JP2512404B2 - ２方向交差型超音波流量計 - Google Patents
２方向交差型超音波流量計Info
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- JP2512404B2 JP2512404B2 JP1046182A JP4618289A JP2512404B2 JP 2512404 B2 JP2512404 B2 JP 2512404B2 JP 1046182 A JP1046182 A JP 1046182A JP 4618289 A JP4618289 A JP 4618289A JP 2512404 B2 JP2512404 B2 JP 2512404B2
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- axis
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、管軸に対し傾斜する２方向の線平均流速測
定値から管内を流れる流体の流れの向きおよび流速を測
定する２方向交差型超音波流量計に関する。
定値から管内を流れる流体の流れの向きおよび流速を測
定する２方向交差型超音波流量計に関する。
（従来の技術） 第３図は超音波式流量計の基本構成を示す図である。
管軸２に対して、対称に角度θの傾きを有するＡ軸と
Ｂ軸の管壁との交差部分に超音波送受波器３が設けられ
ており、Ａ軸方向の線平均流速VAおよびＢ軸方向の線平
均流速VBがまず求められる。
Ｂ軸の管壁との交差部分に超音波送受波器３が設けられ
ており、Ａ軸方向の線平均流速VAおよびＢ軸方向の線平
均流速VBがまず求められる。
そして管軸２の方向の流速Ｖを算出するに当り、Ａ軸
方向の線平均流速VAは管軸方向の流速▲Ｖ´ Ａ▼のＡ軸
方向成分であると考え、また、Ｂ軸方向の線平均流速VB
は管軸方向の流速▲Ｖ´ Ｂ▼のＢ軸方向成分であると考
えてVAとVBから▲Ｖ´ Ａ▼と▲Ｖ´ Ｂ▼を算出しその算
術平均を以て管軸方向の平均流速Ｖとしている、即ち VA＝▲Ｖ´ Ａ▼cosθ ……（１） VB＝▲Ｖ´ Ｂ▼cosθ ……（２） （１）式より （２）式より これより管軸方向の平均流速Ｖは となる。
方向の線平均流速VAは管軸方向の流速▲Ｖ´ Ａ▼のＡ軸
方向成分であると考え、また、Ｂ軸方向の線平均流速VB
は管軸方向の流速▲Ｖ´ Ｂ▼のＢ軸方向成分であると考
えてVAとVBから▲Ｖ´ Ａ▼と▲Ｖ´ Ｂ▼を算出しその算
術平均を以て管軸方向の平均流速Ｖとしている、即ち VA＝▲Ｖ´ Ａ▼cosθ ……（１） VB＝▲Ｖ´ Ｂ▼cosθ ……（２） （１）式より （２）式より これより管軸方向の平均流速Ｖは となる。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の算出手段には、各線平均流
速VAおよびVBは管軸方向の流速のＡ軸方向成分およびＢ
軸方向成分であるという仮定が入っている。ところが管
内の流体の流れは管内のどの点をとってもその向きおよ
び流速は一様ではなく、乱流、渦流、摩擦等により、管
内の場所により流れの向きも速さも様々に異なるもので
ある。
速VAおよびVBは管軸方向の流速のＡ軸方向成分およびＢ
軸方向成分であるという仮定が入っている。ところが管
内の流体の流れは管内のどの点をとってもその向きおよ
び流速は一様ではなく、乱流、渦流、摩擦等により、管
内の場所により流れの向きも速さも様々に異なるもので
ある。
にもかかわらず、上記従来の算出手段は、管内の流れ
は管軸方向であると仮定し、VAはそのＡ軸方向成分、VB
はそのＢ軸方向成分として平均流速Ｖを算出している。
は管軸方向であると仮定し、VAはそのＡ軸方向成分、VB
はそのＢ軸方向成分として平均流速Ｖを算出している。
従って、管内の流れが偶々、一様に管軸方向である場
合には正確な流速を算出し得るであろうが、管軸に平行
でない場合には、算出値にその分の誤差が含まれるとい
う問題がある。
合には正確な流速を算出し得るであろうが、管軸に平行
でない場合には、算出値にその分の誤差が含まれるとい
う問題がある。
本発明の目的は、上記従来技術における算出手段の問
題点に鑑みて、算出手段にベクトル的思考を採用するこ
とにより、従来よりも正確な平均流速算出手段を有する
２方向交差型超音波流量計を提供することにある。
題点に鑑みて、算出手段にベクトル的思考を採用するこ
とにより、従来よりも正確な平均流速算出手段を有する
２方向交差型超音波流量計を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明は、上記の目的を達成するために次の手段構成
を有する。
を有する。
即ち、本発明の２方向交差型超音波流量計は、流体の
通過する管路の管軸を含む平面内で管軸上の１点で交差
し管軸に対して対称に角度θの傾きを有するＡとＢの２
