JP2003066060A - 超音波流速測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 超音波の伝搬時間の測定を複数回繰り返す場
合において、測定波と前の測定における反射波との位相
差を一定にすることができ、ひいては超音波の伝搬時間
を精度良く測定することが可能な超音波流速測定方法の
提供を目的とする。 【解決手段】 超音波流速測定管１を流れる流体の上流
側と下流側にそれぞれ超音波振動子２、３を配置し、前
記各超音波振動子２、３から相互に超音波を発生送信す
るとともに、送信された超音波を相互に受信することに
よって、流体の流れに対して順方向および逆方向の超音
波の伝搬時間ｔｊ、ｔｇをそれぞれ測定することを複数
回繰り返し、順方向および逆方向の超音波の伝搬時間の
平均値ｔ１、ｔ２の差に基づいて流速Ｖを測定する。こ
の測定において、超音波の伝搬時間の測定間隔Ｉｔ、Ｉ
ｔ’を、前の測定における反射超音波の伝搬時間ｔｒ、
ｔｒ’に応じて調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、超音波を利用し
てガスその他の流速を測定する超音波流速測定方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ガスその他の流体の流量を求めるに際
し、まず流体の流速を連続的ないし定期的に測定し、こ
れに基づいて流量を演算することが行われている。そし
て、このような流体の流速測定方法の一つとして、超音
波を利用した方法が知られている。 かかる超音波流速
測定方法の原理を、図７にて説明すると次のとおりであ
る。図７において、（１）は内部をガス等の流体が流れ
る流速測定管である。この流速測定管（１）内には、流
れ方向の上流側および下流側に、所定距離を隔てて超音
波振動子（２）（３）が配置されている。この超音波振
動子（２）（３）は、駆動パルス発生回路（４）からの
駆動パルスにより駆動されて振動し、超音波を発生送信
する一方、送信されてきた超音波を受信するもので、そ
の超音波振動子（２）（３）が振動したときの受信波
（Ｗ）が受信増幅回路（５）から出力されるものとなさ
れている。

【０００３】そして、上流側の超音波振動子（２）から
流れに対して順方向に送信された超音波が下流側の超音
波振動子（３）で受信されるまでの伝搬時間と、下流側
の超音波振動子（３）から流れに対して逆方向に送信さ
れた超音波が上流側の超音波振動子（２）に受信される
までの伝搬時間との差は、流速に関係することから、こ
の伝搬時間差を求めることにより流体の流速を測定する
ものとなされている。

【０００４】なお、図７において、（６）は超音波振動
子（２）（３）と駆動パルス発生回路（４）および受信
増幅回路（５）の接続を切り替える切替回路であり、ま
ず駆動パルス発生回路（４）と上流側の超音波振動子
（２）、下流側の超音波振動子（３）と受信増幅回路
（５）を接続して、上流側から下流側への順方向の超音
波の伝搬時間を測定したのち、駆動パルス発生回路
（４）と下流側の超音波振動子（３）、上流側の超音波
振動子（２）と受信増幅回路（５）とが接続されるよう
に切り替えて、下流側から上流側への逆方向の超音波の
伝搬時間を測定するものとなされている。

【０００５】ところで、従来、超音波の伝搬時間のばら
つきによる誤差を軽減するために、超音波の伝搬時間の
測定を、所定時間（例えば２秒）ごとに順方向および逆
方向についてそれぞれ複数回（例えば８回）繰り返し、
それら順方向および逆方向の超音波の伝搬時間の平均値
ｔ１、ｔ２をそれぞれ求め、それら順方向および逆方向
の伝搬時間の平均値ｔ１、ｔ２の差に基づいて所定時間
内の流体の流速Ｖを算出することが行われていた。

