JPS58182549A - 超音波濃度測定方法および装置 - Google Patents
超音波濃度測定方法および装置Info
- Publication number
- JPS58182549A JPS58182549A JP57064688A JP6468882A JPS58182549A JP S58182549 A JPS58182549 A JP S58182549A JP 57064688 A JP57064688 A JP 57064688A JP 6468882 A JP6468882 A JP 6468882A JP S58182549 A JPS58182549 A JP S58182549A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- frequency
- concentration
- liquid
- measured
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/02—Analysing fluids
- G01N29/032—Analysing fluids by measuring attenuation of acoustic waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02809—Concentration of a compound, e.g. measured by a surface mass change
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は，超音波減衰法を用いーＣ下水処理場の汚泥液
等懸濁液中の懸濁粒子の濃度全測定する超音波濃度測定
方法および装置に関するものである。
等懸濁液中の懸濁粒子の濃度全測定する超音波濃度測定
方法および装置に関するものである。
懸濁液中の懸濁流子の濃度を測定する一つの方法として
，超音波減衰原理に基づく超音波式濃度計があるが，こ
の槌の１１し）欠点は，液中に気泡やガス泡が含ま／’
していると超音波が異常に減衰し正確な濃度測定ができ
ない点である。そこで、このような気泡等による測定誤
差を除くため、被測定液を気密な測定室に閉じ込め、加
圧または減圧して気泡やガス泡を消滅させてから超音波
により濃度測定を行う消泡式超音波濃度計が用いられて
いる。
，超音波減衰原理に基づく超音波式濃度計があるが，こ
の槌の１１し）欠点は，液中に気泡やガス泡が含ま／’
していると超音波が異常に減衰し正確な濃度測定ができ
ない点である。そこで、このような気泡等による測定誤
差を除くため、被測定液を気密な測定室に閉じ込め、加
圧または減圧して気泡やガス泡を消滅させてから超音波
により濃度測定を行う消泡式超音波濃度計が用いられて
いる。
従来の消泡式超音波濃度計の一例を第１図に示す。被測
定媒体である下水処理場の汚泥液等被測定懸濁液は、配
管１の中を矢印の方向に流れている。この配管ｌの枝管
には２通常開状態の手動弁２及びサンプル給排弁３を介
して消泡タンク４が連通されている。測定にあたっては
、サンプル給排弁３および消泡タンク４上方に連通され
た減圧弁５を開いて被測定液を消泡タンク４内にサンプ
リングする。サンプル液がレベル検知器６で検知される
一定のレベルまできたらサンプル給排弁３および減圧弁
５を閉じてサンプリング動作を終了する。
定媒体である下水処理場の汚泥液等被測定懸濁液は、配
管１の中を矢印の方向に流れている。この配管ｌの枝管
