JP2006337098A - 管内流速測定方法及びシステム - Google Patents

Abstract

【課題】
配管を破壊すること無く管内流体の流速を測定することができ、被覆管に対しても適用することができる管内流速測定システムを提供する。
【解決手段】
上記課題を解決するための管内流速測定システムは、配管６０内部を流れる流体に混入されるＲＦＩＤチップ２０と、予め定められた間隔で前記配管６０に沿って配置され、配管６０内部を流れる流体７０に混入されたＲＦＩＤチップ２０から出力される信号を読み取る複数のリーダ３０（３０ａ，３０ｂ）と、このリーダ３０がＲＦＩＤチップ２０から出力された信号を読み取った時間と読み取ったリーダ３０の個体情報とを関連付けた情報と、前記信号を読み取った複数のリーダ３０間の距離とに基づいて、配管６０内部を流れる流体７０の流速を算出するコンピュータ４０とを備えたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、配管内を流れる流体の流速を測定する方法、及びシステムに係り、特に既設の配管、稼動中の施設に設けられた配管等の内部を流れる流体の流速を測定する場合に好適な管内流速測定方法、及びシステムに関する。

プラント等における各種空調用の配管や、生活に密着した上下水道配管内を流れる流体の流量の測定は一般に、配管の口径と、この配管内を流れる流速とに基づいて導き出されている。
配管内を流れる流体の流速を測定する技術として普及しているものは、流体を流す配管に直接流速計（流量計）を設置し、この流速計に備えられた回転計や圧力計を介して計測を行うというものである。こうした技術は管内の流れを直接捉えることができることより、確実性があり計測自体は簡易に行うことができる。しかし、上記のような技術によれば、配管に対して流速計を設置する作業が必要であり、既設の配管内の流速を計測するためには、一時的に流体を止めることが必要となり、作業を行う配管に接続された設備は稼動を停止しなければならない。

このような実状を鑑み、配管を加工あるいは交換することなく非破壊で管内を流れる流体の流速を測定することができる技術が提案されている。このような技術の１つとして、超音波を利用した管内流れの流速測定を挙げることができる。この技術は、流体が流れる配管の上流側と下流側とに送信機と受信機を配置し、送信機側から受信機側へ伝達される信号に生じる位相差に基づいて流体の流速を測定するというものである（例えば特許文献１）。

その他の技術として、特許文献２に提示されているような技術がある。特許文献２に提示されている技術は、配管内に放射性アイソトープを注入し、配管の外部に備えた２つの検出器のそれぞれで、配管内を流れる流体と共に移動する放射性アイソトープから放出されるエネルギーを順次測定し、測定時間の差と検出器間の距離とに基づいて流体の流速を算出するというものである。
２００２−２９６２９０号公報 特開平８−３０４１２７号公報

上記のような流速測定技術を用いれば、配管を破壊することなく管内流体の流速を測定することが可能となる。しかし、超音波による計測方法は、送信機及び受信機を共に、計測対象とする配管に密着させる必要があり、断熱材等が被覆された配管への適用には適していない。また、この技術は原則として配管の口径いっぱいに流体が満ちていることが必要である。

一方配管内に放射性アイソトープを注入する技術は、被覆配管にも適用することが可能であり、配管に余剰空間が存在する場合等でも対応することが可能である。しかし、放射性アイソトープは、人体あるいは環境に有害とされる放射線を放出するため、一般的なプラントや、家庭内の配管等には使用することが懸念される。また、注入した放射線アイソトープが配管内で拡散してしまった場合には、検出精度が低下することが考えられる。
本発明では、配管を破壊すること無く管内流体の流速を測定することができ、被覆管に対しても適用を可能とし、人体に害の無い管内流速測定方法及びシステムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するためには、上述した放射性アイソトープに代わる無害で環境への影響が少ない物質を配管内に導入し、この物質の存在を配管外部から検知することができるようにすれば良いと考えられる。そこで本発明に係る管内流速測定方法は、予め定めた間隔でＲＦＩＤチップ読取装置を前記配管に沿って複数配置し、前記配管内を流れる流体中にＲＦＩＤチップを混入し、流体と共に上流から下流へ流れるＲＦＩＤチップから出力される信号を前記ＲＦＩＤチップ読取装置のうちの少なくとも２つで順次読み取り、信号を読み取ったＲＦＩＤチップ読取装置間の距離と読取時の時間差とに基づいて配管内を流れる流体の流速を算出することを特徴とした。

