2020-01-28

 水位計は河川・地下水・海面といった自然の中にあるものだけではなく、上下水道・農地・工場などに存在する用水にも用いられており、正確な計測と管理が大変重要になります。使用される場面が多種多様に分かれていることも特徴の一つで、そのために多くの種類の水位計が存在しています。実際の使用では、計器の設置方法や周辺環境による影響の強弱、そしてトラブル発生時のメンテナンスの難易度にあわせて最適な機器を選択する必要があります。主な水位計の種類は、水に機器を投入する投げ込み式(水圧式)、水面から信号を放射する非接触式(電波式、超音波式)、水面と接触した機器の変動を検出する接触式(フロート式、デジタル式、静電容量式)の3つに分類することができます。このうち比較的広く普及している水圧を用いた投げ込み式と、非接触型として光波式についてそれぞれの特徴的な原理を紹介します。水圧型の投げ込み式では、一度ダイアフラムで受けた圧力が内部に封入されたシリコーンオイルを介して拡散型半導体圧力センサーに伝わり、伝達された圧力によってダイアフラムが変形し、圧力に比例した電気信号を出力します。その電気信号は、4-20mAの電流出力や、1-5Vなどの電圧出力として調整された信号で出力できます。信号を伝送するケーブルには大気圧を取り入れるパイプが設けられていることもあり、大気圧の変動を補正することが可能です。非接触計測式では、センサーが水面に向かって電波や超音波を発し、それが水面に反射して戻ってくるまでの時間を測定し距離に換算します。水面までの距離がわかるので、水位を求めることができます。水位計と同様に、川岸や用水路に設置される量水標(あるいは水位目盛板)も非常に重要な役割を持っています。

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