JPH0447769B2 - - Google Patents
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- JPH0447769B2 JPH0447769B2 JP57209257A JP20925782A JPH0447769B2 JP H0447769 B2 JPH0447769 B2 JP H0447769B2 JP 57209257 A JP57209257 A JP 57209257A JP 20925782 A JP20925782 A JP 20925782A JP H0447769 B2 JPH0447769 B2 JP H0447769B2
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Classifications
-
- 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
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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】
（技術分野）
本発明は、流路を流れる液体の流速測定に関
し、更に詳細にはすだれ状トランスデユーサを用
いた超音波による液体流速計に関する。
し、更に詳細にはすだれ状トランスデユーサを用
いた超音波による液体流速計に関する。
（背景技術）
従来、管等の流路を流れる液体の流速を測定す
る方法として、日刊工業新聞社〓流量計測ハンド
ブツク〓昭和54.7.10 P.243〜255に示されたよう
な管の対向する管面の一方に１つの超音波送受波
器と管面の他方にも１つの超音波送受波器を設
け、さらに２つの超音波送受波器を結ぶ線が流れ
る液体に対して角度をもつような位置に互いの設
置位置を調整して２つの超音波送受波器を設けた
ものもある。そして、一方が送波用であれば他方
は受波用、一方が受波用であれば他方は送波用と
なるように切り替えるものである。この方法では
２つの超音波送受波器を設置するために管に２つ
の穴を設ける必要があり、かつ互いが送受波可能
となるように設置しなければならず取り付け作業
が煩雑となるという欠点を有していた。
る方法として、日刊工業新聞社〓流量計測ハンド
ブツク〓昭和54.7.10 P.243〜255に示されたよう
な管の対向する管面の一方に１つの超音波送受波
器と管面の他方にも１つの超音波送受波器を設
け、さらに２つの超音波送受波器を結ぶ線が流れ
る液体に対して角度をもつような位置に互いの設
置位置を調整して２つの超音波送受波器を設けた
ものもある。そして、一方が送波用であれば他方
は受波用、一方が受波用であれば他方は送波用と
なるように切り替えるものである。この方法では
２つの超音波送受波器を設置するために管に２つ
の穴を設ける必要があり、かつ互いが送受波可能
となるように設置しなければならず取り付け作業
が煩雑となるという欠点を有していた。
また、これらの超音波送受波器としてすだれ状
トランスデユーサがもつ特性を用いて管などの中
を流れる液体の流速速度を測定する液体流速計が
従来より考えられている。その一例として、特開
昭56−157861号公報に示された管の対向する管面
の一方に１つの送波用のすだれ状トランスデユー
サと管面の他方にも２つの受波用のすだれ状トラ
ンスデユーサを設け、さらに２つの受波用のすだ
れ状トランスデユーサを互いに離間受波するごと
く、かつ対面に設けられた送波用のすだれ状トラ
ンスデユーサに対して等距離となるごとき位置に
設けられた液体流速計がある。これらの液体流速
計は、送波用のすだれ状トランスデユーサに交流
電気信号を印加することにより管の流路内の液体
の流れに対して順方向及び逆方向に超音波を発射
し、当該超音波を受波する２つの受波用のすだれ
状トランスデユーサの出力信号の位相差から液体
の流速を測定するものである。
トランスデユーサがもつ特性を用いて管などの中
を流れる液体の流速速度を測定する液体流速計が
従来より考えられている。その一例として、特開
昭56−157861号公報に示された管の対向する管面
の一方に１つの送波用のすだれ状トランスデユー
サと管面の他方にも２つの受波用のすだれ状トラ
ンスデユーサを設け、さらに２つの受波用のすだ
れ状トランスデユーサを互いに離間受波するごと
く、かつ対面に設けられた送波用のすだれ状トラ
ンスデユーサに対して等距離となるごとき位置に
設けられた液体流速計がある。これらの液体流速