また、上記のような管内流速測定方法においては、複数のＲＦＩＤチップ読取装置間毎でそれぞれ流速を算出し、算出した各ＲＦＩＤチップ読取装置間における流速に基づいて流体の平均流速を算出することが望ましい。
このような方法を採用することにより、流速測定の精度を向上させることが可能となる。

また、上記のような管内流速測定方法においては、前記ＲＦＩＤ読取装置を配管近傍に少なくとも３つ配置し、それぞれのＲＦＩＤ読取装置の配置位置と読み取ったＲＦＩＤチップから出力された信号の位相差とに基づいて、ＲＦＩＤチップの配管内における位置情報を算出し、これを流速を算出する際の補正値として組み込んで演算するようにすると良い。
このような方法を採用することにより、ＲＦＩＤチップが配管内の何処を流れていようとも、正確な移動距離を算出することができ、流速の測定精度を向上させることができる。

また、上記管内流速測定方法を実施する場合には、前記配管は非導電性材料で構成し、前記流体は非導電性物質とすることが望ましい。
こうすることにより、減衰の大きな短波帯以上の周波数帯を使用した場合であっても、ＲＦＩＤチップとＲＦＩＤ読取装置との間の通信が可能となる。

また、上記のような管内流速測定方法をプラント等の配管施設に採用する場合には、配管に沿ったＲＦＩＤチップ読取装置の配置を、配管以外の装置あるいは設備を跨ぐことなく行うようにすると良い。こうすることにより、流速の測定誤差を減らすことができる。

上記目的を達成するための本発明に係る管内流速測定システムは、配管内を流れる流体の流速を測定するシステムであって、配管内を流れる流体に混入されるＲＦＩＤチップと、予め定められた間隔で前記配管に沿って配置され、配管内を流れる流体に混入されたＲＦＩＤチップから出力される信号を読み取る複数のＲＦＩＤチップ読取装置と、ＲＦＩＤチップ読取装置がＲＦＩＤチップから出力された信号を読み取った時間と読み取ったＲＦＩＤチップ読取装置の個体情報とを関連付けた情報と、前記信号を読み取った複数のＲＦＩＤチップ読取装置間の距離とに基づいて、配管内を流れる流体の流速を算出する演算装置と、を備えたことを特徴とする。

また、上記のような構成の管内流速測定システムでは、前記演算装置は、複数のＲＦＩＤチップ読取装置間においてそれぞれ流速を算出し、算出した各ＲＦＩＤチップ読取装置間の流速に基づいて流体の平均流速を算出するものであると良い。
このような構成とすることにより、流速測定の測定精度を向上させることが可能となる。

上記のような管内流速測定方法及びシステムによれば、配管を破壊すること無く管内流体の流速を測定することができ、被覆管に対しても適用することができる。また、人体に対しても害を与えることが無い。

以下、本発明の管内流速測定方法及び管内流速測定システムに係る実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、本発明に係る好適な形態の一部を示すものであり、本発明の技術的範囲は以下の実施形態のみに拘束されるものではない。

まず、図１を参照して本発明の管内流速測定システム１０に係る第１の実施形態について説明する。本実施形態の管内流速測定システム１０は、配管６０内を流れる流体７０の流速を測定するシステムであって、配管６０内を流れる流体７０に混入させるＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）チップ２０と、前記ＲＦＩＤチップ２０から出力される信号を読み取る複数（本実施形態では２つ）のＲＦＩＤチップ読取装置（以下、リーダという）３０（３０ａ，３０ｂ）と、前記リーダ３０によって読み取った信号及び前記複数のリーダ３０の配置距離Ｌに基づいて流速を算出する演算装置（以下、コンピュータという）４０とを基本構成とする。

