JP3149327B2 - 超音波利用測定装置の受信波利得制御方法 - Google Patents
超音波利用測定装置の受信波利得制御方法Info
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Description
（変位）や速度等を検出する超音波流速計等の超音波利
用測定装置において、超音波受信レベルの利得を自動制
御するための受信波利得制御方法に関する。
超音波流速計においては、図３に示すように、送波器１
から超音波を間欠的に発信し、この超音波を受波器２で
受信し、この受波器２の出力波信号をゲインコントロー
ルアンプ（増幅器）３により増幅して到達時間計測回路
等に出力し、超音波の伝播時間等から流速を演算してい
る。
いては、到達時間計測回路に入力する信号のレベルを一
定に保持するため、ゲインコントロールアンプ３の出力
波信号をピークホールド回路４に導き、図４に示すよう
に、ゲインコントロールアンプ３の出力波信号の一方の
振幅方向（プラス方向）におけるしきい値Ｓを最初に越
える波（正波）のピーク値（極大値）Ｐ1 を検出し、こ
のピーク値（ピークホールド値）Ｐ1 に基づきゲインコ
ントロールアンプ３にオートゲインコントロール信号を
出力してゲインコントロールアンプ３の増幅度を上記ピ
ーク値Ｐ1 が一定となるように制御していた（特開昭５
０−９１５５６号公報参照）。
た超音波利用測定装置にあっては、しきい値Ｓを越えた
波の前の波のピーク値Ｐ0 、換言すれば、ピーク値
Ｐ0 ，Ｐ1 の比はピーク値Ｐ1 を一定に保っていても超
音波伝播経路の障害物の有無等で変化することがあるた
め、次の受信時において波のピーク値Ｐ0 がしきい値Ｓ
を越えて基準となる波がＰ0 に１波ずれることがあり、
このような場合に指標となる波がＰ1 からＰ0にずれ、
計測時間のズレを引き起こすという問題があった。この
発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、基準となる
波のずれを防止でき、計測を正確に行うことができる受
信波利得制御方法を提供することを目的とする。
め、この発明にかかる超音波利用計測装置の受信波利得
制御方法は、超音波を発信する送波器と、該送波器が発
信する超音波を受信する受波器と、該受波器が出力する
波信号を増幅する増幅器と、ピークホールド回路とを備
えた超音波利用測定装置において、前記ピークホールド
回路のしきい値を最初に越える波を特定し、該波の直前
の受信波形を反転させた値をピークホールドし、この値
を前記しきい値となるように前記増幅器の増幅度を制御
するように構成した。なお、本明細書における「波」
は、１つの極大値（極小値）をもつ波形としてとらえら
れるものである。
ば、最初にしきい値を越えた波（以下、基準波と称す
る）の直前の逆振幅方向の波（以下、指標波と称する）
のピーク値（絶対値）がしきい値となるように増幅度を
制御するため、指標波の前の波のピーク値が増大しても
しきい値を越えることがない。すなわち、各出力波はピ
ーク値が漸増する傾向を有するため、基準波の直前の逆
振幅方向の指標波のピーク値をしきい値と一致させるこ
とで、指標波前の波のピーク値がしきい値を越えること
がなくなり、基準となる波のずれが防止でき、計測を正
確に行える。
明する。図１および図２ａ，ｂはこの発明の一実施例に
かかる超音波利用計測装置の受信波利得制御方法を実施
する構成を示し、図１が同構成の要部のブロック図、図
２ａが信号波形を示す作用説明図、図２ｂが図２ａの信
号を反転した状態で示す作用説明図である。なお、前述
した図３，４の従来のものと同一の部分には同一の記号
を付して一部の説明を省略する。
り、この波形反転アンプ５はゲインコントロールアンプ
３の出力信号（図２ａ）を反転した信号（図２ｂ）をピ
ークホール回路６に出力する。ピークホールド回路６
は、ゲインコントロールアンプ３の出力信号とピークホ
ールド回路６の出力信号とが入力し、これら信号に基づ
きオートゲインコントロール信号を生成してゲインコン
トロールアンプ３に出力する。
は、図２ａ，ｂに示すように、ゲインコントロールアン
プ３の出力信号（図２ａ）の各波から一方の振幅方向に
おいてしきい値Ｓを最初に越える基準波Ｐ1 を特定する
とともに、該基準波Ｐ1 と連続する直前の他方の振幅方
向（マイナス）の波（指標波）Ｐ0.5 のピーク値を波形
反転アンプ５の出力信号（図２ｂ）を基に検出し、この
指標波Ｐ0.5 のピーク値に基づきオートゲインコントロ
ール信号を生成してゲインコントロールアンプ３に出力
する。ゲインコントロールアンプ３は、オートゲインコ
ントロール信号に基づき上記指標波Ｐ0.5 のピーク値が
しきい値Ｓと一致（略一致）するように利得を調節す
る。
的に発信された複数の波を含む超音波が受波器２で受信
され、この受波器２の出力がゲインコントロールアンプ
３により増幅されて到達時間計測回路等に出力される。
そして、到達時間計測回路において、周知の方法で超音
波の到達時間等から流速（超音波流速計の場合）等が演
算される。
信号はピークホールド回路６に入力し、さらに、ゲイン
