JP2006220583A - Ultrasonic flow meter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体の流量を計測する超音波流量計に関するものである。 The present invention relates to an ultrasonic flowmeter that measures the flow rate of a fluid.
従来、この種の流量計として、図12に示すような超音波流量計101がある。図12は、断面図を示し、流体の流れる流路102の上流側と下流側とに一対の超音波変換器103、104を流体を介し、対向して設置し、一対の超音波変換器間を伝搬する超音波の伝搬時間から流体の流速を計測し、流量を演算し、流量計としていた(例えば、特許文献1参照)。
Conventionally, as this type of flow meter, there is an
なお、図中の片矢印105(実線)は流体の流れる方向を示し、両矢印106(破線)は超音波の伝搬する方向を示している。なお、流体の流れる方向と、超音波の伝搬する方向とは角θで交叉している。
しかしながら、前記従来の流量計101では、上流側の超音波変換器103から下流側の超音波変換器104へ超音波を伝播させ、超音波の伝搬時間Tudを、また下流側の超音波変換器104から上流側の超音波変換器103へ超音波を伝播させ、超音波の伝搬時間Tduを交互に計測し、計測した超音波の伝播時間Tud、Tduなどを用いて時間差を求め流量を演算していた。この際所定の参照レベルをトリガーレベルとして設定し、伝播時間を計測していた。このため、超音波の受信波形が、流体の状態が変動したり、あるいは流体の温度が変化したりするなどにより、トリガーレベルが変動する場合があるため、非常に複雑な処理をし、超音波の受信波形の同一性を確保していた。また、複雑な演算処理をするため、誤差を生じる要因となるという課題を有していた。
However, in the
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、受信した超音波の波形をパケット状に整形することにより、簡単な構成で、高精度な超音波流量計を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a high-accuracy ultrasonic flowmeter with a simple configuration by shaping a received ultrasonic waveform into a packet shape.
前記従来の課題を解決するために、本発明の超音波流量計は、超音波を送受信する一対の超音波振動子からなり、前記一方の超音波振動子から超音波を送信し、他方の超音波振動子で受信し、受信した超音波信号の高周波成分をカットしパケット状に受信波形を整形する整形部と、前記パケット状に整形された受信波形から受信点を検知する受信点検知部と、超音波の送信から前記受信点までの超音波の伝播時間を計測する伝播時間計測部とを備え、前記超音波の伝播時間から流量を演算する構成とした。 In order to solve the conventional problem, an ultrasonic flowmeter of the present invention includes a pair of ultrasonic transducers that transmit and receive ultrasonic waves, transmits ultrasonic waves from the one ultrasonic transducer, and transmits the other ultrasonic flowmeter. A shaping unit that receives the ultrasonic wave and cuts a high-frequency component of the received ultrasonic signal and shapes the received waveform in a packet shape; and a reception point detection unit that detects a reception point from the received waveform shaped in the packet shape; And a propagation time measuring unit that measures the propagation time of the ultrasonic wave from the transmission of the ultrasonic wave to the reception point, and the flow rate is calculated from the propagation time of the ultrasonic wave.
この構成により、上流側の超音波変換器と下流側の超音波変換器間を伝播する超音波の伝播時間、即ち、上流側から下流側および下流側から上流側への伝播時間を同時に計測することができ、高精度な超音波流量計を実現できる。 With this configuration, the propagation time of the ultrasonic wave propagating between the upstream ultrasonic transducer and the downstream ultrasonic transducer, that is, the propagation time from the upstream side to the downstream side and from the downstream side to the upstream side is simultaneously measured. Therefore, a highly accurate ultrasonic flowmeter can be realized.
また、本発明の超音波流量計は、受信波形をパケット状の1つの大きな受信波形として受信するので、受信波形が多少変形しても安定して受信することができ、簡単な構成で高精度な超音波流量計を実現できる。 In addition, the ultrasonic flowmeter of the present invention receives the received waveform as one large received waveform in the form of a packet, so that even if the received waveform is slightly deformed, it can be received stably and with a simple configuration and high accuracy An ultrasonic flowmeter can be realized.