には２通常開状態の手動弁２及びサンプル給排弁３を介
して消泡タンク４が連通されている。測定にあたっては
、サンプル給排弁３および消泡タンク４上方に連通され
た減圧弁５を開いて被測定液を消泡タンク４内にサンプ
リングする。サンプル液がレベル検知器６で検知される
一定のレベルまできたらサンプル給排弁３および減圧弁
５を閉じてサンプリング動作を終了する。
次に、消泡タンク４上方に連通された加圧ｆｆ７を開い
てコンプレッサ等の圧縮空気源（図示してない）からの
加圧空気を消泡タンク４内に導入しサンプル液を加圧す
る。一定時間加圧するとサンプル液中に含まれる気泡や
ガス泡は液中に溶解する。この加圧消泡Ｔ程が終了した
ら、消泡タンク４の側壁に対向して取り付けられている
超音波送信子８から発射された超音波を受信子９で受け
、サンプル液中の懸濁粒子による超音波強度の減衰度を
測定回路１０により測定する。これにより。
てコンプレッサ等の圧縮空気源（図示してない）からの
加圧空気を消泡タンク４内に導入しサンプル液を加圧す
る。一定時間加圧するとサンプル液中に含まれる気泡や
ガス泡は液中に溶解する。この加圧消泡Ｔ程が終了した
ら、消泡タンク４の側壁に対向して取り付けられている
超音波送信子８から発射された超音波を受信子９で受け
、サンプル液中の懸濁粒子による超音波強度の減衰度を
測定回路１０により測定する。これにより。
気泡等による影響を受けることなく、正確な懸濁粒子濃
度を求めることができる。
度を求めることができる。
しかし、従来のこのような消泡式超音波濃度計には下記
のような欠点がある。
のような欠点がある。
（１）消泡夕／りを必要とする。
伐） 加圧用の空気源または減圧用のＸ空ポンプを必要
とする。
とする。
（３）弁の開閉等機械的動作を必要とする。
（４）連続的測定ができない。
（５） 上記（１）、 （２）、 （３１等の要因に
より装置が複雑で、高価な本のとなる。
より装置が複雑で、高価な本のとなる。
本発明はこのような欠点に鑑みて成されたもので、消泡
工程全般けずに、気泡やガス泡の影響を受けない濃［１
１定が行なえる超音波濃度測定方法および装置を提供す
るものである。
工程全般けずに、気泡やガス泡の影響を受けない濃［１
１定が行なえる超音波濃度測定方法および装置を提供す
るものである。
本発明は、超音波の減衰係数が、Ｓ種粒子による減衰の
場合には超音波周波数の４乗に比例し、気泡による減衰
の場合には超音波周波数の２乗に比例することに着目し
、２種類以上の超音波周波数を用いて、それぞれの周波
数の超音波での被測定液の減衰度を測定し。
場合には超音波周波数の４乗に比例し、気泡による減衰
の場合には超音波周波数の２乗に比例することに着目し
、２種類以上の超音波周波数を用いて、それぞれの周波
数の超音波での被測定液の減衰度を測定し。
これら測定された減衰度と周波数の関係式において気泡
による減衰の項を消去する演算を行って、気泡のえいき
ようなしに濃ｌｆ測定を行なえるものである。
による減衰の項を消去する演算を行って、気泡のえいき
ようなしに濃ｌｆ測定を行なえるものである。
超音波が媒質（水など）生金伝播する場合。
吸収と分散により超音波の減衰が起る。今。
超音波の伝播方向に距ＩＩｉ！ｘだけ距った点の超音波
強度を■とすると。
強度を■とすると。
Ｉ ＝ Ｉ６ｅ ２”・・・・・・・・・・・・・・・
（１）となる。ＩＯはＸ ＝ Ｑの点の超音波強度、α
は減衰係数である。
（１）となる。ＩＯはＸ ＝ Ｑの点の超音波強度、α
は減衰係数である。
媒質のみによる減衰、すなわち媒質中に懸濁粒子や気泡
