JP3453876B2 - 超音波式流量計 - Google Patents
超音波式流量計Info
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- JP3453876B2 JP3453876B2 JP26952794A JP26952794A JP3453876B2 JP 3453876 B2 JP3453876 B2 JP 3453876B2 JP 26952794 A JP26952794 A JP 26952794A JP 26952794 A JP26952794 A JP 26952794A JP 3453876 B2 JP3453876 B2 JP 3453876B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波により流量の計
測を行う流量計に関するものである。
測を行う流量計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の計測装置は、図７に示す
ように、流体管路１の一部に超音波振動子２と３を対向
する様に設置し、振動子１から発した超音波を振動子２
で検出するまでの時間を計測し、この時間から流体の速
度を演算し、流量を算出していた。
ように、流体管路１の一部に超音波振動子２と３を対向
する様に設置し、振動子１から発した超音波を振動子２
で検出するまでの時間を計測し、この時間から流体の速
度を演算し、流量を算出していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常、
受信側振動子の立上がり特性は、比較的緩やかであるた
め、上記従来例の様に、送信した波形を単に受信するだ
けでは、受信波を確実かつ敏速に捉えることが困難であ
るという課題を有するものであった。
受信側振動子の立上がり特性は、比較的緩やかであるた
め、上記従来例の様に、送信した波形を単に受信するだ
けでは、受信波を確実かつ敏速に捉えることが困難であ
るという課題を有するものであった。
【０００４】本発明は上記課題を解決するもので、一対
の超音波振動子を用いた超音波式流量計において、立上
がりの良好な受信波形を得ることにより、受信信号を確
実かつ敏速に捕捉し、精度の良い流量計測を行うことを
目的としている。
の超音波振動子を用いた超音波式流量計において、立上
がりの良好な受信波形を得ることにより、受信信号を確
実かつ敏速に捕捉し、精度の良い流量計測を行うことを
目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、送信側超音波振動子と、前記送信側超音波
振動子から発信された超音波信号を受信する受信側超音
波振動子と、前記送信側超音波振動子を励起する発振部
と、前記発振部を起動するトリガ部と、前記受信側振動
子からの信号を基に演算を行う流量演算部とを備え、さ
らに前記トリガ部の信号を遅延して一定時間前記発振部
を作動させる遅延タイマー部、および前記遅延タイマー
部からの信号を受けて前記遅延タイマー作動後一定時間
の間、前記発振部からの出力を前記受信側超音波振動子
に切換える切換部を設けたものである。
するために、送信側超音波振動子と、前記送信側超音波
振動子から発信された超音波信号を受信する受信側超音
波振動子と、前記送信側超音波振動子を励起する発振部
と、前記発振部を起動するトリガ部と、前記受信側振動
子からの信号を基に演算を行う流量演算部とを備え、さ
らに前記トリガ部の信号を遅延して一定時間前記発振部
を作動させる遅延タイマー部、および前記遅延タイマー
部からの信号を受けて前記遅延タイマー作動後一定時間
の間、前記発振部からの出力を前記受信側超音波振動子
に切換える切換部を設けたものである。
【０００６】また、前記発振部に制御部を設けたもので
ある。また、前記制御部として発振部の振幅を小さくす
る振幅調整部を用いたものである。
ある。また、前記制御部として発振部の振幅を小さくす
る振幅調整部を用いたものである。
【０００７】また、前記制御部として発振部の周波数を
高くする周波数調整部を用いたものである。
高くする周波数調整部を用いたものである。
【０００８】また、前記制御部として発振部の振幅を小
さくすると共に、周波数を高くする振幅・周波数調整部
を用いたものである。
さくすると共に、周波数を高くする振幅・周波数調整部
