JPH063384B2 - Ultrasonic flow meter - Google Patents

Ultrasonic flow meter

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JPH063384B2
JPH063384B2 JP61149171A JP14917186A JPH063384B2 JP H063384 B2 JPH063384 B2 JP H063384B2 JP 61149171 A JP61149171 A JP 61149171A JP 14917186 A JP14917186 A JP 14917186A JP H063384 B2 JPH063384 B2 JP H063384B2
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JP
Japan
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measured
fluid
propagation time
flow rate
propagation
Prior art date
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JP61149171A
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Japanese (ja)
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博 大和田
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Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Publication of JPH063384B2 publication Critical patent/JPH063384B2/en
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、管路に設けられた送受波器により被測定流体
の流れに対して順方向と逆方向に放射された超音波の伝
播時間差により被測定流体の流量を測定する超音波流量
計に係り、特に音速の異なる各種流体の流量をも測定で
きるように改良した超音波流量計に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial field of application> The present invention relates to a propagation time difference of ultrasonic waves radiated in a forward direction and a reverse direction with respect to a flow of a fluid to be measured by a transducer provided in a conduit. The present invention relates to an ultrasonic flowmeter for measuring the flow rate of a fluid to be measured, and more particularly to an ultrasonic flowmeter improved to measure the flow rates of various fluids having different sonic speeds.

<従来の技術> この種の従来の超音波流量計として、特願昭59-18873号
(発明の名称:超音波流量計)が提案されている。提案
されている内容を要約すると以下の様になる。先ず、あ
らかじめ決められた被測定流体の比重と測定された被測
定流体の温度とに基づいて被測定流体中を伝播する音速
を所定の演算式により演算する。次に、この演算された
音速に基づき送受波器と管路と被測定流体間に成立する
スネルの法則と送受波器間に成立する束縛条件とから超
音波が被測定流体から管路へ入射する入射角を演算して
補正係数を算出する。そこで、この補正係数を用いて伝
播時間差から測定された流量に対して流量補正をする。
この様にして音速の異なる流体、例えば各種の油の流量
をできるだけ正確に測定する。
<Prior Art> Japanese Patent Application No. 59-18873 (Title of Invention: Ultrasonic Flowmeter) has been proposed as a conventional ultrasonic flowmeter of this type. The summary of the proposed contents is as follows. First, the speed of sound propagating in the fluid to be measured is calculated by a predetermined arithmetic expression based on a predetermined specific gravity of the fluid to be measured and the measured temperature of the fluid to be measured. Next, based on this calculated sound velocity, ultrasonic waves are incident on the pipe from the fluid to be measured based on Snell's law established between the transducer and the pipe and the fluid to be measured and the binding condition established between the transducer. The incident angle is calculated and the correction coefficient is calculated. Therefore, the flow rate is corrected for the flow rate measured from the propagation time difference using this correction coefficient.
In this way, the flow rates of fluids having different sonic speeds, such as various oils, are measured as accurately as possible.

<発明が解決しようとする問題点> しかしながら、この様な超音波流量計では被測定流体の
比重が異なれば音速の推定値が異なり、また音速は温度
と比重だけでは決定できないのでこれに基づいて補正し
ても正しい流量が得られないという問題点がある。
<Problems to be Solved by the Invention> However, in such an ultrasonic flowmeter, if the specific gravity of the fluid to be measured is different, the estimated value of the sound velocity is different, and the sound velocity cannot be determined only by the temperature and the specific gravity. There is a problem that the correct flow rate cannot be obtained even if the correction is performed.

