JP2001059757A - 超音波流量計 - Google Patents
超音波流量計Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大流量時の渦流や脈動によって受信信号が変
動しても正しく流量演算する。 【解決手段】 流体管路２０に設けられ超音波信号を受
発信する第１超音波振動子２１及び第２超音波振動子２
２と、第１超音波振動子２１あるいは前記第２超音波振
動子２２が駆動されてから、超音波信号を受信するまで
の時間を計数する計数手段と、この計数手段の計数値を
記憶する記憶手段２９とを備え、記憶された記憶値と最
新の記憶値を比較し、所定以上変化した場合には最新値
を無効としている。これによって、流体管路内に部分的
に生じる渦流や脈流によって生じる伝搬時間の変動によ
る計測精度の低下をなくすことができる。
動しても正しく流量演算する。 【解決手段】 流体管路２０に設けられ超音波信号を受
発信する第１超音波振動子２１及び第２超音波振動子２
２と、第１超音波振動子２１あるいは前記第２超音波振
動子２２が駆動されてから、超音波信号を受信するまで
の時間を計数する計数手段と、この計数手段の計数値を
記憶する記憶手段２９とを備え、記憶された記憶値と最
新の記憶値を比較し、所定以上変化した場合には最新値
を無効としている。これによって、流体管路内に部分的
に生じる渦流や脈流によって生じる伝搬時間の変動によ
る計測精度の低下をなくすことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波を利用して
ガスなどの流量を測定する超音波流量計に関するもので
ある。
ガスなどの流量を測定する超音波流量計に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の超音波流量計（特開平８
−３１３３１７号公報）は、図６に示すように、流体管
路１の一部に超音波振動子２と超音波振動子３を流れの
方向に相対して設け、トリガ回路４、発振回路５を介し
超音波振動子２から流れ方向に超音波を発生させ、超音
波振動子３及び受信回路６により超音波を受信する。繰
り返し手段７でこの繰り返しを行ってその伝搬時間を計
時手段８で計測し、逆に切り替え手段１０で超音波振動
子３から流れに逆らって超音波を発生し、同様の繰り返
しの伝搬時間を計測し、この時間の差から流量演算手段
９で流体の流量を演算していた。
−３１３３１７号公報）は、図６に示すように、流体管
路１の一部に超音波振動子２と超音波振動子３を流れの
方向に相対して設け、トリガ回路４、発振回路５を介し
超音波振動子２から流れ方向に超音波を発生させ、超音
波振動子３及び受信回路６により超音波を受信する。繰
り返し手段７でこの繰り返しを行ってその伝搬時間を計
時手段８で計測し、逆に切り替え手段１０で超音波振動
子３から流れに逆らって超音波を発生し、同様の繰り返
しの伝搬時間を計測し、この時間の差から流量演算手段
９で流体の流量を演算していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の超音波流量計は、発振回路５を介して超音波振動
子２あるいは超音波振動子３が発振を行い、流体管路内
を超音波が伝搬して、受信回路が超音波を受信するまで
の伝搬時間を繰り返し計測することにより、流量の演算
を行っていたが、流体管路内に部分的に生じる渦流や脈
流により、伝搬時間が変化していた。それにより、流量
を間違って演算することもあった。
従来の超音波流量計は、発振回路５を介して超音波振動
子２あるいは超音波振動子３が発振を行い、流体管路内
を超音波が伝搬して、受信回路が超音波を受信するまで
の伝搬時間を繰り返し計測することにより、流量の演算
を行っていたが、流体管路内に部分的に生じる渦流や脈
流により、伝搬時間が変化していた。それにより、流量
を間違って演算することもあった。
【０００４】本発明は、流体管路内に部分的に生じる渦
流や脈流によって生じる伝搬時間の変動をなくし、正確
な流量測定をすることを目的とする。
流や脈流によって生じる伝搬時間の変動をなくし、正確
な流量測定をすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の超音波流量計は、流体管路の上流と下流に設
けられ超音波信号を受発信する第１超音波振動子及び第
２超音波振動子と、前記第１超音波振動子及び第２超音
波振動子を駆動する駆動手段と、超音波信号の受信を行
う受信手段と、前記駆動手段が前記第１超音波振動子あ
るいは前記第２超音波振動子を駆動してから前記受信手
段が超音波信号を受信するまでの時間を計数する計数手
段と、この計数手段の計数値を記憶する記憶手段と、前
記駆動手段が前記第１超音波振動子あるいは前記第２超
音波振動子を駆動してから、前記受信手段が超音波信号
