JP3427696B2 - 流量計測装置 - Google Patents
流量計測装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスなどの流体の
流量を測定する流量計測装置に関するものである。
流量を測定する流量計測装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の流量計測装置は、特開昭
６１−１０４２２４号公報に示すように送信指令パルス
から遅延手段を介して送信回路に供給することが行われ
ていた。遅延手段は図１０に示すようにトリガ入力Ｙが
入ると、増幅器と１とコンデンサ２〜４、トランジスタ
５および抵抗器６〜８からなる遅延手段が作動し交流信
号Ａの重畳によってモノステーブルマルチバイブレータ
９の出力幅を例えば数μ〜数１００μ秒の間で不規則に
変化させるものである。
６１−１０４２２４号公報に示すように送信指令パルス
から遅延手段を介して送信回路に供給することが行われ
ていた。遅延手段は図１０に示すようにトリガ入力Ｙが
入ると、増幅器と１とコンデンサ２〜４、トランジスタ
５および抵抗器６〜８からなる遅延手段が作動し交流信
号Ａの重畳によってモノステーブルマルチバイブレータ
９の出力幅を例えば数μ〜数１００μ秒の間で不規則に
変化させるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の流量計測装置ではこの遅延時間の再現性が十分でな
く、１時間に３リットル／時間のような微少な流量を計
測する際に必要なナノ秒の再現性を得ることができず、
流量計測の分解能を高くすることができなかった。
来の流量計測装置ではこの遅延時間の再現性が十分でな
く、１時間に３リットル／時間のような微少な流量を計
測する際に必要なナノ秒の再現性を得ることができず、
流量計測の分解能を高くすることができなかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、流体管路に設けられ超音波信号を送受信す
る第１振動子及び第２振動子と、前記振動子間相互の超
音波伝達を複数回行う繰り返し手段と、トリガ信号によ
ってほぼ一定周期の信号を発生する非同期発振回路と、
前記非同期発振回路に基づく積算時間によって前記繰り
返し時に信号伝達を遅らせる遅延手段と、前記非同期発
振回路によって前記振動子へ周期的駆動信号を送出する
送信回路と、前記振動子間の超音波の伝搬時間に基づい
て流量を算出する流量演算手段とを備え、非同期発振回
路の周期に基づいて遅延時間と送信周期とを調節し、再
現性の高い遅延時間と送信周期を得る。
するために、流体管路に設けられ超音波信号を送受信す
る第１振動子及び第２振動子と、前記振動子間相互の超
音波伝達を複数回行う繰り返し手段と、トリガ信号によ
ってほぼ一定周期の信号を発生する非同期発振回路と、
前記非同期発振回路に基づく積算時間によって前記繰り
返し時に信号伝達を遅らせる遅延手段と、前記非同期発
振回路によって前記振動子へ周期的駆動信号を送出する
送信回路と、前記振動子間の超音波の伝搬時間に基づい
て流量を算出する流量演算手段とを備え、非同期発振回
路の周期に基づいて遅延時間と送信周期とを調節し、再
現性の高い遅延時間と送信周期を得る。
【０００５】
【発明の実施の形態】流体管路に設けられ超音波信号を
送受信する第１振動子及び第２振動子と、前記振動子へ
周期的駆動信号を送出する送信回路と、前記振動子間相
互の超音波伝達を複数回行う繰り返し手段と、トリガ信
号によってほぼ一定周期の信号を発生する非同期発振回
路と、前記非同期発振回路に基づく積算時間によって前
記繰り返し時に信号伝達を遅らせる遅延手段と、前記振
動子間の超音波の伝搬時間に基づいて流量を算出する流
量演算手段とを備え、非同期発振回路の周期に基づいて
遅延手段の時間を調節するので繰り返し時に再現性の高
い遅延時間を得ることができ、正確な時間計測で分解能
の高い流量計測を行う。
送受信する第１振動子及び第２振動子と、前記振動子へ
周期的駆動信号を送出する送信回路と、前記振動子間相
