JP4511257B2 - 超音波流量計 - Google Patents
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Description
受信波を検知するための異なる電圧の基準レベルが複数用意されていて、
一つの送信による受信波の内のある波が、その波の前の波が越えていない基準レベルのうち小さい方から所定数を一気に越えたとき、その波のゼロクロス点を受信点とするようにした超音波流量計であって、
最初は、複数の基準レベルのうち小さい方からの所定数で受信波を待ち受け、波毎にその波が越えた基準レベルを、前記所定数の次に大きな基準レベルに交換して、次の波ではそれまでに越えられていない基準レベルのうち小さい方から所定数で待ち受けるようにしたことを特徴とする超音波流量計である。
請求項2の発明は、流れの上流と下流に超音波送受波器を配置し、それ等の間の超音波の到達時間から流量を求め、
受信波を検知するための異なる電圧の基準レベルが複数用意されていて、
一つの送信による受信波の内のある波が、それまでに越えられていない基準レベルのうち小さい方から所定数を一気に越えたとき、その波のゼロクロス点を受信点とするようにした超音波流量計であって、
最初は、複数の基準レベルのうち小さい方からの所定数で受信波を待ち受け、波毎にその波が越えた基準レベルを、前記所定数の次に大きな基準レベルに交換して、次の波ではそれまでに越えられていない基準レベルのうち小さい方から所定数で待ち受けるようにしたことを特徴とする超音波流量計である。
指数関数的に並ぶように電圧が定められた複数の基準レベルを出力する基準レベル発生部と、
複数の基準レベルのうちから、小さい方の所定数の基準レベルを選択して比較部へ接続し、一つの受信波のうちのある波が前記所定数の基準レベルのうちのいくつかを越え残りのものを越えなかったときは、その波のゼロクロス検知信号の時期に合わせて、越えなかった基準レベルのうちから小さい方の所定数の基準レベルを選択して比較部へ接続するレベル選択部と、
増幅後の受信波を構成する各波と前記選択された基準レベルとの比較を行ない、ある波が選択された所定数の基準レベルをすべて一気に越えたときは第3波検知信号をゼロクロス検知部へ出力すると共に、レベル選択部へは波が越えた基準レベルを出力する比較部と、
レベル選択部へは基準レベルの選択切替えのタイミングとしてゼロクロス点を出力し、比較部からの第3波検知信号後の最初のゼロクロス点を受信波検知信号として出力するゼロクロス検知部とを具備し、
受信波検知信号の出力時点を超音波の到達時点とすることを特徴とする超音波流量計である。
複数の基準レベルを出力する基準レベル発生部と、
複数の基準レベルのうちから、小さい方の所定数の基準レベルを選択して比較部へ接続し、一つの受信波のうちのある波が前記所定数の基準レベルのうちのいくつかを越え残りのものを越えなかったときは、越えなかった基準レベルのうちから小さい方の所定数の基準レベルを選択して比較部へ接続するレベル選択部と、
増幅後の受信波を構成する各波と前記選択された基準レベルとの比較を行ない、ある波が選択された所定数の基準レベルをすべて一気に越えたときは第3波検知信号をゼロクロス検知部へ出力すると共に、レベル選択部へは波が越えた基準レベルを出力する比較部と、
レベル選択部へは基準レベルの選択切替えのタイミングとしてゼロクロス点を出力し、比較部からの第3波検知信号後の最初のゼロクロス点を受信波検知信号として出力するゼロクロス検知部とを具備し、
受信波検知信号の出力時点を超音波の到達時点とすることを特徴とする超音波流量計である。
請求項6の発明は、請求項5記載の超音波流量計において、前記複数の基準レベルは、指数関数的に並ぶように電圧が定められたことを特徴とするものである。
請求項7の発明は、請求項5又は6記載の超音波流量計において、ゼロクロス検知信号の時期に合わせて選択する基準レベルを切り替えるようにしたことを特徴とするものである。
請求項8の発明は、請求項1乃至7の何れか1項に記載の超音波流量計において、最も小さい基準レベルを含む所定数の基準レベルをある波が一気越えしたときは、狙った波を捉えたと判断しないことを特徴とするものである。
両送受波器は流体中を上流から下流及び下流から上流への超音波の送受を行う。
カウンタ8はスタート信号から受信波検知信号までの時間を測定する。その測定値(カウント値)はコントロール部4が読み取る。この例ではスタート信号でカウント値がゼロクリアされ、カウントを開始するように構成されている。カウンタ8は基準クロック発生部9からのクロックをカウントすることで到達時間を計測する。
(Vth2/Vth1)=(Vth3/Vth2)=(Vth4/Vth3)=(Vth5/Vth4)
の関係に定めてある。また、選択する基準レベルの切り替えをゼロクロス点(例えばc1)に合わせて、そのゼロクロス点以降に行なうことで、不要な誤動作を防ぐようにしている。
Vthn=1.4×Vthn−1
で、基準電圧の小さいところでは、
Vth2=1.2×Vth1
としている。
3 受信波検知部
4 コントロール部
5、6 切替スイッチ
7、7A 送波器駆動部