を受信するまでの一連の動作を少なくとも１回以上は繰
り返し、その回数を計数するカウント手段を備えたもの
である。本発明によれば流体管路内に部分的に生じる渦
流や脈流によって生じる伝搬時間の変動をなくし、正確
に流量を測定することができる。
に本発明の超音波流量計は、流体管路の上流と下流に設
けられ超音波信号を受発信する第１超音波振動子及び第
２超音波振動子と、前記第１超音波振動子及び第２超音
波振動子を駆動する駆動手段と、超音波信号の受信を行
う受信手段と、前記駆動手段が前記第１超音波振動子あ
るいは前記第２超音波振動子を駆動してから前記受信手
段が超音波信号を受信するまでの時間を計数する計数手
段と、この計数手段の計数値を記憶する記憶手段と、前
記駆動手段が前記第１超音波振動子あるいは前記第２超
音波振動子を駆動してから、前記受信手段が超音波信号
を受信するまでの一連の動作を少なくとも１回以上は繰
り返し、その回数を計数するカウント手段を備えたもの
である。本発明によれば流体管路内に部分的に生じる渦
流や脈流によって生じる伝搬時間の変動をなくし、正確
に流量を測定することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
流体管路の上流と下流に設けられ超音波信号を受発信す
る第１超音波振動子及び第２超音波振動子と、前記第１
超音波振動子及び第２超音波振動子を駆動する駆動手段
と、超音波信号の受信を行う受信手段と、前記駆動手段
が前記第１超音波振動子あるいは前記第２超音波振動子
を駆動してから、前記受信手段が超音波信号を受信する
までの時間を計数する計数手段と、この計数手段の計数
値を記憶する記憶手段と、前記駆動手段が前記第１超音
波振動子あるいは前記第２超音波振動子を駆動してから
前記受信手段が超音波信号を受信するまでの一連の動作
を少なくとも１回以上は繰り返し、その回数を計数する
カウント手段を有するもので、この構成によれば、以前
の計測値を記憶することにより、流体管路内に部分的に
生じる渦流や脈流によって生じる伝搬時間の変動による
計測の精度の低下をなくするようにしたものである。
流体管路の上流と下流に設けられ超音波信号を受発信す
る第１超音波振動子及び第２超音波振動子と、前記第１
超音波振動子及び第２超音波振動子を駆動する駆動手段
と、超音波信号の受信を行う受信手段と、前記駆動手段
が前記第１超音波振動子あるいは前記第２超音波振動子
を駆動してから、前記受信手段が超音波信号を受信する
までの時間を計数する計数手段と、この計数手段の計数
値を記憶する記憶手段と、前記駆動手段が前記第１超音
波振動子あるいは前記第２超音波振動子を駆動してから
前記受信手段が超音波信号を受信するまでの一連の動作
を少なくとも１回以上は繰り返し、その回数を計数する
カウント手段を有するもので、この構成によれば、以前
の計測値を記憶することにより、流体管路内に部分的に
生じる渦流や脈流によって生じる伝搬時間の変動による
計測の精度の低下をなくするようにしたものである。
【０００７】本発明の請求項２記載の発明は、記憶手段
が記憶された記憶値と最新の記憶値を比較し、所定以上
変化した場合に最新値を無効とするようにしたもので、
この構成によれば、最新値が記憶値に比べて大きく変化
した場合は、伝搬時間の変動による誤計測とみなし、計
測値を無効とするものである。
が記憶された記憶値と最新の記憶値を比較し、所定以上
変化した場合に最新値を無効とするようにしたもので、
この構成によれば、最新値が記憶値に比べて大きく変化
した場合は、伝搬時間の変動による誤計測とみなし、計
測値を無効とするものである。
【０００８】本発明の請求項３記載の発明は、記憶手段
は、記憶内容の平均を算出する平均化手段を有し、この
平均化手段で算出された平均値と記憶手段に記憶された
計数値を比較して、前記平均値と所定以上の偏差がある
場合はその計数値を無効データとするようにしたもの
で、この構成によれば、より精度よく誤計測値を検出
し、その計測値を無効とするものである。
は、記憶内容の平均を算出する平均化手段を有し、この
平均化手段で算出された平均値と記憶手段に記憶された
計数値を比較して、前記平均値と所定以上の偏差がある
場合はその計数値を無効データとするようにしたもの
で、この構成によれば、より精度よく誤計測値を検出
し、その計測値を無効とするものである。
【０００９】本発明の請求項４記載の発明は、記憶手段
は、前記平均化手段で算出された平均値と前記記憶手段
に記憶された計数値を比較して、前記平均値と所定以上
の偏差がある場合はその計数値を無効データとし、カウ
ント手段の計数値を減じるようにしたもので、この構成
によれば正しい計測値のみのカウント数を知ることがで
き、再度正しい計測値のみで平均化処理を行うことによ
り、より精度よく流量測定ができるようになる。
は、前記平均化手段で算出された平均値と前記記憶手段