計は、送波用のすだれ状トランスデユーサに交流
電気信号を印加することにより管の流路内の液体
の流れに対して順方向及び逆方向に超音波を発射
し、当該超音波を受波する２つの受波用のすだれ
状トランスデユーサの出力信号の位相差から液体
の流速を測定するものである。
しかし、上記従来の液体流速計では、管の対向
する管面が３か所にすだれ状トランスデユーサを
取り付けるための穴を開けなければならず、また
送波用のすだれ状トランスデユーサに対して等距
離に２つの受波用のすだれ状トランスデユーサを
取り付けなければならず、取り付け作業において
手間がかかるという問題点があつた。また、上記
の従来の液体流速計は２つの受波用のすだれ状ト
ランスデユーサの出力信号の位相差に基づいて測
定しているので、液体の速度が早い場合位相差が
360度以上になりさらに精度よく位相差を算出す
る補償を行なわなければならない。
する管面が３か所にすだれ状トランスデユーサを
取り付けるための穴を開けなければならず、また
送波用のすだれ状トランスデユーサに対して等距
離に２つの受波用のすだれ状トランスデユーサを
取り付けなければならず、取り付け作業において
手間がかかるという問題点があつた。また、上記
の従来の液体流速計は２つの受波用のすだれ状ト
ランスデユーサの出力信号の位相差に基づいて測
定しているので、液体の速度が早い場合位相差が
360度以上になりさらに精度よく位相差を算出す
る補償を行なわなければならない。
（発明の目的）
本発明はこれらの問題点を解決するために、１
つの圧電基板に２つのすだれ状トランスデユーサ
が配列され、すだれ状トランスデユーサが配列さ
れた面を液体に接するように取り付け、液体の流
れに対して順方向及び逆方向に音波の伝搬方向を
切り替えるためのスイツチング回路と、帰還回路
による発振回路を構成する。そして発振回路の発
振周波数を測定し、２方向の相対関係をスイツチ
ング回路により切り替え２つの発振周波数を得、
その周波数差から液体の速度を測定する。
つの圧電基板に２つのすだれ状トランスデユーサ
が配列され、すだれ状トランスデユーサが配列さ
れた面を液体に接するように取り付け、液体の流
れに対して順方向及び逆方向に音波の伝搬方向を
切り替えるためのスイツチング回路と、帰還回路
による発振回路を構成する。そして発振回路の発
振周波数を測定し、２方向の相対関係をスイツチ
ング回路により切り替え２つの発振周波数を得、
その周波数差から液体の速度を測定する。
したがつて、本発明は前記問題点を解決でき、
すだれ状トランスデユーサを用いて比較的簡単な
回路構成で液体の流速を精度よく測定することが
できる。
すだれ状トランスデユーサを用いて比較的簡単な
回路構成で液体の流速を精度よく測定することが
できる。
（発明の構成及び作用）
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明による液体流速計の構成例であ
る。同図において、１０は液体で、矢印は液体の
流れの方向を示し、１２は液体１０が流れる液体
容器である。１４は超音波デバイスで、圧電基板
１６と、その表面に離間して配置される２組のす
だれ状電極１８及び２０を有する。すだれ状電極
は周知のごとく、くしの歯状の電極指が交互にイ
ンターデイジタルに配列されている。超音波デバ
イス１４は同図に示すように、２組のすだれ状電
極が液体と接するように液体容器１２に設置され
る。２２は増幅器を有する回路で、すだれ状電極
１８及び２０に接続され帰還回路を構成し、この
帰還回路と、トランスデユーサを介する音波の液
体流路の伝播（液体遅延線）とで液体遅延線発振
器を構成する。２４は出力端子で、液体遅延線発
振器の発振周波数を出力する。
る。同図において、１０は液体で、矢印は液体の
流れの方向を示し、１２は液体１０が流れる液体
容器である。１４は超音波デバイスで、圧電基板
１６と、その表面に離間して配置される２組のす
だれ状電極１８及び２０を有する。すだれ状電極
は周知のごとく、くしの歯状の電極指が交互にイ
ンターデイジタルに配列されている。超音波デバ
イス１４は同図に示すように、２組のすだれ状電
極が液体と接するように液体容器１２に設置され
る。２２は増幅器を有する回路で、すだれ状電極
１８及び２０に接続され帰還回路を構成し、この
帰還回路と、トランスデユーサを介する音波の液
体流路の伝播（液体遅延線）とで液体遅延線発振
器を構成する。２４は出力端子で、液体遅延線発
振器の発振周波数を出力する。
以上のような構成において、超音波デバイス１
４は液体・固体境界面で液中に、次式の関係を満