本発明の超音波流量計は、上流側の超音波変換器から下流側の超音波変換器への超音波伝播時間および下流側の超音波変換器から上流側の超音波変換器への超音波伝播時間を、受信波形が多少変形しても正確に計測することができる。このため、計測中に流体の状態が変動、あるいは流体の温度変化などにより受信波形が変形しても、超音波の伝播時間を正確に計測でき、高精度な超音波流量計を実現することができる。 The ultrasonic flowmeter of the present invention includes an ultrasonic propagation time from an upstream ultrasonic transducer to a downstream ultrasonic transducer and an ultrasonic wave from the downstream ultrasonic transducer to the upstream ultrasonic transducer. The propagation time can be accurately measured even if the received waveform is slightly deformed. Therefore, even if the received waveform is deformed due to fluctuations in the fluid state or changes in the temperature of the fluid during measurement, the ultrasonic propagation time can be measured accurately, and a highly accurate ultrasonic flow meter can be realized. it can.
第1の発明は、超音波流量計を、超音波を送受信する一対の超音波振動子からなり、前記一方の超音波振動子から超音波を送信し、他方の超音波振動子で受信し、受信した超音波信号の高周波成分をカットしパケット状に受信波形を整形する整形部と、前記パケット状に整形された受信波形から受信点を検知する受信点検知部と、超音波の送信から前記受信点までの超音波の伝播時間を計測する伝播時間計測部とを備え、前記超音波の伝播時間から流量を演算する構成とした。この構成により、流体の状態により受信波形が多少変形してもパケット状の整形された波形には殆ど影響がなく、超音波の伝播時間を正確に計測することができ、高精度な超音波流量計を実現することができる。 The first invention comprises an ultrasonic flowmeter comprising a pair of ultrasonic transducers that transmit and receive ultrasonic waves, transmitting ultrasonic waves from the one ultrasonic transducer, and receiving by the other ultrasonic transducer, A shaping unit that cuts a high-frequency component of a received ultrasonic signal and shapes a reception waveform in a packet shape, a reception point detection unit that detects a reception point from the reception waveform shaped in the packet shape, and the transmission of ultrasonic waves A propagation time measuring unit for measuring the propagation time of the ultrasonic wave to the reception point, and calculating the flow rate from the propagation time of the ultrasonic wave. With this configuration, even if the received waveform is slightly deformed depending on the fluid state, there is almost no effect on the packet-shaped waveform, and the ultrasonic propagation time can be accurately measured, and the ultrasonic flow rate is highly accurate. The total can be realized.
第2の発明は、特に第1の発明の受信波形の整形部をローパスフィルタで構成とした。これにより、簡単な回路で構成することができ、受信波形を安定にパケット状に整形することができる。このため高精度な超音波流量計を実現できる。 In the second invention, in particular, the received waveform shaping section of the first invention is constituted by a low-pass filter. As a result, a simple circuit can be used, and the received waveform can be stably shaped into a packet. For this reason, a highly accurate ultrasonic flowmeter can be realized.
第3の発明は、特に第2の発明の受信波形の整形部分を、受信波形を全波整形した後にパケット状に整形する構成とした。このため更に安定したパケット状の受信波形を得ることができ、高精度な超音波流量計を実現できる。 In the third aspect of the invention, in particular, the received waveform shaping portion of the second aspect of the invention is configured so as to be shaped into a packet after the received waveform is fully wave shaped. Therefore, a more stable packet-like received waveform can be obtained, and a highly accurate ultrasonic flow meter can be realized.
第4の発明は、特に第1の発明の受信波形の整形部を、受信波形を全波整形した後に、受信波形の各ピーク値からパケット状に受信波形を整形する構成とした。この構成により、受信波形が多少変形しても、パケット状の受信波形が、殆ど変形することがなくなり高精度な超音波流量計を実現できる。 According to the fourth aspect of the invention, in particular, the reception waveform shaping unit of the first aspect of the invention is configured to shape the reception waveform in a packet form from each peak value of the reception waveform after the reception waveform is subjected to full wave shaping. With this configuration, even if the received waveform is slightly deformed, the packet-shaped received waveform is hardly deformed, and a highly accurate ultrasonic flowmeter can be realized.
第5の発明は、特に第1の発明の受信点を、パケット状に整形された受信波形のピークから検知する構成とした。この構成により、受信波形が多少変形しても、パケット状に整形された受信波形は殆ど変化することがないので、高精度な超音波流量計を実現できる。 In the fifth aspect of the invention, the reception point of the first aspect of the invention is particularly detected from the peak of the reception waveform shaped into a packet. With this configuration, even if the received waveform is somewhat deformed, the received waveform shaped into a packet hardly changes, so a highly accurate ultrasonic flowmeter can be realized.
