(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高位置の計測点と低位置の基準点との２点間の高さを計測する高さ計測装置であって、
前記計測点に設置されて、専用の架台に支持され、前記計測点からそこに溜められた液体の液面までの高さが所定の高さｈ１とされた水槽と、
前記基準点に設置されて、前記基準点から受圧部までの高さが所定の高さｈ２とされ、受圧部に導入される液体の圧力を計測する圧力計と、
前記水槽と前記圧力計との間に設けられて前記水槽に溜められている液体を前記圧力計の受圧部へ導く柔軟な管路と、
前記圧力計の計測圧力から前記高さｈ１と前記高さｈ２との差に応ずる補正演算を行って前記計測点と基準点との２点間の高さを求める高さ計測手段と
を備えたことを特徴とする高さ計測装置。
【請求項２】
請求項１に記載された高さ計測装置において、
前記計測点から前記水槽に溜められた液体の液面までの高さｈ１と前記基準点から前記圧力計の受圧部までの高さｈ２とが等しい設置状態とされている
ことを特徴とする高さ計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高位置の計測点と低位置の基準点との２点間の高さを計測する高さ計測装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、既存する階段にエスカレータ等の構造物を設置する場合、その階段の最上段（計測点）と最下段（基準点）との２点間の高さを計測する。一般に、この２点間の高さの計測は、三角測量の原理に基づいて行われている。具体的には、計測点に指標を設置し、基準点に設けた望遠鏡付きの角度測定器を用いて角度を測定し、この測定した角度から２点間の高さを求める。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、三角測量の原理に基づく高さ計測方法によると、望遠鏡により指標に照準を合わせるため、基準点と計測点との間が見通せることが必要となる。基準点と計測点との２点間が見通せなかったり、障害物が存在すると、測量が難しくなる。例えば、２点間に建造物等が存在する場合、建造物等を避けての測量となる。建造物等を避けての測量作業は手間がかかる。また、建造物等を避けて測量する場合、所望の測量箇所と実際の測量箇所との間にズレがあり、正確な高さを測量することができない。
また、三角測量の原理に基づく高さ計測方法によると、駅などの構内の階段の高さ（階高）を測量する場合、昼間は利用客がいるので、基本的には深夜帯の測量作業となる。このため、作業が長期化し、この作業の長期化と夜間作業により費用が増大する。
また、三角測量には専門技術が必要であり、専門家に階高の測量を依頼しなければならない。専門家のスケジュールに合わせて階高の測量を早期に行うと、実際に必要とする時期（エスカレータ等の構造物の製造時）の階高（実際の階高）と測量した階高との間でズレが生じることがあり、エスカレータの製造工程に支障をきたしたり、実際の階高と製造したエスカレータの階高との差が設置許容範囲を超えてしまうというような問題が生じる虞れがあった。
【０００４】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、専門技術を必要とすることなく、見通しが利かなかったり、障害物が存在するような場合でも、２点間の高さを支障なく計測することのできる高さ計測装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために本発明は、計測点（高位置の計測点）に設置されて、専用の架台に支持され、計測点からそこに溜められた液体の液面までの高さが所定の高さｈ１とされた水槽と、基準点（低位置の基準点）に設置されて、基準点から受圧部までの高さが所定の高さｈ２とされ、受圧部に導入される液体の圧力を計測する圧力計と、水槽と圧力計との間に設けられて水槽に溜められている液体を圧力計の受圧部へ導く柔軟な管路と、圧力計の計測圧力から前記高さｈ１と前記高さｈ２との差に応ずる補正演算を行って計測点と基準点との２点間の高さを求める高さ計測手段とを設けたものである。