を用いたものである。
【０００９】また、第一の超音波振動子と、前記第一の
振動子から発信された超音波信号を受信する第二の超音
波振動子と、前記第一の振動子を励起する発振部と、前
記発振部を起動するトリガ部と、前記第二の振動子から
の信号を増幅する増幅部と、前記増幅部からの信号を基
準信号と比較する比較部と、前記比較部からの信号が発
生する毎にカウントし、所定回数に達するまで繰返し前
記トリガ部を作動させると共に所定回数に達した後、第
一の超音波振動子と第二の超音波振動子とを切換える信
号を発生する繰返し部と、前記繰返し部により前記振動
子間で切換えが生じるまでの経過時間を計時する計時部
と、前記計時部の信号に基づき流量を算出する演算部と
を備え、さらに前記トリガ部の信号を遅延して一定時間
前記発振部を作動させる遅延タイマー部、および前記遅
延タイマー部からの信号を受けて前記遅延タイマー作動
後一定時間の間、前記発振部からの出力を受信設定され
ている側の超音波振動子に切換える切換部と、前記発振
部の制御部を設けたものである。
振動子から発信された超音波信号を受信する第二の超音
波振動子と、前記第一の振動子を励起する発振部と、前
記発振部を起動するトリガ部と、前記第二の振動子から
の信号を増幅する増幅部と、前記増幅部からの信号を基
準信号と比較する比較部と、前記比較部からの信号が発
生する毎にカウントし、所定回数に達するまで繰返し前
記トリガ部を作動させると共に所定回数に達した後、第
一の超音波振動子と第二の超音波振動子とを切換える信
号を発生する繰返し部と、前記繰返し部により前記振動
子間で切換えが生じるまでの経過時間を計時する計時部
と、前記計時部の信号に基づき流量を算出する演算部と
を備え、さらに前記トリガ部の信号を遅延して一定時間
前記発振部を作動させる遅延タイマー部、および前記遅
延タイマー部からの信号を受けて前記遅延タイマー作動
後一定時間の間、前記発振部からの出力を受信設定され
ている側の超音波振動子に切換える切換部と、前記発振
部の制御部を設けたものである。
【００１０】また、前記発振部に制御部を設けたもので
ある。また、前記制御部として発振部の振幅を小さくす
る振幅調整部を用いたものである。
ある。また、前記制御部として発振部の振幅を小さくす
る振幅調整部を用いたものである。
【００１１】また、前記制御部として発振部の周波数を
高くする周波数調整部を用いたものである。
高くする周波数調整部を用いたものである。
【００１２】また、前記制御部として発振部の振幅を小
さくすると共に、周波数を高くする振幅・周波数調整部
を用いたものである。
さくすると共に、周波数を高くする振幅・周波数調整部
を用いたものである。
【００１３】
【作用】本発明は上記した構成により、受信側の超音波
振動子に予め微小振動を与えることにより、受信側振動
子の応答性を鋭敏な状態に整え、これにより受信波の立
上がりを急峻にして、受信波形の確実かつ、敏速な捕捉
を可能にするものである。
振動子に予め微小振動を与えることにより、受信側振動
子の応答性を鋭敏な状態に整え、これにより受信波の立
上がりを急峻にして、受信波形の確実かつ、敏速な捕捉
を可能にするものである。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１、２を参
照しながら説明する。
照しながら説明する。
【００１５】図１において、流量測定管４には流路５を
はさんで相対する形で、送信側超音波振動子６と受信側
振動子７が配置されている。
はさんで相対する形で、送信側超音波振動子６と受信側
振動子７が配置されている。
【００１６】８は測定系全体のスタート信号発生部であ
り、９は送信系ブロック、１０は受信系ブロックであ
る。送信系ブロック９はトリガ部１１、および発振部１
２から成立っている。受信系ブロック１０は受信信号の
増幅部１３、および基準値との比較部１４から成立って
いる。
り、９は送信系ブロック、１０は受信系ブロックであ
る。送信系ブロック９はトリガ部１１、および発振部１
２から成立っている。受信系ブロック１０は受信信号の
増幅部１３、および基準値との比較部１４から成立って
いる。
【００１７】１５は演算ブロックであり、スタート信号
発生部８より発せられる信号から、比較部１４による信
号が出力されるまでの経過時間を測定する計時部１６、
およびこの時間を基に流量を算出する演算部１７より成
立っている。
