JP3453576B2 - Ultrasonic flow meter - Google Patents

Ultrasonic flow meter

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JP3453576B2
JP3453576B2 JP17364294A JP17364294A JP3453576B2 JP 3453576 B2 JP3453576 B2 JP 3453576B2 JP 17364294 A JP17364294 A JP 17364294A JP 17364294 A JP17364294 A JP 17364294A JP 3453576 B2 JP3453576 B2 JP 3453576B2
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ultrasonic
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drive
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廣男 樫本
敦朗 千
豊 稲田
博史 吉倉
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は超音波流量計に関する。FIELD OF THE INVENTION This invention relates to ultrasonic flowmeters.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の超音波流量計の一例として、流体
の流れる管路に、カルマン渦を発生する渦発生体を配設
し、管路における渦発生体の下流側部分に、超音波送・
受信器を相対向して配設し、超音波送信器に、該超音波
送信器を駆動する駆動回路を接続した構成の超音波流量
計がある。この超音波流量計は、超音波送信器からの超
音波がカルマン渦によって流速に応じて変調され、変調
された超音波が超音波受信器に受信されることを利用
し、受信信号の変調量を算出して流体の流速、ひいては
流量を求めるようにしている。
2. Description of the Related Art As an example of a conventional ultrasonic flowmeter, a vortex generator that generates a Karman vortex is arranged in a pipe in which a fluid flows, and an ultrasonic wave is sent to a downstream portion of the vortex generator in the pipe.・
There is an ultrasonic flowmeter in which receivers are arranged opposite to each other and a drive circuit for driving the ultrasonic transmitter is connected to the ultrasonic transmitter. This ultrasonic flowmeter utilizes the fact that the ultrasonic waves from the ultrasonic transmitter are modulated by the Karman vortex according to the flow velocity and the modulated ultrasonic waves are received by the ultrasonic receiver. Is calculated to obtain the flow velocity of the fluid and thus the flow rate.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した超
音波流量計では、超音波送・受信器が、温度、圧力等の
影響を受けて特性が変化することがあり、これにより安
定した計測を行えなくなることが起こり得た。超音波送
・受信器は、温度に対して敏感であり、例えば−20℃
以下の低温環境においてはその効率が低下し、超音波送
・受信を適正に行えなくなってしまう虞があった。即
ち、温度の低下に伴い、超音波を放射する超音波送信器
の機械的損失が大きくなって電気機械変換効率及び超音
波送信器から流体への伝達効率が低下し、これにより超
音波送信器の電気的インピーダンスが大きくなり、一定
電圧で超音波送信器を駆動した場合、超音波送信器に入
力するエネルギが小さくなり放射効率が低下する。この
場合、流体がガスであると、超音波送信器からガスへの
伝達効率が低いことにより、上述した問題が顕著なもの
になる。
By the way, in the above-described ultrasonic flowmeter, the characteristics of the ultrasonic transmitter / receiver may change due to the influence of temperature, pressure, etc., which allows stable measurement. It could happen that you can't do it. The ultrasonic transmitter / receiver is sensitive to temperature, for example -20 ° C.
In the following low temperature environment, the efficiency is lowered, and there is a possibility that ultrasonic wave transmission / reception cannot be performed properly. That is, as the temperature decreases, the mechanical loss of the ultrasonic transmitter that emits ultrasonic waves increases, and the electromechanical conversion efficiency and the transmission efficiency from the ultrasonic transmitter to the fluid decrease, which results in the ultrasonic transmitter. When the ultrasonic transmitter is driven with a constant voltage, the energy input to the ultrasonic transmitter becomes small and the radiation efficiency decreases. In this case, if the fluid is a gas, the above-mentioned problem becomes remarkable because the transmission efficiency from the ultrasonic transmitter to the gas is low.

