JPH053528B2 - - Google Patents

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JPH053528B2
JPH053528B2 JP59134188A JP13418884A JPH053528B2 JP H053528 B2 JPH053528 B2 JP H053528B2 JP 59134188 A JP59134188 A JP 59134188A JP 13418884 A JP13418884 A JP 13418884A JP H053528 B2 JPH053528 B2 JP H053528B2
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JP
Japan
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count value
reference voltage
probability
output
ultrasonic
Prior art date
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Application number
JP59134188A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6113113A (en
Inventor
Chuji Akyama
Toshio Sekiguchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP59134188A priority Critical patent/JPS6113113A/en
Publication of JPS6113113A publication Critical patent/JPS6113113A/en
Publication of JPH053528B2 publication Critical patent/JPH053528B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66Measuring 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
    • G01F1/667Arrangements 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、マイクロコンピユータを用いた超音
波流量計に係り、特に超音波パルスを受波した時
点を合理的に決めることのできる超音波流量計に
関する。
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to an ultrasonic flow meter using a microcomputer, and particularly to an ultrasonic flow meter that can rationally determine the point at which an ultrasonic pulse is received. Regarding the meter.

〈従来技術〉 超音波流量計は超音波パルスを被測定流体に送
信した時点から受信した時点までの時間差等を利
用して流量を計測するものであるので、超音波パ
ルスの受波時点を正確に決めることが必要であ
る。
<Prior art> Ultrasonic flowmeters measure the flow rate using the time difference between when an ultrasonic pulse is sent to the fluid being measured and when it is received. It is necessary to decide.

このために各種の出願がなされているが、その
一例である特願昭58−72490号「超音波測定装置」
を第1図に掲げ、これについて説明する。
Various applications have been filed for this purpose, one example being Japanese Patent Application No. 58-72490 ``Ultrasonic Measuring Device''.
is shown in Figure 1 and will be explained.

管路1に被測定流体2が矢印Fの方向に流さ
れ、被測定流体2の流量Qを測定する。このため
に管路1に送受波器3,4が流れの方向Fに対し
て斜めに対向して設置されている。送受波器3,
4のいずれか一方には超音波発振器5より、増幅
器6および切換スイツチ7を介して振動波状の超
音波パルスBが送出される。送受波器3,4の他
方には被測定流体2を介して受波された超音波パ
ルスが切換スイツチ7を介して増幅器8に受信さ
れる。増幅器8の出力の超音波パルスHは比較器
9の入力端の一端に印加され、他端にはデジタ
ル/アナログ変換器(以下、D/A変換器と略称
する)10より比較電圧Vcが印加されている。
比較器9の出力端には振動波状の超音波パルスの
うち比較電圧Vcを越えた波形の部分がパルス化
されて出力パルスPとして出力される。
A fluid to be measured 2 is caused to flow through the pipe line 1 in the direction of arrow F, and a flow rate Q of the fluid to be measured 2 is measured. For this purpose, transducers 3 and 4 are installed in the conduit 1 so as to face each other diagonally with respect to the flow direction F. Transducer/receiver 3,
An ultrasonic pulse B in the form of a vibration wave is sent from an ultrasonic oscillator 5 to either one of the oscilloscopes 4 and 4 via an amplifier 6 and a changeover switch 7. The ultrasonic pulse received by the other of the transducers 3 and 4 via the fluid to be measured 2 is received by the amplifier 8 via the changeover switch 7. The ultrasonic pulse H output from the amplifier 8 is applied to one input end of the comparator 9, and the comparison voltage V c is applied to the other end from a digital/analog converter (hereinafter referred to as a D/A converter) 10. is being applied.
At the output end of the comparator 9, a portion of the waveform exceeding the comparison voltage V c of the vibration wave-like ultrasonic pulse is converted into a pulse and output as an output pulse P.