前記ＲＦＩＤチップ２０の構造は特に限定するものでは無いが、例えば図２に示すようなものであれば良い。すなわち、チップ本体２６の内部に備えられるアンテナ２１、電力生成部２２、メモリ２４、コントロール回路２３等を備えるものである。前記アンテナ２１は、詳細を後述するリーダ３０から出力される信号（電波）を受信すると共にコントロール回路２３から伝達される信号を応答信号（電波）として出力する。電力生成部２２は、前記アンテナ２１によって受信した電波によって起電力を発生させてコントロール回路２３へ供給する。コントロール回路２３は、前記電力生成部２２から供給された電力によって起動し、メモリ２４に記録された情報（例えばＩＤ（Identification）番号等）を読み出し、この情報を送信信号に重畳させて応答信号としてアンテナ２１に伝達する。このような構成のＲＦＩＤチップ２０は、必要とする電力をリーダ３０から供給される信号によって賄うことができるため、大型の電源部を必要とせずに長期的な使用が可能となると共に、小型化を実現することができる。現在開発されているＲＦＩＤチップは、小型なものでは、数十μｍのものがあり、こういったサイズのＲＦＩＤチップであれば配管内の流れに混入させた場合であっても、実際の流体の流れとＲＦＩＤチップの移動速度との間に大きな差（遅れ）が出ることは無い。

また、現在ＲＦＩＤチップに使用されている無線周波数帯としてはＬＦ帯（長波帯）、ＨＦ帯（短波帯）、ＵＨＦ帯（極超短波帯）等があり、ＬＦ帯として１２５ｋＨｚ、ＨＦ帯として１３．５６ＭＨｚ、ＵＨＦ帯として８６８ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚ等の周波数が使用されており、用途・環境に応じて使いわけることができる。

前記リーダ３０は、信号の送受信を行うためのアンテナ（不図示）を備えた読取装置である。リーダ３０は、前記ＲＦＩＤチップ２０に対して規定の周期で信号（電波）を出力すると共に、ＲＦＩＤチップ２０が出力した応答信号を受信して後述するＲＦＩＤコントローラ３２へ出力する。また、本実施形態ではリーダ３０を複数用いるため、ＲＦＩＤチップ２０を読み取ったリーダ３０を特定するためにリーダ３０毎のＩＤ番号が定められており、ＲＦＩＤチップ２０から情報を読み取った際（情報を重畳させた応答信号を受信した際）には、このリーダ３０毎のＩＤ番号と共に読取情報をＲＦＩＤコントローラ３２へ出力する。

前記ＲＦＩＤコントローラ３２は、前記リーダ３０の制御を担うものであり、ＲＦＩＤシステム（ＲＦＩＤチップ２０、リーダ３０、ＲＦＩＤコントローラ３２）の電源部も兼ねる。そして、ＲＦＩＤコントローラ３２は、管内流速測定システム１０の全体の制御を統括するコンピュータ４０に接続されており、リーダ３０とコンピュータ４０との間における情報の授受を中継する。

前記コンピュータ４０は少なくとも、図３に示すようにインターフェース４２、演算手段４４、及び記憶手段４６を備える。前記インターフェース４２は、外部に接続された各種機器、例えばＲＦＩＤコントローラ３２、入力手段５２、出力手段５０等と演算手段４４との間において情報の仲介を行う。前記演算手段４４は、インターフェース４２から伝達された情報の記録先の決定、並びに記憶手段４６への情報の書き込み、並びに記憶手段４６からの情報の読み出し、並びに記録情報の出力、並びに内部時計（不図示）の制御、及び各種演算を実行する。前記記憶手段４６には、複数のデータベース（ＤＢ）が構築されている。本実施形態の記憶手段４６に構築されるＤＢとしては、例えば、リーダ間距離ＤＢ４６ａ、読取時刻ＤＢ４６ｂ、及び流速値ＤＢ４６ｃ等がある。

リーダ間距離ＤＢ４６ａは、例えば図４に示すようなものであれば良い。すなわち、上流から下流にかけて配置された複数のリーダ３０間の距離を、各リーダ３０に該当するＩＤ番号と共に記録するものである。なお、リーダ３０の数並びにＩＤ番号や、リーダ３０間の距離は、入力手段５２を介して入力すれば良い。

