JP5397836B2 - Ultrasonic flow meter - Google Patents
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Description
本発明は、配管内の流体に対して超音波信号を発信し、その反射信号を受信して配管内の流量を求める超音波流量計に係り、特に、受信信号から定在波を除去するウォールフィルタに関する。 The present invention relates to an ultrasonic flowmeter that transmits an ultrasonic signal to a fluid in a pipe and receives a reflection signal thereof to obtain a flow rate in the pipe, and more particularly to a wall that removes a standing wave from the received signal. Regarding filters.
特許文献１に記載されているように、配管内の流体に対して超音波信号を発信し、その反射信号を受信して配管内の流量を求める超音波流量計が知られている。超音波流量計の測定原理は、いくつかの方式が提案されているが、相互相関方式と呼ばれる方式では、配管内の流体に斜めに超音波信号を送信して、流体内の気泡等に反射して戻ってきた反射信号を受信し、流れに沿った向きと流れに逆らった向きとで超音波信号の伝播時間に差が生じることを利用して流体の流速を求める。そして、得られた流速に配管の断面積をかけることで流体の流量を算出することができる。 As described in Patent Document 1, there is known an ultrasonic flowmeter that transmits an ultrasonic signal to a fluid in a pipe and receives a reflection signal thereof to obtain a flow rate in the pipe. Several methods have been proposed for the measurement principle of the ultrasonic flowmeter, but in the method called the cross-correlation method, an ultrasonic signal is transmitted obliquely to the fluid in the pipe and reflected to bubbles in the fluid. Then, the reflected signal returned is received, and the flow velocity of the fluid is obtained by utilizing the difference in the propagation time of the ultrasonic signal between the direction along the flow and the direction against the flow. Then, the flow rate of the fluid can be calculated by multiplying the obtained flow velocity by the cross-sectional area of the pipe.
図６は、従来提案されている超音波流量計の構成を示すブロック図である。超音波流量計は、トランスデューサ（検出器）１１０を用いて、被流体の流れている配管内に対してパルス形状の超音波を送信し、反射信号を受信する。送信波は、図７（ａ）に示すように、所定間隔の数個のパルスを一組として送信する。 FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventionally proposed ultrasonic flowmeter. The ultrasonic flowmeter uses a transducer (detector) 110 to transmit a pulse-shaped ultrasonic wave into a pipe in which a fluid is flowing and receives a reflected signal. As shown in FIG. 7A, the transmission wave is transmitted as a set of several pulses at a predetermined interval.
送信する超音波パルスは、送信回路１２０で生成され、受信した反射信号は、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）１３０によって送信した超音波と同じ周波数帯が抽出される。抽出された信号の振幅を、ゲイン調整器１４０を用いてＡＤＣ１５０の出力レベルが適切となるような大きさとしてから、ＡＤＣ１５０によりデジタルデータに変換する。 The ultrasonic pulse to be transmitted is generated by the transmission circuit 120, and the received reflected signal is extracted from the same frequency band as the ultrasonic wave transmitted by the BPF (band pass filter) 130. The amplitude of the extracted signal is converted to digital data by the ADC 150 after the gain adjuster 140 is used to set the amplitude so that the output level of the ADC 150 is appropriate.
受信波は、図７（ｂ）に示すように、流体内の気泡からの反射波に、配管の影響等によって生じる定在波が重畳した形状となる。この定在波を取り除いて、気泡からの反射波を抽出するために、ウォールフィルタ（ＷＦ）１６０が用いられる。そして、図７（ｃ）に示すような定在波が取り除かれた受信波に基づいて流速演算部１７０が流体の流速を算出し、出力回路１８０が算出結果を出力する。 As shown in FIG. 7B, the received wave has a shape in which a standing wave generated by the influence of piping or the like is superimposed on the reflected wave from the bubbles in the fluid. A wall filter (WF) 160 is used to remove the standing wave and extract the reflected wave from the bubble. Then, the flow velocity calculation unit 170 calculates the flow velocity of the fluid based on the received wave from which the standing wave as shown in FIG. 7C is removed, and the output circuit 180 outputs the calculation result.
特許文献１に記載された超音波流量計では、定在波を取り除くウォールフィルタ１６０の処理においてＦＦＴ（高速フーリエ変換）を用いている。しかしながら、ＦＦＴは、演算量が多く、メモリ容量も多量に必要とする。このため、実装時において、各種コストが増大するとともに、消費電力も多くなる。 In the ultrasonic flowmeter described in Patent Document 1, FFT (Fast Fourier Transform) is used in the processing of the wall filter 160 that removes standing waves. However, FFT requires a large amount of computation and requires a large amount of memory. For this reason, at the time of mounting, various costs increase and power consumption also increases.
