JP2005321222A - Fluid monitoring system - Google Patents

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JP2005321222A JP2004137489A JP2004137489A JP2005321222A JP 2005321222 A JP2005321222 A JP 2005321222A JP 2004137489 A JP2004137489 A JP 2004137489A JP 2004137489 A JP2004137489 A JP 2004137489A JP 2005321222 A JP2005321222 A JP 2005321222A
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Satoshi Fukuhara
聡 福原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a detection means capable of detecting a flow rate, flow, and kind of fluid with a non-contact means from outside of the flow path in the fluid monitoring system. <P>SOLUTION: The monitoring system comprises: an identification tag imparted with an identifier and previously mixed in the fluid; a radio transmitter for intermittently transmitting a feeding signal to the identification tag; a radio receiver for receiving and tracking the information of identifier replied from the same identification tag corresponding to the feeding signal; and an operation circuit for converting the sensitivity variation for each receiving time of information of the identifier into the distance variation. The flow rate, or the flow of the fluid under monitoring is characteristically measured on the basis of the moving speed obtained from the distance variation to the optional time interval. Further, the state of the flowing fluid is monitored from nearby the fluid with non-contact means. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、被測定流体についてその流速流量を計測し、更には流路全域に亘る被測定流体の流動経路や流動位置を追跡する流体監視装置に関する。   The present invention relates to a fluid monitoring device that measures the flow velocity and flow rate of a fluid to be measured, and further tracks the flow path and flow position of the fluid to be measured over the entire flow path.

流体監視装置の一形態である流量計の測定原理に関連する先行技術として、例えば次のような文献がある。 As a prior art related to the measurement principle of a flow meter which is one form of the fluid monitoring device, for example, there are the following documents.

実開昭55−105126号公報Japanese Utility Model Publication No. 55-105126

特許文献1では、被測定流体に対する非接触による観測技術例として相関流量計を開示している。図7では、特許文献1の相関流量計を簡略化したブロック図で構成を示している。   In patent document 1, the correlation flowmeter is disclosed as an example of the non-contact observation technique with respect to the fluid to be measured. In FIG. 7, the configuration is shown in a simplified block diagram of the correlation flow meter of Patent Document 1.

すなわち、被測定流体の流れAに対し一定角度で交差する第一の超音波伝播経路U1と、第一超音波伝播経路を前記一定角度が保たれた状態で下流方向に沿って特定の距離Lだけ流路との交差位置を並行移動させた位置に設けた、第二の超音波伝播経路U2とから成る構成である。 That is, the first ultrasonic wave propagation path U1 that intersects the flow A of the fluid to be measured at a certain angle, and the first ultrasonic wave propagation path at a certain distance L along the downstream direction while maintaining the certain angle. Only the second ultrasonic wave propagation path U2 is provided at a position where the intersection position with the flow path is moved in parallel.

以下に、図7に示す特許文献1の従来技術例の構成を説明する。図7の相関流量計は、被測定流体が流れる管路B、発振器G、第一送波器31、第一受波器32、第二送波器41、第二受波器42、遅延回路51、相関演算器52、出力端子53で構成されている。   Below, the structure of the prior art example of patent document 1 shown in FIG. 7 is demonstrated. The correlation flow meter of FIG. 7 includes a pipe B through which a fluid to be measured flows, an oscillator G, a first transmitter 31, a first receiver 32, a second transmitter 41, a second receiver 42, and a delay circuit. 51, a correlation calculator 52, and an output terminal 53.

発振器Gの出力は、それぞれ第一送波器31と第二送波器41に共通して接続される。第二受波器42の出力はそのまま相関演算器52へ入力されるのに対し、第一受波器32の出力は、遅延回路51を介してから相関演算器52へ入力される。   The output of the oscillator G is connected in common to the first transmitter 31 and the second transmitter 41, respectively. The output of the second receiver 42 is directly input to the correlation calculator 52, whereas the output of the first receiver 32 is input to the correlation calculator 52 via the delay circuit 51.

次に、図7に示す特許文献1の従来技術例の動作を説明する。発振器Gを駆動して、同一規格の超音波素子である第一送波器31と第二送波器41とに共通の周波数を持つ超音波をそれぞれ発振させる。この結果、被測定流体の管路には流れ方向に距離Lを隔て互いに相似形を成す、一組の超音波伝播経路U1とU2とが形成される。   Next, the operation of the prior art example of Patent Document 1 shown in FIG. 7 will be described. The oscillator G is driven to oscillate ultrasonic waves having a frequency common to the first transmitter 31 and the second transmitter 41 which are ultrasonic elements of the same standard. As a result, a set of ultrasonic propagation paths U1 and U2 are formed in the pipe of the fluid to be measured, which are similar to each other with a distance L in the flow direction.

それぞれの超音波伝播経路U1、U2では、被測定流体の流れAに伴って混入している様々な気泡やパーティクル(微粒子等)が絶えず横切る。たとえば第一超音波伝播経路U1では上流から流れてきた新たな気泡やパーティクルが一定時間にわたり超音波伝播経路U1を遮り、超音波の周波数に散乱現象が発生する。   In each of the ultrasonic wave propagation paths U1 and U2, various bubbles and particles (such as fine particles) mixed along with the flow A of the fluid to be measured are constantly traversed. For example, in the first ultrasonic wave propagation path U1, new bubbles and particles flowing from the upstream block the ultrasonic wave propagation path U1 for a certain period of time, and a scattering phenomenon occurs in the ultrasonic frequency.

第一発振器31から観て対向する第一受波器32では、このようにして散乱された周波数パターンをリアルタイムで復調した後、遅延回路51を介し相関演算器52へと送信している。 The first receiver 32 facing the first oscillator 31 demodulates the frequency pattern thus scattered in real time, and then transmits it to the correlation calculator 52 via the delay circuit 51.

一方、第一の超音波伝播経路U1を遮り、先にその超音波周波数に散乱現象を生じせしめた気泡やパーティクルの構成因子は、互いの相対位置関係をほぼ維持させた状態で流れAに従い距離Lを移動する。   On the other hand, the constituent factors of the bubbles and particles that have blocked the first ultrasonic propagation path U1 and previously caused a scattering phenomenon in the ultrasonic frequency are the distances according to the flow A in a state in which the relative positional relationship is substantially maintained. Move L.

このとき下流に位置する第二超音波伝播経路U2は、第一超音波伝播経路U1を下流方向に沿ってそのまま並行移動させた位置に設けてあるので、第二受波器42はかつて第一受波器32が観測した超音波周波数の散乱現象と相似する周波数の散乱パターンを遅れて観測する。 At this time, the second ultrasonic wave propagation path U2 located downstream is provided at a position where the first ultrasonic wave propagation path U1 is translated as it is along the downstream direction. A scattering pattern having a frequency similar to that of the ultrasonic frequency observed by the receiver 32 is observed with a delay.

第二受波器42が観測した周波数の散乱パターンはリアルタイムに復調して相関演算器へと送信している。このとき第二受波器42が観測している現行の周波数散乱パターンの復調信号は、第一受波器32がかつて観測した、過去分の周波数散乱パターンの復調信号の再現結果に対して相関演算器52による比較が行われる。   The frequency scattering pattern observed by the second receiver 42 is demodulated in real time and transmitted to the correlation calculator. At this time, the demodulated signal of the current frequency scatter pattern observed by the second receiver 42 is correlated with the reproduction result of the demodulated signal of the frequency scatter pattern of the past observed by the first receiver 32. Comparison by the computing unit 52 is performed.

このとき遅延回路51を調節することにより、第一受波器32の観測した周波数散乱パターンの復調信号が相関演算器52へ送信される時間を一律に無段階に遅らせ、今現在、第二受波器42が観測している周波数散乱パターンとの比較照合が行われる。   At this time, by adjusting the delay circuit 51, the time for transmitting the demodulated signal of the frequency scattering pattern observed by the first receiver 32 to the correlation computing unit 52 is uniformly and continuously delayed. The comparison with the frequency scattering pattern observed by the waver 42 is performed.

すなわち、比較照合した結果に基づき、過去の時間に遡って再生した第一受波器32による周波数散乱パターンの復調信号が、現行の第二受波器42による周波数散乱パターン復調信号に対して最大の相関を示す遅延時間を決定する。 That is, based on the result of comparison and collation, the demodulated signal of the frequency scattering pattern by the first receiver 32 reproduced retroactively to the past time is maximum with respect to the frequency scattered pattern demodulated signal by the current second receiver 42. The delay time indicating the correlation is determined.

遅延回路51の調整によって、相関演算器52の出力端子53が示す、散乱パターンの相関が最大値を示す遅延時間量を決定できれば、距離Lをその該遅延時間で除算することにより被測定流体の平均流速が得られる。所定の距離Lの通過時間から流速値が求まり、その値に管路Bの断面積を乗じれば流量値が求まる。 If the delay circuit 51 can determine the amount of delay time at which the correlation of the scattering pattern shows the maximum value by adjusting the delay circuit 51, the distance L is divided by the delay time. An average flow rate is obtained. The flow velocity value is obtained from the passage time of the predetermined distance L, and the flow rate value is obtained by multiplying the value by the cross-sectional area of the pipe B.

超音波流量計は、被測定流体の媒質中で同一箇所を指標させる手段として周波数散乱の相関パターンを利用している。被測定流体は慣性と粘性から一定のレイノルズ数に応じた流速分布を持ち、局在する乱れや気泡、パーティクル等の相対位置関係を保持させたまま移動する性質があるためである。   The ultrasonic flowmeter uses a frequency scattering correlation pattern as a means for indicating the same location in the medium of the fluid to be measured. This is because the fluid to be measured has a flow velocity distribution corresponding to a constant Reynolds number from inertia and viscosity, and has a property of moving while maintaining the relative positional relationship of localized disturbances, bubbles, particles, and the like.

この様に、送波器と受波器のペアを管路の外側に設置し被測定流体に接触せずに測定ができる超音波流量計は、測定に伴う圧力損失がなく設置も比較的容易なことから従来から広く用いられて来た。   In this way, an ultrasonic flowmeter that can measure without contacting the fluid to be measured by installing a pair of transmitter and receiver on the outside of the pipeline is relatively easy to install because there is no pressure loss associated with the measurement. For a long time, it has been widely used.

一方、3次元空間を移動する移動物体の移動状態計測装置に関する先行技術として例えば次のような文献がある。 On the other hand, for example, there are the following documents as prior art relating to a moving state measuring apparatus for moving objects moving in a three-dimensional space.

特開平10−267954号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-267954

特許文献2は、交差上に配置された2つのラインセンサにより構成される2次元ゲートを複数個、被測定物体の移動方向に沿って所定の間隔で配列せしめた構成を開示する。   Patent Document 2 discloses a configuration in which a plurality of two-dimensional gates constituted by two line sensors arranged on an intersection are arranged at predetermined intervals along the moving direction of the object to be measured.

