JP2001249038A - Flow-rate measuring apparatus - Google Patents

Flow-rate measuring apparatus

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JP2001249038A
JP2001249038A JP2000059036A JP2000059036A JP2001249038A JP 2001249038 A JP2001249038 A JP 2001249038A JP 2000059036 A JP2000059036 A JP 2000059036A JP 2000059036 A JP2000059036 A JP 2000059036A JP 2001249038 A JP2001249038 A JP 2001249038A
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flow rate
ultrasonic sensor
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flow
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Kazuhiro Inuzuka
和宏 犬塚
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Yazaki Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flow-rate measuring apparatus by which the zero point can be corrected precisely. SOLUTION: The flow-rate measuring apparatus is composed of a first ultrasonic sensor TD1, a second ultrasonic sensor TD2 and a flow-rate measuring part 3. The measuring part 3 is provided with a first oscillation means 34, a second oscillation means 35, a reception means 36, a flow-rate measuring means 31-1, a comparison means 31-2 and a control means 31-3. In the comparison means 3102, in a state that a flow rate is zero, a first reception amplitude at a time when an ultrasonic signal from the ultrasonic sensor TD1 is received by the ultrasonic sensor TD2 and a receiving circuit 36 after a definite time t3 is compared with a second reception amplitude at a time when an ultrasonic signal from the ultarsonic sensor TD2 is received by the ultrasonic sensor TD1 after the definite time t3. The control means 31-3 makes the gain or the oscillation frequency of the oscillation means 34 or the oscillation means 35 variable on the basis of the comparison result of the comparison means 31-2, and it controls the first reception amplitude so as to agree with the second reception amplitude.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波を利用して
ガスなどの流量を計測する流量計測装置に関し、特に流
量ゼロ点を補正する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flow rate measuring device for measuring a flow rate of a gas or the like using ultrasonic waves, and more particularly to a technique for correcting a zero flow rate.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来この種の流量計測装置として、図1
0に示す構成を有する超音波式流量計が知られている。
この超音波式流量計は、ガス入口1aと出口1bを有す
る筐体1内部に形成したガス流路2内に一定距離Lだけ
離れて配置され、超音波周波数で作動する、例えば圧電
式振動子からなる2つの超音波センサTD1及びTD2
を有する。一方の超音波センサTD1またはTD2から
発生する超音波信号を他方の超音波センサTD2または
TD1に受信させる動作を交互に行い、超音波信号が超
音波センサTD1及びTD2間でガス流方向に伝搬され
る時間t1と、ガス流方向と逆の方向に伝搬される時間
t2をそれぞれ計測し、この計測した2つの伝搬時間t
1およびt2の伝搬時間差に基づいて、ガス流路2内を
流れているガスの流速Vを間欠的に求めるようになって
いる。
2. Description of the Related Art FIG.
An ultrasonic flowmeter having a configuration shown in FIG.
The ultrasonic flow meter is disposed at a predetermined distance L in a gas flow path 2 formed in a housing 1 having a gas inlet 1a and an outlet 1b, and operates at an ultrasonic frequency, for example, a piezoelectric vibrator. Ultrasonic sensors TD1 and TD2 comprising
Having. An operation of causing the other ultrasonic sensor TD2 or TD1 to receive an ultrasonic signal generated from one ultrasonic sensor TD1 or TD2 alternately is performed, and the ultrasonic signal is propagated between the ultrasonic sensors TD1 and TD2 in the gas flow direction. Time t1 and time t2 of propagation in the direction opposite to the gas flow direction were measured, and the two measured propagation times t
The flow velocity V of the gas flowing in the gas flow path 2 is intermittently obtained based on the propagation time difference between 1 and t2.

【0003】具体的には、静止ガス中での音の伝搬速度
(音速)をcとすると、ガス流の順方向の超音波信号の
伝搬速度は(c+V)となる。超音波センサTD1から
の超音波信号がガス流と同じ方向に進んで超音波センサ
TD2に到達する時間t1と、超音波センサTD2から
の超音波信号がガス流と逆方向に進んで超音波センサT
D1に到達する時間t2とは、 t1=L/(c+V) (1) t2=L/(c−V) (2) となる。(1)、(2)式より V=(L/2)・(1/t1−1/t2) =(L/2)・((t2−t1)/(t2・t1)) (3) となり、Lが既知であるときには、t1及びt2を計測
することによって流速Vを求めることができる。
[0003] Specifically, assuming that the propagation speed (sound speed) of sound in a stationary gas is c, the propagation speed of the ultrasonic signal in the forward direction of the gas flow is (c + V). The time t1 when the ultrasonic signal from the ultrasonic sensor TD1 advances in the same direction as the gas flow and reaches the ultrasonic sensor TD2, and the ultrasonic signal from the ultrasonic sensor TD2 advances in the opposite direction to the gas flow. T
The time t2 to reach D1 is t1 = L / (c + V) (1) t2 = L / (c−V) (2) From the equations (1) and (2), V = (L / 2) · (1 / t1-1 / t2) = (L / 2) · ((t2−t1) / (t2 · t1)) (3) , L are known, the flow velocity V can be obtained by measuring t1 and t2.

【0004】流速Vが求められたときには、瞬時流量Q
iは、ガス流路2の断面積をAとすれば、 Qi=A・(L/2)・((t2−t1)/(t2・t1)) (4) となる。
When the flow velocity V is obtained, the instantaneous flow rate Q
i is given by: Qi = A · (L / 2) · ((t2−t1) / (t2 · t1)) (4) where A is the cross-sectional area of the gas flow path 2.

【0005】そして、上述したようにして求めた瞬時流
量Qiに間欠時間を乗じて通過流量Qtを求め、更にこ
の通過流量Qtを積算して求めた積算流量Qを図示しな
い表示器に表示することによって、超音波式流量計を構
成することができる。なお、筐体1内にはマイクロコン
ピュータ等からなる流量計測部3が収容され、上述した
超音波センサTD1、TD2による超音波の発生及び受
信を制御すると共に、受信した超音波に基づく伝搬時間
t1,t2の計測、この計測した伝搬時間に基づく流
速、瞬時流量、通過流量、積算流量などの演算などを行
う。
The passing flow rate Qt is obtained by multiplying the instantaneous flow rate Qi obtained as described above by the intermittent time, and the integrated flow rate Q obtained by integrating the passing flow rate Qt is displayed on a display (not shown). Thereby, an ultrasonic flowmeter can be configured. The housing 1 houses a flow rate measuring unit 3 composed of a microcomputer or the like, controls the generation and reception of the ultrasonic waves by the above-described ultrasonic sensors TD1 and TD2, and has a propagation time t1 based on the received ultrasonic waves. , T2, and calculation of the flow velocity, instantaneous flow rate, passing flow rate, integrated flow rate, and the like based on the measured propagation time.