第6の発明は、特に第1の発明の受信点を、パケット状に整形された受信波形が所定の参照レベルと交差する2点の平均値から受信点を検知する構成とした。この構成により、受信波形が多少変形しても、パケット状に整形された受信波形は殆ど変化することがないので、高精度な超音波流量計を実現できる。 In the sixth aspect of the invention, the reception point of the first aspect of the invention is particularly configured to detect the reception point from the average value of two points where the reception waveform shaped in a packet crosses a predetermined reference level. With this configuration, even if the received waveform is somewhat deformed, the received waveform shaped into a packet hardly changes, so a highly accurate ultrasonic flowmeter can be realized.
第7の発明は、特に第1の発明の受信点を、パケット状に整形された受信波形を微分し、前記微分波形のゼロクロス点から受信点を検知する構成とした。この構成により、受信波形が多少変形しても、パケット状に整形された受信波形はS/Nが大きく改善されているので、受信波形が多少変形しても受信点が安定するので、高精度な超音波流量計を実現できる。 In the seventh aspect of the invention, in particular, the reception point of the first aspect of the invention is configured such that the reception waveform shaped into a packet is differentiated and the reception point is detected from the zero-cross point of the differential waveform. With this configuration, even if the received waveform is slightly deformed, the S / N of the received waveform shaped into a packet is greatly improved. Therefore, even if the received waveform is slightly deformed, the reception point is stable, so high accuracy An ultrasonic flowmeter can be realized.
第8の発明は、特に第1から7の発明のいずれかにおいて、超音波変換器の駆動回路と、受信回路とをインピ−ダンスを等しくした対称型回路とする構成とした。この構成により、上流側および下流側で受信する受信波形の対称性が向上するし、高精度な超音波流量計を実現できる。 In an eighth aspect of the invention, in particular, in any one of the first to seventh aspects of the invention, the drive circuit of the ultrasonic transducer and the receiving circuit are configured as symmetrical circuits having the same impedance. With this configuration, the symmetry of the received waveform received on the upstream side and the downstream side is improved, and a highly accurate ultrasonic flowmeter can be realized.
第9の発明は、特に第8の発明のインピ−ダンスを超音波変換器のインピ−ダンスに合致させた対称型回路とする構成とした。この構成により、受信波形が大きく、S/Nも大きくなり、高精度な超音波流量計を実現できる。 In the ninth aspect of the invention, in particular, the impedance of the eighth aspect of the invention is configured to be a symmetrical circuit that matches the impedance of the ultrasonic transducer. With this configuration, the received waveform is large and the S / N is large, and a highly accurate ultrasonic flowmeter can be realized.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における超音波流量計1のブロック図を示すものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a block diagram of an
図1において、上流側の超音波変換器3と下流側の超音波変換器4とは、流路2内において流体を介して対向するよう設置されている。なお、図中の片矢印5(実線)は流体の流れる方向を示し、両矢印6(破線)は超音波の伝搬する方向を示している。なお、流体の流れる方向と、超音波の伝搬する方向とは角θで交叉している。7は送信側超音波変換器を駆動するバ−スト信号を発生する送信部、8は送信部7からの信号を上流側超音波変換器3あるいは下流側超音波変換器4に切換える切換部を示す。
In FIG. 1, an upstream
なお、切換部は送信信号を切換えるとともに、上流側超音波変換器3あるいは下流側超音波変換器4からの受信信号を増幅器などで構成される受信部9へと切換える動作もおこなう。10は受信波形をパケット状に整形する受信波形整形部を、11は送信部からの信号と受信波形整形部からの信号とを用い超音波の伝播時間を計測する時間計測部、12は超音波の伝搬時間から流体の流量を演算する流量演算部を示す。
The switching unit switches the transmission signal, and also performs an operation of switching the reception signal from the upstream
この構成において、従来の超音波流量計では、例えば、上流側の超音波変換器3から超音波を送信し、下流側の超音波変換器4で受信していた。このときの送信波と受信波の電圧波形を図2に示す。13が送信部7からの送信波を示し、矩形3波で構成されている。14は受信波を示し、正弦波状を示している。15は受信波のゼロ点を示し、16は所定レベルの参照電圧を示している。
In this configuration, in the conventional ultrasonic flowmeter, for example, ultrasonic waves are transmitted from the upstream
受信波が参照レベルと交差する点17の次に来るゼロクロス点18を受信時点とし、送信波の開始時点19からこのゼロクロス点までの時間を超音波の伝播時間Tudとしていた。切換部8を動作させ、同様にして、下流側の超音波変換器4から上流側の超音波変換器3への超音波の伝播時間Tduを計測する。このようにして得られた超音波伝搬時間TudおよびTduを用いて、流体の流量を以下のようにして流量演算部12で演算した。
The zero
上流側の超音波変換器3から下流側の超音波変換器4への超音波の伝播時間をTud、下流側の超音波変換器4から上流側の超音波変換器3への超音波の伝播時間をTduとし、超音波が流体中を伝搬する伝搬速度をVs、流体の流速をVfとすると、
Tud=Ld/[Vs+Vf・cos(θ)]、
Tdu=Ld/[Vs−Vf・cos(θ)]
となる。なお、Ldは超音波変換器間の距離を示す。
The propagation time of the ultrasonic wave from the upstream
Tud = Ld / [Vs + Vf · cos (θ)],
Tdu = Ld / [Vs−Vf · cos (θ)]
It becomes. Ld indicates the distance between the ultrasonic transducers.
