JP6149587B2 - Ultrasonic flow meter - Google Patents

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Description

本発明は、超音波信号を利用して配管内を流れる流体の流量を測定する超音波流量計に関し、特に、被測定流体が配管内において非満水状態であっても精度の高い流量測定が可能な超音波流量計に関する。   The present invention relates to an ultrasonic flowmeter that measures the flow rate of a fluid flowing in a pipe using an ultrasonic signal, and in particular, it is possible to measure the flow rate with high accuracy even when the fluid to be measured is not full in the pipe. Relates to an ultrasonic flowmeter.

超音波流量計は種々の方式が提案されているが、代表的な方式として、伝播時間差法が知られている。伝播時間差法を用いた流量測定は、図14(a)に示すように、被測定流体Fが流れる配管500の上下流に、超音波信号を送受信できる超音波センサ510a、510bを設置し、交互に超音波信号を送受信して、それぞれの伝播時間を測定する。   Various types of ultrasonic flowmeters have been proposed, and a propagation time difference method is known as a typical method. In the flow rate measurement using the propagation time difference method, as shown in FIG. 14A, ultrasonic sensors 510a and 510b capable of transmitting and receiving ultrasonic signals are installed upstream and downstream of the pipe 500 through which the fluid F to be measured flows. Ultrasonic signals are transmitted and received to measure their propagation times.

被測定流体Fの流れがないときは、上流側超音波センサ510aから下流側超音波センサ510bに超音波信号が伝播する時間と下流側超音波センサ510bから上流側超音波センサ510aに超音波信号が伝播する時間とは等しくなるが、流れがある場合には、下流側超音波センサ510bから上流側超音波センサ510aよりも上流側超音波センサ510aから下流側超音波センサ510bの方が速く伝播する。伝播時間の差は流れの速さに比例するため、この差に基づいて被測定流体Fの流速を測定することができる。得られた流速は、超音波信号の経路における流速の平均値となる。この流速に配管500の断面積と補正係数とを乗じることで流量が算出される。   When there is no flow of the fluid F to be measured, the ultrasonic signal propagates from the upstream ultrasonic sensor 510a to the downstream ultrasonic sensor 510b and the ultrasonic signal from the downstream ultrasonic sensor 510b to the upstream ultrasonic sensor 510a. However, when there is a flow, the upstream ultrasonic sensor 510a propagates faster from the upstream ultrasonic sensor 510a than the upstream ultrasonic sensor 510a. To do. Since the difference in propagation time is proportional to the flow speed, the flow velocity of the fluid F to be measured can be measured based on this difference. The obtained flow velocity is an average value of the flow velocity in the path of the ultrasonic signal. The flow rate is calculated by multiplying the flow velocity by the cross-sectional area of the pipe 500 and the correction coefficient.

また、伝播時間差法以外の方式として、配管500内の被測定流体F中に含まれる気泡やパーティクルが被測定流体Fと同じ速度で移動すると仮定し、その移動速度を超音波信号で測定することで配管500の径に沿った流速分布(流速プロファイル)を作成して、被測定流体Fの流量を算出するパルスドップラー法、反射相関法も知られている。   Further, as a method other than the propagation time difference method, it is assumed that bubbles and particles contained in the fluid F to be measured in the pipe 500 move at the same speed as the fluid F to be measured, and the moving speed is measured with an ultrasonic signal. There are also known a pulse Doppler method and a reflection correlation method for creating a flow velocity distribution (flow velocity profile) along the diameter of the pipe 500 and calculating the flow rate of the fluid F to be measured.

パルスドップラー法は、図14(b)に示すように、超音波センサ510cから特定の周波数の超音波パルス信号を配管500内に斜めに入射し、被測定流体F中に含まれる気泡やパーティクル等の超音波反射体によって反射するエコー波を超音波センサ510cで受信する。   In the pulse Doppler method, as shown in FIG. 14B, an ultrasonic pulse signal having a specific frequency is incident obliquely into the pipe 500 from the ultrasonic sensor 510c, and bubbles, particles, etc. contained in the fluid F to be measured. The echo wave reflected by the ultrasonic reflector is received by the ultrasonic sensor 510c.

超音波反射体によって反射するエコー波は、ドップラー効果により、超音波反射体の移動速度に応じて周波数が変化するため、この変化量を検出することで、配管500内を流れる被測定流体Fの速度を求めることができる。   The frequency of the echo wave reflected by the ultrasonic reflector changes according to the moving speed of the ultrasonic reflector due to the Doppler effect. Therefore, by detecting the amount of change, the echo wave of the fluid F to be measured flowing in the pipe 500 is detected. The speed can be determined.

超音波反射体による反射は、配管500内の各所で起こるため、超音波信号を出射してからエコー波が検出されるまでの時間に基づいて径方向についての被測定流体Fの流速プロファイルを求めることができる。図15は、流速プロファイルの一例を示している。この流速プロファイルを配管500の断面に沿って積分することで、被測定流体Fの流量を算出することができる。   Since reflection by the ultrasonic reflector occurs in various places in the pipe 500, the flow velocity profile of the fluid F to be measured in the radial direction is obtained based on the time from when the ultrasonic signal is emitted until the echo wave is detected. be able to. FIG. 15 shows an example of the flow velocity profile. By integrating this flow velocity profile along the cross section of the pipe 500, the flow rate of the fluid F to be measured can be calculated.

反射相関法も、パルスドップラー法と同様に図14(b)に示す構成とし、超音波センサ510cから配管500内に向けて超音波パルス信号を2回出力して、流体内を流体とともに移動する超音波反射体からのエコー波を受信する。   Similarly to the pulse Doppler method, the reflection correlation method is also configured as shown in FIG. 14B, and outputs an ultrasonic pulse signal twice from the ultrasonic sensor 510c into the pipe 500, and moves in the fluid together with the fluid. An echo wave from the ultrasonic reflector is received.

そして、受信した2個のエコー波について一方を参照波、他方を探索波として相関演算を行なう。その結果、相関係数の高い波形を同一の超音波反射体からのエコー波であるとみなし、その伝搬時間と時間差とに基づいて超音波反射体の位置と移動速度とを算出することで、流速プロファイルを求め、流体の流量を算出する。   Then, the correlation calculation is performed on the two received echo waves, with one being a reference wave and the other being a search wave. As a result, the waveform with a high correlation coefficient is regarded as an echo wave from the same ultrasonic reflector, and by calculating the position and moving speed of the ultrasonic reflector based on the propagation time and the time difference, The flow rate profile is obtained and the flow rate of the fluid is calculated.