互の超音波伝達を複数回行う繰り返し手段と、トリガ信
号によってほぼ一定周期の信号を発生する非同期発振回
路と、前記非同期発振回路に基づく積算時間によって前
記繰り返し時に信号伝達を遅らせる遅延手段と、前記振
動子間の超音波の伝搬時間に基づいて流量を算出する流
量演算手段とを備え、非同期発振回路の周期に基づいて
遅延手段の時間を調節するので繰り返し時に再現性の高
い遅延時間を得ることができ、正確な時間計測で分解能
の高い流量計測を行う。
【０００６】また、非同期発振回路の計数によって遅延
時間を調節するので、最適な遅延時間を容易に選択でき
る。
時間を調節するので、最適な遅延時間を容易に選択でき
る。
【０００７】また、流体管路に設けられ超音波信号を送
受信する第１振動子及び第２振動子と、前記振動子へ周
期的駆動信号を送出する送信回路と、トリガ信号によっ
てほぼ一定周期の信号を発生する非同期発振回路と、前
記発振回路に基づく積算時間によって前記振動子へ駆動
信号を送出する送信回路と、前記振動子間の超音波の伝
搬時間に基づいて流量を算出する流量演算手段とを備
え、再現性の高い周期の超音波信号を振動子より送出
し、バラツキの小さい流量計測値を得る。
受信する第１振動子及び第２振動子と、前記振動子へ周
期的駆動信号を送出する送信回路と、トリガ信号によっ
てほぼ一定周期の信号を発生する非同期発振回路と、前
記発振回路に基づく積算時間によって前記振動子へ駆動
信号を送出する送信回路と、前記振動子間の超音波の伝
搬時間に基づいて流量を算出する流量演算手段とを備
え、再現性の高い周期の超音波信号を振動子より送出
し、バラツキの小さい流量計測値を得る。
【０００８】また、非同期発振回路の計数によって送信
周波数を調節するので、最適な振動子の駆動周波数を選
択できるので誤差の少ない流量計測を行える。
周波数を調節するので、最適な振動子の駆動周波数を選
択できるので誤差の少ない流量計測を行える。
【０００９】また、流体管路に設けられ超音波信号を送
受信する第１振動子及び第２振動子と、前記振動子間相
互の超音波伝達を複数回行う繰り返し手段と、トリガ信
号によってほぼ一定周期の信号を発生する非同期発振回
路と、前記非同期発振回路に基づく積算時間によって前
記繰り返し時に信号伝達を遅らせると共に前記振動子へ
周期的駆動信号を送出する遅延送信手段と、前記振動子
間の超音波の伝搬時間に基づいて流量を算出する流量演
算手段とを備え、非同期発振回路の周期に基づいて遅延
手段の時間と振動子駆動周波数を送出し、遅延時間と振
動子駆動信号を１つの発振回路で構成できる。
受信する第１振動子及び第２振動子と、前記振動子間相
互の超音波伝達を複数回行う繰り返し手段と、トリガ信
号によってほぼ一定周期の信号を発生する非同期発振回
路と、前記非同期発振回路に基づく積算時間によって前
記繰り返し時に信号伝達を遅らせると共に前記振動子へ
周期的駆動信号を送出する遅延送信手段と、前記振動子
間の超音波の伝搬時間に基づいて流量を算出する流量演
算手段とを備え、非同期発振回路の周期に基づいて遅延
手段の時間と振動子駆動周波数を送出し、遅延時間と振
動子駆動信号を１つの発振回路で構成できる。
【００１０】また遅延手段の終了に継続して送信回路を
作動させ、送信回路の再現性をさらに高める。
作動させ、送信回路の再現性をさらに高める。
【００１１】また、遅延時間または送信終了後は発振を
停止し、低消費電力にできる。また、非同期発振回路の
周期精度より高精度の基準時間によって前記発振回路の
時間を補正し、非同期発振器の精度を維持し流量精度を
高める。
停止し、低消費電力にできる。また、非同期発振回路の
周期精度より高精度の基準時間によって前記発振回路の
時間を補正し、非同期発振器の精度を維持し流量精度を
高める。
【００１２】また、流量計測を開始するスタート信号に
先立って非同期発振回路を作動させ、非同期発振器の周
波数を安定化しさらに時間の精度を向上させることによ
って流量精度を高める。
先立って非同期発振回路を作動させ、非同期発振器の周
波数を安定化しさらに時間の精度を向上させることによ