【0004】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、温度低下時においても安定してガスの流量を計測で
きる超音波流量計を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an ultrasonic flowmeter capable of stably measuring the flow rate of gas even when the temperature is lowered.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、ガス
の流れる管路に設けた超音波送・受信器と、前記超音波
送信器に駆動電圧を印加して該超音波送信器を駆動する
駆動手段とを備えた超音波流量計において、超音波送信
器と駆動手段との間に電流検出回路を介装し、該電流検
出回路の検出信号に基づいて前記駆動電圧の振幅を調整
する駆動電圧調整器を設け、駆動手段からの駆動電圧及
び電流検出回路の検出信号に基づいて超音波送信器のイ
ンピーダンスを検出しこの検出結果に応じて駆動電圧調
整器を制御する調整器制御手段を設けたことを特徴とす
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic wave transmitter / receiver provided in a pipe through which a gas flows, and a driving voltage is applied to the ultrasonic wave transmitter to realize the ultrasonic wave transmitter. In an ultrasonic flowmeter having driving means for driving, a current detection circuit is interposed between the ultrasonic transmitter and the driving means, and the amplitude of the drive voltage is adjusted based on a detection signal of the current detection circuit. A drive voltage regulator is installed to drive the drive voltage from the drive means.
And the ultrasonic transmitter's error based on the detection signal of the current detection circuit.
Impedance, and adjust the drive voltage according to the detection result.
A regulator control means for controlling the regulator is provided .

【0006】請求項2の発明は、ガスの流れる管路に設
けた超音波送・受信器と、前記超音波送信器に駆動電圧
を印加して該超音波送信器を駆動する駆動手段とを備え
た超音波流量計において、超音波送信器と駆動手段との
間に電流検出回路を介装し、ドライバと超音波送信器と
の間に、ドライバの出力インピーダンスを調整設定する
インピーダンス整合回路を介装し、駆動手段からの駆動
電圧及び電流検出回路の検出信号に基づいて超音波送信
器のインピーダンスを検出しこの検出結果に応じてイン
ピーダンス整合回路を制御する整合回路制御手段を設け
たことを特徴とする。
According to the second aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic wave transmitter / receiver provided in a gas passage, and drive means for applying a drive voltage to the ultrasonic wave transmitter to drive the ultrasonic wave transmitter. In the provided ultrasonic flowmeter, a current detection circuit is interposed between the ultrasonic transmitter and the driving means, and an impedance matching circuit for adjusting and setting the output impedance of the driver is provided between the driver and the ultrasonic transmitter. A matching circuit control means is provided which detects the impedance of the ultrasonic transmitter based on the drive voltage from the drive means and the detection signal of the current detection circuit and controls the impedance matching circuit according to the detection result. Characterize.

【0007】[0007]

【作用】請求項1の構成とすれば、超音波送信器に入力
される電流が小さくなった際に駆動電圧調整器が駆動電
圧の振幅を大きくするようにドライバを制御するように
設定でき、このように設定することにより、温度が低下
し超音波送信器のインピーダンスが大きく、ひいては超
音波送信器に入力される電流が小さくなった場合、駆動
電圧の振幅が大きくなる。このため、超音波送信器に入
力するエネルギが大きくなり、超音波送信器の放射効率
及び超音波送信器からガスへの伝達効率が向上する。
らに、超音波送信器のインピーダンスが所定の値以上に
なった場合に、駆動電圧の振幅を大きくする一方、所定
の値未満となった場合に、駆動電圧の振幅を小さくする
ように制御でき、このように制御することにより、温度
が低下した際には超音波送信器のインピーダンスが大き
くなることに基づいて、駆動電圧の振幅が大きくなる。
このため、超音波送信器に入力するエネルギが大きくな
り、超音波送信器の放射効率及び超音波送信器からガス
への伝達効率が向上する。また、温度が上昇し、これに
伴って電気的インピーダンスが所定の値未満になると、
駆動電圧の振幅を小さくする。
According to the structure of claim 1, the driving voltage regulator can be set to control the driver so as to increase the amplitude of the driving voltage when the current input to the ultrasonic transmitter becomes small. By setting in this way, when the temperature is lowered and the impedance of the ultrasonic transmitter is large, and when the current input to the ultrasonic transmitter is small, the amplitude of the drive voltage becomes large. Therefore, the energy input to the ultrasonic transmitter is increased, and the radiation efficiency of the ultrasonic transmitter and the transmission efficiency from the ultrasonic transmitter to the gas are improved. It
In addition, when the impedance of the ultrasonic transmitter exceeds a predetermined value, the drive voltage amplitude can be increased, and when the impedance is below the predetermined value, the drive voltage amplitude can be decreased. By controlling in this way, the amplitude of the drive voltage increases due to the impedance of the ultrasonic transmitter increasing when the temperature decreases.
Therefore, the energy input to the ultrasonic transmitter is increased, and the radiation efficiency of the ultrasonic transmitter and the transmission efficiency from the ultrasonic transmitter to the gas are improved. Further, when the temperature rises and the electrical impedance becomes less than a predetermined value due to this,
Reduce the amplitude of drive voltage.