これらのラインセンサは何れも光学式であり、被測定物体が清明な空間を飛翔することを前提としている。すなわち被測定物体が閉鎖された管路内や混濁した流体中に在る場合、特許文献2の移動状態計測装置では対応できない。   All of these line sensors are optical, and it is assumed that the object to be measured flies in a clear space. That is, when the object to be measured is in a closed pipeline or in a turbid fluid, the moving state measuring device of Patent Document 2 cannot cope with it.

また一方、個体の被管理対象物品の監視システムに関連する先行技術として例えば次のような文献がある。 On the other hand, for example, there are the following documents as prior art related to a monitoring system for an individual article to be managed.

特表2000−501515号公報Special Table 2000-501515

特許文献3では、被管理対象品にセルコントローラからの無線信号に応答する移動可能な識別タグを設置し、構内の複数アンテナによって該識別タグの位置座標を推定する物品の追跡システムを開示している。   Patent Document 3 discloses an article tracking system in which a movable identification tag that responds to a radio signal from a cell controller is installed on a managed object, and the position coordinates of the identification tag are estimated by a plurality of antennas on the premises. Yes.

これらの識別タグは、無線電波の圏内である構内を移動範囲として常時コントローラで設置されている現在座標を掌握するため流体中での使用に適さない。更に、使用する識別タグはマイクロプロセッサを内蔵しており、自律機能を備えている。 These identification tags are not suitable for use in a fluid because they grasp the current coordinates that are always installed by the controller with the premises within the radio wave range as the movement range. Further, the identification tag to be used has a built-in microprocessor and has an autonomous function.

ところで、特許文献1に関連し、図7に例示した従来の相関結果に基づく流量計では、距離Lの移動時間判定根拠が、相関値のパターン照合だけに頼ることになる。このため、図7の実施例には以下の様な問題点があった。   By the way, in the flowmeter based on the conventional correlation result illustrated in FIG. 7 in relation to Patent Document 1, the travel time determination basis for the distance L depends only on the correlation value pattern matching. For this reason, the embodiment of FIG. 7 has the following problems.

第一の問題点として、被測定流体の流速分布が一様であることが測定原理上から必須とされることである。流速分布に傾斜があると、二点間で時間を置いて観測された相関パターン値についての相関結果が全般に低下し、パターンマッチが取れなくなる虞があるためである。   A first problem is that the flow velocity distribution of the fluid to be measured is uniform from the measurement principle. This is because if the flow velocity distribution is inclined, the correlation result for the correlation pattern value observed with a time interval between the two points is generally lowered, and the pattern match may not be obtained.

このため、管路の断面積や曲率の急激な変化箇所では、超音波による相関流量計の設置には不向きである。また場合によっては整流器などを上流に設置することで、流速分布の改善なども図る必要もあり、設置箇所については制約が多かった。 For this reason, it is unsuitable for installation of the correlation flowmeter by an ultrasonic wave in the location where the cross-sectional area and curvature of the pipe line change rapidly. In some cases, it was necessary to improve the flow velocity distribution by installing a rectifier or the like upstream, and there were many restrictions on the installation location.

第二の問題点として、流量がゼロに近づくにつれて相対的な測定分解能が低下することである。これは、相関パターンという一種のアナログ量の照合結果に基づき二点間の通過時間を決定しているためである。すなわち被測定流体中で、個別の気泡やパーティクル等の特定粒子を流速の基準マーカとして追跡できる手段が存在しなかったためである。 The second problem is that the relative measurement resolution decreases as the flow rate approaches zero. This is because the passing time between two points is determined based on a kind of analog amount collation result called a correlation pattern. That is, there is no means that can track specific particles such as individual bubbles or particles in the fluid to be measured as a flow velocity reference marker.

第三の問題点として、超音波の不必要な散乱について管理が必要なことである。すなわち、被測定流体中で二箇所に設ける超音波伝播経路の何れか片方に気泡など超音波を散乱させる現象、たとえばキャビテーションに伴い発生して短時間で消失する気泡などが定在あるいは散発する場合、正しい相関パターン照合を妨害し相関を見失う虞があった。   The third problem is that it is necessary to manage unnecessary scattering of ultrasonic waves. That is, a phenomenon in which ultrasonic waves such as bubbles are scattered on one of the two ultrasonic propagation paths provided in the fluid to be measured, for example, bubbles that occur due to cavitation and disappear in a short time are standing or sporadic There is a risk of losing correlation by interfering with correct correlation pattern matching.

第四の問題点として、急激な流量変化などに伴う流速分布の変動が伝播する場合、距離Lの領域全体が一定の流速分布に達するまでに過渡状態の期間を要する。この期間に亘り流速分布には変動及びむらが生じるため、相関パターンに誤差を生ずることである。   As a fourth problem, when a fluctuation in the flow velocity distribution accompanying a rapid flow rate change or the like propagates, a transient state period is required until the entire region of the distance L reaches a constant flow velocity distribution. Since fluctuation and unevenness occur in the flow velocity distribution over this period, an error occurs in the correlation pattern.

すなわち特定の混入粒子に着目して基準マーカとして活用し、それが存在する座標自体の流速を直接指標できる手段でなければ、この様な流速分布変動の過渡現象を追跡できない問題があった。 That is, there is a problem that such a transient phenomenon of fluctuations in flow velocity distribution cannot be traced unless it is a means that pays attention to a specific mixed particle and uses it as a reference marker to directly indicate the flow velocity of the coordinates itself.

さらに加え、図7に例示した従来の流量計等は元より、被測定流体の流路全域を対象とした長期的な拡散傾向や区間別の滞留期間など、流体が移送される経緯についてマーカ機能を備えた実体のある媒体を介し、これを長期にわたって把握し監視する流体の追跡手段が存在しなかった。   In addition, the conventional flow meter illustrated in FIG. 7 has a marker function for the flow of fluid, such as the long-term diffusion tendency and the residence period of each section, covering the entire flow path of the fluid to be measured. There was no fluid tracking means to grasp and monitor this over a long period of time through a tangible medium with

本発明は上述した従来技術の問題を解決するためになされ、その目的は、被測定流体の局所的な流体挙動や流速流量値、広域的には拡散過程や到達の確認について非接触で直接検証し追跡する手段と共に、その成分比率や付加情報なども直接明示させる手段を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and its purpose is to directly verify the local fluid behavior and flow velocity value of the fluid to be measured, and the confirmation of diffusion process and arrival in a wide area without contact. It is an object of the present invention to provide a means for directly specifying the component ratio and additional information as well as the means for tracking.

このような目的を達成するために、本発明のうち請求項1記載の発明は、
被測定流体を対象とした流体監視装置において、
識別子情報を付与され前記被測定流体に混入した識別タグと、
前記識別タグに所定の時間間隔で給電信号を送信する無線送信部と、
前記給電信号に呼応して前記識別タグが返信した前記識別子情報を受信する無線受信部と、
前記識別子情報を受信したときの回毎の感度変化量を前記識別タグと前記無線受信部との距離変化量へ換算し前記時間間隔に基づき前記被測定流体の流速または流量を演算する演算回路を設けたことを特徴とした流体監視装置である。
In order to achieve such an object, the invention described in claim 1 of the present invention is:
In the fluid monitoring device for the fluid to be measured,
An identification tag provided with identifier information and mixed in the fluid to be measured;
A wireless transmission unit that transmits a power supply signal to the identification tag at predetermined time intervals;
A wireless receiver that receives the identifier information returned by the identification tag in response to the power supply signal;
An arithmetic circuit that converts the amount of change in sensitivity every time when the identifier information is received into a distance change amount between the identification tag and the wireless receiver, and calculates the flow rate or flow rate of the fluid to be measured based on the time interval. A fluid monitoring apparatus characterized by being provided.

請求項2記載の発明は、
前記流速または前記流量の出力命令を受ける入力部と、前記出力命令を受けて前記流速または前記流量を出力する出力部とを備えたことを特徴とする、請求項1記載の流体監視装置である。
The invention according to claim 2
The fluid monitoring device according to claim 1, further comprising: an input unit that receives an output command of the flow velocity or the flow rate; and an output unit that receives the output command and outputs the flow rate or the flow rate. .

請求項3記載の発明は、
被測定流体を対象とした流体監視装置において、
識別子情報を付与され前記被測定流体に混入した識別タグと、
第一観測点に備えた第一無線受信部および第一無線送信部と、
前記第一観測点から所定の距離隔てた第二観測点に備えた第二無線受信部および第二無線送信部と、
前記第一無線送信部と前記第二無線送信部とで同一タイミングの給電信号を送信させる送信回路と、
前記第一無線受信部と前記第二無線受信部とで前記給電信号に呼応して前記識別タグから返信された同一の前記識別子情報について最大感度を得た時刻の差に基づき前記被測定流体の前記流速または前記流量を演算する演算回路を設けたことを特徴とする流体監視装置である。
The invention described in claim 3
In the fluid monitoring device for the fluid to be measured,
An identification tag provided with identifier information and mixed in the fluid to be measured;
A first radio receiver and a first radio transmitter provided at the first observation point;
A second radio receiver and a second radio transmitter provided at a second observation point separated from the first observation point by a predetermined distance;
A transmission circuit that transmits power supply signals at the same timing in the first wireless transmission unit and the second wireless transmission unit;
Based on the difference in time when the maximum sensitivity is obtained for the same identifier information returned from the identification tag in response to the power feeding signal between the first wireless receiving unit and the second wireless receiving unit. It is a fluid monitoring device provided with a calculation circuit for calculating the flow velocity or the flow rate.

請求項4記載の発明は、
前記流速または前記流量の出力命令を受ける入力部と、前記出力命令を受けて前記流速または前記流量を出力する出力部とを備えたことを特徴とする、請求項3記載の流体監視装置である。
The invention according to claim 4
The fluid monitoring device according to claim 3, further comprising: an input unit that receives an output command of the flow velocity or the flow rate; and an output unit that receives the output command and outputs the flow rate or the flow rate. .

請求項5記載の発明は、
被測定流体を対象とした流体監視装置において、
互いに異なる識別子を付与され被測定流体に混入した識別タグと、
前記識別タグに給電信号を送信する無線送信部と、
前記無線送信部に前記給電信号の送信を指示する入力部と、
前記給電信号に呼応した前記識別タグが返信する前記識別子情報を受信する無線受信部と、
前記無線受信部が取得した前記識別子情報を出力する出力部と、
を備えたことを特徴とする流体監視装置である。
The invention according to claim 5
In the fluid monitoring device for the fluid to be measured,
An identification tag that is given different identifiers and mixed in the fluid to be measured;
A wireless transmission unit for transmitting a power supply signal to the identification tag;
An input unit that instructs the wireless transmission unit to transmit the power supply signal;
A wireless receiver that receives the identifier information returned by the identification tag in response to the power supply signal;
An output unit that outputs the identifier information acquired by the wireless reception unit;
A fluid monitoring device.