【0006】一方、流量ゼロの状態では、超音波センサ
TD1,TD2の特性が同一であれば、t1=t2にな
るが、超音波センサTD1およびTD2の経時変化によ
り、それぞれの受信振幅が変化して伝搬時間の測定が正
しく行われず、t1≠t2になり、Δtの時間差が生じ
ることがある。
On the other hand, in the state where the flow rate is zero, if the characteristics of the ultrasonic sensors TD1 and TD2 are the same, t1 = t2. However, due to the aging of the ultrasonic sensors TD1 and TD2, their reception amplitudes change. As a result, the measurement of the propagation time is not performed correctly, so that t1 ≠ t2, and a time difference of Δt may occur.

【0007】すなわち、たとえば図11に示すように、
流量ゼロの状態において、超音波センサTD1を駆動
し、超音波センサTD1から発した超音波信号が超音波
センサTD2で受信され、受信振幅Vthを得るまでの
伝搬時間t1と、超音波センサTD2を駆動し、超音波
センサTD2から発した超音波信号が超音波センサTD
1で受信され、受信振幅Vthを得るまでの伝搬時間t
2が一致せず、Δtの時間差が生じることがある(Δt
=t1−t2)。このとき、図12に示すように、時間
差Δtは、流量値の増大に対して直線的に比例して大き
くなる特性(初期値特性A)を示し、t1>t2の場合
は、初期値から正方向にずれた特性(特性B)となり、
t1<t2の場合は負方向にずれた特性(特性C)とな
る。
That is, for example, as shown in FIG.
In a state where the flow rate is zero, the ultrasonic sensor TD1 is driven, and an ultrasonic signal emitted from the ultrasonic sensor TD1 is received by the ultrasonic sensor TD2, and a propagation time t1 until the reception amplitude Vth is obtained, and the ultrasonic sensor TD2 is transmitted. When driven, the ultrasonic signal emitted from the ultrasonic sensor TD2 is
1 and a propagation time t until the reception amplitude Vth is obtained.
2 do not match, and a time difference of Δt may occur (Δt
= T1-t2). At this time, as shown in FIG. 12, the time difference Δt shows a characteristic (initial value characteristic A) that increases linearly in proportion to the increase in the flow rate value, and when t1> t2, the time difference Δt becomes positive from the initial value. The characteristic is shifted in the direction (characteristic B).
When t1 <t2, the characteristic is shifted in the negative direction (characteristic C).

【0008】このような場合、Δtの時間差によるずれ
幅分だけ計測流量値がゼロにならず、正しい流量計測を
行うことができない。そこで、流量ゼロ時に測定された
初期値からのずれ幅分を補正し、実際の流量測定値にも
適用することにより流量ゼロ点補正を行っている。
In such a case, the measured flow value does not become zero by the deviation width due to the time difference of Δt, so that correct flow measurement cannot be performed. Therefore, the zero flow rate correction is performed by correcting the deviation from the initial value measured when the flow rate is zero and applying the deviation to the actual measured flow rate value.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図12
に示すように、超音波センサTD1およびTD2の経時
変化に基づく時間差Δtが、どの流量でも初期値から同
じずれ幅になっている場合は、上述の方法でゼロ点補正
を行うことができるが、初期値(特性A)とのずれ幅が
流量値によって異なる特性になっている場合は、上述の
方法でゼロ点補正すると、逆に流量がある場合のずれが
大きくなってしまうという問題がある。
However, FIG.
As shown in the above, when the time difference Δt based on the temporal change of the ultrasonic sensors TD1 and TD2 has the same deviation width from the initial value at any flow rate, the zero point correction can be performed by the above-described method. If the deviation width from the initial value (characteristic A) is different depending on the flow rate value, there is a problem that if the zero point is corrected by the above-described method, the deviation when there is a flow rate increases.

【0010】そこで、本発明の目的は、上述の課題に鑑
みて、正確なゼロ点補正を行うことができる流量計測装
置を提供することにある。
[0010] Therefore, an object of the present invention is to provide a flow rate measuring apparatus capable of performing accurate zero point correction in view of the above-mentioned problems.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記した目的に鑑みて、
請求項1記載の発明の流量計測装置は、図1の基本構成
図に示すように、流体が流れる流路中に所定の間隔を置
いて配置された第1及び第2の超音波センサTD1,T
D2と、流量計測部3とからなる流量計測装置であっ
て、上記流量計測部3は、上記第1の超音波センサTD
1を駆動する信号を発生する第1の発振手段34と、上
記第2の超音波センサTD2を駆動する信号を発生する
第2の発振手段35と、上記第1及び第2の超音波セン
サTD1,TD2からの信号を受信する受信手段36
と、上記第1の発振手段34からの信号で駆動される第
1の超音波センサTD1からの超音波信号が上記第2の
超音波センサTD2および上記受信手段36で受信され
る第1の伝搬時間t1と、上記第2の発振手段35から
の信号で駆動される上記第2の超音波センサTD2から
の超音波信号が上記第1の超音波センサTD1および上
記受信手段36で受信される第2の伝搬時間t2とに基
づいて流体の流量を計測する流量計測手段31−1と、
流量ゼロの状態において、上記第1の超音波センサTD
1からの超音波信号が一定時間t3後に上記第2の超音
波センサTD2および上記受信手段36で受信された時
の第1の受信振幅と、上記第2の超音波センサTD2か
らの超音波信号が上記一定時間t3後に上記第1の超音
波センサTD1および上記受信手段36で受信された時
の第2の受信振幅とを比較する比較手段31−2と、上
記比較手段31−2の比較結果に基づいて上記第1の発
振手段34または第2の発振手段35のゲインまたは発
振周波数を可変し、上記第1の受信振幅と第2の受信振
幅が一致するように制御する制御手段32−3とを備え
ることを特徴とする。
In view of the above-mentioned object,
As shown in the basic configuration diagram of FIG. 1, the first and second ultrasonic sensors TD1 and TD1, which are arranged at predetermined intervals in a flow path through which a fluid flows, as shown in the basic configuration diagram of FIG. T
D2 and a flow rate measuring unit 3 comprising the first ultrasonic sensor TD
A first oscillator 34 for generating a signal for driving the first ultrasonic sensor 1, a second oscillator 35 for generating a signal for driving the second ultrasonic sensor TD2, and the first and second ultrasonic sensors TD1. , Receiving means for receiving signals from TD2
And a first propagation in which an ultrasonic signal from the first ultrasonic sensor TD1 driven by a signal from the first oscillating means 34 is received by the second ultrasonic sensor TD2 and the receiving means 36 At time t1, an ultrasonic signal from the second ultrasonic sensor TD2 driven by a signal from the second oscillating means 35 is received by the first ultrasonic sensor TD1 and the receiving means 36. Flow rate measuring means 31-1 for measuring the flow rate of the fluid based on the propagation time t2 of
When the flow rate is zero, the first ultrasonic sensor TD
The first reception amplitude when the ultrasonic signal from the first ultrasonic sensor 1 is received by the second ultrasonic sensor TD2 and the receiving means 36 after a predetermined time t3, and the ultrasonic signal from the second ultrasonic sensor TD2. Is a comparison result between the first ultrasonic sensor TD1 and the second reception amplitude when the second reception amplitude is received by the reception unit 36 after the predetermined time t3, and a comparison result of the comparison unit 31-2. Control means 32-3 for varying the gain or oscillation frequency of the first oscillating means 34 or the second oscillating means 35 on the basis of the above, and controlling the first received amplitude and the second received amplitude to coincide. And characterized in that:

【0012】請求項1記載の発明によれば、流量計測装
置は、流体が流れる流路中に所定の間隔を置いて配置さ
れた第1及び第2の超音波センサTD1,TD2と、流
量計測部3とからなる。流量計測部3は、第1の発振手
段34と、第2の発振手段35と、受信手段36と、流
量計測手段31−1と、比較手段31−2と、制御手段
32−3とを備えている。第1の発振手段34は、第1
の超音波センサTD1を駆動する信号を発生する。第2
の発振手段35は、第2の超音波センサTD2を駆動す
る信号を発生する。受信手段36は、第1及び第2の超
音波センサTD1,TD2からの信号を受信する。流量
計測手段31−1は、第1の発振手段34からの信号で
駆動される第1の超音波センサTD1からの超音波信号
が第2の超音波センサTD2および受信手段36で受信
される第1の伝搬時間t1と、第2の発振手段35から
の信号で駆動される第2の超音波センサTD2からの超
音波信号が第1の超音波センサTD1および受信手段3
6で受信される第2の伝搬時間t2とに基づいて流体の
流量を計測する。比較手段31−2は、流量ゼロの状態
において、第1の超音波センサTD1からの超音波信号
が一定時間t3後に第2の超音波センサTD2および受
信手段36で受信された時の第1の受信振幅と、第2の
超音波センサTD2からの超音波信号が一定時間t3後
に第1の超音波センサTD1および受信手段36で受信
された時の第2の受信振幅とを比較する。制御手段32
−3は、比較手段31−2の比較結果に基づいて第1の
発振手段34または第2の発振手段35のゲインまたは
発振周波数を可変し、第1の受信振幅と第2の受信振幅
が一致するように制御する。
According to the first aspect of the present invention, the flow rate measuring device includes the first and second ultrasonic sensors TD1 and TD2 arranged at predetermined intervals in the flow path through which the fluid flows, and the flow rate measuring apparatus. And part 3. The flow measuring unit 3 includes a first oscillating unit 34, a second oscillating unit 35, a receiving unit 36, a flow measuring unit 31-1, a comparing unit 31-2, and a control unit 32-3. ing. The first oscillating means 34 has a first
For driving the ultrasonic sensor TD1. Second
Oscillating means 35 generates a signal for driving the second ultrasonic sensor TD2. The receiving means 36 receives signals from the first and second ultrasonic sensors TD1, TD2. The flow rate measuring unit 31-1 is configured to receive the ultrasonic signal from the first ultrasonic sensor TD1 driven by the signal from the first oscillating unit 34, 1 and the ultrasonic signal from the second ultrasonic sensor TD2 driven by the signal from the second oscillating means 35, the first ultrasonic sensor TD1 and the receiving means 3
Then, the flow rate of the fluid is measured based on the second propagation time t2 received in step S6. In the state where the flow rate is zero, the comparing unit 31-2 performs the first operation when the ultrasonic signal from the first ultrasonic sensor TD1 is received by the second ultrasonic sensor TD2 and the receiving unit 36 after a predetermined time t3. The reception amplitude is compared with a second reception amplitude when the ultrasonic signal from the second ultrasonic sensor TD2 is received by the first ultrasonic sensor TD1 and the receiving means 36 after a predetermined time t3. Control means 32
-3 varies the gain or the oscillation frequency of the first oscillating means 34 or the second oscillating means 35 based on the comparison result of the comparing means 31-2, and the first received amplitude and the second received amplitude match. To control.

【0013】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の流量計測装置において、前記流路2を遮断する遮断
弁4を備え、流量ゼロの状態は、遮断弁4を閉じた状態
であることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the flow rate measuring device of the first aspect, a shutoff valve 4 for shutting off the flow path 2 is provided. There is a feature.

【0014】請求項2記載の発明によれば、流路2を遮
断する遮断弁4を備えており、流量ゼロの状態は、遮断
弁4を閉じた状態である。
According to the second aspect of the present invention, the shut-off valve 4 for shutting off the flow path 2 is provided. When the flow rate is zero, the shut-off valve 4 is closed.

【0015】また、請求項3記載の発明は、請求項1記
載の流量計測装置において、圧力センサ5を備え、流量
ゼロの状態は、圧力センサ5の検出出力に基づいて前記
流路の圧力が閉塞圧に等しいかまたは閉塞圧に近い所定
範囲に入っており、かつ、前記流量計測手段31−1に
よる流量計測値がゼロに近い所定範囲内にある状態であ
ることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the flow rate measuring device of the first aspect, the pressure sensor 5 is provided. It is characterized in that it is in a state where it is in a predetermined range equal to or close to the closing pressure and the flow rate measured by the flow rate measuring means 31-1 is in a predetermined range close to zero.

【0016】請求項3記載の発明によれば、圧力センサ
5を備えており、流量ゼロの状態は、圧力センサ5の検
出出力に基づいて前記流路の圧力が閉塞圧に等しいかま
たは閉塞圧に近い所定範囲に入っており、かつ、前記流
量計測手段31−1による流量計測値がゼロに近い所定
範囲内にある状態である。
According to the third aspect of the present invention, the pressure sensor 5 is provided, and when the flow rate is zero, the pressure in the flow path is equal to or smaller than the closing pressure based on the detection output of the pressure sensor 5. And the flow rate measured by the flow rate measuring means 31-1 is within a predetermined range close to zero.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】図2および図3は、本発明の流量計測装置
の実施の形態を示す構成図およびブロック図である。同
図において、図10の従来例と同等の部分には同一の符
号を付し、以下の説明では、その詳細な説明を省略す
る。
FIG. 2 and FIG. 3 are a configuration diagram and a block diagram showing an embodiment of the flow rate measuring device according to the present invention. In the figure, the same reference numerals are given to the same parts as those in the conventional example in FIG. 10, and detailed description thereof will be omitted in the following description.

