JP7092584B2 - 流量計、流量計測方法、流量演算装置、および超音波流量計 - Google Patents
流量計、流量計測方法、流量演算装置、および超音波流量計 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7092584B2 JP7092584B2 JP2018132090A JP2018132090A JP7092584B2 JP 7092584 B2 JP7092584 B2 JP 7092584B2 JP 2018132090 A JP2018132090 A JP 2018132090A JP 2018132090 A JP2018132090 A JP 2018132090A JP 7092584 B2 JP7092584 B2 JP 7092584B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow rate
- measured
- integer
- processing
- measured flow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
[流量計]
まず、図1を参照して、本実施の形態にかかる流量計1について説明する。図1は、流量計の構成を示すブロック図である。
計算した流量をデジタルフィルタ処理する場合、処理に用いるデジタルフィルタとして、従来のIIRのほかにFIR(finite impulse response:有限インパルス応答)フィルタがある。
この際、IIRフィルタの場合、前述した式(1)を用いて、i番目の計測流量X(i)、i-1番目の処理流量Y(i-1)、およびフィルタ係数αだけで、i番目の処理流量をY(i)を計算できる。
しかしながら、IIRフィルタでは、過去に計算した処理流量Y(i-1)を用いているため、過去の処理流量に影響されやすく、安定するまでにある程度の時間が必要となる。安定するまでの時間を短くしようとすると、脈動の影響を十分に低減することができない。安定するまでの時間低減と脈動の影響低減とは二律背反であり、IIRフィルタではその両方を追い求めることはできない。
しかしながら、FIRフィルタでは、過去に計算した処理流量Y(i-1)を用いず、新たな処理流量Y(i)ごとに、過去に得られた計測流量X(i-N)~X(i)から計算し直している。
これにより、新たな処理流量に対する過去の処理流量の影響がなくなり、安定するまでに必要な時間を短縮できる。また、係数を調整することで脈動の影響を十分に低減することができる。
次に、本実施の形態にかかる流量計1の構成について詳細に説明する。
図1に示すように、流量計1は、計測対象気体が流れる円筒形状の測定管Pと、測定管Pの外周面のうち計測対象気体が流れる方向に対して上流側と下流側にそれぞれ取り付けられた一対のトランスデューサTD1,TD2と、これらTD1,TD2で検出された検出信号を信号処理して流量を計算出力する流量演算装置10とから構成されている。
記憶部12は、半導体メモリやハードディスクなどの記憶装置からなり、流量演算装置10での流量計測動作に用いる各種処理データやプログラムを記憶する機能を有している。
次に、本実施の形態にかかる流量計1の動作について説明する。流量計1の主な動作として、流量計測部13における流量計測動作と、フィルタ処理部14におけるフィルタ処理動作がある。ここでは、新たなi(iは0以上の整数)番目の計測流量X[i]を計算するごとに、同じくi番目の処理流量Y[i]を計算する場合について説明する。
まず、図2を参照して、流量計1の流量計測部13における流量計測動作について説明する。図2は、流量計測処理を示すフローチャートである。
流量計測部13は、一定の周期で図2の流量計測処理を実行することにより、計測流量Xと処理流量Yとを計算する。
続いて、流量計測部13は、検出したU1,U2の送受信時刻の時刻差からU1,U2の伝搬時間t1,t2を計算し(ステップS101)、U1,U2の伝搬距離Lとt1,t2とに基づいて、U1,U2の音速cを計算する(ステップS102)。
この後、流量計測部13は、平均流速Vと測定管Pの面積Sとに基づいて、計測流量X[i]を計算し、記憶部12に保存する(ステップS105)。
図2では、新たな計測流量X[i]が計測されるごとに、これに対応する処理流量Y[i]を計算する場合を例として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、複数個の処理流量Y[i]をまとめて計算してもよい。
次に、図3および図4を参照して、脈動影響のシミュレーション結果について説明する。図3は、超音波信号の伝搬時間に対する脈動の影響を示すグラフである。図4は、図3の要部拡大グラフである。
このように、本実施の形態は、フィルタ処理部14が、記憶部12に保存されている過去の計測流量XをFIRフィルタでデジタルフィルタ処理することにより、計測流量Xに含まれる脈動の影響を低減した処理流量Yを計算するようにしたものである。
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
Claims (4)
- 入力された検出信号に基づいて測定管内を流れる流体の流量を計測し、測定管内を流れる流体の流量を計測して得られた計測流量を記憶部に保存する流量計測部と、
前記記憶部に保存されている過去の計測流量をFIRフィルタでデジタルフィルタ処理することにより、前記計測流量に含まれる脈動の影響を低減した処理流量を計算するフィルタ処理部とを備え、