例えば、図16に示すような、同一の超音波反射体からのエコー波とみなされた1回目の超音波パルス信号に対するエコー波T1と2回目の超音波パルス信号に対するエコー波T2とにおいて、時間差ΔTは、1回目の超音波パルス信号と2回目の超音波パルス信号との間に進んだ超音波反射体の距離、すなわち、被測定流体Fの速度に対応し、伝搬時間Tdは、超音波反射体の超音波センサ510cからの距離、すなわち、超音波反射体の配管500内の径方向の位置に対応する。超音波反射体による反射は、配管500内の各所で起こるため、配管内の径方向について、流速プロファイルを得ることができる。この流速プロファイルを配管500の断面に沿って積分することで流体の流量が算出される。   For example, as shown in FIG. 16, there is a time difference between an echo wave T1 for the first ultrasonic pulse signal regarded as an echo wave from the same ultrasonic reflector and an echo wave T2 for the second ultrasonic pulse signal. ΔT corresponds to the distance of the ultrasonic reflector that has traveled between the first ultrasonic pulse signal and the second ultrasonic pulse signal, that is, the velocity of the fluid F to be measured, and the propagation time Td is the ultrasonic wave This corresponds to the distance of the reflector from the ultrasonic sensor 510c, that is, the radial position in the pipe 500 of the ultrasonic reflector. Since reflection by the ultrasonic reflector occurs in various places in the pipe 500, a flow velocity profile can be obtained in the radial direction in the pipe. The flow rate of the fluid is calculated by integrating the flow velocity profile along the cross section of the pipe 500.

一般に、超音波流量計では、被測定流体Fの流速を測定し配管500の断面積を乗じることにより流量を算出するために、配管500内が被測定流体Fで満たされている満水状態であることが測定の条件となっている。   Generally, in an ultrasonic flowmeter, the flow rate of the fluid to be measured F is measured, and the flow rate is calculated by multiplying the cross-sectional area of the piping 500, so that the piping 500 is filled with the fluid F to be measured. This is the measurement condition.

これに対して、非満水状態でも流量を測定可能な超音波流量計が特許文献1、特許文献2で提案されている。特許文献1に記載されている超音波流量計は、図17(a)に示すように、配管500を流れる非満水状態の被測定流体Fに対して、配管500の上方に超音波センサ510dと超音波センサ510eとを軸方向に間隔をおいて設置し、超音波センサ510dから出射した超音波信号が界面で反射して超音波センサ510eに入射するように構成されている。   On the other hand, Patent Documents 1 and 2 propose ultrasonic flowmeters that can measure the flow rate even in a non-full state. As shown in FIG. 17A, the ultrasonic flow meter described in Patent Document 1 includes an ultrasonic sensor 510 d above the pipe 500 with respect to the fluid F to be measured that flows in the pipe 500 and is not full. The ultrasonic sensor 510e is installed at an interval in the axial direction, and the ultrasonic signal emitted from the ultrasonic sensor 510d is reflected at the interface and is incident on the ultrasonic sensor 510e.

そして、超音波センサ510eで検出された超音波信号のドップラー効果による周波数変化から被測定流体Fの流速を算出する。また、超音波センサ510dから超音波センサ510eまでの超音波信号の伝播時間から界面の高さを算出し、被測定流体Fの断面積を求める。算出された流速と断面積とを乗じることにより、非満水状態の被測定流体Fの流量が得られることが記載されている。   Then, the flow velocity of the fluid F to be measured is calculated from the frequency change due to the Doppler effect of the ultrasonic signal detected by the ultrasonic sensor 510e. Further, the height of the interface is calculated from the propagation time of the ultrasonic signal from the ultrasonic sensor 510d to the ultrasonic sensor 510e, and the cross-sectional area of the fluid F to be measured is obtained. It is described that the flow rate of the fluid F to be measured in a non-full state can be obtained by multiplying the calculated flow velocity and the cross-sectional area.

特許文献2に記載されている超音波流量計は、図17(b)に示すように、配管500を流れる非満水状態の被測定流体Fに対して、配管500の下方に超音波センサ510fと超音波センサ510gとを軸方向に間隔をおいて設置し、超音波センサ510fから出射してから界面で反射して超音波センサ510gに入射するまでの時間T1と、超音波センサ510gから出射してから界面で反射して超音波センサ510fに入射するまでの時間T2とを計測する。   As shown in FIG. 17 (b), the ultrasonic flowmeter described in Patent Document 2 is connected to an ultrasonic sensor 510 f below the pipe 500 with respect to the fluid F to be measured flowing through the pipe 500. The ultrasonic sensor 510g is installed at an interval in the axial direction, the time T1 from when the ultrasonic sensor 510f is emitted from the ultrasonic sensor 510f until it is reflected at the interface and incident on the ultrasonic sensor 510g, and the ultrasonic sensor 510g is emitted. Then, a time T2 from when the light is reflected at the interface until it enters the ultrasonic sensor 510f is measured.

そして、得られた時間T1、T2に基づいて、流速と界面高さを算出し、算出された流速と界面高さに基づく流体断面積とを乗じることにより、非満水状態の被測定流体Fの流量が得られることが記載されている。   Then, based on the obtained times T1 and T2, the flow velocity and the interface height are calculated, and by multiplying the calculated flow velocity and the fluid cross-sectional area based on the interface height, the measurement fluid F in a non-full state is measured. It is described that a flow rate can be obtained.

特開2000−266578号公報JP 2000-266578 A 特開2005−49249号公報JP 2005-49249 A

一般に、流速プロファイルを用いた流量算出は、配管500の外周側領域の流速から内周側領域の流速までについて、それぞれの領域面積の配管断面積に占める割合を評価して流量を算出できるため、単に平均流速に断面積を乗じて流量を算出する場合よりも精度の高い流量測定を行なうことができる。   In general, the flow rate calculation using the flow velocity profile can calculate the flow rate by evaluating the ratio of the area area of the pipe area to the pipe cross-sectional area, from the flow rate of the outer circumference side area of the pipe 500 to the flow speed of the inner circumference side area. The flow rate can be measured with higher accuracy than when the flow rate is calculated simply by multiplying the average flow velocity by the cross-sectional area.

