JPH0735589A - 流量濃度測定装置 - Google Patents
流量濃度測定装置Info
- Publication number
- JPH0735589A JPH0735589A JP5175778A JP17577893A JPH0735589A JP H0735589 A JPH0735589 A JP H0735589A JP 5175778 A JP5175778 A JP 5175778A JP 17577893 A JP17577893 A JP 17577893A JP H0735589 A JPH0735589 A JP H0735589A
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- JP
- Japan
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- ultrasonic
- ultrasonic wave
- side probe
- transmission
- reception
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- Pending
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- Measuring Volume Flow (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 本発明の流量濃度測定装置は、発信側プロー
ブから発信された超音波の発信超音波強度および受信側
プローブで受信した超音波の受信超音波強度とを比較し
て超音波減衰量を演算する超音波減衰量演算回路と、発
信側プローブから発信された超音波の発信超音波周波数
および受信側プローブで受信した超音波の受信超音波周
波数とを比較して超音波のドップラ効果変長差を演算す
る超音波変長差演算回路と、を具備したことを特徴とし
ている。 【効果】 本発明により流体の流量および濃度の測定精
度を向上させることが可能である。
ブから発信された超音波の発信超音波強度および受信側
プローブで受信した超音波の受信超音波強度とを比較し
て超音波減衰量を演算する超音波減衰量演算回路と、発
信側プローブから発信された超音波の発信超音波周波数
および受信側プローブで受信した超音波の受信超音波周
波数とを比較して超音波のドップラ効果変長差を演算す
る超音波変長差演算回路と、を具備したことを特徴とし
ている。 【効果】 本発明により流体の流量および濃度の測定精
度を向上させることが可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、上下水道や食品、化学
などの諸工業プラントのシステムにおいて使用される流
量濃度測定装置に関する。
などの諸工業プラントのシステムにおいて使用される流
量濃度測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】配管に流れる流体の流量と流体に汚泥な
どの物質の濃度を測定する場合のように流量計と濃度計
を直列に並べて、それぞれ単独に流量と濃度を測定して
いた。即ち、流量測定システムを超音波方式とした場
合、発信側プローブから受信側プローブへ超音波を入射
させ、超音波の波長変化量により流量信号を得、濃度測
定システムを超音波方式とした場合も上記同様発信側プ
ローブから受信側プローブへ超音波を入射させ超音波の
減衰量により濃度信号を得ていた。
どの物質の濃度を測定する場合のように流量計と濃度計
を直列に並べて、それぞれ単独に流量と濃度を測定して
いた。即ち、流量測定システムを超音波方式とした場
合、発信側プローブから受信側プローブへ超音波を入射
させ、超音波の波長変化量により流量信号を得、濃度測
定システムを超音波方式とした場合も上記同様発信側プ
ローブから受信側プローブへ超音波を入射させ超音波の
減衰量により濃度信号を得ていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のように流量測定
と濃度測定を同一配管上にて測定する場合、それぞれ流
量計測器と濃度計測器を設置することにより、測定可能
であった。
と濃度測定を同一配管上にて測定する場合、それぞれ流
量計測器と濃度計測器を設置することにより、測定可能
であった。
【０００４】本発明の目的は、流量計測器として浮遊物
混入部に用いられている超音波流量計を用い、超音波ド
ップラ効果法を用いて、流体速度により超音波の波長を
変え、これを利用して流量を求め、超音波濃度計は流体
に含入されている懸濁物質の含有率により超音波強度が
減衰することを利用し、汚泥など懸濁物質の濃度を測定
し、同じ超音波を利用していることから、超音波発信回