そこで、本発明は、超音波流量計において、定在波を除去するウォールフィルタの処理負荷を軽減することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to reduce the processing load of a wall filter that removes standing waves in an ultrasonic flowmeter.
上記課題を解決するため、本発明の超音波流量計は、配管内の流体に対して超音波信号を発信し、その反射信号を受信信号として受信するトランスデューサと、前記受信信号をデジタルデータに変換するＡＤ変換部と、デジタル化された前記受信信号から定在波成分を取り除くウォールフィルタと、定在波成分が取り除かれた前記受信号に基づいて前記流体の流速を演算する流速演算部とを備えた超音波流量計であって、前記ウォールフィルタは、複数個の受信信号について、対応する時系列のデータ毎に平滑化処理を行なうことで定在波成分を抽出し、前記受信信号から抽出された前記定在波成分を引くことで、前記受信信号から定在波成分を取り除くことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an ultrasonic flowmeter of the present invention transmits an ultrasonic signal to a fluid in a pipe and receives the reflected signal as a received signal, and converts the received signal into digital data. An AD converter, a wall filter that removes the standing wave component from the digitized received signal, and a flow rate computing unit that calculates the flow velocity of the fluid based on the received signal from which the standing wave component has been removed. An ultrasonic flowmeter provided, wherein the wall filter extracts a standing wave component by performing a smoothing process for each corresponding time-series data for a plurality of received signals, and extracts from the received signal The standing wave component is removed from the received signal by subtracting the standing wave component.
本発明の超音波流量計は、ウォールフィルタの処理において、ＦＦＴを用いずに、簡易な構成で実現可能な平滑処理を行なうことで定在波を抽出しているため、ウォールフィルタの処理負荷を軽減することができる。 Since the ultrasonic flowmeter of the present invention extracts the standing wave by performing smoothing processing that can be realized with a simple configuration without using FFT in the processing of the wall filter, the processing load of the wall filter is reduced. Can be reduced.
より具体的には、前記ウォールフィルタ部は、今回のデータおよび前回の出力値を用いて今回の出力値を算出するローパスフィルタを用いて前記平滑化処理を行なうことができる。 More specifically, the wall filter unit can perform the smoothing process using a low-pass filter that calculates the current output value using the current data and the previous output value.
このとき、前記ＡＤ変換部に入力する前記受信信号の振幅を調整するゲイン変換部と、前記ゲイン変換部におけるゲインを設定するゲイン制御部とをさらに備え、前記ウォールフィルタ部は、前記ゲイン制御部によりゲインが変更された場合に、前記ローパスフィルタにおける前回の出力値の重み付けを変更された前記ゲインに応じて変化させるようにしてもよい。 At this time, it further includes a gain conversion unit that adjusts the amplitude of the reception signal input to the AD conversion unit, and a gain control unit that sets a gain in the gain conversion unit, and the wall filter unit includes the gain control unit When the gain is changed by the above, the weight of the previous output value in the low-pass filter may be changed according to the changed gain.
これにより、受信信号のゲインを変化させた場合に、ウォールフィルタを即座に追従させることができるようになる。 As a result, when the gain of the received signal is changed, the wall filter can be immediately followed.
本発明によれば、超音波流量計において、定在波を除去するウォールフィルタの処理負荷を軽減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the processing load of the wall filter which removes a standing wave can be reduced in an ultrasonic flowmeter.
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る超音波流量計の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る超音波流量計は、従来と同様に、トランスデューサ（検出器）１０を用いて、被流体の流れている配管内に対してパルス形状の超音波を送信し、反射信号を受信する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic flowmeter according to this embodiment. The ultrasonic flowmeter according to this embodiment uses a transducer (detector) 10 to transmit pulse-shaped ultrasonic waves to the inside of a pipe in which fluid is flowing, and receive a reflected signal, as in the past. To do.