発生部８より発せられる信号から、比較部１４による信
号が出力されるまでの経過時間を測定する計時部１６、
およびこの時間を基に流量を算出する演算部１７より成
立っている。
【００１８】受信ブロック１０、および演算ブロック１
５は全体として流量演算部１７ａを形成している。
５は全体として流量演算部１７ａを形成している。
【００１９】１８は遅延タイマ部であり、１９は発振部
１２からの信号を送信側振動子６と受信側振動子７との
間で切換える切換部である。
１２からの信号を送信側振動子６と受信側振動子７との
間で切換える切換部である。
【００２０】次に作動を述べる。今、流体が流量測定管
４内を矢印ａの方向に流れているとする。
４内を矢印ａの方向に流れているとする。
【００２１】スタート信号発生部８から信号が入ると、
トリガ部１１が働き、発振部１２により信号が切換部１
９に送られる。この切換部１２は、当初は送信側振動子
６に送信系ブロック９が、受信側振動子７に受信系ブロ
ック１０が接続される様設定されている。従って、上記
トリガ信号により送信側振動子６より超音波信号が一定
時間流路５内に発せられる。
トリガ部１１が働き、発振部１２により信号が切換部１
９に送られる。この切換部１２は、当初は送信側振動子
６に送信系ブロック９が、受信側振動子７に受信系ブロ
ック１０が接続される様設定されている。従って、上記
トリガ信号により送信側振動子６より超音波信号が一定
時間流路５内に発せられる。
【００２２】このとき同時に遅延タイマ１８が作動し、
最初のトリガより少し遅れて、再度トリガ部１１が働
き、発振部１２から一定時間超音波信号が送られる。こ
のとき遅延タイマ１８からの信号は同時に切換部１９に
も送られ、この切換部１９を作動させて送信側ブロック
９を受信側振動子７に接続する。これにより、受信側振
動子７が励起された状態になる。受信側振動子７を一定
時間加振後、遅延タイマ１８からの信号により切換器１
９が再び作動し受信側振動子７は再び受信側ブロック１
０に接続される。
最初のトリガより少し遅れて、再度トリガ部１１が働
き、発振部１２から一定時間超音波信号が送られる。こ
のとき遅延タイマ１８からの信号は同時に切換部１９に
も送られ、この切換部１９を作動させて送信側ブロック
９を受信側振動子７に接続する。これにより、受信側振
動子７が励起された状態になる。受信側振動子７を一定
時間加振後、遅延タイマ１８からの信号により切換器１
９が再び作動し受信側振動子７は再び受信側ブロック１
０に接続される。
【００２３】上記動作において受信側振動子７が励起状
態にあるため、送信側からの信号が到達したときには、
遅滞無く大きな出力信号を発することができるものであ
る。
態にあるため、送信側からの信号が到達したときには、
遅滞無く大きな出力信号を発することができるものであ
る。
【００２４】この信号は増幅部１３により増幅され、比
較部１４にて基準信号と比較された後、計時部１６に信
号を送る。計時部１６では、スタート部８から既に送ら
れている信号からこのとき送られた信号までの経過時間
を計時し、演算部１７にて流量演算を行い流量を算出す
る。
較部１４にて基準信号と比較された後、計時部１６に信
号を送る。計時部１６では、スタート部８から既に送ら
れている信号からこのとき送られた信号までの経過時間
を計時し、演算部１７にて流量演算を行い流量を算出す
る。
【００２５】上記の信号の推移を示したものが図２であ
る。（ａ）は送信側振動子６への入力信号であり、
（ｂ）は遅延タイマ１８により受信側振動子７に送られ
る入力信号である。この場合、Δｔ１が遅延時間であ
り、Δｔ２が受信側振動子７の加振時間である。（ｃ）
は（ｂ）の加振による受信側振動子７の振動波形であ
る。一般的に振動が持続する時間Δｔ３はΔｔ２より長
くなる。また、（ｄ）は（ｂ）に示す予振が無い場合の
受信側振動子７の受信波形である。
る。（ａ）は送信側振動子６への入力信号であり、
（ｂ）は遅延タイマ１８により受信側振動子７に送られ
る入力信号である。この場合、Δｔ１が遅延時間であ
り、Δｔ２が受信側振動子７の加振時間である。（ｃ）
は（ｂ）の加振による受信側振動子７の振動波形であ
る。一般的に振動が持続する時間Δｔ３はΔｔ２より長
くなる。また、（ｄ）は（ｂ）に示す予振が無い場合の
受信側振動子７の受信波形である。
【００２６】受信信号到達までの伝搬時間をＴとする
