(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
陸上設置部と、海中設置部と、前記陸上設置部と前記海中設置部とを接続する、電力伝送ラインを含む伝送ケーブル部と、
前記海中設置部は、海中の電位差を検出する電極と、前記電極で検出された電位差を増幅する増幅器と、前記増幅器を駆動するための電池とを備え、
前記陸上設置部は、前記電力伝送ラインを通じて前記電池を充電するための電源と、制御部とを備えた海中電位測定装置であって、
前記電力伝送ラインには、前記電池と前記電源との間の接続を接／断するスイッチが設けられており、
前記制御部は、前記電池を充電するときは前記スイッチを接にするとともに、電位差の測定中は前記スイッチを断にする
ことを特徴とする海中電位測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、海中の電位を測定する海中電位測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、海中電位測定装置は、海中設置部と、伝送ケーブル部と、陸上設置部から構成され、従来構成上、図１、図２、図３に示すタイプのものがある。図１の海中電位測定装置は、海中設置部１には電極４A 、４B のみを備え、陸上設置部３に商用の電源部５及び増幅器６を設けたものである。図２の海中電位測定装置は、海中設置部１に電極４A 、４B と、増幅器６を備え、陸上設置部３に商用の電源部５を設けたものである。また、図３の海中電位測定装置は、海中設置部１に電極４A 、４B 、増幅器６及び商用電源部５を備えたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の海中電位測定装置のうち、図１に示すものは、増幅器を陸上設置部に設けるものであるからＳ／Ｎが悪いという問題がある。図２、図３に示すものは、海中設置部に増幅器を備えるものであるから、Ｓ／Ｎは改善されているが、増幅器に電力を供給する電源ラインから商用周波数及びその高調波成分が増幅器に混入する。そのため、増幅器にて微小な信号を十分に増幅することができないし、またこれらの周波数成分の電位を測定することができない、という問題があった。
【０００４】
この発明は上記問題点に着目してなされたものであって、電源系統から混入する商用周波数及びその高調波成分の雑音を低減する海中電位測定装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の海中電位測定装置は、陸上設置部と、海中設置部と、前記陸上設置部と前記海中設置部とを接続する、電力伝送ラインを含む伝送ケーブル部と、前記海中設置部は、海中の電位差を検出する電極と、前記電極で検出された電位差を増幅する増幅器と、前記増幅器を駆動するための電池とを備え、前記陸上設置部は、前記電力伝送ラインを通じて前記電池を充電するための電源と、制御部とを備えた海中電位測定装置であって、前記電力伝送ラインには、前記電池と前記電源との間の接続を接／断するスイッチが設けられており、前記制御部は、前記電池を充電するときは前記スイッチを接にするとともに、電位差の測定中は前記スイッチを断にすることを特徴とする。
【０００６】
この海中電位測定装置では、測定時はスイッチを断しておき、電池で増幅器を駆動する。そのため、増幅器に商用周波数及びその高調波成分の雑音が混入するのを避けることができる。電池の電圧が低下してきた時点で、あるいは一定時間毎にスイッチをオンして、電池を電源部からスイッチを介して充電する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態により、この発明をさらに詳細に説明する。図４は、この発明の一実施形態である海中電位測定装置の原理的構成を示すブロック図である。この実施形態海中電位測定装置は、海中設置部１と、伝送ケーブル部２と、陸上設置部３とから構成されている。
【０００８】
海中設置部１には、海中の電位差を検出する電極４A 、４B と、検出した電位差つまり電圧を増幅する増幅器６と、この増幅器６を駆動するための電池７と、制御信号ＣＳによって接／断されるスイッチ８とを備えている。電池７は充電可能なものが使用される。陸上設置部３には商用電源部５を備えるほか、制御信号ＣＳを出力し、また増幅器６からの出力を信号処理する制御部３ａを備えている。電源部５と電池７間は、電力伝送ライン９で接続され、この電力伝送ライン９にスイッチ８が接続されている。また、増幅器６の出力は出力信号線１０によって陸上設置部３に伝送される。