特許文献1に記載された発明は、界面で反射する超音波信号のドップラー効果による周波数変化から被測定流体Fの流速を算出しているが、この際に得られる流速は界面部分の流速であり、被測定流体Fの流速分布を考慮していないため、精度が十分とはいえない。   In the invention described in Patent Document 1, the flow velocity of the fluid F to be measured is calculated from the frequency change due to the Doppler effect of the ultrasonic signal reflected at the interface. The flow velocity obtained at this time is the flow velocity at the interface portion. Since the flow velocity distribution of the fluid F to be measured is not taken into account, the accuracy is not sufficient.

また、特許文献2に記載された発明は、伝播時間差法を利用して被測定流体Fの流速を算出しているが、この際に得られる流速は超音波信号の経路の平均流速であり、被測定流体Fの流速分布を考慮していないため、精度が十分とはいえない。   The invention described in Patent Document 2 calculates the flow velocity of the fluid F to be measured using the propagation time difference method. The flow velocity obtained at this time is the average flow velocity of the path of the ultrasonic signal, Since the flow velocity distribution of the fluid F to be measured is not considered, the accuracy is not sufficient.

そこで、本発明は、被測定流体が配管内において非満水状態であっても精度の高い流量測定が可能な超音波流量計を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an ultrasonic flowmeter capable of measuring a flow rate with high accuracy even when a fluid to be measured is in a non-full state in a pipe.

上記課題を解決するため、本発明の超音波流量計は、被測定流体が流れる配管内に超音波パルスを出射し、前記被測定流体に含まれる超音波反射体からの反射信号に基づいて流速プロファイルを作成する超音波流量計であって、前記反射信号の受信強度に基づいて反射信号強度プロファイルを作成する反射信号強度プロファイル作成部と、前記反射信号強度プロファイルに基づいて界面位置を特定する界面判定部と、前記流速プロファイルと、前記界面位置とに基づいて前記被測定流体の流量を算出する流量算出部とを備えたことを特徴とする。
ここで、前記界面判定部は、前記反射信号強度プロファイルにおける反射信号強度の所定基準以上の極大位置を界面位置と特定することができる。
また、前記流量算出部は、前記配管内を上下に分け、さらに半円弧状の複数の領域に分割し、それぞれの領域の界面位置以下の面積と、前記流速プロファイルから得られる流速とを乗じて得られる領域毎の流量を合計することで前記被測定流体の流量を算出することができる。
また、伝播時間差法による流量測定を行なう伝播時間差法測定部をさらに備え、前記流量算出部は、伝播時間差法での測定結果が所定の基準を満たさない場合に、前記流速プロファイルと前記界面位置とに基づいた流量算出を行なうようにしてもよい。
In order to solve the above problems, an ultrasonic flowmeter of the present invention emits an ultrasonic pulse into a pipe through which a fluid to be measured flows, and a flow velocity based on a reflected signal from an ultrasonic reflector included in the fluid to be measured. An ultrasonic flowmeter for creating a profile, a reflected signal intensity profile creating unit for creating a reflected signal intensity profile based on the received intensity of the reflected signal, and an interface for specifying an interface position based on the reflected signal intensity profile And a flow rate calculation unit configured to calculate a flow rate of the fluid to be measured based on the determination unit, the flow velocity profile, and the interface position.
Here, the interface determination unit can specify a maximum position that is equal to or greater than a predetermined reference of the reflected signal intensity in the reflected signal intensity profile as the interface position.
Further, the flow rate calculation unit divides the inside of the pipe into upper and lower parts, and further divides it into a plurality of semicircular arc shaped areas, and multiplies the area below the interface position of each area by the flow velocity obtained from the flow velocity profile. The flow rate of the fluid to be measured can be calculated by summing the flow rates of the obtained regions.
In addition, a flow time difference measurement unit that performs flow rate measurement by the propagation time difference method is further provided, and the flow rate calculation unit, when the measurement result by the propagation time difference method does not satisfy a predetermined reference, the flow velocity profile and the interface position The flow rate may be calculated based on the above.

本発明によれば、被測定流体が配管内において非満水状態であっても精度の高い流量測定が可能な超音波流量計が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if the to-be-measured fluid is a non-full state in piping, the ultrasonic flowmeter which can measure a flow volume with high precision is provided.

本発明の第1実施例に係る超音波流量計の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the ultrasonic flowmeter which concerns on 1st Example of this invention. 第1実施例の超音波流量計における流量測定の手順について説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the procedure of the flow measurement in the ultrasonic flowmeter of 1st Example. 被測定流体が配管内で満水状態のときの流速プロファイルと反射信号強度プロファイルとを示す図である。It is a figure which shows the flow velocity profile and reflective signal strength profile when the fluid to be measured is full in the piping. 被測定流体が配管内で非満水状態のときの流速プロファイルと反射信号強度プロファイルとを示す図である。It is a figure which shows the flow-velocity profile and reflected signal strength profile when the fluid to be measured is a non-full state in the pipe. 流量算出部が行なう流量算出について詳細に説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining in detail the flow volume calculation which a flow volume calculation part performs. 流量算出部が行なう流量算出について詳細に説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining in detail the flow volume calculation which a flow volume calculation part performs. 満水状態の場合の積分について説明する図である。It is a figure explaining the integration in the case of a full condition. 非満水状態で界面が中心以下の場合の積分について説明する図である。It is a figure explaining the integration when an interface is below a center in a non-full state. 非満水状態で界面が中心以下の場合の積分例について説明する図である。It is a figure explaining the example of integration when an interface is below a center in a non-full state. 非満水状態で界面が中心より高い場合の積分について説明する図である。It is a figure explaining the integration when an interface is higher than a center in a non-full state. 非満水状態で界面が中心より高い場合の積分例について説明する図である。It is a figure explaining the example of integration when an interface is higher than the center in a non-full state. 本発明の第2実施例に係る超音波流量計の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the ultrasonic flowmeter which concerns on 2nd Example of this invention. 第2実施例の超音波流量計における流量測定の手順について説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the procedure of the flow measurement in the ultrasonic flowmeter of 2nd Example. 従来の超音波流量計の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional ultrasonic flowmeter. 流速プロファイルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a flow velocity profile. 反射相関法におけるエコー波を説明する図である。It is a figure explaining the echo wave in a reflection correlation method. 非満水状態で測定可能な従来の超音波流量計の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional ultrasonic flowmeter which can be measured in a non-full state.

