JPH0537219Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、複数の管内を流過する気体の各流量
を、超音波を利用して測定する超音波流量測定装
置の改良に関するものである。

（従来の技術） 複数の管内を流過する空気、ガス、スチーム、
排ガス等の気体に超音波を伝搬させ、その伝搬速
度の変化を利用して管内気体の流量を測定する装
置が開発された、各方面で使用されている。

従来この種の超音波流量測定装置として、第２
図に示すものが知られている。この装置は気体を
導通する複数の流通管６のそれぞれに該流通管６
と同一内径の流量測定管１を介設し、さらに、各
流量測定管１の各周壁に超音波送受波面７を対向
させて一対の超音波送受波器２および同３を配設
し（第３図ａ）、超音波送受波器２および同３を
図示されていない制御器により交互に励振制御す
るものである。そして、各超音波送受波器２およ
び同３からの受信信号は対応する各流量交換器４
へ送られ、超音波が超音波送受波器２から同３に
伝搬する時間と超音波が超音波送受波器３から同
２に伝搬する時間との差から各流通管６（流量測
定管１）内を流れる流体の流量が求められるもの
である。なお、この種の流量測定に際し、第３図
ｂに示すように、超音波送受波器２および同３を
直接流通管６に取り付け、流通管６に流量測定管
１を兼用させる場合もあるが、この場合も上記と
同様に、各流通管６を流過する気体の流量が流量
変換器４により求められる。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、この種の超音波流量測定装置に
おいては、流量測定管１あるいは流通管６に配置
される一対の超音波送受波器２および同３と、該
超音波送受波器２および同３に対応する流量変換
器４とが１組となつてユニツト的に使用されてい
るため、必ず１本の流通管６に対し１台の流量変
換器４を用意しなければならないという経済上の
無駄があつた。また、例えば、同一内径の複数の
流通管６を同一の目的で配管使用するような場
合、各流通管６を流過する流体（気体）の合計流
量を求めたい場合がある。しかし、従来の装置に
おける各流量変換器４は、対応する超音波送受波
器２および同３からの信号に基づいて各流通管６
の個々の流量を算出するためのものとして回路構
成が固定的に定められているため、前記合計流量
を求める場合には別個の加算器を用意しなければ
ならないという不便があつた。

本考案は上記従来の問題点を解決するためにな
されたものであり、その目的は、同一内径を有す
る複数の流通管の個々の流量およびそれらの合計
流量を１台の流量変換器を用いて測定することが
できる超音波流量測定装置を提供することにあ
る。

（問題点を解決するための手段） 一般に、流通管の内径が異なる場合（この場合
は必然的に流量測定管の内径も異なる）には一対
の超音波送受波器の配置間隔、つまり、超音波伝
搬距離が異なるから、流速検出時の検出感度が異
なる。そのため、複数の流通管の個々の流量を１
台の流量変換器によつて算出しようとすると、そ
の流量変換器の回路構成が複雑となり、各流通管
ごとの複数の流量変換器を１台の流量変換器にま
とめあげるという利益が少ない。

しかし、流通管、つまり流量測定管の内径が同
一の場合には前記検出感度も同一となるから、複
数の流通管の流量を回路構成が簡易な１台の流量
変換器によつてまとめあげることが可能となる。

本考案は、流通管の内径が同一である場合のか
かる利益に着目し、上記目的を達成するために次
のように構成されている。すなわち、本考案は、
流体を流過させる同一内径の複数の流量測定管
と； 各流量測定管路の両側に超音波送受波面を
対向させて配置された超音波送受波器と； 流量
測定管に配置された各超音波送受波器からの信号
を受け取り、そのうちの選択された信号を出力す
る信号切り換え回路と； 信号切り換え回路から
の信号を受けて各同一内径の流量測定管内を流過
する流体の個々の流量および（又は）それらの任
意の合計流量を算出する流量変換器と； を有す
る超音波流量測定装置である。

（作用） 上記構成からなる本考案において、例えば、従
来例のように流量測定管が流通管に接続されてい
るような場合、同一内径の複数の流通管、すなわ
ち、同一内径の複数の流量測定管の流量は次のよ
うに算出される。まず、同一内径の各流量測定管
に配置されている超音波送受波器からの信号はそ
れぞれ共通の信号切り換え回路へ加えられる。

該信号切り換え回路は、例えば、オペレータの
モード選択に従い選択されたモードの信号のみを
流量変換器へ切り換え供給する。例えば、目的と
する流通管（流量測定管）単独の流量を求めるた
めのモードが選択された場合、該信号切り換え回
路はその流通管（流量測定管）に関する超音波受
信信号のみを流量変換器へ供給し、また、複数の
流通管（流量測定管）の合計流量を求めるための
モードが選択された場合は、その合計流量の対象
となる各流通管（流量測定管）に関する超音波受
信信号のみを同流量変換器へ供給する。

流量変換器はこれらオペレータのモード選択に
応じて個々の流通管（流量測定管）の単独の流量
および（又は）それらの任意の合計流量を算出す
ることとなるのである。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明
する。なお、本実施例の説明において従来例と同
一の構成部分には同一符号を付してその説明を省
略する。第１図には本考案に係る一実施例の構成
が示されている。図において、４本の流通管６ａ
乃至同６ｄのそれぞれには互いに同一内径の流量
測定管１ａ乃至同１ｂが介設されており、そのう
ち上から第１番目の流通管６ａおよび流量測定管
１ａの内径は２番目の流通管６ｂおよび流量測定
管１ｂよりも小径となつており、第２番目の流通
管６ｂおよび流量測定管１ｂと第３番目の流通管
６ｃおよび流量測定管１ｃとは内径が同一であ
り、また、第４番目の流通管６ｄおよび流量測定
管１ｄの内径は第３番目の流通管６ｃおよび流量
測定管１ｃよりも大径となつている。

流通管６の内径が異なる第１番目の流通管６ａ
と第４番目の流通管６ｄに対しては従来例と同様
に、各一対の超音波送受波器２ａおよび同３ａ
と、同２ｄおよび同３ｄとに対応させて専用の流
量変換基４ａおよび同４ｄが配置され、各流通管
６ａおよび同６ｄ、すなわち、流量測定管１ａお
よび同１ｄの流量がそれぞれ個々に算出されるよ
うになつている。一方、内径が等しい流量測定管
１ｂおよび同１ｃに配置されている超音波送受波
器２ｂおよび３ｂと、同２ｃおよび同３ｃとの各
受信信号は信号切り換え回路５へ加えられてい
る。該信号切り換え回路５には図示されていない
信号選択スイツチが設けられており、該信号選択
スイツチを操作することにより、第１の流量モー
ド、第２の流量モードおよび合算流量モードのう
ちから任意のモードを選択できるようになつてい
る。

前記信号切り換え回路５は選択されたモードに
対応させて、演算対象となる受信信号を流量変換
器４′へ分配供給するものである。

すなわち、第１の流量モードが選択されたとき
には、第２番目の流通管６ｂの流量情報、すなわ
ち、超音波送受波器２ｂおよび同３ｂの受信信号
を流量変換器４′へ送り、第２の流量モードが選
択されたときには、超音波送受波器２ｃおよび同
３ｃの受信信号を流量変換器４′へ送る。

同様に、合算流量モードが選択されたときに
は、超音波送受波器２ｂおよび同３ｂの受信信号
と超音波送受波器２ｃおよび同３ｃの受信信号と
を流量変換器４′へ供給するものである。

前記流量変換器４′は前記信号切り換え回路５
から供給される受信信号Ｓを受け取る他に、前記
信号選択スイツチの選択モード信号Ｍを受け取
る。

そして、選択モード信号Ｍの選択モード情報に
基づいて受信信号Ｓの演算処理を行う。

つまり、第１の流量モードの場合は、超音波送
受波器２ｂおよび同３ｂの受信信号によつて流通
管６ｂ（流量測定管１ｂ）の流量を算出し、第２
の流量モードのときは超音波送受波器２ｃおよび
同３ｃの受信信号によつて流通管６ｃ（流量測定
管１ｃ）の流量を算出する。そして、合算流量モ
ードのときは、超音波送受波器２ｂおよび同３ｂ
と、同２ｃおよび同３ｃとの受信信号によつて流
通管６ｂと同６ｃ（流量測定管１ｂと同１ｃ）と
の合計流量が算出されるのである。

上記のように、本実施例によれば、同一内径を
有する複数の流通管６ｂおよび同６ｃの流量およ
びそれらの合計流量を１台の流量検出器４′によ
つて算出できるから、従来例に比べ流量検出器の
台数を減少させることが可能となり、これにより
経済的節減を大幅に図ることができる。

また、流量検出器４′で処理する受信信号は前
記の如く、同一内径の流通管６ｂおよび６ｃ、す
なわち、同一内径の流量測定管１ｂおよび同１ｃ
についての受信信号であり、このような同一内径
の流通管６ｂおよび６ｃにおいては、流量検出時
における検出感度が等しくなるから、流量変換器
４′の回路構成を簡易にすることができるという
利益がある。なお、上記実施例では流量変換器
４′によつて流通管６ｂおよび同６ｃの個々の流
量とそれらの合計流量とを共に算出するように構
成したが、両方の流量を算出する必要がないとき
にはいずれか一方の流量のみを算出するようにし
て、回路構成の簡易化をさらに図ることもでき
る。

なお、上記実施例では、超音波送受波器２およ
び同３を流量測定管１に取り付けた場合を示した
が、第３図ｂのように該超音波送受波器２および
同３を流通管６に取り付けてもよい。

この場合は各流通管６ａ乃至同６ｄが流量測定
管１ａ乃至同１ｄを構成（兼用）することとな
る。

また、上記実施例では同一内径の直通管が２本
の場合を示したが、それ以上の本数の場合におい
ても同様に構成できることはもちろんのことであ
る。

（考案の効果） 本考案は以上説明したような構成と作用とを有
しているから、同一内径を有する複数の流通管
（流量測定管）の個々の流量および（又は）それ
らの合計流量を１台の簡易な流量変換器を用いて
算出することができ、これにより、経済的な節減
を大幅に図ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る一実施例の構成を示すブ
ロツク図、第２図は従来例の構成を示すブロツク
図、第３図ａおよび同図ｂは超音波送受波器の使
用状態図である。 １，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ……流量測定管、
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，３，３ａ，３ｂ，
３ｃ，３ｄ……超音波送受波器、４，４′，４ａ，
４ｂ，４ｃ，４ｄ……流量変換器、５……信号切
り換え回路、６，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ……流
通管、７……超音波送受波面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 流体を流過させる同一内径の複数の流量測定管
   と； 各流量測定管路の両側に超音波送受波面を
   対向させて配置された超音波送受波器と； 流量
   測定管に配置された各超音波送受波器からの信号
   を受け取り、そのうちの選択された信号を出力す
   る信号切り換え回路と； 信号切り換え回路から
   の信号を受けて各同一内径の流量測定管内を流過
   する流体の個々の流量および（又は）それらの任
   意の合計流量を算出する流量変換器と； を有す
   ることを特徴とする超音波流量測定装置。