<問題点を解決するための手段> この発明は、以上の問題点を解決し音速の異なる被測定
流体でも正確に流量を測定するために、管路中の被測定
流体の流速方向とこれとは逆方向に前記管路に固定され
たシューと送受波器を介して放射された超音波の伝播時
間差を用いて被測定流体の流量を演算する流量演算手段
と、シューなどの温度を用いて所定の演算式によりシュ
ーと管路の音速を演算する音速演算手段と、この音速と
被測定流体の推定音速と送受波器の設置条件などから推
測される超音波の伝播経路の総伝播時間を演算する時間
演算手段と、流量演算手段で得られる実測伝播時間と総
伝播時間とが一致するように演算し一致したときの伝播
経路における被測定流体への超音波の屈折角と被測定流
体を超音波が伝播する伝播時間とを算出する経路演算手
段と、屈折角と伝播時間などを用いて流量に対して補正
する補正演算手段とを具備するようにしたものである。
<Means for Solving Problems> In order to solve the above problems and to accurately measure the flow rate even with measured fluids having different sonic velocities, the present invention relates to the flow velocity direction of the measured fluid in a pipe and Is a flow rate calculation means for calculating the flow rate of the fluid to be measured using the time difference of the ultrasonic waves radiated through the shoe and the transducer fixed in the reverse direction and the temperature of the shoe. The sound velocity calculation means that calculates the sound velocity of the shoe and the pipe by a predetermined calculation formula, and the total propagation time of the ultrasonic propagation path estimated from this sound velocity, the estimated sound velocity of the fluid to be measured, and the installation conditions of the transducer. The time calculating means for calculating and the measured propagation time and the total propagation time obtained by the flow rate calculating means are calculated so that they match, and the refraction angle of the ultrasonic wave to the fluid to be measured and the fluid to be measured in the propagation path when they match. Calculate the propagation time of ultrasonic waves And a correction calculation means for correcting the flow rate using the refraction angle and the propagation time.

<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。
第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図である。
<Examples> Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

管路1に被測定流体2が矢印下の方向に流され、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クロック
発振器を有する同期回路5よりトリガパルスTpが駆動回
路6に印加されこれに伴いその出力に例えばピーク値が
200V程度の値をもつ微分状の駆動パルスDpが発生しこれ
が切換スイッチ7を介して印加される。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
スが切換スイッチ7を介して増幅器8に受信される。
The fluid to be measured 2 is caused to flow in the pipe line 1 in the direction indicated by the arrow, and the flow rate Q of the fluid to be measured 2 is measured. For this reason, the wave transmitters / receivers 3 and 4 are installed in the pipe line 1 so as to be obliquely opposed to the flow direction F. A trigger pulse T p is applied to the drive circuit 6 from the synchronizing circuit 5 having a clock oscillator in one of the transmitters / receivers 3 and 4, and accordingly, for example, a peak value is present in its output.
A differential drive pulse D p having a value of about 200 V is generated and applied via the changeover switch 7. Transducers 3, 4
On the other hand, the ultrasonic pulse received through the fluid to be measured 2 is received by the amplifier 8 through the changeover switch 7.

増幅器8の出力の超音波パルスHは比較器9の入力の一
端に印加され、他端には比較電圧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を越えた波形のゼロクロス部分がパルス化され
て出力パルスPとして出力される。
The ultrasonic pulse H output from the amplifier 8 is applied to one end of the input of the comparator 9, and the comparison voltage V c is applied to the other end.
At the output end of the comparator 9, the zero-cross portion of the waveform exceeding the comparison voltage V c of the ultrasonic pulse having a vibration wave is pulsed and output as an output pulse P.

演算回路10の入力端I1には比較器9の出力パルスPが
印加され、入力端I2には同期回路5からトリガパルスTp
の送出と同時に発信されるスタート信号Sが印加され、
これ等の時間差を演算回路10が演算し、超音波パルス
の伝播経路における伝播時間を測定する。また、切換信
号Swにより切換スイッチ7が切換えられて同様に伝播時
間が測定される。
The output pulse P of the comparator 9 is applied to the input end I 1 of the arithmetic circuit 10, and the trigger pulse T p from the synchronization circuit 5 is applied to the input end I 2.
Is applied at the same time as the start signal S is transmitted,
The arithmetic circuit 10 calculates these time differences and measures the propagation time in the propagation path of the ultrasonic pulse. Further, the measured time propagation similarly changeover switch 7 is switched by the switching signal S w.

また、管路1の管壁には温度センサ11が固定されこの
管壁あるいはシューなどの温度を温度信号tとして検出
する。
A temperature sensor 11 is fixed to the pipe wall of the pipe 1 to detect the temperature of the pipe wall or the shoe as a temperature signal t.