足する方向に音波を放射あるいは受波することが
できる。
４は液体・固体境界面で液中に、次式の関係を満
足する方向に音波を放射あるいは受波することが
できる。
θ＝sin-1（VC／VR） ……(1)
ここで、VCは液体中の縦波の速度、VRは圧電基
板１６上の漏えい弾性表面速度である。液体１０
が第１図の矢印に示すように右から左方向に速度
（流速）Ｖで移動する時は、右側のトランスデユ
ーサから左側のトランスデユーサへの音波の伝播
速度VC1は、 VC1＝VC−Vsinθ ……(2) で表わされ、逆方向の場合の音波の伝播速度VC2
は、 VC2＝VC＋Vsinθ ……(3) で表わされる。従つて、液体１０は液体遅延線を
構成することがわかる。
板１６上の漏えい弾性表面速度である。液体１０
が第１図の矢印に示すように右から左方向に速度
（流速）Ｖで移動する時は、右側のトランスデユ
ーサから左側のトランスデユーサへの音波の伝播
速度VC1は、 VC1＝VC−Vsinθ ……(2) で表わされ、逆方向の場合の音波の伝播速度VC2
は、 VC2＝VC＋Vsinθ ……(3) で表わされる。従つて、液体１０は液体遅延線を
構成することがわかる。
このような液体遅延線を用いることにより、液
体中を伝播する音波を受信する出力用トランスデ
ユーサで得られる遅延出力信号を増幅器を介して
音波を放射する入力用トランスデユーサに印加す
る帰還系を構成することによつて、遅延線発振器
を構成することができる。このような遅延線発振
器を用いることにより、音波の伝播方向と液体の
流れる方向との順逆関係から、次式に示す２組の
発振周波数1及び2を得ることができる。
体中を伝播する音波を受信する出力用トランスデ
ユーサで得られる遅延出力信号を増幅器を介して
音波を放射する入力用トランスデユーサに印加す
る帰還系を構成することによつて、遅延線発振器
を構成することができる。このような遅延線発振
器を用いることにより、音波の伝播方向と液体の
流れる方向との順逆関係から、次式に示す２組の
発振周波数1及び2を得ることができる。
1＝ｎ（VC−Vsinθ）／Ｌ
2＝ｎ（VC＋Vsinθ）／Ｌ ……(4)
ここで、Ｌは液体遅延線の音波の伝播路長、ｎ
は発振モードに関係する整数である。
は発振モードに関係する整数である。
従つて、上記２組の発振周波数1及び2を周波
数測定手段、例えば周波数カウンタで測定するこ
とによつて流速Ｖを求めることができる。
数測定手段、例えば周波数カウンタで測定するこ
とによつて流速Ｖを求めることができる。
また、液体中の縦波の速度VCがほぼ一定であ
れば、前記発振周波数の差をΔfとすると、流速
ＶとΔとの間には式(1)及び(4)から次式のような
関係が求められる。
れば、前記発振周波数の差をΔfとすると、流速
ＶとΔとの間には式(1)及び(4)から次式のような
関係が求められる。
Ｖ＝（LVR／2nVC）Δ ……(5)
従つて、Δに比例する電圧値を測定することが
できる回路を使用すれば、流速Ｖの測定が可能と
なる。
できる回路を使用すれば、流速Ｖの測定が可能と
なる。
第２図は回路２２の具体例で、発振部３０、ス
イツチング回路４０、周波数変換回路５０、及び
周波数−電圧変換回路６０から構成される。液体
遅延線中の音波の進行方向は、スイツチング回路
４０により連続する矩形波のマークとスペースに
基づく各サイクル毎に対応して切り換えられる。
従つて、液体の流れの方向に対する音波の順方
向、逆方向とで遅延時間が異なることにより、式
(4)で表わした２つの発振周波数1及び2がスイツ
チ２０１の切り換えごとに繰り返される。この発
振周波数1及び2の差Δは極めて小さいので直
接検波することは困難である。従つて、周波数変
換回路５０において局部発振周波数（Lp．OSC）
を印加して周波数変換し、数10KHzの差の周波数
成分を取り出す。この出力は周波数−電圧変換回
路６０により、Δが前記連続する矩形波のマー
クとスペースに同期する電位差として出力端子６
２から得られる。
イツチング回路４０、周波数変換回路５０、及び
周波数−電圧変換回路６０から構成される。液体
遅延線中の音波の進行方向は、スイツチング回路
４０により連続する矩形波のマークとスペースに
基づく各サイクル毎に対応して切り換えられる。
従つて、液体の流れの方向に対する音波の順方
向、逆方向とで遅延時間が異なることにより、式
(4)で表わした２つの発振周波数1及び2がスイツ
チ２０１の切り換えごとに繰り返される。この発
振周波数1及び2の差Δは極めて小さいので直
接検波することは困難である。従つて、周波数変