読取時刻ＤＢ４６ａは、例えば図５に示すようなものであれば良い。すなわち、リーダ３０がＲＦＩＤチップ２０からの出力信号を読み取った時刻と、読み取ったＲＦＩＤチップ２０のＩＤ番号、及びＲＦＩＤチップ２０からの信号を読み取ったリーダ３０固有のＩＤ番号とを関連付けて時系列に記録するものである。なお、時刻とＩＤ番号の読取は、リーダ３０から伝達された情報がインターフェース４２を介して演算手段４４に入力された段階で、コンピュータ４０の内部に記憶されている時計（不図示）の時刻と結びつけ、これをＤＢへ記録するようにすれば良い。
また、流測値ＤＢ４６ｃは、図示しないが、演算手段４４によって算出された流測値を測定時刻や測定範囲と共に記録するものであれば良い。

このような構成の管内流速測定システム１０では、流体７０が流れる配管６０の外周、あるいは近傍に、少なくとも２つのリーダ３０ａ，３０ｂを流体の流れ方向に沿って配置する。リーダ３０ａ，３０ｂの配置終了後、それぞれのリーダ３０ａ，３０ｂ間の距離Ｌを計測し、入力手段５２を介してコンピュータ４０内の記憶手段４６に構築されたリーダ間距離ＤＢ４６ａに記録する。

上記作業終了後、配管６０の内部を流れる流体７０にＲＦＩＤチップ２０を混入する。ＲＦＩＤチップ２０にはそれぞれＩＤ番号が記録されているため、混入させる数は１つであっても複数であっても良く、リーダ３０ａ，３０ｂでＩＤ番号を読み取ることにより個々の流れ速度を把握することが可能となる。

流体に混入されたＲＦＩＤチップ２０は、配管６０内を流れる流体７０と共に移動し、上流側に配置されたリーダ３０ａから出力される信号を受信する。リーダ３０ａからの信号を受信したＲＦＩＤチップ２０はこの信号により電力を発生させ、内部に記録されたＩＤ番号を応答信号に重畳させて出力する。ＲＦＩＤチップ２０から出力された応答信号は微弱であるが、リーダ３０が信号の到達範囲内に存在すればその信号を受信することができる。現時点において、ＲＦＩＤチップ２０の最も近くに存在するリーダ３０は、ＲＦＩＤチップ２０が出力信号を受信したリーダ３０ａであるため、ＲＦＩＤチップ２０からの応答信号は、このリーダ３０ａが受信することとなる。そして、ＲＦＩＤチップ２０からの応答信号を受信したリーダ３０ａは、受信した情報をＲＦＩＤコントローラ３２を介してコンピュータ４０へ伝達する。

コンピュータ４０に伝達された情報は、演算手段４４によって記録場所が選択され、情報がコンピュータ４０へ伝達された際の時刻と共に記憶手段４６に構築された読取時刻ＤＢ４６ｂに記録される。

リーダ３０ａが設置してある箇所を通過したＲＦＩＤチップ２０は、リーダ３０ａの下流側に配置されたリーダ３０ｂから出力された信号を受信して応答信号を出力する。リーダ３０ｂは前述したリーダ３０ａと同様にこの応答信号を受信し、読取情報としてコンピュータ４０へ伝達する。そしてコンピュータ４０内部でも前述と同様の処理が行われ、伝達された情報が時刻と共に読取時刻ＤＢ４６ｂへ記録される。

前記演算手段４４は、１つのＲＦＩＤチップ２０に記録されたＩＤ番号が、少なくとも２つのリーダ３０ａ，３０ｂによって読み取られた場合、読取時刻ＤＢ４６ａからそれぞれのリーダ３０によってＲＦＩＤチップ２０のＩＤ番号を読み取った時刻を読み出す。そして、読み出した２つの時刻の差を算出し、この値をＲＦＩＤチップ２０が２つのリーダ３０ａ，３０ｂ間を移動するために要した「移動時間」とする。その後、演算手段４４は、リーダ間距離ＤＢ４６ａに記録された前記２つのリーダ３０ａ，３０ｂ間の「距離」を読み出し、読み出した「距離」を前述のようにして算出した「移動時間」によって除す。このような演算を行うことにより、ある時刻におけるリーダ３０ａ，３０ｂ間を流れる流体７０の流速を算出することができる。演算手段４４によって算出された流体７０の流速は、記憶手段４６に構築された流速値ＤＢ４６ｃに記憶され、あるいはインターフェース４２を介して出力手段５０に出力される。