って流量精度を高める。
【００１３】また、流量計測を開始するスタート信号を
設定した時間間隔で２回以上発生させ、最後のスタート
信号で計測を開始し、簡単な構成で非同期発振器の周波
数を安定化し時間の精度を向上することによって流量精
度を高める。
設定した時間間隔で２回以上発生させ、最後のスタート
信号で計測を開始し、簡単な構成で非同期発振器の周波
数を安定化し時間の精度を向上することによって流量精
度を高める。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。
説明する。
【００１５】（実施例１）
図１において、流体管路１０の途中に超音波を発信する
第１振動子１１Ａと受信する第２振動子１１Ｂが流れ方
向に配置されている。１２は第１振動子１１Ａへの送信
回路、１３は第２振動子１１Ｂで受信した信号の増幅回
路で、この増幅された信号は基準信号と比較回路１４で
比較され、基準信号以上の信号が検出されたとき設定さ
れた回数だけ繰り返し手段１５で遅延手段１６によって
信号を遅延させた後超音波信号を繰り返し送信する。遅
延手段１６は非同期発振回路１６Ａで発振するほぼ一定
周期の信号を遅延カウンタ１６Ｂで積分して遅延時間を
設定する。この遅延時間は繰り返し超音波を送信させた
とき受信側の振動子からの反射と送信が重なってノイズ
とならないように設定される。超音波の送信が設定され
た回数が繰り返されて終了したときの時間をタイマカウ
ンタのような計時手段１８で求める。次に切換手段１９
で第１振動子１１Ａと第２振動子１１Ｂの発信受信を切
り換えて、第２振動子１１Ｂから第１振動子１１Ａすな
わち下流から上流に向かって超音波信号を送信し、この
送信を前述のように繰り返しその時間を計時する。そし
てその時間差から管路の大きさや流れの状態を考慮して
流量演算手段２０で流量値を求める。
第１振動子１１Ａと受信する第２振動子１１Ｂが流れ方
向に配置されている。１２は第１振動子１１Ａへの送信
回路、１３は第２振動子１１Ｂで受信した信号の増幅回
路で、この増幅された信号は基準信号と比較回路１４で
比較され、基準信号以上の信号が検出されたとき設定さ
れた回数だけ繰り返し手段１５で遅延手段１６によって
信号を遅延させた後超音波信号を繰り返し送信する。遅
延手段１６は非同期発振回路１６Ａで発振するほぼ一定
周期の信号を遅延カウンタ１６Ｂで積分して遅延時間を
設定する。この遅延時間は繰り返し超音波を送信させた
とき受信側の振動子からの反射と送信が重なってノイズ
とならないように設定される。超音波の送信が設定され
た回数が繰り返されて終了したときの時間をタイマカウ
ンタのような計時手段１８で求める。次に切換手段１９
で第１振動子１１Ａと第２振動子１１Ｂの発信受信を切
り換えて、第２振動子１１Ｂから第１振動子１１Ａすな
わち下流から上流に向かって超音波信号を送信し、この
送信を前述のように繰り返しその時間を計時する。そし
てその時間差から管路の大きさや流れの状態を考慮して
流量演算手段２０で流量値を求める。
【００１６】遅延手段１６は図２に示すように非同期発
振回路１６Ａは遅延素子１６ＣとＮＯＲ回路１６Ｄから
なりＮＯＲ回路１６ＤのＡ入力がＬｏになると自励発振
を始める。ＮＯＲ回路１６ＤのＡ入力は遅延カウンタ１
６Ｂの出力Ｑ２に接続され、入力ＩＮからカウンタ１６
ＢのリセットＲＳＴに信号が送られると遅延カウンタ１
６Ｂの出力Ｑ１〜Ｑ３はすべてＬｏになり自励発振を開
始する。遅延素子１６Ｃの信号はカウンタ１６Ｂの入力
に結線され、遅延カウンタ１６Ｂの出力はＮＯＲ回路の
Ａ入力に結線されており、遅延カウンタ１６Ｂの出力Ｑ
２信号がＨｉになり出力ＯＵＴに設定時間後に出力され
る。また遅延カウンタ１６Ｂの出力Ｑ２がＨｉになると
ＮＯＲ回路１６ＤのＡ入力がＨｉになって自励発振を停
止する。遅延カウンタ１６Ｂの出力Ｑ１〜Ｑ３はカウン
トの設定数が異なるものであり、遅延素子１６Ｃの遅延
時間にこのカウンタ設定数を乗じたものが全体の遅延時
間になる。遅延時間の再現性に関する誤差は電気的ノイ
ズによって発生し、この電気的ノイズはノイズ除去を行