換回路５０において局部発振周波数（Lp．OSC）
を印加して周波数変換し、数10KHzの差の周波数
成分を取り出す。この出力は周波数−電圧変換回
路６０により、Δが前記連続する矩形波のマー
クとスペースに同期する電位差として出力端子６
２から得られる。
次に第１図及び第２図に示す本発明による液体
流速計を用いた流速測定の実験例を示す。この実
験で用いたトランスデユーサ材料は、東京電気化
学工業(株)製造の圧電磁器９１Ａ材で、寸法は長さ
70mm、幅20mm、厚さ５mmで、厚さ方向に分極軸を
有し、表面波速度は2100m／ｓである。すだれ状
電極１８及び２０の周期長は840μm、電極対数は
６で、中心周波数は2.455MHzである。また、液
体として水を用いた。
流速計を用いた流速測定の実験例を示す。この実
験で用いたトランスデユーサ材料は、東京電気化
学工業(株)製造の圧電磁器９１Ａ材で、寸法は長さ
70mm、幅20mm、厚さ５mmで、厚さ方向に分極軸を
有し、表面波速度は2100m／ｓである。すだれ状
電極１８及び２０の周期長は840μm、電極対数は
６で、中心周波数は2.455MHzである。また、液
体として水を用いた。
このような水の流速測定システムにおいて、式
(5)と第２図の回路の周波数−電圧特性及び装置の
構造から、２つの発振周波数1及び2の差Δに
対応する電圧ΔVputと流速Ｖの間に、 ΔVput〔volt〕＝0.546V〔ｍ／ｓ〕 ……(6) が成立する。
(5)と第２図の回路の周波数−電圧特性及び装置の
構造から、２つの発振周波数1及び2の差Δに
対応する電圧ΔVputと流速Ｖの間に、 ΔVput〔volt〕＝0.546V〔ｍ／ｓ〕 ……(6) が成立する。
第３図は流速〔ｍ／ｓ〕と出力電圧〔×
100mV〕の関係を示す図である。同図の直線は
式(6)の関係を示したもので、図中の・印は実測値
である。実測値としては電磁流量計（山武ハネウ
エル：Magne Ｗ−Ｍ−型）によつて測定した流
速値に対応するΔVputの測定値を示しているが、
両者の間によい一致が認められる。
100mV〕の関係を示す図である。同図の直線は
式(6)の関係を示したもので、図中の・印は実測値
である。実測値としては電磁流量計（山武ハネウ
エル：Magne Ｗ−Ｍ−型）によつて測定した流
速値に対応するΔVputの測定値を示しているが、
両者の間によい一致が認められる。
尚、２つのすだれ状電極間の長さと液体容器の
径は液体中に伝播する音波が第１図に示すような
伝播径路をとるように、それぞれ決定される。従
つて、複数のすだれ状電極を圧電基板上に一列配
列に設けておき、これらのうち２つのすだれ状電
極と回路２２との接続を適当なスイツチで適宜切
り換えられるようにすれば、液体容器の径に対し
て適切な位置関係にある２つのすだれ状電極を選
択することができる。
径は液体中に伝播する音波が第１図に示すような
伝播径路をとるように、それぞれ決定される。従
つて、複数のすだれ状電極を圧電基板上に一列配
列に設けておき、これらのうち２つのすだれ状電
極と回路２２との接続を適当なスイツチで適宜切
り換えられるようにすれば、液体容器の径に対し
て適切な位置関係にある２つのすだれ状電極を選
択することができる。
以上、本発明の実施例及び実験例について詳述
した。
した。
第１図において、超音波デバイス１４は２組の
すだれ状電極が液体と接するように液体容器１２
に設置した。しかしながら、逆に２組のすだれ状
電極が設けられている面と対向する面が液体と接
するように設置しても、前述の実施例と同一の結
果を得ることができる。ただし、圧電基板の厚さ
をこの圧電基板を伝播する音波の波長λ以下にす
る必要がある。これにより圧電基板を伝播する音
波として零次対称モードのラム波が得られる。零
次対称モードのラム波はレイリー波（第１図では
レイリー波を用いている）とは異なり、音波が伝
播する媒体の表裏両面に変位が存在ししかも対象
モードなので、その変位の特性が同じである。し
たがつて、この特性を考慮することにより、すだ
れ状電極を有する面とその反対側の面とで変位の
状況が同じこととなり、すだれ状電極を含む面を
液体に接することなく音波を放射することができ
る。また、このようなトランスデユーサにおいて
他のモードによるスプリアスを抑制するために、
すだれ状電極が設けられた面に対向する面、すな
わち液体と接する圧電基板の面に全面電極、ある
いはすだれ状電極に対向する位置に平板状電極を
設けることが好ましい。尚、これらの電極を対向
するすだれ状電極の１対のくしの歯電極のどちら
