JP2011232297A - 超音波流量計 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】超音波流量計200は、流体が流通する測定経路である配管(流路)20に着脱可能な超音波プローブ21と、超音波プローブ21と接続されている制御部30とを備えている。制御部30は、送信波発振部31、39と、受信部32、40と、フィルタ部33、41と、増幅部34、42と、正規化部35、43と、高速演算部36と、流量算出部37と、CPU37と、を有している。CPU37は、超音波の応答時間を計測し補正可能な時間計測部37aと、超音波の応答時間の値などを用いて流体の流量を算出できる流量算出部37bとを有している。
【選択図】図2
Description
ここで、v(m/sec)は流速、L(m)は超音波送受信部(振動子)301、超音波送受信部(振動子)302間の超音波伝播距離(図11(a)における距離L1と距離L2とを加算したもの)、Ta(sec)は順方向応答時間、Tb(sec)は逆方向応答時間、θ(rad)は配管表面を基準とした超音波の入射角度である。
ここで、Q(m3/s)は流量、A(m2)は配管の断面積である。
以下、図面を参照しながら、本発明の第1実施形態に係る超音波流量計について説明する。
次に、本発明の第2実施形態に係る超音波流量計について説明する。なお、本実施形態における符合20、23、24の部位は、順に、第1実施形態における符合1、2、3の部位と同様であるので、説明を省略することがある。
ここで、上述の第2実施形態における補正の式(3)の算出方法について説明する。具体的には、上述の第2実施形態と同様の超音波流量計について、超音波送受信部(振動子)の温度(8℃〜18℃の範囲)と応答時間差との相関関係を調査して、算出した。以下に、該調査に用いた装置構成について説明する。
次に、上述の第2実施形態における補正の式(4)の算出方法について説明する。
上記第2実施形態と同様の装置構成で作製した超音波流量計について動作確認実験を行った。具体的には、配管内を60mm/sの一定流速で流れる水について、水温を8℃〜60℃まで経時的に変化させつつ、時間、温度及び流速の相関関係を調査した。その結果を図8に示す。
実施例3と同様の超音波流量計により基準流量を設定し、実施例3と同様の超音波流量計と、従来の外付型の超音波流量計(計測可能な最小流速が30mm/s)との流量計測性能を比較した。
2、3、23、24、61、62、81、82、303、304、314、315 超音波送受信部(振動子)
4、5、50、70 恒温槽
6、7 ヒーター
8、9 温度検知部
10 温度制御部
11、32、60、80 制御部
12、32a 時間計測部
13、37 流量算出部
20、300、310 配管
21、301、311、312 超音波プローブ
22、302、313、315 プローブケース
51、71 水槽
52、72 固定冶具
53、73 K型熱電対
54、75 温度計
73 オシロスコープ
100、200 超音波流量計
Claims (4)
- 流体が流通する流路に、前記流体の流れ方向上手側または下手側に向けて超音波を発振することが可能であって、流れ方向上手側または下手側から到来する超音波を受信することが可能な一対の超音波送受信部と、
前記一対の超音波送受信部の温度を所定温度に調整する温度調整部と、
前記超音波が前記一対の超音波送受信部間を伝搬する時間を計測する時間計測部と、
前記時間計測部によって得られた計測結果に基づいて流量を算出する流量算出部と、を備えていることを特徴とする超音波流量計。 - 流体が流通する流路に、前記流体の流れ方向上手側または下手側に向けて超音波を発振することが可能であって、流れ方向上手側または下手側から到来する超音波を受信することが可能な一対の超音波送受信部と、
前記超音波が前記一対の超音波送受信部間を伝搬する時間を計測する時間計測部と、
前記一対の超音波送受信部のそれぞれが受信した受信波形を、予め得ておいた所定温度の前記一対の超音波送受信部のそれぞれが受信した受信波形に、必要に応じて補正処理する受信波形処理部と、
必要に応じて前記受信波形処理部で得られた情報を用いて、前記時間計測部によって得られた情報に基づいて流量を算出する流量算出部と、を備えていることを特徴とする超音波流量計。 - 前記受信波形処理部が、前記一対の超音波送受信部のそれぞれが受信した受信波形の波高値の情報と、予め得ておいた所定温度の前記一対の超音波送受信部のそれぞれが受信した受信波形の波高値の情報と、前記時間計測部で得られた時間の情報とに基づいて、前記補正処理を行うことを特徴とする請求項2に記載の超音波流量計。
- 前記超音波送受信部から検出した受信波形の情報について、予め前記超音波送受信部から取得しておいた所定温度毎の受信波形の情報のうちいずれの情報に合致するか判定し、前記所定温度毎の受信波形の情報のうち合致した受信波形における温度を、流路内を流れる流体の温度として検出する温度検出部を有していることを特徴とする請求項2又は3に記載の超音波流量計。
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