【0008】請求項の構成とすれば、駆動手段の出力
インピーダンスが超音波送信器の入力インピーダンスに
同等になるように調整でき、このように設定しておくこ
とにより、駆動手段のドライバの出力インピーダンス
と、超音波送信器の入力インピーダンスとが同等になっ
ている時にドライバから超音波送信器に入力されるエネ
ルギが最大値になる特性が確保され、仮に、超音波送信
器のインピーダンスが温度低下に伴って大きくなって
も、超音波送信器に大きなエネルギが入力することにな
る。このため、超音波送信器の放射効率及び超音波送信
器からガスへの伝達効率が向上する。
According to the structure of claim 2 , the output impedance of the driving means can be adjusted so as to be equal to the input impedance of the ultrasonic transmitter, and by setting in this way, the output of the driver of the driving means. The characteristic that the energy input to the ultrasonic transmitter from the driver is maximized is ensured when the impedance and the input impedance of the ultrasonic transmitter are equal, and if the impedance of the ultrasonic transmitter decreases by temperature. As a result, a large amount of energy is input to the ultrasonic transmitter. Therefore, the radiation efficiency of the ultrasonic transmitter and the transmission efficiency from the ultrasonic transmitter to the gas are improved.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の第1実施例の超音波流量計
、図2に基づき図1を参照して説明する。図1は、第
1実施例の超音波流量計と共通する事項を含む超音波流
量計であり、便宜上、まず、図1の超音波流量計(参考
例)について説明する。 図1において、ガスが流れる管
1には、流速、ひいては流量に対応する周波数のカルマ
ン渦を発生する渦発生体2が配設されている。カルマン
渦発生領域に臨むようにして管1には超音波送信器3及
び超音波受信器4が相対向して配設されている。超音波
送信器3には駆動手段5が接続されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An ultrasonic flowmeter according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 2 and with reference to FIG. Figure 1
Ultrasonic flow including items common to the ultrasonic flowmeter of the first embodiment
It is a flowmeter, and for convenience, first, the ultrasonic flowmeter (reference
Example) will be described. In FIG. 1 , a vortex generator 2 that generates a Karman vortex having a frequency corresponding to the flow velocity and thus the flow rate is arranged in a pipe 1 through which gas flows. An ultrasonic transmitter 3 and an ultrasonic receiver 4 are arranged in the tube 1 so as to face each other so as to face the Karman vortex generation region. Driving means 5 is connected to the ultrasonic transmitter 3.