これらより、
Vs+Vf・cos(θ)=Ld/Tud、
Vs−Vf・cos(θ)=Ld/Tdu
となり、これらの両辺を引き算すると、
2*Vf・cos(θ)=(Ld/Tud)−(Ld/Tdu)
=Ld*[(1/Tud)−(1/Tdu)]
となる。
From these,
Vs + Vf · cos (θ) = Ld / Tud,
Vs−Vf · cos (θ) = Ld / Tdu
And subtracting both sides,
2 * Vf · cos (θ) = (Ld / Tud) − (Ld / Tdu)
= Ld * [(1 / Tud)-(1 / Tdu)]
It becomes.
よって、
Vf={Ld/[2・cos(θ)]}*[(1/Tud)−(1/Tdu)]
となり、流体の流速Vfが得れる。さらに、流路2の断面積Srを乗じ、流量Qmとなる。即ち、Qm=Sr*Vfが、計測した流量値となる。
Therefore,
Vf = {Ld / [2 · cos (θ)]} * [(1 / Tud) − (1 / Tdu)]
Thus, the fluid flow velocity Vf can be obtained. Further, the flow rate Qm is obtained by multiplying the cross-sectional area Sr of the
この場合、流体の流れの状態、流路の壁などからの反射波との干渉、あるいは流体の温度変化などにより、受信波14の大きさが変動したり、形状が変化したりすると、例えば、図2の場合、参照レベルが2つ目と3つ目のピ−クの間に設定されているが、1つ目と2つ目との間、あるいは3つ目と4つ目との間に設定される場合もありうる。この場合には、超音波の伝播時間Tudが不正確になることがあった。
In this case, if the magnitude of the received
図3は本発明の実施の形態1における超音波流量計のパケット状の受信波19を示した波形図である。図3において、従来の受信波を破線14で示す。
FIG. 3 is a waveform diagram showing a packet-like received
この場合、電圧の大きな波の塊、パケット状として受信波を整形部10で整形しているので、受信波14の大きさ、あるいは形状が多少変形しても、電圧の大きなパケット状の受信波19には殆ど影響することがなく、例えば、ゼロ点からやや高い位置、すなわち余裕を持って参照レベル16を設定することができ、参照レベルとの交差点を超音波の伝播時間Tudとすることもできる。したがって、受信波14が多少変動しても、安定したパケット状の受信波19として整形部10で整形されるので、伝播時間が安定し、伝搬時間計測部11で、高精度な伝播時間計測が可能となる。
In this case, since the received wave is shaped by the shaping
以上のように、本発明によれば、上流から下流あるいは下流から上流への超音波の受信波形を受信波形整形部10で、振幅の大きなパケット状に整形し、整形された受信波を用いて超音波の伝搬時間を伝搬時間計測部11で計測するので、従来のように計測時間が流体の状態によりが変化することもなく、高精度な超音波流量計を実現できる。
As described above, according to the present invention, the received waveform of the ultrasonic wave from upstream to downstream or from downstream to upstream is shaped by the received
(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2における受信波形をパケット状に整形する整形部10の機能を示したブロック図である。20は受信波形を、21はL(コイル)とC(容量)からなるローパスフィルタを、22は高周波成分がカットされ、整形されたパケット状の波形を示す。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a block diagram illustrating the function of the shaping
このように簡単な回路構成のローパスフィルタを通過させるだけで、受信波形を安定な形状のパケット状に整形することができる。従って、安定な、高精度な超音波流量計を実現できる。 The received waveform can be shaped into a stable packet by simply passing through a low-pass filter having a simple circuit configuration. Therefore, a stable and highly accurate ultrasonic flowmeter can be realized.