請求項6記載の発明は、
被測定流体を対象とした流体監視装置において、
互いに異なる識別子情報を付与され被測定流体に混入した識別タグと、
前記識別タグに給電信号を送信する無線送信部と、
前記給電信号に呼応した前記識別タグが返信した前記識別子情報を受信する無線受信部と、
前記識別子情報を所定の種別毎に分類してカウントするカウンタ部と、
前記識別子情報を識別子リストとして登録する記録部と、
前記識別子情報と前記記録部に登録済みの前記識別子リストとを比較し前記識別子リストに前記識別子情報の登録がないときに登録無検出を出力する判定部と、
前記判定部が前記登録無検出を出力した場合に前記カウンタ部の所定項目カウンタをアップさせることを特徴とする流体監視装置である。
The invention described in claim 6
In the fluid monitoring device for the fluid to be measured,
An identification tag that is given different identifier information and mixed in the fluid to be measured,
A wireless transmission unit for transmitting a power supply signal to the identification tag;
A wireless receiver that receives the identifier information returned by the identification tag in response to the power supply signal;
A counter unit for classifying and counting the identifier information for each predetermined type;
A recording unit for registering the identifier information as an identifier list;
A determination unit that compares the identifier information with the identifier list that has been registered in the recording unit and outputs no registration detection when the identifier information is not registered in the identifier list;
The fluid monitoring apparatus according to claim 1, wherein when the determination unit outputs the non-registration detection, a predetermined item counter of the counter unit is increased.

請求項7記載の発明は、
前記記録部は、前記判定部が前記登録無検出をした場合は前記識別子情報を前記識別子リストに登録することを特徴とする請求項6に記載の流体監視装置である。
The invention described in claim 7
The fluid monitoring device according to claim 6, wherein the recording unit registers the identifier information in the identifier list when the determination unit does not detect the registration.

請求項8記載の発明は、
前記カウンタ部は、前記識別子情報値に割り当てた前記被測定流体を構成する各流体の原料に対応する前記所定項目カウンタを備えたことを特徴とする請求項6に記載の流体監視装置である。
The invention described in claim 8
The fluid monitoring device according to claim 6, wherein the counter unit includes the predetermined item counter corresponding to a raw material of each fluid constituting the fluid to be measured assigned to the identifier information value.

請求項9記載の発明は、
前記カウンタ部は、前記識別子情報値に割り当てた前記被測定流体を特徴付ける変数、版数または年月日時刻に対応する前記所定項目カウンタを備えたことを特徴とする請求項6に記載の流体監視装置である。
The invention according to claim 9
The fluid monitoring according to claim 6, wherein the counter unit includes the predetermined item counter corresponding to a variable characterizing the fluid to be measured assigned to the identifier information value, a version number, or a date. Device.

請求項10記載の発明は、
前記カウンタ部は、前記識別子情報値から対応する前記所定項目カウンタを特定することを特徴とする請求項6に記載の流体監視装置である。
The invention according to claim 10 is:
The fluid monitoring device according to claim 6, wherein the counter unit specifies the corresponding predetermined item counter from the identifier information value.

請求項11記載の発明は、
前記所定項目カウンタ値または前記識別子リストを出力する出力部を設けたことを特徴とする、請求項6に記載の流体監視装置である。
The invention according to claim 11
The fluid monitoring apparatus according to claim 6, further comprising an output unit that outputs the predetermined item counter value or the identifier list.

請求項12記載の発明は、
前記所定項目カウンタ値または前記識別子リストの出力命令を入力する入力部を設けたことを特徴とする、請求項6に記載の流体監視装置である。
The invention according to claim 12
The fluid monitoring device according to claim 6, further comprising an input unit for inputting the predetermined item counter value or an output command of the identifier list.

請求項13記載の発明は、
前記入力部と前記出力部とは、有線または無線インタフェースを有する通信用ネットワークと接続することを特徴とする請求項1から請求項12の何れかに記載の流体監視装置
である。
The invention according to claim 13
The fluid monitoring device according to claim 1, wherein the input unit and the output unit are connected to a communication network having a wired or wireless interface.

請求項14記載の発明は、
前記識別タグは、電源を内蔵して前記給電信号の受信無で所定の時間間隔の前記識別子情報を送信することを特徴とする、請求項1から請求項13の何れかに記載の流体監視装置である。
The invention according to claim 14
The fluid monitoring device according to any one of claims 1 to 13, wherein the identification tag includes a power source and transmits the identifier information at a predetermined time interval without receiving the power supply signal. It is.

本発明によれば以下のような効果がある。
請求項1及び請求項4の発明によれば、被測定流体中の識別タグの存在により、その識別タグが所属する流体周辺の移動速度が一意に特定できる。すなわち搬送される識別タグの移動速度がそのまま流速を指標する作用をもつ。
The present invention has the following effects.
According to the first and fourth aspects of the present invention, the movement speed around the fluid to which the identification tag belongs can be uniquely specified by the presence of the identification tag in the fluid to be measured. That is, the moving speed of the identification tag to be conveyed has the function of indicating the flow velocity as it is.

さらに識別タグは無線の送信機能を有しているため、被測定流体の近傍から非接触でも移動の様子が追跡できる効果がある。 Furthermore, since the identification tag has a wireless transmission function, there is an effect that the state of movement can be tracked even from the vicinity of the fluid to be measured without contact.

このため気泡やパーティクルなどの様な安定性の低いランダムな発生因子に基づく相関値の比較といった不安定要素を排除でき、意図的に混入されて常に存在する識別タグが、あたかも被測定流体にマーカを付したと同等の効果を生じる。 For this reason, unstable factors such as comparison of correlation values based on random generation factors with low stability such as bubbles and particles can be eliminated, and an identification tag that is intentionally mixed and always exists is as if it is a marker on the fluid to be measured. The same effect as that marked with.

さらに、(1)識別タグの混入数量、(2)送信器による給電信号の出力/送信頻度、(3)周辺配置する受信器数、の3パラメータを増減させることにより時間と空間について任意の分解能を設定できる。 Furthermore, arbitrary resolution in terms of time and space can be achieved by increasing / decreasing three parameters: (1) the number of identification tags mixed, (2) output / transmission frequency of power supply signals by transmitters, and (3) the number of receivers arranged in the vicinity. Can be set.

たとえば、最も粗い分解能である一対の無線送信部と無線受信部による最小構成であれば、1個の識別タグの移動履歴に基づき流速計としての作用効果を得ることができる。 For example, if it is the minimum structure by a pair of radio | wireless transmission part and radio | wireless receiving part which is the coarsest resolution, the effect as a velocimeter can be acquired based on the movement history of one identification tag.

一方、無線送信部に加え特に無線受信部と識別タグの存在密度を高め、観測点の分解能を上げることにより、被測定流体の時間ごとの振る舞いについて克明かつ詳細な追跡を可能にする。 On the other hand, in addition to the wireless transmitter, in particular, the presence density of the wireless receiver and the identification tag is increased, and the resolution of the observation point is increased, thereby enabling clear and detailed tracking of the behavior of the fluid to be measured over time.

被測定流体に混入する識別タグの存在密度を高めることは、無線受信部から観た被測定流体をあたかも識別タグの集合体として見做せる効果をもたらす。 Increasing the existence density of the identification tag mixed in the fluid to be measured brings about an effect that the fluid to be measured viewed from the wireless reception unit can be regarded as a collection of identification tags.

さらに加え無線送信部の発信間隔を狭め時間分解能を上げることにより、速度分布の状態、圧力分布の変動を伴う過渡現象、局在過流の消長や強弱、位置関係など,被測定流体が示す配管や流体中の挙動について詳細な解析ができる。 In addition, by shortening the transmission interval of the wireless transmitter and increasing the time resolution, the piping indicated by the fluid to be measured, such as the state of velocity distribution, transient phenomena with fluctuations in pressure distribution, fluctuation and strength of localized overcurrent, and positional relationship And detailed analysis of behavior in fluids.

請求項5の発明によれば、特定識別タグについて被測定流体が拡散する全域にわたる一斉捜索が可能である。気泡やパーティクルのような偶然の産物であり消長を伴う永続性の無い媒体に替わり、長期間かつ長距離を移動した場合であっても識別タグの存在は安定しているためである。 According to the invention of claim 5, it is possible to perform a simultaneous search over the entire area where the fluid to be measured diffuses with respect to the specific identification tag. This is because the presence of the identification tag is stable even when moving for a long time and over a long distance, instead of a non-permanent medium such as a bubble or a particle, which is a product of chance.

このため無線送信部と無線受信部のペアにより、被測定流体の流動先の何処でも検出が可能となる。現在位置については配管系全域を対象とした捜索と現在位置特定が可能な他、長期かつ広域を対象とする流動実態を追跡し把握できる。 For this reason, the pair of the wireless transmission unit and the wireless reception unit can detect any flow destination of the fluid to be measured. The current position can be searched and the current position can be specified for the entire piping system, and the actual flow can be tracked and grasped for a long period of time.

また各種識別タグ毎の現行の分布、拡散状況が任意時間に入手できる他、時間毎や週ごとの各種識別タグの分布範囲や通過した頻度、流動傾向を定期モニタし統計データとして蓄積できる。これにより、被測定流体の工程段階の確認、管路網の異常状態の早期検出、品質管理等に役立てることができる。 In addition to being able to obtain the current distribution and diffusion status for each identification tag at an arbitrary time, it is possible to periodically monitor the distribution range, frequency of passage, and flow tendency of each identification tag for each hour or week and accumulate it as statistical data. Thereby, it can be used for confirmation of the process stage of the fluid to be measured, early detection of an abnormal state of the pipeline network, quality control, and the like.

すなわち請求項5の発明は、温度センサ、圧力センサ、制御バルブなど各種の制御機器や計器装置で、通信機能を備えた配管経路の近傍の機器に付加することで、さらに効果的な流体の監視システムを構築できる。 That is, the invention of claim 5 is a more effective fluid monitoring by adding to various devices such as temperature sensors, pressure sensors, control valves, etc. in the vicinity of a piping path having a communication function. You can build a system.

これらの識別タグの観測網は、任意の識別タグの全域捜索と追跡をいつでも可能とすることから、在来の管理監視設備との相乗効果により管路系の制御や異常検出、工程管理等に貢献する。 These identification tag observation networks can search and track the entire area of any identification tag at any time, so synergies with conventional management and monitoring facilities can be used to control pipeline systems, detect abnormalities, and manage processes. To contribute.

請求項6の発明のカウンタ部の作用によれば、被測定流体を構成する各流体成分または任意管理項目ごとに判別可能な識別子が識別タグに付与されているため、成分別に識別子を識別してカウントすることにより流体種別毎の通過比率を推定できる効果をもたらす。 According to the operation of the counter portion of the invention of claim 6, since an identifier that can be discriminated for each fluid component or arbitrary management item constituting the fluid to be measured is given to the identification tag, the identifier is identified for each component. Counting brings about the effect of estimating the passage ratio for each fluid type.