路などを共有することにより、同一変換器に時間差測定
と減衰量測定をおこない、流量と濃度と同時に求めるこ
とのできる流量濃度測定装置を提供するものである。
混入部に用いられている超音波流量計を用い、超音波ド
ップラ効果法を用いて、流体速度により超音波の波長を
変え、これを利用して流量を求め、超音波濃度計は流体
に含入されている懸濁物質の含有率により超音波強度が
減衰することを利用し、汚泥など懸濁物質の濃度を測定
し、同じ超音波を利用していることから、超音波発信回
路などを共有することにより、同一変換器に時間差測定
と減衰量測定をおこない、流量と濃度と同時に求めるこ
とのできる流量濃度測定装置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の流量濃度測定装
置は、懸濁物質を含有する液体を流通させる配管の一端
に設置されて超音波を発信する発信側プローブと、この
発信側プローブから発信される超音波の発信周波数およ
び発信超音波強度とを記憶する発信定数記憶回路と、配
管に設けられた発信側プローブの対向端に設置されて発
信された超音波を受信する受信側プローブと、この受信
側プローブで受信した超音波の受信周波数および受信超
音波強度とを記憶する受信定数記憶回路と、発信側プロ
ーブから発信された超音波の発信超音波強度および受信
側プローブで受信した超音波の受信超音波強度とを比較
して超音波減衰量を演算する超音波減衰量演算回路と、
この超音波減衰量演算回路によって演算した超音波減衰
量から液体に含有される懸濁物質の濃度測定信号を演算
する懸濁物質濃度演算回路と、発信側プローブから発信
された超音波の発信超音波周波数および受信側プローブ
で受信した超音波の受信超音波周波数とを比較して超音
波のドップラ効果変長差を演算する超音波変長差演算回
路と、この超音波変長差演算回路によって演算した超音
波ドップラ効果変長差から液体の流速を演算する流速演
算回路と、を具備したことを特徴としている。
置は、懸濁物質を含有する液体を流通させる配管の一端
に設置されて超音波を発信する発信側プローブと、この
発信側プローブから発信される超音波の発信周波数およ
び発信超音波強度とを記憶する発信定数記憶回路と、配
管に設けられた発信側プローブの対向端に設置されて発
信された超音波を受信する受信側プローブと、この受信
側プローブで受信した超音波の受信周波数および受信超
音波強度とを記憶する受信定数記憶回路と、発信側プロ
ーブから発信された超音波の発信超音波強度および受信
側プローブで受信した超音波の受信超音波強度とを比較
して超音波減衰量を演算する超音波減衰量演算回路と、
この超音波減衰量演算回路によって演算した超音波減衰
量から液体に含有される懸濁物質の濃度測定信号を演算
する懸濁物質濃度演算回路と、発信側プローブから発信
された超音波の発信超音波周波数および受信側プローブ
で受信した超音波の受信超音波周波数とを比較して超音
波のドップラ効果変長差を演算する超音波変長差演算回
路と、この超音波変長差演算回路によって演算した超音
波ドップラ効果変長差から液体の流速を演算する流速演
算回路と、を具備したことを特徴としている。
【０００６】
【作用】本発明の流量濃度測定装置においては、懸濁物
質を含有する液体を流通させる配管の一端に発信側プロ
ーブを設置して超音波を発信し、発信側プローブから発
信される超音波の発信周波数および発信超音波強度とを
記憶し、配管に設けられた発信側プローブの対向端に受
信側プローブを設置して発信された超音波を受信し、受
信側プローブで受信した超音波の受信周波数および受信
超音波強度とを記憶し、発信側プローブから発信された
超音波の発信超音波強度および受信側プローブで受信し
た超音波の受信超音波強度とを比較して超音波減衰量を
演算し、超音波減衰量演算回路によって演算した超音波
減衰量から液体に含有される懸濁物質の濃度測定信号を
演算し、発信側プローブから発信された超音波の発信超
音波周波数および受信側プローブで受信した超音波の受
信超音波周波数とを比較して超音波のドップラ効果変長
差を演算し、超音波変長差演算回路によって演算した超
音波ドップラ効果変長差から液体の流速を演算し、送受
信比較演算器から出力された濃度測定信号によって液体
に含有される懸濁物質の濃度情報を送信し、送受信比較
演算器から出力された超音波ドップラ効果変長差によっ
て液体の流速情報を送信する。
質を含有する液体を流通させる配管の一端に発信側プロ
ーブを設置して超音波を発信し、発信側プローブから発
信される超音波の発信周波数および発信超音波強度とを
記憶し、配管に設けられた発信側プローブの対向端に受
信側プローブを設置して発信された超音波を受信し、受
信側プローブで受信した超音波の受信周波数および受信
超音波強度とを記憶し、発信側プローブから発信された
超音波の発信超音波強度および受信側プローブで受信し