っても最終的には熱雑音などのランダムなノイズに影響
される。したがって全体の遅延時間が一定ならば遅延時
間を短くしてカウンタ数を多くして多くの数を積分した
方が再現性は高くなる。
振回路１６Ａは遅延素子１６ＣとＮＯＲ回路１６Ｄから
なりＮＯＲ回路１６ＤのＡ入力がＬｏになると自励発振
を始める。ＮＯＲ回路１６ＤのＡ入力は遅延カウンタ１
６Ｂの出力Ｑ２に接続され、入力ＩＮからカウンタ１６
ＢのリセットＲＳＴに信号が送られると遅延カウンタ１
６Ｂの出力Ｑ１〜Ｑ３はすべてＬｏになり自励発振を開
始する。遅延素子１６Ｃの信号はカウンタ１６Ｂの入力
に結線され、遅延カウンタ１６Ｂの出力はＮＯＲ回路の
Ａ入力に結線されており、遅延カウンタ１６Ｂの出力Ｑ
２信号がＨｉになり出力ＯＵＴに設定時間後に出力され
る。また遅延カウンタ１６Ｂの出力Ｑ２がＨｉになると
ＮＯＲ回路１６ＤのＡ入力がＨｉになって自励発振を停
止する。遅延カウンタ１６Ｂの出力Ｑ１〜Ｑ３はカウン
トの設定数が異なるものであり、遅延素子１６Ｃの遅延
時間にこのカウンタ設定数を乗じたものが全体の遅延時
間になる。遅延時間の再現性に関する誤差は電気的ノイ
ズによって発生し、この電気的ノイズはノイズ除去を行
っても最終的には熱雑音などのランダムなノイズに影響
される。したがって全体の遅延時間が一定ならば遅延時
間を短くしてカウンタ数を多くして多くの数を積分した
方が再現性は高くなる。
【００１７】（実施例２）
図３は本発明の実施例２の流量計測装置を示したもので
実施例１と異なるところは、送信回路２１は非同期発振
回路２１Ａの発振に基づく積算によって得るものであ
る。振動子１１Ａ，１１Ｂに送信する信号は周波数が１
０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの１〜１０の波数を有するバースト
信号である。この送信周波数によって振動子１１Ａ，１
１Ｂの送受信の状態例えば感度は変化を受けるので正確
でかつ再現性の高い周期の信号が必要である。送信回路
２１は図４に示すように非同期発振回路２１Ａと駆動カ
ウンタ２１Ｂによって前述と同様に一定周期の信号をカ
ウンタのＱ２より作成し、このＱ２信号で再び駆動カウ
ンタ２１Ｂをリセットし信号の発生を継続する。Ｑ２信
号はバースト信号カウンタ２１Ｃへ送られ、このＱ１出
力からＯＵＴ信号が切換手段１９へ送られ振動子１１
Ａ、１１Ｂを駆動する。バースト信号カウンタ２１Ｃの
Ｑ３出力はバースト信号数を決めるもので、このＱ３出
力がＨｉになると非同期発振回路２１Ａは発振を停止す
る。
実施例１と異なるところは、送信回路２１は非同期発振
回路２１Ａの発振に基づく積算によって得るものであ
る。振動子１１Ａ，１１Ｂに送信する信号は周波数が１
０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの１〜１０の波数を有するバースト
信号である。この送信周波数によって振動子１１Ａ，１
１Ｂの送受信の状態例えば感度は変化を受けるので正確
でかつ再現性の高い周期の信号が必要である。送信回路
２１は図４に示すように非同期発振回路２１Ａと駆動カ
ウンタ２１Ｂによって前述と同様に一定周期の信号をカ
ウンタのＱ２より作成し、このＱ２信号で再び駆動カウ
ンタ２１Ｂをリセットし信号の発生を継続する。Ｑ２信
号はバースト信号カウンタ２１Ｃへ送られ、このＱ１出
力からＯＵＴ信号が切換手段１９へ送られ振動子１１
Ａ、１１Ｂを駆動する。バースト信号カウンタ２１Ｃの
Ｑ３出力はバースト信号数を決めるもので、このＱ３出
力がＨｉになると非同期発振回路２１Ａは発振を停止す
る。
【００１８】（実施例３）
図５は本発明の実施例３の流量計測装置を示したもので
実施例１と異なるところは、１つの非同期発信回路２２
Ａによって遅延送信手段２２を構成し、遅延カウンタ２
２Ｂと送信カウンタ２２Ｃによって遅延時間とバースト
送信の送出を行わすものである。
実施例１と異なるところは、１つの非同期発信回路２２
Ａによって遅延送信手段２２を構成し、遅延カウンタ２
２Ｂと送信カウンタ２２Ｃによって遅延時間とバースト
送信の送出を行わすものである。