さらに管路に配送した年月日時刻情報や原料の表示、リビジョン番号、ロット番号など流体毎に付加した任意の管理項目を、カウンタ部が備える各所定カウンタ毎に、それぞれの識別子情報値の範囲に予め対応付けしてある。 In addition, the range of identifier information values for each predetermined counter provided in the counter unit, including arbitrary management items added for each fluid such as date information, material date display, revision number, lot number, etc. delivered to the pipeline In advance.

このためカウンタ部では、該当する識別子情報値の識別タグを検出する毎に、対応する所定カウンタが特定でき、このカウンタ値のみをカウントアップできる。 For this reason, each time the counter unit detects an identification tag of the corresponding identifier information value, the corresponding predetermined counter can be specified, and only this counter value can be counted up.

すなわち被測定流体が、閉鎖された管路内を流れて目視検査やサンプル採取が不可能な場合であっても、請求項6の発明のカウンタ部の作用によれば、成分配合比の推定や各種管理項目を付した識別タグの通過確認を任意の場所で、非接触で手軽に実施できる効果を生じる。 That is, even when the fluid to be measured flows through the closed pipe and cannot be visually inspected or sampled, according to the action of the counter unit of the invention of claim 6, The confirmation of passing the identification tag with various management items can be easily performed without contact at any place.

請求項6の発明の記録部の作用によれば、識別タグの通過履歴が記録に残るため、特定の識別タグを対象とした通過の有無判定、他の識別タグとの通過の前後関係把握などを含めた長期継続的な自動追跡が可能である。また記録部へは、識別子情報と併せて時刻情報など、その他の管理情報を同時に付加して記録してもよい。 According to the operation of the recording unit of the invention of claim 6, since the passage history of the identification tag remains in the record, the presence / absence determination of passage for a specific identification tag, grasping the front-rear relationship of passage with other identification tags, etc. Long-term continuous automatic tracking is possible. In addition, other management information such as time information may be added to the recording unit and recorded together with the identifier information.

さらに記録部は、あたかも幹線道路の随所に設置された、自動車ナンバー自動読み取りシステム等の交通監視システムの如く作用する。自動車は識別タグ、道路は流体の管路に相当し、交通情報は被測定流体の配送情報に相当する。 Furthermore, the recording unit acts like a traffic monitoring system such as an automatic car number reading system installed on various main roads. The automobile corresponds to an identification tag, the road corresponds to a fluid conduit, and the traffic information corresponds to delivery information of the fluid to be measured.

本発明では交通監視システムに於ける光学読み取り装置やレーダ等の車両を対象とする検出手段の替わりに、識別子を一意に特定できる識別タグを検出対象としている。 In the present invention, instead of detection means for vehicles such as optical readers and radars in traffic monitoring systems, identification tags that can uniquely identify identifiers are targeted for detection.

このとき記録部によって提供される被測定流体の蓄積情報は、交通情報の如く滞留時間、拡散傾向の把握や異常状態の診断、管路の稼動状況の検証、流動傾向の把握など生産管理情報として活用できる。 At this time, the accumulated information of the fluid to be measured provided by the recording unit is used as production management information such as dwell time, diffusion tendency, abnormal state diagnosis, pipeline operation status verification, flow tendency as traffic information. Can be used.

また、一定期間における各種識別タグの拡散範囲や傾向、通過の頻度を定期的にモニタして統計データとして蓄積すれば、異常状態の早期検出や、工程改善等に役立てることができる。 Further, if the diffusion range and tendency of various identification tags and the frequency of passage over a certain period are regularly monitored and accumulated as statistical data, it can be used for early detection of abnormal conditions, process improvement, and the like.

請求項6から請求項12までの発明によれば、中央制御室などのホストコンピュータ等へ請求項13記載の通信用ネットワークと接続して、被測定流体の流動情報が管路系全体を俯瞰する状態でリアルタイムに取得できる。 According to the sixth to twelfth aspects of the present invention, a communication network according to the thirteenth aspect is connected to a host computer or the like such as a central control room, and the flow information of the fluid to be measured overlooks the entire pipeline system. It can be acquired in real time in the state.

さらに当該流動情報に基づき、ポンプ回転数、配送圧力、温度、バルブ開閉など、流路上の制御設備を動員して管路網全域を対称とした自律的フィードバック制御の情報原の一手段として活用できる。 Furthermore, based on the flow information, it can be used as a source of information for autonomous feedback control, such as pump rotation speed, delivery pressure, temperature, valve opening / closing, etc. .

特に、識別タグによる流体監視装置は、圧力センサ、温度センサ、流速流量計など従来の流体監視装置では成し得なかった、被測定流体の所在自体や成分比率、付加情報について直接明示すると共に、到達や通過の事実を非接触で立証する作用を与えるものである。 In particular, the fluid monitoring device based on the identification tag directly indicates the location of the fluid to be measured, the component ratio, and additional information that could not be achieved by conventional fluid monitoring devices such as pressure sensors, temperature sensors, and flow velocity flowmeters, It gives an action to prove the fact of reaching and passing without contact.

さらに、請求項1から12までの発明は、圧力センサ、温度センサ、他方式の流速流量計等、従来の流体監視装置へ任意の組み合わせで付加した複合型の計装、監視装置として構成すれば、互いの監視機能を補完し合う相乗効果を与えるものである。 Further, the invention of claims 1 to 12 may be configured as a composite instrumentation / monitoring device added in any combination to a conventional fluid monitoring device such as a pressure sensor, a temperature sensor, or another type of flow rate flow meter. , Providing a synergistic effect that complement each other's monitoring function.

たとえば従来の超音波による相関流速流量計と組み合わせて複合型の流速流量計として運用し、前述した超音波流速計の計測機能を補完することができる。 For example, it can be operated as a combined flow velocity flow meter in combination with a conventional ultrasonic correlated flow velocity flow meter to complement the measurement function of the ultrasonic flow velocity meter described above.

また、請求項14の発明によれば請求項1から13までの発明の何れかを、無線送信部による給電信号に拠らず自ら所定の時間間隔で識別子情報の送信が可能なアクティブ形の識別タグを用いても、本発明を実施できる。この場合は、給電信号を送信する無線送信部が不要となる。 According to a fourteenth aspect of the present invention, any one of the first to thirteenth aspects of the present invention is an active type identification that can transmit identifier information by itself at a predetermined time interval without relying on a power supply signal by a wireless transmission unit. The present invention can also be implemented using tags. In this case, a wireless transmission unit that transmits a power supply signal is not necessary.

本発明について実施例1、実施例2、実施例3、実施例4および実施例5に基づき詳細に説明する。   The present invention will be described in detail based on Example 1, Example 2, Example 3, Example 4, and Example 5.

実施例1は、本発明の請求項1および請求項2に係る構成ブロック図であり、図1に示している。 The first embodiment is a configuration block diagram according to claims 1 and 2 of the present invention, and is shown in FIG.

実施例1は、アンテナ1,検出回路2、演算回路3、送信回路4、出力部5、入力部6で構成している。また管路B内には、検出対象となる通過中の識別タグ100〜105が存在している。   The first embodiment includes an antenna 1, a detection circuit 2, an arithmetic circuit 3, a transmission circuit 4, an output unit 5, and an input unit 6. Further, in the pipe B, there are identification tags 100 to 105 that are passing detection targets.

アンテナ1の出力は検出回路2へと接続され、検出回路2の後段には演算回路3を備え演算回路3の出力は出力部5と接続する。一方、入力部は送信回路4に接続し、送信回路4の出力はアンテナへ接続している。図1の例では、無線送信部と無線受信部とを同一のアンテナ1で兼用している。   The output of the antenna 1 is connected to the detection circuit 2, and the arithmetic circuit 3 is provided at the subsequent stage of the detection circuit 2, and the output of the arithmetic circuit 3 is connected to the output unit 5. On the other hand, the input unit is connected to the transmission circuit 4, and the output of the transmission circuit 4 is connected to the antenna. In the example of FIG. 1, the wireless transmission unit and the wireless reception unit are shared by the same antenna 1.

アンテナ1は、無線送信部と無線受信部とを兼用する構成要素である。実施例1では、アンテナ1を被測定流体の流路である管路B近傍に配置しているが接液していない。但し、アンテナ1を接液する様に、管路B内壁面へ埋設配置させても一向に差し支えない。   The antenna 1 is a component that serves both as a wireless transmission unit and a wireless reception unit. In the first embodiment, the antenna 1 is disposed in the vicinity of the pipe B that is the flow path of the fluid to be measured, but is not in contact with the liquid. However, the antenna 1 may be embedded in the inner wall surface of the pipe B so that the antenna 1 is in contact with the liquid.

被測定流体の流れる方向はAで示している。図1の例では、アンテナ1近傍の管路B内の被測定流体中には識別タグ100〜105が浮遊し、被測定流体の流れAに従って流動中であることを示している。 The direction in which the fluid to be measured flows is indicated by A. In the example of FIG. 1, the identification tags 100 to 105 are suspended in the fluid to be measured in the pipe B near the antenna 1 and are flowing according to the flow A of the fluid to be measured.

次に、図1に示す実施例1の作用を説明する。
(1)入力部6への送信命令によって送信回路4が生成する送信信号s11がアンテナ1へ送られると、アンテナ1は無線による給電信号に変換して送信する。このとき給電信号の有効圏内には識別タグ103が存在している。
Next, the operation of the first embodiment shown in FIG. 1 will be described.
(1) When a transmission signal s11 generated by the transmission circuit 4 in response to a transmission command to the input unit 6 is sent to the antenna 1, the antenna 1 converts it into a wireless power feeding signal and transmits it. At this time, the identification tag 103 exists in the effective range of the power supply signal.

(2)識別タグ103は、受信した給電信号を送信電力として自らの固有な識別子情報を返信する。アンテナ1は識別タグ103から返信された識別子情報を受信すると受信信号s12として電気信号に変換して検出回路2へと送信する。   (2) The identification tag 103 returns its own unique identifier information with the received power supply signal as transmission power. When receiving the identifier information returned from the identification tag 103, the antenna 1 converts it into an electric signal as a received signal s12 and transmits it to the detection circuit 2.

上記(1)と(2)により、被測定流体に対する1回分の無線信号送受が行われる。各回の無線信号送受の実施間隔は被測定流体の流速に合わせ最適な分解能となる様、一定の時間周期で行われている。   By the above (1) and (2), one-time wireless signal transmission / reception with respect to the fluid to be measured is performed. The interval between wireless signal transmissions and receptions is set at a constant time period so as to obtain an optimum resolution in accordance with the flow velocity of the fluid to be measured.

図1の例では、識別タグ103を対象に連続する無線信号送受を実行し、流れと共にアンテナ1に対して相対位置を変化させていく様を示している。すなわち識別タグ103が位置p1のとき、有効圏内に入って最初に行われる無線信号送受信r1に対応している。   In the example of FIG. 1, continuous radio signal transmission / reception is executed for the identification tag 103 and the relative position with respect to the antenna 1 is changed with the flow. That is, when the identification tag 103 is at the position p1, it corresponds to the first radio signal transmission / reception r1 performed within the effective range.