【0010】駆動手段5は、発振回路6とドライバ7と
から構成されている。発振回路6は、所定周波数の発振
信号をドライバ7に出力する。ドライバ7は、発振信号
に比して同一位相の駆動電圧Dを超音波送信器3に印加
してこの超音波送信器3を駆動する。この場合、ドライ
バ7は、駆動電圧Dの振幅を変更し得るものになってい
る。前記超音波送信器3は、駆動電圧Dを受けてガス中
に超音波を放射する。
The driving means 5 comprises an oscillation circuit 6 and a driver 7. The oscillator circuit 6 outputs an oscillation signal of a predetermined frequency to the driver 7. The driver 7 applies the drive voltage D having the same phase as that of the oscillation signal to the ultrasonic transmitter 3 to drive the ultrasonic transmitter 3. In this case, the driver 7 can change the amplitude of the drive voltage D. The ultrasonic transmitter 3 receives the driving voltage D and emits ultrasonic waves into the gas.

【0011】超音波受信器4及び発振回路6に接続して
渦信号検出器8が設けられており、超音波送信器3が放
射した超音波がカルマン渦により受けた変調量を求め、
管1内のガスの流速、ひいては流量に対応した渦信号K
を図示しないディスプレイやプリンタ等に接続される端
子9に出力するようになっている。
A vortex signal detector 8 is provided so as to be connected to the ultrasonic receiver 4 and the oscillating circuit 6, and the amount of modulation of the ultrasonic waves emitted by the ultrasonic transmitter 3 due to the Karman vortex is obtained,
Vortex signal K corresponding to the flow velocity of the gas in the pipe 1, and thus the flow rate
Is output to a terminal 9 connected to a display, a printer or the like (not shown).

【0012】超音波送信器3とドライバ7との間には、
電流検出器10が介装されており、超音波送信器3に流
れる電流を検出しその検出信号を出力する。電流検出器
10には駆動電圧調整器11が接続されており、前記検
出信号に応じてドライバ7を制御し駆動電圧Dの振幅を
調整する。この場合、検出信号の値が小さい時には振幅
を大きくするようにドライバ7を制御する。
Between the ultrasonic transmitter 3 and the driver 7,
The current detector 10 is interposed, detects the current flowing through the ultrasonic transmitter 3, and outputs the detection signal. A drive voltage adjuster 11 is connected to the current detector 10, and controls the driver 7 according to the detection signal to adjust the amplitude of the drive voltage D. In this case, the driver 7 is controlled so that the amplitude is increased when the value of the detection signal is small.

【0013】このように構成された図1の超音波流量計
では、ガス又は周囲などの温度が低下すると、超音波送
信器3の機械的損失が大きくなって電気機械変換効率及
び超音波送信器3からガスへの伝達効率が低下し、超音
波送信器3の電気的インピーダンスが大きくなる。する
と、超音波送信器3に入力される電流値が小さくなる。
この電流値が小さくなったことに応じて駆動電圧調整器
11はドライバ7を制御して駆動電圧Dの振幅が大きく
なるようにする。駆動電圧Dの振幅が大きくなることに
伴い超音波送信器3に入力するエネルギが大きくなり、
超音波送信器3の放射効率及び超音波送信器3からガス
への伝達効率が向上する。このため、温度低下時におい
ても適正な流量計測を行えることになる。
The ultrasonic flowmeter of FIG. 1 configured as described above
Then, when the temperature of the gas or the surroundings decreases, the mechanical loss of the ultrasonic transmitter 3 increases, the electromechanical conversion efficiency and the transmission efficiency from the ultrasonic transmitter 3 to the gas decrease, and the ultrasonic transmitter 3 The electrical impedance of is increased. Then, the current value input to the ultrasonic transmitter 3 becomes small.
In response to the decrease in the current value, the drive voltage adjuster 11 controls the driver 7 to increase the amplitude of the drive voltage D. As the amplitude of the drive voltage D increases, the energy input to the ultrasonic transmitter 3 increases,
The radiation efficiency of the ultrasonic transmitter 3 and the transmission efficiency from the ultrasonic transmitter 3 to the gas are improved. Therefore, the proper flow rate measurement can be performed even when the temperature drops.