演算回路11の出力端I1には比較器9の出力の
パルス電圧が印加され、入力端I2には超音波発振
器5から超音波パルスBの送出と同時に発信され
るスタート信号Sが印加される。演算回路11は
比較器9の出力とスタート信号Sとの時間差を演
算し、この結果を用いて流量を計算して出力端1
2に出力する。
The pulse voltage of the output of the comparator 9 is applied to the output terminal I1 of the arithmetic circuit 11, and the start signal S transmitted from the ultrasonic oscillator 5 at the same time as the ultrasonic pulse B is applied to the input terminal I2. Ru. The calculation circuit 11 calculates the time difference between the output of the comparator 9 and the start signal S, uses this result to calculate the flow rate, and outputs the output terminal 1.
Output to 2.

一方、比較器9の出力パルスPは高速のカウン
タ13を介して制御回路14に取り込まれる。制
御回路14はマイクロプロセツサ(以下、CPU
と略称する)15、リードオンメモリ(以下、
ROMと略称する)16、ランダムアクセスメモ
リ(以下、RAMと略称する)17およびこれ等
を結ぶバス18で構成されている。RAM17に
は後述する確率テーブル19を形成すべき所定領
域が確保されている。カウンタ13から制御回路
14に取り込まれた計数値を用いて所定の処理が
なされ、D/A変換器10を介して比較器9の比
較超音波Vcとして与えられる。
On the other hand, the output pulse P of the comparator 9 is taken into the control circuit 14 via the high-speed counter 13. The control circuit 14 is a microprocessor (hereinafter referred to as a CPU).
15. Read-on memory (hereinafter referred to as
It is composed of a ROM (abbreviated as ROM) 16, a random access memory (hereinafter abbreviated as RAM) 17, and a bus 18 connecting these. A predetermined area is secured in the RAM 17 in which a probability table 19 to be described later is to be formed. A predetermined process is performed using the count value taken into the control circuit 14 from the counter 13, and the result is provided as a comparison ultrasonic wave V c to the comparator 9 via the D/A converter 10.

次に、制御回路14の動作を第2図に示すフロ
ーチヤート図を用いて説明する。
Next, the operation of the control circuit 14 will be explained using the flowchart shown in FIG.

先ずCPU15の制御のもとにROM16中の所
定のプログラムにしたがい比較器9の比較電圧
VcとしてD/A変換器10を介して基準電圧l1
読み出す(ステツプ)。この後カウンタ13を
リセツト信号Rによりリセツトし、カウンタの内
容をゼロとする(ステツプ)。基準電圧l1を比
較電圧Vcとしてセツトした後、増幅器8の出力
の超音波パルスHと比較して基準電圧l1より大き
い超音波パルス部分を比較器9より出力パルスP
として出力する(ステツプ)。以上の点を図示
して示したのが第3図である。横軸は時間軸であ
り、縦軸は超音波パルスHの振幅である。点線は
基準電圧liのレベルを示している。図示の基準電
圧l1では出力パルスPは1個である。この出力パ
ルスPはカウンタ13でカウントされ(ステツプ
)、RAM17中の所定領域に格納する(ステ
ツプ)。次に基準電圧をl2(l1>l2)、に変更して
ステツプ〜までの各ステツプを実行する。こ
の様にしてあらかじめROM17で決めておいた
基準電圧(l1,l2,〜li〜lo)だけ繰り返すと(ス
テツプ)、第4図に示す確率テーブル19の第
1列(N=0)に示す様な各基準電圧liを越えた
パルスの数が計数できる。以上の手順を所定回数
Nだけ繰り返す(ステツプ)と例えば第4図に
示す様な確率テーブル19が得られる。第4図の
例は20回繰り返した場合である。合計の回数N
(=20)で各欄の計数値を割つた値が確率P(li
Ni)を与える。これ等のステツプ〜までの
手順で確率テーブル作成手段を構成する。次に、
この確率テーブル19を用いてCPU15の制御
のもとにROM16中のプログラムにしたがい最
大確率を与える基準電圧lnと計数値Nnを求め
RAM17の所定領域に格納する(ステツプ)。
First, under the control of the CPU 15, the comparison voltage of the comparator 9 is adjusted according to a predetermined program in the ROM 16.
The reference voltage l1 is read out via the D/A converter 10 as Vc (step). Thereafter, the counter 13 is reset by the reset signal R, and the contents of the counter are set to zero (step). After setting the reference voltage l1 as the comparison voltage Vc , it is compared with the ultrasonic pulse H output from the amplifier 8, and the ultrasonic pulse portion larger than the reference voltage l1 is output from the comparator 9 as the output pulse P.
Output as (step). FIG. 3 illustrates the above points. The horizontal axis is the time axis, and the vertical axis is the amplitude of the ultrasonic pulse H. The dotted line indicates the level of the reference voltage l i . At the illustrated reference voltage l1 , there is one output pulse P. This output pulse P is counted by the counter 13 (step) and stored in a predetermined area in the RAM 17 (step). Next, the reference voltage is changed to l 2 (l 1 >l 2 ), and each step up to is executed. When repeating (step) only the reference voltages (l 1 , l 2 , ~ li ~ lo ) predetermined in the ROM 17 in this way, the first column (N=0) of the probability table 19 shown in FIG. ) The number of pulses exceeding each reference voltage l i can be counted. By repeating the above procedure a predetermined number of times N (steps), a probability table 19 as shown in FIG. 4, for example, is obtained. The example in FIG. 4 is a case where the process is repeated 20 times. Total number of times N
The value obtained by dividing the count value in each column by (=20) is the probability P(l i ,
N i ). A probability table creation means is constructed by these steps. next,
Using this probability table 19, under the control of the CPU 15, the reference voltage l n and count value N n that give the maximum probability are determined according to the program in the ROM 16.
The data is stored in a predetermined area of the RAM 17 (step).