(実施の形態3)
図5は、本発明の実施の形態3における受信波形をパケット状に整形する整形部10の機能を示したブロック図である。20は受信波形を、23は全波整流部を、24は全波整流された受信波を示す。すなわち、受信波20を、まず全波整流した後、実施の形態2に示したローパスフィルタを通過させ、パッケット状に整形した。なお、全波整流された受信波24の実線25はそのまま通過した受信波を、25は正負反転した受信波をそれぞれ示す。このように受信波を全波整流することにより、より安定した滑らかなパケット状の受信波がローパスフィルタにより得られる。したがって、安定で高精度な超音波流量計を実現できる。
(Embodiment 3)
FIG. 5 is a block diagram illustrating the function of the shaping
(実施の形態4)
図6(a)において、本発明の実施の形態4における受信波形をパケット状に整形する整形部10を示す。実線27および破線28は全波整流された受信波を示す。図6(b)においては、この全波整流された波形を位相反転し、加え合わせ、正負にピ−クを有するパケット状の受信波形29を合成した。
(Embodiment 4)
FIG. 6A shows a
この合成されたパケット状の受信波形29の各ピークを用いて正弦波状の受信波形を整形し、パケット状の受信波30を得た。このように受信波形を全波整流し、正負反転後重ね合わせることにより、より滑らかなパケット状の受信波形を合成することができる。これにより、安安定で高精度な超音波流量計を実現できる。
A sine wave-like reception waveform was shaped using each peak of the synthesized packet-
なお、この場合にパケット状の受信波が正弦波状であると仮定して、近似曲線をフィットさせると、より滑らかで、より安定したパケット状の受信波が得られる。 In this case, assuming that the packet-like received wave is sinusoidal and fitting the approximate curve, a smoother and more stable packet-like received wave is obtained.
(実施の形態5)
以下に、超音波伝播時間計測部11を説明する。
(Embodiment 5)
Hereinafter, the ultrasonic propagation
時間計測部11内で、受信点を検知する受信点検知部を図7に示す。31はパケット状に整形された受信波、32はパケット状に整形された受信波31のピ−ク点を示す。このピーク点32までの時間を超音波の伝播時間Tudとして検知するようにした。
FIG. 7 shows a reception point detection unit that detects reception points in the
これにより、受信波形が流体の状態などにより多少変形しても、安定したパケット状の受信波形31から受信点、すなわち超音波の伝播時間を計測するようにしたので、安定で高精度な超音波流量計を実現できる。
As a result, even if the received waveform is slightly deformed due to the fluid state or the like, the reception point, that is, the propagation time of the ultrasonic wave is measured from the stable packet-like
(実施の形態6)
図8に実施の形態6における受信点を検知する受信点検知部を示す。
(Embodiment 6)
FIG. 8 shows a reception point detector for detecting a reception point in the sixth embodiment.
31はパケット状に整形された受信波、33は所定のレベルに設定された参照レベル。34、35はパケット状に整形された受信波31と参照レベル33との2つの交差点を示す。この2つの交差点から平均値36を求め受信点とし、超音波の伝播時間Tudとして検知するようにした。
31 is a received wave shaped into a packet, and 33 is a reference level set to a predetermined level.
これにより、受信波形が流体の状態などにより多少変形しても、安定したパケット状の受信波形の2点の平均値から求めた受信点36、すなわち超音波の伝播時間がより一層安定するようになり、安定で高精度な超音波流量計を実現できる。
As a result, even if the received waveform is slightly deformed due to the fluid state or the like, the
(実施の形態7)
図9において、実施の形態7における受信点を検知する受信点検知部を示す。31はパケット状に整形された受信波を示し、37はその受信波31を微分した微分波形を示す。この微分波形37のゼロクロス点38を受信点とし、超音波の伝播時間Tudを計測するようにした。
(Embodiment 7)
In FIG. 9, the receiving point detection part which detects the receiving point in
これにより、伝播時間Tudの安定性がさらに向上し、安定で高精度な超音波流量計が実現できる。 Thereby, the stability of the propagation time Tud is further improved, and a stable and highly accurate ultrasonic flowmeter can be realized.