8 カウンタ
8A 第1のカウンタ
8B 第2のカウンタ
9 基準クロック発生部
10 基準レベル発生部
11 レベル選択部
12 比較部
13 ゼロクロス検知部
14 増幅部
c1、c3 ゼロクロス点
Vth1〜Vth6 基準レベル
Claims (9)
- 流れの上流と下流に超音波送受波器を配置し、それ等の間の超音波の到達時間から流量を求め、
受信波を検知するための異なる電圧の基準レベルが複数用意されていて、
一つの送信による受信波の内のある波が、その波の前の波が越えていない基準レベルのうち小さい方から所定数を一気に越えたとき、その波のゼロクロス点を受信点とするようにした超音波流量計であって、
最初は、複数の基準レベルのうち小さい方からの所定数で受信波を待ち受け、波毎にその波が越えた基準レベルを、前記所定数の次に大きな基準レベルに交換して、次の波ではそれまでに越えられていない基準レベルのうち小さい方から所定数で待ち受けるようにしたことを特徴とする超音波流量計。 - 流れの上流と下流に超音波送受波器を配置し、それ等の間の超音波の到達時間から流量を求め、
受信波を検知するための異なる電圧の基準レベルが複数用意されていて、
一つの送信による受信波の内のある波が、それまでに越えられていない基準レベルのうち小さい方から所定数を一気に越えたとき、その波のゼロクロス点を受信点とするようにした超音波流量計であって、
最初は、複数の基準レベルのうち小さい方からの所定数で受信波を待ち受け、波毎にその波が越えた基準レベルを、前記所定数の次に大きな基準レベルに交換して、次の波ではそれまでに越えられていない基準レベルのうち小さい方から所定数で待ち受けるようにしたことを特徴とする超音波流量計。 - 複数の基準レベルの電圧が指数関数的に用意されていることを特徴とする請求項1又は2記載の超音波流量計。
- 流れの上流と下流に超音波送受波器を配置し、両送受波器間の超音波の到達時間から流量を求める超音波流量計であって、
指数関数的に並ぶように電圧が定められた複数の基準レベルを出力する基準レベル発生部と、
複数の基準レベルのうちから、小さい方の所定数の基準レベルを選択して比較部へ接続し、一つの受信波のうちのある波が前記所定数の基準レベルのうちのいくつかを越え残りのものを越えなかったときは、その波のゼロクロス検知信号の時期に合わせて、越えなかった基準レベルのうちから小さい方の所定数の基準レベルを選択して比較部へ接続するレベル選択部と、
増幅後の受信波を構成する各波と前記選択された基準レベルとの比較を行ない、ある波が選択された所定数の基準レベルをすべて一気に越えたときは第3波検知信号をゼロクロス検知部へ出力すると共に、レベル選択部へは波が越えた基準レベルを出力する比較部と、
レベル選択部へは基準レベルの選択切替えのタイミングとしてゼロクロス点を出力し、比較部からの第3波検知信号後の最初のゼロクロス点を受信波検知信号として出力するゼロクロス検知部とを具備し、
受信波検知信号の出力時点を超音波の到達時点とすることを特徴とする超音波流量計。 - 流れの上流と下流に超音波送受波器を配置し、両送受波器間の超音波の到達時間から流量を求める超音波流量計であって、
複数の基準レベルを出力する基準レベル発生部と、
複数の基準レベルのうちから、小さい方の所定数の基準レベルを選択して比較部へ接続し、一つの受信波のうちのある波が前記所定数の基準レベルのうちのいくつかを越え残りのものを越えなかったときは、越えなかった基準レベルのうちから小さい方の所定数の基準レベルを選択して比較部へ接続するレベル選択部と、
増幅後の受信波を構成する各波と前記選択された基準レベルとの比較を行ない、ある波が選択された所定数の基準レベルをすべて一気に越えたときは第3波検知信号をゼロクロス検知部へ出力すると共に、レベル選択部へは波が越えた基準レベルを出力する比較部と、
レベル選択部へは基準レベルの選択切替えのタイミングとしてゼロクロス点を出力し、比較部からの第3波検知信号後の最初のゼロクロス点を受信波検知信号として出力するゼロクロス検知部とを具備し、
受信波検知信号の出力時点を超音波の到達時点とすることを特徴とする超音波流量計。 - 前記複数の基準レベルは、指数関数的に並ぶように電圧が定められたことを特徴とする請求項5記載の超音波流量計。
- ゼロクロス検知信号の時期に合わせて選択する基準レベルを切り替えるようにしたことを特徴とする請求項5又は6記載の超音波流量計。
- 最も小さい基準レベルを含む所定数の基準レベルをある波が一気越えしたときは、狙った波を捉えたと判断しないことを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の超音波流量計。
- 前記所定数の基準レベルを一気に越える波がなかった場合あるいは一気越えした基準レベルの中に最小の基準レベルを含むときは、送受波器で受信した信号を増幅する増幅器の増幅度を調整するようにしたことを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の超音波流量計。
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