と、流路５における流速値は所定の書物に記載されてい
る通りこのＴより求められる。このＴを正確に捉えるほ
ど精度の良い測定ができることになる。
と、流路５における流速値は所定の書物に記載されてい
る通りこのＴより求められる。このＴを正確に捉えるほ
ど精度の良い測定ができることになる。
【００２７】いま、基準信号としての閾値をｈとすると
Ｔ’が伝搬時間となり、Ｔ’＝Ｔなる誤差を生じること
になる。これは微少流量計測の場合に精度低下の原因と
なる。
Ｔ’が伝搬時間となり、Ｔ’＝Ｔなる誤差を生じること
になる。これは微少流量計測の場合に精度低下の原因と
なる。
【００２８】しかしながら、本発明では、（ｃ）なる予
振が受信側振動子７に加えられ、受信側振動子７が励起
状態にあるため、（ｅ）のごとく（ｄ）よりもより早い
時期に送信波を捕らえることができ、Ｔ’よりも精度の
良いＴ”を流量測定に用いることができる。
振が受信側振動子７に加えられ、受信側振動子７が励起
状態にあるため、（ｅ）のごとく（ｄ）よりもより早い
時期に送信波を捕らえることができ、Ｔ’よりも精度の
良いＴ”を流量測定に用いることができる。
【００２９】いま、流量測定範囲をＱｍｉｎからＱｍａ
ｘとし、それに対応する伝搬時間をＴｍｉｎ、Ｔｍａｘ
とする。予振は送信波が到達するまでに完了する必要が
あるとすれば、Δｔ１、Δｔ２は以下の条件を満たす必
要がある。
ｘとし、それに対応する伝搬時間をＴｍｉｎ、Ｔｍａｘ
とする。予振は送信波が到達するまでに完了する必要が
あるとすれば、Δｔ１、Δｔ２は以下の条件を満たす必
要がある。
【００３０】
Δｔ１＋Δｔ２＜Ｔｍｉｎ （１）
また、予振の尾引きは送信波が到達するまで持続してい
る必要があるため、これより、下記の条件も必要になっ
てくる。
る必要があるため、これより、下記の条件も必要になっ
てくる。
【００３１】
Δｔ１＋Δｔ３＜Ｔｍａｘ （２）
一方、Δｔ３はΔｔ２の関数として実験的に与えられる
から、（２）式は次のように書き換えられる。
から、（２）式は次のように書き換えられる。
【００３２】
Δｔ１＋ｆ（Δｔ２）＞Ｔｍａｘ （３）
よって、Δｔ１、およびΔｔ２は上記（１）、（２）の
式を満たすように与える必要がある。
式を満たすように与える必要がある。
【００３３】次に第二の実施例について説明する。図３
において、制御部２０、と振幅調整部２１以外は図１と
同様ゆえ同一番号で示してある。制御部２０は発振部１
２の発振状態を制御する部分であり、この場合は振幅調
整部２１にて構成されている。
において、制御部２０、と振幅調整部２１以外は図１と
同様ゆえ同一番号で示してある。制御部２０は発振部１
２の発振状態を制御する部分であり、この場合は振幅調
整部２１にて構成されている。
【００３４】次に作動を述べる。図３において遅延タイ
マ１８からの信号により発振部１２は振幅調整部２１の
信号を受けて、送信波の振幅より小さい振幅に設定され
る。この信号が受信側振動子７に与えられて励起状態に
なるのは第一の実施例と同じである。この設定により受
信側振動子７の加振により生ずる波は、送信波に比べて
エネルギー的に低くなることが保証されるため、予振が
送信波に与える影響をより少なくすることができる。
マ１８からの信号により発振部１２は振幅調整部２１の
信号を受けて、送信波の振幅より小さい振幅に設定され
る。この信号が受信側振動子７に与えられて励起状態に
なるのは第一の実施例と同じである。この設定により受
信側振動子７の加振により生ずる波は、送信波に比べて
エネルギー的に低くなることが保証されるため、予振が
送信波に与える影響をより少なくすることができる。
【００３５】次に第三の実施例について説明する。図４
において、制御部２０、と周波数調整部２２以外は図１
と同様ゆえ同一番号で示してある。制御部２０は発振部
１２の発振状態を制御する部分であり、この場合は周波
数調整部２２にて構成されている。
において、制御部２０、と周波数調整部２２以外は図１
と同様ゆえ同一番号で示してある。制御部２０は発振部
１２の発振状態を制御する部分であり、この場合は周波
数調整部２２にて構成されている。
【００３６】次に作動を述べる。図４において遅延タイ
マ１８からの信号により発振部１２は周波数調整部２２
の信号を受けて、送信波の周波数より高い値に設定され
る。この信号が受信側振動子７に与えられて励起状態に
なるのは第一の実施例と同じである。この設定により受
