JP2022502675A - パイプ内の軸方向の流速分布と流量を音波法で測定する方法、およびシステム - Google Patents
パイプ内の軸方向の流速分布と流量を音波法で測定する方法、およびシステム Download PDFInfo
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Abstract
Description
パイプまたはコンテナの安定した区間または関心のある区間において一意の横断面を選択し、前記横断面の周りの壁に複数の音波センサを設置するステップであって、複数の音波センサ同士の間は、複数の有効な音波経路を形成し、ここで、各々のペアの音波センサ同士の間は、1つの有効な音波経路としてのみカウントされるステップと、
各々の有効な音波経路での音波伝播時間をそれぞれ測定して、以下のモデル式に代入して、軸方向の流速分布u(x,y)を再構築して得るステップであって、
前のステップで得られた軸方向の流速分布u(x,y)を当該横断面に沿って積分して、パイプ内の流量を得るステップと、を備える。
前記デジタル/アナログ変換カードは、それぞれ前記測定用のコンピューターおよび前記音波センサに接続され、前記測定用のコンピューターの測定ソフトウェアが発したオーディオデジタル信号を音波アナログ信号に変換し、前記音波センサを介して発信するために使用され、
前記アナログ/デジタル変換カードは、それぞれ前記測定用のコンピューターおよび前記音波センサに接続され、前記音波センサが収集したパイプ内の音波情報をデジタル信号に変換して前記測定用のコンピューターに入力するために使用され、
前記測定用のコンピューターは、前記測定ソフトウェアを利用してすべての音波センサが音を発するように制御し、各々の音波センサからその他の音波センサへの有効な音波経路での音波伝播時間を測定し、各々の有効な音波経路での音波伝播時間をパイプまたはコンテナの横断面における軸方向の流速分布の再構築式
前記測定用のコンピューターは、前記測定ソフトウェアを利用して、得られた軸方向の流速分布u(x,y)を当該測定横断面に沿って積分して、パイプ内の流量を得る。
Claims (10)
- パイプ内の軸方向の流速分布と流量を音波法で測定する方法であって、
パイプまたはコンテナの安定した区間または関心のある区間において一意の横断面を選択し、前記横断面の周りの壁に複数の音波センサを設置するステップであって、複数の音波センサ同士の間は、複数の有効な音波経路を形成し、ここで、各々のペアの音波センサ同士の間は、1つの有効な音波経路としてのみカウントされるステップと、
各々の有効な音波経路での音波伝播時間をそれぞれ測定して、以下のモデル式に代入して測定待ちのパイプまたはコンテナの横断面の軸方向の流速分布u(x,y)を再構築するステップであって、
前記軸方向の流速分布u(x,y)を当該横断面に沿って積分して、パイプ内の流量を得るステップと、を含む
ことを特徴とする方法。 - 各々の有効な音波経路での2つの音波センサ同士の間の向かい合っている方向の2つの音波伝播時間をそれぞれ測定し、この2つの音波伝播時間の平均値を当該有効な音波経路での音波伝播時間とする
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 各々の音波センサは、順番に音を発し、任意の1つの音波センサによって音波が発射されるときに、他のすべての音波センサは、いずれも当該音波を記録し、すべての音波センサによって発射される音波の周波数は、いずれも同一である
ことを特徴とする請求項1または2に記載の方法。 - 2〜3個ごとの音波センサは、同時に音を発し、ここで、各々の音波センサによって発射される音波の周波数は、互いに異なっており、フィルタリングによってこれら互いに異なっている音波の周波数を効果的に識別する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の方法。 - 前記音波センサは、発受信一体型の音波センサである
ことを特徴とする請求項1または2に記載の方法。 - 前記音波センサは、それぞれ別体である音波発射センサと音波受信センサとを組み合わせたものである
ことを特徴とする請求項1または2に記載の方法。 - 前記軸方向の流速分布u(x,y)は、Taylor級数多項式を採用してフィッティング計算される
ことを特徴とする請求項1または2に記載の方法。 - 選択された横断面は、パイプ軸またはコンテナ軸と直角またはほぼ直角に交差する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の方法。 - 請求項1乃至9の中のいずれか1項に記載のパイプ内の軸方向の流速分布と流量を音波法で測定する方法のシステムであって、
パイプまたはコンテナの特定の横断面の周りの壁に沿って分布する複数の音波センサと、デジタル/アナログ変換カードと、アナログ/デジタル変換カードと、測定用のコンピューターと、を備え、前記測定用のコンピューターには、前記したパイプ内の軸方向の流速分布と流量を音波法で測定する方法によって構築された測定ソフトウェアが事前設定されており、
前記デジタル/アナログ変換カードは、それぞれ前記測定用のコンピューターおよび前記音波センサに接続され、前記測定用のコンピューターの測定ソフトウェアが発したオーディオデジタル信号を音波アナログ信号に変換し、前記音波センサを介して発信するために使用され、
前記アナログ/デジタル変換カードは、それぞれ前記測定用のコンピューターおよび前記音波センサに接続され、前記音波センサが収集したパイプ内の音波情報をデジタル信号に変換して前記測定用のコンピューターに入力するために使用され、
前記測定用のコンピューターは、前記測定ソフトウェアを利用してすべての音波センサが音を発するように制御し、各々の音波センサからその他の音波センサへの有効な音波経路での音波伝播時間を測定し、各々の有効な音波経路での音波伝播時間をパイプまたはコンテナの横断面における軸方向の流速分布の再構築式
前記測定用のコンピューターは、前記測定ソフトウェアを利用して、得られた軸方向の流速分布u(x,y)を当該測定横断面に沿って積分して、パイプ内の流量を得る
ことを特徴とするシステム。
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