【０００６】このとき、受信増幅回路（５）からは、図
２に示すように、流速測定管（１）のどこにも反射せず
に超音波振動子（２）（３）に受信される直進超音波に
対応する受信波（以下、測定波（Ｗ１）という）に続い
て、超音波流速測定管（１）または超音波振動子（２）
（３）に何回か反射して超音波振動子（２）（３）に受
信される反射超音波に対応する数次の受信波（以下、反
射波（Ｗｎ）という）が出力される。このため、図８
（ａ）に示すように、測定波（Ｗ１）に対して前の測定
における反射波（Ｗｎ）が干渉するので、それら測定波
（Ｗ１）と反射波（Ｗｎ）との合成波（Ｗｇ）のゼロク
ロス点を超音波到達タイミングとしていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来、超音
波の伝搬時間の測定間隔は一定であったため、流体の温
度や流速が変化すると、図８（ｂ）に示すように、それ
に伴って測定波（Ｗ１）と前の測定における反射波（Ｗ
ｎ）との位相差が変化することによりそれらの合成波
（Ｗｇ）の位相が変化し、超音波到達タイミングに用い
る合成波（Ｗｇ）のゼロクロス時点もばらつくことか
ら、超音波の伝搬時間を精度よく測定することができな
いという問題があった。

【０００８】この発明は、上述の問題に鑑みてなされた
ものであって、超音波の伝搬時間の測定を複数回繰り返
す場合において、測定波と前の測定における反射波との
位相差を一定にすることができ、ひいては超音波の伝搬
時間を精度良く測定することが可能な超音波流速測定方
法の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために、超音波流速測定管を流れる流体の上流
側と下流側にそれぞれ超音波振動子を配置し、前記各超
音波振動子から相互に超音波を発生送信するとともに、
送信された超音波を相互に受信することによって、流体
の流れに対して順方向および逆方向の超音波の伝搬時間
をそれぞれ測定することを複数回繰り返し、順方向およ
び逆方向の超音波の伝搬時間の差に基づいて流速を測定
する超音波流速測定方法において、前記超音波の伝搬時
間の測定間隔を、前の測定における反射超音波の伝搬時
間に応じて調整することを特徴とする。

【００１０】これによれば、流体の温度変化や流速変化
が生じた場合であっても、測定波と前の測定における反
射波との位相差を一定にすることができる。このため、
測定波と前の測定における反射波との合成波の位相が一
定となり、合成波における超音波到達タイミングに用い
るゼロクロス時点がばらつかなくなり、超音波の伝搬時
間を精度良く測定することが可能となる。

【００１１】なお、超音波の伝搬時間の測定間隔は、そ
の直前の測定における反射超音波の伝搬時間に応じて調
整するのが最も望ましいが、それよりも前に測定された
超音波の伝搬時間に応じてして調整するものとしてもよ
い。

【００１２】また、前記反射超音波の伝搬時間は、順方
向の超音波の伝搬時間の測定間隔を調整する場合は下式
［１］で表される一方、逆方向の超音波の伝搬時間の測
定間隔を調整する場合は下式［２］で表されるのが好ま
しい。 ｔｒ＝２ｋｊ×ｔｊ＋ｋｇ×ｔｇ…［１］ ｔｒ’＝２ｋｇ×ｔｇ＋ｋｊ×ｔｊ…［２］ ｔｒ：流体の上流側の超音波振動子から送信された反射
超音波の伝搬時間 ｔｒ’： 流体の下流側の超音波振動子から送信された
反射超音波の伝搬時間 ｋｊ、ｋｇ：係数 ｔｊ：前の測定における順方向の超音波の伝搬時間 ｔｇ：前の測定における逆方向の超音波の伝搬時間 これによれば、反射超音波の伝搬時間を簡単かつ確実に
求めることができるので、超音波の伝搬時間をより精度
良く測定することが可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、この発明の一実施形態に
係る超音波流速測定方法を実施する超音波流速測定装置
を示すものである。