この様にして決定された基準電圧lnはD/A変
換器10を介して比較電圧Vcとして比較器9に
設定する(ステツプ)。この後、演算回路11
はスタート信号Sの送信時点と基準電圧lnに対す
る出力パルスの受信時点との時間差を用いて流量
演算をする(ステツプ)。
The reference voltage l n determined in this way is set in the comparator 9 as the comparison voltage V c via the D/A converter 10 (step). After this, the arithmetic circuit 11
calculates the flow rate using the time difference between the time of transmitting the start signal S and the time of receiving the output pulse for the reference voltage l n (step).

次に、基準電圧lnを越えた計数値Niをカウンタ
13から取り込みCPU15の制御のもとにROM
16の所定の手順にしたがつて、RAM17の所
定領域に格納した計数値Nnと比較し(ステツプ
)、比較結果がNi=Nnならば(ステツプ)演
算回路11での流量演算結果は正しいものとし出
力可能信号W=1として流量値を出力する指示を
演算回路11に与え(ステツプ)、Ni≠Nnなら
ばW=0として演算回路11での流量演算結果を
棄却する(ステツプ)。これ等のステツプ、
、およびで出力判定手段を構成する。
Next, the count value N i exceeding the reference voltage l n is fetched from the counter 13 and stored in the ROM under the control of the CPU 15.
16, the count value N n stored in a predetermined area of the RAM 17 is compared (step), and if the comparison result is N i =N n (step), the flow rate calculation result in the calculation circuit 11 is If it is assumed to be correct, an instruction to output the flow rate value is given to the calculation circuit 11 as the output enable signal W=1 (step), and if N i ≠ N n , the flow rate calculation result in the calculation circuit 11 is rejected as W=0 (step ). These steps,
, and constitute an output determination means.

この後、ステツプに移り、測定開始より所定
時間を経過したかどうかが判断され、所定時間を
経過しない場合は、決定された基準電圧lnとこれ
に対応した計数値Nnを変更する必要がないもの
としてステツプに戻り再度流量測定が繰り返さ
れる。所定時間を経過した場合はステツプに戻
り再度基準電圧lnと計数値Nnを決める手順を実
行する。この様にして基準電圧lnと計数値Nn
適当な値が否かが決定される。
After this, the process moves to step, where it is determined whether a predetermined time has elapsed since the start of measurement. If the predetermined time has not elapsed, it is necessary to change the determined reference voltage l n and the corresponding count value N n . Assuming that there is no flow rate, the process returns to the step and the flow rate measurement is repeated again. If the predetermined time has elapsed, return to the step and execute the procedure to determine the reference voltage l n and count value N n again. In this way, it is determined whether the reference voltage l n and the count value N n are appropriate values.