【0019】図2において、本発明の流量計測装置は、
例として電子式ガスメータを構成し、ガス入口1aと出
口1bを有する筐体1内部に形成した流路2内に一定距
離Lだけ離れて配置され、超音波周波数で作動する、例
えば圧電式振動子からなる第1の超音波センサTD1及
び第2の超音波センサTD2を有する。
In FIG. 2, the flow rate measuring device according to the present invention comprises:
As an example, an electronic gas meter is configured, is disposed at a fixed distance L in a flow path 2 formed in a housing 1 having a gas inlet 1a and an outlet 1b, and operates at an ultrasonic frequency, for example, a piezoelectric vibrator. A first ultrasonic sensor TD1 and a second ultrasonic sensor TD2.

【0020】また、筐体1内には流速計測部3が収容さ
れており、上述した超音波センサTD1,TD2による
超音波の発生及び受信を制御すると共に、受信した超音
波に基づく伝搬時間t1,t2の計測、この計測した伝
搬時間に基づく流速、瞬時流量、通過流量、積算流量な
どの演算などを行う。
Further, a flow velocity measuring unit 3 is housed in the housing 1 to control the generation and reception of ultrasonic waves by the ultrasonic sensors TD1 and TD2, and a propagation time t1 based on the received ultrasonic waves. , T2, and calculation of the flow velocity, instantaneous flow rate, passing flow rate, integrated flow rate, and the like based on the measured propagation time.

【0021】また、ガス入口1aの近傍には、ガスの流
れを遮断するための遮断弁4と、ガス圧を検出するため
の圧力センサ5が配置されている。
In the vicinity of the gas inlet 1a, a shutoff valve 4 for shutting off a gas flow and a pressure sensor 5 for detecting a gas pressure are arranged.

【0022】図3は、流量計測部3の構成例を示すブロ
ック図であり、流量検出手段、比較手段および制御手段
としてのマイクロコンピュータ(μCOM)31と、ア
ンプ32,33と、第1の発振手段としての超音波セン
サ発振回路34と、第2の発振手段としての超音波セン
サ発振回路35と、受信手段としての受信回路36とか
らなる。超音波センサTD1は、超音波センサ発振回路
34からのパルスバーストの形の発振信号で駆動されて
超音波を発生すると共に、超音波センサTD2から発せ
られた超音波信号を受信して受信手段36に送る。同様
に、超音波センサTD2は、超音波センサ発振回路35
からのパルスバーストの形の発振信号で駆動されて超音
波を発生すると共に、超音波センサTD1から発せられ
た超音波信号を受信して受信回路36に送る。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the flow rate measuring section 3. The microcomputer (μCOM) 31 as flow rate detecting means, comparing means and control means, amplifiers 32 and 33, and the first oscillator It comprises an ultrasonic sensor oscillating circuit 34 as a means, an ultrasonic sensor oscillating circuit 35 as a second oscillating means, and a receiving circuit 36 as a receiving means. The ultrasonic sensor TD1 is driven by an oscillation signal in the form of a pulse burst from the ultrasonic sensor oscillating circuit 34 to generate ultrasonic waves, and receives the ultrasonic signal emitted from the ultrasonic sensor TD2 and Send to Similarly, the ultrasonic sensor TD2 includes an ultrasonic sensor oscillation circuit 35
Is driven by an oscillation signal in the form of a pulse burst from the controller, generates an ultrasonic wave, and receives an ultrasonic signal emitted from the ultrasonic sensor TD1 and sends it to the receiving circuit.

【0023】受信回路13は、流路2を伝搬した超音波
信号を受信した他方の超音波センサTD1,TD2から
の信号を入力して超音波信号を処理する前置増幅器(図
示せず)を内蔵している。
The receiving circuit 13 receives a signal from the other ultrasonic sensors TD1 and TD2 which has received the ultrasonic signal transmitted through the flow path 2 and has a preamplifier (not shown) for processing the ultrasonic signal. Built-in.

【0024】μCOM31は、超音波センサTD1、T
D2による超音波の発生及び受信を制御すると共に、受
信した超音波に基づく伝搬時間t1,t2の計測、この
計測した伝搬時間に基づく流速、瞬時流量、通過流量、
積算流量などの演算などを行う。また、μCOM31
は、圧力センサ4からのガス圧検出信号に基づく処理
と、遮断弁5の制御も行う。
The μCOM 31 includes ultrasonic sensors TD1, T
While controlling generation and reception of ultrasonic waves by D2, measurement of propagation times t1 and t2 based on the received ultrasonic waves, flow velocity, instantaneous flow rate, passing flow rate based on the measured propagation times,
Performs calculations such as integrated flow. Also, μCOM31
Performs processing based on the gas pressure detection signal from the pressure sensor 4 and controls the shutoff valve 5.

【0025】次に、上述の構成における本発明の流量ゼ
ロ点補正処理について説明する。本発明では、要約すれ
ば、超音波センサの経時変化に伴う受信振幅の変化を補
正することによって流量ゼロ点補正を行うものである。
すなわち、流量ゼロの状態におけるある時間t(s)の
ときの超音波センサTD1,TD2の受信振幅レベルを
測定、比較し、それぞれの受信波形の振幅が同じになる
ように、超音波センサ発振回路34,35の駆動電圧ま
たは発振周波数を可変することにより、ゼロ点を補正す
るものである。
Next, the flow rate zero point correction processing of the present invention in the above configuration will be described. In the present invention, in summary, the flow rate zero point is corrected by correcting a change in the reception amplitude due to a change with time of the ultrasonic sensor.
That is, the reception amplitude levels of the ultrasonic sensors TD1 and TD2 at a certain time t (s) in the zero flow state are measured and compared, and the ultrasonic sensor oscillation circuit is set so that the amplitudes of the respective reception waveforms become the same. The zero point is corrected by changing the drive voltage or the oscillation frequency of the drive 34, 35.