【００１４】図１において、（１）はガス等の流体が流
れる流速測定管、（２）（３）は超音波流速測定管
（１）内において上流側と下流側に所定距離を隔てて配
置された超音波振動子、（４）は駆動パルスを発生する
駆動パルス発生回路、（５）は超音波振動子（２）
（３）で超音波を受信したときに受信波（Ｗ）を出力す
る受信増幅回路、（６）は超音波振動子（２）（３）と
駆動パルス発生回路（４）および受信増幅回路（６）の
接続を切り替える回路であり、これらは図７に示したも
のと同じである。

【００１５】なお、この実施形態では、順方向の超音波
の伝搬時間ｔｊと逆方向の超音波の伝搬時間ｔｇをそれ
ぞれ８回測定し、それら８個の順方向の超音波の伝搬時
間ｔｊの平均値ｔ１と、８個の逆方向の超音波の伝搬時
間ｔｇの平均値ｔ２とをそれぞれ求めることを所定時間
（例えば２秒）ごとに繰り返す。そして、それら順方向
および逆方向の伝搬時間の平均値ｔ１、ｔ２の差に基づ
いて所定時間（２秒）内の流体の流速Ｖを算出し、さら
にその流体の流速Ｖに基づいて所定時間（２秒）内の流
体の流量Ｑを算出する。

【００１６】（７）は所定時間（２秒）内に測定された
順方向および逆方向の各８個の超音波の伝搬時間ｔｊ、
ｔｇを記憶する伝搬時間記憶部、（８）は所定時間（２
秒）ごとに算出された流体の流量Ｑを積算記憶する流量
記憶部、（９）は中央演算処理装置（ＣＰＵ）などから
なる制御部である。

【００１７】この制御部（９）は、各部の制御や、デー
タの転送、種々の演算、およびデータの格納などを行
い、この実施形態では、伝搬時間測定処理、測定間隔調
整処理、および流量演算処理を図示略のプログラムによ
り実行するものとなされている。

【００１８】前記伝搬時間測定処理は、駆動パルス発生
回路（４）から駆動パルス（Ｋ）を発生せしめることに
より超音波振動子（２）（３）から超音波を送信し、そ
の送信された超音波を超音波振動子（３）（２）で受信
して、受信増幅回路（５）から出力された受信波（Ｗ）
に基づいて超音波の伝搬時間ｔｊ、ｔｇを測定する処理
である。

【００１９】この受信増幅回路（５）から出力される受
信波（Ｗ）は、図２に示すように、超音波超音波流速測
定管（１）のどこにも反射せずに超音波振動子（２）
（３）に受信される直進超音波に対応する測定波（Ｗ
１）と、それに続く超音波超音波流速測定管（１）また
は超音波振動子（２）（３）に何回か反射して超音波振
動子（２）（３）に受信される反射超音波に対応する数
次の反射波（Ｗｎ）とからなる。しかして、測定波（Ｗ
１）に対して前の測定における反射波（Ｗｎ）が干渉す
るので、それら測定波（Ｗ１）と反射波（Ｗｎ）との合
成波（Ｗｇ）のゼロクロス点を超音波到達タイミングと
する。なお、この実施形態では、合成波（Ｗｇ）の３波
目のゼロクロス点を超音波到達タイミングとする。

【００２０】前記測定間隔調整処理は、流体の温度や流
速が変化した場合に、その直前の測定における反射超音
波の伝搬時間ｔｒ、ｔｒ’に応じて、超音波の伝搬時間
の測定間隔Ｉｔ、Ｉｔ’を調整する処理である。即ち、
この測定間隔調整処理は、直前の測定における反射超音
波の伝搬時間ｔｒ、ｔｒ’が長くなった場合には、超音
波の伝搬時間の測定間隔Ｉｔ、Ｉｔ’も長くする一方、
直前の測定における反射超音波の伝搬時間ｔｒ、ｔｒ’
が短くなった場合には、超音波の伝搬時間の測定間隔Ｉ
ｔ、Ｉｔ’を短くする処理である。