【００１９】図６は遅延送信手段２２の回路を示したも
ので、入力ＩＮの信号が遅延カウンタ２２Ｂのリセット
に入ると出力Ｑ２がＬｏになりＡＮＤ回路２２Ｅの入力
Ａ、ＢがそれぞれＬｏになりＮＯＲ回路２２Ｆと遅延素
子２２Ｇとで非同期発振を開始する。そして遅延カウン
タ２２Ｂの出力Ｑ２の信号がＨｉになるとＡＮＤ回路２
２Ｈを介して駆動カウンタ２２Ｃに非同期発振パルスが
入力され、この出力Ｑ１で分周された信号がバーストカ
ウンタ２２Ｄから送信信号となって振動し１１Ａ，１１
Ｂを駆動する。そしてバーストカウンタ２２Ｄの出力Ｑ
３がＨｉになるまでバースト送信が継続され、Ｑ３がＨ
ｉになると非同期発振回路２２Ａは発振を停止する。
ので、入力ＩＮの信号が遅延カウンタ２２Ｂのリセット
に入ると出力Ｑ２がＬｏになりＡＮＤ回路２２Ｅの入力
Ａ、ＢがそれぞれＬｏになりＮＯＲ回路２２Ｆと遅延素
子２２Ｇとで非同期発振を開始する。そして遅延カウン
タ２２Ｂの出力Ｑ２の信号がＨｉになるとＡＮＤ回路２
２Ｈを介して駆動カウンタ２２Ｃに非同期発振パルスが
入力され、この出力Ｑ１で分周された信号がバーストカ
ウンタ２２Ｄから送信信号となって振動し１１Ａ，１１
Ｂを駆動する。そしてバーストカウンタ２２Ｄの出力Ｑ
３がＨｉになるまでバースト送信が継続され、Ｑ３がＨ
ｉになると非同期発振回路２２Ａは発振を停止する。
【００２０】（実施例４）図７は本発明の実施例４の流
量計測装置の遅延手段１６を示したもので実施例１と異
なるところは非同期発振回路１６Ａの周期を高精度の水
晶発振器２３によって校正することである。非同期発振
回路１６Ａと水晶発振器２３が発振をしている状態で水
晶発振器２３と同期をとったスタート信号ＩＮ２が送出
されるとカウンタ２４の出力Ｑ'（Ｑの反転出力）がＨ
ｉになり遅延カウンタ１６Ｂが非同期発振器１６Ａの発
振パルスのカウントを開始し、カウンタ２４の反転出力
Ｑ'がＨｉになるとカウントを停止しそのときの遅延カ
ウンタ１６Ｂの出力Ｑ１〜Ｑ３までのカウンタ値をＤＩ
／Ｏ２５で読みとり、非同期発振回路１６Ｂの周期を水
晶発振器２３で検定するものである。
量計測装置の遅延手段１６を示したもので実施例１と異
なるところは非同期発振回路１６Ａの周期を高精度の水
晶発振器２３によって校正することである。非同期発振
回路１６Ａと水晶発振器２３が発振をしている状態で水
晶発振器２３と同期をとったスタート信号ＩＮ２が送出
されるとカウンタ２４の出力Ｑ'（Ｑの反転出力）がＨ
ｉになり遅延カウンタ１６Ｂが非同期発振器１６Ａの発
振パルスのカウントを開始し、カウンタ２４の反転出力
Ｑ'がＨｉになるとカウントを停止しそのときの遅延カ
ウンタ１６Ｂの出力Ｑ１〜Ｑ３までのカウンタ値をＤＩ
／Ｏ２５で読みとり、非同期発振回路１６Ｂの周期を水
晶発振器２３で検定するものである。
【００２１】（実施例５）図８は本発明の実施例５の流
量計測装置の遅延手段を示したもので実施例１と異なる
ところは、流量計測を開始する以前に非同期発振回路１
６Ａを発振させている点にある。ＩＮ３をＬｏにして非
同期発振回路１６Ａを所定の時間運転させ立ち上がり時
の不安定な発振を避け、安定な発振状態に入ってから流
量計測を開始するものである。
量計測装置の遅延手段を示したもので実施例１と異なる
ところは、流量計測を開始する以前に非同期発振回路１
６Ａを発振させている点にある。ＩＮ３をＬｏにして非
同期発振回路１６Ａを所定の時間運転させ立ち上がり時
の不安定な発振を避け、安定な発振状態に入ってから流
量計測を開始するものである。
【００２２】（実施例６）図９は本発明の実施例６の流
量計測装置を示したもので実施例１と異なるところは、
スタート信号を連続して送出する点にある。すなわち流
量計測を開始するスタート２４の信号の１回目を送出
し、非同期発振回路１６Ａを発振させる。そして非同期
発振回路１６Ａが安定な発振に移行したころ再度スター
ト信号を発生させ実際の流量計測を開始する。また電源
投入と同時に非同期発振回路を作動させて安定発振に移
行することも考えられる。
量計測装置を示したもので実施例１と異なるところは、