次に実行された無線信号送受信r2では、識別タグ103は位置p2に移動している。このとき返送された識別子情報の受信感度が最大値となる。次の回に実行された無線信号送受信r3のときでは、識別タグ103が流れと共に位置p3へ遠ざかっている。 In the next executed radio signal transmission / reception r2, the identification tag 103 has moved to the position p2. The reception sensitivity of the identifier information returned at this time becomes the maximum value. At the time of radio signal transmission / reception r3 executed at the next time, the identification tag 103 is moving away to the position p3 along with the flow.

このため、無線信号送受信r3の回で返送される識別子情報の感度は、アンテナ1に対する識別タグ103までの距離増加に伴い、無線信号送受信r2の回に比して低下する。 For this reason, the sensitivity of the identifier information returned at the time of the radio signal transmission / reception r3 decreases as the distance from the antenna 1 to the identification tag 103 increases as compared to the time of the radio signal transmission / reception r2.

すなわち識別タグ103は、無線信号送受のサンプリング周期3回分で給電信号の有効圏内を横切っている。検出回路2の後段にある演算回路3では、予め設定して既知である給電信号の有効圏内に相当する一定距離において、無線信号送受が成立した回数と、その実行した時間間隔に基づき被測定流体の流速を算出する。   That is, the identification tag 103 crosses the effective range of the power supply signal for three sampling periods of wireless signal transmission / reception. In the arithmetic circuit 3 subsequent to the detection circuit 2, the fluid to be measured is determined based on the number of times wireless signal transmission / reception has been established and the executed time interval within a certain distance corresponding to the effective range of the power supply signal that is preset and known. The flow rate of is calculated.

識別タグ103は給電信号の有効圏内を無線信号送受r1、無線信号送受r2、無線信号送受r3の3回のサンプリングで横断している。したがって、有効圏内に相当する一定距離に対し、無線信号送受r1から無線信号送受r3に至る経過時間で除算すればその流速を求めることができる。   The identification tag 103 traverses the effective range of the power supply signal by sampling three times: radio signal transmission / reception r1, radio signal transmission / reception r2, and radio signal transmission / reception r3. Accordingly, the flow velocity can be obtained by dividing the fixed distance corresponding to the effective range by the elapsed time from the radio signal transmission / reception r1 to the radio signal transmission / reception r3.

あるいは現行の無線信号送受と、前回実施した無線信号送受との受信感度の変化量を、アンテナ1に対する距離変化量に換算し、前回実施からの経過時間で除して流速を算出してもよい。   Alternatively, the flow rate may be calculated by converting the amount of change in reception sensitivity between the current wireless signal transmission / reception and the previous wireless signal transmission / reception into the distance change amount with respect to the antenna 1 and dividing by the elapsed time since the previous execution. .

本発明の請求項3および請求項4に係る実施例2として、図2の構成ブロック図を示す。図2において、図1と同一記号は同一作用をもつ構成要素であるから詳細な説明は省略する。   FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a second embodiment according to claims 3 and 4 of the present invention. In FIG. 2, the same reference numerals as those in FIG.

実施例2は、無線送信部と無線受信部とを兼用する構成要素が、アンテナ1a、1bの2個で構成されている。アンテナ1aと検出回路2aは、第一観測点に対応し、アンテナ1bと検出回路2bは第二観測点に対応している。 In the second embodiment, the components that serve as both the wireless transmission unit and the wireless reception unit are composed of two antennas 1a and 1b. The antenna 1a and the detection circuit 2a correspond to the first observation point, and the antenna 1b and the detection circuit 2b correspond to the second observation point.

すなわち、アンテナ1aは第一無線送信部と第一無線受信部を兼用し、アンテナ1bは第二無線送信部と第二無線受信部を兼用している。さらに、第一観測点と第二観測点とは、管路Bの軸方向に所定距離Lを隔てて設置されている。 That is, the antenna 1a serves as both the first radio transmission unit and the first radio reception unit, and the antenna 1b serves as both the second radio transmission unit and the second radio reception unit. Furthermore, the first observation point and the second observation point are installed with a predetermined distance L in the axial direction of the pipeline B.

これらのアンテナ1a、1bは、被測定流体の流路である管路B近傍に配置しており、図1の実施例と同様に流路に影響を与えない限り設置形態は、接液しても接液していなくてもどちらでもよい。 These antennas 1a and 1b are arranged in the vicinity of the pipe B which is the flow path of the fluid to be measured, and the installation form is in contact with the liquid as long as the flow path is not affected as in the embodiment of FIG. The liquid may not be in contact with the liquid.

アンテナ1aの出力は検出回路2aへと接続され、アンテナ1bの出力は検出回路2bへと接続されている。第一観測点である検出回路2aの出力は信号s21、第二観測点である検出回路2bの出力は信号s22として示している。 The output of the antenna 1a is connected to the detection circuit 2a, and the output of the antenna 1b is connected to the detection circuit 2b. The output of the detection circuit 2a as the first observation point is shown as a signal s21, and the output of the detection circuit 2b as the second observation point is shown as a signal s22.

それぞれの検出回路の後段には共通資源として演算回路3aを備え、信号s21と信号s22とを入力とする演算回路3aの出力は出力部5へと接続している。 An arithmetic circuit 3 a is provided as a common resource in the subsequent stage of each detection circuit, and the output of the arithmetic circuit 3 a that receives the signals s 21 and s 22 is connected to the output unit 5.

一方、入力部6は共通資源である送信回路4に接続し、送信回路4の出力はアンテナ1aとアンテナ1bへ接続している。送信回路4は、入力部6と接続されている。 On the other hand, the input unit 6 is connected to the transmission circuit 4 which is a common resource, and the output of the transmission circuit 4 is connected to the antenna 1a and the antenna 1b. The transmission circuit 4 is connected to the input unit 6.

被測定流体の流れは図1と同様にAで示している。図2の例では、被測定流体中を図1と同じ識別タグ103が、管路B内の所定距離Lを移動する様子を示している。 The flow of the fluid to be measured is indicated by A as in FIG. In the example of FIG. 2, the same identification tag 103 as in FIG. 1 moves in the fluid under measurement a predetermined distance L in the pipe B.

次に、図2に示す実施例2の作用を説明する。
入力部6から一定間隔で送信命令を受け、送信回路4では第一観測点と第二観測点の2個のアンテナ1aとアンテナ1bとに、同時に給電信号を送信させている。
Next, the operation of the second embodiment shown in FIG. 2 will be described.
A transmission command is received from the input unit 6 at regular intervals, and the transmission circuit 4 simultaneously transmits power feeding signals to the two antennas 1a and 1b at the first observation point and the second observation point.

被測定流体の流れAに乗り識別タグ103が第一観測点に接近するにつれ、第一観測点である検出回路2aでは毎回の給電信号に応答する識別タグ103の受信感度が急速に強まる。位置p4でタグ103の識別子情報についての最大感度を得た後は、第一観測点からタグ103が離れるに従い受信感度は急激に低下する。 As the identification tag 103 gets on the flow A of the fluid to be measured and approaches the first observation point, the detection sensitivity of the identification tag 103 responding to each power feeding signal is rapidly increased in the detection circuit 2a which is the first observation point. After obtaining the maximum sensitivity for the identifier information of the tag 103 at the position p4, the reception sensitivity rapidly decreases as the tag 103 moves away from the first observation point.

同様な現象が下流に位置する第二観測点で続けて発生する。すなわち第二観測点である検出回路2bは、位置p5に達したときタグ103の識別子情報について最大感度を得ることができる。 A similar phenomenon continues at the second observation point located downstream. That is, the detection circuit 2b which is the second observation point can obtain the maximum sensitivity for the identifier information of the tag 103 when the position p5 is reached.

図3は図2に示した実施例2の動作例を示している。信号s21と信号s22とが相次いで演算回路3aへ入力される場合の動作例である。信号s23のΔt毎の入力に呼応して、給電信号に対し識別タグ103が識別子情報を応答した状態を、第一観測点と第二観測点が異なる時間で観測している。 FIG. 3 shows an operation example of the second embodiment shown in FIG. This is an operation example when the signal s21 and the signal s22 are successively input to the arithmetic circuit 3a. In response to the input of the signal s23 for each Δt, the first observation point and the second observation point observe the state in which the identification tag 103 responds to the feeding signal with the identifier information.

演算回路3aでは、図3の信号s21領域の破線形状にてピーク状態を補完して示した様に、必要に応じ受信感度の最大値時間を任意の補完手段によって決定してもよい。 In the arithmetic circuit 3a, the maximum value time of the reception sensitivity may be determined by an arbitrary complementing means as necessary, as shown by complementing the peak state in the broken line shape of the signal s21 region in FIG.

このように演算回路3aでは、検出回路2aと検出回路2bとがそれぞれ最大感度を得た時刻差、具体的には信号s22と信号s21で最大値の観測された時間差t103を得ている。従って、演算回路3aは第一観測点と第二観測点の所定距離であるLを、得られた時間差t103で除算することにより、流速または流量を算出し出力部5へ出力できる。 As described above, the arithmetic circuit 3a obtains the time difference at which the detection circuit 2a and the detection circuit 2b obtain the maximum sensitivity, specifically, the time difference t103 at which the maximum value is observed between the signal s22 and the signal s21. Therefore, the arithmetic circuit 3a can calculate the flow velocity or the flow rate by dividing L, which is a predetermined distance between the first observation point and the second observation point, by the obtained time difference t103, and can output it to the output unit 5.

図2の実施例2は、第一観測点をアンテナ1aのみ、同様に第二観測点をアンテナ1bのみで実施した最小構成例を示したが、両観測点で複数アンテナを配置する構成も可能である。 2 shows a minimum configuration example in which the first observation point is only the antenna 1a and the second observation point is only the antenna 1b. However, a configuration in which a plurality of antennas are arranged at both observation points is also possible. It is.

たとえば、第一観測点の第一無線受信部と第一無線送信部とをアンテナ1a1、1a2、1a3の3つのアンテナで構成し、管路B中心軸に対しそれぞれ120度の角度で取り囲む様に管路Bの同一断面上に設置した構成とする。 For example, the first radio reception unit and the first radio transmission unit at the first observation point are configured by three antennas 1a1, 1a2, 1a3, and are surrounded by an angle of 120 degrees with respect to the central axis of the pipe B. It is set as the structure installed on the same cross section of the pipe line B. FIG.

同様に、第二観測点の第二無線受信部と第二無線送信部とをアンテナ1b1、1b2、1b3の3つのアンテナで構成し、管路B中心軸に対しそれぞれ120度の角度で取り囲む様に管路Bの同一断面上に設置した構成とする。 Similarly, the second radio reception unit and the second radio transmission unit at the second observation point are configured by three antennas 1b1, 1b2, and 1b3, and are surrounded by an angle of 120 degrees with respect to the central axis of the pipe B. And installed on the same cross section of the pipe B.