【００２１】この実施形態では、前記反射超音波の伝搬
時間ｔｒ、ｔｒ’は、順方向の超音波の伝搬時間の測定
間隔Ｉｔを調整する場合は下式［１］で表される一方、
逆方向の超音波の伝搬時間の測定間隔Ｉｔ’を調整する
場合は下式［２］で表される。 ｔｒ＝２ｋｊ×ｔｊ＋ｋｇ×ｔｇ…［１］ ｔｒ’＝２ｋｇ×ｔｇ＋ｋｊ×ｔｊ…［２］ ｔｒ：流体の上流側の超音波振動子から送信された反射
超音波の伝搬時間 ｔｒ’： 流体の下流側の超音波振動子から送信された
反射超音波の伝搬時間 ｋｊ、ｋｇ：係数 ｔｊ：前の測定における順方向の超音波の伝搬時間 ｔｇ：前の測定における逆方向の超音波の伝搬時間 反射超音波の伝搬時間ｔｒを上式［１］とするのは以下
の理由による。即ち、順方向の反射超音波（Ｗｎ）につ
いて着目すると、送信側の超音波振動子（２）から送信
されてから受信側の超音波振動子（３）で反射し、送信
側の超音波振動子（２）に向けて逆方向に進む。そし
て、送信側の超音波振動子（２）で反射し、受信側の超
音波振動子（３）に向けて逆方向に進む。そして、さら
に受信側の超音波振動子（３）で反射する場合は上記の
繰り返しとなる。

【００２２】このとき、流体の流速をｖ、超音波の速度
をＣ、反射超音波の順方向の経路長をＬｊ（ｉ）、逆方
向の経路長をＬｇ（ｉ）とすると、反射超音波の伝搬時
間ｔｒは、 ｔｒ＝Σ｛２×Ｌｊ（ｉ）／（Ｃ＋ｖ）＋Ｌｇ（ｉ）／（Ｃ−ｖ）｝…［３］ となる。

【００２３】一方、超音波振動子（２）（３）間の直線
距離をＬとすると、順方向および逆方向の超音波の伝搬
時間ｔｊ、ｔｇは、 ｔｊ＝Ｌ／（Ｃ＋ｖ）…［４］ ｔｇ＝Ｌ／（Ｃ−ｖ）…［５］ と表されるので、上式［３］〜［５］より（Ｃ＋ｖ）、
（Ｃ−ｖ）を消去すると、 ｔｒ＝Σ｛２×ｔｊ×Ｌｊ（ｉ）／Ｌ＋ｔｇ×Ｌｇ（ｉ）／Ｌ｝ ＝２×ｔｊ×（ΣＬｊ（ｉ））／Ｌ＋ｔｇ×（ΣＬｇ（ｉ））／Ｌ…［６］ となる。

【００２４】ここでｋｊ＝（ΣＬｇ（ｉ））／Ｌ、ｋｇ
＝（ΣＬｇ（ｉ））／Ｌとおくと、 ｔｒ＝２×ｋｊ×ｔｊ＋ｋｇ×ｔｇ…［１］ となり、上式［１］が導出される。

【００２５】なお、逆方向の反射超音波の伝搬時間ｔ
ｒ’についても、上述の順方向の反射超音波の伝搬時間
ｔｒと同様に導出される。

【００２６】この測定間隔調整処理によれば、流体の温
度や流速が変化した場合であっても、図３に示すよう
に、測定波と前の測定における反射波との位相差を一定
にすることができる。このため、測定波と前の測定にお
ける反射波との合成波の位相が一定となり、合成波にお
ける超音波到達タイミングに用いるゼロクロス時点がば
らつかなくなり、超音波の伝搬時間を精度良く測定する
ことが可能となる。

【００２７】前記流量演算処理は、所定時間（２秒）内
に測定した８個の順方向の超音波の伝搬時間ｔｊの平均
値ｔ１と、８個の逆方向の超音波の伝搬時間ｔｇの平均
値ｔ２とをそれぞれ求め、それら順方向および逆方向の
伝搬時間の平均値ｔ１、ｔ２の差に基づいて所定時間
（２秒）内の流体の流速Ｖを算出し、さらにその流体の
流速Ｖに基づいて所定時間（２秒）内の流体の流量Ｑを
算出する処理である。