【0014】上述した図1の超音波流量計に対して、
発明の第1実施例の超音波流量計では、図2に示すよう
に、ドライバ7、電流検出器10及び駆動電圧調整器1
1に接続して調整器制御手段12が設けられている。調
整器制御手段12は、ドライバ7からの駆動電圧Dの振
幅を電流検出器10が検出する電流で除すことにより超
音波送信器3の電気的インピーダンスを求め、このイン
ピーダンスが所定の値以上になった場合に、駆動電圧調
整器11を制御してドライバ7から出力される駆動電圧
Dの振幅を大きくする一方、所定の値未満となった場合
には、駆動電圧調整器11を制御して駆動電圧Dの振幅
を小さくするようになっている。
In contrast to the ultrasonic flowmeter of FIG. 1 described above, the ultrasonic flowmeter of the first embodiment of the present invention is as shown in FIG.
In addition, the driver 7, the current detector 10 and the drive voltage regulator 1
A regulator control means 12 is provided in connection with 1. The regulator control means 12 obtains the electrical impedance of the ultrasonic transmitter 3 by dividing the amplitude of the drive voltage D from the driver 7 by the current detected by the current detector 10, and this impedance becomes equal to or higher than a predetermined value. When it becomes less, the drive voltage adjuster 11 is controlled to increase the amplitude of the drive voltage D output from the driver 7, and when it becomes less than a predetermined value, the drive voltage adjuster 11 is controlled. The amplitude of the drive voltage D is reduced.

【0015】この超音波流量計は、ガス等の温度が低下
し、これに伴って超音波送信器3の電気的インピーダン
スが所定の値以上になると駆動電圧Dの振幅を大きくす
る。すると、超音波送信器3に入力されるエネルギが大
きくなり、放射効率及び超音波送信器3から管1内(図
1参照)のガスへの伝達効率が向上し、温度低下時にお
いても適正な流量計測を行えることになる。また、ガス
等の温度が上昇し、これに伴って電気的インピーダンス
が所定の値未満になると、超音波送信器3からの超音波
の放射量を所望量に維持した状態で駆動電圧Dの振幅を
小さくする。このため、常温〜高温時において、超音波
送信器3に流れる電流、即ち消費電流が少なくなり、装
置全体の省エネ効果を向上できる。
In this ultrasonic flowmeter, when the temperature of gas or the like is lowered and the electrical impedance of the ultrasonic transmitter 3 becomes equal to or higher than a predetermined value, the amplitude of the drive voltage D is increased. Then, the energy input to the ultrasonic transmitter 3 is increased, the radiation efficiency and the transmission efficiency from the ultrasonic transmitter 3 to the gas in the pipe 1 (see FIG. 1) are improved, and even when the temperature drops, the energy is appropriate. The flow rate can be measured. Further, when the temperature of gas or the like rises and the electrical impedance becomes less than a predetermined value accordingly, the amplitude of the drive voltage D is maintained with the amount of ultrasonic waves emitted from the ultrasonic transmitter 3 maintained at a desired amount. To reduce. Therefore, at room temperature to high temperature, the current flowing through the ultrasonic transmitter 3, that is, the consumed current is reduced, and the energy saving effect of the entire device can be improved.

【0016】なお、上記実施例では、駆動手段5を、発
振回路6とドライバ7とから構成した場合を例にした
が、本発明はこれに限定されるものではなく、所定周波
数の駆動電圧Dを出力し、かつこの駆動電圧Dの振幅を
調整し得るようして駆動手段を構成してもよい。
In the above embodiment, the driving means 5 is composed of the oscillation circuit 6 and the driver 7, but the present invention is not limited to this, and the driving voltage D having a predetermined frequency is used. May be output and the amplitude of the drive voltage D can be adjusted to configure the drive means.

