ISO 15769:2010 ハイドロメトリ — ドップラーおよびエコー相関法を使用した音速計の適用に関するガイドライン

この規格プレビューページの目次

序文Foreword
1 スコープ1 Scope
2 参考文献2 Normative references
3 用語、定義および略語3 Terms, definitions and abbreviated terms

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

国際規格は、ISO/IEC 指令のPart 2 部で規定されている規則に従って作成されます。

技術委員会の主な任務は、国際規格を準備することです。技術委員会によって採択されたドラフト国際規格は、投票のためにメンバー団体に回覧されます。国際規格として発行するには、投票するメンバー団体の少なくとも 75% による承認が必要です。

このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。

ISO 15769 は、技術委員会 ISO/TC 113, Hydrometry 、小委員会 SC 1, Velocity area Methods によって作成されました。

この ISO 15769 の初版は、技術的に改訂された ISO/TS 15769:2000 を取り消して置き換えます。

1 スコープ

この国際規格は、動作原理、および連続流計測用のドップラーベースおよびエコー相関速度計の選択と使用に関するガイドラインを提供します。

この国際規格は、断面の固定点に配置された1つ以上のメーターを使用して、開水路および部分的に満たされたパイプの水路流量決定に適用されます。

注記この手法の限界は、測定が粒子の速度、他の反射体または擾乱で行われることです。

2 参考文献

本書の適用には、以下の参考文献が不可欠です。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照ドキュメントの最新版が適用されます。

ISO/TS 25377:2007, 水圧不確実性ガイダンス (HUG)
ISO 772, Hydrometry - 語彙と記号

3 用語、定義および略語

3.1 用語と定義

このドキュメントの目的のために、ISO 772 および以下に記載されている用語と定義が適用されます。

3.1.1

光線角度

正規化されたプロファイリング方向に対する音響トランスデューサの取り付け角度

注記 1:異なるビーム角度は、異なるアプリケーションに適しています。

3.1.2

ビーム幅

送信された音響信号の幅 (トランスデューサの中心からの角度 (°))

注記1：これは音響信号のサイドローブと相まって、取り付け位置とセンサーから測定された水量の距離に基づいて、特定の機器のアプリケーションへの適合性に影響を与えます。

3.1.3

ベッドマウントデバイス

上向きドップラーまたはエコー相関装置:水柱を通してある角度で上向きに見えるビーム内の速度を測定する

3.1.4

午前

深度セル

トランスデューサから既知の距離と向きで計器によってサンプリングされた水の一部

注記 1装置は各セルの速度を決定する。

3.1.5

ブランキング距離

ドップラー技術によってサンプリングされない、機器に近い水の部分。

注記 1:トランスデューサが反射信号を受信する前に「リンギング」を停止できるようにするため、空白のままにします。

注記2装置の近くまたは装置によって生じる流れの干渉のゾーンで装置のサンプリング速度を回避するためにも使用されます。

3.1.6

広帯域ドップラー

コード化された音響パルスを使用してセンサーから設定された距離での速度を記録する機器 (レンジゲートドップラー、3.1.11 を参照) 単一のパルスペアから複数の速度測定を行う (ping)

3.1.7

連続ドップラー

最大ピークの周波数を平均として、ビームの範囲内のすべての粒子のドップラーシフトを測定する単純なタイプのドップラー計器。

3.1.8

下向きの装置

水柱を見下ろす水面に浮かせて展開できる器具

3.1.9

エコー (クロス) 相関

流水中を移動する粒子の速度を決定するために使用できるエコー画像を認識するための音響技術

3.1.10

プロファイリングドップラー

センサーからの距離が異なる反射体からの信号を識別し、この情報を使用して平均速度の推定値を調整するドップラー計器

3.1.11

レンジゲートドップラー

センサーから事前に設定された距離で粒子速度を記録する洗練されたドップラー装置

注記 1:ビームの長さに沿って速度プロファイルを作成できる装置もあれば、1 つまたは複数の定義済みセルから測定値を記録するだけの装置もあります。

3.1.12

サイドローブ

現在の技術を使用して開発されたほとんどのトランスデューサーには、メインの音響ビームから放出される寄生サイドローブがあります。

注記1装置の設計と操作において，サイドローブ効果を考慮に入れる必要がある。

3.1.13

傍観者

ドップラーは通常チャネルの側面に取り付けられます

3.1.14

ステージ

固定された日付に対して測定された水位

例：

チャンネルの最低点のレベル。

3.1.15

上向きの装置

水柱を通して見上げるベッドに取り付けられた器具

3.2 略語

略語	意味	ノート
ADCP	音響ドップラー電流プロファイラー
ADP	音響ドップラープロファイラー	これは Sontek/YSI の登録商標です。 ¹⁾
ADVM 機器	音響ドップラー速度計	プロファイリング音響ドップラー速度を説明するために使用される用語。
ADVP H-ADCP	音響ドップラー速度プロファイラー水平 ADCP	ADCP の代替頭字語および名前。サイド/ベンチに取り付けられた音響ドップラー速度プロファイラー。
H-ADVM	水平ADVM	サイド/ベンチに取り付けられた音響ドップラー速度計。