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、本発明の実施の形態の第1実施例に係る超音波流量計の構成を示すブロック図である。本例において、超音波流量計は配管500内を流れる被測定流体Fの流量を測定する。被測定流体Fは、配管500内をすべて満たす満水状態であってもよいし、上部に空間を有する非満水状態であってもよい。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic flowmeter according to a first example of an embodiment of the present invention. In this example, the ultrasonic flowmeter measures the flow rate of the fluid F to be measured flowing through the pipe 500. The fluid F to be measured may be in a full water state that fills the entire pipe 500 or may be in a non-full state having a space in the upper part.

本図に示すように、超音波流量計は、超音波センサ210と測定制御部100とを備えている。本発明の第1実施例に係る超音波流量計は、パルスドップラー法あるいは反射相関法のいずれかの方式を用いるものとする。   As shown in the figure, the ultrasonic flowmeter includes an ultrasonic sensor 210 and a measurement control unit 100. The ultrasonic flowmeter according to the first embodiment of the present invention uses either the pulse Doppler method or the reflection correlation method.

超音波センサ210は、超音波信号の送受信を行なうデバイスであり、配管500の外側下部に超音波信号が配管軸方向斜めに出射されるように取り付けられる。すなわち、本実施例の超音波流量計は、被測定流体Fに非接触の状態で流量測定を行なうことができる。   The ultrasonic sensor 210 is a device that transmits and receives an ultrasonic signal, and is attached to the lower portion outside the pipe 500 so that the ultrasonic signal is emitted obliquely in the pipe axis direction. That is, the ultrasonic flowmeter of the present embodiment can measure the flow rate without contacting the fluid F to be measured.

測定制御部100は、出力制御部110、受信制御部120、流速プロファイル作成部130、反射信号強度プロファイル作成部140、界面判定部150、流量算出部160、測定結果出力部170を備えている。   The measurement control unit 100 includes an output control unit 110, a reception control unit 120, a flow velocity profile creation unit 130, a reflected signal intensity profile creation unit 140, an interface determination unit 150, a flow rate calculation unit 160, and a measurement result output unit 170.

出力制御部110は、超音波信号の出力制御を行ない、受信制御部120は、超音波信号の受信制御を行なう。受信制御部120が受信対象とする超音波信号は、出力制御部110が出力した超音波信号に対する被測定流体Fに含まれる超音波反射体からのエコー波である。   The output control unit 110 performs output control of the ultrasonic signal, and the reception control unit 120 performs reception control of the ultrasonic signal. The ultrasonic signal to be received by the reception control unit 120 is an echo wave from the ultrasonic reflector included in the fluid F to be measured with respect to the ultrasonic signal output by the output control unit 110.

流速プロファイル作成部130は、受信制御部120で受信した超音波信号に基づいて配管500の径(上下)方向についての流速プロファイルを作成する。反射信号強度プロファイル作成部140は、受信制御部120で受信した超音波信号に基づいて配管500の径(上下)方向についての反射信号強度プロファイルを作成する。   The flow velocity profile creation unit 130 creates a flow velocity profile in the diameter (up and down) direction of the pipe 500 based on the ultrasonic signal received by the reception control unit 120. The reflected signal intensity profile creation unit 140 creates a reflected signal intensity profile for the diameter (up and down) direction of the pipe 500 based on the ultrasonic signal received by the reception control unit 120.

ここで、反射信号強度プロファイルは、超音波反射体からのエコー波の強度を測定し、エコー波の検出時間に基づいて配管500の径(上下)方向についての反射信号強度分布を表わしたものである。なお、第1実施例に係る超音波流量計は、パルスドップラー法、反射相関法のいずれかの方式としたが、流速プロファイルおよび反射信号強度プロファイルを作成することができれば他の方式を用いてもよい。   Here, the reflected signal intensity profile represents the reflected signal intensity distribution in the diameter (up and down) direction of the pipe 500 based on the echo wave detection time after measuring the intensity of the echo wave from the ultrasonic reflector. is there. Although the ultrasonic flowmeter according to the first embodiment uses either the pulse Doppler method or the reflection correlation method, other methods can be used as long as the flow velocity profile and the reflected signal intensity profile can be created. Good.

界面判定部150は、反射信号強度プロファイルに基づいて界面の有無を判定し、界面がある場合にはさらに界面の高さSを特定する。これは、気体と接する界面において反射信号強度が強くなることを利用したものである。流量算出部160は、流速プロファイルと界面の有無、界面がある場合の界面の高さSに基づいて被測定流体Fの流量を算出する。測定結果出力部170は、算出された被測定流体Fの流量を測定結果として出力する。   The interface determination unit 150 determines the presence or absence of an interface based on the reflected signal intensity profile, and further specifies the height S of the interface when there is an interface. This utilizes the fact that the reflected signal intensity becomes strong at the interface in contact with the gas. The flow rate calculation unit 160 calculates the flow rate of the fluid F to be measured based on the flow velocity profile, the presence or absence of an interface, and the height S of the interface when there is an interface. The measurement result output unit 170 outputs the calculated flow rate of the fluid F to be measured as a measurement result.

次に、第1実施例の超音波流量計における流量測定の手順について図2のフローチャートを参照して説明する。まず、測定に際しての各種設定を行なう(S101)。各種設定では、配管500の内径、超音波センサ210の取付角度、被測定流体Fの密度・粘度、音速、その他パラメータ等の設定を行なう。   Next, the flow rate measurement procedure in the ultrasonic flowmeter of the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. First, various settings for measurement are performed (S101). In various settings, the inner diameter of the pipe 500, the mounting angle of the ultrasonic sensor 210, the density / viscosity of the fluid F to be measured, the speed of sound, and other parameters are set.

各種設定を行なうと、パルスドップラー法あるいは反射相関法のいずれかの方式で測定を実行する(S102)。いずれの方式も、プロファイルを作成できるように、繰り返し超音波信号を出力して測定を行なう。   When various settings are made, measurement is performed by either the pulse Doppler method or the reflection correlation method (S102). In either method, measurement is performed by repeatedly outputting ultrasonic signals so that a profile can be created.