12は演算回路10と温度センサ11からの信号を受信
して信号処理をして出力するマイクロコンピュータ部で
ある。13は演算回路10からの時間信号をデジタル値
に変換するアナログ/デジタル変換器(A/D変換器)で
ある。14は温度センサ11からの温度信号tをデジタ
ル値に変換するA/D変換器である。15はRAM(ラン
ダムアクセスメモリ)、16はROM(リードオンリー
メモリ)であり、これ等のアドレス指定はCPU(プロ
セッサ)17からバス18、ラッチデコーダ19を介し
てなされる。A/D変換器13,14からの各出力データ
はデータバス20を介してRAM15に格納される。R
OM16には所定の演算プログラムおよび初期データが
格納されており、CPU17の制御のもとにROM16
に格納された演算手順に従って演算され、その結果はR
AM15に格納される。21はコントロールバスであ
り、CPU17によりA/D変換器13,14、RAM1
5,ROM16の動作を制御すると共に同期回路5へは
タイミング信号Tm、切替回路7には切換信号Swを出力す
る。
Reference numeral 12 denotes a microcomputer unit that receives signals from the arithmetic circuit 10 and the temperature sensor 11, processes the signals, and outputs the processed signals. An analog / digital converter (A / D converter) 13 converts the time signal from the arithmetic circuit 10 into a digital value. Reference numeral 14 is an A / D converter for converting the temperature signal t from the temperature sensor 11 into a digital value. Reference numeral 15 is a RAM (random access memory), 16 is a ROM (read only memory), and these addresses are designated from a CPU (processor) 17 via a bus 18 and a latch decoder 19. Each output data from the A / D converters 13 and 14 is stored in the RAM 15 via the data bus 20. R
A predetermined calculation program and initial data are stored in the OM 16, and the ROM 16 is controlled under the control of the CPU 17.
Is calculated according to the calculation procedure stored in
It is stored in AM15. Reference numeral 21 is a control bus, and the CPU 17 causes the A / D converters 13 and 14 and the RAM 1 to operate.
5, the timing signal the T m to the synchronization circuit 5 to control the operation of the ROM 16, the switching circuit 7 outputs the switching signal S w.

最終の演算結果は、デジタル/アナログ変換器(D/A変
換器)22を介してアナログ信号に変換されて出力端2
3に出力される。
The final calculation result is converted into an analog signal through the digital / analog converter (D / A converter) 22 and the output terminal 2
3 is output.

次に、第1図に示すマイクロコンピュータ部での信号処
理について第2図に示すフローチャート図を用いて説明
する。
Next, the signal processing in the microcomputer section shown in FIG. 1 will be described with reference to the flow chart shown in FIG.

先ずステップで初期データとして流量の補正係数Rx
ROM16からRAM12に設定される。次にステップ
で被測定流体への超音波の屈折角θと被測定流体を超
音波が伝播する伝播時間Tや、音速を演算するための温
度に関する多項式の係数あるいは管路の内径などの各種
定数がROM16からRAM15に設定される。
First, in a step, the flow rate correction coefficient R x is set in the RAM 12 from the ROM 16 as initial data. Next, in a step, the refraction angle θ of the ultrasonic wave to the fluid to be measured, the propagation time T during which the ultrasonic wave propagates in the fluid to be measured, the coefficient of a polynomial for calculating the speed of sound, and various constants such as the inner diameter of the pipe line. Are set in the ROM 16 to the RAM 15.

ステップでは、コントロールバス21からの切換信号
Swにより切換スイッチ7が一方に切換られ例えば送受波
器4から送受波器3へ駆動回路6から駆動パルスDpが放
射される状態とされ、コントロールバス21からのタイ
ミング信号Tmにより伝播時間T1が演算回路10で測定
されたRAM15に格納される。次に、切換信号Swによ
り切換スイッチ7が他方に切換えられて同様にして伝播
時間T2が測定されRAM15に格納される。伝播時間T1
とT2の伝播時間差ΔTはROM16に内蔵された演算プ
ログラムにより演算されRAM15に格納される。
In step, switching signal from control bus 21
The switch 7 is switched to one by S w, and the drive pulse D p is emitted from the drive circuit 6 to the wave transmitter / receiver 4, for example, and the propagation time is changed by the timing signal T m from the control bus 21. T 1 is stored in the RAM 15 measured by the arithmetic circuit 10. Next, the changeover switch 7 is stored in the RAM15 is measured propagation time T 2 in the same manner is switched to the other by switching signal S w. Propagation time T 1
And the propagation time difference ΔT between T 2 and T 2 are calculated by a calculation program built in the ROM 16 and stored in the RAM 15.

伝播時間差ΔTは管路1の中を流れる流量Qに反比例す
るので、この値を用いてROM16に格納された流量演
算式によりステップで流量Qの演算がなされる。
Since the propagation time difference ΔT is inversely proportional to the flow rate Q flowing in the pipe line 1, the flow rate Q is calculated in steps by the flow rate calculation formula stored in the ROM 16 using this value.