このような構成とすることにより、第一観測点と第二観測点を識別タグが通過する際、管路B上に備えた2箇所の断面で、二次元上の通過位置をそれぞれ特定できることから、更に高精度で流速を測定できる効果を生じる。 By adopting such a configuration, when the identification tag passes through the first observation point and the second observation point, the two-dimensional passage positions can be specified by the two cross sections provided on the pipe B. In addition, the flow velocity can be measured with higher accuracy.

本発明の請求項5に係る実施例3として、図4の構成ブロック図を示す。   As a third embodiment according to claim 5 of the present invention, a configuration block diagram of FIG. 4 is shown.

図4において、図1と同一記号は、同一作用をもつ構成要素であるから詳細説明は省略する。管路Bには、識別タグ106、107、・・・111および識別タグ103が通過中であることを表している。 In FIG. 4, the same symbols as those in FIG. In the pipe B, the identification tags 106, 107,... 111 and the identification tag 103 are passing.

アンテナ1の出力は検出回路2へと接続され、検出回路2の出力は出力部5と接続している。一方、図1の例と同様に無線送信部と無線受信部を同一のアンテナ1で兼用しており、入力部6は送信回路4に接続し送信回路4の出力もアンテナ1へ接続している。   The output of the antenna 1 is connected to the detection circuit 2, and the output of the detection circuit 2 is connected to the output unit 5. On the other hand, as in the example of FIG. 1, the wireless transmission unit and the wireless reception unit are shared by the same antenna 1, the input unit 6 is connected to the transmission circuit 4, and the output of the transmission circuit 4 is also connected to the antenna 1. .

次に図4の実施例3の作用について説明する。入力部5へ捜索要求信号s41が入力されると、送信回路4によってアンテナ1を介して給電信号r41を送信する。   Next, the operation of the third embodiment shown in FIG. 4 will be described. When the search request signal s41 is input to the input unit 5, the transmission circuit 4 transmits the power feeding signal r41 via the antenna 1.

給電信号r41の送信は、指向性のアンテナ1でも無指向性アンテナ1のどちらを用いてもよい。たとえば管路がU字型の場所や密集箇所などでは、無指向性のアンテナ1を該密集箇所の中央付近に設置してもよい。 Either the directional antenna 1 or the omnidirectional antenna 1 may be used for transmission of the feeding signal r41. For example, the omnidirectional antenna 1 may be installed in the vicinity of the center of the dense location in places where the pipe is U-shaped or dense.

給電信号r41に呼応して、近傍の被測定流体の流れAに含まれる識別タグ103、106、117、・・・111の内、有効圏内にある識別タグ103からの応答信号r42がアンテナ1で受信される。識別タグ103の応答信号r42は検出回路4へ送られ、捜索結果信号s42として出力部5から出力される。   In response to the power feeding signal r41, the response signal r42 from the identification tag 103 in the effective area among the identification tags 103, 106, 117,... Received. The response signal r42 of the identification tag 103 is sent to the detection circuit 4 and output from the output unit 5 as a search result signal s42.

また、捜索結果信号s42には検知した識別タグ103の識別子情報に加え、図4に図示していない任意の付加情報を加えることができる。たとえば観測ポイント識別番号、位置情報、現在時刻などを適宜付加すれば、観測された識別タグの識別子情報に付加して該識別子情報と同時に出力部5へ出力される。 In addition to the detected identifier information of the identification tag 103, arbitrary additional information not shown in FIG. 4 can be added to the search result signal s42. For example, if an observation point identification number, position information, current time, and the like are appropriately added, they are added to the identifier information of the observed identification tag and output to the output unit 5 simultaneously with the identifier information.

さらに図4の実施例3の流体監視装置は、被測定流体の管路Bに沿った随所に複数配置することによって、広範な領域あるいは管路網の全域を対象とした識別タグの分布状況を把握できる他、特定識別タグの管路網の全域を対象とした追跡や捜索が可能となる。   Further, in the fluid monitoring apparatus of the third embodiment shown in FIG. 4, the distribution status of the identification tags covering a wide area or the entire area of the pipeline network is determined by arranging a plurality of fluid monitoring devices along the pipeline B of the fluid to be measured. In addition to being able to grasp, tracking and searching for the entire area of the pipe network of the specific identification tag becomes possible.

本発明の請求項6に係る実施例4として、図5の構成ブロック図を示す。   A configuration block diagram of FIG. 5 is shown as a fourth embodiment according to claim 6 of the present invention.

図5において、図1と同一記号は、同一作用をもつ構成要素であるから詳細説明は省略する。実施例4において検出回路2の出力は、判定部204と入力バッファ部201とに接続される。入力バッファ部201は記録部202の入力前段に位置する。 In FIG. 5, the same symbols as those in FIG. In the fourth embodiment, the output of the detection circuit 2 is connected to the determination unit 204 and the input buffer unit 201. The input buffer unit 201 is located before the input of the recording unit 202.

判定部204へは検出回路2の出力の他に記録部202の出力206にも接続している。判定部204の出力である信号203は、入力バッファ201のイネーブル端子ENと、カウンタ部205のそれぞれに接続している。 In addition to the output of the detection circuit 2, the determination unit 204 is connected to the output 206 of the recording unit 202. The signal 203 that is the output of the determination unit 204 is connected to the enable terminal EN of the input buffer 201 and the counter unit 205.

カウンタ部205の内部は図示しない1つ以上の所定項目カウンタで構成されている。また、カウンタ部205の出力である信号207と記録部202の出力である信号206は、出力部208の入力としている。 The inside of the counter unit 205 is composed of one or more predetermined item counters (not shown). A signal 207 that is an output of the counter unit 205 and a signal 206 that is an output of the recording unit 202 are input to the output unit 208.

次に図5の実施例4の作用について説明する。
アンテナ1では給電信号r52を送信して、管路B内のアンテナ1近傍に居た、識別タグ115から応答信号r52を受信する。このとき応答信号r52に含まれている識別タグ115の識別子情報は、検出回路2から出力されて判定部204へ入力される。
Next, the operation of the fourth embodiment shown in FIG. 5 will be described.
The antenna 1 transmits the power feeding signal r52 and receives the response signal r52 from the identification tag 115 located near the antenna 1 in the pipeline B. At this time, the identifier information of the identification tag 115 included in the response signal r52 is output from the detection circuit 2 and input to the determination unit 204.

判定部204は、記録部202に対して登録済みの識別子情報かどうかを照会する。すなわち既に検出回路2が過去に検出した実績があり、このため記録部202に記憶された識別子の一覧に含まれているかを判定している。 The determination unit 204 inquires of the recording unit 202 whether the identifier information is registered. That is, it has been already detected by the detection circuit 2 in the past, and therefore, it is determined whether it is included in the list of identifiers stored in the recording unit 202.

判定した結果、既にタグ115の識別子情報が記録部202に含まれていた場合、判定部204では、信号s52すなわち(登録無検出)を出力しない。この場合、カウンタ部205にも入力バッファ部201にも如何なる作用を及ぼさない。 As a result of the determination, when the identifier information of the tag 115 is already included in the recording unit 202, the determination unit 204 does not output the signal s52, that is, (no registration detected). In this case, neither the counter unit 205 nor the input buffer unit 201 has any effect.

一方、判定した結果、今回受信したタグ115の識別子情報が記録部202には含まれていなかった場合、判定部204は信号s52(登録無検出)を出力する。このとき判定部204から出力される信号203は、以下2つの作用をもつ。 On the other hand, if it is determined that the identifier information of the tag 115 received this time is not included in the recording unit 202, the determination unit 204 outputs a signal s52 (no registration detected). At this time, the signal 203 output from the determination unit 204 has the following two actions.

第一の作用は、入力バッファ部201へのイネーブル信号として作用する。これにより入力バッファ201を経由して記録部202へ現行のタグ115の識別子情報が書き込まれ、記録部202に在る登録リスト(図示しない)に新たに追加される。 The first function acts as an enable signal to the input buffer unit 201. As a result, the identifier information of the current tag 115 is written to the recording unit 202 via the input buffer 201 and is newly added to a registration list (not shown) in the recording unit 202.

第二の作用は、カウンタ部205内の所定項目カウンタへのカウントアップ命令として作用する。これによりタグ115の識別子情報値と同一のグループに対応付けられている所定項目カウンタ(図示しない)では、カウンタ値を1だけ増加させる。 The second action acts as a count up command to a predetermined item counter in the counter unit 205. Thus, in a predetermined item counter (not shown) associated with the same group as the identifier information value of the tag 115, the counter value is increased by 1.

このようにして記録部202には識別タグの識別子情報が、アンテナ1近傍を通過する毎に蓄積され、同時にカウンタ部205内の各所定カウンタ群には、それらの識別子情報が予め定めたグループ別に分類してそれぞれカウントされる。 In this manner, the identifier information of the identification tag is accumulated in the recording unit 202 every time it passes through the vicinity of the antenna 1, and at the same time, the identifier information is stored in each predetermined counter group in the counter unit 205 for each predetermined group. Each is classified and counted.

カウンタ部205では、何れの所定項目カウンタのカウント値をアップするかの特定が予め定めてある識別子情報値の範囲に基づき行われている。また、カウント値アップの操作では、記録部202の登録内容を用いた判定部204の照合作用により、同一識別タグについて、対応する所定項目カウンタで二重カウントしないように防止している。 In the counter unit 205, identification of which predetermined item counter is to be increased is performed based on a predetermined range of identifier information values. Further, in the count value up operation, the matching operation of the determination unit 204 using the registered content of the recording unit 202 prevents the same identification tag from being double counted by the corresponding predetermined item counter.

すなわち新規に受信された識別タグの識別子情報は、その時点で記録部202の識別子リストに登録され登録済みとなることから、判定部204は、2回目以降受信された同一識別タグについては登録無検出である信号s52を出力しない。このためカウンタ部205では、当該識別タグによるカウントアップ操作が初回の受信時のみに限定される。 That is, since the identifier information of the newly received identification tag is registered and registered in the identifier list of the recording unit 202 at that time, the determination unit 204 does not register the same identification tag received after the second time. The detection signal s52 is not output. For this reason, in the counter unit 205, the count-up operation using the identification tag is limited to the first reception.

記録部202には新規の識別子情報を登録する場合、入力バッファ201に機能を追加し、現在時刻を示すタイムスタンプ情報など管理用の付加データを合せて当該識別子情報と同時に識別子リストに記録させてもよい。 When registering new identifier information in the recording unit 202, a function is added to the input buffer 201, and additional data for management such as time stamp information indicating the current time is combined and recorded in the identifier list together with the identifier information. Also good.