か一方に接続する必要がある。
すだれ状電極が液体と接するように液体容器１２
に設置した。しかしながら、逆に２組のすだれ状
電極が設けられている面と対向する面が液体と接
するように設置しても、前述の実施例と同一の結
果を得ることができる。ただし、圧電基板の厚さ
をこの圧電基板を伝播する音波の波長λ以下にす
る必要がある。これにより圧電基板を伝播する音
波として零次対称モードのラム波が得られる。零
次対称モードのラム波はレイリー波（第１図では
レイリー波を用いている）とは異なり、音波が伝
播する媒体の表裏両面に変位が存在ししかも対象
モードなので、その変位の特性が同じである。し
たがつて、この特性を考慮することにより、すだ
れ状電極を有する面とその反対側の面とで変位の
状況が同じこととなり、すだれ状電極を含む面を
液体に接することなく音波を放射することができ
る。また、このようなトランスデユーサにおいて
他のモードによるスプリアスを抑制するために、
すだれ状電極が設けられた面に対向する面、すな
わち液体と接する圧電基板の面に全面電極、ある
いはすだれ状電極に対向する位置に平板状電極を
設けることが好ましい。尚、これらの電極を対向
するすだれ状電極の１対のくしの歯電極のどちら
か一方に接続する必要がある。
次に、本発明による液体流速計の他の実施例に
ついて説明する。前述の実施例は１つの圧電基板
上に２組のすだれ状トランスデユーサを配置し、
このトランスデユーサと液体遅延線及び帰還回路
とで１つの発振回路を構成し、帰還回路の電気信
号の帰還方向、すなわち液体中を伝播する音波に
着目すれば音波の伝播方向をスイツチング回路に
より切り換える構成であつた。ここで、以下に説
明するトランスデユーサを用いることにより、こ
のスイツチング回路を省略することができる。第
４図はこのために用いられるトランスデユーサの
平面図である。同一圧電基板上１００に図示のよ
うに４組のすだれ状電極１０２，１０４，１０６
及び１０８が離間配置されている。このようなデ
バイスが第１図のように、すだれ状トランスデユ
ーサが液体と接するように液体容器に設置する。
ここで、２つの帰還回路を構成するためにすだれ
状電極１０２及び１０４で１つの帰還回路を構成
し、すだれ状電極１０６及び１０８でもう１つの
帰還回路を構構成するように、これらの電極と帰
還回路とをそれぞれ接続する。この時、これらの
２つの帰還回路の電気信号の帰還方向、すなわち
音波に着目すれば音波の伝播方向が互いに逆方向
となるようにする。従つて、式(4)で示す２つの発
振周波数1及び2を得ることができる。尚、この
1及び2は前述のように直接測定するか、あるい
は第２図の周波数変換回路及び周波数−電圧変換
回路を用いて電圧信号として取り出すことができ
る。また、圧電基板の厚さをこの圧電基板を伝播
する音波の波長λ以下とし、すだれ状電極が設け
られていない面を液体と接するようにすれば、ラ
ム波を用いて流速を測定することができる。
ついて説明する。前述の実施例は１つの圧電基板
上に２組のすだれ状トランスデユーサを配置し、
このトランスデユーサと液体遅延線及び帰還回路
とで１つの発振回路を構成し、帰還回路の電気信
号の帰還方向、すなわち液体中を伝播する音波に
着目すれば音波の伝播方向をスイツチング回路に
より切り換える構成であつた。ここで、以下に説
明するトランスデユーサを用いることにより、こ
のスイツチング回路を省略することができる。第
４図はこのために用いられるトランスデユーサの
平面図である。同一圧電基板上１００に図示のよ
うに４組のすだれ状電極１０２，１０４，１０６
及び１０８が離間配置されている。このようなデ
バイスが第１図のように、すだれ状トランスデユ
ーサが液体と接するように液体容器に設置する。
ここで、２つの帰還回路を構成するためにすだれ
状電極１０２及び１０４で１つの帰還回路を構成
し、すだれ状電極１０６及び１０８でもう１つの
帰還回路を構構成するように、これらの電極と帰
還回路とをそれぞれ接続する。この時、これらの
２つの帰還回路の電気信号の帰還方向、すなわち
音波に着目すれば音波の伝播方向が互いに逆方向
となるようにする。従つて、式(4)で示す２つの発
振周波数1及び2を得ることができる。尚、この
1及び2は前述のように直接測定するか、あるい
は第２図の周波数変換回路及び周波数−電圧変換
回路を用いて電圧信号として取り出すことができ
る。また、圧電基板の厚さをこの圧電基板を伝播
する音波の波長λ以下とし、すだれ状電極が設け
られていない面を液体と接するようにすれば、ラ