図２は、トランスデューサ１０を用いた計測の様子を模式的に示す図である。本図に示すように、トランスデューサ１０から、配管１００内の流体に斜めに超音波パルス信号を送信する。超音波パルスの送信は、ある一定間隔をおいて行ない、気泡の移動による反射波の到達時刻の変化を検出することにより、流体の流速を算出し、流体の流量を求める。 FIG. 2 is a diagram schematically showing a state of measurement using the transducer 10. As shown in the figure, an ultrasonic pulse signal is transmitted obliquely from the transducer 10 to the fluid in the pipe 100. The transmission of the ultrasonic pulse is performed at a certain interval, and the change in the arrival time of the reflected wave due to the movement of the bubble is detected, thereby calculating the fluid flow velocity and obtaining the fluid flow rate.
送信する超音波パルスは、送信回路２０で生成され、受信した反射信号は、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）３０によって送信した超音波と同じ周波数帯が抽出される。抽出された信号の振幅を、ゲイン調整器４０を用いてＡＤＣ１５０の出力レベルが適切となる大きさとしてから、ＡＤＣ５０によりデジタルデータに変換する。なお、ＢＰＦ３０は、ゲイン調整器４０の後段に配置したり、ゲイン調整器４０の前段および後段に配置するようにしてもよい。 The ultrasonic pulse to be transmitted is generated by the transmission circuit 20, and the received reflected signal is extracted from the same frequency band as the ultrasonic wave transmitted by the BPF (band pass filter) 30. The amplitude of the extracted signal is converted to digital data by the ADC 50 after the gain adjuster 40 is used to adjust the output level of the ADC 150 to an appropriate level. The BPF 30 may be arranged at the subsequent stage of the gain adjuster 40, or may be arranged at the preceding and subsequent stages of the gain adjuster 40.
図７（ｂ）に示したように、受信波は、流体内の気泡からの反射波に、配管１００の影響等によって生じる定在波が重畳した形状となる。この定在波を取り除いて、気泡からの反射波を抽出するために、ウォールフィルタ（ＷＦ）６０が用いられる。そして、ウォールフィルタ６０によって定在波が取り除かれた受信波に基づいて流速演算部７０が流体の流速を算出し、出力回路８０が算出結果を出力する。配管１００の断面積は既知であるため、出力回路８０から出力された流速に基づいて被測定流体の流量を算出することができる。 As shown in FIG. 7B, the received wave has a shape in which a standing wave generated by the influence of the pipe 100 or the like is superimposed on the reflected wave from the bubbles in the fluid. A wall filter (WF) 60 is used to remove the standing wave and extract the reflected wave from the bubble. Then, based on the received wave from which the standing wave has been removed by the wall filter 60, the flow velocity calculation unit 70 calculates the flow velocity of the fluid, and the output circuit 80 outputs the calculation result. Since the cross-sectional area of the pipe 100 is known, the flow rate of the fluid to be measured can be calculated based on the flow velocity output from the output circuit 80.
次に、本実施形態におけるウォールフィルタ６０の処理について説明する。本実施形態では、複数回の一連の測定結果を用いて、それぞれの測定結果の対応するサンプリングデータに対してローパスフィルタを施すことにより、受信波の平滑化を行なう。ローパスフィルタの出力結果は、個々の測定結果特有の反射波成分が取り除かれるため定在波を表わすものと考えられる。 Next, processing of the wall filter 60 in the present embodiment will be described. In the present embodiment, the received wave is smoothed by applying a low-pass filter to the sampling data corresponding to each measurement result using a series of measurement results of a plurality of times. The output result of the low-pass filter is considered to represent a standing wave because a reflected wave component peculiar to each measurement result is removed.
そこで、受信波からローパスフィルタの出力結果を引くことで定在波を得ることができ、これをウォールフィルタ６０の出力とする。 Therefore, a standing wave can be obtained by subtracting the output result of the low-pass filter from the received wave, and this is used as the output of the wall filter 60.
例えば、図３左に示すように、ｎ−１回目の測定の受信信号の一連の系列をｘｎ-1＝（ｘｎ-1，１，ｘｎ-1，２，ｘｎ-1，３…）とおき、ｎ回目の測定の受信信号の一連の系列をｘｎ＝（ｘｎ，１，ｘｎ，２，ｘｎ，３…）とおく。ここで、ｘｎ，ｋは、ｎ回目の計測における超音波パルスの発信後、受信を開始してからｋ番目のデータを表わしている。 For example, as shown on the left side of FIG. 3, a series of received signals of the (n−1) th measurement is expressed as x n−1 = (x n−1,1 , x n−1,2 , x n−1,3 ...), and a series of received signals of the n-th measurement is set as xn = ( xn, 1 , xn, 2 , xn, 3 ...). Here, x n, k represents the k-th data after the start of reception after the transmission of the ultrasonic pulse in the n-th measurement.