等が存在しない場合の減衰係数α１は α１＝Ｋｌｆ”・・・・・・・・・・・・・・・・・・
（２）である、に１は媒質の粘性係数、密度、媒質中で
の音速度によって決まる定数で、ｆは超音波の周波数で
ある。
等が存在しない場合の減衰係数α１は α１＝Ｋｌｆ”・・・・・・・・・・・・・・・・・・
（２）である、に１は媒質の粘性係数、密度、媒質中で
の音速度によって決まる定数で、ｆは超音波の周波数で
ある。
次に媒質中に懸濁粒子が存在する場合、懸濁粒子による
超音波減食係数α２は。
超音波減食係数α２は。
α、 ＝ Ｋ！ｄｆ’・・・・・・・・・・・・・・・
（３）である。Ｋ！は懸濁粒子の半径、圧縮率、媒質の
圧縮率、媒質中の音速ｗｈどによって決まる定数、ｄは
懸濁粒子の濃度、ｆは超音波周波数である。
（３）である。Ｋ！は懸濁粒子の半径、圧縮率、媒質の
圧縮率、媒質中の音速ｗｈどによって決まる定数、ｄは
懸濁粒子の濃度、ｆは超音波周波数である。
また、媒質中に気泡が存在する場合、気泡による超音波
減衰係数α３は。
減衰係数α３は。
α、 ＝ Ｋ３ａ”ｒｉ”・・・・・・・・・・・・・
・・（４）である、Ｋｓは定数、ａは気泡球の半径、γ
は気泡の体積比である。なお、γは次式で表わされる。
・・（４）である、Ｋｓは定数、ａは気泡球の半径、γ
は気泡の体積比である。なお、γは次式で表わされる。
ｒ ＝ （４ｇ／３ ）（ａ／Ｄ ）” チルＨ気泡
量の平均距離。
量の平均距離。
したがって、媒質中に懸濁粒子および気泡が存在する場
合の超音波減衰係数αは。
合の超音波減衰係数αは。
α＝αｌ＋α冨＋α３・・・・・・・・・・・・（５）
となり、（１）式の受信超音波強度工はＩ＝Ｉ（１ｅ−
２（“＋＋ｄｓ＋ｃ１ｓ）ｘ・・・・・・・・・・・・
（６）と表わせる。一方、媒質のみの場合、すなわち媒
質中に懸濁粒子や気泡等が存在しない場合の受信超音波
強ｆ ｔ ＩｓとすればＩｓ ＝ Ｉ６ｅ ２ａＸｘ
ｍ＋＋ｍ＋＋（７）（６） 、 （７１式より 二’、５２（α什６）ｘｌｏ、１９１１０．、＋（８）
Ｉ。
となり、（１）式の受信超音波強度工はＩ＝Ｉ（１ｅ−
２（“＋＋ｄｓ＋ｃ１ｓ）ｘ・・・・・・・・・・・・
（６）と表わせる。一方、媒質のみの場合、すなわち媒
質中に懸濁粒子や気泡等が存在しない場合の受信超音波
強ｆ ｔ ＩｓとすればＩｓ ＝ Ｉ６ｅ ２ａＸｘ
ｍ＋＋ｍ＋＋（７）（６） 、 （７１式より 二’、５２（α什６）ｘｌｏ、１９１１０．、＋（８）
Ｉ。
（８）式の両辺の対数をとれば
■
ｌｏｇ−５＝−２（α２＋α１）ｘ・・・・・・・・・
・・・（９ン（９）式の右辺において一２α２ｘは懸濁
粒子による減衰項であり、−２α１ｘは気泡による減衰
項である。従来は、この気泡による減衰項を消去するた
め消泡タンク内において気泡ケ消泡し友後の受信超音波
強度Ｉｉ測測定、媒質のみの場合の受信超音波強度Ｉｓ
との比Ｉ／Ｉ 、の対数ｌｏｇ Ｉｌｌ＠ を求めて、
Ｓ濁粒子の濃度を測定していた。すなわち、消泡した後
に下記（１０）式にもとづいて測定を行っていた。
・・・（９ン（９）式の右辺において一２α２ｘは懸濁
粒子による減衰項であり、−２α１ｘは気泡による減衰
項である。従来は、この気泡による減衰項を消去するた
め消泡タンク内において気泡ケ消泡し友後の受信超音波
強度Ｉｉ測測定、媒質のみの場合の受信超音波強度Ｉｓ
との比Ｉ／Ｉ 、の対数ｌｏｇ Ｉｌｌ＠ を求めて、
Ｓ濁粒子の濃度を測定していた。すなわち、消泡した後
に下記（１０）式にもとづいて測定を行っていた。
■ −
１ｏｇ玉−−２α鵞ｘ＝−２に２ｄｆ’ｘ・・・・・・