上記のような管内流速測定システム１０で配管６０の内部を流れる流体７０の流速を測定する場合、前記配管６０は、非導電性材料で構成されたものであることが望ましく、例えば樹脂管やガラス管などであると良い。また、前記流体７０も、非導電性物質とすることが望ましく、例えば油などであると良い。配管６０や流体７０を導電性のものとした場合、電波の減衰が大きくなり、配管６０の外部に配置するリーダ３０との通信が困難となる可能性があるからである。ここで、配管６０や流体７０が導電性のものである設備に本発明の管内流速測定システム１０を採用する場合には、ＲＦＩＤチップ２０の使用周波数帯を長波帯以上とすると良い。長波は指向性が高く水中等でも減衰しずらいため、配管近傍に配置されたリーダ３０との通信であれば行うことが可能となる。なお、電波として長波帯を使用する場合、アンテナを大型化する必要が生じ、ＲＦＩＤチップ２０自体の小型化が困難となることが考えられるが、この場合、以下のような対策を採ることで、管内流速の測定への影響を回避することができる。

まず、ＲＦＩＤチップ２０を樹脂等でコーティングすることで浮力（溶媒との比重）を調整する。その後、予め溶媒となる流体にＲＦＩＤチップ２０を混入させて、ＲＦＩＤチップ２０の移動速度と実際の流速との誤差を求める。そして、この誤差を補正値としてコンピュータ４０に記録し、演算手段４４によって算出された値にこの補正値を反映させるようにする。
また、長波を使用した場合、情報の送受信に時間がかかることが懸念されるが、通信情報がＩＤ番号のみである場合には問題視する必要性は低い。

上述した管内流速測定システム１０によれば、既設の配管内部を流れる流体の流速や、稼動中の設備の配管内部を流れる流体の速度を測る場合であっても、配管を破壊、加工すること無く測定することができる。また、配管６０にリーダ３０を密着させる必要性が無いため、被覆配管の内部を流れる流体に対しても適用することができる。また、ＲＦＩＤチップ２０はそれぞれＩＤ番号に基づいて個体識別が可能であるため、循環経路などでは、繰返しの流速測定を行うことが可能となる。また、リーダ３０は常設しておく必要が無く、流速測定を行う際に、配管６０の所望の位置に配設することで足りるため、測定箇所の応用範囲が広く、少数の測定機器で多くの箇所を測定することが可能となる。さらに、ＲＦＩＤチップ２０は配管内部の流体に溶け込むことも無いため回収することができ、環境への影響も少ない。

次に、本発明の管内流速測定システムに係る第２の実施形態について図６を参照して説明する。
本実施形態の管内流速測定システムの構成の殆どは、第１の実施形態に示した管内流速測定システムと等しい。よって、その機能を同一とする部分は、図面に同一符号を附して詳細な説明を省略する。

本実施形態の管内流速測定システム１０は、配管６０に沿って配置するリーダ３０の数を３つにしたことが第１の実施形態に示した管内流速測定システムと異なる。リーダ３０を３つとすることにより、流速の測定は、リーダ３０ａとリーダ３０ｂとの間、リーダ３０ｂとリーダ３０ｃとの間、及びリーダ３０ａとリーダ３０ｃとの間で実施することが可能となる。このように複数箇所で流速の測定を行った場合、演算手段４４は、それぞれの区間における流速に基づいて配管６０内部の平均流速を算出することができるようになる。このため、管内流速を測定する上での精度を向上させることが可能となる。