スタート信号を連続して送出する点にある。すなわち流
量計測を開始するスタート２４の信号の１回目を送出
し、非同期発振回路１６Ａを発振させる。そして非同期
発振回路１６Ａが安定な発振に移行したころ再度スター
ト信号を発生させ実際の流量計測を開始する。また電源
投入と同時に非同期発振回路を作動させて安定発振に移
行することも考えられる。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば次の効果が
得られる。
得られる。
【００２４】（１）流体管路に設けられ超音波信号を送
受信する第１振動子及び第２振動子と、前記振動子へ周
期的駆動信号を送出する送信回路と、前記振動子間相互
の超音波伝達を複数回行う繰り返し手段と、トリガ信号
によってほぼ一定周期の信号を発生する非同期発振回路
と、前記非同期発振回路に基づく積算時間によって前記
繰り返し時に信号伝達を遅らせる遅延手段と、前記振動
子間の超音波の伝搬時間に基づいて流量を算出する流量
演算手段とを備えたので、安定した遅延時間が得られ再
現性の高い流量計測を行うことができる。
受信する第１振動子及び第２振動子と、前記振動子へ周
期的駆動信号を送出する送信回路と、前記振動子間相互
の超音波伝達を複数回行う繰り返し手段と、トリガ信号
によってほぼ一定周期の信号を発生する非同期発振回路
と、前記非同期発振回路に基づく積算時間によって前記
繰り返し時に信号伝達を遅らせる遅延手段と、前記振動
子間の超音波の伝搬時間に基づいて流量を算出する流量
演算手段とを備えたので、安定した遅延時間が得られ再
現性の高い流量計測を行うことができる。
【００２５】（２）非同期発振回路の計数によって遅延
時間を調節するので、流体管路に流れる流体の温度や音
速によって遅延時間を変更することができ、最適な遅延
時間を選択できる。
時間を調節するので、流体管路に流れる流体の温度や音
速によって遅延時間を変更することができ、最適な遅延
時間を選択できる。
【００２６】（３）流体管路に設けられ超音波信号を送
受信する第１振動子及び第２振動子と、前記振動子へ周
期的駆動信号を送出する送信回路と、トリガ信号によっ
てほぼ一定周期の信号を発生する非同期発振回路と、前
記非同期発振回路に基づく積算時間によって前記振動子
へ駆動信号を送出する送信回路と、前記振動子間の超音
波の伝搬時間に基づいて流量を算出する流量演算手段と
を備えたので、超音波振動子の駆動周波数が安定し再現
性の高い流量計測が行える。
受信する第１振動子及び第２振動子と、前記振動子へ周
期的駆動信号を送出する送信回路と、トリガ信号によっ
てほぼ一定周期の信号を発生する非同期発振回路と、前
記非同期発振回路に基づく積算時間によって前記振動子
へ駆動信号を送出する送信回路と、前記振動子間の超音
波の伝搬時間に基づいて流量を算出する流量演算手段と
を備えたので、超音波振動子の駆動周波数が安定し再現
性の高い流量計測が行える。
【００２７】（４）非同期発振回路の計数によって送信
周波数を調節するので、振動子周辺の温度や振動子の受
信感度によって送信周波数を変更し、最適な振動子の駆
動周波数を選択できるので誤差の少ない流量計測を行う
ことができる。
周波数を調節するので、振動子周辺の温度や振動子の受
信感度によって送信周波数を変更し、最適な振動子の駆
動周波数を選択できるので誤差の少ない流量計測を行う
ことができる。
【００２８】（５）流体管路に設けられ超音波信号を送
受信する第１振動子及び第２振動子と、前記振動子間相
互の超音波伝達を複数回行う繰り返し手段と、トリガ信
号によってほぼ一定周期の信号を発生する非同期発振回
路と、前記非同期発振回路に基づく積算時間によって前
記繰り返し時に信号伝達を遅らせると共に前記振動子へ
周期的駆動信号を送出する遅延送信手段と、前記振動子
間の超音波の伝搬時間に基づいて流量を算出する流量演
算手段とを備えたので、非同期発振回路の周期に基づい
て遅延手段の時間と振動子駆動周波数を送出し、再現性
の高い遅延時間と振動子駆動信号を１つの発振回路で構
成することができる。
受信する第１振動子及び第２振動子と、前記振動子間相
