ２３にセンサ２，３を保持させているが、このような構成に限られず、水路１の下部に対する水位バッファ２３の固定とは別に、水路１の下部に対するセンサ２，３の固定をアンカーボルト等を用いて適宜に行ってもよい。この場合、水位バッファ２３に設けた上記センサ取付部２８は不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本考案の第１の実施の形態に係る流量測定装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】（Ａ）および（Ｂ）は、上記実施の形態におけるマウントの構成を概略的に示す側面図および展開平面図である。
【図３】（Ａ）は、上記実施の形態における水位バッファの構成を概略的に示す平面図、（Ｂ）および（Ｃ）は、前記水位バッファのバッファ本体の構成を概略的に示す側面図および正面図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｅ）は、それぞれ形状が異なる水路の構成を概略的に示す縦断面図である。
【図５】（Ａ）は、第２の実施の形態に係る流量測定装置の構成を概略的に示す斜視図、（Ｂ）および（Ｃ）は、第２の実施の形態におけるバッファ本体の構成を概略的に示す平面図および側面図である。
【図６】（Ａ）は、第２の実施の形態に係る流量測定装置の変形例の構成を概略的に示す斜視図、（Ｂ）および（Ｃ）は、この変形例におけるバッファ本体の構成を概略的に示す平面図および側面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  水路
２  流速センサ
３  水位センサ
１４  水位バッファ