コントロールアンプ３の出力信号は波形反転アンプ５に
より反転されてピークホールド回路６に入力する。ここ
で、ピークホールド回路６は、ゲインコントロールアン
プ３の出力信号（図２ａ）からプラスの振幅方向におい
てしきい値Ｓを最初に越える波（本実施例では、図２ａ
中の波Ｐ1 ）を基準波として特定し、また、波形反転ア
ンプ５の出力信号（図２ｂ）から上記基準波Ｐ1 と逆の
振幅方向で連続する直前の指標波（本実施例では、図２
ｂ中のＰ0.5 ）のピーク値を検出し、この指標波Ｐ0.5
のピーク値を基にオートゲインコントロール信号を生成
してゲインコントロールアンプ３に出力する。
号が入力したゲインコントロールアンプ３は、オートゲ
インコントロール信号に基づき上記指標波Ｐ0.5 のピー
ク値がしきい値Ｓと一致するような増幅度で受波器２の
出力信号を増幅する。このため、指標波Ｐ0.5 前の波Ｐ
0 がしきい値Ｓを越えることがなくなり、常に一定の波
Ｐ1 を基準とでき、計測を正確に行える。
プ５によりゲインコントロールアンプ３の出力を反転し
ているが、波形反転アンプ５を用いること無く絶対値と
して処理することも可能である。また、述べるまでもな
いが、この発明は、超音波流速計のみならず、超音波を
用いた種々の計測装置、例えば、変位計等にも適用する
ことができる。
超音波利用測定装置の受信波利得制御方法によれば、増
幅器の出力信号から一方の振幅方向においてしきい値を
最初に越える基準波を特定するとともに、増幅器の出力
信号の他方の振幅方向において基準波と連続する直前の
指標波のピーク値を検出し、この指標波のピーク値がし
きい値となるように増幅器の利得を制御するため、基準
となる波のズレが防止でき、計測を正確に行えるように
なるという効果が得られる。
置の受信波利得制御方法を達成する構成の要部のブロッ
ク図である。
作用説明図であり、ａが増幅器の出力波形、ｂが波形反
転アンプにより反転された出力波形を表す。
ブロック図である。
ための信号波形の図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 超音波を発信する送波器と、該送波器が
発信する超音波を受信する受波器と、該受波器が出力す
る波信号を増幅する増幅器と、ピークホールド回路とを
備えた超音波利用測定装置において、 前記ピークホールド回路のしきい値を最初に越える波を
特定し、該波の直前の受信波形を反転させた値をピーク
ホールドし、この値を前記しきい値となるように前記増
幅器の増幅度を制御することを特徴とする超音波利用測
定装置の受信波利得制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32396094A JP3149327B2 (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | 超音波利用測定装置の受信波利得制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32396094A JP3149327B2 (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | 超音波利用測定装置の受信波利得制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08160060A JPH08160060A (ja) | 1996-06-21 |
| JP3149327B2 true JP3149327B2 (ja) | 2001-03-26 |
Family
ID=18160558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32396094A Expired - Fee Related JP3149327B2 (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | 超音波利用測定装置の受信波利得制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3149327B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5965292B2 (ja) * | 2012-11-05 | 2016-08-03 | 東京瓦斯株式会社 | 超音波流量計 |
| CN111024218B (zh) * | 2019-12-27 | 2021-11-26 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 基于自动跟踪的超声波相关检测方法 |
-
1994
- 1994-12-02 JP JP32396094A patent/JP3149327B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08160060A (ja) | 1996-06-21 |
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