記録部202にはアンテナ1を横切り、探知されたすべての識別タグの履歴が蓄積される。例えば記録部202に識別タグを登録する際、付加情報として時刻データを併せておくと、あたかも交通監視システムの一種である、自動車ナンバー自動読み取りシステムの如く作用する。 The recording unit 202 stores the history of all the identification tags detected across the antenna 1. For example, when registering an identification tag in the recording unit 202, if time data is added as additional information, it acts as if it is an automobile number automatic reading system, which is a kind of traffic monitoring system.

また、カウンタ部205にはアンテナ1を横切った結果、探知されたすべての識別タグを対象に予め定めた種類毎に分類してカウントされている。このため、交通量の調査カウンタの如く作用する。 Further, the counter unit 205 counts and classifies all identification tags detected as a result of crossing the antenna 1 for each predetermined type. Therefore, it works like a traffic survey counter.

入力部210はこれらの情報を出力部208から取り出す作用をもち、出力命令として作用する入力信号s55の設定により、記録部情報またはカウンタ部情報の何れかを指定して出力信号s56として随時読み出すことができる。 The input unit 210 has an operation of taking out the information from the output unit 208, and by designating an input signal s55 that functions as an output command, designates either recording unit information or counter unit information and reads it as an output signal s56 at any time. Can do.

入力部210は、記録部202へ接続する登録リスト出力命令s51と、カウンタ部205へ接続するカウンタ値出力命令s53、および出力部へ接続する出力選択信号s54とを生成している。 The input unit 210 generates a registration list output command s51 to be connected to the recording unit 202, a counter value output command s53 to be connected to the counter unit 205, and an output selection signal s54 to be connected to the output unit.

これらの制御信号は、カウンタ値または識別子リストの出力命令としての作用を持ち、入力部210に入力することにより、記録部202とカウンタ部205とにそれぞれ記録、カウントされた情報データの読み出しを実行させている。 These control signals act as counter value or identifier list output instructions, and when input to the input unit 210, read out the recorded and counted information data in the recording unit 202 and the counter unit 205, respectively. I am letting.

例えば入力部210への設定で、登録リスト出力命令s52を出力し、同時に出力選択信号s54を信号206側へ設定すれば記録部202に蓄積された識別タグのリスト情報を出力部208から読み出すことができる。 For example, if the registration list output command s52 is output to the input unit 210 and the output selection signal s54 is set to the signal 206 side at the same time, the list information of the identification tags stored in the recording unit 202 is read from the output unit 208. Can do.

また、入力部210への設定で、カウンタ値出力命令s53を出力し、同時に出力選択信号s54を信号207側へ設定すればカウンタ部205に蓄積された所定項目カウント値を出力部208から読み出すことができる。 In addition, if the counter value output command s53 is output to the input unit 210 and the output selection signal s54 is set to the signal 207 side at the same time, the predetermined item count value stored in the counter unit 205 is read from the output unit 208. Can do.

図5の実施例4では、カウンタ部205に対する制御入力は、カウンタ値出力命令s53のみを示してあるが、内部の各所定カウンタに対する個別選択や、カウンタ値のリセット命令等を追加することもできる。 In the fourth embodiment shown in FIG. 5, only the counter value output command s53 is shown as the control input to the counter unit 205, but individual selection for each internal predetermined counter, a counter value reset command, and the like can be added. .

図6の構成ブロック図は、本発明の請求項13に係る実施例5を示している。
実施例5では、実施例2に相当する流体監視装置301、実施例3に相当する流体監視装置302、303、・・・310、実施例4である流体監視装置311を配置している。
The configuration block diagram of FIG. 6 shows Embodiment 5 according to Claim 13 of the present invention.
In the fifth embodiment, a fluid monitoring device 301 corresponding to the second embodiment, fluid monitoring devices 302, 303,... 310 corresponding to the third embodiment, and a fluid monitoring device 311 that is the fourth embodiment are arranged.

これらの流体監視装置群は、通信用ネットワークDを介してコンピュータシステムCと接続されている。また、被測定流体の流れる管路B網にはタンクT1、T2、・・・T5の他、ポンプN1および、バルブN2、N3、・・・N5の制御設備がある。 These fluid monitoring devices are connected to a computer system C via a communication network D. In addition, the pipe B network through which the fluid to be measured has has control facilities for the pump N1 and valves N2, N3,... N5 in addition to the tanks T1, T2,.

また、被測定流体は原料F1、F2、F3を混合して構成している。識別タグは各原料別に異なるグループの識別子に分類して予めタンクT1、T2、T3に混入されている。 Further, the fluid to be measured is constituted by mixing raw materials F1, F2, and F3. The identification tags are classified into different groups of identifiers for each raw material and mixed in the tanks T1, T2, and T3 in advance.

次に図6の実施例の作用を説明する。原料F1、F2、F3と、を混合された被測定流体の流れAは、ポンプN1から送り出され流速流量計の作用を持つ図2に示す実施例2の流体監視装置301の箇所を通過する。この流体監視装置301では、被測定流体の流速や流量を計測している。 Next, the operation of the embodiment of FIG. 6 will be described. The flow A of the fluid to be measured in which the raw materials F1, F2, and F3 are mixed passes through the location of the fluid monitoring apparatus 301 of the second embodiment shown in FIG. The fluid monitoring device 301 measures the flow velocity and flow rate of the fluid to be measured.

実施例2である流体監視装置301の入力部6と出力部5とが、通信用ネットワークDに接続してあるため、コンピュータシステムCは流体監視装置301が計測した流量または流速を(図示していない)遠隔操作手順によって読み出すことができる。 Since the input unit 6 and the output unit 5 of the fluid monitoring device 301 according to the second embodiment are connected to the communication network D, the computer system C uses the flow rate or flow velocity measured by the fluid monitoring device 301 (not shown). No) Can be read by remote operation procedure.

また、コンピュータシステムCは、原料F1、F2,F3の何れかに属する特定識別タグについて、管路B上で所定の時間に一斉捜索をすることができる。下流の管路B各所に設置した実施例3の各流体監視装置302、303、・・・310に対し、コンピュータシステムCから通信用ネットワークDを介して出力命令として作用する捜索要求信号s41を送信する。 Further, the computer system C can simultaneously search for the specific identification tag belonging to any of the raw materials F1, F2, and F3 on the pipeline B at a predetermined time. A search request signal s41 acting as an output command is transmitted from the computer system C through the communication network D to each of the fluid monitoring devices 302, 303,... To do.

これを受けた管路B上の要所に設置されている各流体監視装置302、303、・・・310では、各々の無線受信部で取得された識別子情報を捜索結果信号s42として通信用ネットワークDに出力する。 In each of the fluid monitoring devices 302, 303,... 310 installed in the important points on the pipeline B that has received the communication network, the identifier information acquired by each wireless receiving unit is used as the search result signal s42. Output to D.

各捜索結果信号s42には、返信元の流体監視装置302、303、・・・310を識別する付加情報を添付してあるので、コンピュータシステムCでは捜索対象の特定識別タグが、何処の流体監視装置で探知されたかを確認できる。 Each search result signal s42 is attached with additional information for identifying the fluid monitoring devices 302, 303,... 310 that are the return sources. It can be confirmed whether it was detected by the device.

この様に、実施例3に相当する流体監視装置を複数使用して通信用ネットワークDに接続することにより、管路B網上で特定識別タグの現在位置を、例えば1時間毎にプロットした長期間の広域追跡や、各流体監視装置302、303、・・・310の区間毎の移動所要時間など、被測定流体と管路系について統計的な管理情報を入手できる。 In this way, by connecting a plurality of fluid monitoring devices corresponding to Example 3 to the communication network D, the current position of the specific identification tag on the pipeline B network is plotted, for example, every hour. Statistical management information can be obtained on the fluid to be measured and the pipeline system, such as wide-range tracking of the period and time required for movement of each of the fluid monitoring devices 302, 303,.

たとえば流体監視装置302で確認された特定識別タグについて、下流にある流体監視装置303で待ち伏せし該特定識別タグの通過を確認させることにより、バルブN2の動作確認などを行うことができる。 For example, for the specific identification tag confirmed by the fluid monitoring device 302, the operation of the valve N2 can be confirmed by waiting at the downstream fluid monitoring device 303 and confirming the passage of the specific identification tag.

さらに下流に位置する流体監視装置311は、実施例4に相当する流体監視装置である。このため、コンピュータシステムCから通信用ネットワークDを介して流体監視装置311に出力命令を送信して、カウンタ部のカウンタ値を読み出すことにより、配合成分である原料F1、F2、F3のそれぞれについて混在を検証できる。 The fluid monitoring device 311 located further downstream is a fluid monitoring device corresponding to the fourth embodiment. For this reason, by sending an output command from the computer system C to the fluid monitoring device 311 via the communication network D and reading out the counter value of the counter unit, the raw materials F1, F2, and F3 that are blending components are mixed. Can be verified.

また、同様にコンピュータシステムCから通信用ネットワークDを介して流体監視装置311宛の出力命令として入力信号s55を送信し、記録部にある識別子情報の登録済みリストを出力信号s56として読み出すことにより、現在までに同装置311を通過し、認知されたすべての識別タグを掌握して分析できる。 Similarly, by transmitting the input signal s55 as an output command addressed to the fluid monitoring device 311 from the computer system C via the communication network D, and reading the registered list of identifier information in the recording unit as the output signal s56, Up to now, it can pass through the apparatus 311 and grasp and recognize all recognized identification tags.

さらに、コンピュータシステムCをフローコンピュータと兼務させ、流体監視装置301、302、・・・311までの装置群を、他の流量計や圧力センサ、温度センサなど他の主要センシングデバイスに併設または複合化装置とすれば、管路B網について一層効果的な監視制御/計装システムを構築できる。 Further, the computer system C is also used as a flow computer, and the device groups up to the fluid monitoring devices 301, 302,... 311 are combined with or combined with other main sensing devices such as other flow meters, pressure sensors, temperature sensors. If it is an apparatus, a more effective monitoring control / instrumentation system can be constructed for the pipeline B network.

すなわち本発明は、識別タグが被測定流体のマーカとして作用し、成分比率、付加情報などを直接明示すると共に流速流量を始め、広域的には通過の事実や到達の有無を、局所的には詳細な流体挙動について、それぞれ非接触で直接確認し追跡する手段を与えるものである。 That is, according to the present invention, the identification tag acts as a marker of the fluid to be measured, and the component ratio, additional information, etc. are directly specified and the flow rate and flow rate are started. It provides a means to directly confirm and track the detailed fluid behavior without contact.

本発明の実施例1から実施例5に使用している管路Bには、例えばテフロン等の電波を透過させる素材を用いると良い。   For the pipe B used in the first to fifth embodiments of the present invention, a material that transmits radio waves, such as Teflon, may be used.