た超音波の受信超音波強度とを比較して超音波減衰量を
演算し、超音波減衰量演算回路によって演算した超音波
減衰量から液体に含有される懸濁物質の濃度測定信号を
演算し、発信側プローブから発信された超音波の発信超
音波周波数および受信側プローブで受信した超音波の受
信超音波周波数とを比較して超音波のドップラ効果変長
差を演算し、超音波変長差演算回路によって演算した超
音波ドップラ効果変長差から液体の流速を演算し、送受
信比較演算器から出力された濃度測定信号によって液体
に含有される懸濁物質の濃度情報を送信し、送受信比較
演算器から出力された超音波ドップラ効果変長差によっ
て液体の流速情報を送信する。
【０００７】
【実施例】次に本発明の一実施例を説明する。図１にお
いて、２は懸濁物質を含有する液体を流通させる配管の
一端に設置されて超音波を発信する発信側プローブ、２
１は発信側プローブ２から発信される超音波の発信周波
数および発信超音波強度とを記憶する発信定数記憶回
路、３は配管に設けられた発信側プローブ２の対向端に
設置されて発信された超音波を受信する受信側プロー
ブ、２２は受信側プローブ３で受信した超音波の受信周
波数および受信超音波強度とを記憶する受信定数記憶回
路、２３は発信側プローブ２から発信された超音波の発
信超音波強度および受信側プローブ３で受信した超音波
の受信超音波強度とを比較して超音波減衰量を演算する
超音波減衰量演算回路、２４は超音波減衰量演算回路２
３によって演算した超音波減衰量から液体に含有される
懸濁物質の濃度測定信号を演算する懸濁物質濃度演算回
路、２５は発信側プローブ２から発信された超音波の発
信超音波周波数および受信側プローブ３で受信した超音
波の受信超音波周波数とを比較して超音波のドップラ効
果変長差を演算する超音波変長差演算回路、２６は超音
波変長差演算回路２５によって演算した超音波ドップラ
効果変長差から液体の流速を演算する流速演算回路、５
は流速演算回路２６と超音波変長差演算回路２５および
懸濁物質濃度演算回路２４と超音波減衰量演算回路２３
とからなる送受信比較演算器、９は送受信比較演算器５
から出力された濃度測定信号によって液体に含有される
懸濁物質の濃度情報を送信する濃度出力変換回路、８は
送受信比較演算器５から出力された超音波ドップラ効果
変長差によって液体の流速情報を送信する流量出力変換
回路であり、被測定物に超音波を発する為の超音波発信
器と、被測定物から反射した超音波を受信する為の受信
器と超音波の波長・振幅を送信・受信時で比較する為の
送受信比較演算器と、波長の変化を流量信号に変換する
為の流量出力変換器と、振幅の変化を濃度信号に変換す
る為の濃度出力変換器からなる超音波式流量・濃度測定
システムであり、送受信比較演算器と流量出力変換器と
濃度出力変換器が１体で構成されている超音波式流量・
濃度測定システムとすることもできる。
いて、２は懸濁物質を含有する液体を流通させる配管の
一端に設置されて超音波を発信する発信側プローブ、２
１は発信側プローブ２から発信される超音波の発信周波
数および発信超音波強度とを記憶する発信定数記憶回
路、３は配管に設けられた発信側プローブ２の対向端に
設置されて発信された超音波を受信する受信側プロー
ブ、２２は受信側プローブ３で受信した超音波の受信周
波数および受信超音波強度とを記憶する受信定数記憶回
路、２３は発信側プローブ２から発信された超音波の発
信超音波強度および受信側プローブ３で受信した超音波
の受信超音波強度とを比較して超音波減衰量を演算する
超音波減衰量演算回路、２４は超音波減衰量演算回路２
３によって演算した超音波減衰量から液体に含有される
懸濁物質の濃度測定信号を演算する懸濁物質濃度演算回
路、２５は発信側プローブ２から発信された超音波の発
信超音波周波数および受信側プローブ３で受信した超音
波の受信超音波周波数とを比較して超音波のドップラ効
果変長差を演算する超音波変長差演算回路、２６は超音
波変長差演算回路２５によって演算した超音波ドップラ
効果変長差から液体の流速を演算する流速演算回路、５
は流速演算回路２６と超音波変長差演算回路２５および
懸濁物質濃度演算回路２４と超音波減衰量演算回路２３
とからなる送受信比較演算器、９は送受信比較演算器５
から出力された濃度測定信号によって液体に含有される
懸濁物質の濃度情報を送信する濃度出力変換回路、８は
送受信比較演算器５から出力された超音波ドップラ効果
変長差によって液体の流速情報を送信する流量出力変換
回路であり、被測定物に超音波を発する為の超音波発信
器と、被測定物から反射した超音波を受信する為の受信
器と超音波の波長・振幅を送信・受信時で比較する為の
送受信比較演算器と、波長の変化を流量信号に変換する
為の流量出力変換器と、振幅の変化を濃度信号に変換す
る為の濃度出力変換器からなる超音波式流量・濃度測定