・・・０１本発明においては、２種類の周波数ｆ、、
ｆｌの超音波の受信強度Ｉｆｌ＋ Ｉｆｚを測足し、さ
らに下記演算により気泡による減衰項を消去して懸濁粒
子の濃ｆ測定を行うものである。
・・・０１本発明においては、２種類の周波数ｆ、、
ｆｌの超音波の受信強度Ｉｆｌ＋ Ｉｆｚを測足し、さ
らに下記演算により気泡による減衰項を消去して懸濁粒
子の濃ｆ測定を行うものである。
周波数ｆ１の超音波に対して、 （９１、（３１、（４
１式より ｌ ｏｇ−！−！−！−−−２ （Ｋｉｄ ｆ １ ’
十ＫＩａ”ｒ ｆ 、 ” ）ｘ−・−＜Ｉｆｓｆｓ 同様にして周波数ｆ！の超音波に対して”ｇ ” ＝
２＜Ｋｓｄｆｘ’−＋Ｋｓａ”ｒｆｚ”）ｘ・−・・
Ｑ３Ｉｓｆ意 が得られる。
１式より ｌ ｏｇ−！−！−！−−−２ （Ｋｉｄ ｆ １ ’
十ＫＩａ”ｒ ｆ 、 ” ）ｘ−・−＜Ｉｆｓｆｓ 同様にして周波数ｆ！の超音波に対して”ｇ ” ＝
２＜Ｋｓｄｆｘ’−＋Ｋｓａ”ｒｆｚ”）ｘ・−・・
Ｑ３Ｉｓｆ意 が得られる。
なお、 （１１）、 Ｕ式においてｌ５ｆｓｓ ｌ５ｆ
ｘはそれぞれ周波数ｆ１． ｆ、の超音波の媒質のみの
場合の受信超音波強度である。
ｘはそれぞれ周波数ｆ１． ｆ、の超音波の媒質のみの
場合の受信超音波強度である。
０９式の両辺にｆｚ” ｔ”乗じ、（２）式の両辺にｆ
ｌ３を乗ずれば、それぞれ下記（至）、 Ｑ４式となる
。
ｌ３を乗ずれば、それぞれ下記（至）、 Ｑ４式となる
。
ｆｌｔｌｍｇ、Ｈ’、÷＋ｄｆ４＄ｆａＡ：ＨＩＫｊｄ
？ｆｌ ”ｆｌ”ｘ ・−・−（Ｂｆｌ”ｌｏｇ ”
＝Ｈ本−ｆｘ”ｆｇ’）ＳＫｓａ”ｒｆｌ”ｆｔ”）
ｌ”−Ｑ４５ｆ１ ０式から（ロ）式を引算し、さらに変形すると。
？ｆｌ ”ｆｌ”ｘ ・−・−（Ｂｆｌ”ｌｏｇ ”
＝Ｈ本−ｆｘ”ｆｇ’）ＳＫｓａ”ｒｆｌ”ｆｔ”）
ｌ”−Ｑ４５ｆ１ ０式から（ロ）式を引算し、さらに変形すると。
となり、 ＩｆｔおよびＩｆを測定し、さらして（ト
）式の演算を行えば、消泡工程を設けなくても気泡によ
る減衰項を消去でき懸濁粒子の濃度ｄｔ−欄定すること
ができる６以上が本発明の測定方法である。実際の測定
にあたっては。
）式の演算を行えば、消泡工程を設けなくても気泡によ
る減衰項を消去でき懸濁粒子の濃度ｄｔ−欄定すること
ができる６以上が本発明の測定方法である。実際の測定
にあたっては。
ｌ５ｆｘ、 Ｉｓｆ＊はあらかじめｍＩ’ｘｔしておき
、常時はＩｆｔとＩｆ−を測定し、 ｌｏｇアンプに
よりｌ ｏ ｇ ｆ 、 ｌ ｏ ｇ ｆｔを求め、
さらに演算回路（マイクロコンピュータ等）により（至
）式の演算を行えばよい。
、常時はＩｆｔとＩｆ−を測定し、 ｌｏｇアンプに
よりｌ ｏ ｇ ｆ 、 ｌ ｏ ｇ ｆｔを求め、
さらに演算回路（マイクロコンピュータ等）により（至
）式の演算を行えばよい。
なお、この実施例の方法においては、媒質のみの場合の
受信超音波強度Ｉｓｆ＋ｚ ｌ５ｆｚを用いて説明した
が、これらのかわりにＸ＝Ｑの点における超音波強度Ｉ
ｏ ｋ用いてもよい。
受信超音波強度Ｉｓｆ＋ｚ ｌ５ｆｚを用いて説明した
が、これらのかわりにＸ＝Ｑの点における超音波強度Ｉ
ｏ ｋ用いてもよい。
すなわち、下記の通り、前記（６１，（２１，（３１，
（４１式より ｌｏｇ −！−−一２ （Ｋｔ ｆ ”−）Ｋｌｄｆ
’−）Ｋ３ ａ”γｆ ２） Ｘ・−・−Ｏ！Ｏ 周波数ｆ１の超音波に対して ｆｔ ”ｇ 扇＝ ２ （Ｋｌ ｆｓ”−ｔ−Ｋｄｆ＋’＋Ｋ
ｓａ”ｒｆｔ” ）ｘ−・−・αη周波数ｆ２の超音波
に対して ση式の両辺に（２ｍを乗じ、０１式の両辺に１．Ｒを