この流量値は温度などによりエラーがあるので補正をす
る必要がある。しかし、急激な変動はないので流量の演
算に比べて長い補正周期Tcで補正すれば良い。そのため
の補正周期Tcの判断をステップで実行する。
There is an error in this flow rate value due to temperature, etc., so it is necessary to correct it. However, since there is no abrupt change, it suffices to make a correction with a longer correction cycle T c than the calculation of the flow rate. The determination of the correction cycle T c for that purpose is executed in steps.

補正周期Tcをオーバしたときはステップに移り温度セ
ンサ11から温度信号tを読込む。
When the correction cycle T c is exceeded, the process moves to step and the temperature signal t is read from the temperature sensor 11.

次に、ステップに移り送受波器3,4を管路1に固定
するシュー24,25の音速C1と管路1の音速C2をRO
M16に格納された温度信号tに関する下記の2次式の
演算プログラムに従って演算する。この場合、シュー2
4,25、管路1および被測定流体2の温度はほぼ同一
とみられる。
Next, in step S, the sound speed C 1 of the shoes 24 and 25 for fixing the transducers 3 and 4 to the conduit 1 and the sound speed C 2 of the conduit 1 are set to RO.
The calculation is performed according to the calculation program of the following quadratic equation regarding the temperature signal t stored in M16. In this case, shoe 2
The temperatures of the pipes 4, 25, the pipe 1 and the fluid to be measured 2 are considered to be almost the same.

C1=A+Bt+Ct2 (1) C2=A′+B′t+C′t2 (2) ここで、A,B,C,A′,B′,C′はそれぞれステッ
プであらかじめ設定されている。
C 1 = A + Bt + Ct 2 (1) C 2 = A ′ + B′t + C′t 2 (2) Here, A, B, C, A ′, B ′, and C ′ are preset in each step.

ステップでは伝播経路のモデルにしたがい超音波の総
伝播時間Tsの演算を実行する。以下、この演算について
説明する。第3図は管路1の附近を拡大した拡大図であ
る。
In the step, the total propagation time T s of ultrasonic waves is calculated according to the model of the propagation path. Hereinafter, this calculation will be described. FIG. 3 is an enlarged view in which the vicinity of the pipe 1 is enlarged.

先ず、超音波の伝播経路を求める。シューの音速をC1
管路1の音速をC2、シュー24から管路1への超音波の
入射角をθ、管路1から被測定流体への超音波の入射
角をθとし、更に被測定流体への推定音速をC3、被測
定流体から管路1への超音波の入射角をθと推定する
と、ステップで算出された音速C1,C2を用いて下記の
スネルの法則に従がって入射角θ,θが算出され
る。
First, the propagation path of ultrasonic waves is obtained. The speed of sound of the shoe is C 1 ,
Let C 2 be the speed of sound in the conduit 1 , θ 1 be the incident angle of ultrasonic waves from the shoe 24 to the conduit 1 , and θ 2 be the incident angle of ultrasonic waves from the conduit 1 to the fluid to be measured. Assuming that the estimated sound velocity of C is C 3 and the incident angle of the ultrasonic wave from the fluid to be measured into the conduit 1 is θ 3 , the sound velocity C 1 and C 2 calculated in the step are used to follow Snell's law. Thus, the incident angles θ 1 and θ 2 are calculated.

また、送受波器3,4はこれ等の水平距離が を満足するように設置される。ここで,x1/2,x2
2,x3はそれぞれ送受波器3(4)の中心から管路1の外
壁までの距離、管路1の肉厚、管路1の内径である。
The horizontal distance between these transducers 3 and 4 is Is installed to satisfy Here, x 1/2, x 2 /
2, x 3 are the distance from the center of the transducer 3 (4) to the outer wall of the conduit 1, the wall thickness of the conduit 1, and the inner diameter of the conduit 1, respectively.

以上の如くして、超音波の伝播経路が計算により決定で
きるが、これ等の演算に必要な演算プログラムはROM
16に格納されており、推定音速C3、入射角θ、距離
x1〜x3などはステップであらかじめ設定されている。
As described above, the propagation path of ultrasonic waves can be determined by calculation, but the calculation program necessary for these calculations is ROM.
It is stored in 16 and has an estimated sound velocity C 3 , incident angle θ 3 , distance
x 1 to x 3 etc. are preset in steps.