信側振動子７の加振により生ずる波は、周波数が異なる
ため、送信波との位相関係で送信波を減衰させるような
予振の発生を少なくすることができる。
マ１８からの信号により発振部１２は周波数調整部２２
の信号を受けて、送信波の周波数より高い値に設定され
る。この信号が受信側振動子７に与えられて励起状態に
なるのは第一の実施例と同じである。この設定により受
信側振動子７の加振により生ずる波は、周波数が異なる
ため、送信波との位相関係で送信波を減衰させるような
予振の発生を少なくすることができる。
【００３７】次に第四の実施例について説明する。図５
において、制御部２０、と周波数・振幅調整部２３以外
は図１と同様ゆえ同一番号で示してある。制御部２０は
発振部１２の発振状態を制御する部分であり、この場合
は、周波数・振幅調整部２３にて構成されている。
において、制御部２０、と周波数・振幅調整部２３以外
は図１と同様ゆえ同一番号で示してある。制御部２０は
発振部１２の発振状態を制御する部分であり、この場合
は、周波数・振幅調整部２３にて構成されている。
【００３８】次に作動を述べる。図５において遅延タイ
マ１８からの信号により発振部１２は周波数・振幅調整
部２３の信号を受けて、送信波の周波数よりも高い値
で、なおかつ振幅が小さい値に設定される。この信号が
受信側振動子７に与えられて励起状態になるのは第一の
実施例と同じである。この設定により受信側振動子７の
加振により生ずる波は、周波数が異なると同時に振幅も
小さくなっているため、送信波との位相関係で送信波を
減衰させるような状態を避けると共に、なおかつエネル
ギー的にも送信波より低い状態を保証するため、予振が
送信波に与える影響を極度に少なくすることができる。
マ１８からの信号により発振部１２は周波数・振幅調整
部２３の信号を受けて、送信波の周波数よりも高い値
で、なおかつ振幅が小さい値に設定される。この信号が
受信側振動子７に与えられて励起状態になるのは第一の
実施例と同じである。この設定により受信側振動子７の
加振により生ずる波は、周波数が異なると同時に振幅も
小さくなっているため、送信波との位相関係で送信波を
減衰させるような状態を避けると共に、なおかつエネル
ギー的にも送信波より低い状態を保証するため、予振が
送信波に与える影響を極度に少なくすることができる。
【００３９】次に第五の実施例について説明する。図６
において、流量測定管２４には流路２５をはさんで相対
する形で、第一の超音波振動子２６と第二の超音波振動
子２７が配置されている。
において、流量測定管２４には流路２５をはさんで相対
する形で、第一の超音波振動子２６と第二の超音波振動
子２７が配置されている。
【００４０】２８は測定系全体のスタート信号発生部で
あり、２９は送信系ブロック、３０は受信系ブロックで
ある。送信系ブロックはトリガ部３１、および発振部３
２から成立っている。受信系ブロック３０は受信信号の
増幅部３３、および基準値との比較部３４から成立って
いる。
あり、２９は送信系ブロック、３０は受信系ブロックで
ある。送信系ブロックはトリガ部３１、および発振部３
２から成立っている。受信系ブロック３０は受信信号の
増幅部３３、および基準値との比較部３４から成立って
いる。
【００４１】３５は演算ブロックであり、スタート信号
発生部２８より発せられる信号から、比較部３４による
信号が出力されるまでの経過時間を測定する計時部３
６、およびこの時間を基に流量を算出する演算部３７よ
り成立っている。
発生部２８より発せられる信号から、比較部３４による
信号が出力されるまでの経過時間を測定する計時部３
６、およびこの時間を基に流量を算出する演算部３７よ
り成立っている。
【００４２】３８は遅延タイマ部であり、３９は発振部
３２からの信号を第一の超音波振動子２６と第二の超音
波振動子２７との間で切換える切換部である。
３２からの信号を第一の超音波振動子２６と第二の超音
波振動子２７との間で切換える切換部である。
【００４３】４０は発振部３２の発振状態を制御する制
御部であり、この場合は、周波数・振幅調整部４１にて
構成されている。
御部であり、この場合は、周波数・振幅調整部４１にて
構成されている。
【００４４】繰返し部４２は比較部３４からの信号を受
けて再度トリガ部３１を作動させる場合の繰返し回数を
カウントすると共に、所定の回数に達したときに切換部
３９を作動させて、送信ブロック２９と受信ブロック３