互の超音波伝達を複数回行う繰り返し手段と、トリガ信
号によってほぼ一定周期の信号を発生する非同期発振回
路と、前記非同期発振回路に基づく積算時間によって前
記繰り返し時に信号伝達を遅らせると共に前記振動子へ
周期的駆動信号を送出する遅延送信手段と、前記振動子
間の超音波の伝搬時間に基づいて流量を算出する流量演
算手段とを備えたので、非同期発振回路の周期に基づい
て遅延手段の時間と振動子駆動周波数を送出し、再現性
の高い遅延時間と振動子駆動信号を１つの発振回路で構
成することができる。
【００２９】（６）遅延の終了に継続して送信を作動さ
せるので、非同期発振の安定な周期を継続して使用する
ことができ再現性が高い。
せるので、非同期発振の安定な周期を継続して使用する
ことができ再現性が高い。
【００３０】（７）遅延時間または送信終了後は発振を
停止するので、低消費電力にできる。
停止するので、低消費電力にできる。
【００３１】（８）非同期発振回路の周期精度より高精
度の基準時間によって前記非同期発振回路の時間を補正
するので、性能が劣るが安価な発振回路を使用すること
ができる。
度の基準時間によって前記非同期発振回路の時間を補正
するので、性能が劣るが安価な発振回路を使用すること
ができる。
【００３２】（９）流量計測を開始するスタート信号に
先立って非同期発振回路を作動させるので、間欠駆動の
流量計測においても高精度の流量計測を行うことができ
る。
先立って非同期発振回路を作動させるので、間欠駆動の
流量計測においても高精度の流量計測を行うことができ
る。
【００３３】（１０）流量計測を開始するスタート信号
を設定した時間間隔で２回以上発生し、最後のスタート
信号で計測を開始するので、簡単な方法で非同期発振器
を安定にし流量精度を高めることができる。
を設定した時間間隔で２回以上発生し、最後のスタート
信号で計測を開始するので、簡単な方法で非同期発振器
を安定にし流量精度を高めることができる。
【図１】本発明の実施例１の流量計測装置のブロック図
【図２】同装置の遅延手段の回路図
【図３】本発明の実施例２の流量計測装置のブロック図
【図４】同装置の送信回路の回路図
【図５】本発明の実施例３の流量計測装置のブロック図
【図６】同装置の遅延送信手段の回路図
【図７】本発明の実施例４の流量計測装置の遅延手段の
回路図
回路図
【図８】本発明の実施例５の流量計測装置の遅延手段の
回路図
回路図
【図９】本発明の実施例６の流量計測装置のブロック図
【図１０】従来の流量計測装置の遅延回路図
１０ 流体管路
１１Ａ 第１振動子
１１Ｂ 第２振動子
１２ 送信回路
１５ 繰り返し手段
１６ 遅延手段
１８ 計時手段
１９ 切換手段
２０ 流量演算手段
２１ 送信回路
２２ 遅延送信手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01F 1/66 101
Claims (10)
- 【請求項１】流体管路に設けられ超音波信号を送受信す
る第１振動子及び第２振動子と、前記振動子へ周期的駆
動信号を送出する送信回路と、前記振動子間相互の超音
波伝達を複数回行う繰り返し手段と、受信に基づくトリ
ガ信号によってほぼ一定周期の信号を発生する非同期発
振回路と、前記非同期発振回路に基づく積算時間によっ
て前記繰り返し時に信号伝達を遅らせる遅延手段と、前
記振動子間の超音波の伝搬時間と前記遅延手段による遅
延時間との累積時間を計測する計時手段と、前記累積時
間に基づいて流量を算出する流量演算手段とを備えた流
量計測装置。 - 【請求項２】非同期発振回路の計数によって遅延時間を
調節する請求項１記載の流量計測装置。 - 【請求項３】流体管路に設けられ超音波信号を送受信す
る第１振動子及び第２振動子と、前記振動子間相互の超
音波伝達を複数回行う繰り返し手段と、前記繰り返し時
に信号伝達を遅らせる遅延手段と、前記遅延手段に基づ
くトリガ信号によってほぼ一定周期の信号を発生する非
同期発振回路と、前記非同期発振回路に基づく積算時間
によって前記振動子へ駆動信号を送出する送信回路と、
前記振動子間の超音波の伝搬時間と前記遅延手段による