次に、この様にして決定された伝播経路に沿って超音波
が伝播するに要する総伝播時間Tsを求める。
Next, the total propagation time T s required for the ultrasonic wave to propagate along the thus determined propagation path is obtained.

総伝播時間Tsは、送受波器3,4の中心を点音源と仮定
した点音源モデルか、送受波器3,4を平面音源と仮定
した平面音源モデルに基づいて求めることができる。
The total propagation time T s can be obtained based on a point source model assuming that the centers of the transducers 3 and 4 are point sources or a plane source model assuming that the transducers 3 and 4 are planar sources.

点音源モデルによる場合は、超音波は球面波として伝播
し、音速Ciが変化しても送受波器3,4間の距離Lは変
化しない。例えば、温度により各音速が変化したときの
超音波の伝播経路は第4図(イ)に示すようになり距離L
に変化を生じない。この場合の総伝播時間Tsは次式で示
される。
In the case of the point source model, ultrasonic waves propagate as spherical waves, and the distance L between the transducers 3 and 4 does not change even if the sound velocity C i changes. For example, the propagation path of ultrasonic waves when each speed of sound changes due to temperature is as shown in FIG.
Does not change. The total propagation time T s in this case is given by the following equation.

平面音源モデルと仮定した場合は、超音波は平面波とし
て伝播し、音速Ciが変化しても入射角θは一定とな
る。例えば、温度により各音速が変化したときの超音波
の伝播経路は第4図(ロ)に示すように距離LはL′にずれ
る。この場合の総伝播時間Tsは次式で示される。
If the plane sound source model is assumed, the ultrasonic wave propagates as a plane wave, and the incident angle θ 1 is constant even if the sound velocity C i changes. For example, as shown in FIG. 4 (b), the distance L shifts to L'in the propagation path of ultrasonic waves when each sound velocity changes with temperature. The total propagation time T s in this case is given by the following equation.

このときのL′は(4)式を用いて演算する。 At this time, L'is calculated using the equation (4).

これらのいずれかのモデルに対応した演算プログラムは
ROM16の中に格納されている。
A calculation program corresponding to any of these models is stored in the ROM 16.

次に、ステップに移行する。ステップでは演算回路
10から入力された実測の超音波の伝播時間T1,T2の平
均値をとって伝播時間Tとし、これと(5)あるいは(6)式
で得られた総伝播時間Tsとを比較し、屈折角θを変え
て逐次近似法によりT=Tsになる被測定流体中を超音波
が伝播する伝播時間T0と屈折角θ′を求める。
Then, the process proceeds to step. In the step, the propagation time T is obtained by taking the average value of the propagation times T 1 and T 2 of the measured ultrasonic waves input from the arithmetic circuit 10, and this and the total propagation time T obtained by the equation (5) or (6). s is compared, the refraction angle θ 3 is changed, and the propagation time T 0 and the refraction angle θ ′ 3 during which the ultrasonic wave propagates in the fluid to be measured where T = T s are obtained by the successive approximation method.

ステップでは流量Qに対する補正係数kxを演算する。
管路1の被測定流体の流速vは、k-1を流速分布の補正
係数、Nを定数とすれば次式で示される。
In step, the correction coefficient k x for the flow rate Q is calculated.
The flow velocity v of the fluid to be measured in the conduit 1 is expressed by the following equation, where k −1 is a correction factor for the flow velocity distribution and N is a constant.

また、ステップでデータとして与えた屈折角θと伝播
時間Tとを用いたときの流速vは、 で与えられるので、(7)式と(8)式との比をとると となる。即ち、 ただし、 となる。この補正係数kは初期値に対する流量補正係
数であるので、ステップでの流量演算の際にこの補正
係数kを乗ずることにより、リアルタイムでかつ比
重、温度などの全てのファクタをとり込んだ補正が可能
となる。
Further, the flow velocity v when using the refraction angle θ and the propagation time T given as data in the step is Therefore, if we take the ratio of equations (7) and (8), Becomes That is, However, Becomes Since this correction coefficient k x is a flow rate correction coefficient with respect to the initial value, it is corrected in real time by incorporating all factors such as specific gravity and temperature by multiplying this correction coefficient k x when calculating the flow rate in steps. Is possible.