(実施の形態8)
図10において、本発明の実施の形態8における送信部7における超音波変換器駆動回路部39と、受信部9における受信回路部40とを示す。
(Embodiment 8)
10, the ultrasonic transducer
送信側の超音波変換器41は、信号源42に出力抵抗43を介して接続されている。また、受信側の超音波変換器44は、入力抵抗45を介して受信回路46に接続されている。矢印47は超音波が送信側超音波変換器41から受信側超音波変換器44へ伝播していることを示している。このような送信、受信系において、出力抵抗43と入力抵抗44とを種々変化させて、例えば数オ−ムから数百キロオ−ムにわたって実験したところ、同じ抵抗値である場合には、すなわち送信側の超音波変換器を41とし、受信側の超音波変換器を44とした場合と、送信側の超音波変換器を44とし、受信側の超音波変換器を41とした場合でのそれぞれの受信波形が非常に似通うことが解った。
The transmission side
また、出力抵抗45と入力抵抗43の値の比が異なるにつれ、波形の一致度が大きく低下することもわかった。従って、波形の相似性が要求される本発明のような超音波流量計においては、出力抵抗43と入力抵抗45の値を一致させることが、高精度に超音波伝播時間を計測するのに必要である。このように、超音波送信側の出力抵抗43と受信側の入力抵抗45とを一致させて、受信波の相似性を向上させ、超音波伝播時間を計測するので、より正確な超音波伝播時間が得られ、高精度な超音波流量計を実現できる。
It was also found that the degree of coincidence of waveforms greatly decreased as the ratio of the values of the
(実施の形態9)
図11において、本発明の実施の形態9における超音波変換器駆動回路と受信回路との出力抵抗値、入力抵抗値と超音波を受信したときの受信電圧との関係を示す。なお、出力抵抗値43と入力抵抗値45とは同じ抵抗値とした。また図11においては、横軸に抵抗値の対数を、縦軸に受信電圧48を示している。ここで、抵抗値を小さい値から順次大きくしていくと、抵抗値とともに受信電圧48は大きくなり、最大値を通過すると抵抗値とともに受信電圧48は小さくなる。
(Embodiment 9)
FIG. 11 shows the relationship between the output resistance value of the ultrasonic transducer drive circuit and the receiving circuit and the input resistance value and the reception voltage when the ultrasonic wave is received in the ninth embodiment of the present invention. The
この最大値(破線49で示す)の抵抗値は用いた超音波変換器の内部インピ−ダンスと一致していた。即ち、本発明の超音波の送信回路部39および受信回路部40のおける出力抵抗値および入力抵抗値を、用いる超音波変換器の内部インピ−ダンスに一致させると、比較的大きな受信電圧が得られる。このため、S/Nよく超音波伝播時間を計測することができる。
The resistance value of this maximum value (indicated by the broken line 49) coincided with the internal impedance of the ultrasonic transducer used. That is, when the output resistance value and the input resistance value in the ultrasonic
以上のように、本発明によれば、超音波送信側の出力抵抗43と受信側の入力抵抗45とを一致させて、なおかつ超音波変換器の内部抵抗と一致させることにより、受信電圧を比較的大きくすることができ、超音波伝播時間をS/Nよく計測できるので、より正確な超音波の伝播時間が得られ、高精度な超音波流量計を実現できる。
As described above, according to the present invention, the received voltage is compared by matching the
以上のように、本発明による超音波流量計は受信波形が流体の状態により多少変動しても、安定したパケット状に整形し、その整形された受信波形から超音波の伝搬時間を計測するので、家庭用あるいは産業用などの流体流量計としての用途に適用できる。 As described above, the ultrasonic flowmeter according to the present invention shapes the packet into a stable packet and measures the propagation time of the ultrasonic wave from the shaped received waveform even if the received waveform varies somewhat depending on the fluid state. It can be applied to a fluid flow meter for home use or industrial use.
1 超音波流量計
2 流路
3 上流側の超音波送変換器
4 下流側の超音波送変換器
7 送信波
8 受信波
10 整形部
11 時間計測部
12 流量演算部
13 送信波
14 受信波
16 参照レベル
19 パケット状に整形された受信波
21 ローパスフィルタ
23 全波整流
39 駆動回路部
40 受信回路部
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JP (1) | JP2006220583A (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5217851A (en) * | 1975-08-01 | 1977-02-10 | Hitachi Ltd | Super sonic transfer time measurement device |
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JP2005009959A (en) * | 2003-06-18 | 2005-01-13 | Teijin Ltd | Ultrasonic flowmeter |
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2005
- 2005-02-14 JP JP2005035587A patent/JP2006220583A/en active Pending
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