遅延時間との累積時間を計測する計時手段と、前記累積
時間に基づいて流量を算出する流量演算手段とを備えた
流量計測装置。 - 【請求項４】非同期発振回路の計数によって送信周波数
を調節する請求項３記載の流量計測装置。 - 【請求項５】流体管路に設けられ超音波信号を送受信す
る第１振動子及び第２振動子と、前記振動子間相互の超
音波伝達を複数回行う繰り返し手段と、受信に基づくト
リガ信号によってほぼ一定周期の信号を発生する非同期
発振回路と、前記非同期発振回路に基づく積算時間によ
って前記繰り返し時に信号伝達を遅らせると共に前記振
動子へ周期的駆動信号を送出する遅延送信手段と、前記
振動子間の超音波の伝搬時間と前記遅延手段による遅延
時間との累積時間を計測する計時手段と、前記累積時間
に基づいて流量を算出する流量演算手段とを備えた流量
計測装置。 - 【請求項６】遅延の終了に継続して送信を作動させる請
求項５記載の流量計測装置。 - 【請求項７】遅延時間または送信終了後は発振を停止す
る請求項１、３または５記載の流量計測装置。 - 【請求項８】非同期発振回路の周期精度より高精度の基
準時間によって前記非同期発振回路の時間を補正する請
求項１〜７のいずれか１項記載の流量計測装置。 - 【請求項９】流量計測を開始するスタート信号に先立っ
て非同期発振回路を作動させる請求項１または３記載の
流量計測装置。 - 【請求項１０】流量計測を開始するスタート信号を設定
した時間間隔で２回以上発生し、最後のスタート信号で
計測を開始する１または３記載の流量計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27549197A JP3427696B2 (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | 流量計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27549197A JP3427696B2 (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | 流量計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11108718A JPH11108718A (ja) | 1999-04-23 |
| JP3427696B2 true JP3427696B2 (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=17556258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27549197A Expired - Lifetime JP3427696B2 (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | 流量計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3427696B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4552285B2 (ja) * | 2000-07-27 | 2010-09-29 | パナソニック株式会社 | 流量計 |
| CN1325880C (zh) | 2002-08-05 | 2007-07-11 | 松下电器产业株式会社 | 流量计量装置 |
-
1997
- 1997-10-08 JP JP27549197A patent/JP3427696B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11108718A (ja) | 1999-04-23 |
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Legal Events
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