ム波を用いて流速を測定することができる。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によればすだれ状
トランスデユーサを用いて比較的簡単な回路構成
で液体の流速を精度よく測定することができる。
トランスデユーサを用いて比較的簡単な回路構成
で液体の流速を精度よく測定することができる。
また各実施例の効果としては次のようなものが
挙げられる。２つの発振周波数を直接測定する場
合には、液体中の縦波の速度VCに変動があつて
も正確な流速Ｖを求めることができる。
挙げられる。２つの発振周波数を直接測定する場
合には、液体中の縦波の速度VCに変動があつて
も正確な流速Ｖを求めることができる。
ラム波を用いる場合には、すだれ状電極が液体
と直接接触することがないので、すだれ状電極の
機械的および化学的保護の必要がない。
と直接接触することがないので、すだれ状電極の
機械的および化学的保護の必要がない。
４組のすだれ状電極を有するトランスデユーサ
を用いる場合にはスイツチング回路が不要となる
ので、回路構成が更に簡単になる。
を用いる場合にはスイツチング回路が不要となる
ので、回路構成が更に簡単になる。
第１図は本発明による一実施例の構成図、第２
図は第１図の回路２２に用いられる詳細な回路
例、第３図は流速と出力電圧との関係を示す図、
第４図は４組のすだれ状トランスデユーサを有す
るデバイスの平面図である。 １０……液体、１２……液体容器、１４……超
音波デバイス、１６，１００……圧電基板、１
８，２０，１０２，１０４，１０６，１０８……
すだれ状電極、２２……回路、３０……発振部、
４０……スイツチング回路、５０……周波数変換
回路、６０……周波数−電圧変換回路。
図は第１図の回路２２に用いられる詳細な回路
例、第３図は流速と出力電圧との関係を示す図、
第４図は４組のすだれ状トランスデユーサを有す
るデバイスの平面図である。 １０……液体、１２……液体容器、１４……超
音波デバイス、１６，１００……圧電基板、１
８，２０，１０２，１０４，１０６，１０８……
すだれ状電極、２２……回路、３０……発振部、
４０……スイツチング回路、５０……周波数変換
回路、６０……周波数−電圧変換回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 圧電基板とその一表面に設けられた２組の離
間配置された液体の流路に接するすだれ状トラン
スデユーサとを有し、一方のすだれ状電極の電気
出力を増幅して他方のすだれ状電極に帰還させる
帰還回路と、該帰還回路の電気信号の帰還方向を
切り換えるスイツチング回路と、前記トランスデ
ユーサを介する音波の液体流路の伝播及び前記帰
還回路により構成される発振回路の発振周波数を
測定する周波数測定手段とを具備し、前記スイツ
チング回路を切り換えて液体の移動方向と音波の
伝播方向との相対関係を切り換えることにより前
記発振回路に２つの発振周波数を得、それらの周
波数差から液体の流速を測定することを特徴とす
る液体流速計。 ２ 前記スイツチング回路が矩形波によつて切り
換えられ、前記周波数測定手段が発振周波数を周
波数変換する周波数変換回路と、変換された周波
数を電圧に変換する周波数−電圧変換回路とを有
し、前記周波数が前記スイツチング回路の切り換
えに対応して周波数−電圧変換回路の出力の電位
差により与えられることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の液体流速計。 ３ 前記圧電基板をすだれ状電極が液体に接する
ように設置することを特徴とする特許請求の範囲
第１項ないし第２項に記載の液体流速計。 ４ 前記圧電基板の厚さが該圧電基板を伝播する
音波の波長λ以下で、前記すだれ状電極が設けら
れた面に対向する面が液体と接するごとく設置さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
し第２項に記載の液体流速計。 ５ 圧電基板と該圧電基板の一表面に設けられた
４組の離間配置される液体の流路に接するすだれ
状トランスデユーサとを有し、前記４組のすだれ
状電極のうち２組のすだれ状電極の各々の電気出
力を増幅して他の２組のすだれ状電極に帰還させ
る２つの帰還回路とを有し、該２つの帰還回路の
電気信号の帰還方向が互いに逆方向となるように
構成し、液体中の音波の伝播と帰還回路により構
成される発振回路により２つの発振周波数を得、
更に該発振周波数を測定する周波数測定手段とを
具備し、前記２つの発振周波数の差により液体の