乗ずれば、それぞれ下記（ト）、（ホ）式となる。
（４１式より ｌｏｇ −！−−一２ （Ｋｔ ｆ ”−）Ｋｌｄｆ
’−）Ｋ３ ａ”γｆ ２） Ｘ・−・−Ｏ！Ｏ 周波数ｆ１の超音波に対して ｆｔ ”ｇ 扇＝ ２ （Ｋｌ ｆｓ”−ｔ−Ｋｄｆ＋’＋Ｋ
ｓａ”ｒｆｔ” ）ｘ−・−・αη周波数ｆ２の超音波
に対して ση式の両辺に（２ｍを乗じ、０１式の両辺に１．Ｒを
乗ずれば、それぞれ下記（ト）、（ホ）式となる。
・・・・・・・・・・・・（６）
・・・・・・・・・・・・（イ）
（２）式から員式を引算し、さ、らに変形すると（２）
式の演算を行えば実施例と同様に、消泡工ａｔ設けなく
ても気泡による懺衰項を消去でき懸濁粒子の濃度ｄｆｔ
測定することができる。
式の演算を行えば実施例と同様に、消泡工ａｔ設けなく
ても気泡による懺衰項を消去でき懸濁粒子の濃度ｄｆｔ
測定することができる。
次に本発明装置について第２図を用いて説明する。１３
．１４は被測定液が流れている配管ｌの側壁に取り付け
られた超音波送信子で。
．１４は被測定液が流れている配管ｌの側壁に取り付け
られた超音波送信子で。
それぞれ高周波発振回Ｍｌｌ、１２に接続されている。
高周波発振回ｗ５１１．１２は相異なる周波数ｆ１＊
’Ｍの信号紮それぞｎ超音波送１百子１３．１４に送る
。１５．１６はそれぞれ超音波送信子に対向して配管ｌ
のｌ１ｌ１１１！に取す付けられている超音波受信子で
ある。１７．１８ｉ″ｔ、＋４音波強度測定回路で、そ
れぞれ超音波受信子１５．１６に接続されている。この
回路１７゜１８の出力はそれぞれＬｏｇアンプ１９．２
０に入力されている。また、 Ｌｏｇアンプ１９．２
０にはそれぞれ媒質のみの場合の受信強度ｌ５ｆｂＩｓ
ｆｚ （あらかじめ測定した値）が入力されている。
Ｌｏｇアンプ２０．２１の出力ｃＪ演算回に対応した信
号を出力する。２２は変換回路で、ゼロ、スパンの調整
機能を有し、前記演算回路２１からの１ｌｌｆに対応し
た信号を４・−２０＋ＴＬＡ等の統一信号に変換する回
路である。
’Ｍの信号紮それぞｎ超音波送１百子１３．１４に送る
。１５．１６はそれぞれ超音波送信子に対向して配管ｌ
のｌ１ｌ１１１！に取す付けられている超音波受信子で
ある。１７．１８ｉ″ｔ、＋４音波強度測定回路で、そ
れぞれ超音波受信子１５．１６に接続されている。この
回路１７゜１８の出力はそれぞれＬｏｇアンプ１９．２
０に入力されている。また、 Ｌｏｇアンプ１９．２
０にはそれぞれ媒質のみの場合の受信強度ｌ５ｆｂＩｓ
ｆｚ （あらかじめ測定した値）が入力されている。
Ｌｏｇアンプ２０．２１の出力ｃＪ演算回に対応した信
号を出力する。２２は変換回路で、ゼロ、スパンの調整
機能を有し、前記演算回路２１からの１ｌｌｆに対応し
た信号を４・−２０＋ＴＬＡ等の統一信号に変換する回
路である。
なお、送信子１３．１４と受信子１５．１６の夫々の間
の距離は等しくしておく。
の距離は等しくしておく。
さて、前記超音波送信子１３ｉま、高周波発振回路１１
からの周波数ｆｌの信号全受けて配管１内を流れている
被測定液中に周波数ｆｌの超音波を発射する。この周波
数ｆ１の超音波は、被測定液中を伝播し前記超音波受信
子１５で受信され、電気信号に変換される。そして超音
波強度測定回ｌｌ＆１７から受信／ｙ 強度Ｉｆｘとして前記ＬｏｇアンプＳに供給されＩｆす る。このＬｏｇアンプ１９でｔｉｌｏｇ−ｙ；πを求め
、この値を演算回路２１に供給する。
からの周波数ｆｌの信号全受けて配管１内を流れている
被測定液中に周波数ｆｌの超音波を発射する。この周波
数ｆ１の超音波は、被測定液中を伝播し前記超音波受信
