JP2009150680A - 流量計測装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】受信信号は受信手段35で増幅されその信号レベルが予め定めた値(Vref)になるまで受信点記憶手段38は複数の記憶部に順次最新の受信点データを記憶する。Vrefになる前後の2点の零クロス点の平均値を受信点とすることができ、上下オフセットなど誤差の少ない伝播時間を計測し、計測時間短縮化で省電力動作を実現することが可能になる。
【選択図】図1
Description
有効とすることにより、ノイズなどによる零クロス点の誤検知を防止することができ正確な零クロス点を選定することで信頼性の向上が可能になる。
図1おいて、本実施の形態の超音波流量計は、被測定流体の流れる流路31と、前記流路31に配置され、超音波を送受信する第1の振動子32、第2の振動子33と、前記第1の振動子32と前記第2の振動子33を駆動する送信手段34と、前記第1の振動子32と前記第2の振動子33の受信信号を受け信号を増幅する受信手段35と、受信手段35の信号が予め定めた値になると信号を出す受信波判定手段36と、受信手段35の信号が予め定めた範囲になると信号を出す受信点検知手段37と、前記受信点検知手段37の出力を記憶する2つの受信点記憶手段38と、前記受信点記憶手段38の信号を用いて振動子間を伝搬した超音波信号の伝搬時間を計時する計時手段39と、前記計時手段39の計時差に基づいて流量を算出する流量演算手段40とを有するものである。さらに、送信手段34と第1の振動子32、および第2の振動子33と受信手段35の間に切換手段41を設け、第1の振動子32と第2の振動子33が超音波の送受信を切換えて動作するようにしている。
v=(1/cosφ)*(L/t)−c ・・・(式1)
受信手段35は通常コンパレータによって基準電圧と受信信号を比較するようになって
いることが多い。
(上流から下流への測定時間時間をt1、下流から上流への測定時間時間をt2とする)
t1=L/(c+v*cosφ)・・・・・・・・(式2)
t2=L/(c−v*cosφ)・・・・・・・・(式3)
v=(L/2*cosφ)*((1/t1)−(1/t2))・・・(式4)
この方法によれば音速の変化の影響を受けずに流度を測定することが出来るので、流速・流量・距離などの測定に広く利用されている。流速vが求まると、それに流路31の断面積を乗ずることにより流量を導くことができる。
て誤検知する可能性がある。
しくは経過時間を計測できる特定一定時間幅を有するパルス数等とすると後の演算が容易になる。
たが、従来の到達点Taと異なるように見えるかもしれないので説明する。
実施の形態2の流量計測装置について説明する。実施の形態1と異なるところは、振動子32,33や送信手段34、受信手段35、受信手段35の信号が予め定めた値になると信号を出す受信波判定手段36、受信手段35の信号が予め定めた範囲になると信号を出す受信点検知手段37、前記受信点検知手段37の出力を記憶する受信点記憶手段38、前記受信点記憶手段38の信号を用いて振動子間を伝搬した超音波信号の伝搬時間を計時する計時手段39、前記計時手段39の計時差に基づいて流量を算出する流量演算手段40、送受信を切換える切換手段41との少なくとも1つを制御する制御手段42の動作を確実にするためのコンピュータを機能させるためのプログラムを有する記憶媒体46を用いていることである。
安定してトリガ−を動作させるとともに、その前の零クロス点のうち最適な2点の平均値を伝播時間計測に用いることができるので、誤差の少ない伝播時間を計測することができるとともに、計測時間を短縮化できることで省電力動作を実現することが可能になる。
32 第1の振動子
33 第2の振動子
34 送信手段
35 受信手段
36 受信波判定手段
37 受信点検知手段
38 受信点記憶手段
39 計時手段
40 流量演算手段
41 切換手段
42 制御手段
43 電源供給手段
44 トリガ手段
45 時間検定手段
46 記憶媒体
Claims (10)
- 被測定流体の流れる流路に配置され、超音波を送受信する一対の振動子と、一方の振動子を駆動する送信手段と、他方の受信側振動子の出力信号を電気信号に変換する受信手段と、受信手段の信号が予め定めた値になると信号を出す受信波判定手段と、受信手段の信号が予め定めた範囲になると信号を出す受信点検知手段と、前記受信点検知手段の出力を記憶する2つの受信点記憶手段と、前記受信点記憶手段の信号を用いて振動子間を伝搬した超音波信号の伝搬時間を計時する計時手段と、前記計時手段の計時差に基づいて流量を算出する流量演算手段と、前記送信手段、受信手段、受信波判定手段、受信点検知手段、受信点記憶手段、計時手段、および流量演算手段との少なくとも1つを制御する制御手段とを備えた流量計測装置。
- 被測定流体の流れる流路に配置され超音波を送受信する一対の振動子と、一方の振動子を駆動する送信手段と、他方の受信側振動子の出力信号を電気信号に変換する受信手段と、受信手段の信号が予め定めた値になると信号を出す受信波判定手段と、受信手段の信号が予め定めた範囲になると信号を出す受信点検知手段と、前記受信点検知手段の出力を記憶する少なくとも2つ以上の受信点記憶手段と、前記受信点記憶手段の信号を用いて振動子間を伝搬した超音波信号の伝搬時間を計時する計時手段と、前記計時手段の計時差に基づいて流量を算出する流量演算手段と、前記送信手段、受信手段、受信波判定手段、受信点検知手段、受信点記憶手段、計時手段、および流量演算手段との少なくとも1つを制御する制御手段とを備えた流量計測装置。
- 制御手段は受信点検知手段の出力を記憶する受信点記憶手段への通電を初回のみ長時間とする電源供給手段を有する請求項1または2記載の流速または流量計測装置。
- 制御手段は受信点検知手段の出力を記憶する受信点記憶手段への通電を2回目以降、前回の値を基に短く通電するよう電源供給手段のタイミングを調節する請求項1または2記載の流量計測装置。
- 制御手段は受信点検知手段の出力が予め定めた回数より多くなると信号を出すトリガ手段を有し電源供給手段は前記トリガ手段の出力により受信点検知手段の出力を記憶する受信点記憶手段への通電を開始する請求項1または2記載の流量計測装置。
- 制御手段は受信点記憶手段は最も古いデータから順次上書きされていくよう調節する蓄積制御手段を有する請求項1または2記載の流量計測装置。
- 制御手段は受信波判定手段の出力により、予め定めた数だけ逆のぼった受信点記憶手段の値を伝搬時間演算用として選択する受信点選択手段を有する請求項1または2記載の流量計測装置。
- 制御手段は受信波判定手段の出力により、予め定めた数だけ逆のぼった受信点記憶手段の値と受信波判定手段の出力の差を演算する時間検定手段を有し、前記時間検定手段の値が予め定めた値以内であれば計測を有効とする請求項1または2記載の流量計測装置。
- 制御手段は受信波判定手段の出力後の受信点検知手段の出力後予め定めた時間経過後に電源供給手段を介して受信点記憶手段への電源供給を停止する請求項1または2記載の流量計測装置。
- 請求項1から請求項9のいずれか1項記載の制御手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
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2007
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