【００２８】なお、この実施形態では、流体の流速およ
び流量は下式［７］［８］により求めるものとする。 Ｖ＝Ｌ／２×（ｔ２−ｔ１）／（ｔ１×ｔ２）…［７］ Ｖ：流体の流速 Ｌ：超音波振動子（２）（３）間の距離 Ｑ＝Ｖ×Ｓ×ｔ…［８］ Ｑ：流体の流速 Ｓ：測定管の断面積 ｔ：所定時間（２秒） 次にこの発明の一実施形態に係る超音波流速測定方法に
ついて、図４に示すフローチャートを用いて説明する。
なお、以下の説明及び図面において「ステップ」を
「Ｓ」と略記する。

【００２９】まず、Ｓ１にて、駆動パルス発生回路
（４）から駆動パルス（Ｋ）を発生せしめることにより
超音波振動子（２）から超音波を送信し、その送信され
た超音波を超音波振動子（３）で受信して、受信増幅回
路（５）から出力された受信波（Ｗ）に基づいて順方向
の超音波の伝搬時間ｔｊを測定する。この伝搬時間測定
処理については後で詳述する。

【００３０】Ｓ２では、流体の温度や流速が変化したか
どうかを判定し、それらが変化した場合は（Ｓ２でＹＥ
Ｓ）、Ｓ３において、上式［１］の反射超音波の伝搬時
間ｔｒに応じて測定間隔Ｉtを調整する。流体の温度や
流速が変化していない場合は（Ｓ２でＮＯ）、そのまま
Ｓ４に進む。この流体の温度や流速が変化したかどうか
の判定は、直前の測定における超音波の伝搬時間ｔｊの
変化により判定するのが望ましい。

【００３１】Ｓ４では、前記測定間隔Ｉtが経過したか
否かを判定し、前記測定間隔Ｉtが経過した場合は（Ｓ
４でＹＥＳ）、Ｓ５に進む一方、前記測定間隔Ｉtが経
過していない場合は（Ｓ４でＮＯ）、経過するまでこの
判定処理を繰り返す。

【００３２】Ｓ５では、超音波の伝搬時間ｔｊを所定時
間（２秒）内に８回測定したか否かを判定し、８回測定
した場合は（Ｓ５でＹＥＳ）、Ｓ４の流量演算処理に進
む一方、まだ８回測定していない場合は（Ｓ５でＮ
Ｏ）、Ｓ１に戻り、再び超音波の伝搬時間を測定する。
なお、逆方向の超音波の伝搬時間ｔｇについても、上述
のＳ１〜Ｓ５と同様の処理により８回測定する。

【００３３】Ｓ６では、前記流量演算処理は、所定時間
（２秒）内に測定した順方向および逆方向の各８個の超
音波の伝搬時間の平均値ｔ１、ｔ２をそれぞれ求め、そ
れら順方向および逆方向の伝搬時間の平均値ｔ１、ｔ２
の差に基づいて所定時間（２秒）内の流体の流速Ｖを算
出し、さらにその流体の流速Ｖに基づいて所定時間（２
秒）内の流体の流量Ｑを算出し、リターンする。この流
量演算処理については後で詳述する。

【００３４】図５は、伝搬時間測定処理（図４のＳ１の
処理）のサブルーチンを示すフローチャートである。

【００３５】まず、Ｓ１１では、制御部（９）が、駆動
パルス発生回路（５）から駆動パルス（Ｋ）を発生させ
て、その駆動パルス（Ｋ）を超音波振動子（２）に印加
せしめることにより超音波振動子（２）から超音波を送
信せしめる。