に記憶された計数値を比較して、前記平均値と所定以上
の偏差がある場合はその計数値を無効データとし、カウ
ント手段の計数値を減じるようにしたもので、この構成
によれば正しい計測値のみのカウント数を知ることがで
き、再度正しい計測値のみで平均化処理を行うことによ
り、より精度よく流量測定ができるようになる。
【００１０】本発明の請求項５記載の発明は、演算手段
は、平均化手段で算出された平均値と記憶手段に記憶さ
れた計数値を比較して、平均値と所定以上の偏差がある
場合はその計数値を無効データとし、カウント手段の計
数値を減じるとともに、その減じた数だけ、駆動手段に
よる第１超音波振動子あるいは第２超音波振動子を駆動
及び、受信手段が超音波信号を受信するまでの一連の動
作をくり返すようにしたもので、この構成によれば、常
に所定の繰り返し回数の正確な計測値を得ることがで
き、より精度よく流量測定ができるようになる。
は、平均化手段で算出された平均値と記憶手段に記憶さ
れた計数値を比較して、平均値と所定以上の偏差がある
場合はその計数値を無効データとし、カウント手段の計
数値を減じるとともに、その減じた数だけ、駆動手段に
よる第１超音波振動子あるいは第２超音波振動子を駆動
及び、受信手段が超音波信号を受信するまでの一連の動
作をくり返すようにしたもので、この構成によれば、常
に所定の繰り返し回数の正確な計測値を得ることがで
き、より精度よく流量測定ができるようになる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。
説明する。
【００１２】（実施例１）本発明の実施例１を図１、図
２及び図３に基づいて説明する。図１において、２０は
流体管路で、被測定物である流体が流れる。２１は第１
超音波振動子で、超音波を発信あるいは受信を行う。２
２は第２超音波振動子で、超音波の発信あるいは受信を
行う。２３は切り替え手段で、第１超音波振動子２１及
び第２超音波振動子２２を発信あるいは受信に切り替え
る。２４は駆動手段で、切り替え手段２３を介して、第
１超音波振動子２１あるいは第２超音波振動子２２を駆
動する。
２及び図３に基づいて説明する。図１において、２０は
流体管路で、被測定物である流体が流れる。２１は第１
超音波振動子で、超音波を発信あるいは受信を行う。２
２は第２超音波振動子で、超音波の発信あるいは受信を
行う。２３は切り替え手段で、第１超音波振動子２１及
び第２超音波振動子２２を発信あるいは受信に切り替え
る。２４は駆動手段で、切り替え手段２３を介して、第
１超音波振動子２１あるいは第２超音波振動子２２を駆
動する。
【００１３】２５は受信手段で、増幅手段２５ａ、比較
手段２５ｂを内蔵している。２５ａは増幅手段で、第１
超音波振動子２１あるいは第２超音波振動子２２からの
受信信号を所定のレベルまで増幅する。
手段２５ｂを内蔵している。２５ａは増幅手段で、第１
超音波振動子２１あるいは第２超音波振動子２２からの
受信信号を所定のレベルまで増幅する。
【００１４】また２５ｂは比較手段で、増幅手段２５ａ
の出力と内蔵された比較電圧を比較して、増幅手段２５
ａの出力が比較電圧以上になると、トリガ手段２６に信
号を出力する。２６はトリガ手段で、受信手段２５から
信号を受けると再び駆動手段２３を動作させ、第１超音
波振動子２１あるいは第２超音波振動子２２を駆動して
超音波を発信させる。２７はカウント手段で、駆動手段
２４が第１超音波振動子２１あるいは第２超音波振動子
２２を駆動してから、受信手段２５が超音波信号を受信
するまでの一連の動作を少なくとも１回以上は繰り返
し、その回数を計数する。
の出力と内蔵された比較電圧を比較して、増幅手段２５
ａの出力が比較電圧以上になると、トリガ手段２６に信
号を出力する。２６はトリガ手段で、受信手段２５から
信号を受けると再び駆動手段２３を動作させ、第１超音
波振動子２１あるいは第２超音波振動子２２を駆動して
超音波を発信させる。２７はカウント手段で、駆動手段
２４が第１超音波振動子２１あるいは第２超音波振動子
２２を駆動してから、受信手段２５が超音波信号を受信
するまでの一連の動作を少なくとも１回以上は繰り返
し、その回数を計数する。
【００１５】２８は計時手段で、駆動手段２４が第１超
音波振動子２１あるいは第２超音波振動子２２を駆動し
てから、受信手段２５が超音波信号を受信するまでの時
間を測定する。２９は記憶手段で、計時手段２８が計時
を終了する毎に、その計時値を記憶する。３０は流量演
算手段で、記憶手段２９の記憶値を元に流量を演算す
る。
音波振動子２１あるいは第２超音波振動子２２を駆動し
てから、受信手段２５が超音波信号を受信するまでの時
間を測定する。２９は記憶手段で、計時手段２８が計時
を終了する毎に、その計時値を記憶する。３０は流量演
算手段で、記憶手段２９の記憶値を元に流量を演算す
る。
【００１６】次に、上記超音波流量計の動作について説
