利用微波能量吸收特性测量淡水与盐水界面

Doboku Gakkai Ronbunshuu B Pub Date : 2010-01-01 DOI:10.2208/JSCEJB.66.189

Yuji Ito, Hideki Miyamoto, M. Koriyama, J. Chikushi, M. Seguchi

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摘要

为了评价时域反射法(TDR)对淡盐水分界面的位置测量的有效性，使用48cm长的探针，调查了从其前端到分界面的距离hi的测量与否和精度。为了评价hi，本法利用了对探针施加的微波步进脉冲的TDR波形因盐水吸收能量而骤变的特点。假设水质变化，在淡水电导度σfw不同的条件下对hi进行评价，结果发现，当在淡水中传播的脉冲能量损失较大时，即σfw较高，淡水层较厚时，hi计量变得困难。但是，即使在高σfw条件下，只要淡水层变薄，抑制了能量损失，hi也可以测量，测量误差一般都小于1cm。另外，还确认了即使边界面发生变动，在静态水利条件下也能以同等精度评价hi。

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MEASUREMENT OF INTERFACE BETWEEN FRESH WATER AND SALT WATER USING ENERGY ABSORPTION CHARACTERISTICS IN MICROWAVE

淡塩水境界面の位置計測に対する時間領域反射法（TDR）の有効性を評価するために，48cm長プローブを用いて，その先端から境界面までの距離hiの計測の可否と精度を調べた．hiを評価するために，本法では，プローブに与えたマイクロ波ステップパルスのTDR波形が，塩水によるエネルギー吸収によって急変する特徴を利用した．水質変化を想定し，淡水の電気伝導度σfwが異なる条件でhiを評価した結果，淡水中を伝播するパルスのエネルギー損失が大きい場合，すなわちσfwが高く，淡水層が厚い場合にhi計測が困難になった．しかし，高σfw条件でも，淡水層が薄くなりエネルギー損失が抑制されると，hiは計測可能となり，測定誤差は概ね1cm未満となった．また，たとえ境界面が変動しても，静的な水理条件では同等の精度でhiを評価できることを確認した．

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