パルスドップラー法の場合は、特定の周波数の超音波パルス信号を配管500内に出力し、超音波反射体によって反射するエコー波を超音波センサ210で受信する。このときの周波数の変化と受信強度とを検出時間毎に測定する。反射相関法の場合は、超音波パルス信号を2回出力して、超音波反射体からのエコー波を受信する。そして、相関係数の高い波形を同一の超音波反射体からのエコー波であるとみなし、その伝搬時間と時間差とに基づいて超音波反射体の位置と移動速度とを算出するとともに、受信強度を測定する。   In the case of the pulse Doppler method, an ultrasonic pulse signal having a specific frequency is output into the pipe 500, and an echo wave reflected by the ultrasonic reflector is received by the ultrasonic sensor 210. The change in frequency and the received intensity at this time are measured for each detection time. In the case of the reflection correlation method, an ultrasonic pulse signal is output twice and an echo wave from the ultrasonic reflector is received. The waveform having a high correlation coefficient is regarded as an echo wave from the same ultrasonic reflector, and the position and moving speed of the ultrasonic reflector are calculated based on the propagation time and the time difference, and the received intensity Measure.

測定を繰り返して得られた結果を基に、流速プロファイル作成部130が流速プロファイルを作成し(S103)、反射信号強度プロファイル作成部140が反射信号強度プロファイルを作成する(S104)。   Based on the result obtained by repeating the measurement, the flow velocity profile creating unit 130 creates a flow velocity profile (S103), and the reflected signal intensity profile creating unit 140 creates a reflected signal intensity profile (S104).

ついで、界面判定部150が、反射信号強度プロファイルに基づいて界面の有無を判定し、界面がある場合は界面の高さSを特定する(S105)。ここで、被測定流体Fが配管500内で満水状態であれば、一般に、図3に示すような流速プロファイルと反射信号強度プロファイルとが得られる。   Next, the interface determination unit 150 determines the presence or absence of an interface based on the reflected signal intensity profile, and if there is an interface, specifies the height S of the interface (S105). Here, if the fluid F to be measured is full in the pipe 500, generally, a flow velocity profile and a reflected signal intensity profile as shown in FIG. 3 are obtained.

これに対して、図4(a)に示すように被測定流体Fが非満水状態で、界面が存在する場合には、図4(b)に示すように、反射信号強度プロファイルが、界面に対応する位置で数倍程度に極めて大きくなる。これは、界面にて上部を満たす気体からの反射信号が多く得られるためである。   On the other hand, as shown in FIG. 4A, when the fluid F to be measured is in a non-full state and an interface exists, as shown in FIG. It becomes extremely large several times at the corresponding position. This is because many reflected signals are obtained from the gas filling the upper part at the interface.

このため、界面判定部150は、反射信号強度プロファイルに所定基準以上の極大部分があるかどうかで界面の有無を判定し、極大部分の位置で界面の高さSを特定することができる。   For this reason, the interface determination unit 150 can determine the presence or absence of an interface based on whether or not the reflected signal intensity profile has a maximum portion that exceeds a predetermined reference, and can specify the height S of the interface at the position of the maximum portion.

界面の判定を行なうと、流量算出部160が流速プロファイルを被測定流体Fの断面の範囲で積分して流量を算出し(S106)、算出された流量を測定結果出力部170が測定結果として出力する(S107)。   When the interface is determined, the flow rate calculation unit 160 integrates the flow velocity profile in the cross-sectional range of the fluid F to be measured to calculate the flow rate (S106), and the measurement result output unit 170 outputs the calculated flow rate as the measurement result. (S107).

ここで、流量算出部160が行なう流量算出について図5および図6のフローチャートを参照して詳細に説明する。ただし、以下に説明する流量算出法は例示であり、反射信号強度プロファイルから得られた界面高さと流速プロファイルとを用いた流量算出であれば、他の方法を用いてもよい。   Here, the flow rate calculation performed by the flow rate calculation unit 160 will be described in detail with reference to the flowcharts of FIGS. 5 and 6. However, the flow rate calculation method described below is an example, and other methods may be used as long as the flow rate is calculated using the interface height and the flow velocity profile obtained from the reflected signal intensity profile.

まず、界面判定部150の判定結果に基づいて、被測定流体Fが満水状態かどうかを判定する(S201)。   First, based on the determination result of the interface determination unit 150, it is determined whether or not the fluid F to be measured is full (S201).

ここで、満水状態の場合の積分について図7を参照して説明する。本図では、流速プロファイルを配管下部が下に位置し、配管上部が上に位置するように表示し、高さ方向に複数の区分に分割している。この分割幅を積分幅とする。各区分は、その区分の平均流速を算出する等により流速と対応付けることができる。積分幅を細かくするほど、流量算出の精度は向上する。   Here, the integration in the case of the full water state will be described with reference to FIG. In this figure, the flow velocity profile is displayed such that the lower part of the pipe is located below and the upper part of the pipe is located above, and is divided into a plurality of sections in the height direction. This division width is defined as an integration width. Each section can be associated with the flow velocity by calculating the average flow velocity of the section. The finer the integral width, the more accurate the flow rate calculation.

例えば、図7(a)に示すように最も下部の区分に着目した場合、この区分の流速は、下半分の最外周領域に適用することができる。このため、下半分の最外周領域の面積を求め、対応する区分の流速を乗じれば、下半分の最外周領域の流量が算出される。最外周領域の面積は、配管500の半径が既知であるため、設定した積分幅を用いて容易に求めることができる。この演算を図7(b)に示すように下半分および上半分の各区分について行ない、各区分に対応する領域の流量を合計することで、満水状態の被測定流体Fの流量が算出される。   For example, when attention is paid to the lowermost section as shown in FIG. 7A, the flow velocity of this section can be applied to the outermost peripheral area of the lower half. For this reason, if the area of the outermost peripheral region of the lower half is obtained and multiplied by the flow velocity of the corresponding section, the flow rate of the outermost peripheral region of the lower half is calculated. Since the radius of the pipe 500 is known, the area of the outermost peripheral region can be easily obtained using the set integral width. This calculation is performed for each of the lower half and the upper half as shown in FIG. 7B, and the flow rate of the fluid F to be measured is calculated by summing the flow rates in the areas corresponding to the respective divisions. .

そこで、満水状態の場合は(S201:Yes)、積分幅を設定し(S202)、下半分について各領域の面積を算出して対応する流量を乗じる積分を行なう(S203)。上半分についても同様に各領域の面積を算出して対応する区分の流量を乗じる積分を行なう(S204)。そして、各領域の流量を合計する(S205)。   Therefore, when the water is full (S201: Yes), an integration width is set (S202), and the area of each region is calculated for the lower half and integration is performed by multiplying the corresponding flow rate (S203). Similarly, for the upper half, the area of each region is calculated and integration is performed by multiplying the flow rate of the corresponding section (S204). And the flow volume of each area | region is totaled (S205).