方向の軸線のそれぞれ各両端管壁位置に超音波送受波器
を設け各軸方向における線平均流速を測定する超音波式
線平均流速測定手段と；測定された各線平均流速をVAお
よびVBとした場合に、次の式 の演算を行う演算部と；を具備することを特徴とする２
方向交差型超音波流量計である。
通過する管路の管軸を含む平面内で管軸上の１点で交差
し管軸に対して対称に角度θの傾きを有するＡとＢの２
方向の軸線のそれぞれ各両端管壁位置に超音波送受波器
を設け各軸方向における線平均流速を測定する超音波式
線平均流速測定手段と；測定された各線平均流速をVAお
よびVBとした場合に、次の式 の演算を行う演算部と；を具備することを特徴とする２
方向交差型超音波流量計である。
（作 用） 以下、上記手段構成を有する本発明の２方向交差型超
音波流量計の作用を説明する。
音波流量計の作用を説明する。
今、求めようとする流速Ｖの向きが管軸方向から傾い
ているとする。その傾き角は未知であるがβとする。第
２図から明らかなように、Ａ軸の線平均流速VAおよびＢ
軸の線平均流速VBは流速ＶのＡ軸方向成分およびＢ軸方
向成分と考えられるから次の各式で表される。
ているとする。その傾き角は未知であるがβとする。第
２図から明らかなように、Ａ軸の線平均流速VAおよびＢ
軸の線平均流速VBは流速ＶのＡ軸方向成分およびＢ軸方
向成分と考えられるから次の各式で表される。
VA＝Vcos（θ−β）＝Ｖ（cosθcosβ＋sinθsinβ）…
…（８） VB＝Vcos（θ＋β）＝Ｖ（cosθcosβ−sinθsinβ）…
…（９） （８）式＋（９）式から VA＋VB＝2Vcosθcosβ ……（10） （８）式−（９）式から VA−VB＝2Vsinθsinβ ……（12） （12）式／（10）式から かくして、実測された線平均流速VAおよびVBから管内に
おける流速Ｖおよびその向きβが算出される。この算出
値とて完全に真の流速と一致するものではないが、流速
Ｖの向きを一律に管軸方向と一致しているものと仮定し
て算出した場合よりは真の値に近いものとなる。
…（８） VB＝Vcos（θ＋β）＝Ｖ（cosθcosβ−sinθsinβ）…
…（９） （８）式＋（９）式から VA＋VB＝2Vcosθcosβ ……（10） （８）式−（９）式から VA−VB＝2Vsinθsinβ ……（12） （12）式／（10）式から かくして、実測された線平均流速VAおよびVBから管内に
おける流速Ｖおよびその向きβが算出される。この算出
値とて完全に真の流速と一致するものではないが、流速
Ｖの向きを一律に管軸方向と一致しているものと仮定し
て算出した場合よりは真の値に近いものとなる。
本発明の流量計においては、（11）式および（14）式
の演算を演算部で行い流速および傾き角を算出してい
る。
の演算を演算部で行い流速および傾き角を算出してい
る。
（実 施 例） 以下、本発明の２方向交差型超音波流量計の実施例を
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
第１図は本発明の実施例の構成図である。Ａ軸の両端
の送受波器3,3、Ｂ軸の両端の送受波器3,3と線平均流速
測定部４により、Ａ軸方向の線平均流速VAおよびＢ軸方
向の線平均流速VBが測定される。測定されたVAおよびVB
は演算部５へ送出される。演算部５ではVAとVBを用い
て、（11）式および（14）式の演算を行い管内流速Ｖお
よびその向きβを算出する。
の送受波器3,3、Ｂ軸の両端の送受波器3,3と線平均流速
測定部４により、Ａ軸方向の線平均流速VAおよびＢ軸方
向の線平均流速VBが測定される。測定されたVAおよびVB
は演算部５へ送出される。演算部５ではVAとVBを用い
て、（11）式および（14）式の演算を行い管内流速Ｖお
よびその向きβを算出する。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明の流量計は、従来技術の
ように管内の流体の流れが一様に管軸方向であるとする
仮定を行わずに、得られた２方向の各線平均流速を管内
流速の該各方向成分と見なして管内流速をベクトル的に
算出するようにしたので、従来の仮定を前提とする管軸
方向の流速の算術平均に較べより実態に即した流速デー
タが得られるという利点がある。
ように管内の流体の流れが一様に管軸方向であるとする
仮定を行わずに、得られた２方向の各線平均流速を管内
流速の該各方向成分と見なして管内流速をベクトル的に
算出するようにしたので、従来の仮定を前提とする管軸
方向の流速の算術平均に較べより実態に即した流速デー
タが得られるという利点がある。
第１図は本発明の流量計の実施例の構成図、第２図は本
発明の作用原理説明図、第３図は従来の超音波式流量計
の流速算出説明図である。 １……測定管路、２……管軸、３……超音波送受波器、