この発明によれば、水槽に溜められている液体が柔軟な管路を通って圧力計へ導かれ、この導かれた液体の圧力が圧力計で計測され、この圧力計の計測圧力から高さｈ１（計測点から水槽に溜められた液体の液面までの高さ）と高さｈ２（基準点から圧力計の受圧部までの高さ）との差に応ずる補正演算を行って計測点と基準点との２点間の高さが求められる。水槽と圧力計とをつなぐ管路は柔軟な管路とされているので、計測点と基準点との２点間に障害物があって見通すことができないような場合でも、管路を曲げて障害物を迂回させ、２点間の高さを計測することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施の形態に基づき詳細に説明する。
図１は本発明に係る高さ計測装置の現場への設置例を示す図である。同図において、１はエスカレータ等の構造物を設置しようとする既存の階段、２はこの階段１の最上段（計測点）Ｐ１に設置された水槽、３はこの階段１の最下段（基準点）Ｐ２に設置された圧力計（差圧発信器）、４は水槽２と圧力計３との間に設けられた管路、５は圧力計３の計測圧力ＰＶから計測点Ｐ１と基準点Ｐ２との２点間の高さ（階高）Ｈを求めて表示する高さ表示装置である。
【０００７】
管路４は柔軟かつ透明な材料で形成されている。高さ表示装置５は、ＤＣ１２Ｖのバッテリ電源によって作動し、計測した高さを表示する高さ表示部５−１とバッテリ電圧を表示する電圧表示部５−２とを備えている。
【０００８】
水槽２は透明な材料で形成され、専用の架台６により計測点Ｐ１から浮上した位置に支持されている。水槽２の外周表面には水槽２に入れる液体（本実施の形態では、水）の液面位置を指示する基準線２−１が記されている。基準線２−１は赤色とされている。水槽２の底面にはこの水槽２に溜められる水の導出口２−２が設けられている。
【０００９】
圧力計３は専用の架台７により基準点Ｐ２から浮上した位置に支持されている。圧力計３には計測しようとする液体の圧力導入口３−１が設けられている。また、図には示していないが、コックと排出口が設けられており、コックを開くことにより圧力導入口３−１からの液体を必要に応じて排出口より排出できるようになっている。
【００１０】
架台６に支持された水槽２の計測点Ｐ１から基準線２−１までの高さ（架台６の底面から基準線２−１までの高さ）をｈ１とした場合、架台７に支持された圧力計３の受圧部までの高さ（架台７の底面から受圧部までの高さ）ｈ２は、ｈ２＝ｈ１とされている。
【００１１】
〔階高Ｈの計測〕
階高Ｈを計測する場合、図１に示すように、水槽２を計測点Ｐ１に設置し、圧力計３を基準点Ｐ２に設置する。そして、水槽２の底面の導出口２−２に管路４の一端を連結し、圧力計３の圧力導入口３−１に管路４の他端を連結する。そして、水槽２に水を入れる。
【００１２】
水槽２に入れられた水は、水槽２が高位置にあり圧力計３が低位置にあることから、導出口２−２から管路４を通って圧力計３の受圧部に導かれる。この際、最初は管路４に空気が溜まっていることから、圧力計３の受圧部には水が達しない。このため、圧力計３のコックを開いて空気抜きをし、圧力計３の受圧部に水槽２からの水を導く。この状態で、水槽２に基準線２−１の高さまで水を入れる。
【００１３】
なお、水槽２や管路４は透明な材料で形成されているので、水槽２や管路４内の水の状態を目視で観察することができる。水槽２や管路４内の水に気泡があると計測誤差要因となる。気泡があった場合には、圧力計３のコックを開いて水を流動させ、水中の気泡を抜く。気泡抜きを行った場合、水槽２には基準線２−１の高さまで水を追加する。気泡抜き作業を行うことにより正確な計測が可能となる。
【００１４】