なお、基準電圧liとして10レベル、繰り返し回
数Nとして20回とすると基準電圧ln、計数値Nn
を決定するに要する時間は200ms程度であり、流
量計測定時間が秒のオーダであることを考えると
わずかな時間で決定できることになる。
In addition, if the reference voltage l i is 10 levels and the number of repetitions N is 20, the reference voltage l n and the count value N n
The time required to determine is approximately 200 ms, and considering that the flowmeter measurement time is on the order of seconds, it can be determined in a short amount of time.

しかしながら、以上の従来技術については、 (イ) 超音波パルスHの振幅がほぼ一定のときは、
確率P(li,Ni)の値に多くのピークを持つ場
合が出て来て、最適なln、Nnを決定できない。
However, regarding the above conventional technology, (a) When the amplitude of the ultrasonic pulse H is approximately constant,
There are cases where the value of probability P(l i , N i ) has many peaks, and the optimal l n and N n cannot be determined.

(ロ) 超音波パルスHの振幅変動が毎回の測定にお
いてあまり変動がないときは、例えば第5図に
おける基準電圧li〜li+1の幅Zで示される範囲で
は確率P(li,Ni(一定)1となり、基準電圧
liの最適値lnが決定できない。
(b ) When the amplitude fluctuation of the ultrasonic pulse H does not vary much in each measurement, the probability P( l i , N i (constant) becomes 1 and the reference voltage
The optimal value l n of l i cannot be determined.

等の問題がある。There are other problems.

〈発明の目的〉 本発明は、前記の従来技術に鑑み、超音波パル
スの振幅がほぼ一定のときや振幅変動があまりな
いときでも基準電圧やこれに対応する出力パルス
の計数値の最適値を決定でき、精度の高い流量測
定ができる超音波流量計を提供することを目的と
する。
<Object of the Invention> In view of the above-mentioned prior art, the present invention has been made to determine the optimal value of the reference voltage and the corresponding output pulse count value even when the amplitude of the ultrasonic pulse is almost constant or when there is little amplitude variation. The purpose of the present invention is to provide an ultrasonic flowmeter that can determine flow rates and measure flow rates with high accuracy.

〈本発明の構成〉 この目的を達成する本発明の構成は、管路に流
れる被測定流体の流れ方向に対して交互に逆向き
に切換えられた超音波パルスを送受信する送受波
器と、この送受波器からの超音波パルスを受信す
る増幅器と、この増幅器の出力が一方に入力され
他方に比較電圧が入力されてこの比較電圧を越え
た超音波パルスを出力する比較器と、この比較器
の出力パルスの受信時点と超音波パルスの送信時
点との時間差を用いて被測定流体の流量を算出し
て出力する演算回路とを具備する超音波流量計に
係り、比較電圧として所定の異なる基準電圧を順
次出力し基準電圧を越えた出力パルスを計数して
各基準電圧に対する計数値を読み書す動作を所定
回数くり返して確率テーブルを作る確率テーブル
作成手段と、この確率テーブルにおける計数値を
パラメータとして各基準電圧に対する確率分布を
作成する規準テーブル作成手段と、この規準テー
ブルから所定確率より大となる確率を与える計数
値に対する基準電圧幅を求めこの中から最大基準
電圧幅を与える基準計数値とこの最大基準電圧幅
の中央値を演算する基準値演算手段と、この基準
計数値と中央値に設定された比較電圧に対応した
出力パルスの計数値とを比較して基準計数値に等
しいときにのみ演算回路より流量を出力する出力
判定手段とを具備することを特徴とするものであ
る。
<Configuration of the present invention> The configuration of the present invention that achieves this object includes a transducer that transmits and receives ultrasonic pulses that are alternately switched in the opposite direction to the flow direction of the fluid to be measured flowing through the pipe, and An amplifier that receives ultrasonic pulses from a transducer, a comparator that outputs an ultrasonic pulse that exceeds the comparison voltage by inputting the output of this amplifier to one side and inputting a comparison voltage to the other side, and this comparator. The ultrasonic flowmeter is equipped with an arithmetic circuit that calculates and outputs the flow rate of the fluid to be measured using the time difference between the time difference between the reception time of the output pulse and the time of transmission of the ultrasonic pulse. Probability table creation means that creates a probability table by sequentially outputting voltages, counting output pulses that exceed a reference voltage, and reading and writing the counted values for each reference voltage a predetermined number of times; a standard table creating means for creating a probability distribution for each reference voltage as a reference voltage; and a standard count value for determining a reference voltage width for a count value that gives a probability greater than a predetermined probability from this standard table, and a standard count value that gives the maximum reference voltage width from among the standard voltage widths. A reference value calculation means that calculates the median value of this maximum reference voltage width compares this reference count value with the count value of the output pulse corresponding to the comparison voltage set to the median value, and when it is equal to the reference count value, The present invention is characterized in that it includes an output determining means for outputting the flow rate from the arithmetic circuit.