前記フィルタ処理部は、N(Nは2以上の整数)次のFIRフィルタによりi(iは0以上の整数)番目の計測流量X[i]と対応するi番目の処理流量Y[i]を計算する際、N+1個の計測流量X[i-j](j=0~Nの整数)と、予め設定されているN+1個の係数k[j]とを積和演算することにより、前記処理流量Y[i]を計算する
ことを特徴とする流量計。 - 流量計で用いられる流量計測方法であって、
流量計測部が、測定管内を流れる流体の流量を計測して得られた計測流量を記憶部に保存する流量計測ステップと、
フィルタ処理部が、前記記憶部に保存されている過去の計測流量をFIRフィルタでデジタルフィルタ処理することにより、前記計測流量に含まれる脈動の影響を低減した処理流量を計算するフィルタ処理ステップとを備え、
前記フィルタ処理ステップは、N(Nは2以上の整数)次のFIRフィルタによりi(iは0以上の整数)番目の計測流量X[i]と対応するi番目の処理流量Y[i]を計算する際、N+1個の計測流量X[i-j](j=0~Nの整数)と、予め設定されているN+1個の係数k[j]とを積和演算することにより、前記処理流量Y[i]を計算するステップを含む
ことを特徴とする流量計測方法。 - 流量計で用いられる流量演算装置であって、
入力された検出信号に基づいて測定管内を流れる流体の流量を計測し、得られた計測流量を記憶部に保存する流量計測部と、
前記記憶部に保存されている過去の計測流量をFIRフィルタでデジタルフィルタ処理することにより、前記計測流量に含まれる脈動の影響を低減した処理流量を計算するフィルタ処理部とを備え、
前記フィルタ処理部は、N(Nは2以上の整数)次のFIRフィルタによりi(iは0以上の整数)番目の計測流量X[i]と対応するi番目の処理流量Y[i]を計算する際、N+1個の計測流量X[i-j](j=0~Nの整数)と、予め設定されているN+1個の係数k[j]とを積和演算することにより、前記処理流量Y[i]を計算する
ことを特徴とする流量演算装置。 - 測定管内を流れる気体内で超音波信号を送受信することにより気体流量を計測する超音波流量計であって、
入力された検出信号に基づいて測定管内を流れる流体の流量を計測し、得られた計測流量を記憶部に保存する流量計測部と、
前記記憶部に保存されている過去の計測流量をFIRフィルタでデジタルフィルタ処理することにより、前記計測流量に含まれる脈動の影響を低減した処理流量を計算するフィルタ処理部とを備え、
前記フィルタ処理部は、N(Nは2以上の整数)次のFIRフィルタによりi(iは0以上の整数)番目の計測流量X[i]と対応するi番目の処理流量Y[i]を計算する際、N+1個の計測流量X[i-j](j=0~Nの整数)と、予め設定されているN+1個の係数k[j]とを積和演算することにより、前記処理流量Y[i]を計算する
ことを特徴とする超音波流量計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018132090A JP7092584B2 (ja) | 2018-07-12 | 2018-07-12 | 流量計、流量計測方法、流量演算装置、および超音波流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018132090A JP7092584B2 (ja) | 2018-07-12 | 2018-07-12 | 流量計、流量計測方法、流量演算装置、および超音波流量計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020008510A JP2020008510A (ja) | 2020-01-16 |
JP7092584B2 true JP7092584B2 (ja) | 2022-06-28 |
Family
ID=69151546
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018132090A Active JP7092584B2 (ja) | 2018-07-12 | 2018-07-12 | 流量計、流量計測方法、流量演算装置、および超音波流量計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7092584B2 (ja) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3562379B2 (ja) | 1999-04-14 | 2004-09-08 | 松下電器産業株式会社 | 流量計 |
JP4180396B2 (ja) | 2003-02-10 | 2008-11-12 | 松下電器産業株式会社 | 超音波流量計および超音波による流量計測方法 |
JP4859295B2 (ja) | 2001-07-11 | 2012-01-25 | 東京瓦斯株式会社 | 流量計測方法および流量計測装置ならびにガスメータ |
JP5249586B2 (ja) | 2004-12-29 | 2013-07-31 | マイクロ・モーション・インコーポレーテッド | 流量計のための高速周波数・位相推定 |
JP5860965B2 (ja) | 2011-09-19 | 2016-02-16 | マイクロ モーション インコーポレイテッド | 平均流量を決定するための振動型流量計及び方法 |
JP6737621B2 (ja) | 2016-04-05 | 2020-08-12 | 日本電信電話株式会社 | 流体測定装置 |
JP7027744B2 (ja) | 2016-09-13 | 2022-03-02 | 富士電機株式会社 | 超音波流量計 |
-
2018
- 2018-07-12 JP JP2018132090A patent/JP7092584B2/ja active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3562379B2 (ja) | 1999-04-14 | 2004-09-08 | 松下電器産業株式会社 | 流量計 |