０を第一の振動子２６と第二の振動子２７間で切換え
る。
けて再度トリガ部３１を作動させる場合の繰返し回数を
カウントすると共に、所定の回数に達したときに切換部
３９を作動させて、送信ブロック２９と受信ブロック３
０を第一の振動子２６と第二の振動子２７間で切換え
る。
【００４５】次に作動を説明する。スタート信号発生部
２８から信号が入ると、トリガ部３１が働き、発振部３
２により信号が切換部３９に送られる。この切換部３９
は、当初、第一の超音波振動子２６に送信系ブロック２
９が、第二の超音波振動子２７に受信系ブロック３０が
接続されている。従って、まず第一の振動子２６からの
超音波信号が一定時間流路２５内に発せられる。
２８から信号が入ると、トリガ部３１が働き、発振部３
２により信号が切換部３９に送られる。この切換部３９
は、当初、第一の超音波振動子２６に送信系ブロック２
９が、第二の超音波振動子２７に受信系ブロック３０が
接続されている。従って、まず第一の振動子２６からの
超音波信号が一定時間流路２５内に発せられる。
【００４６】次に、遅延タイマ３８により、これより少
し遅れて、再度トリガ部３１が働き、発振部３２により
一定時間超音波信号が送られる。このとき遅延タイマ３
８からの信号は同時に切換部３９にも送られ、この切換
部３９を作動させて送信側ブロック２９を第二の振動子
２７に接続する。これにより、第二の振動子２７が励起
された状態になる。一定時間加振後、遅延タイマ３８か
らの信号により切換部３９が再び作動し第二の振動子２
７は再び受信側ブロック３０に接続される。
し遅れて、再度トリガ部３１が働き、発振部３２により
一定時間超音波信号が送られる。このとき遅延タイマ３
８からの信号は同時に切換部３９にも送られ、この切換
部３９を作動させて送信側ブロック２９を第二の振動子
２７に接続する。これにより、第二の振動子２７が励起
された状態になる。一定時間加振後、遅延タイマ３８か
らの信号により切換部３９が再び作動し第二の振動子２
７は再び受信側ブロック３０に接続される。
【００４７】上記動作により第二の振動子２７は励起状
態にあるため、その後送信側からの信号が到達したとき
には、遅滞無く大きな出力信号を発することができるも
のである。
態にあるため、その後送信側からの信号が到達したとき
には、遅滞無く大きな出力信号を発することができるも
のである。
【００４８】この信号は増幅部３３により増幅され、比
較部３４にて基準信号と比較される。また、この信号は
繰返し部４２のカウントを増加した後、再度トリガ部３
１にトリガをかけて上記と同様の動作を繰り返す。この
繰返し回数が所定の値に達すると繰返し部４２からの信
号により、切換部３９が送信側ブロック２９を第二の振
動子２７に、また受信側ブロック３０を送信側ブロック
３０に切換える。これは一般にシングアラウンドと呼ば
れている方法で以降同様の動作が繰り返される。
較部３４にて基準信号と比較される。また、この信号は
繰返し部４２のカウントを増加した後、再度トリガ部３
１にトリガをかけて上記と同様の動作を繰り返す。この
繰返し回数が所定の値に達すると繰返し部４２からの信
号により、切換部３９が送信側ブロック２９を第二の振
動子２７に、また受信側ブロック３０を送信側ブロック
３０に切換える。これは一般にシングアラウンドと呼ば
れている方法で以降同様の動作が繰り返される。
【００４９】上記のようなプロセスにおいて、第一の振
動子２６から第二の振動子２７への繰返し時間と逆方向
の繰り返し時間が計時部３６により計時され、これらの
値を用いて、演算部３７により流量が算出される。
動子２６から第二の振動子２７への繰返し時間と逆方向
の繰り返し時間が計時部３６により計時され、これらの
値を用いて、演算部３７により流量が算出される。
【００５０】上記動作において、特に小流量の場合には
多くの繰返し回数が要求されるものであるが、本実施例
では、受信側振動子の励起によりその受信動作を確実な
ものとすることができ、誤動作の無い測定が実現できる
ものである。
多くの繰返し回数が要求されるものであるが、本実施例
では、受信側振動子の励起によりその受信動作を確実な
ものとすることができ、誤動作の無い測定が実現できる
ものである。
【００５１】なお、本発明における信号処理は１チップ
マイコン等のマイクロコンピュータを用いて、ソフトウ
エア的に実現することも可能である。