子１５で受信され、電気信号に変換される。そして超音
波強度測定回ｌｌ＆１７から受信／ｙ 強度Ｉｆｘとして前記ＬｏｇアンプＳに供給されＩｆす る。このＬｏｇアンプ１９でｔｉｌｏｇ−ｙ；πを求め
、この値を演算回路２１に供給する。
一方、他の前記超音波送信子１４からの周波数ｆｘ （
中ｆｘ ）の超音、波＃′ｉ、受信子１６で受信され、
超音波強度測定回路１８で受信強２１に入力する。この
演算回路２１においてし、１１！濁粒子の濃度ｄに対応
した信号全出力する。なお、演算回路２１において９Ｊ
。
中ｆｘ ）の超音、波＃′ｉ、受信子１６で受信され、
超音波強度測定回路１８で受信強２１に入力する。この
演算回路２１においてし、１１！濁粒子の濃度ｄに対応
した信号全出力する。なお、演算回路２１において９Ｊ
。
２に意（ｆｌ”ｆ２’−ｆｌ’ｆ２２）ｘ全既知の値と
してメモリしておけばよい。そしてこのイム号τ４−２
０ｒｒｌＡ等の統一信号に変換回路２２にニジ変換して
出力する。
してメモリしておけばよい。そしてこのイム号τ４−２
０ｒｒｌＡ等の統一信号に変換回路２２にニジ変換して
出力する。
なお、この実施例装置では、異なる周波数ｆ、、 ｆ２
用の２対の超音波送受１６子を中いて説明したが、第３
図に示すように１対の送受信子で、切換スイッチ２３ａ
、 ２３ｂにより周波数ｆ１とｆ２の受信強度を交互に
測定して、＃度信号を得るようにしても良い。もちろん
発振回路も２つ設けてずに、１つだけで発振周波数’ｉ
ｓ’！を可変するようにしておいてもよい。
用の２対の超音波送受１６子を中いて説明したが、第３
図に示すように１対の送受信子で、切換スイッチ２３ａ
、 ２３ｂにより周波数ｆ１とｆ２の受信強度を交互に
測定して、＃度信号を得るようにしても良い。もちろん
発振回路も２つ設けてずに、１つだけで発振周波数’ｉ
ｓ’！を可変するようにしておいてもよい。
この場合は切換スイッチ２３ａは不要となる。
また、第４図に示すように２周波数’Ｉ＋ ｆＬｆ、の
超音波強度測定系統を設け、ｆｌとｆ２゜ｆ、と’＊＋
ｈとｆｌの組み合せにより得られる３つの濃度信号を平
均してより精度の高い測定を行うようにしても良い。こ
の場合、２４は周波数ｆ、の高周波発振回路、２５は超
音波送信子、２６Ｆｉ超音波受信子、２７Ｆ′ｉ超音波
強度測定回路、２８はＬｏｇアンプである。また。
超音波強度測定系統を設け、ｆｌとｆ２゜ｆ、と’＊＋
ｈとｆｌの組み合せにより得られる３つの濃度信号を平
均してより精度の高い測定を行うようにしても良い。こ
の場合、２４は周波数ｆ、の高周波発振回路、２５は超
音波送信子、２６Ｆｉ超音波受信子、２７Ｆ′ｉ超音波
強度測定回路、２８はＬｏｇアンプである。また。
２１．２９．３０は夫々の組合せで前記（ト）式の演算
を行なう演算回路、３１はこれら演算回路２１．２９．
３０の出力を平均化し、変換回路２２に供給する平均化
回路である。
を行なう演算回路、３１はこれら演算回路２１．２９．
３０の出力を平均化し、変換回路２２に供給する平均化
回路である。
また第５図に示すように２周波数ｆ１とｆｌの超音波受
信子を配管の円周方向での位置をずらして取り付は音波
の相互干渉をなくすようにしてもよい。
信子を配管の円周方向での位置をずらして取り付は音波
の相互干渉をなくすようにしてもよい。
また、第６図に示すように、超音波受信強度がある一定
レベル以下の場合に気泡が異常に多く含まれていると判
断し異常信号を出力するようにしても良い、または、ｆ
ｌ、ｆｌの周波数ｔ−変更して再測定を行い、再測定し