図5のフローチャートの説明に戻って、非満水状態の場合は(S201:No)、界面が中心以下かどうかで場合分けを行なう(S206)。ここで、界面が中心以下の場合の積分について図8を参照して説明する。例えば、図8(a)に示すように界面高さSが特定された場合は、図8(b)に示すように、積分幅の厚さを有する半円弧状の各領域について界面までの面積を算出し、対応する区分の流速を乗じて足し合わせればよい。   Returning to the description of the flowchart of FIG. 5, when the state is not full (S201: No), the case is divided depending on whether the interface is below the center (S206). Here, the integration when the interface is below the center will be described with reference to FIG. For example, when the interface height S is specified as shown in FIG. 8A, as shown in FIG. 8B, the area up to the interface for each semicircular arc-shaped region having an integral width thickness. Can be calculated and multiplied by the flow rates of the corresponding sections.

そこで、界面が中心以下の場合は(S206:Yes)、積分幅を設定し(S207)、下半分で対象領域を設定する(S208)。図9(a)は、最外周部分を対象領域とした場合の例である。   Therefore, when the interface is below the center (S206: Yes), the integration width is set (S207), and the target region is set in the lower half (S208). FIG. 9A shows an example in which the outermost peripheral portion is the target region.

そして、対象領域の半径Rと高さHとから、対象領域の中心角の半分の角度θを算出する(S209)。ここで、半径Rは、対象領域の外周を弧とした扇形の半径であり、高さHは、対象領域の外周の最下部から界面までの高さである。このとき、cosθ=(R−H)/Rが成り立つため、角度θを算出することができる。なお、最外周部分を対象領域とした場合は、半径Rは、配管500の半径に等しく、高さHは、界面高さSに等しくなる。   Then, from the radius R and height H of the target area, an angle θ that is half the center angle of the target area is calculated (S209). Here, the radius R is a fan-shaped radius with the outer periphery of the target region as an arc, and the height H is the height from the lowermost part of the outer periphery of the target region to the interface. At this time, since cos θ = (R−H) / R holds, the angle θ can be calculated. When the outermost peripheral portion is the target region, the radius R is equal to the radius of the pipe 500, and the height H is equal to the interface height S.

角度θが得られれば、領域の外周を弧とした半径R、中心角2θの扇形の面積から、領域の内周を弧とした半径(R−積分幅d)、中心角2θの扇形の面積を引くことで対象領域の面積を算出することができる(S210)。この面積に対応する区分の流速を乗じることで対象領域の流量が算出される(S211)。   If the angle θ is obtained, the radius R with the outer periphery of the region as an arc and the fan-shaped area with the central angle 2θ, the radius with the inner periphery of the region as an arc (R−integral width d), and the sector-shaped area with the central angle 2θ. The area of the target region can be calculated by subtracting (S210). The flow rate of the target region is calculated by multiplying the flow velocity of the section corresponding to this area (S211).

以上の対象領域の流量を算出する処理を下半分の全領域に対して繰り返す(S212)。図9(b)、図9(c)は、対象領域を変化させたときの半径R、高さH、中心角θを示している。   The above-described process for calculating the flow rate of the target area is repeated for the entire lower half area (S212). FIG. 9B and FIG. 9C show the radius R, height H, and center angle θ when the target region is changed.

下半分の全領域に対して流量を算出する処理を行なうと(S212:Yes)、各領域の流量を合計する(S213)。   When the process of calculating the flow rate is performed for the entire lower half region (S212: Yes), the flow rates of the respective regions are summed (S213).

次に、界面が中心以上の場合の積分について図10を参照して説明する。例えば、図10(a)に示すように界面高さSが特定された場合は、図10(b)に示すように、下半分については積分幅の厚さを有する半円弧状の各領域の面積を算出し、対応する区分の流速を乗じて足し合わせればよい。一方、上半分については、積分幅の厚さを有する半円弧状の各領域について界面までの面積を算出し、対応する区分の流速を乗じて足し合わせればよい。   Next, integration when the interface is greater than or equal to the center will be described with reference to FIG. For example, when the interface height S is specified as shown in FIG. 10 (a), as shown in FIG. 10 (b), the lower half of each semicircular arc-shaped region having an integral width thickness is used. What is necessary is just to calculate an area and multiply by the flow velocity of a corresponding division. On the other hand, for the upper half, the area up to the interface is calculated for each semicircular arc-shaped region having the thickness of the integral width, and multiplied by the flow rate of the corresponding section.

そこで、界面が中心より高い場合は(S206:No)、積分幅を設定し(図6:S207)、下半分の積分を実行する(S215)。また、上半分の積分については以下のように行なう。   Therefore, when the interface is higher than the center (S206: No), the integration width is set (FIG. 6: S207), and the lower half integration is executed (S215). The upper half of the integration is performed as follows.

まず、上半分で対象領域を設定する(S216)。図11(a)は、最外周部分を対象領域とした場合の例である。そして、対象領域の半径Rが配管500中心から界面までの高さKよりも大きいかどうかを判定する(S217)。ここで、対象領域の半径Rが配管500中心から界面までの高さKよりも大きい場合は、対象領域の上部分が界面により切り取られ、左右2つの部分に分割されることになる。一方、対象領域の半径Rが配管500中心から界面までの高さKよりも小さい場合は、対象領域は界面と交わらず、半円弧状のままとなる。   First, the target area is set in the upper half (S216). FIG. 11A shows an example in which the outermost peripheral portion is the target region. Then, it is determined whether or not the radius R of the target area is larger than the height K from the center of the pipe 500 to the interface (S217). Here, when the radius R of the target area is larger than the height K from the center of the pipe 500 to the interface, the upper part of the target area is cut off by the interface and divided into two left and right parts. On the other hand, when the radius R of the target area is smaller than the height K from the center of the pipe 500 to the interface, the target area does not cross the interface and remains in a semicircular arc shape.

図11(a)、図11(b)は、対象領域の半径Rが配管500中心から界面までの高さKよりも大きい場合であり、図11(c)は、対象領域の半径Rが配管500中心から界面までの高さKよりも小さい場合である。   11A and 11B show a case where the radius R of the target region is larger than the height K from the center of the pipe 500 to the interface, and FIG. 11C shows that the radius R of the target region is the pipe. This is a case where the height from the 500 center to the interface is smaller than K.