明する。図２は動作の流れを示すフローチャートであ
る。流体管路２０中に流れる流体の計測を開始する際、
カウント手段２７は切り替え手段２３を動作させ、まず
最初に流体の流れ方向に超音波を発射させるように第１
超音波振動子２１を送信側に第２超音波振動子２２を受
信側に設定する（図２ステップ１）。
明する。図２は動作の流れを示すフローチャートであ
る。流体管路２０中に流れる流体の計測を開始する際、
カウント手段２７は切り替え手段２３を動作させ、まず
最初に流体の流れ方向に超音波を発射させるように第１
超音波振動子２１を送信側に第２超音波振動子２２を受
信側に設定する（図２ステップ１）。
【００１７】同時に、計数手段２８を初期化し、トリガ
手段２６を動作させる。計数手段２８は計数を開始す
る。トリガ手段２６からのトリガ信号により、駆動手段
２４は切り替え手段２３を介して、第１超音波振動子２
１を発振させる（図２ステップ２〜３）。
手段２６を動作させる。計数手段２８は計数を開始す
る。トリガ手段２６からのトリガ信号により、駆動手段
２４は切り替え手段２３を介して、第１超音波振動子２
１を発振させる（図２ステップ２〜３）。
【００１８】第１超音波振動子２１から発射された超音
波は流体管路２０内を伝搬して、流体の速度の影響を受
けながら、第２超音波振動子２２にて受信される。受信
された信号は、切り替え手段２３を介して、受信手段２
５に含まれる増幅手段２５ａにより受信信号を所定のレ
ベルに増幅され、比較手段２５ｂにて内蔵される比較電
圧と増幅手段２５ａから出力された受信信号を比較す
る。比較手段２５ｂは、受信信号が比較電圧より大きく
なるとトリガ手段２６に信号を出力する（図２ステップ
４）。
波は流体管路２０内を伝搬して、流体の速度の影響を受
けながら、第２超音波振動子２２にて受信される。受信
された信号は、切り替え手段２３を介して、受信手段２
５に含まれる増幅手段２５ａにより受信信号を所定のレ
ベルに増幅され、比較手段２５ｂにて内蔵される比較電
圧と増幅手段２５ａから出力された受信信号を比較す
る。比較手段２５ｂは、受信信号が比較電圧より大きく
なるとトリガ手段２６に信号を出力する（図２ステップ
４）。
【００１９】図３に受信波形の様子を示す。図３の
（ａ）は通常の受信信号を示したもので、受信信号が比
較電圧Ｖｒｅｆ以上になったとき、すなわち計時手段２
８の計時値がｔｗ時点で受信したとみなす。しかしなが
ら、特に大流量時に発生する渦や流量に脈動が発生した
場合には、図３の（ｂ）に示すように、受信信号が減衰
する。その場合には、計時手段２８の計時値はｔｗ’
で、通常の場合の計時値ｔｗ＜ｔｗ’となる。後に流量
の演算を行う場合に、誤った流量値になり精度が悪くな
る。
（ａ）は通常の受信信号を示したもので、受信信号が比
較電圧Ｖｒｅｆ以上になったとき、すなわち計時手段２
８の計時値がｔｗ時点で受信したとみなす。しかしなが
ら、特に大流量時に発生する渦や流量に脈動が発生した
場合には、図３の（ｂ）に示すように、受信信号が減衰
する。その場合には、計時手段２８の計時値はｔｗ’
で、通常の場合の計時値ｔｗ＜ｔｗ’となる。後に流量
の演算を行う場合に、誤った流量値になり精度が悪くな
る。
【００２０】比較手段２５ｂより信号を受けると、トリ
ガ手段２６は、計時手段２８の計時を停止させ、その計
時値を記憶手段２９に記憶させる。記憶手段２９は複数
の記憶エリアがあり、カウント手段２７の計数値に応じ
て、所定の記憶エリアに計時手段２８の計時値が格納さ
れる。次にカウント手段２７は計時値を１つ増やす。カ
ウント手段２７の計数値が１の場合は、トリガ手段２６
は、再度ステップ２から実行を始める。同計数値が１よ
り大きい場合は、記憶手段２９の記憶値の内１つ前の記
憶値と最新値を比較し、最新値が所定以上変化した場
合、すなわち、最新値が誤った計時値の場合は、最新値
を記憶手段２９から削除し、カウント手段２７の計数値
を１つマイナスする（図２ステップ５〜９）。
ガ手段２６は、計時手段２８の計時を停止させ、その計
時値を記憶手段２９に記憶させる。記憶手段２９は複数
の記憶エリアがあり、カウント手段２７の計数値に応じ
て、所定の記憶エリアに計時手段２８の計時値が格納さ
れる。次にカウント手段２７は計時値を１つ増やす。カ
ウント手段２７の計数値が１の場合は、トリガ手段２６
は、再度ステップ２から実行を始める。同計数値が１よ
り大きい場合は、記憶手段２９の記憶値の内１つ前の記
憶値と最新値を比較し、最新値が所定以上変化した場
合、すなわち、最新値が誤った計時値の場合は、最新値
を記憶手段２９から削除し、カウント手段２７の計数値
を１つマイナスする（図２ステップ５〜９）。
【００２１】カウント手段２７が所定の値を計数するま
でステップ２からステップ１０までを繰り返す。カウン
ト手段２７が所定回数を計数すると、流量演算手段３０
は、記憶手段２９に記憶されている記憶値の総和を取