マイコン等のマイクロコンピュータを用いて、ソフトウ
エア的に実現することも可能である。
【００５２】また、本発明における流量演算は流速測定
を基にして行うものであるから、本発明に記載した受信
側振動子に予振を与える方法は、超音波流速計において
も適用できるものである。
を基にして行うものであるから、本発明に記載した受信
側振動子に予振を与える方法は、超音波流速計において
も適用できるものである。
【００５３】
【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。 （１）超音波信号を送信後、遅延させて一定時間受信側
振動子に予振を与えることにより、受信側振動子の応答
性を鋭敏な状態に整え、これにより受信波の立上がりを
急峻にして、受信波形の確実、かつ敏速な捕捉を可能に
することができる。 （２）予振の振幅として、本来の信号振幅より小さいも
のを与えることにより本来の信号に影響を及ぼす事なく
受信波の確実、かつ敏速な捕捉を可能にすることができ
る。 （３）予振の周波数として、本来の信号周波数より高い
ものを与えることにより本来の信号に影響を及ぼす事な
く受信波の確実、かつ敏速な捕捉を可能にすることがで
きる。 （４）シングアラウンド型の計測において、超音波信号
を発信後、遅延させて一定時間受信側振動子に予振を与
えることにより、受信側振動子の応答性を鋭敏な状態に
整え、これにより受信波の立上がりを急峻にして、受信
波形の確実、かつ敏速な捕捉を可能にすることができ
る。
得られる。 （１）超音波信号を送信後、遅延させて一定時間受信側
振動子に予振を与えることにより、受信側振動子の応答
性を鋭敏な状態に整え、これにより受信波の立上がりを
急峻にして、受信波形の確実、かつ敏速な捕捉を可能に
することができる。 （２）予振の振幅として、本来の信号振幅より小さいも
のを与えることにより本来の信号に影響を及ぼす事なく
受信波の確実、かつ敏速な捕捉を可能にすることができ
る。 （３）予振の周波数として、本来の信号周波数より高い
ものを与えることにより本来の信号に影響を及ぼす事な
く受信波の確実、かつ敏速な捕捉を可能にすることがで
きる。 （４）シングアラウンド型の計測において、超音波信号
を発信後、遅延させて一定時間受信側振動子に予振を与
えることにより、受信側振動子の応答性を鋭敏な状態に
整え、これにより受信波の立上がりを急峻にして、受信
波形の確実、かつ敏速な捕捉を可能にすることができ
る。
【図１】本発明の第１の実施例の超音波流量計の制御ブ
ロック図
ロック図
【図２】同流量計における信号のタイムチャート
【図３】本発明の第２の実施例の超音波流量計の制御ブ
ロック図
ロック図
【図４】本発明の第３の実施例の超音波流量計の制御ブ
ロック図
ロック図
【図５】本発明の第４の実施例の超音波流量計の制御ブ
ロック図
ロック図
【図６】本発明の第５の実施例の超音波流量計の制御ブ
ロック図
ロック図
【図７】従来の超音波流量計の制御ブロック図
６ 送信側超音波振動子
７ 受信側超音波振動子
１１ トリガ部
１２ 発振部
１７ａ 流量演算部
１８ 遅延タイマ部
１９ 切換部
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−72010（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01F 1/00 - 9/02
Claims (9)
- 【請求項１】 送信側超音波振動子と、前記送信側超音
波振動子から発信された超音波信号を受信する受信側超
音波振動子と、前記送信側超音波振動子を励起する発振
部と、前記発振部を起動するトリガ部と、前記受信側振
動子からの信号を基に演算を行う流量演算部と、前記ト
リガ部の信号を遅延して一定時間前記発振部を作動させ
る遅延タイマー部と、前記遅延タイマー部からの信号を
受けて前記遅延タイマー部が作動した後一定時間の間、
前記発振部からの出力を前記受信側超音波振動子に切換
える切換部とを設けた超音波式流量計。 - 【請求項２】 送信側超音波振動子と、前記送信側超音
波振動子から発信された超音波信号を受信する受信側超
音波振動子と、前記送信側超音波振動子を励起する発振
部と、前記発振部を起動するトリガ部と、前記受信側振
動子からの信号を基に演算を行う流量演算部と、前記ト
リガ部の信号を遅延して一定時間前記発振部を作動させ