この状態で、すなわち下記▲１▼，▲２▼，▲３▼の状態で、圧力計３は受圧部に加わる水の圧力を計測圧力ＰＶとして高さ表示装置５へ送る。
▲１▼圧力計３の受圧部に水槽２からの水を導いた状態．
▲２▼水槽２や管路４内の水に気泡がない状態．
▲３▼水槽２に基準線２−１の高さまで水を入れた状態．
【００１５】
この場合、圧力計３は、受圧部に導かれている水槽２からの水の圧力と大気圧との差、すなわち水槽２の基準線２−１と圧力計３の受圧部との２点間の水圧差（水頭圧）を計測圧力ＰＶとして高さ表示装置５へ送る。ここで、架台６に支持された水槽２の計測点Ｐ１から基準線２−１までの高さｈ１と架台７に支持された圧力計３の受圧部までの高さｈ２とは等しくされているので、高さ表示装置５へ送られる計測圧力ＰＶは計測点Ｐ１と基準点Ｐ２との２点間の高さＨに応じた値となる。高さ表示装置５は、圧力計３の計測圧力ＰＶから計測点Ｐ１と基準点Ｐ２との２点間の高さＨを求め、高さ表示部５−１にデジタル値で表示する。
【００１６】
本実施の形態において、水槽２と圧力計３とをつなぐ管路４は柔軟な管路とされているので、計測点Ｐ１と基準点Ｐ２との２点間に障害物があって見通すことができないような場合でも、管路４を曲げて障害物を迂回させ、２点間の高さを支障なく計測することができる。また、本実施の形態では、従来の三角測量の原理に基づいた高さ計測方法とは異なり、図１に示すように水槽２や圧力計３を現場に設置し管路４でつなぐことにより、専門技術を要せず誰でも簡単に２点間の高さを計測することができる。
【００１７】
なお、本実施の形態では、架台６に支持された水槽２の計測点Ｐ１から基準線２−１までの高さｈ１と架台７に支持された圧力計３の受圧部までの高さｈ２とを等しくしたが、必ずしも高さｈ１とｈ２とは等しくしなくてもよい。例えば、図２に示すように、圧力計３を架台７を用いずに基準点Ｐ２に直接設置するようにしてもよい。この場合、高さｈ１とｈ２とは等しくならないが、高さ表示装置５において補正演算を行うことにより２点間の高さＨを求めることができる。本実施の形態では、高さｈ１とｈ２とを等しくすることにより、水槽２の水面までの高さと圧力計３の受圧部までの高さとを相殺し、補正演算を不要としている。
【００１８】
図３に架台６における水槽２の支持例を示す。図３（ａ）は側面図、図３（ｂ）は平面図、図３（ｃ）は背面図である。架台６はステンレス製のパイプを組み合わせて形成されている。
【００１９】
すなわち、Ｕ字状に屈曲形成された右パイプ６−１および左パイプ６−２と、右パイプ６−１のＵ字状の下端側開口部に接合された右補強パイプ６−３と、左パイプ６−２のＵ字状の下端側開口部に接合された左補強パイプ６−４と、右パイプ６−１の上端部と左パイプ６−２の上端部との間に接合された上部補強パイプ６−５と、右パイプ６−１の前側下端部と左パイプ６−２の前側下端部との間に接合された下部補強パイプ６−６と、右パイプ６−１と左パイプ６−２の背面に取り付けられた背面板６−７とを有し、背面板６−７が断面「Ｌ」字状に折り曲げられて底板６−８とされ、この底板６−８に水槽２が載置されている。水槽２は円柱状とされている。
【００２０】
水槽２の外径Ａは１１４ｍｍ（１１．４ｃｍ）、高さＢは２００ｍｍ（２０ｃｍ）とされている。架台６の高さＣは４１５ｍｍ（４１．５ｃｍ）、幅Ｄは２００ｍｍ（２０ｃｍ）、奥行きＥは１８０ｍｍ（１８ｃｍ）とされている。
【００２１】
図４に架台７における圧力計３の支持例を示す。図４（ａ）は側面図、図４（ｂ）は平面図、図４（ｃ）は背面図である。架台７はステンレス製のパイプを組み合わせて形成されている。
【００２２】
すなわち、Ｕ字状に屈曲形成された右パイプ７−１および左パイプ７−２と、右パイプ７−１のＵ字状の下端側開口部に接合された右補強パイプ７−３と、左パイプ７−２のＵ字状の下端側開口部に接合された左補強パイプ７−４と、右パイプ７−１の上端部と左パイプ７−２の上端部との間に接合された上部補強パイプ７−５と、右パイプ７−１の前側下端部と左パイプ７−２の前側下端部との間に接合された下部補強パイプ７−６と、右パイプ７−１と左パイプ７−２の背面に取り付けられた背面板７−７とを有し、背面板７−７に圧力計３が取り付けられている。