り、第１超音波振動子２１を送信側に第２超音波振動子
２２を受信側に設定した時の計数値（Ｔ１）として、流
量算出手段３０に記憶する（図２ステップ１１）。
でステップ２からステップ１０までを繰り返す。カウン
ト手段２７が所定回数を計数すると、流量演算手段３０
は、記憶手段２９に記憶されている記憶値の総和を取
り、第１超音波振動子２１を送信側に第２超音波振動子
２２を受信側に設定した時の計数値（Ｔ１）として、流
量算出手段３０に記憶する（図２ステップ１１）。
【００２２】以上説明したように第１超音波振動子２１
を送信側にした計測が終了したので、ステップ１３で
は、切り替え手段２３を介して、第２超音波振動子２２
を送信側に、第１超音波振動子２１を受信側に設定す
る。そして、カウント手段２７及び記憶手段２９の記憶
値をクリアし（ステップ１４及びステップ１５）、ステ
ップ２から上記した内容を実行する。再び、カウント手
段２７が所定の値を計数した地点で、同様に流量演算手
段３０は記憶手段２９に記憶されている記憶値の総和を
取り、第２超音波振動子２２を送信側に第１超音波振動
子２１を受信側に設定した時の計数値（Ｔ２）として、
流量演算手段３０に記憶する。ステップ１２では、両方
向の計測が終了したので、次に流量演算手段３０で、記
憶してあるＴ１とＴ２より、ΔＴ＝Ｔ１−Ｔ２が演算さ
れ、この値に流体管路２０の大きさや管内の流速分布に
応じた補正係数が乗じられて流速値が求められる。
を送信側にした計測が終了したので、ステップ１３で
は、切り替え手段２３を介して、第２超音波振動子２２
を送信側に、第１超音波振動子２１を受信側に設定す
る。そして、カウント手段２７及び記憶手段２９の記憶
値をクリアし（ステップ１４及びステップ１５）、ステ
ップ２から上記した内容を実行する。再び、カウント手
段２７が所定の値を計数した地点で、同様に流量演算手
段３０は記憶手段２９に記憶されている記憶値の総和を
取り、第２超音波振動子２２を送信側に第１超音波振動
子２１を受信側に設定した時の計数値（Ｔ２）として、
流量演算手段３０に記憶する。ステップ１２では、両方
向の計測が終了したので、次に流量演算手段３０で、記
憶してあるＴ１とＴ２より、ΔＴ＝Ｔ１−Ｔ２が演算さ
れ、この値に流体管路２０の大きさや管内の流速分布に
応じた補正係数が乗じられて流速値が求められる。
【００２３】（実施例２）次に、本発明の実施例２を図
４に基づいて説明する。なお、上記実施例１と同一構成
部品には同一符号を付し、その説明を省略する。図にお
いて、３１は平均化手段で、記憶手段２９に記憶された
記憶値の平均値を算出する。
４に基づいて説明する。なお、上記実施例１と同一構成
部品には同一符号を付し、その説明を省略する。図にお
いて、３１は平均化手段で、記憶手段２９に記憶された
記憶値の平均値を算出する。
【００２４】次に、上記超音波流量計の動作について説
明する。
明する。
【００２５】図５は動作の流れを示すフローチャートで
ある。流体管路２０中に流れる流体の計測を開始する
際、カウント手段２７は切り替え手段２３を動作させ、
まず最初に流体の流れ方向に超音波を発射させるように
第１超音波振動子２１を送信側に第２超音波振動子２２
を受信側に設定する（図５ステップ１）。同時に、計数
手段２８を初期化し、トリガ手段２６を動作させる。こ
のトリガ手段２６からのトリガ信号により、駆動手段２
４は切り替え手段２３を介して、第１超音波振動子２１
を発振させ、計数手段２８は計数を開始する（図５ステ
ップ２〜３）。
ある。流体管路２０中に流れる流体の計測を開始する
際、カウント手段２７は切り替え手段２３を動作させ、
まず最初に流体の流れ方向に超音波を発射させるように
第１超音波振動子２１を送信側に第２超音波振動子２２
を受信側に設定する（図５ステップ１）。同時に、計数
手段２８を初期化し、トリガ手段２６を動作させる。こ
のトリガ手段２６からのトリガ信号により、駆動手段２
４は切り替え手段２３を介して、第１超音波振動子２１
を発振させ、計数手段２８は計数を開始する（図５ステ
ップ２〜３）。
【００２６】第１超音波振動子２１から発射された超音
波は流体管路２０内を伝搬して、流体の速度の影響を受
けながら、第２超音波振動子２２にて受信される。受信
された信号は、切り替え手段２３を介して、受信手段２
５に含まれる増幅手段２５ａにより受信信号は所定のレ
ベルに増幅され、比較手段２５ｂにて内蔵される比較電
圧と比較する。比較手段２５ｂは、受信信号が比較電圧
より大きくなるとトリガ手段２６に信号を出力する（図
５ステップ４）。
波は流体管路２０内を伝搬して、流体の速度の影響を受
けながら、第２超音波振動子２２にて受信される。受信
された信号は、切り替え手段２３を介して、受信手段２
５に含まれる増幅手段２５ａにより受信信号は所定のレ
ベルに増幅され、比較手段２５ｂにて内蔵される比較電