そして、図３右に示すように、複数回の計測において、ｋ番目のデータ同士を、ローパスフィルタを通すことで、ｙｋ（ｎ）で示す定在波を抽出する。ローパスフィルタは、例えば、［数１］に示す式で表わすことができる。今回の定在波であるｙｋ（ｎ）を算出するために、前回算出された定在波ｙｋ（ｎ−１）を用いるようにしている。ただし、他の平滑化フィルタを用いるようにしてもよい。
ウォールフィルタ６０の出力ｗｋは、定在波除去後の受信波を示し、［数２］に示す式で表わすことができる。あるいは、［数３］に示す式を用いてもよい。
ところで、流体内の気泡からの反射波に重畳する定在波は、短時間では変化しないが、配管１００、流体の温度変動等により、長期的には一定ではない。このため、受信信号の振幅の大きさが変動する場合がある。 By the way, the standing wave superimposed on the reflected wave from the bubbles in the fluid does not change in a short time, but is not constant in the long term due to temperature fluctuations of the pipe 100 and the fluid. For this reason, the magnitude of the amplitude of the received signal may vary.
受信信号の振幅の大きさが変動した場合には、ＡＤＣ５０の出力レベルが適切な大きさとなるように、必要に応じてゲイン調整器４０のゲインを調整しなければならない。ゲインを変化させた場合にも、ウォールフィルタ６０を即座に追従させることが望ましいが、従来は、ゲインを変化させた場合の対応については考慮されておらず、フィルタ結果が安定するまでに複数回の測定が必要になってしまう。 When the amplitude of the received signal fluctuates, the gain of the gain adjuster 40 must be adjusted as necessary so that the output level of the ADC 50 becomes an appropriate level. Even when the gain is changed, it is desirable to cause the wall filter 60 to immediately follow. However, conventionally, the response when the gain is changed is not taken into consideration, and a plurality of times until the filter result becomes stable. It will be necessary to measure.
そこで、本実施形態では、ゲイン調整とフィルタ演算係数とについて図４に示すような制御を行なうこととする。この制御を行なうために、本実施形態の超音波流量計は、ＧＡＩＮ（ゲイン）制御部９０を備えている。 Therefore, in the present embodiment, control as shown in FIG. 4 is performed for the gain adjustment and the filter calculation coefficient. In order to perform this control, the ultrasonic flowmeter of the present embodiment includes a GAIN (gain) control unit 90.
まず、ゲイン調整器４０のゲインとして所定の初期値を設定し、ウォールフィルタ６０で用いるローパスフィルタの演算係数として［数１］に示した初期値を設定する。 First, a predetermined initial value is set as the gain of the gain adjuster 40, and the initial value shown in [Equation 1] is set as a calculation coefficient of the low-pass filter used in the wall filter 60.
そして、一連の計測を行なう（Ｓ１０２）。計測の結果取得された受信波に対してゲイン調整器４０でゲイン調整を行ない、ＡＤＣ５０でデジタル変換したときに、ＡＤＣ５０の出力値の絶対値が、所定の基準値を下回っているかどうかを判定する（Ｓ１０３）。所定の基準値は、例えば、ＡＤＣ５０出力値のフルスケールに対する値等とすることができる。また、ＢＰＦ３０の出力値やＡＤＣ５０の入力値を所定の基準値と比較するようにしてもよい。 Then, a series of measurements is performed (S102). When gain adjustment is performed on the received wave acquired as a result of measurement by the gain adjuster 40 and digital conversion is performed by the ADC 50, it is determined whether or not the absolute value of the output value of the ADC 50 is below a predetermined reference value. (S103). The predetermined reference value may be, for example, a value with respect to the full scale of the ADC 50 output value. Further, the output value of the BPF 30 or the input value of the ADC 50 may be compared with a predetermined reference value.
その結果、ＡＤＣ５０の出力値の絶対値が、所定の基準値を下回っている場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）には、ゲイン調整器４０におけるゲインを増加させるように設定する（Ｓ１０４）。ここでは、ゲインをｒ倍（ｒ＞１）に設定するものとする。 As a result, when the absolute value of the output value of the ADC 50 is below the predetermined reference value (S103: Yes), the gain in the gain adjuster 40 is set to increase (S104). Here, the gain is set to r times (r> 1).