【0026】以下、流量ゼロ点補正処理について詳細に
説明する。まず、μCOM31は、遮断弁5を閉じてガ
スの流れを止め、流量ゼロの状態を作る。次に、μCO
M31は、超音波発振回路34を駆動してパルスバース
ト信号を発生させ、これを超音波センサTD1に供給さ
せて、超音波信号を発生させる。超音波センサTD1か
ら送信された超音波信号は超音波センサTD2で受信さ
れ、それに基づく超音波センサTD2からの信号が受信
回路36で受信される。μCOM31は、これに応じて
受信回路13が発生する信号を取り込む。このとき、μ
COM31は、図4に示すように、超音波センサ発振回
路34のパルスバースト信号による超音波センサTD1
の駆動から一定時間t3後に超音波センサTD2及び受
信回路36で受信した受信波形の振幅値y(v)を測定
する。
Hereinafter, the flow rate zero point correction processing will be described in detail. First, the μCOM 31 closes the shut-off valve 5 to stop the gas flow, and creates a state where the flow rate is zero. Next, μCO
M31 drives the ultrasonic oscillation circuit 34 to generate a pulse burst signal, and supplies the pulse burst signal to the ultrasonic sensor TD1 to generate an ultrasonic signal. The ultrasonic signal transmitted from the ultrasonic sensor TD1 is received by the ultrasonic sensor TD2, and a signal from the ultrasonic sensor TD2 based on the ultrasonic signal is received by the receiving circuit. The μCOM 31 takes in a signal generated by the receiving circuit 13 in response thereto. At this time, μ
As shown in FIG. 4, the COM 31 includes an ultrasonic sensor TD1 based on a pulse burst signal of the ultrasonic sensor oscillation circuit 34.
After a certain period of time t3 from the drive, the amplitude value y (v) of the received waveform received by the ultrasonic sensor TD2 and the receiving circuit 36 is measured.

【0027】次に、μCOM31は、超音波発振回路3
5を駆動してパルスバースト信号を発生させ、これを超
音波センサTD2に供給させて、超音波信号を発生させ
る。超音波センサTD2から送信された超音波信号は超
音波センサTD1で受信され、それに基づく超音波セン
サTD1からの信号が受信回路36で受信される。μC
OM31は、これに応じて受信回路13が発生する信号
を取り込む。このとき、μCOM31は、図4に示すよ
うに、超音波センサ発振回路35のパルスバースト信号
による超音波センサTD2の駆動から一定時間t3後に
超音波センサTD1及び受信回路36で受信した受信波
形の振幅値z(v)を測定する。
Next, the μCOM 31 is connected to the ultrasonic oscillation circuit 3.
5 is driven to generate a pulse burst signal, which is supplied to the ultrasonic sensor TD2 to generate an ultrasonic signal. The ultrasonic signal transmitted from the ultrasonic sensor TD2 is received by the ultrasonic sensor TD1, and a signal from the ultrasonic sensor TD1 based on the ultrasonic signal is received by the receiving circuit. μC
The OM 31 captures a signal generated by the receiving circuit 13 in response. At this time, as shown in FIG. 4, the μCOM 31 outputs the amplitude of the received waveform received by the ultrasonic sensor TD1 and the receiving circuit 36 after a fixed time t3 from the driving of the ultrasonic sensor TD2 by the pulse burst signal of the ultrasonic sensor oscillating circuit 35. Measure the value z (v).

【0028】次に、μCOM31は、両受信振幅値y
(v)とz(v)を比較し、図4に示すように、y
(v)がz(v)より小さければ、μCOM31は、超
音波センサ発振回路34のゲインを変えることにより、
y(v)をz(v)に一致させるように制御する。詳細
には、μCOM31は、アンプ32のゲインを増大さ
せ、それにより超音波発振回路34の駆動電圧を増大さ
せることによりゲインを上げる。したがって、超音波発
振回路34のパルスバースト信号の振幅が増大し、それ
により超音波センサTD1からの超音波信号レベルが上
昇し、これを一定時間t3後に受信した超音波センサT
D2及び受信回路36の受信振幅y(v)が増大し、そ
の結果、z(v)と一致するように制御される。
Next, the μCOM 31 calculates both reception amplitude values y
(V) and z (v) are compared, and as shown in FIG.
If (v) is smaller than z (v), the μCOM 31 changes the gain of the ultrasonic sensor oscillation circuit 34 to
Control is performed so that y (v) matches z (v). In detail, the μCOM 31 increases the gain of the amplifier 32, and thereby increases the drive voltage of the ultrasonic oscillation circuit 34, thereby increasing the gain. Therefore, the amplitude of the pulse burst signal of the ultrasonic oscillation circuit 34 increases, thereby increasing the level of the ultrasonic signal from the ultrasonic sensor TD1.
D2 and the reception amplitude y (v) of the reception circuit 36 increase, and as a result, control is performed so as to match z (v).

【0029】一方、z(v)がy(v)より小さけれ
ば、μCOM31は、超音波センサ発振回路35のゲイ
ンを変えることにより、z(v)をy(v)に一致させ
るように制御する。詳細には、μCOM31は、アンプ
33のゲインを増大させ、それにより超音波発振回路3
5の駆動電圧を増大させることによりゲインを上げる。
したがって、超音波発振回路35のパルスバースト信号
の振幅が増大し、それにより超音波センサTD2からの
超音波信号レベルが上昇し、これを一定時間t3後に受
信した超音波センサTD1および受信回路36の受信振
幅z(v)が増大し、その結果、y(v)と一致するよ
うに制御される。
On the other hand, if z (v) is smaller than y (v), the μCOM 31 controls the ultrasonic sensor oscillation circuit 35 to change z (v) to y (v) by changing the gain. . Specifically, the μCOM 31 increases the gain of the amplifier 33, and thereby the ultrasonic oscillation circuit 3
The gain is increased by increasing the drive voltage of No. 5.
Therefore, the amplitude of the pulse burst signal of the ultrasonic oscillation circuit 35 increases, thereby increasing the level of the ultrasonic signal from the ultrasonic sensor TD2, and the ultrasonic sensor TD1 and the receiving circuit 36 receiving this after a predetermined time t3. The reception amplitude z (v) increases, and as a result, control is performed so as to match y (v).

【0030】このようにして、一定時間t3後の両受信
振幅y(v)とz(v)が一致するように、超音波セン
サ発振回路34または35のゲインを可変制御し、その
可変後のゲインを維持することにより、上述の流量計測
時、流量ゼロの状態においてt1=t2となり、流量ゼ
ロ点補正が行われたことになる。
In this manner, the gain of the ultrasonic sensor oscillation circuit 34 or 35 is variably controlled so that the two reception amplitudes y (v) and z (v) after the fixed time t3 coincide with each other. By maintaining the gain, at the time of the flow rate measurement described above, t1 = t2 in the state of the zero flow rate, which means that the zero flow rate correction has been performed.