JP4859295B2 (ja) | 2001-07-11 | 2012-01-25 | 東京瓦斯株式会社 | 流量計測方法および流量計測装置ならびにガスメータ |
JP4180396B2 (ja) | 2003-02-10 | 2008-11-12 | 松下電器産業株式会社 | 超音波流量計および超音波による流量計測方法 |
JP5249586B2 (ja) | 2004-12-29 | 2013-07-31 | マイクロ・モーション・インコーポレーテッド | 流量計のための高速周波数・位相推定 |
JP5860965B2 (ja) | 2011-09-19 | 2016-02-16 | マイクロ モーション インコーポレイテッド | 平均流量を決定するための振動型流量計及び方法 |
JP6737621B2 (ja) | 2016-04-05 | 2020-08-12 | 日本電信電話株式会社 | 流体測定装置 |
JP7027744B2 (ja) | 2016-09-13 | 2022-03-02 | 富士電機株式会社 | 超音波流量計 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020008510A (ja) | 2020-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2702666C (en) | A method and system for detecting deposit buildup within an ultrasonic flow meter | |
RU2446393C2 (ru) | Способ диагностики шероховатости трубопровода и ультразвуковой расходомер | |
CA2888939C (en) | Ultrasonic flow metering system with an upstream pressure transducer | |
WO2017004887A1 (zh) | 一种时差式超声波流量测量方法及装置 | |
EP2733471B1 (en) | Ultrasonic flow-meter | |
US11549841B2 (en) | Ultrasonic meter employing two or more dissimilar chordal multipath integration methods in one body | |
CN103403503A (zh) | 处理液用流量计 | |
JP5860965B2 (ja) | 平均流量を決定するための振動型流量計及び方法 | |
JP7092584B2 (ja) | 流量計、流量計測方法、流量演算装置、および超音波流量計 | |
JP5850016B2 (ja) | フィールド機器 | |
JP2007051913A (ja) | 超音波流量計の補正方法 | |
JP2020063974A (ja) | 超音波流量計、流量計測方法、および流量演算装置 | |
JP7343350B2 (ja) | 超音波流量計および流量計測方法 | |
JP2020532716A (ja) | 振動計の基準トレース可能な検証 | |
WO2021072667A1 (zh) | 一种高精度科式流量计的检测方法 | |
JP3470872B2 (ja) | 流量計および流量計測方法 | |
JP2013217780A (ja) | 超音波流量計 | |
JP4266489B2 (ja) | 超音波ガスメータ | |
JP4859295B2 (ja) | 流量計測方法および流量計測装置ならびにガスメータ | |
EP4182642A1 (en) | Using a stiffness measurement to compensate a fluid property measurement | |
JP2001004418A (ja) | ガスメータ | |
JP7343351B2 (ja) | 超音波流量計および流量計測方法 | |
JP5290122B2 (ja) | ガスメータ | |
JP4688252B2 (ja) | 超音波流量計 | |
JP2023010245A (ja) | オフセット推定装置及びオフセット推定方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210324 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220117 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220215 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20220406 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220427 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220524 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220616 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7092584 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |