JPH0339246B2 - - Google Patents
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- JPH0339246B2 JPH0339246B2 JP57124612A JP12461282A JPH0339246B2 JP H0339246 B2 JPH0339246 B2 JP H0339246B2 JP 57124612 A JP57124612 A JP 57124612A JP 12461282 A JP12461282 A JP 12461282A JP H0339246 B2 JPH0339246 B2 JP H0339246B2
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- JP
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- ultrasonic
- state
- mode
- propagation
- propagation path
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
- G01F1/667—Arrangements of transducers for ultrasonic flowmeters; Circuits for operating ultrasonic flowmeters
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は超音波流量計に関し、特に被測定流
体が流れる管路の口径に関係なく精度の向上を達
することができる超音波流量計を提案しようとす
るものである。
体が流れる管路の口径に関係なく精度の向上を達
することができる超音波流量計を提案しようとす
るものである。
＜従来の説明＞
従来の超音波流量計は被測定流体が流れる管路
に対して斜めに対向して一対の超音波送受波器を
取付け、この超音波送受波器から交互に超音波パ
ルスを発射して流れに対して順方向と逆方向に超
音波パルスを伝播させ、その伝播時間T1，T2を
測定し、この伝播時間T1，T2から流体の流速を
知り、流量を測定する測定方式を採るものが普通
である。
に対して斜めに対向して一対の超音波送受波器を
取付け、この超音波送受波器から交互に超音波パ
ルスを発射して流れに対して順方向と逆方向に超
音波パルスを伝播させ、その伝播時間T1，T2を
測定し、この伝播時間T1，T2から流体の流速を
知り、流量を測定する測定方式を採るものが普通
である。
＜従来の欠点＞
従来の測定方式によるとき次のような欠点が生
じる。
じる。
流体が流れる管路の口径Ｄが小さくなるに従
つて測定精度が悪くなる欠点がある。つまり超
音波パルスの伝播距離は口径Ｄに比例して変化
する。従つて口径の大きい流量計の場合には超
音波パルスの伝播時間T1，T2は比較的長にた
め、時間測定手段にわずかな測定誤差が存在し
たとしてもその割合は小さい。よつて時間測定
手段の測定誤差は流量測定精度に大く影響しな
い。
つて測定精度が悪くなる欠点がある。つまり超
音波パルスの伝播距離は口径Ｄに比例して変化
する。従つて口径の大きい流量計の場合には超
音波パルスの伝播時間T1，T2は比較的長にた
め、時間測定手段にわずかな測定誤差が存在し
たとしてもその割合は小さい。よつて時間測定
手段の測定誤差は流量測定精度に大く影響しな
い。
これに対し口径が小さい流量計では超音波パ
ルスの伝播時間T1，T2が短くなるため時間測
定手段の測定誤差値の割合は大きくなる。よつ
て従来の超音波流量計では口径Ｄが小さくなる
に従つて時間測定手段の測定精度を高めなけれ
ばならないが、現実に伝播時間測定精度の向上
には限界があり、この点で口径の小さい超音波
流量計の測定精度は悪くなる欠点がある。
ルスの伝播時間T1，T2が短くなるため時間測
定手段の測定誤差値の割合は大きくなる。よつ
て従来の超音波流量計では口径Ｄが小さくなる
に従つて時間測定手段の測定精度を高めなけれ
ばならないが、現実に伝播時間測定精度の向上
には限界があり、この点で口径の小さい超音波
流量計の測定精度は悪くなる欠点がある。
また従来の測定方式によれば超音波パルスを
間欠的に発射してその伝播時間を測定するもの
であるから流体に異物が混入した場合に、その
異物が超音波通路を通過した際に超音波が減衰
し、この減衰によつても誤差が発生する。つま
り超音波パルスの受信側では受波した超音波パ
ルスが所定レベルを越えたときを受波時点とし
ている。従つて例えば超音波パルスの立上りが
遅れると、その遅れ相当分は測定誤差となる。
間欠的に発射してその伝播時間を測定するもの
であるから流体に異物が混入した場合に、その
異物が超音波通路を通過した際に超音波が減衰
し、この減衰によつても誤差が発生する。つま
り超音波パルスの受信側では受波した超音波パ
ルスが所定レベルを越えたときを受波時点とし
ている。従つて例えば超音波パルスの立上りが
遅れると、その遅れ相当分は測定誤差となる。
超音波送受波器は共振素子であるため励振さ
れても瞬時に大振幅で振動し難い。このことは
特に送波器として動作させる場合、短時間に強
力な超音波を発射させるには励振電圧を高く採
らなければならないことを意味し、励振回路の
出力を高電圧出力にしなければならず信頼性等
を考慮すればコスト高となる欠点がある。
れても瞬時に大振幅で振動し難い。このことは
特に送波器として動作させる場合、短時間に強
力な超音波を発射させるには励振電圧を高く採
らなければならないことを意味し、励振回路の
出力を高電圧出力にしなければならず信頼性等
を考慮すればコスト高となる欠点がある。
＜発明の目的＞
この発明は上述した，，の欠点を解消す
ることができる超音波流量計を提供しようとする
ものである。
ることができる超音波流量計を提供しようとする
ものである。
＜発明の概要＞
この発明では第モードと第２モードで動作する
測定手段を設け、第１モードでは管路に斜めに対
向して取付けた一対の超音波送受波器の受波器の
相互を結ぶ超音波伝播路をフエイズロツクループ
に接続し、このフエイズロツクループより音波が
流体の流れに対して順方向と逆方向に伝播する第
１と第２の状態におけるフエイズロツクループの
発振周波数をそれぞれ測定する。
測定手段を設け、第１モードでは管路に斜めに対
向して取付けた一対の超音波送受波器の受波器の
相互を結ぶ超音波伝播路をフエイズロツクループ
に接続し、このフエイズロツクループより音波が
流体の流れに対して順方向と逆方向に伝播する第
１と第２の状態におけるフエイズロツクループの
発振周波数をそれぞれ測定する。
更に第２モードでは従来の測定方式と同様の方
式より超音波送受波器間の音波伝播時間T1，T2
の概略値を求める。
式より超音波送受波器間の音波伝播時間T1，T2
の概略値を求める。
これら第１、第２モードによつて求めた２つの
周波数f1とf2及び音波伝播時間T1，T2により流体
の流速を算出するように構成したものである。
周波数f1とf2及び音波伝播時間T1，T2により流体
の流速を算出するように構成したものである。
従つてこの発明によれば第１モードではフエイ
ズロツクループは一定時間連続して動作し、その
ときのVCOの発振周波数を測定するものである
から、口径の違いによる測定誤差が表われること
がない。また連続波の周波数を測定するものであ
るから異物の通風により一時的に超音波の受波信
号が跡切れても測定誤差が発生することもない。
超音波送受波器は一定時間連続して超音波を送波
する動作を行なうから低電圧の励振信号でも充分
なレベルの超音波を発射させることができる利点
が得られ、上述した，，の欠点を一掃する
ことができる。
ズロツクループは一定時間連続して動作し、その
ときのVCOの発振周波数を測定するものである
から、口径の違いによる測定誤差が表われること
がない。また連続波の周波数を測定するものであ
るから異物の通風により一時的に超音波の受波信
号が跡切れても測定誤差が発生することもない。
超音波送受波器は一定時間連続して超音波を送波
する動作を行なうから低電圧の励振信号でも充分
なレベルの超音波を発射させることができる利点
が得られ、上述した，，の欠点を一掃する
ことができる。
＜発明の実施例＞
第１図にこの発明の実施例を示す。図中１は超
音波伝播路、２はフエイズロツクループ、３はモ
ード切換スイツチ、４は第１モードにおいてフエ
イズロツクループ２の発振周波数を測定する動作
及び第２モードにおいて超音波伝播路１の音波伝
播時間を測定する動作を行なう測定手段である。
この測定手段４はマイクロコンピユータ５と時間
測定回路６とによつて構成される。またこのコン
ピユータ５はモード切換スイツチ３、切換器１２
の切換制御動作も行なうものとする。
音波伝播路、２はフエイズロツクループ、３はモ
ード切換スイツチ、４は第１モードにおいてフエ
イズロツクループ２の発振周波数を測定する動作
及び第２モードにおいて超音波伝播路１の音波伝
播時間を測定する動作を行なう測定手段である。
この測定手段４はマイクロコンピユータ５と時間
測定回路６とによつて構成される。またこのコン
ピユータ５はモード切換スイツチ３、切換器１２
の切換制御動作も行なうものとする。
超音波伝播路１はここでは次のような構成のも
のを指すものとする。つまり流体が流れる管路７
を挟んで互に斜めに対向して取付けられた一対の
超音波送受波器８ａ，８ｂと超音波励振器９と、
超音波増幅器１１と、切換器１２とにより構成さ
れ、入力端子１３と出力端子１４の間を超音波伝
送路と称することとする。
のを指すものとする。つまり流体が流れる管路７
を挟んで互に斜めに対向して取付けられた一対の
超音波送受波器８ａ，８ｂと超音波励振器９と、
超音波増幅器１１と、切換器１２とにより構成さ
れ、入力端子１３と出力端子１４の間を超音波伝
送路と称することとする。
また切換器１２は励振器９と増幅器１１に対し
超音波送受波器８ａ，８ｂの接続関係を切換える
動作を行なう。ここでは超音波送受波器８ａ送波
器として接続し、８ｂを受波器として接続した状
態を第１の状態、その反対の接続状態を第２の状
態と称することとする。
超音波送受波器８ａ，８ｂの接続関係を切換える
動作を行なう。ここでは超音波送受波器８ａ送波
器として接続し、８ｂを受波器として接続した状
態を第１の状態、その反対の接続状態を第２の状
態と称することとする。
フエイズロツクループ２は周知のように位相比
較器１５と低域フイルタ１６とVCO１７とから
成る閉ループによつて構成され、VCO１７の発
振信号をこの例では直接位相比較器１５の一方の
入力端子１５ａに与えると共にモード切換スイツ
チ３を通じて超音波伝播路１の入力端子１３に与
える。超音波伝播路１を通過した超音波信号１８
は出力端子１４から取出され、位相比較器１５の
他方の入力端子１５ｂに供給する。このようにモ
ード切換スイツチ３を接点３ａに切換えVCO１
７の発振信号を超音波伝播路１に与える状態を第
１モードと称することとする。
較器１５と低域フイルタ１６とVCO１７とから
成る閉ループによつて構成され、VCO１７の発
振信号をこの例では直接位相比較器１５の一方の
入力端子１５ａに与えると共にモード切換スイツ
チ３を通じて超音波伝播路１の入力端子１３に与
える。超音波伝播路１を通過した超音波信号１８
は出力端子１４から取出され、位相比較器１５の
他方の入力端子１５ｂに供給する。このようにモ
ード切換スイツチ３を接点３ａに切換えVCO１
７の発振信号を超音波伝播路１に与える状態を第
１モードと称することとする。
第１モードではVCO１７の発振信号の位相と
超音波伝播路１を通過した超音波信号１８の位相
が予め決められた一定の関係、つまり例えば同位
相となるようにVCO１７の発振周波数を制御す
る。VCO１７の発振周波数は測定手段４に取込
まれその周波数が測定される。VCO１７の発振
周波数は切換器１２の第１の状態と第２の状態に
おいて異なる値を呈する。つまり流体が矢印１９
の方向に流速ｕで流れているものとすると、超音
波が流れに対して順方向に伝播する状態に切換器
１２が切換わつているときの発振周波数f1、流れ
に逆らつて伝播するときの発振周波数をf2とする
と、 f1＝n1・Ｃ＋ｕ・sinθ／Ｄ／cosθ ……(1) f2＝n2・Ｃ−ｕ・sinθ／Ｄ／cosθ ……(2) Ｄ：管路７の口径、Ｃ：音速、θ：超音波送受
波器８ａ，８ｂの対向角、n1，n2：超音波送受波
器８ａ，８ｂ間に存在する超音波の波の数（これ
は整数となる） ここで Ｃ＋ｕ・sinθ／Ｄ／cosθ及びＣ−ｕ・sinθ／Ｄ／c
osθ は超音波送受波器８ａ，８ｂの相互間の音波伝播
時間の逆数１／T1，１／T2に相当する。よつて第１式 及び第２式は次のように書換えることができる。
超音波伝播路１を通過した超音波信号１８の位相
が予め決められた一定の関係、つまり例えば同位
相となるようにVCO１７の発振周波数を制御す
る。VCO１７の発振周波数は測定手段４に取込
まれその周波数が測定される。VCO１７の発振
周波数は切換器１２の第１の状態と第２の状態に
おいて異なる値を呈する。つまり流体が矢印１９
の方向に流速ｕで流れているものとすると、超音
波が流れに対して順方向に伝播する状態に切換器
１２が切換わつているときの発振周波数f1、流れ
に逆らつて伝播するときの発振周波数をf2とする
と、 f1＝n1・Ｃ＋ｕ・sinθ／Ｄ／cosθ ……(1) f2＝n2・Ｃ−ｕ・sinθ／Ｄ／cosθ ……(2) Ｄ：管路７の口径、Ｃ：音速、θ：超音波送受
波器８ａ，８ｂの対向角、n1，n2：超音波送受波
器８ａ，８ｂ間に存在する超音波の波の数（これ
は整数となる） ここで Ｃ＋ｕ・sinθ／Ｄ／cosθ及びＣ−ｕ・sinθ／Ｄ／c
osθ は超音波送受波器８ａ，８ｂの相互間の音波伝播
時間の逆数１／T1，１／T2に相当する。よつて第１式 及び第２式は次のように書換えることができる。
f1＝n1・１／T1 ……(1)′
f2＝n2・１／T2 ……(2)′
次にモード切換スイツチ３を接点３ｂ側に切換
え、第２モードに切換える。第２モードではマイ
クロコンピユータ５が励振器９の入力側に接続さ
れ、これと共に励振器９に与えられる信号は時間
測定回路６の一方の入力端子６ａに与えられる。
またマイクロコンピユータ５から励振器９に与え
られた信号は超音波伝播路１を通過して時間検出
回路６の他方の入力端子６ｂに与えられる。
え、第２モードに切換える。第２モードではマイ
クロコンピユータ５が励振器９の入力側に接続さ
れ、これと共に励振器９に与えられる信号は時間
測定回路６の一方の入力端子６ａに与えられる。
またマイクロコンピユータ５から励振器９に与え
られた信号は超音波伝播路１を通過して時間検出
回路６の他方の入力端子６ｂに与えられる。
＜発明の測定原理の説明＞
このようにして、第２モードでは超音波伝播路
１の実際上の音波伝播時間T1′とT2′を測定する。
実際の音波伝播時間T1′とT2′には誤差δ1とδ2が含
まれている。よつて T1′＝Ｄ／cosθ／Ｃ＋υ sinθ＋δ1＝T1＋δ1……
(3) T2′＝Ｄ／cosθ／Ｃ＋υ sinθ＋δ2＝T2＋δ2……
(4) となる。これら第１式から第４式において、口径
Ｄと角度θは概知、f1，f2及びT1′，T2′は測定値
として得られる。これに対してｃ，ｕ，n1，n2，
T1，T2，δ1，δ2は未知数である。
１の実際上の音波伝播時間T1′とT2′を測定する。
実際の音波伝播時間T1′とT2′には誤差δ1とδ2が含
まれている。よつて T1′＝Ｄ／cosθ／Ｃ＋υ sinθ＋δ1＝T1＋δ1……
(3) T2′＝Ｄ／cosθ／Ｃ＋υ sinθ＋δ2＝T2＋δ2……
(4) となる。これら第１式から第４式において、口径
Ｄと角度θは概知、f1，f2及びT1′，T2′は測定値
として得られる。これに対してｃ，ｕ，n1，n2，
T1，T2，δ1，δ2は未知数である。
ここで第１式に第３式を代入すると
f1＝n1／T1＝n1（T1′−δ1）-1
n1＝f1・T1′−f1・δ1 ……(5)
n1は整数であるから
｜f1・δ1｜＜１／２ ……(6)
であるならばf1・T1′によつてn1が求められる。
即ち伝播時間T1′の測定誤差δ1は超音波周期の
１／２以下ならば良いことになる。この条件を満
すためにはf1＝数百ｋHz〜1MHzとすると、δ1＜
1μs程度の精度で伝播時間T1′を測定すればよいこ
ととなる。この測定のためにはカウンタと数ＭHz
のクロツク信号が有れば簡単に実現できる数値で
ある。
即ち伝播時間T1′の測定誤差δ1は超音波周期の
１／２以下ならば良いことになる。この条件を満
すためにはf1＝数百ｋHz〜1MHzとすると、δ1＜
1μs程度の精度で伝播時間T1′を測定すればよいこ
ととなる。この測定のためにはカウンタと数ＭHz
のクロツク信号が有れば簡単に実現できる数値で
ある。
同様にしてn2を求め、第１式と第２式を解く
と、 υ＝Ｄ／sin2θ・n2f1−n1f2／n1・n2 ……(7) が得られる。第７式から流体の流速ｕを求めるこ
とができる。
と、 υ＝Ｄ／sin2θ・n2f1−n1f2／n1・n2 ……(7) が得られる。第７式から流体の流速ｕを求めるこ
とができる。
ここで仮にn1＝n2＝ｎならば
υ＝１／ｎ・Ｄ／sinθ（f1−f2） ……(7)′
となる。これらの演算はマイクロコンピユータ５
において実行され、その演算結果が出力ポート２
１から出力される。
において実行され、その演算結果が出力ポート２
１から出力される。
＜発明の効果＞
上述したようにこの発明によれば第１モードに
おいては超音波伝播路１を含むフエイズロツクル
ープ２の発振周波数f1，f2を測定し、第２モード
においては超音波伝播路１の音波伝播時間T1′，
T2′を測定する。第１モードにおける周波数f1，f2
の測定は口径Ｄの大小に何等左右されない。この
ため管路７の口径Ｄが小さい場合でも正確に
VCO１７の発振周波数を測定できる。然も第２
モードにおける伝播時間T1′，T2′は単にn1，n2の
値を決めるだけに利用するものであるから、その
精度は高精度を要求されない。従つて管路７の口
径Ｄが小さく、音波の伝播時間T1′，T2′の測定精
度が悪くても流速ｕの精度に影響はなく、よつて
口径Ｄの大小に関係なく精度の高い流速を測定で
き、これにより正確な流量を求めることができ
る。これは従来技術のの欠点を解消したことと
なる。尚伝播時間T1′，T2′の測定は上記したよう
にn1，n2を決めるだけのものであるため第２モー
ドの頻度の第１モードと比較して１：１の頻度で
実行しなくてもよく、第１モードの頻度より少な
くてよい。
おいては超音波伝播路１を含むフエイズロツクル
ープ２の発振周波数f1，f2を測定し、第２モード
においては超音波伝播路１の音波伝播時間T1′，
T2′を測定する。第１モードにおける周波数f1，f2
の測定は口径Ｄの大小に何等左右されない。この
ため管路７の口径Ｄが小さい場合でも正確に
VCO１７の発振周波数を測定できる。然も第２
モードにおける伝播時間T1′，T2′は単にn1，n2の
値を決めるだけに利用するものであるから、その
精度は高精度を要求されない。従つて管路７の口
径Ｄが小さく、音波の伝播時間T1′，T2′の測定精
度が悪くても流速ｕの精度に影響はなく、よつて
口径Ｄの大小に関係なく精度の高い流速を測定で
き、これにより正確な流量を求めることができ
る。これは従来技術のの欠点を解消したことと
なる。尚伝播時間T1′，T2′の測定は上記したよう
にn1，n2を決めるだけのものであるため第２モー
ドの頻度の第１モードと比較して１：１の頻度で
実行しなくてもよく、第１モードの頻度より少な
くてよい。
更に第１モードにおける周波数測定において切
換器１２の切換え周期はフエイズロツクループ２
が安定な発振状態になるまでの充分な時間を採
る。従つて従来の測定方式における超音波パルス
の持続時間と比較すれば、第１モードにおける超
音波信号は充分長いつまり連続波と見ることがで
き、特にその周波数を測定するものであるから、
流体に異物が混入し、この異物によつて超音波の
受波信号が減衰しても、これによる測定誤差が発
生するおそれはない。また超音波信号が従来の超
音波パルスと比較してほぼ連続波と見なすことが
できることから受信用増幅器１１に高速AGCを
付設することにより異物による超音波の減衰によ
る影響を更に少なくすることができる。よつてこ
れは従来技術のの欠点を解消したことになる。
換器１２の切換え周期はフエイズロツクループ２
が安定な発振状態になるまでの充分な時間を採
る。従つて従来の測定方式における超音波パルス
の持続時間と比較すれば、第１モードにおける超
音波信号は充分長いつまり連続波と見ることがで
き、特にその周波数を測定するものであるから、