また、３つのリーダ３０（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）を配管６０に沿って近接配置した場合には、特定のＲＦＩＤチップ２０から出力される同一の応答信号を３つのリーダ３０のそれぞれで受信することとなる。こうした場合、それぞれのリーダ３０の配置位置の違いより、受信する応答信号に位相差が生じることとなる。このため、演算手段４４によって、３つのリーダ３０の配置位置と受信した応答信号の位相差とに基づいて配管６０内部でのＲＦＩＤチップ２０の位置情報を算出することが可能となる。この位置情報の算出を複数回行うことにより、ＲＦＩＤチップ２０の瞬時移動方向、及び距離を３次元的に導き出すことが可能となり、それに基づく移動速度の算出も可能となる。また、ＲＦＩＤチップ２０の位置情報を取得することを複数箇所で同様に行い、その２点間におけるＲＦＩＤチップ２０の移動速度を算出し、これを流速とすることもできる。

３つ以上となるリーダ３０の配置は、図７に示すような形態であっても良い。すなわち、配管６０の外周の同心円上に複数（本実施形態では３つ）のリーダ３０を配置し、それぞれのリーダ３０の配置位置を３次元データとして予め記録しておくのである。このような構成であっても上記と同様に、ＲＦＩＤチップ２０からの応答信号の位相差とリーダ３０の位置情報とから、配管６０の内部を流れるＲＦＩＤチップ２０の位置情報を取得することが可能となる。
なお、リーダ３０の数をさらに増やしたとしても、本実施形態の一部とみなすことができることは言うまでも無い。

上記実施形態に示した管内流速測定システム１０は、前記ＲＦＩＤチップ２０に、図８に示すようなセンサ２５を搭載したものであっても良い。センサ２５として、例えば温度センサを備えた場合であれば、配管６０内部の流体温度を計測することが可能となる。センサ２５によって検出された計測値はメモリ２４に記録するような構成とすることができる。そして、リーダ３０からの出力信号を受信した際に出力する応答信号には、ＩＤ番号の他、メモリ２４に記録された温度情報も重畳させて出力するような機能を持たせると良い。このような構成とすることによれば、配管内の流速と共に流体の温度情報等も得ることが可能となり、その後の設備制御等に各種情報を反映させることが可能となる。

上記のような管内流速測定システム１０をプラント内の設備に利用する場合には、図９に示すような、空調、冷水設備における循環系経路の流速測定を対象として用いると良い。図９に示すような設備における配管内を流れる流体の流速を測定する場合、前記リーダ３０ａ，３０ｂは、上流側と下流側とで冷凍機や空調機、熱交換器等の熱交換設備を跨ぐことが無いように配置する。こうすることにより、配管内の流体の流速を精度良く測定することができる。これは、熱交換設備内の配管構造が複雑に分岐しているということに起因する。すなわち、２つのリーダ３０ａ，３０ｂを熱交換設備の入口側（Ａ，Ｃ，Ｅ）と出口側（Ｂ，Ｄ，Ｆ）とに配置した場合、ＲＦＩＤチップ２０が熱交換設備の入口から出口までどのような経路で流れてきたかということを把握することができなくなってしまうのである。このため、リーダ３０ａとリーダ３０ｂとの間の距離は設定することができなくなり、ＲＦＩＤチップ２０の移動速度も算出することができなくなってしまう。換言すれば、リーダ３０ａ，３０ｂをＡ〜Ｆのそれぞれに対として配置することにより、配管内部の流速を精度良く測定することが可能となるのである。なお、図９に示すような設備で本発明の管内流速測定方法を実施する場合には、前記ＲＦＩＤチップ２０は、開放部である冷水槽から配管内部へ混入させることができる。なお、冷水槽等の設備が無い管路において、管内流体を補給する箇所がある場合には、そこからＲＦＩＤチップ２０を混入するようにすれば良い。

上記管内流速測定システム１０では、リーダ３０間の距離はリーダ３０を設置した後に入力する旨記載したが、リーダ３０間の距離は予め記録されているものであっても良い。この場合、リーダ３０は記録されている距離に合わせて配置することとなる。また、実施形態では、配管６０の内部を流れる流体７０は液体である旨示唆したが、流体７０が気体である場合や、粉粒体である場合等にも、上述した管内流体測定システムを採用することができる。また、上記実施形態に示した管内流体測定システムは、直線的な配管に配置するように図示しているが、配管が湾曲または屈曲している部分における流速の測定にも対応させることができる。この場合には、リーダ３０間の距離として、直線距離ではなく配管の長さに相当する距離を採用することとなる。