圧と比較する。比較手段２５ｂは、受信信号が比較電圧
より大きくなるとトリガ手段２６に信号を出力する（図
５ステップ４）。
【００２７】なお受信波形の様子は実施例１で説明した
図３と同様であるので、ここでは説明を割愛する。
図３と同様であるので、ここでは説明を割愛する。
【００２８】トリガ手段２６は、計時手段２８の計時を
停止させ、その計時値を記憶手段２９に記憶させる。記
憶手段２９は複数の記憶エリアがあり、カウント手段２
７の計数値に応じて、所定の記憶エリアに計時手段２８
の計時値が格納される。（図５ステップ５）カウント手
段２７の計数値が所定値になっていない場合は、カウン
ト手段２７の計数値を＋１し、ステップ２からステップ
７を繰り返す。カウント手段２７が所定回数を計数する
と、平均化手段３１は、記憶手段２９に記憶されている
記憶値の平均値を求めるとともに、記憶手段２９に記憶
されている個々の記憶値と比較する（図５ステップ８、
９）。
停止させ、その計時値を記憶手段２９に記憶させる。記
憶手段２９は複数の記憶エリアがあり、カウント手段２
７の計数値に応じて、所定の記憶エリアに計時手段２８
の計時値が格納される。（図５ステップ５）カウント手
段２７の計数値が所定値になっていない場合は、カウン
ト手段２７の計数値を＋１し、ステップ２からステップ
７を繰り返す。カウント手段２７が所定回数を計数する
と、平均化手段３１は、記憶手段２９に記憶されている
記憶値の平均値を求めるとともに、記憶手段２９に記憶
されている個々の記憶値と比較する（図５ステップ８、
９）。
【００２９】平均値より記憶値が所定値以上大きいと、
不良計時値として、記憶手段２９から該当データを削除
し、同時に記憶値が平均値を上回った数だけカウント手
段２７の数を減らす（図５ステップ１０）。再びステッ
プ２〜ステップ９を繰り返し、記憶値全てが平均値より
所定値以内になり、不良計時値が無くなったら、平均値
を流量演算手段３０に出力し、第１超音波振動子２１を
送信側に第２超音波振動子２２を受信側に設定した時の
計数値（Ｔ１）として、記憶する。
不良計時値として、記憶手段２９から該当データを削除
し、同時に記憶値が平均値を上回った数だけカウント手
段２７の数を減らす（図５ステップ１０）。再びステッ
プ２〜ステップ９を繰り返し、記憶値全てが平均値より
所定値以内になり、不良計時値が無くなったら、平均値
を流量演算手段３０に出力し、第１超音波振動子２１を
送信側に第２超音波振動子２２を受信側に設定した時の
計数値（Ｔ１）として、記憶する。
【００３０】以上説明したように第１超音波振動子２１
を送信側にした計測が終了したので、次にステップ１２
以降を実行する。すなわち、切り替え手段２３を介し
て、第２超音波振動子２２を送信側に、第１超音波振動
子２１を受信側に設定する（図４ステップ１３）。カウ
ント手段２７及び記憶手段２９の記憶値をクリアし（ス
テップ１４及びステップ１５）、ステップ２から上記し
た内容を実行する。
を送信側にした計測が終了したので、次にステップ１２
以降を実行する。すなわち、切り替え手段２３を介し
て、第２超音波振動子２２を送信側に、第１超音波振動
子２１を受信側に設定する（図４ステップ１３）。カウ
ント手段２７及び記憶手段２９の記憶値をクリアし（ス
テップ１４及びステップ１５）、ステップ２から上記し
た内容を実行する。
【００３１】そして記憶手段２９の記憶値全てが平均化
手段３１によって算出された平均値より所定値以内にな
り、不良計時値が無くなったら、平均値を流量演算手段
３０に出力し、第２超音波振動子２２を送信側に第１超
音波振動子２１を受信側に設定した時の計数値（Ｔ２）
として、記憶する。ステップ１６では、両方向の計測が
終了したので、流量演算手段３０では、記憶してあるＴ
１とＴ２よりΔＴ＝Ｔ１−Ｔ２が演算され、この値に流
体管路２０の大きさや管内の流速分布に応じた補正係数
が乗じられて流速値が求められる。
手段３１によって算出された平均値より所定値以内にな
り、不良計時値が無くなったら、平均値を流量演算手段
３０に出力し、第２超音波振動子２２を送信側に第１超
音波振動子２１を受信側に設定した時の計数値（Ｔ２）
として、記憶する。ステップ１６では、両方向の計測が
終了したので、流量演算手段３０では、記憶してあるＴ
１とＴ２よりΔＴ＝Ｔ１−Ｔ２が演算され、この値に流
体管路２０の大きさや管内の流速分布に応じた補正係数
が乗じられて流速値が求められる。
【００３２】
【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかな通り、
請求項１記載の発明によれば、記憶手段により、以前の
計測値を記憶することにより、流体管路内に部分的に生
じる渦流や脈流によって、受信超音波信号の強弱によっ
て生じる伝搬時間の変動による計測の精度の低下をなく
するようにしたものである。
請求項１記載の発明によれば、記憶手段により、以前の
計測値を記憶することにより、流体管路内に部分的に生
じる渦流や脈流によって、受信超音波信号の強弱によっ
て生じる伝搬時間の変動による計測の精度の低下をなく
するようにしたものである。
【００３３】また請求項２記載の発明によれば、記憶手
段に記憶された記憶値と最新の記憶値を比較し、所定以
上変化した場合に最新値を無効とするようにしたもの
で、この構成によれば、最新値が記憶値に比べて大きく
変化した場合は、伝搬時間の変動による誤計測とみな
し、計測値を無効とするので記憶手段には常に正しい計
測値が記憶される。
段に記憶された記憶値と最新の記憶値を比較し、所定以
上変化した場合に最新値を無効とするようにしたもの
で、この構成によれば、最新値が記憶値に比べて大きく
変化した場合は、伝搬時間の変動による誤計測とみな
し、計測値を無効とするので記憶手段には常に正しい計
測値が記憶される。
【００３４】また請求項３記載の発明によれば、記憶手
段は、記憶内容の平均を算出する平均化手段を有し、こ
の平均化手段で算出された平均値と記憶手段に記憶され
た計数値を比較して、平均値と所定以上の偏差がある場
合はその計数値を無効データとするようにしたもので、
この構成によれば、簡単な構成で、精度よく誤計測値を
検出し、その計測値を無効とするので記憶手段には常に
正しい計測値が記憶される。
段は、記憶内容の平均を算出する平均化手段を有し、こ
の平均化手段で算出された平均値と記憶手段に記憶され
た計数値を比較して、平均値と所定以上の偏差がある場
合はその計数値を無効データとするようにしたもので、
この構成によれば、簡単な構成で、精度よく誤計測値を
検出し、その計測値を無効とするので記憶手段には常に
正しい計測値が記憶される。
【００３５】また請求項４記載の発明によれば、記憶手
段は、平均化手段で算出された平均値と記憶手段に記憶
された計数値を比較して、平均値と所定以上の偏差があ
る場合はその計数値を無効データとし、前記カウント手
段の計数値を減じるようにしたもので、この構成によれ
ば正しい計測値のみのカウント数を知ることができ、再
度正しい計測値のみで平均化処理を行うことにより、よ
り精度よく流量測定ができる。
段は、平均化手段で算出された平均値と記憶手段に記憶
された計数値を比較して、平均値と所定以上の偏差があ
る場合はその計数値を無効データとし、前記カウント手
段の計数値を減じるようにしたもので、この構成によれ
ば正しい計測値のみのカウント数を知ることができ、再
度正しい計測値のみで平均化処理を行うことにより、よ
り精度よく流量測定ができる。
【００３６】また請求項５記載の発明によれば、演算手
段は、平均化手段で算出された平均値と記憶手段に記憶
された計数値を比較して、平均値と所定以上の偏差があ
る場合はその計数値を無効データとし、前記カウント手
段の計数値を減じるとともに、その減じた数だけ、第１
超音波振動子あるいは第２超音波振動子を駆動及び、受
信手段が超音波信号を受信するまでの一連の動作をくり
返すようにし、この構成によれば、常に所定の繰り返し
回数の正確な計測値を得ることができ、より精度よく流
量測定ができる。
段は、平均化手段で算出された平均値と記憶手段に記憶
された計数値を比較して、平均値と所定以上の偏差があ
る場合はその計数値を無効データとし、前記カウント手
段の計数値を減じるとともに、その減じた数だけ、第１
超音波振動子あるいは第２超音波振動子を駆動及び、受
信手段が超音波信号を受信するまでの一連の動作をくり
返すようにし、この構成によれば、常に所定の繰り返し
回数の正確な計測値を得ることができ、より精度よく流
量測定ができる。
【図１】本発明の実施例１における超音波流量計のブロ
ック図
ック図
【図２】同流量計の動作を示すフローチャート
【図３】（ａ）同流量計における通常の受信信号の場合
の波形図 （ｂ）同流量計における大流量時の受信信号の場合の波
形図
の波形図 （ｂ）同流量計における大流量時の受信信号の場合の波
形図
【図４】本発明の実施例２における超音波流量計のすブ
ロック図
ロック図
【図５】同流量計の動作を示すフローチャート
【図６】従来の超音波流量計を示すブロック図
２０ 流体管路 ２１ 第１超音波振動子 ２２ 第２超音波振動子 ２３ 駆動手段 ２４ カウント手段 ２５ 位相決定手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中林 裕治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2F035 DA19 DA23
Claims (5)
- 【請求項１】流体管路の上流と下流に設けられ超音波信
号を受発信する第１超音波振動子及び第２超音波振動子
と、前記第１超音波振動子及び第２超音波振動子を駆動
する駆動手段と、超音波信号の受信を行う受信手段と、
前記駆動手段が前記第１超音波振動子あるいは前記第２
超音波振動子を駆動してから前記受信手段が超音波信号
を受信するまでの時間を計数する計数手段と、この計数
手段の計数値を記憶する記憶手段と、前記駆動手段が前
記第１超音波振動子あるいは前記第２超音波振動子を駆
動してから、前記受信手段が超音波信号を受信するまで
の一連の動作を少なくとも１回以上は繰り返し、その回
数を計数するカウント手段とを備えた超音波流量計。 - 【請求項２】記憶手段は、記憶された記憶値と最新の記
憶値とを比較し、所定以上変化した場合には最新値を無
効とする請求項１記載の超音波流量計。 - 【請求項３】記憶手段は、記憶された記憶値と最新の記
憶値とを比較し、所定以上変化した場合には最新値を無
効とし、前記カウント手段の計数値を減じるとともに、
その減じた数だけ、前記駆動手段による前記第１超音波
振動子あるいは前記第２超音波振動子を駆動すると共
に、前記受信手段が超音波信号を受信するまでの一連の
動作をくり返すようにした請求項１記載の超音波流量
計。 - 【請求項４】記憶手段は、記憶内容の平均を算出する平
均化手段を有し、この平均化手段で算出された平均値と
前記記憶手段に記憶された計数値とを比較して、前記平
均値と所定以上の偏差がある場合にはその計数値を無効
データとする請求項１記載の超音波流量計。 - 【請求項５】演算手段は、平均化手段で算出された平均
値と記憶手段に記憶された計数値とを比較し、前記平均
値と所定以上の偏差がある場合にはその計数値を無効デ
ータとしカウント手段の計数値を減じるとともに、その
減じた数だけ、駆動手段による第１超音波振動子あるい
は第２超音波振動子を駆動すると共に、前記受信手段が
超音波信号を受信するまでの一連の動作をくり返すよう
にした請求項１又は４記載の超音波流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11236723A JP2001059757A (ja) | 1999-08-24 | 1999-08-24 | 超音波流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11236723A JP2001059757A (ja) | 1999-08-24 | 1999-08-24 | 超音波流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001059757A true JP2001059757A (ja) | 2001-03-06 |
Family
ID=17004838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11236723A Pending JP2001059757A (ja) | 1999-08-24 | 1999-08-24 | 超音波流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001059757A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010210244A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Aichi Tokei Denki Co Ltd | 超音波流量計 |
| JP2011064519A (ja) * | 2009-09-16 | 2011-03-31 | Panasonic Corp | 流体の流れ計測装置 |
| CN103226033A (zh) * | 2012-01-27 | 2013-07-31 | 爱知时计电机株式会社 | 超声波流量计 |
-
1999
- 1999-08-24 JP JP11236723A patent/JP2001059757A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010210244A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Aichi Tokei Denki Co Ltd | 超音波流量計 |
| JP2011064519A (ja) * | 2009-09-16 | 2011-03-31 | Panasonic Corp | 流体の流れ計測装置 |
| CN103226033A (zh) * | 2012-01-27 | 2013-07-31 | 爱知时计电机株式会社 | 超声波流量计 |
| JP2013156075A (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Aichi Tokei Denki Co Ltd | 超音波流量計 |
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