第5図は本実施例の効果を調べた結果を示す特性図であ
る。(イ)は未補正の場合、(ロ)は点音源モデルによる場
合、(ハ)は平面音源モデルによる場合であり、いずれも
校正用基準流量計(パイププルーバ)の流速v0に対する
誤差として示してある。未補正の場合に比べてモデル経
路を使用して補正した場合はかなり改良された結果とな
っている。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the results of examining the effect of this embodiment. (A) is the case without correction, (b) is the case with a point source model, and (c) is the case with a planar source model, both of which are shown as the error with respect to the flow velocity v 0 of the calibration reference flow meter (pipe prober). is there. Compared to the uncorrected case, the corrected result using the model path gives a considerably improved result.

なお、第1図における実施例では管路1に温度センサ1
1を設けたが、これに限らず、温度センサを別に設けて
も良い。また伝播時間の測定に際して、ΔT直続法で説
明したが、これはシングアラウンド法あるいはPLL法な
ど他の手段を採用しても良い。
In the embodiment shown in FIG. 1, the temperature sensor 1 is installed in the conduit 1.
However, the present invention is not limited to this, and a temperature sensor may be separately provided. Further, when measuring the propagation time, the ΔT direct connection method has been described, but other means such as the sing-around method or the PLL method may be adopted.

<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
ばモデル経路を実測値により推測しこれを用いて被測定
流体の中の音速を推定して流量補正係数を算出して流量
補正するようにしたので、リアルタイムでかつ音速の異
なる各種流体の流量をも正確に測定することができる。
<Effects of the Invention> As described above in detail with reference to the embodiments, according to the present invention, the model path is estimated from the actual measurement value, and the velocity of sound in the fluid to be measured is estimated using this to calculate the flow rate correction coefficient. Since the flow rate is corrected in this manner, the flow rates of various fluids having different sound speeds can be accurately measured in real time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図、第2図は
第1図における実施例の動作を説明するフローチャート
図、第3図は第1図における管路近傍を拡大した拡大
図、第4図は音源モデルを説明する説明図、第5図は第
1図における実施例の効果を説明する特性図である。 1…管路、3,4…送受波器、7…切換スイッチ、9…
比較器、10…演算回路、11……温度センサ、12…
…マイクロコンピュータ部。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flow chart showing the operation of the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged view enlarging the vicinity of the pipe in FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the sound source model, and FIG. 5 is a characteristic diagram for explaining the effect of the embodiment in FIG. 1 ... Pipe line, 3, 4 ... Transceiver, 7 ... Changeover switch, 9 ...
Comparator, 10 ... Arithmetic circuit, 11 ... Temperature sensor, 12 ...
… Microcomputer department.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】管路中の被測定流体の流速方向と、これと
は逆方向に前記管路に固定されたシューと送受波器を介
して放射された超音波の伝搬時間差を用いて前記被測定
流体の流量を演算する流量演算手段と、前記シューなど
の温度を用いて所定の演算式により前記シューと管路の
音速を演算する音速演算手段と、この音速と前記被測定
流体の推定音速と前記送受波器の設置条件などから推測
される前記超音波の伝播経路の総伝播時間を演算する時
間演算手段と、前記流量演算手段で得られる実測伝播時
間と前記総伝播時間とが一致するように演算し一致した
ときの前記伝播経路における前記被測定流体への超音波
の屈折角と前記被測定流体を超音波が伝播する伝播時間
とを算出する経路演算手段と、前記屈折角と伝播時間な
どを用いて前記流量に対して補正する補正演算手段とを
具備することを特徴とする超音波流量計。
1. A flow velocity direction of a fluid to be measured in a pipe, and a propagation time difference of ultrasonic waves radiated through a shoe fixed to the pipe and a transducer in a direction opposite to the flow velocity. A flow rate calculating means for calculating the flow rate of the fluid to be measured, a sound velocity calculating means for calculating the sound velocity of the shoe and the pipe by a predetermined equation using the temperature of the shoe and the like, and estimating the sound velocity and the fluid to be measured. The time propagation means for computing the total propagation time of the propagation path of the ultrasonic wave estimated from the sound velocity and the installation condition of the transducer, and the actual propagation time obtained by the flow rate calculation means and the total propagation time are the same. Path calculation means for calculating the refraction angle of the ultrasonic wave to the fluid to be measured and the propagation time in which the ultrasonic wave propagates through the fluid to be measured in the propagation path when calculated and coincident, and the refraction angle Using the propagation time, etc. Ultrasonic flow meter, characterized by comprising a correction calculation means for correcting relative.
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