４……線平均流速測定部、５……演算部。
発明の作用原理説明図、第３図は従来の超音波式流量計
の流速算出説明図である。 １……測定管路、２……管軸、３……超音波送受波器、
４……線平均流速測定部、５……演算部。
Claims (1)
- 【請求項１】流体の通過する管路の管軸を含む平面内で
管軸上の１点で交差し管軸に対して対称に角度θの傾き
を有するＡとＢの２方向の軸線のそれぞれ各両端管壁位
置に超音波送受波器を設け各軸方向における線平均流速
を測定する超音波式線平均流速測定手段と；測定された
各線平均流速をVAおよびVBとした場合に、次の式 の演算を行う演算部と；を具備することを特徴とする２
方向交差型超音波流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1046182A JP2512404B2 (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | ２方向交差型超音波流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1046182A JP2512404B2 (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | ２方向交差型超音波流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02226015A JPH02226015A (ja) | 1990-09-07 |
| JP2512404B2 true JP2512404B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=12739892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1046182A Expired - Fee Related JP2512404B2 (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | ２方向交差型超音波流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2512404B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102507272B1 (ko) * | 2022-02-21 | 2023-03-08 | 한국표준과학연구원 | 코사인 법칙을 이용한 초음파 경로의 속도 계산방법 및 이를 적용한 습식 다회선 초음파 유량계산장치 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04361121A (ja) * | 1991-06-06 | 1992-12-14 | Kaijo Corp | ３次元型流体流速計 |
| KR100460258B1 (ko) * | 2001-10-16 | 2004-12-08 | 인터내셔날하이드로손닉 주식회사 | 초음파 유량측정 방법 및 장치 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS629224A (ja) * | 1985-07-08 | 1987-01-17 | Kawasaki Steel Corp | 超音波による気体流量測定方法 |
-
1989
- 1989-02-27 JP JP1046182A patent/JP2512404B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS629224A (ja) * | 1985-07-08 | 1987-01-17 | Kawasaki Steel Corp | 超音波による気体流量測定方法 |
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| KR102507272B1 (ko) * | 2022-02-21 | 2023-03-08 | 한국표준과학연구원 | 코사인 법칙을 이용한 초음파 경로의 속도 계산방법 및 이를 적용한 습식 다회선 초음파 유량계산장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02226015A (ja) | 1990-09-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
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| R371 | Transfer withdrawn |
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