【0031】この場合、図5に示すように、初期値(特
性A)からの時間差Δtのずれ幅が一定でない場合(特
性BまたはC)でも、受信振幅値y(v)とz(v)が
同じになるように補正しているので、初期値からずれる
ことがない。したがって、流量がある場合でも、正しい
流量測定ができる。
In this case, as shown in FIG. 5, even when the deviation width of the time difference Δt from the initial value (characteristic A) is not constant (characteristic B or C), the reception amplitude values y (v) and z (v) Are corrected to be the same, so that there is no deviation from the initial value. Therefore, even when there is a flow rate, correct flow rate measurement can be performed.

【0032】なお、上述の説明では、超音波センサ発振
回路34または35のゲインを可変してゼロ点補正を行
っているが、これに代えて、超音波センサTD1,TD
2のインピーダンス特性を利用して超音波センサ発振回
路34または35の発振周波数を可変しても良い。
In the above description, the zero point correction is performed by changing the gain of the ultrasonic sensor oscillation circuit 34 or 35. Alternatively, the ultrasonic sensors TD1, TD
The oscillation frequency of the ultrasonic sensor oscillation circuit 34 or 35 may be varied by using the impedance characteristic of No. 2.

【0033】超音波センサTD1,TD2は、一般的
に、図6に示すように、励振周波数fに対してインピー
ダンスzが変化する特性を有する。超音波信号の送受信
共用の超音波センサで実際に使用される励振周波数値C
は、直列共振点Aと並列共振点Bの間に設定される。送
信時は、励振周波数値Cを直列共振点Aに近づけると、
大きく振動するが、破壊されやすく、受信時は、励振周
波数値Cを並列共振点Bに近づけると、最大感度が得ら
れる。
The ultrasonic sensors TD1 and TD2 generally have a characteristic that the impedance z changes with respect to the excitation frequency f, as shown in FIG. Excitation frequency value C actually used in the ultrasonic sensor for transmitting and receiving ultrasonic signals
Is set between the series resonance point A and the parallel resonance point B. At the time of transmission, when the excitation frequency value C approaches the series resonance point A,
Although it vibrates greatly, it is easily broken, and the maximum sensitivity can be obtained by bringing the excitation frequency value C closer to the parallel resonance point B during reception.

【0034】そこで、μCOM31は、両受信振幅値y
(v)とz(v)を比較し、y(v)がz(v)より小
さければ、アンプ32のゲインを増大させ、それにより
超音波発振回路34のパルスバースト信号の周波数を増
大させる。それにより、このパルスバースト信号で励振
された超音波センサTD1から発せられる超音波信号を
受信した超音波センサTD2の励振周波数が図6の並列
共振点Bに近づく。したがって、超音波センサTD2か
ら受信回路36に送られる信号の振幅が増大し、受信回
路36の受信振幅y(v)が増大し、その結果、z
(v)と一致するように制御される。
Therefore, μCOM 31 calculates both reception amplitude values y
(V) is compared with z (v). If y (v) is smaller than z (v), the gain of the amplifier 32 is increased, thereby increasing the frequency of the pulse burst signal of the ultrasonic oscillation circuit 34. Thereby, the excitation frequency of the ultrasonic sensor TD2 that has received the ultrasonic signal emitted from the ultrasonic sensor TD1 excited by the pulse burst signal approaches the parallel resonance point B in FIG. Therefore, the amplitude of the signal sent from the ultrasonic sensor TD2 to the receiving circuit 36 increases, and the receiving amplitude y (v) of the receiving circuit 36 increases, and as a result, z
Control is performed so as to coincide with (v).

【0035】一方、z(v)がy(v)より小さけれ
ば、アンプ33のゲインを増大させ、それにより超音波
発振回路35のパルスバースト信号の周波数を増大させ
る。それにより、このパルスバースト信号で励振された
超音波センサTD2から発せられる超音波信号を受信し
た超音波センサTD1の励振周波数が図6の並列共振点
Bに近づく。したがって、超音波センサTD1から受信
回路36に送られる信号の振幅が増大し、受信回路36
の受信振幅z(v)が増大し、その結果、y(v)と一
致するように制御される。
On the other hand, if z (v) is smaller than y (v), the gain of the amplifier 33 is increased, thereby increasing the frequency of the pulse burst signal of the ultrasonic oscillation circuit 35. As a result, the excitation frequency of the ultrasonic sensor TD1, which has received the ultrasonic signal emitted from the ultrasonic sensor TD2 excited by the pulse burst signal, approaches the parallel resonance point B in FIG. Therefore, the amplitude of the signal sent from the ultrasonic sensor TD1 to the receiving circuit 36 increases, and the receiving circuit 36
Is increased, and as a result, it is controlled to match y (v).

【0036】このようにして、一定時間t3後の両受信
振幅y(v)とz(v)が一致するように、超音波セン
サ発振回路34または35の発振周波数を可変制御し、
その可変後の発振周波数を維持することにより、上述の
流量計測時、流量ゼロの状態においてt1=t2とな
り、流量ゼロ点補正が行われたことになる。
In this way, the oscillation frequency of the ultrasonic sensor oscillation circuit 34 or 35 is variably controlled so that the reception amplitudes y (v) and z (v) after a certain time t3 coincide with each other.
By maintaining the oscillation frequency after the change, t1 = t2 in the zero flow state at the time of the flow rate measurement described above, which means that the zero flow rate correction has been performed.

【0037】次に、上述のゼロ点補正処理を図7のフロ
ーチャートで説明する。まず、遮断弁5を閉じることに
より、流量ゼロの状態を確認する(ステップS1)。次
に、超音波センサTD1から超音波信号を発し、時間t
3(s)時の超音波センサTD2および受信回路36で
の受信振幅y(v)と、超音波センサTD2から超音波
信号を発し、時間t3(s)時の超音波センサTD1お
よび受信回路36での受信振幅z(v)を測定する(ス
テップS2)。
Next, the above-mentioned zero point correction processing will be described with reference to the flowchart of FIG. First, a state where the flow rate is zero is confirmed by closing the shutoff valve 5 (step S1). Next, an ultrasonic signal is emitted from the ultrasonic sensor TD1, and the time t
The reception amplitude y (v) in the ultrasonic sensor TD2 and the receiving circuit 36 at 3 (s) and the ultrasonic signal from the ultrasonic sensor TD2, and the ultrasonic sensor TD1 and the receiving circuit 36 at time t3 (s) Is measured at step (2) (step S2).

【0038】次に、y(v)とz(v)を比較し、両者
が一致しているか否かを判定する(ステップS3)。ス
テップS3の答がノーならば、超音波センサ発振回路3
4または35のゲインもしくは発信周波数を可変する
(ステップS4)。次に、y(v)とz(v)が一致し
ているか否かを判定する(ステップS5)。その答がノ
ーならば、ステップS4に戻り、超音波センサ発振回路
34または35のゲインもしくは発信周波数を可変する
作業を継続する。
Next, y (v) and z (v) are compared, and it is determined whether or not both match (step S3). If the answer to step S3 is no, the ultrasonic sensor oscillation circuit 3
The gain or transmission frequency of 4 or 35 is varied (step S4). Next, it is determined whether y (v) and z (v) match (step S5). If the answer is no, the process returns to step S4, and the operation of changing the gain or transmission frequency of the ultrasonic sensor oscillation circuit 34 or 35 is continued.