対象領域の半径Rが配管500中心から界面までの高さKよりも大きい場合には(S217:Yes)、半径Rと配管500中心から界面までの高さKとから、対象領域の一方の領域の中心角θを算出する(S218)。ここで、図11(a)、図11(b)に示すように、sinθ=K/Rが成り立つため、角度θを算出することができる。なお、最外周部分を対象領域とした場合は、半径Rは、配管500の半径に等しく、高さKは、界面高さSから配管500の半径を引いた値に等しくなる。   When the radius R of the target area is larger than the height K from the center of the pipe 500 to the interface (S217: Yes), one area of the target area is calculated from the radius R and the height K from the center of the pipe 500 to the interface. Is calculated (S218). Here, as shown in FIGS. 11A and 11B, since sin θ = K / R holds, the angle θ can be calculated. When the outermost peripheral portion is the target region, the radius R is equal to the radius of the pipe 500, and the height K is equal to the value obtained by subtracting the radius of the pipe 500 from the interface height S.

一方、対象領域の半径Rが配管500中心から界面までの高さKよりも小さい場合には(S217:No)、一律にθ=90°とすればよい(S219)。   On the other hand, when the radius R of the target region is smaller than the height K from the center of the pipe 500 to the interface (S217: No), θ may be uniformly set to 90 ° (S219).

角度θが得られれば、領域の外周を弧とした半径R、中心角θの扇形の面積の2倍から、領域の内周を弧とした半径(R−積分幅d)、中心角θの扇形の面積の2倍を引くことで対象領域の面積を算出することができる(S220)。この面積に対応する区分の流速を乗じることで対象領域の流量が算出される(S221)。   If the angle θ is obtained, the radius R with the outer periphery of the region as an arc, the radius of the sector angle of the central angle θ from twice the sector area, the radius with the inner periphery of the region as an arc (R−integral width d), and the central angle θ The area of the target region can be calculated by subtracting twice the fan-shaped area (S220). The flow rate of the target region is calculated by multiplying the flow velocity of the section corresponding to this area (S221).

以上の対象領域の流量を算出する処理を上半分の全領域に対して繰り返す(S222)。そして、上半分の全領域に対して流量を算出する処理を行なうと(S222:Yes)、下半分および上半分の各領域の流量を合計する(S223)。   The above process for calculating the flow rate of the target area is repeated for the entire upper half area (S222). When the flow rate is calculated for the entire upper half region (S222: Yes), the flow rates of the lower and upper half regions are summed (S223).

以上、本実施形態の第1実施例について説明した。次に、本実施形態の第2実施例について説明する。第2実施例における超音波流量計は、第1実施例の超音波流量計に伝播時間差法による測定機能を付加したものである。   The first example of the present embodiment has been described above. Next, a second example of the present embodiment will be described. The ultrasonic flow meter in the second embodiment is obtained by adding a measurement function by the propagation time difference method to the ultrasonic flow meter of the first embodiment.

図12は、本発明の第2実施例に係る超音波流量計の構成を示すブロック図である。第1実施例と同じブロックについて同じ符号を付している。本例において、超音波流量計は配管500内を流れる被測定流体Fの流量を測定する。被測定流体Fは、配管500内をすべて満たす満水状態であってもよいし、上部に空間を有する非満水状態であってもよい。   FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic flowmeter according to the second embodiment of the present invention. The same reference numerals are assigned to the same blocks as in the first embodiment. In this example, the ultrasonic flowmeter measures the flow rate of the fluid F to be measured flowing through the pipe 500. The fluid F to be measured may be in a full water state that fills the entire pipe 500 or may be in a non-full state having a space in the upper part.

本図に示すように、第2実施例の超音波流量計は、超音波センサ210に加えて超音波センサ210aを備え、測定制御部100に替えて測定制御部101を備えている。超音波センサ210aは、配管500の上部で、超音波センサ210から斜めに出射された超音波信号を受信でき、超音波センサ210aが出射した超音波信号を超音波センサ210が受信できる位置に設置される。   As shown in the figure, the ultrasonic flowmeter of the second embodiment includes an ultrasonic sensor 210 a in addition to the ultrasonic sensor 210, and includes a measurement control unit 101 instead of the measurement control unit 100. The ultrasonic sensor 210a is installed in a position above the pipe 500 at a position where the ultrasonic sensor 210 can receive an ultrasonic signal obliquely emitted from the ultrasonic sensor 210 and the ultrasonic sensor 210 can receive an ultrasonic signal emitted from the ultrasonic sensor 210a. Is done.

測定制御部101は、出力制御部110、受信制御部120、流速プロファイル作成部130、反射信号強度プロファイル作成部140、界面判定部150、流量算出部160、測定結果出力部170、測定方法制御部180、伝播時間差法測定部190を備えている。   The measurement control unit 101 includes an output control unit 110, a reception control unit 120, a flow velocity profile creation unit 130, a reflected signal intensity profile creation unit 140, an interface determination unit 150, a flow rate calculation unit 160, a measurement result output unit 170, and a measurement method control unit. 180, a propagation time difference measurement unit 190 is provided.

測定方法制御部180は、伝播時間差法を用いた流量測定と、第1実施例に示したパルスドップラー法あるいは反射相関法を用いた流量測定の実行を制御する。伝播時間差法測定部190は、伝播時間差法を用いた流量測定を行なう。   The measurement method control unit 180 controls the flow rate measurement using the propagation time difference method and the flow rate measurement using the pulse Doppler method or the reflection correlation method shown in the first embodiment. The propagation time difference method measurement unit 190 performs flow rate measurement using the propagation time difference method.

第2実施例の超音波流量計における流量測定の手順について図13のフローチャートを参照して説明する。まず、測定に際しての各種設定を行なう(S301)。各種設定では、配管500の内径、超音波センサ210、210aの取付角度、被測定流体Fの密度・粘度、音速、その他パラメータ等の設定を行なう。   A flow measurement procedure in the ultrasonic flowmeter of the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. First, various settings for measurement are performed (S301). In various settings, the inner diameter of the pipe 500, the mounting angle of the ultrasonic sensors 210 and 210a, the density / viscosity of the fluid F to be measured, the speed of sound, and other parameters are set.