システムであり、送受信比較演算器と流量出力変換器と
濃度出力変換器が１体で構成されている超音波式流量・
濃度測定システムとすることもできる。
【０００８】そして、汚泥処理システムや、食品工業、
紙パルプ産業分野において、薬品注入制御等に使用する
ために、配管に流れる流量と流体に含入される汚泥な
ど、有機分の濃度を求める必要性があり、このため流量
計と、濃度計を直列に配管し、測定する必要があった
が、この流量計と濃度計を一体のもので、ひとつの計器
の流量・濃度測定器として設置することにより、工事の
簡素化などはかるものである。
紙パルプ産業分野において、薬品注入制御等に使用する
ために、配管に流れる流量と流体に含入される汚泥な
ど、有機分の濃度を求める必要性があり、このため流量
計と、濃度計を直列に配管し、測定する必要があった
が、この流量計と濃度計を一体のもので、ひとつの計器
の流量・濃度測定器として設置することにより、工事の
簡素化などはかるものである。
【０００９】即ち、配管内に流量・濃度測定装置１を設
置し、超音波送受信回路より発信された超音波を発信側
プローブ２により超音波を発信する。濃度測定するシス
テムでは、この超音波が配管内にある懸濁物質の含有率
により減衰量がかわることから、減衰量測定用受信側プ
ローブ３により受信する超音波の強度を求め発信器より
の超音波送信信号の強度を比較することにより超音波減
衰量を求め、この減衰量を増巾器７にて増巾し、超音波
減衰量の電気信号を得る。この信号を演算出力回路９に
より、濃度出力１１を得ることができる。又、この濃度
測定とは別に同一測定管にて、超音波がドップラ効果変
長差を、送受信比較回路により得て、この波長差を流量
出力変換回路により、流量換算信号１０を得る。
置し、超音波送受信回路より発信された超音波を発信側
プローブ２により超音波を発信する。濃度測定するシス
テムでは、この超音波が配管内にある懸濁物質の含有率
により減衰量がかわることから、減衰量測定用受信側プ
ローブ３により受信する超音波の強度を求め発信器より
の超音波送信信号の強度を比較することにより超音波減
衰量を求め、この減衰量を増巾器７にて増巾し、超音波
減衰量の電気信号を得る。この信号を演算出力回路９に
より、濃度出力１１を得ることができる。又、この濃度
測定とは別に同一測定管にて、超音波がドップラ効果変
長差を、送受信比較回路により得て、この波長差を流量
出力変換回路により、流量換算信号１０を得る。
【００１０】この、流量信号出力回路と濃度信号出力回
路をすべてひとつの変換器に収納することにより、今ま
でひとつの計測しかできなかったものが、流量と濃度の
ふたつの計測が可能となった。
路をすべてひとつの変換器に収納することにより、今ま
でひとつの計測しかできなかったものが、流量と濃度の
ふたつの計測が可能となった。
【００１１】今までの流量計と濃度計を直列に並べて、
流量と濃度を測定するシステムにおいて、配管にひとつ
の短管（測定管）を入れることより、流量と濃度を同時
に計測できるとともに、従来の測定管の面間よりかなり
短かく出来、配管工事も簡単になった。
流量と濃度を測定するシステムにおいて、配管にひとつ
の短管（測定管）を入れることより、流量と濃度を同時
に計測できるとともに、従来の測定管の面間よりかなり
短かく出来、配管工事も簡単になった。
【００１２】また、今までの流量・濃度測定システムで
は、流量計・濃度計とそれぞれ単独の機能をもったもの
を配管に入れる必要があり、それにより配管工事、配線
工事がかなりの負担であったが、流量計・濃度計を一つ
の測定管に収納させ、変換器もひとつとするため、ケー
ブル工事、据付工事が非常に容易となった。
は、流量計・濃度計とそれぞれ単独の機能をもったもの
を配管に入れる必要があり、それにより配管工事、配線
工事がかなりの負担であったが、流量計・濃度計を一つ
の測定管に収納させ、変換器もひとつとするため、ケー
ブル工事、据付工事が非常に容易となった。
【００１３】このような、測定原理が同等な計測機器に
おいて組み合せや演算により、異種の測定システムとな
ったり、多種の測定が可能となるものが考えられる。
おいて組み合せや演算により、異種の測定システムとな
ったり、多種の測定が可能となるものが考えられる。
【００１４】
【発明の効果】今までの流量・濃度測定において、流量
計は流量のみ、濃度計は濃度計の固定された概念があ
り、この流量・濃度測定システムのように、量的センサ
と質的センサを合体させひとつの測定器をつくることに
より、単に流量、濃度測定器ではなく、変換器内部演算
を利用することにより、汚泥物の固形物量の測定が可能
となった。
計は流量のみ、濃度計は濃度計の固定された概念があ
り、この流量・濃度測定システムのように、量的センサ
と質的センサを合体させひとつの測定器をつくることに
より、単に流量、濃度測定器ではなく、変換器内部演算