【０００９】
この実施形態海中電位測定装置は、通常、スイッチ８を断しており、電池７によって増幅器６が駆動され、増幅器６は電極４A 、４B の電位差を検出し、その出力を出力信号線１０により、陸上設置部３に伝送する。電池７を充電する時は信号ＣＳによってスイッチ８を“接”にし、電源部５より電力伝送ライン９、スイッチ８を経て、電力を伝送する。充電は定期的に信号ＣＳを送るようにしているが、電池７の電圧低下検知回路を海中設置部１に設けておき、電圧低下検知でスイッチ８をオンしてもよい。
【００１０】
図５は、この発明の他の実施形態海中電位測定装置の構成を示すブロック図である。この実施形態海中電位測定装置は、電池への充電に使用する電力伝送ライン９の接／断をリレーにより行うものである。海中設置部１には海中電位を検出する電極４A 、４B と、増幅器６と、充電可能な電池７と、リレーコイル１５、１６と、リレー接点１５ａ、１６ａとを備えている。リレー接点１５ａは電力伝送ライン９に接続され、リレー接点１６ａは電池７と、増幅器６の電源電圧端子間に接続されている。
【００１１】
陸上設置部３には、商用電源部５の他に絶縁アンプ１１、リレー用電源１２、操作スイッチ１３、１４等を備える制御部３ａを有する。操作スイッチ１３、１４はライン１７、１８により、リレーコイル１５、１６がリレー用電源１２に並列接続される回路を個別に接／断するために設けている。
この海中電位測定装置において、電池７を充電する場合は、陸上設置部３のスイッチ１３をオンする。これにより、リレーコイル１５が通電され、リレー接点１５ａを接とする。商用電源部５から電力伝送ライン９、リレー接点１５ａを介し、電池７が充電される。海中電位を測定する時は、陸上設置部３のスイッチ１４をオンする。これにより、リレーコイル１６に通電され、リレー接点１６ａを接とする。電池７の電圧がリレー接点１６ａを通して増幅器６に与えられ、増幅器６の駆動によって電極４A 、４B の電位差が検出され、増幅器６の出力が出力信号１０を経て、絶縁アンプ１１に出力される。絶縁アンプ１１は海中設置部１と商用電源部５の電源ライン及びアースの間に、閉回路ができないようにし、商用電源周波数及びその高調波成分の低減を行っている。測定を実行しない時は、スイッチ１４をオフし、リレー接点１６ａを開いておくと、電池７の消耗を軽減できる。
【００１２】
なお、商用電源部５からの電源電圧は、商用電源から直流電圧に変換されたものであってもよい。
リレーコイル１５、１６の通電は、スイッチ１３、１４で制御しているが、電池７の残容量（電圧）を検知し、これにより制御してもよい。また、電極を２対使用し、２軸化する場合は１軸につき電池、充電ライン、及びこれを接／断するスイッチを使用するとよい。これにより、微小電圧を測定する必要のない場合は電池を充電しながら測定することも可能となる。また、海中設置部は電気的にフローティング状態となり、海中の電位分布を乱さない。
【００１３】
【発明の効果】
この発明によれば、測定時にはスイッチを切断しておき、電池で増幅器を駆動するので、増幅器に商用電源周波数及びその高調波の雑音が混入することがなくなり、微小電位でも精度よく測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の海中電位測定装置の一例を示すブロック図である。
【図２】従来の海中電位測定装置の他の例を示すブロック図である。
【図３】従来の海中電位測定装置の他の例を示すブロック図である。
【図４】この発明の一実施形態である海中電位測定装置の基本構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の他の実施形態である海中電位測定装置の基本構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１              海中設置部
２              伝送ケーブル部
３              陸上設置部
４A 、４B       電極
５              商用電源部
６              増幅部
７              電池
９              電力伝送ライン
１０            出力信号線
１３、１４      スイッチ
１５、１６      リレーコイル
１５ａ、１６ａ  リレー接点
【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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