【００２３】
架台７の高さＦは４５０ｍｍ（４５ｃｍ）、幅Ｇは２３０ｍｍ（２３ｃｍ）、奥行きＩは２６５ｍｍ（２６．５ｃｍ）とされている。
【００２４】
図３および図４に示した寸法関係から分かるように、本実施の形態において、水槽２と架台６とからなる計測点部１００と圧力計３と架台７とからなる基準点部２００とは軽量でコンパクトな構成とされている。また、高さ表示装置５は、計測圧力ＰＶから２点間の高さＨを求めて表示するだけであるから、小型・軽量とすることができる。
【００２５】
すなわち、本実施の形態において、計測点部１００と基準点部２００と高さ表示装置５とは、管路４を含めてひとまとめにして一人で持ち運ぶことが可能とされており、所望の場所に一人で持ち込んで設置し、計測作業を行うことができる。なお、計測点部１００の上部補強パイプ６−５と基準点部２００の上部補強パイプ７−５との間を先端にフックを設けたバンドでつなぎ、このバンドを肩にかけるなどすれば、持ち運びが楽になる。
【００２６】
なお、本実施の形態では、一例として既存の階段１の階高Ｈを測定する場合について説明したが、測定対象は階段に限られるものでないことはいうまでもなく、地形の高さを計測したりするなど、各種の高さ測定に利用することが可能である。また、本実施の形態では、水槽２に水を入れるようにしたが、水槽２に入れる液体は水に限られるものでもない。
また、本実施の形態では、高さ表示装置５において２点間の高さＨを求め、この求めた２点間の高さＨを高さ表示部５−１に表示するようにしたが、圧力計３において２点間の高さＨを求めて表示するようにしてもよい。この場合、高さ表示装置５を省略し、構成を簡略化することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように本発明によれば、水槽を高位置の計測点に設置し、圧力計を低位置の基準点に設置し、水槽を専用の架台に支持して計測点からそこに溜められた液体の液面までの高さを所定の高さｈ１とし、基準点から圧力計の受圧部までの高さを所定の高さｈ２とし、水槽と圧力計との間に水槽に溜められている液体を圧力計へ導く柔軟な管路を設け、圧力計の計測圧力から前記高さｈ１と前記高さｈ２との差に応ずる補正演算を行って計測点と基準点との２点間の高さを求めるようにしたので、計測点と基準点との２点間に障害物があって見通すことができないような場合でも管路を曲げて障害物を迂回させ２点間の高さを計測することができ、専門技術を必要とすることなく、２点間の高さを支障なく計測することができるようになる。
また、計測点から水槽に溜められた液体の液面までの高さｈ１と基準点から圧力計の受圧部までの高さｈ２とを等しい設置状態とすることにより、水槽の液面までの高さと圧力計の受圧部までの高さとを相殺し、補正演算を不要とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る高さ計測装置の現場への設置例を示す図である。
【図２】  圧力計を架台を用いずに基準点に直接設置するようにした例を示す図である。
【図３】  架台における水槽の支持例を示す図である。
【図４】  架台における圧力計の支持例を示す図である。
【符号の説明】
１…階段、２…水槽、２−１…基準線、２−２…導出口、３…圧力計、３−１…圧力導入口、４…管路、５…高さ表示装置、５−１…高さ表示部、６，７…架台、１００…計測点部、２００…基準点部、Ｐ１…計測点、Ｐ２…基準点。
【図１】
0003790081.tif 000002
【図２】
0003790081.tif 000003
【図３】
0003790081.tif 000004
【図４】
0003790081.tif 000005