第2実施例では、最初に伝播時間差法を用いた測定を実行する(S302)。これは、被測定流体Fが満水状態であり、気泡等が少ない状態であれば、伝播時間差法による測定で高い精度が得られるからである。伝播時間差法を用いた測定では、超音波センサ210、210aとで交互に超音波信号を送受信して、それぞれの伝播時間を測定する。   In the second embodiment, first, measurement using the propagation time difference method is executed (S302). This is because if the fluid F to be measured is full and there are few bubbles or the like, high accuracy can be obtained by measurement using the propagation time difference method. In the measurement using the propagation time difference method, ultrasonic signals are alternately transmitted and received between the ultrasonic sensors 210 and 210a, and the respective propagation times are measured.

この結果、それぞれの超音波センサ210、210aで他方の超音波センサ210a、210が出射した超音波信号を所定の強度で受信できたかどうかを判定する(S303)。ここで、被測定流体Fが非満水状態であれば、他方からの超音波信号は受信することができず、被測定流体Fに気泡等が多ければ他方からの超音波信号の受信強度が弱くなり、いずれの場合も伝播時間差法での流量測定は適さない。   As a result, it is determined whether or not the ultrasonic signals emitted by the other ultrasonic sensors 210a and 210 can be received at a predetermined intensity by the respective ultrasonic sensors 210 and 210a (S303). Here, if the fluid F to be measured is in a non-full state, the ultrasonic signal from the other cannot be received. If the fluid F to be measured has many bubbles or the like, the reception intensity of the ultrasonic signal from the other is weak. In either case, flow rate measurement by the propagation time difference method is not suitable.

他方が出射した超音波信号を所定の強度で受信できた場合には(S303:Yes)、伝播時間差法による流量演算を行ない(S304)、得られた流量を測定結果として出力する(S307)。   When the ultrasonic signal emitted by the other side can be received at a predetermined intensity (S303: Yes), the flow rate is calculated by the propagation time difference method (S304), and the obtained flow rate is output as a measurement result (S307).

一方、他方が出射した超音波信号を所定の強度で受信できなかった場合には(S303:No)、第1実施例で示した流量測定を行なう。すなわち、パルスドップラー法あるいは反射相関法を用いた測定を実行し(S305)、受信信号強度プロファイルにより得られた界面高さと流速プロファイルとに基づいた流量演算を実行する(S306)。   On the other hand, when the ultrasonic signal emitted by the other cannot be received with a predetermined intensity (S303: No), the flow rate measurement shown in the first embodiment is performed. That is, the measurement using the pulse Doppler method or the reflection correlation method is executed (S305), and the flow rate calculation based on the interface height and the flow velocity profile obtained from the received signal intensity profile is executed (S306).

なお、第1実施例で示した流量測定でも測定ができない場合には、例えば、再度、(S302)以降の処理を繰り返し、それでも測定できない場合にアラームを出力するようにしてもよい。   If measurement is not possible even with the flow rate measurement shown in the first embodiment, for example, the processing after (S302) may be repeated again, and an alarm may be output if measurement is still not possible.

100…測定制御部、101…測定制御部、110…出力制御部、120…受信制御部、130…流速プロファイル作成部、140…反射信号強度プロファイル作成部、150…界面判定部、160…流量算出部、170…測定結果出力部、180…測定方法制御部、190…伝播時間差法測定部。210…超音波センサ、500…配管、510…超音波センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Measurement control part, 101 ... Measurement control part, 110 ... Output control part, 120 ... Reception control part, 130 ... Flow velocity profile creation part, 140 ... Reflection signal intensity profile creation part, 150 ... Interface determination part, 160 ... Flow rate calculation , 170 ... measurement result output unit, 180 ... measurement method control unit, 190 ... propagation time difference method measurement unit. 210 ... Ultrasonic sensor, 500 ... Piping, 510 ... Ultrasonic sensor

Claims (3)

被測定流体が流れる配管内に超音波パルスを出射し、前記被測定流体に含まれる超音波反射体からの反射信号に基づいて流速プロファイルを作成する超音波流量計であって、
前記反射信号の受信強度に基づいて反射信号強度プロファイルを作成する反射信号強度プロファイル作成部と、
前記反射信号強度プロファイルに基づいて界面位置を特定する界面判定部と、
前記流速プロファイルと、前記界面位置とに基づいて前記被測定流体の流量を算出する流量算出部とを備え、
前記流量算出部は、前記配管内を上下に分け、さらに半円弧状の複数の領域に分割し、それぞれの領域の界面位置以下の面積と、前記流速プロファイルから得られる流速とを乗じて得られる領域毎の流量を合計することで前記被測定流体の流量を算出することを特徴とする超音波流量計。
An ultrasonic flowmeter that emits an ultrasonic pulse into a pipe through which a fluid to be measured flows, and creates a flow velocity profile based on a reflected signal from an ultrasonic reflector included in the fluid to be measured,
A reflected signal intensity profile creating unit that creates a reflected signal intensity profile based on the received intensity of the reflected signal;
An interface determination unit for specifying an interface position based on the reflected signal intensity profile;
Bei example and the flow velocity profile, and a flow rate calculation unit for calculating a flow rate of the fluid to be measured on the basis of said interface position,
The flow rate calculation unit is obtained by dividing the inside of the pipe into upper and lower parts, further dividing into a plurality of semicircular arc regions, and multiplying the area below the interface position of each region by the flow velocity obtained from the flow velocity profile. An ultrasonic flowmeter that calculates the flow rate of the fluid to be measured by summing the flow rates for each region .
前記界面判定部は、前記反射信号強度プロファイルにおける反射信号強度の所定基準以上の極大位置を界面位置と特定することを特徴とする請求項1に記載の超音波流量計。   2. The ultrasonic flowmeter according to claim 1, wherein the interface determination unit specifies a maximum position that is equal to or greater than a predetermined reference of the reflected signal intensity in the reflected signal intensity profile as an interface position. 伝播時間差法による流量測定を行なう伝播時間差法測定部をさらに備え、  It further includes a propagation time difference method measurement unit that performs flow rate measurement by the propagation time difference method,
前記流量算出部は、伝播時間差法での測定結果が所定の基準を満たさない場合に、前記流速プロファイルと前記界面位置とに基づいた流量算出を行なうことを特徴とする請求項1または2に記載の超音波流量計。  3. The flow rate calculation unit performs flow rate calculation based on the flow velocity profile and the interface position when a measurement result by a propagation time difference method does not satisfy a predetermined reference. Ultrasonic flow meter.
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