【0017】次に、本発明の第2実施例の超音波流量計
を図3に基づき図1を参照して説明する。この第3実施
例のドライバ7は、所定周波数の駆動電圧Dを出力する
ものの、前記第1、第2実施例のドライバ7と異なり、
駆動電圧Dの振幅を調整しないものになっている。図3
において、ドライバ7と電流検出器10との間には、ド
ライバ7の出力インピーダンスを調整設定するインピー
ダンス整合回路13が介装されている。インピーダンス
整合回路13、ドライバ7及び電流検出器10に接続し
て整合回路制御手段14が設けられている。整合回路制
御手段14は、ドライバ7からの駆動電圧Dの振幅を電
流検出器10が検出する電流で除すことにより超音波送
信器3の入力インピーダンスを求め、ドライバ7の出力
インピーダンスがこの入力インピーダンスに同等になる
ように定数設定する。ここで、回路構成上、一般にドラ
イバ7の出力インピーダンスと、超音波送信器3の入力
インピーダンスとが同等になっている時にドライバ7か
ら超音波送信器3に入力されるエネルギが最大値になる
ことが知られている。
Next, an ultrasonic flowmeter according to a second embodiment of the present invention will be described based on FIG. 3 and with reference to FIG. The driver 7 of the third embodiment outputs a driving voltage D having a predetermined frequency, but unlike the drivers 7 of the first and second embodiments,
The amplitude of the drive voltage D is not adjusted. Figure 3
In FIG. 3, an impedance matching circuit 13 that adjusts and sets the output impedance of the driver 7 is interposed between the driver 7 and the current detector 10. Matching circuit control means 14 is provided in connection with the impedance matching circuit 13, the driver 7 and the current detector 10. The matching circuit control means 14 obtains the input impedance of the ultrasonic transmitter 3 by dividing the amplitude of the drive voltage D from the driver 7 by the current detected by the current detector 10, and the output impedance of the driver 7 is the input impedance. Set a constant to be equivalent to. Here, due to the circuit configuration, generally, the energy input from the driver 7 to the ultrasonic transmitter 3 becomes the maximum value when the output impedance of the driver 7 and the input impedance of the ultrasonic transmitter 3 are equal. It has been known.

【0018】この超音波流量計では、上述したようにド
ライバ7の出力インピーダンスが超音波送信器3の入力
インピーダンスに同等になるように定数設定するので、
仮に、超音波送信器3のインピーダンスが温度低下に伴
って大きくなっても、超音波送信器3に大きなエネルギ
が入力することになる。このため、超音波送信器3の放
射効率及び超音波送信器3から管1内(図1参照)のガ
スへの伝達効率が向上し、温度低下時においても適正な
流量計測を行えることになる。なお、駆動手段5を、発
振回路6とドライバ7とから構成した場合を例にした
が、所定周波数の駆動電圧Dを出力するようして駆動手
段を構成してもよい。
In this ultrasonic flowmeter, the constant is set so that the output impedance of the driver 7 becomes equal to the input impedance of the ultrasonic transmitter 3 as described above.
Even if the impedance of the ultrasonic transmitter 3 increases as the temperature decreases, a large amount of energy is input to the ultrasonic transmitter 3. For this reason, the radiation efficiency of the ultrasonic transmitter 3 and the transmission efficiency from the ultrasonic transmitter 3 to the gas in the pipe 1 (see FIG. 1) are improved, and proper flow rate measurement can be performed even when the temperature drops. . Although the driving means 5 is composed of the oscillation circuit 6 and the driver 7 as an example, the driving means may be configured to output the driving voltage D having a predetermined frequency.