〈実施例〉 以下、本発明の実施例について図面に基づき説
明する。尚、従来技術と同一の機能を有する部分
には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
<Example> Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the drawings. Note that parts having the same functions as those in the prior art are given the same numbers, and redundant explanations will be omitted.

第6図は本発明の実施例の要部を示すブロツク
図である。制御回路20の中のRAM21の中に
は確率テーブル19のほかに規準テーブル22を
形成する領域が設けられている。この規準テーブ
ル22を形成するためのプログラムはROM23
にあらかじめ書き込まれており、このプログラム
に従つてCPU15はカウンタ13より読込んだ
カウント値を処理してバス18を介してD/A変
換器10へ出力する。
FIG. 6 is a block diagram showing essential parts of an embodiment of the present invention. In the RAM 21 in the control circuit 20, there is provided an area for forming a criterion table 22 in addition to the probability table 19. The program for forming this standard table 22 is stored in the ROM 23.
According to this program, the CPU 15 processes the count value read from the counter 13 and outputs it to the D/A converter 10 via the bus 18.

以上の点につき第7図に示すフローチヤート図
に基づき更に詳細に説明明する。第2図のフロー
チヤート図においてステツプ〜までは確率テ
ーブル19を形君成する手順であり、この手順で
作られた確率テーブル19を本実施例においても
使用する。先ず、この様にして作られた確率テー
ブル19において、計数値Niを一定として各基
準電圧liに対する確率P(li,Ni(一定))の分布を
求め、第8図に対応する規準テーブル22を
ROM23に記憶されているプログラムにしたが
つて作成する(ステツプ)。第8図は計数値Ni
をパラメータとして横軸の基準電圧liに対する縦
軸の確率P(li,Ni)との関係を示したものであ
る。ここで、適当な確率基準P0(<1)を設け、
P(li,Ni(一定))≧P0となる基準電圧liの幅Δli
うち最大の幅を与える基準計数値NiΓ(度)を
求める(ステツプ)。これは第8図の例では
NiΓ(度)=3、Δli=Δl3に対応する。次にこの様
にして求めた基準計数値NiΓ(度)に対してP(li
NiΓ(度))≧P0となる基準電圧liの中央値liΓ(度)
を求める(ステツプ)。第8図の例ではliΓ(度)
=l3Γ(度)に対応する。ステツプ、で基準
値演算手段を構成する。
The above points will be explained in more detail based on the flowchart shown in FIG. In the flowchart of FIG. 2, steps 1 to 3 are the procedure for forming the probability table 19, and the probability table 19 created in this procedure is also used in this embodiment. First, in the probability table 19 created in this way, the distribution of the probability P (l i , N i (constant)) for each reference voltage l i is determined with the count value N i constant, and the distribution corresponds to FIG. Standard table 22
It is created according to the program stored in the ROM 23 (step). Figure 8 shows the count value N i
The graph shows the relationship between the reference voltage l i on the horizontal axis and the probability P(l i , N i ) on the vertical axis, using as a parameter. Here, we set an appropriate probability standard P 0 (<1),
Find the reference count value N i Γ (degrees) that gives the maximum width of the width Δl i of the reference voltage l i such that P(l i , N i (constant))≧P 0 (step). In the example in Figure 8, this
N i Γ (degrees) = 3, corresponding to Δl i =Δl 3 . Next, P ( l i ,
Median value l i Γ (degrees) of the reference voltage l i such that N i Γ (degrees)) ≧ P 0
Find (step). In the example of Figure 8, l i Γ (degrees)
= l 3 Corresponds to Γ (degrees). Steps constitute a reference value calculation means.

この様にして求めた中央値liΓ(度)をD/A変
換器10を介して比較器9の比較電圧Vcとして
設定し(ステツプ)、これを基準としてステツ
プで流量計測をする。次に、中央値liΓ(度)に
対応した比較電圧Vcに対する比較器9の出力パ
ルスPはカウンタ13により計数され制御回路1
4に取り込まれる。制御回路14ではカウンタ1
3のカウント値Niが基準計数値NiΓ(度)に等し
いか否かをROM23中の所定のプログラムを用
いて演算し(ステツプ)、Ni=NiΓ(度)ならば
正しい流量が計測されたと判断してステツプに
移行し、Ni≠NiΓ(度)ならば計測した流量は正
しくないと判断しステツプに移行する(ステツ
プ)。これ等のステツプ、、、および
で出力判定手段を構成する。
The median value l i Γ (degrees) obtained in this way is set as the comparison voltage V c of the comparator 9 via the D/A converter 10 (step), and the flow rate is measured in steps using this as a reference. Next, the output pulses P of the comparator 9 for the comparison voltage V c corresponding to the median value l i Γ (degrees) are counted by the counter 13 and sent to the control circuit 1
Incorporated into 4. In the control circuit 14, the counter 1
Calculate whether the count value N i of 3 is equal to the reference count value N i Γ (degrees) using a predetermined program in the ROM 23 (step), and if N i =N i Γ (degrees), the flow rate is correct. If N i ≠ N i Γ (degrees), it is determined that the measured flow rate is incorrect and the process moves to step (step). These steps, . . . constitute an output determination means.

以上の如くして決定された中央値liΓ(度)と基
準計数値NiΓ(度)を用いると、確率P(li,Ni
が一定値(P0)より大きいものを用いるので超
音波パルスHが有効に使われる確率が高く、また
超音波パルスHの振幅変動が大きくなると例えば
第8図においてΔl3の幅が狭くなるがこの場合で
もΔl3Γ(度)が最も広い幅を持ち、更に超音波
パルスHのエンベロープが変化すると例えば第8
図の曲線が横軸方向に移動するが、この場合でも
liΓ(度)は中央値であるので最も影響が小さく、
超音波パルスHが流量計測に用いられる確率が最
大になる。
Using the median value l i Γ (degrees) determined as above and the standard count value N i Γ (degrees), the probability P (l i , N i )
Since a value larger than a certain value (P 0 ) is used, there is a high probability that the ultrasonic pulse H will be used effectively, and if the amplitude fluctuation of the ultrasonic pulse H increases, for example, the width of Δl 3 will become narrower in Fig. 8. Even in this case, Δl 3 Γ (degrees) has the widest width, and if the envelope of the ultrasonic pulse H changes, for example, the 8th
The curve in the figure moves along the horizontal axis, but even in this case
l i Γ (degrees) is the median value, so it has the least influence;
The probability that the ultrasonic pulse H is used for flow rate measurement is maximized.

〈発明の効果〉 以上、実施例と共に具体的に説明した様に本発
明によれば、超音波パルスの振幅がほぼ一定のと
きや振幅変動が小さいときでも基準電圧やこれに
対応する出力パルスの計数値を最も安定な検出条
件で自動的に決定できるので精度の高い流量測定
ができる。
<Effects of the Invention> As described above in detail with the embodiments, according to the present invention, even when the amplitude of the ultrasonic pulse is approximately constant or when the amplitude fluctuation is small, the reference voltage and the corresponding output pulse can be adjusted. Since the count value can be automatically determined under the most stable detection conditions, highly accurate flow rate measurement is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の超音波流量計のブロツク図、第
2図は第1図における超音波流量計の動作を説明
するフローチヤート図、第3図は第1図における
超音波パルスの波形を示す波形図、第4図は第1
図における確率テーブルの内容の1例を示す確率
分布図、第5図は第1図における超音波パルスの
変動が少ないときの波形を示す波形図、第6図は
本発明の一実施例の要部を示すブロツク図、第7
図は第6図における実施例の動作を説明するフロ
ーチヤート図、第8図は第6図における計数値を
パラメータとして基準電圧に対する確率との関係
を示した確率分布図である。 1…管路、3,4…送受波器、5…超音波発振
器、6,8…増幅器、7…切換スイツチ、9…比
較器、10…D/A変換器、11…演算回路、1
3…カウンタ、14,20…制御回路、15…
CPU、16…ROM、17,23…RAM、19
…確率テーブル、22…規準テーブル。
Figure 1 is a block diagram of a conventional ultrasonic flowmeter, Figure 2 is a flowchart explaining the operation of the ultrasonic flowmeter in Figure 1, and Figure 3 shows the waveform of the ultrasonic pulse in Figure 1. Waveform diagram, Figure 4 is the 1st
Figure 5 is a probability distribution diagram showing an example of the contents of the probability table in Figure 1, Figure 5 is a waveform diagram showing the waveform when the fluctuation of the ultrasonic pulse in Figure 1 is small, Figure 6 is a summary of one embodiment of the present invention. Block diagram showing parts, No. 7
This figure is a flow chart explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 6, and FIG. 8 is a probability distribution diagram showing the relationship between the count value in FIG. 6 and the probability with respect to the reference voltage as a parameter. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Pipe line, 3, 4... Transducer/receiver, 5... Ultrasonic oscillator, 6, 8... Amplifier, 7... Selector switch, 9... Comparator, 10... D/A converter, 11... Arithmetic circuit, 1
3... Counter, 14, 20... Control circuit, 15...
CPU, 16...ROM, 17, 23...RAM, 19
...Probability table, 22...Criteria table.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 管路に流れる被測定流体の流れ方向に対して
交互に逆向きに切換えられた超音波パルスを送受
信する送受波器と、前記送受波器からの前記超音
波パルスを受信する増幅器と、前記増幅器の出力
が一方に入力され他方に比較電圧が入力されて前
記比較電圧を越えた前記超音波パルスを出力する
比較器と、前記比較器の出力パルスの受信時点と
前記超音波パルスの送信時点との時間差を用いて
前記被測定流体の流量を算出して出力する演算回
路とを具備する超音波流量計において、前記比較
電圧として所定の異なる基準電圧を順次出力して
前記基準電圧を越えた前記出力パルスを計数して
各基準電圧に対する計数値を読み出す動作を所定
回数くり返して確率テーブルを作る確率テーブル
作成手段と、前記確率テーブルにおける計数値を
パラメータとして各基準電圧に対する確率分布を
作成する規準テーブル作成手段と、前記規準テー
ブルから所定確率より大となる確率を与える前記
計数値に対する基準電圧幅を求めこの中から最大
基準電圧幅を与える基準計数値と前記最大基準電
圧幅の中央値を演算する基準値演算手段と、前記
基準計数値と前記中央値に設定された比較電圧に
対応した前記出力パルスの計数値とを比較して前
記基準計数値に等しいときにのみ前記演算回路よ
り前記流量を出力する出力判定手段とを具備する
ことを特徴とする超音波流量計。
1: a transducer that transmits and receives ultrasonic pulses that are alternately switched in opposite directions with respect to the flow direction of the fluid to be measured flowing through the pipe; an amplifier that receives the ultrasonic pulses from the transducer; a comparator that outputs the ultrasonic pulse exceeding the comparison voltage by inputting the output of the amplifier to one side and inputting a comparison voltage to the other side; a time point at which the output pulse of the comparator is received and a time point at which the ultrasonic pulse is transmitted; and an arithmetic circuit that calculates and outputs the flow rate of the fluid to be measured using a time difference between Probability table creation means for creating a probability table by repeating the operation of counting the output pulses and reading out the count values for each reference voltage a predetermined number of times, and a criterion for creating a probability distribution for each reference voltage using the count values in the probability table as parameters. a table creation means; from the reference table, calculate a reference voltage width for the count value that gives a probability greater than a predetermined probability; and from this, calculate a median value between the reference count value that gives a maximum reference voltage width and the maximum reference voltage width; and a reference value calculation means that compares the reference count value with the count value of the output pulse corresponding to the comparison voltage set to the median value, and only when the count value is equal to the reference count value, the calculation circuit calculates the flow rate. An ultrasonic flowmeter characterized by comprising: output determination means for outputting.
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