ても異常なときは異常信号を出力するようにしても曳い
６図中３２ｔｉ、各周波数強度”ｆｌｅ 工ｆｉと一定
レベルとを比較し、異常信号を出力するか、各高周波発
振回路１１．１２に発信周波数ｔ−変更するための出力
を供給する制御回路でおる。
レベル以下の場合に気泡が異常に多く含まれていると判
断し異常信号を出力するようにしても良い、または、ｆ
ｌ、ｆｌの周波数ｔ−変更して再測定を行い、再測定し
ても異常なときは異常信号を出力するようにしても曳い
６図中３２ｔｉ、各周波数強度”ｆｌｅ 工ｆｉと一定
レベルとを比較し、異常信号を出力するか、各高周波発
振回路１１．１２に発信周波数ｔ−変更するための出力
を供給する制御回路でおる。
さらに、気泡のえいきようを考慮しない単純な１１度針
としての使用を可能とすることもできる。すなわち、第
７図に示すように。
としての使用を可能とすることもできる。すなわち、第
７図に示すように。
Ｌｏｇアンプ２０．１９と演算回路２１との夫々の間に
切換スイッチ３３．、３３ｂｉ設け、別に設けられた変
換回路３４．３５に接続できるようにすることにより可
能となる。この場合、高淡度の場合には低い周波数（た
とえばｈ）。
切換スイッチ３３．、３３ｂｉ設け、別に設けられた変
換回路３４．３５に接続できるようにすることにより可
能となる。この場合、高淡度の場合には低い周波数（た
とえばｈ）。
低ＳａＷの場合には高い周波数（たとえばｈ）の方の測
定信号を用いるようにしてもよい。
定信号を用いるようにしてもよい。
回路を設けるだけで、電気信号の処理により気泡の影響
を除去して測定できるので。
を除去して測定できるので。
（１） 消泡タンクを必要としない。
（２） 加圧用の空気源または減圧用の真空ポンプを
必要としない。
必要としない。
（３）弁の開閉等機械的動作機構がないので信頼性が高
い。
い。
（４） 上記（１）、（２）、（３）により装置が簡
単で、しかも小形になるので安ＷＩＩＩ！Ｊ製作でき、
設置スペースが小さくなる。
単で、しかも小形になるので安ＷＩＩＩ！Ｊ製作でき、
設置スペースが小さくなる。
（５） サンプリング動作工程がないので連続測定が
可能である。
可能である。
などの効果を奏する。
第１図は従来の消泡式超音波濃度針を説明するための構
成図、第２図は本発明装置の−Ｉ！細例を説明するため
の構成図、第３図乃至第７図はそれぞれ本発明の他の実
施例を説明するもので、第３図、第４図、第６図は構成
図、第５図及び第７図は１部を抽出して示す側面図及び
構成図である。 １１、１２．２４・・・・・・高周波発振回路１３、１
４．２５・・・・・・超音波送信子１５、１６．２６・
・・・・・超音波受信子１７、１８．２７・・・・・・
超音波強度測定回路１９、２０．２８・・・・・・Ｉ、
ｏｇアンプ２１、２９．３０・・・・・・演算回路代理
人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）第 １
図 第 ２ 図 ｆｌ 第 ３ 図 第 ４ 図 Ｉｓ４１
成図、第２図は本発明装置の−Ｉ！細例を説明するため
の構成図、第３図乃至第７図はそれぞれ本発明の他の実
施例を説明するもので、第３図、第４図、第６図は構成
図、第５図及び第７図は１部を抽出して示す側面図及び
構成図である。 １１、１２．２４・・・・・・高周波発振回路１３、１
４．２５・・・・・・超音波送信子１５、１６．２６・
・・・・・超音波受信子１７、１８．２７・・・・・・
超音波強度測定回路１９、２０．２８・・・・・・Ｉ、
ｏｇアンプ２１、２９．３０・・・・・・演算回路代理