【００３６】Ｓ１２では、前記超音波振動子（２）から
送信された超音波を超音波振動子（３）で受信し、受信
増幅回路（５）から受信波（Ｗ）を出力する。このと
き、測定波（Ｗ１）に対して前の測定における反射波
（Ｗｎ）が干渉するので、それら測定波（Ｗ１）と反射
波（Ｗｎ）との合成波（Ｗｇ）が超音波到達タイミング
の特定に用いられる。

【００３７】Ｓ１３では、制御部（９）が、前記受信増
幅回路（５）から出力された合成波（Ｗｇ）の３波目の
ゼロクロス時点を超音波到達タイミングとし、超音波が
送信されてからその超音波到達タイミングまでの時間を
超音波の伝搬時間ｔｊとして測定する。

【００３８】Ｓ１４では、制御部（９）が、上述の測定
した超音波の伝搬時間ｔｊを伝搬時間記憶部（７）に記
憶せしめる。

【００３９】図６は、流量演算処理（図４のＳ６の処
理）のサブルーチンを示すフローチャートである。

【００４０】まず、Ｓ６１では、制御部（９）が、前記
伝搬時間記憶部（７）に記憶されている順方向および逆
方向の各８個の超音波の伝搬時間ｔｊ、ｔｇの平均値ｔ
１、ｔ２をそれぞれ求める。

【００４１】Ｓ６２では、それら順方向および逆方向の
超音波の伝搬時間の平均値ｔ１、ｔ２の差に基づいて、
上式［７］により流体の流速Ｖを求める。

【００４２】Ｓ６３では、その流体の流速Ｖに基づい
て、上式［８］により流体の流量Ｑを求める。

【００４３】Ｓ６４では、その流体の流量Ｑを前記流量
記憶部（８）に積算して、流体の全流量を求め、リター
ンする。

【００４４】なお、この実施形態では、超音波の伝搬時
間の測定は、所定時間ごとに８回繰り返すものとした
が、所定時間ごとに１回としてもよいし、あるいは８回
以外の複数回繰り返すものとしてもよい。

【００４５】また、超音波の伝搬時間の測定間隔は、直
前の測定における反射超音波の伝搬時間に応じて調整す
るものとしたが、それよりも前の測定における反射超音
波の伝搬時間に応じて調整するものとしてもよい。

【００４６】また、超音波の伝搬時間の測定間隔は、流
体の温度や流速が変化した場合に調整するものとした
が、流体の温度や流速の変化に関わらず、常時調整する
ものとしてもよい。

【００４７】また、超音波の伝搬時間の測定間隔は、順
方向および逆方向の反射超音波の反射経路が等しい場
合、順方向の超音波の伝搬時間の測定間隔を調整する場
合は（２ｔｊ＋ｔｇ）に比例する一方、逆方向の超音波
の伝搬時間の測定間隔を調整する場合は（２ｔｇ＋ｔ
ｊ）に比例するものとしてもよい。これは、順方向およ
び逆方向の反射超音波の反射経路が等しい場合は、上式
［１］［２］においてｋｊ＝ｋｇ＝ｋとなり、上式
［１］［２］はそれぞれ下式［１’］［２’］に変換す
ることができるからである。 ｔｒ＝ｋ（２ｔｊ＋ｔｇ）…［１’］ ｔｒ’＝ｋ（２ｔｇ＋ｔｊ）…［２’］ また、反射超音波の伝搬時間ｔｒ、ｔｒ’は、上式
［１］［２］または上式［１’］［２’］で表されるも
のとしたが、その他の演算式により表されるものであっ
てもよいし、実際に測定された値そのものであってもよ
い。

【００４８】また、反射超音波の伝搬時間ｔｒ、ｔｒ’
は、４番目の反射波（Ｗ４）に対応する反射超音波の伝
搬時間としたが、その他の反射波（Ｗ２）（Ｗ３）（Ｗ
５）…に対応する反射超音波の伝搬時間としてもよい。

【００４９】また、合成波（Ｗｇ）の３波目のゼロクロ
ス時点を超音波到達タイミングに用いるものとしたが、
それ以外の波のゼロクロス時点や一定時点を超音波到達
タイミングに用いるものとしてもよい。