【0019】[0019]

【発明の効果】請求項1の発明では、超音波送信器に入
力される電流が小さくなった際に駆動電圧調整器が駆動
電圧の振幅を大きくするようにドライバを制御するよう
に設定することにより、温度が低下し超音波送信器のイ
ンピーダンスが大きく、ひいては超音波送信器に入力さ
れる電流が小さくなった場合、駆動電圧の振幅が大きく
なって超音波送信器に入力するエネルギが大きくなり、
超音波送信器の放射効率及び超音波送信器からガスへの
伝達効率が向上するので、温度低下時においても適正な
流量計測を行えることになる。さらに、超音波送信器の
インピーダンスが所定の値以上になった場合に、駆動電
圧の振幅を大きくする一方、所定の値未満となった場合
に、駆動電圧の振幅を小さくするように制御することに
より、温度が低下した際には超音波送信器のインピーダ
ンスが大きくなることに基づいて、駆動電圧の振幅が大
きくなって、超音波送信器に入力するエネルギが大きく
なり、超音波送信器の放射効率及び超音波送信器からガ
スへの伝達効率が向上するので、温度低下時においても
適正な流量計測を行えることになる。また、温度が上昇
し、これに伴って電気的インピーダンスが所定の値未満
になると、駆動電圧の振幅を小さくするので、常温ない
し高温時において、超音波送信器に流れる電流、即ち消
費電流が少なくなり、装置全体の省エネ効果を向上でき
る。
According to the invention of claim 1, the driving voltage regulator is set to control the driver so as to increase the amplitude of the driving voltage when the current inputted to the ultrasonic transmitter becomes small. As a result, when the temperature drops and the impedance of the ultrasonic transmitter becomes large, and when the current input to the ultrasonic transmitter becomes small, the amplitude of the drive voltage increases and the energy input to the ultrasonic transmitter increases. ,
Since the radiation efficiency of the ultrasonic transmitter and the transmission efficiency from the ultrasonic transmitter to the gas are improved, proper flow rate measurement can be performed even when the temperature drops. Further, when the impedance of the ultrasonic transmitter exceeds a predetermined value, the drive voltage amplitude is increased, while when it is less than the predetermined value, the drive voltage amplitude is controlled to be reduced. As a result, when the temperature drops, the impedance of the ultrasonic transmitter increases, so that the amplitude of the drive voltage increases, the energy input to the ultrasonic transmitter increases, and the radiation of the ultrasonic transmitter increases. Since the efficiency and the efficiency of the transmission from the ultrasonic transmitter to the gas are improved, the proper flow rate measurement can be performed even when the temperature drops. Further, when the temperature rises and the electrical impedance becomes less than a predetermined value accordingly, the amplitude of the driving voltage is reduced, so that the current flowing through the ultrasonic transmitter at room temperature or high temperature, that is, the consumed current is small. Therefore, the energy saving effect of the entire device can be improved.

【0020】請求項2の発明では、駆動手段の出力イン
ピーダンスが超音波送信器の入力インピーダンスに同等
になるように設定しておくことにより、仮に、超音波送
信器のインピーダンスが温度低下に伴って大きくなって
も、超音波送信器に大きなエネルギが入力して、超音波
送信器の放射効率及び超音波送信器からガスへの伝達効
率が向上するので、温度低下時においても適正な流量計
測を行えることになる。
According to the second aspect of the present invention, the output impedance of the driving means is set to be equal to the input impedance of the ultrasonic transmitter, so that the impedance of the ultrasonic transmitter temporarily changes with a decrease in temperature. Even if it becomes large, a large amount of energy is input to the ultrasonic transmitter, and the radiation efficiency of the ultrasonic transmitter and the transmission efficiency from the ultrasonic transmitter to the gas are improved, so that proper flow rate measurement can be performed even when the temperature drops. You can do it.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1、第2実施例を説明するための参
考例としての超音波流量計を模式的に示す図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining the first and second embodiments of the present invention .
It is a figure which shows the ultrasonic flowmeter as an example typically.