また、流速測定の精度を向上させたい場合には、リーダ３０からの出力信号を配管６０の断面方向に沿った平面上に発するような構成とすることもできる。こうすることにより、ＲＦＩＤチップ２０がリーダ６０からの信号を受信する範囲の誤差を減らすことができ、結果として流速測定の精度を向上させることができる。

本発明の管内流速測定システムに係る第１の実施形態を示すブロック図である。 管内流速測定システムに使用するＲＦＩＤチップの構造例を示すブロック図である。 管内流速測定システムに使用するコンピュータの内部構成の例を示すブロック図である。 リーダ間距離データベースの表示例を示す図である。 読取時刻データベースの表示例を示す図である。 本発明の管内流速測定システムに係る第２の実施形態を示すブロック図である。 リーダの配置例を示すブロック図である。 センサを搭載したＲＦＩＤチップの構造例を示すブロック図である。 本発明の管内流体測定方法及びシステムを採用して管内流体の流速測定を行う設備の例を示す図である。

符号の説明

１０………管内流体測定システム、２０………ＲＦＩＤチップ、２１………アンテナ、２２………電力生成部、２３………コントロール回路、２４………メモリ、３０（３０ａ〜３０ｃ）………リーダ（ＲＦＩＤチップ読取装置）、３２………ＲＦＩＤコントローラ、４０………コンピュータ（演算装置）、４２………インターフェース、４４………演算手段、４６………記憶手段、５０………出力手段、５２………入力手段。

Claims (7)

1. 配管内を流れる流体の流速を測定する方法であって、
   予め定めた間隔でＲＦＩＤチップ読取装置を前記配管に沿って複数配置し、
   前記配管内を流れる流体中にＲＦＩＤチップを混入し、
   流体と共に上流から下流へ流れるＲＦＩＤチップから出力される信号を前記ＲＦＩＤチップ読取装置のうちの少なくとも２つで順次読み取り、
   信号を読み取ったＲＦＩＤチップ読取装置間の距離と読取時の時間差とに基づいて配管内を流れる流体の流速を算出することを特徴とする管内流速測定方法。
2. 複数のＲＦＩＤチップ読取装置間毎でそれぞれ流速を算出し、算出した各ＲＦＩＤチップ読取装置間における流速に基づいて流体の平均流速を算出することを特徴とする請求項１に記載の管内流速測定方法。
3. 前記ＲＦＩＤ読取装置を配管近傍に少なくとも３つ配置し、
   それぞれのＲＦＩＤ読取装置の配置位置と読み取ったＲＦＩＤチップから出力された信号の位相差とに基づいて、ＲＦＩＤチップの配管内における位置情報を算出し、
   これを流速を算出する際の補正値として組み込んで演算することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の管内流速測定方法。
4. 前記配管は非導電性材料で構成されており、前記流体は非導電性物質であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１に記載の管内流速測定方法。
5. 配管に沿ったＲＦＩＤチップ読取装置の配置は、配管以外の装置あるいは設備を跨ぐことなく成されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１に記載の管内流速測定方法。
6. 配管内を流れる流体の流速を測定するシステムであって、
   配管内を流れる流体に混入されるＲＦＩＤチップと、
   予め定められた間隔で前記配管に沿って配置され、配管内を流れる流体に混入されたＲＦＩＤチップから出力される信号を読み取る複数のＲＦＩＤチップ読取装置と、
   ＲＦＩＤチップ読取装置がＲＦＩＤチップから出力された信号を読み取った時間と読み取ったＲＦＩＤチップ読取装置の個体情報とを関連付けた情報と、前記信号を読み取った複数のＲＦＩＤチップ読取装置間の距離とに基づいて、配管内を流れる流体の流速を算出する演算装置と、
   を備えたことを特徴とする管内流速測定システム。
7. 前記演算装置は、複数のＲＦＩＤチップ読取装置間においてそれぞれ流速を算出し、算出した各ＲＦＩＤチップ読取装置間の流速に基づいて流体の平均流速を算出することを特徴とする請求項６に記載の管内流速測定システム。

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