このとき、今回までのウォールフィルタ６０のローパスフィルタでは、ゲインをｒ倍する前の測定値を用いて定在波ｙｋ（ｎ−１）を算出していた。そこで、ゲインをｒ倍とする次回の定在波ｙｋ（ｎ）の算出においては、［数４］に示すように、ｙｋ（ｎ−１）をｒ倍した値を用いるものとする（Ｓ１０５）。
一方、ＡＤＣ５０の出力値の絶対値が、所定の基準値を下回っていない場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）には、ＡＤＣ５０の出力値の絶対値が、所定の基準値を上回っているかどうかを判定する（Ｓ１０６）。 On the other hand, when the absolute value of the output value of the ADC 50 is not lower than the predetermined reference value (S103: No), it is determined whether or not the absolute value of the output value of the ADC 50 is higher than the predetermined reference value ( S106).
その結果、ＡＤＣ５０の出力値の絶対値が、所定の基準値を上回っている場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）には、ゲイン調整器４０におけるゲインを低下させるように設定する（Ｓ１０７）。ここでは、ゲインをｒ倍（ｒ＜１）に設定するものとする。 As a result, when the absolute value of the output value of the ADC 50 exceeds the predetermined reference value (S106: Yes), the gain in the gain adjuster 40 is set to be reduced (S107). Here, the gain is set to r times (r <1).
このとき、今回までのウォールフィルタ６０のローパスフィルタでは、ゲインをｒ倍する前の測定値を用いて定在波ｙｋ（ｎ−１）を算出していた。そこで、ゲインをｒ倍とする次回の定在波ｙｋ（ｎ）の算出においては、［数４］に示したように、ｙｋ（ｎ−１）をｒ倍した値を用いるものとする（Ｓ１０８）。 At this time, in the low-pass filter of the wall filter 60 up to this time, the standing wave y k (n−1) is calculated using the measurement value before the gain is multiplied by r. Therefore, in the next calculation of the standing wave y k (n) where the gain is r times, a value obtained by multiplying y k (n−1) by r is used as shown in [Equation 4]. (S108).
これにより、ゲインを低下させた場合にも、即座にウォールフィルタ６０のローパスフィルタを対応させることができるようになる。 As a result, even when the gain is lowered, the low-pass filter of the wall filter 60 can be immediately adapted.
一方、ＡＤＣ５０の出力値の絶対値が、所定の基準値を上回っていない場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）、すなわち、ＡＤＣ５０の出力値の絶対値が所定の基準範囲に収まっている場合には、ゲイン調整器４０におけるゲインは変更しない。さらに、フィルタ演算係数を変更している場合には、［数１］に示した初期設定の状態に戻す。したがって、［数４］に示した式は、ゲインを変更した直後の一回の測定のみに適用し、以降は、［数１］に示した初期設定の式でローパスフィルタの処理を行なうようにする。 On the other hand, when the absolute value of the output value of the ADC 50 does not exceed the predetermined reference value (S106: No), that is, when the absolute value of the output value of the ADC 50 is within the predetermined reference range, the gain adjustment is performed. The gain in the device 40 is not changed. Furthermore, when the filter calculation coefficient is changed, the initial setting state shown in [Equation 1] is restored. Therefore, the equation shown in [Equation 4] is applied only to one measurement immediately after the gain is changed, and thereafter, the low pass filter process is performed using the initial equation shown in [Equation 1]. To do.
以上のような制御を行なうことにより、本実施形態では、受信波のゲインを変化させた場合に、ウォールフィルタを即座に追従させることができるようになる。 By performing the control as described above, in the present embodiment, the wall filter can be immediately followed when the gain of the received wave is changed.
図５は、ゲイン制御の例を示す図である。本図は、ＡＤＣ５０の出力値を示し、ＡＤＣ５０の出力値の絶対値が、フルスケール（ＦＳ）の１／２を超えると、ゲインを１／√２倍に低下させ、ＡＤＣ５０の出力値の絶対値が、フルスケール（ＦＳ）の１／４を下回ると、ゲインを√２倍に増加させるものとする。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of gain control. This figure shows the output value of the ADC 50. When the absolute value of the output value of the ADC 50 exceeds 1/2 of the full scale (FS), the gain is reduced to 1 / √2 times, and the absolute value of the output value of the ADC 50 is reduced. When the value falls below ¼ of the full scale (FS), the gain is increased by √2.