参考文献

[1]	ISO 748, Hydrometry — 流速計またはフロートを使用した開水路内の液体の流れの測定
[2]	ISO 1100-2:1998, 開水路における液体の流れの測定 — Part 2: 段階と排出の関係の決定
[3]	ISO 4373, Hydrometry - 水位測定装置
[4]	ISO 5168, 流体の流れの測定 — 不確実性の評価手順
[5]	ISO 6416, Hydrometry — 超音波 (音響) 法による流量の測定
[6]	ISO/TR 8363, 開放チャネル内の液体の流れの測定 — 方法の選択に関する一般的なガイドライン
[7]	ISO 9213:2004, オープンチャネルでの総放電の測定 — 全チャネル幅コイルを使用した電磁法
[8]	ISO/IEC Guide 98-3, 測定の不確かさ — Part 3: 測定における不確かさの表現へのガイド(GUM:1995)
[9]	Child , SC, Clare , AF and Price , SM (2002). R&D Technical Report W6 008/TR Environment Agency 2000. The Evaluation of Ultrasonic Doppler Techniques for Measuring Open Channel Flow in Low Head Loss Conditions, Stage 1: 英国における機器の使用に関する調査
[10]	Clare-D algleish, A.、 King 、MJ, およびChild 、SC（2002）。 R&D ガイドライン W6-008/G 環境庁 2002 年。低水頭損失条件で開水路の流れを測定するための超音波ドップラー技術の使用、ステージ 3
[11]	King 、MJ, Clare-dalgleish 、A.、およびChild 、SC（2002）。 R&D テクニカルレポート W6-008/TR1 環境庁 2002 年。低水頭損失条件で開水路流量を測定するための超音波ドップラー技術の評価、ステージ 2: 詳細な調査
[12]	Morlock 、SE, Nguyen 、HTおよびRoss, JH （2002）。米国地質調査観測所からの排出記録を作成するための音響ドップラー速度計の可能性, 米国地質調査水資源調査レポート 01-1457
[13]	Ruhl , CA and Simpson , M. (2005), Computation of Discharge Using the Index Velocity Method in Tidally Affected Areas , US Geological Survey Scientific Investigations Report 2005-2004

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO 15769 was prepared by Technical Committee ISO/TC 113, Hydrometry, Subcommittee SC 1, Velocity area methods.

This first edition of ISO 15769 cancels and replaces ISO/TS 15769:2000, which has been technically revised.

1 Scope

This International Standard provides guidelines on the principles of operation and the selection and use of Doppler-based and echo correlation velocity meters for continuous-flow gauging.

This International Standard is applicable to channel flow determination in open channels and partially filled pipes using one or more meters located at fixed points in the cross-section.

NOTE A limitation of the techniques is that measurement is made of the velocity of particles, other reflectors or disturbances.

2 Normative references

The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document applies.

ISO/TS 25377:2007, Hydrometric uncertainty guidance (HUG)
ISO 772, Hydrometry — Vocabulary and symbols

3 Terms, definitions and abbreviated terms

3.1 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 772 and the following apply.

3.1.1

beam angle

mounting angle of the acoustic transducer relative to the normalized profiling direction

Note 1 to entry: Different beam angles will be suitable for different applications.

3.1.2

beam width

width of the acoustic signal transmitted, in degrees (°), from the centre of the transducer

Note 1 to entry: This, coupled with the side lobe of the acoustic signal, will affect the suitability of a particular instrument for its application, based on the mounting location and the distance of the water volume measured from the sensor.

3.1.3

bed-mounted device

upward-looking Doppler or echo correlation device that measures velocities within a beam looking upwards at an angle through the water column

3.1.4

bin

depth cell

portion of the water sampled by the instrument at a known distance and orientation from the transducers

Note 1 to entry: The instrument determines the velocity in each cell.

3.1.5

blanking distance

portion of water close to the instrument that is not sampled by Doppler technology

Note 1 to entry: This is left blank to allow the transducer to stop “ringing” before it receives reflected signals.

Note 2 to entry: It is also used to avoid the instrument sampling velocity in the zone of flow interference created close to, and by, the instrument.

3.1.6

broad-band Doppler

instrument that records velocity at set distances from the sensor (see range-gated Doppler, 3.1.11) using coded acoustic pulses to make multiple velocity measurements from a single pulse pair (ping)

3.1.7

continuous Doppler

simple type of Doppler instrument that measures the Doppler shift of all the particles within the range of the beam, taking the frequency with the largest peak as the average

3.1.8

downward-looking device

instrument that can be deployed floating on the water surface looking down into the water column

3.1.9

echo (cross) correlation

acoustic technique for recognizing echo images that can be used to determine the velocity of particles moving in the flowing water

3.1.10

profiling Doppler

Doppler instrument that discriminates between signals from reflectors at different distances from the sensor and uses this information to moderate the estimate of average velocity

3.1.11

range-gated Doppler

sophisticated Doppler instrument that records particle velocities at pre-set distances from the sensor

Note 1 to entry: Some instruments can produce velocity profiles along the length of the beam, while others just log measurements from one or more pre-defined cells.

3.1.12

side lobe

most transducers that are developed using current technology have parasitic side lobes that are emitted off the main acoustic beam

Note 1 to entry: The side-lobe effect needs to be allowed for in the design and operation of the instrument.

3.1.13

side-looker

Doppler usually mounted on the side of the channel

3.1.14

stage

water level measured relative to a fixed datum

EXAMPLE:

The level of the lowest point in the channel.