流速を測定することを特徴とする液体流速計。 ６ 前記圧電基板をすだれ状電極が液体に接する
ように設置することを特徴とする特許請求の範囲
第５項に記載の液体流速計。 ７ 前記圧電基板の厚さが該圧電基板を伝播する
音波の波長λ以下で、該圧電基板をすだれ状電極
が設けられた面と対向する面が液体と接するよう
に設置することを特徴とする特許請求の範囲第５
項に記載の液体流速計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57209257A JPS59100820A (ja) | 1982-12-01 | 1982-12-01 | 液体流速計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57209257A JPS59100820A (ja) | 1982-12-01 | 1982-12-01 | 液体流速計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59100820A JPS59100820A (ja) | 1984-06-11 |
| JPH0447769B2 true JPH0447769B2 (ja) | 1992-08-04 |
Family
ID=16569953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57209257A Granted JPS59100820A (ja) | 1982-12-01 | 1982-12-01 | 液体流速計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59100820A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59100820A (ja) * | 1982-12-01 | 1984-06-11 | Koji Toda | 液体流速計 |
| JP4640627B2 (ja) * | 1999-09-06 | 2011-03-02 | 耕司 戸田 | 超音波ドップラー流速計 |
| DE102004060064B4 (de) | 2004-12-14 | 2016-10-20 | Robert Bosch Gmbh | Ultraschall-Durchflussmesser mit Turbulatoren |
| DE102004060065B4 (de) * | 2004-12-14 | 2016-10-20 | Robert Bosch Gmbh | Ultraschall Durchflussmesser mit Leitelementen |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5589769A (en) * | 1978-12-28 | 1980-07-07 | Toshiba Corp | Ultrasonic wave flow meter |
| JPS56157861A (en) * | 1980-05-09 | 1981-12-05 | Tdk Corp | Measuring system for velocity of flow of fluid |
| JPS59100820A (ja) * | 1982-12-01 | 1984-06-11 | Koji Toda | 液体流速計 |
-
1982
- 1982-12-01 JP JP57209257A patent/JPS59100820A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5589769A (en) * | 1978-12-28 | 1980-07-07 | Toshiba Corp | Ultrasonic wave flow meter |
| JPS56157861A (en) * | 1980-05-09 | 1981-12-05 | Tdk Corp | Measuring system for velocity of flow of fluid |
| JPS59100820A (ja) * | 1982-12-01 | 1984-06-11 | Koji Toda | 液体流速計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59100820A (ja) | 1984-06-11 |
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