【図2】本発明の第1実施例の超音波流量計を模式的に
示す図である。
FIG. 2 is a diagram schematically showing the ultrasonic flowmeter according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2実施例の超音波流量計を模式的に
示す図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing an ultrasonic flowmeter according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 管 3 超音波送信器 4 超音波受信器 5 駆動手段 7 ドライバ 10 電流検出器 11 駆動電圧調整器 12 調整器制御手段 13 インピーダンス整合回路 14 整合回路制御手段 1 tube 3 Ultrasonic transmitter 4 Ultrasonic receiver 5 Drive means 7 driver 10 Current detector 11 Drive voltage regulator 12 Regulator control means 13 Impedance matching circuit 14 Matching circuit control means

フロントページの続き (72)発明者 千 敦朗 大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大 阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 稲田 豊 神奈川県川崎市川崎区富士見1丁目6番 3号 トキコ株式会社内 (72)発明者 吉倉 博史 神奈川県川崎市川崎区富士見1丁目6番 3号 トキコ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭51−124953(JP,A) 特開 平5−38343(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01F 1/00 - 9/02 Front page continuation (72) Inventor Atsuro Sensen 4-1-2, Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka City Osaka Osaka Gas Co., Ltd. (72) Inventor Yutaka Inada 1-3-6 Fujimi, Kawasaki-ku, Kanagawa Prefecture Tokiko Incorporated (72) Inventor Hiroshi Yoshikura 1-3-6 Fujimi, Kawasaki-ku, Kawasaki, Kanagawa Tokiko Ltd. (56) Reference JP-A-51-214953 (JP, A) JP-A-5-38343 ( (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01F 1/00-9/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ガスの流れる管路に設けた超音波送・受
信器と、前記超音波送信器に駆動電圧を印加して該超音
波送信器を駆動する駆動手段とを備えた超音波流量計に
おいて、超音波送信器と駆動手段との間に電流検出回路
を介装し、該電流検出回路の検出信号に基づいて前記駆
動電圧の振幅を調整する駆動電圧調整器を設け、駆動手
段からの駆動電圧及び電流検出回路の検出信号に基づい
て超音波送信器のインピーダンスを検出しこの検出結果
に応じて駆動電圧調整器を制御する調整器制御手段を設
けたことを特徴とする超音波流量計。
1. An ultrasonic flow rate, comprising: an ultrasonic transmitter / receiver provided in a pipe through which gas flows; and a drive means for applying a drive voltage to the ultrasonic transmitter to drive the ultrasonic transmitter. In the meter, a current detection circuit is provided between the ultrasonic transmitter and the drive means, and a drive voltage adjuster for adjusting the amplitude of the drive voltage based on the detection signal of the current detection circuit is provided .
Based on the drive voltage from the stage and the detection signal of the current detection circuit
The impedance of the ultrasonic transmitter is detected by
Adjuster control means to control the drive voltage adjuster according to
An ultrasonic flow meter characterized by being struck .
【請求項2】 ガスの流れる管路に設けた超音波送・受
信器と、前記超音波送信器に駆動電圧を印加して該超音
波送信器を駆動する駆動手段とを備えた超音波流量計に
おいて、超音波送信器と駆動手段との間に電流検出回路
を介装し、ドライバと超音波送信器との間に、ドライバ
の出力インピーダンスを調整設定するインピーダンス整
合回路を介装し、駆動手段からの駆動電圧及び電流検出
回路の検出信号に基づいて超音波送信器のインピーダン
スを検出しこの検出結果に応じてインピーダンス整合回
路を制御する整合回路制御手段を設けたことを特徴とす
る超音波流量計。
2. An ultrasonic flow rate, comprising: an ultrasonic transmitter / receiver provided in a gas flow path; and drive means for applying a drive voltage to the ultrasonic transmitter to drive the ultrasonic transmitter. In the meter, a current detection circuit is provided between the ultrasonic transmitter and the driving means, and an impedance matching circuit that adjusts and sets the output impedance of the driver is provided between the driver and the ultrasonic transmitter to drive the An ultrasonic wave characterized in that a matching circuit control means is provided for detecting the impedance of the ultrasonic transmitter based on the drive voltage and the detection signal of the current detection circuit from the means and controlling the impedance matching circuit according to the detection result. Flowmeter.
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