流体に異物が混入し、この異物によつて超音波の
受波信号が減衰しても、これによる測定誤差が発
生するおそれはない。また超音波信号が従来の超
音波パルスと比較してほぼ連続波と見なすことが
できることから受信用増幅器１１に高速AGCを
付設することにより異物による超音波の減衰によ
る影響を更に少なくすることができる。よつてこ
れは従来技術のの欠点を解消したことになる。
また超音波送受波器８ａ，８ｂの励振時間を長
く採ることから低電圧の励振信号でも充分に超音
波送受波器８ａ，８ｂを励振できる。よつて励振
器９の負担を軽減でき、コストダウンも期待でき
る。従つてこれは従来技術のの欠点を解消でき
る。
く採ることから低電圧の励振信号でも充分に超音
波送受波器８ａ，８ｂを励振できる。よつて励振
器９の負担を軽減でき、コストダウンも期待でき
る。従つてこれは従来技術のの欠点を解消でき
る。
上述したようにこの発明によれば従来技術が持
つ欠点，，の全てを解消することができ、
小口径の流量計でも高精度のものを提供できる実
益が得られる。
つ欠点，，の全てを解消することができ、
小口径の流量計でも高精度のものを提供できる実
益が得られる。
＜発明の他の実施例＞
第２図以下にこの発明の他の実施例を示す。第
２図の例ではフエイズロツクループ２において
VCO１７の後段に分周器２２を設けると共に位
相比較器１５と低減波器１６との間に電圧加算
回路２３を設けた例を示す。VCO１７後段に分
周器２２を設け、その分周出力を位相比較器１５
と超音波送波路１に供給することにより第１モー
ドにおける周波数測定の分解能を向上させること
ができる。また電圧加算回路２３を設け、この電
圧加算回路２３において位相比較出力電圧に例え
ばマイクロコンピユータ５から制御電圧を加える
ことによりVCO１７の動作点を変えることがで
きる。VCO１７の動作点を動かすことによりそ
の発振周波数f1，f2を変えることができ、これに
よりn1，n2も変えることができる。よつて発振周
波数f1とf2を監視してn1とn2を一定の関係に保つ
ことができ、例えばn1＝n2になるように制御する
こともできる。
２図の例ではフエイズロツクループ２において
VCO１７の後段に分周器２２を設けると共に位
相比較器１５と低減波器１６との間に電圧加算
回路２３を設けた例を示す。VCO１７後段に分
周器２２を設け、その分周出力を位相比較器１５
と超音波送波路１に供給することにより第１モー
ドにおける周波数測定の分解能を向上させること
ができる。また電圧加算回路２３を設け、この電
圧加算回路２３において位相比較出力電圧に例え
ばマイクロコンピユータ５から制御電圧を加える
ことによりVCO１７の動作点を変えることがで
きる。VCO１７の動作点を動かすことによりそ
の発振周波数f1，f2を変えることができ、これに
よりn1，n2も変えることができる。よつて発振周
波数f1とf2を監視してn1とn2を一定の関係に保つ
ことができ、例えばn1＝n2になるように制御する
こともできる。
第３図はこの発明の更に他の実施例を示す。こ
の例ではフエイズロツクループ２において２つの
サンプルホールド回路２４，２５を設け、切換器
１２の切換と同期してこの２つのサンプルホール
ド回路２４と２５に超音波伝播路１の第１の状態
と第２の状態における位相比較電圧を記憶させ、
この記憶電圧により２つのVCO１７ａと１７ｂ
を各別に制御し、２つのVCO１７ａ，１７ｂか
ら超音波伝播路１の２つの状態に対応する２つの
発振周波数信号を得るようにし、この２つの発振
周波数信号を混変調回路２６に供給し、この混変
調回路２６から周波数差f1−f2を得るようにし、
この差信号をマイクロコンピユータ５に取込むよ
うに構成した場合を示す。
の例ではフエイズロツクループ２において２つの
サンプルホールド回路２４，２５を設け、切換器
１２の切換と同期してこの２つのサンプルホール
ド回路２４と２５に超音波伝播路１の第１の状態
と第２の状態における位相比較電圧を記憶させ、
この記憶電圧により２つのVCO１７ａと１７ｂ
を各別に制御し、２つのVCO１７ａ，１７ｂか
ら超音波伝播路１の２つの状態に対応する２つの