を利用することにより、汚泥物の固形物量の測定が可能
となった。
【図１】本発明の一実施例を示す流量濃度測定装置の構
成図である。
成図である。
【図２】図１の作用を示す説明図である。
２ 発信側プローブ ３ 受信側プローブ ５ 送受信比較演算器
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年８月１９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
Claims (1)
- 【請求項１】 懸濁物質を含有する液体を流通させる配
管の一端に設置されて超音波を発信する発信側プローブ
と、この発信側プローブから発信される前記超音波の発
信周波数および発信超音波強度とを記憶する発信定数記
憶回路と、前記配管に設けられた前記発信側プローブの
対向端に設置されて発信された前記超音波を受信する受
信側プローブと、この受信側プローブで受信した前記超
音波の受信周波数および受信超音波強度とを記憶する受
信定数記憶回路と、前記発信側プローブから発信された
前記超音波の発信超音波強度および前記受信側プローブ
で受信した前記超音波の受信超音波強度とを比較して超
音波減衰量を演算する超音波減衰量演算回路と、この超
音波減衰量演算回路によって演算した前記超音波減衰量
から前記液体に含有される前記懸濁物質の濃度測定信号
を演算する懸濁物質濃度演算回路と、前記発信側プロー
ブから発信された前記超音波の発信超音波周波数および
前記受信側プローブで受信した前記超音波の受信超音波
周波数とを比較して超音波のドップラ効果変長差を演算
する超音波変長差演算回路と、この超音波変長差演算回
路によって演算した前記超音波ドップラ効果変長差から
前記液体の流速を演算する流速演算回路と、を具備して
なる流量濃度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5175778A JPH0735589A (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | 流量濃度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5175778A JPH0735589A (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | 流量濃度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0735589A true JPH0735589A (ja) | 1995-02-07 |
Family
ID=16002104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5175778A Pending JPH0735589A (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | 流量濃度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0735589A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006242804A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 混合気体又は液体中の気体又は液体の濃度計測方法及び装置 |
| JP2015025702A (ja) * | 2013-07-25 | 2015-02-05 | 株式会社東京建設コンサルタント | 測定装置 |
| CN104749077A (zh) * | 2015-03-31 | 2015-07-01 | 无锡市崇安区科技创业服务中心 | 一种基于超声波的悬浮液粒子浓度检测系统 |
-
1993
- 1993-07-16 JP JP5175778A patent/JPH0735589A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006242804A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 混合気体又は液体中の気体又は液体の濃度計測方法及び装置 |
| JP2015025702A (ja) * | 2013-07-25 | 2015-02-05 | 株式会社東京建設コンサルタント | 測定装置 |
| CN104749077A (zh) * | 2015-03-31 | 2015-07-01 | 无锡市崇安区科技创业服务中心 | 一种基于超声波的悬浮液粒子浓度检测系统 |
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