図５（ａ）は、ＡＤＣ５０の出力値の絶対値が、フルスケール（ＦＳ）の１／２を超えた状態を示している。このような場合には、次の測定の際に、ゲイン調整器４０におけるゲインを１／√２倍に低下させ、ウォールフィルタ６０の演算に［数４］に示した式を用いるものとする。図５（ｂ）は、ゲインを１／√２倍に低下させた状態を示している。 FIG. 5A shows a state where the absolute value of the output value of the ADC 50 exceeds 1/2 of the full scale (FS). In such a case, in the next measurement, the gain in the gain adjuster 40 is reduced to 1 / √2 times, and the equation shown in [Equation 4] is used for the calculation of the wall filter 60. FIG. 5B shows a state where the gain is reduced to 1 / √2.
図５（ｃ）は、ＡＤＣ５０の出力値の絶対値が、フルスケール（ＦＳ）の１／４を下回った状態を示している。このような場合には、次の測定の際に、ゲイン調整器４０におけるゲインを√２倍に増加させ、ウォールフィルタ６０の演算に［数４］に示した式を用いるものとする。図５（ｄ）は、ゲインを√２倍に増加させた状態を示している。 FIG. 5C shows a state where the absolute value of the output value of the ADC 50 is less than ¼ of the full scale (FS). In such a case, in the next measurement, the gain in the gain adjuster 40 is increased by √2 and the equation shown in [Equation 4] is used for the calculation of the wall filter 60. FIG. 5D shows a state where the gain is increased by √2.
このように、本実施形態では、ゲインの変更と、ウォールフィルタ６０の演算とを同時にコントロールすることにより、ゲイン変更時にも安定した動作を行なうことができるようになる。 Thus, in the present embodiment, by controlling the gain change and the calculation of the wall filter 60 at the same time, a stable operation can be performed even when the gain is changed.
１０…トランスデューサ、２０…送信回路、３０…ＢＰＦ、４０…ゲイン調整器、５０…ＡＤＣ、６０…ウォールフィルタ、７０…流速演算部、８０…出力回路、９０…ゲイン制御部、１００…配管、１１０…トランスデューサ、１２０…送信回路、１３０…ＢＰＦ、１４０…ゲイン調整器、１５０…ＡＤＣ、１６０…ウォールフィルタ、１７０…流速演算部、１８０…出力回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Transducer, 20 ... Transmission circuit, 30 ... BPF, 40 ... Gain adjuster, 50 ... ADC, 60 ... Wall filter, 70 ... Flow-rate calculating part, 80 ... Output circuit, 90 ... Gain control part, 100 ... Pipe, 110 ... Transducer, 120 ... Transmission circuit, 130 ... BPF, 140 ... Gain adjuster, 150 ... ADC, 160 ... Wall filter, 170 ... Flow velocity calculation unit, 180 ... Output circuit
Claims (3)
前記受信信号をデジタルデータに変換するＡＤ変換部と、
デジタル化された前記受信信号から定在波成分を取り除くウォールフィルタと、
定在波成分が取り除かれた前記受信号に基づいて前記流体の流速を演算する流速演算部とを備えた超音波流量計であって、
前記ウォールフィルタは、複数個の受信信号について、対応する時系列のデータ毎に平滑化処理を行なうことで定在波成分を抽出し、前記受信信号から抽出された前記定在波成分を引くことで、前記受信信号から定在波成分を取り除くことを特徴とする超音波流量計。 A transducer that transmits an ultrasonic signal to the fluid in the pipe and receives the reflected signal as a received signal;
An AD converter for converting the received signal into digital data;
A wall filter for removing a standing wave component from the digitized received signal;
An ultrasonic flowmeter comprising a flow velocity calculation unit for calculating a flow velocity of the fluid based on the received signal from which a standing wave component has been removed,
The wall filter extracts a standing wave component by performing a smoothing process for each corresponding time-series data for a plurality of received signals, and subtracts the extracted standing wave component from the received signal An ultrasonic flowmeter, wherein standing wave components are removed from the received signal.
前記ゲイン変換部におけるゲインを設定するゲイン制御部とをさらに備え、
前記ウォールフィルタ部は、前記ゲイン制御部によりゲインが変更された場合に、前記ローパスフィルタにおける前回の出力値の重み付けを変更された前記ゲインに応じて変化させることを特徴とする請求項２に記載の超音波流量計。 A gain converter that adjusts the amplitude of the received signal input to the AD converter;
A gain control unit for setting a gain in the gain conversion unit;
3. The wall filter unit according to claim 2, wherein when the gain is changed by the gain control unit, the weight of the previous output value in the low-pass filter is changed according to the changed gain. Ultrasonic flow meter.
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