【００５０】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、流体の温
度変化や流速変化が生じた場合であっても、測定波と前
の測定における反射波との位相差を一定にすることがで
きる。このため、測定波と前の測定における反射波との
合成波の位相が一定となり、合成波における超音波到達
タイミングに用いるゼロクロス時点がばらつかなくな
り、超音波の伝搬時間を精度良く測定することが可能と
なる。

【００５１】請求項２に係る発明によれば、反射超音波
の伝搬時間を簡単かつ確実に求めることができ、超音波
の伝搬時間をより精度良く測定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施するための超音波流速測定装置
の一例を示すブロック図である。

【図２】駆動パルスおよび受信波を示す図である。

【図３】（ａ）図１の超音波流速測定装置における、流
体の温度または流速の変化前の測定波、反射波、および
それらの合成波を示す図である。 （ｂ）図１の超音波流速測定装置における、流体の温度
または流速の変化後の測定波、反射波、およびそれらの
合成波を示す図である。

【図４】図１の超音波流速測定装置の動作を示すフロー
チャートである。

【図５】図４の伝搬時間測定処理のサブルーチンを示す
フローチャートである。

【図６】図４の流量演算処理のサブルーチンを示すフロ
ーチャートである。

【図７】従来の超音波流速測定装置を示すブロック図で
ある。

【図８】（ａ）図７の超音波流速測定装置における、流
体の温度または流速の変化前の測定波、反射波、および
それらの合成波を示す図である。 （ｂ）図７の超音波流速測定装置における、流体の温度
または流速の変化後の測定波、反射波、およびそれらの
合成波を示す図である。

【符号の説明】

１・・・流速測定管 ２、３・・・超音波振動子 ４・・・駆動パルス発生回路 ５・・・受信増幅回路 ６・・・切替回路 ７・・・伝搬時間記憶部 ８・・・流量記憶部 ９・・・制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 英司 京都市下京区中堂寺鍵田町10 関西ガスメ ータ株式会社内 (72)発明者 河野 明夫 京都市下京区中堂寺鍵田町10 関西ガスメ ータ株式会社内 (72)発明者 保田 哲也 京都市下京区中堂寺鍵田町10 関西ガスメ ータ株式会社内 Ｆターム(参考） 2F035 DA19 DA22 DA23 5J083 AA04 AC28 AD08 BA01 CA02

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波流速測定管を流れる流体の上流側
   と下流側にそれぞれ超音波振動子を配置し、前記各超音
   波振動子から相互に超音波を発生送信するとともに、送
   信された超音波を相互に受信することによって、流体の
   流れに対して順方向および逆方向の超音波の伝搬時間を
   それぞれ測定することを複数回繰り返し、順方向および
   逆方向の超音波の伝搬時間の差に基づいて流速を測定す
   る超音波流速測定方法において、前記超音波の伝搬時間
   の測定間隔を、前の測定における反射超音波の伝搬時間
   に応じて調整することを特徴とする超音波流速測定方
   法。
2. 【請求項２】 前記反射超音波の伝搬時間は、順方向の
   超音波の伝搬時間の測定間隔を調整する場合は下式
   ［１］で表される一方、逆方向の超音波の伝搬時間の測
   定間隔を調整する場合は下式［２］で表される請求項１
   に記載の超音波流速測定方法。 ｔｒ＝２ｋｊ×ｔｊ＋ｋｇ×ｔｇ…［１］ ｔｒ’＝２ｋｇ×ｔｇ＋ｋｊ×ｔｊ…［２］ ｔｒ：流体の上流側の超音波振動子から送信された反射
   超音波の伝搬時間 ｔｒ’： 流体の下流側の超音波振動子から送信された
   反射超音波の伝搬時間 ｋｊ、ｋｇ：係数 ｔｊ：前の測定における順方向の超音波の伝搬時間 ｔｇ：前の測定における逆方向の超音波の伝搬時間