る遅延タイマー部と、前記遅延タイマー部からの信号を
受けて前記遅延タイマー部が作動した後一定時間の間、
前記発振部からの出力を前記受信側超音波振動子に切換
える切換部と、前記発振部の制御部とを設けた超音波式
流量計。 - 【請求項３】 制御部が発振部の振幅を小さくする振幅
調整部よりなる請求項２記載の超音波式流量計。 - 【請求項４】 制御部が発振部の周波数を高くする周波
数調整部よりなる請求項２記載の超音波式流量計。 - 【請求項５】 制御部が発振部の振幅を小さくすると共
に、周波数を高くする振幅・周波数調整部よりなる請求
項２記載の超音波式流量計。 - 【請求項６】 第一の超音波振動子と、前記第一の超音
波振動子から発信された超音波信号を受信する第二の超
音波振動子と、前記第一の超音波振動子を励起する発振
部と、前記発振部を起動するトリガ部と、前記第二の超
音波振動子からの信号を増幅する増幅部と、前記増幅部
からの信号を基準信号と比較する比較部と、前記比較部
からの信号が発生する毎にカウントし、所定回数に達す
るまで繰返し前記トリガ部を作動させると共に所定回数
に達した後、第一の超音波振動子と第二の超音波振動子
とを切換える信号を発生する繰返し部と、前記繰返し部
により前記振動子間で切換えが生じるまでの経過時間を
計時する計時部と、前記計時部の信号に基づき流量を算
出する演算部と、前記トリガ部の信号を遅延して一定時
間前記発振部を作動させる遅延タイマー部と、前記遅延
タイマー部からの信号を受けて前記遅延タイマー部が作
動した後一定時間の間、前記発振部からの出力を受信設
定されている側の超音波振動子に切換える切換部と、前
記発振部の制御部とを設けた超音波式流量計。 - 【請求項７】 制御部が発振部の振幅を小さくする拡幅
調整部よりなる請求項６記載の超音波式流量計。 - 【請求項８】 制御部が発振部の周波数を高くする周波
数調整部よりなる請求項６記載の超音波式流量計。 - 【請求項９】 制御部が発振部の振幅を小さくすると共
に、周波数を高くする振幅・周波数調整部よりなる請求
項６記載の超音波式流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26952794A JP3453876B2 (ja) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | 超音波式流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26952794A JP3453876B2 (ja) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | 超音波式流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08128874A JPH08128874A (ja) | 1996-05-21 |
| JP3453876B2 true JP3453876B2 (ja) | 2003-10-06 |
Family
ID=17473637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26952794A Expired - Fee Related JP3453876B2 (ja) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | 超音波式流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3453876B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7026820B2 (ja) * | 2019-11-15 | 2022-02-28 | シェンチェン グディックス テクノロジー カンパニー，リミテッド | 流速検出回路および関連するチップ及び流速計 |
-
1994
- 1994-11-02 JP JP26952794A patent/JP3453876B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08128874A (ja) | 1996-05-21 |
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