以上に説明した様に、本発明の実施例1から実施例5によれば、流体監視装置において被測定流体中で気泡やパーティクルに相当する自然発生する粒子の替わりに、故意に混入する識別タグを流速流量判定や種別を表示するマーカとして利用する。   As described above, according to the first to fifth embodiments of the present invention, an identification tag that is intentionally mixed in place of naturally occurring particles corresponding to bubbles or particles in the fluid to be measured in the fluid monitoring device. Is used as a marker for displaying flow rate / flow rate judgment and type.

このため識別タグを流路外部から非接触で追跡し流速流量測定や追跡監視ができる他、通信用ネットワークと接続したことにより、管路網全域を対象とする監視と制御、さらには広域の遠隔管理手段としても活用できる。 For this reason, the identification tag can be tracked from the outside of the flow path in a non-contact manner, and the flow velocity and flow rate can be measured and tracked. It can also be used as a management tool.

本発明の実施例1を示す構成ブロック図である。1 is a configuration block diagram showing a first embodiment of the present invention. 本発明の実施例2を示す構成ブロック図である。It is a block diagram which shows Example 2 of this invention. 本発明の実施例2の流速測定原理を示す構成ブロック図である。It is a block diagram which shows the flow velocity measurement principle of Example 2 of this invention. 本発明の実施例3を示す構成ブロック図である。It is a block diagram which shows Example 3 of this invention. 本発明の実施例4を示す構成ブロック図である。It is a block diagram which shows Example 4 of this invention. 本発明の実施例5を示す構成ブロック図である。It is a block diagram which shows Example 5 of this invention. 従来の超音波流量計の一例を示す構成ブロック図である。It is a block diagram showing an example of a conventional ultrasonic flowmeter.

符号の説明Explanation of symbols

1、1a、1b アンテナ
2、2a、2b 検出回路
3、3a 演算回路
4 送信回路
5 出力部
6 入力部
31 第一送波器
32 第一受波器
41 第二送波器
42 第二受波器
51 遅延回路
52 相関演算器
53 出力端子
100、101、・・・、117 識別タグ
201 入力バッファ部
202 記録部
204 判定部
204 判定部
205 カウンタ部
208 出力部
210 入力部
B 管路
C コンピュータシステム
D 通信用ネットワーク
EN イネーブル端子
F1、F2、F3 被測定流体の原料
G 発振器
N1 ポンプ
N2,N3、N4、N5 バルブ
T1、T2、T3、T4、T5 タンク




DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a, 1b Antenna 2, 2a, 2b Detection circuit 3, 3a Arithmetic circuit 4 Transmission circuit 5 Output part 6 Input part 31 First transmitter 32 First receiver 41 Second transmitter 42 Second reception 51 Delay circuit 52 Correlation calculator 53 Output terminals 100, 101,..., 117 Identification tag 201 Input buffer unit 202 Recording unit 204 Determination unit 204 Determination unit 205 Counter unit 208 Output unit 210 Input unit B Pipe C Computer system D Communication network EN Enable terminal F1, F2, F3 Raw material of fluid to be measured
G Oscillator N1 Pump N2, N3, N4, N5 Valves T1, T2, T3, T4, T5 Tank




Claims (14)

被測定流体を対象とした流体監視装置において、
識別子情報を付与され前記被測定流体に混入した識別タグと、
前記識別タグに所定の時間間隔で給電信号を送信する無線送信部と、
前記給電信号に呼応して前記識別タグが返信した前記識別子情報を受信する無線受信部と、
前記識別子情報を受信したときの回毎の感度変化量を前記識別タグと前記無線受信部との距離変化量へ換算し前記時間間隔に基づき前記被測定流体の流速または流量を演算する演算回路を設けたことを特徴とした流体監視装置。
In the fluid monitoring device for the fluid to be measured,
An identification tag provided with identifier information and mixed in the fluid to be measured;
A wireless transmission unit that transmits a power supply signal to the identification tag at predetermined time intervals;
A wireless receiver that receives the identifier information returned by the identification tag in response to the power supply signal;
An arithmetic circuit that converts a sensitivity change amount at each time when the identifier information is received into a distance change amount between the identification tag and the wireless reception unit and calculates a flow rate or a flow rate of the fluid under measurement based on the time interval; A fluid monitoring device provided.
前記流速または前記流量の出力命令を受ける入力部と、前記出力命令を受けて前記流速または前記流量を出力する出力部とを備えたことを特徴とする、請求項1記載の流体監視装置。 The fluid monitoring apparatus according to claim 1, further comprising: an input unit that receives an output command of the flow velocity or the flow rate; and an output unit that receives the output command and outputs the flow rate or the flow rate. 被測定流体を対象とした流体監視装置において、
識別子情報を付与され前記被測定流体に混入した識別タグと、
第一観測点に備えた第一無線受信部および第一無線送信部と、
前記第一観測点から所定の距離隔てた第二観測点に備えた第二無線受信部および第二無線送信部と、
前記第一無線送信部と前記第二無線送信部とで同一タイミングの給電信号を送信させる送信回路と、
前記第一無線受信部と前記第二無線受信部とで前記給電信号に呼応して前記識別タグから返信された同一の前記識別子情報について最大感度を得た時刻の差に基づき前記被測定流体の前記流速または前記流量を演算する演算回路を設けたことを特徴とする流体監視装置。
In the fluid monitoring device for the fluid to be measured,
An identification tag provided with identifier information and mixed in the fluid to be measured;
A first radio receiver and a first radio transmitter provided at the first observation point;
A second radio receiver and a second radio transmitter provided at a second observation point separated from the first observation point by a predetermined distance;
A transmission circuit that transmits power supply signals at the same timing in the first wireless transmission unit and the second wireless transmission unit;
Based on the difference in time when the maximum sensitivity is obtained for the same identifier information returned from the identification tag in response to the power feeding signal between the first wireless receiving unit and the second wireless receiving unit. A fluid monitoring apparatus comprising an arithmetic circuit for calculating the flow velocity or the flow rate.
前記流速または前記流量の出力命令を受ける入力部と、前記出力命令を受けて前記流速または前記流量を出力する出力部とを備えたことを特徴とする、請求項3記載の流体監視装置。 The fluid monitoring apparatus according to claim 3, further comprising: an input unit that receives an output command of the flow velocity or the flow rate; and an output unit that receives the output command and outputs the flow rate or the flow rate. 被測定流体を対象とした流体監視装置において、
互いに異なる識別子を付与され被測定流体に混入した識別タグと、
前記識別タグに給電信号を送信する無線送信部と、
前記無線送信部に前記給電信号の送信を指示する入力部と、
前記給電信号に呼応した前記識別タグが返信する前記識別子情報を受信する無線受信部と、
前記無線受信部が取得した前記識別子情報を出力する出力部と、
を備えたことを特徴とする流体監視装置。
In the fluid monitoring device for the fluid to be measured,
An identification tag that is given different identifiers and mixed in the fluid to be measured;
A wireless transmission unit for transmitting a power supply signal to the identification tag;
An input unit that instructs the wireless transmission unit to transmit the power supply signal;
A wireless receiver that receives the identifier information returned by the identification tag in response to the power supply signal;
An output unit that outputs the identifier information acquired by the wireless reception unit;
A fluid monitoring apparatus comprising:
被測定流体を対象とした流体監視装置において、
互いに異なる識別子情報を付与され被測定流体に混入した識別タグと、
前記識別タグに給電信号を送信する無線送信部と、
前記給電信号に呼応した前記識別タグが返信した前記識別子情報を受信する無線受信部と、
前記識別子情報を所定の種別毎に分類してカウントするカウンタ部と、
前記識別子情報を識別子リストとして登録する記録部と、
前記識別子情報と前記記録部に登録済みの前記識別子リストとを比較し前記識別子リストに前記識別子情報の登録がないときに登録無検出を出力する判定部と、
前記判定部が前記登録無検出を出力した場合に前記カウンタ部の所定項目カウンタをアップさせることを特徴とする流体監視装置。
In the fluid monitoring device for the fluid to be measured,
An identification tag that is given different identifier information and mixed in the fluid to be measured,
A wireless transmission unit for transmitting a power supply signal to the identification tag;
A wireless receiver that receives the identifier information returned by the identification tag in response to the power supply signal;
A counter unit for classifying and counting the identifier information for each predetermined type;
A recording unit for registering the identifier information as an identifier list;
A determination unit that compares the identifier information with the identifier list that has been registered in the recording unit and outputs no registration detection when the identifier information is not registered in the identifier list;
A fluid monitoring apparatus, wherein a predetermined item counter of the counter unit is increased when the determination unit outputs the non-registration detection.
前記記録部は、前記判定部が前記登録無検出をした場合は前記識別子情報を前記識別子リストに登録することを特徴とする請求項6に記載の流体監視装置。   The fluid monitoring device according to claim 6, wherein the recording unit registers the identifier information in the identifier list when the determination unit does not detect the registration. 前記カウンタ部は、前記識別子情報値に割り当てた前記被測定流体を構成する各流体の原料に対応する前記所定項目カウンタを備えたことを特徴とする請求項6に記載の流体監視装置。 The fluid monitoring device according to claim 6, wherein the counter unit includes the predetermined item counter corresponding to a raw material of each fluid constituting the fluid to be measured assigned to the identifier information value. 前記カウンタ部は、前記識別子情報値に割り当てた前記被測定流体を特徴付ける変数、版数または年月日時刻に対応する前記所定項目カウンタを備えたことを特徴とする請求項6に記載の流体監視装置。 The fluid monitoring according to claim 6, wherein the counter unit includes the predetermined item counter corresponding to a variable characterizing the fluid to be measured assigned to the identifier information value, a version number, or a date. apparatus. 前記カウンタ部は、前記識別子情報値から対応する前記所定項目カウンタを特定することを特徴とする請求項6に記載の流体監視装置。 The fluid monitoring device according to claim 6, wherein the counter unit specifies the predetermined item counter corresponding to the identifier information value. 前記所定項目カウンタ値または前記識別子リストを出力する出力部を設けたことを特徴とする、請求項6に記載の流体監視装置。 The fluid monitoring apparatus according to claim 6, further comprising an output unit that outputs the predetermined item counter value or the identifier list. 前記所定項目カウンタ値または前記識別子リストの出力命令を入力する入力部を設けたことを特徴とする、請求項6に記載の流体監視装置。 The fluid monitoring apparatus according to claim 6, further comprising an input unit for inputting the predetermined item counter value or the output command of the identifier list. 前記入力部と前記出力部とは、有線または無線インタフェースを有する通信用ネットワークと接続することを特徴とする請求項1から請求項12の何れかに記載の流体監視装置。 The fluid monitoring device according to claim 1, wherein the input unit and the output unit are connected to a communication network having a wired or wireless interface. 前記識別タグは、電源を内蔵して前記給電信号の受信無で所定の時間間隔の前記識別子情報を送信することを特徴とする、請求項1から請求項13の何れかに記載の流体監視装置。
The fluid monitoring device according to any one of claims 1 to 13, wherein the identification tag includes a power source and transmits the identifier information at a predetermined time interval without receiving the power supply signal. .
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