発振周波数信号を得るようにし、この２つの発振
周波数信号を混変調回路２６に供給し、この混変
調回路２６から周波数差f1−f2を得るようにし、
この差信号をマイクロコンピユータ５に取込むよ
うに構成した場合を示す。
このように構成した場合には周波数の差の値を
連続的に取込むことができるため、流速ｕの値も
連続的に出力することができる。
連続的に取込むことができるため、流速ｕの値も
連続的に出力することができる。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロツク
図、第２図及び第３図はこの発明の他の実施例を
示すブロツク図である。 １：超音波伝播路、２：フエイズロツクルー
プ、３：モード切換スイツチ、４：周波数及び超
音波伝播時間測定手段。
図、第２図及び第３図はこの発明の他の実施例を
示すブロツク図である。 １：超音波伝播路、２：フエイズロツクルー
プ、３：モード切換スイツチ、４：周波数及び超
音波伝播時間測定手段。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ａ 被測定流体が流れる口径Ｄの管路に斜め
に対向し、その対向角がθとなるように取付け
られた一対の超音波送受波器と、 Ｂ この超音波送受波器の一方を送波器とし他方
を受波器とする第１の状態及び上記超音波送受
波器の一方を受波器とし、他方を送波器とする
第２の状態に切換えられる超音波伝播路と、 Ｃ この超音波伝播路が接続されて送波器に与え
る超音波信号と受波器に受波される超音波信号
が予め決められた位相関係となるように発振動
作するフエイズロツクループと、 Ｄ 上記超音波伝播路の第１の状態と第２の状態
における上記フエイズロツクループの発振周波
数をそれぞれf1，f2とし、これら周波数f1，f2
を測定する周波数測定手段と、 Ｅ 上記超音波伝播路の第１の状態と第２の状態
における上記超音波送受波器相互間の超音波伝
播時間をそれぞれT1′，T2′とし、これら伝播時
間T1′，T2′を測定する伝播時間測定手段と、 Ｆ 上記２つの伝播時間T1′，T2′と上記２つの周
波数f1，f2とから上記超音波送受波器間に存在
する超音波の波の数n1，n2をそれぞれ求め、こ
れら波の数n1，n2と上記２つの周波数f1，f2と
上記管路の口径Ｄと上記対向角θとにより被測
定流体の流速を求める演算手段と、 から成る超音波流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57124612A JPS5915819A (ja) | 1982-07-16 | 1982-07-16 | 超音波流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57124612A JPS5915819A (ja) | 1982-07-16 | 1982-07-16 | 超音波流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5915819A JPS5915819A (ja) | 1984-01-26 |
| JPH0339246B2 true JPH0339246B2 (ja) | 1991-06-13 |
Family
ID=14889731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57124612A Granted JPS5915819A (ja) | 1982-07-16 | 1982-07-16 | 超音波流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5915819A (ja) |
-
1982
- 1982-07-16 JP JP57124612A patent/JPS5915819A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5915819A (ja) | 1984-01-26 |
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