【0039】また、ステップS5の答がイエスならば、
またはステップS3の答がイエスならば、t1=t2に
なり(ステップS6)、Q=0になる(ステップS
7)。
If the answer in step S5 is yes,
Alternatively, if the answer to step S3 is yes, t1 = t2 (step S6) and Q = 0 (step S6).
7).

【0040】次に、図8は、図7におけるステップS1
の流量ゼロの確認処理を行うためのサブルーチンの一例
を示すフローチャートである。まず、μCOM31は、
流量計測によりガス使用パターンを学習し(ステップS
11)、使用がない時間帯を確認する。そして、この使
用がない時間帯において遮断弁5を閉じるように制御し
(ステップS12)、流量ゼロの状態を作っている(ス
テップS13)。
Next, FIG. 8 shows a step S1 in FIG.
9 is a flowchart illustrating an example of a subroutine for performing a zero flow rate confirmation process. First, μCOM31 is
Learn the gas usage pattern by measuring the flow rate (step S
11) Check the time period when no use is made. Then, control is performed such that the shut-off valve 5 is closed in the time period when the flow is not used (step S12), and a state of zero flow is created (step S13).

【0041】さらに、上述のステップS1の流量ゼロの
状態の確認処理は、図8に示す遮断弁5に代えて、ガス
圧の検出により、乱流がないことの確認と、流量のバラ
ツキがある値以下であることの確認を含んでも良い。図
9は、この場合の流量ゼロの確認処理を行うためのサブ
ルーチンの一例を示すフローチャートである。まず、μ
COM31は、流量計測によりガス使用パターンを学習
し(ステップS21)、使用が少ない時に、圧力センサ
4によりガス圧の測定を行う(ステップS22)。次
に、検出されたガス圧が閉塞圧に等しいか否かを判定す
る(ステップS23)。その答がイエスならば、圧力セ
ンサ4の分解能を上げ(ステップS24)、次に、検出
されたガス圧P1 と閉塞圧P0 の差P(=P1 −P0
の絶対値|P|が所定のスレショールド値a以下か(0
≦|P|≦a)否かを判定する。
Further, in the above-described process of confirming the zero flow state in step S1, instead of the shut-off valve 5 shown in FIG. 8, the detection of gas pressure confirms that there is no turbulent flow, and the flow rate varies. Confirmation that the value is equal to or less than the value may be included. FIG. 9 is a flowchart showing an example of a subroutine for performing the process of confirming the zero flow in this case. First, μ
The COM 31 learns the gas usage pattern by measuring the flow rate (step S21), and measures the gas pressure with the pressure sensor 4 when the usage is small (step S22). Next, it is determined whether or not the detected gas pressure is equal to the closing pressure (step S23). If the answer is yes, increasing the resolution of the pressure sensor 4 (step S24), and then, the difference P (= P 1 -P 0) of occlusion pressure P 0 and the gas pressure P 1 detected
Is the absolute value | P |
≦ | P | ≦ a) It is determined whether or not.

【0042】その答がイエスならば、超音波センサTD
1,TD2による流量測定を行い(ステップS26)、
得られた流量値の絶対値|Q|がゼロに近い所定の範囲
内にある(b≦|Q|≦c)か否かを判定する(ステッ
プS27)。ここで、bは計測流量誤差の最低値、cは
ユーザーの使用ではないと設定される流量の最大値であ
る。その答がイエスならば、流量ゼロであると判断する
(ステップS28)。
If the answer is yes, the ultrasonic sensor TD
1 and TD2 to measure the flow rate (step S26),
It is determined whether or not the obtained absolute value | Q | of the flow rate value is within a predetermined range close to zero (b ≦ | Q | ≦ c) (step S27). Here, b is the minimum value of the measured flow rate error, and c is the maximum value of the flow rate set not to be used by the user. If the answer is yes, it is determined that the flow rate is zero (step S28).

【0043】一方、ステップS23またはS25または
S27の答がノーならば、所定の時間Tの間タイマーカ
ウントし(ステップS29)、その後ステップS22に
戻り、再度ステップS22以下の作業を繰り返す。ここ
で、タイマーカウントする所定の時間Tは、再度ステッ
プS22以下の作業を繰り返すための待ち時間であり、
その具体的な値は、ステップS21のμCOM31の学
習によって決定される。
On the other hand, if the answer to step S23 or S25 or S27 is NO, the timer is counted for a predetermined time T (step S29), and thereafter, the process returns to step S22, and the operations after step S22 are repeated again. Here, the predetermined time T for counting the timer is a waiting time for repeating the operation from step S22 onward again.
The specific value is determined by learning of the μCOM 31 in step S21.

【0044】[0044]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、正確な流
量ゼロ点補正ができ、流量ゼロ時に流量があると誤った
判定をすることがなく、正しい流量計測ができ、ユーザ
ーに誤った料金を請求することがない。また、流量があ
る場合も、正しい計測が可能となる。
According to the first aspect of the present invention, the flow rate can be accurately corrected to zero, and the flow rate can be correctly measured without erroneously determining that there is a flow rate when the flow rate is zero. There is no charge. Also, when there is a flow rate, correct measurement can be performed.

【0045】請求項2記載の発明によれば、流量ゼロ点
補正のために、完全に流量ゼロの状態を作ることができ
る。
According to the second aspect of the present invention, a completely zero flow state can be created for zero flow rate correction.

【0046】請求項3記載の発明によれば、ユーザーの
使用に影響を与えない流量ゼロ点補正が可能となる。
According to the third aspect of the invention, it is possible to perform the zero correction of the flow rate without affecting the use of the user.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による流量計測装置の基本構成図を示
す。
FIG. 1 shows a basic configuration diagram of a flow measurement device according to the present invention.

【図2】本発明による流量計測装置の実施の形態を示す
構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an embodiment of a flow measurement device according to the present invention.

【図3】図2における流量計測部の構成例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a flow measurement unit in FIG. 2;

【図4】図2における超音波センサの一定時間後の受信
振幅の様子を示す信号波形図である。
FIG. 4 is a signal waveform diagram showing a state of reception amplitude of the ultrasonic sensor in FIG. 2 after a predetermined time.

【図5】図2における流量対超音波信号の伝搬時間差特
性を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a flow rate versus propagation time difference characteristic of an ultrasonic signal in FIG. 2;

【図6】図2における超音波センサの周波数対インピー
ダンス特性を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing frequency versus impedance characteristics of the ultrasonic sensor in FIG.

【図7】図2および図3におけるゼロ点補正処理を示す
フローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a zero point correction process in FIGS. 2 and 3;

【図8】図7のフローチャートにおける流量ゼロ状態を
確認するためのサブルーチンの一例を示すフローチャー
トである。
FIG. 8 is a flowchart showing an example of a subroutine for confirming a zero flow state in the flowchart of FIG. 7;

【図9】図8のフローチャートにおける流量ゼロ状態を
確認するためのサブルーチンの他の例を示すフローチャ
ートである。
FIG. 9 is a flowchart showing another example of a subroutine for confirming a zero flow state in the flowchart of FIG. 8;

【図10】従来の流量計測装置の一例を示す構成図であ
る。
FIG. 10 is a configuration diagram illustrating an example of a conventional flow measurement device.

【図11】図10における超音波センサの受信振幅の様
子を示す信号波形図である。
11 is a signal waveform diagram showing a state of reception amplitude of the ultrasonic sensor in FIG.

【図12】図10における流量対超音波信号の伝搬時間
差特性を示す図である。
12 is a diagram showing a flow rate versus propagation time difference characteristic of an ultrasonic signal in FIG. 10;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 流路 3 流速計測部 4 遮断弁 5 圧力センサ 31−1 流量検出手段(μCOM) 31−2 比較手段(μCOM) 31−3 制御手段(μCOM) 34 第1の発振手段(超音波センサ発振回路) 35 第2の発振手段(超音波センサ発振回路) 36 受信手段(受信回路) TD1 第1の超音波センサ TD2 第2の超音波センサ TD3 第3の超音波センサ 2 Flow path 3 Flow velocity measuring unit 4 Shut-off valve 5 Pressure sensor 31-1 Flow rate detection means (μCOM) 31-2 Comparison means (μCOM) 31-3 Control means (μCOM) 34 First oscillation means (ultrasonic sensor oscillation circuit) ) 35 second oscillating means (ultrasonic sensor oscillation circuit) 36 receiving means (receiving circuit) TD1 first ultrasonic sensor TD2 second ultrasonic sensor TD3 third ultrasonic sensor

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 流体が流れる流路中に所定の間隔を置い
て配置された第1及び第2の超音波センサと、流量計測
部とからなる流量計測装置であって、 上記流量計測部は、 上記第1の超音波センサを駆動する信号を発生する第1
の発振手段と、 上記第2の超音波センサを駆動する信号を発生する第2
の発振手段と、 上記第1及び第2の超音波センサからの信号を受信する
受信手段と、 上記第1の発振手段からの信号で駆動される第1の超音
波センサからの超音波信号が上記第2の超音波センサお
よび上記受信手段で受信される第1の伝搬時間と、上記
第2の発振手段からの信号で駆動される上記第2の超音
波センサからの超音波信号が上記第1の超音波センサお
よび上記受信手段で受信される第2の伝搬時間とに基づ
いて流体の流量を計測する流量計測手段と、 流量ゼロの状態において、上記第1の超音波センサから
の超音波信号が一定時間後に上記第2の超音波センサお
よび上記受信手段で受信された時の第1の受信振幅と、
上記第2の超音波センサからの超音波信号が上記一定時
間後に上記第1の超音波センサおよび上記受信手段で受
信された時の第2の受信振幅とを比較する比較手段と、 上記比較手段の比較結果に基づいて上記第1の発振手段
または第2の発振手段のゲインまたは発振周波数を可変
し、上記第1の受信振幅と第2の受信振幅が一致するよ
うに制御する制御手段とを備えることを特徴とする流量
計測装置。
1. A flow rate measuring apparatus comprising: first and second ultrasonic sensors arranged at predetermined intervals in a flow path through which a fluid flows; and a flow rate measuring unit, wherein the flow rate measuring unit is Generating a signal for driving the first ultrasonic sensor;
Oscillating means, and a second means for generating a signal for driving the second ultrasonic sensor
Oscillating means; receiving means for receiving signals from the first and second ultrasonic sensors; and an ultrasonic signal from the first ultrasonic sensor driven by a signal from the first oscillating means. The first propagation time received by the second ultrasonic sensor and the receiving unit and the ultrasonic signal from the second ultrasonic sensor driven by the signal from the second oscillating unit are the same as those of the second ultrasonic sensor. Flow rate measuring means for measuring a flow rate of the fluid based on the first ultrasonic sensor and the second propagation time received by the receiving means; and an ultrasonic wave from the first ultrasonic sensor in a state of zero flow rate A first reception amplitude when a signal is received by the second ultrasonic sensor and the reception unit after a predetermined time;
Comparing means for comparing an ultrasonic signal from the second ultrasonic sensor with a second reception amplitude when the ultrasonic signal is received by the first ultrasonic sensor and the receiving means after the predetermined time; Control means for varying the gain or the oscillating frequency of the first oscillating means or the second oscillating means on the basis of the comparison result, and controlling the first reception amplitude and the second reception amplitude to match. A flow rate measuring device comprising:
【請求項2】 前記流路を遮断する遮断弁を備え、流量
ゼロの状態は、遮断弁を閉じた状態であることを特徴と
する請求項1記載の流量計測装置。
2. The flow rate measuring device according to claim 1, further comprising a shut-off valve for shutting off the flow path, wherein the zero flow state is a state in which the shut-off valve is closed.
【請求項3】 圧力センサを備え、流量ゼロの状態は、
圧力センサの検出出力に基づいて前記流路の圧力が閉塞
圧に等しいかまたは閉塞圧に近い所定範囲に入ってお
り、かつ、前記流量計測手段による流量計測値がゼロに
近い所定範囲内にある状態であることを特徴とする請求
項1記載の流量計測装置。
3. A state in which a pressure sensor is provided and the flow rate is zero is
Based on the detection output of the pressure sensor, the pressure in the flow path is equal to or close to a closing pressure, and falls within a predetermined range close to the closing pressure, and the flow rate measured by the flow rate measuring unit is within a predetermined range close to zero. The flow measurement device according to claim 1, wherein the flow measurement device is in a state.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6925891B2 (en) 2002-04-30 2005-08-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Ultrasonic flowmeter and method of measuring flow volume
JP2006153544A (en) * 2004-11-26 2006-06-15 Yazaki Corp Apparatus for monitoring pressure regulator
JP2007155574A (en) * 2005-12-07 2007-06-21 Ricoh Elemex Corp Ultrasonic flowmeter

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