人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）第 １
図 第 ２ 図 ｆｌ 第 ３ 図 第 ４ 図 Ｉｓ４１
Claims (4)
- （１） 超音波強度の減衰に基づいて液体中に存在す
る懸濁粒子の濃度を測定する方法において。 複数の周波数の超音波を用いて各周波数の超ら気泡、ガ
ス泡等に影響される項を消去して懸濁粒子の鎖度を測定
するようにしたことを特徴とする超音波濃度測定装置。 - （２） 超音波強度の減衰に基づいて液体中に存在を
伝播して睡た各周波数の超音波強度を測定波４との関係
を示す関係式から気泡、ガス泡等に影響される項を消去
する演算を行なう演算器とを有することｔ−特徴とする
超音波ｌｌ！を測定装置。 - （３）１対の超音波送受１６子を用いて、複数の周波数
の超音波を交互に発信させたことを特徴とする特許請求
の範囲第２項記載の超音波濃度−ｊ定装置。 - （４）複数対の超音波送受信子が、被測定液が流れる配
管の円周方向での位ｗ’ｔずらして取付られたことを特
徴とする特許請求の範囲第２項記載の超音波濃度測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57064688A JPS58182549A (ja) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | 超音波濃度測定方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57064688A JPS58182549A (ja) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | 超音波濃度測定方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58182549A true JPS58182549A (ja) | 1983-10-25 |
Family
ID=13265339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57064688A Pending JPS58182549A (ja) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | 超音波濃度測定方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58182549A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62190441A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-20 | Hitachi Ltd | 液中異物の計測システム |
| JPS62190439A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-20 | Hitachi Ltd | 液中異物および無機イオンの計測システム |
| JPS62190440A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-20 | Hitachi Ltd | 液中異物および無機イオンの計測システム |
| US4706509A (en) * | 1984-10-23 | 1987-11-17 | Friedrich Loffler | Method of and an apparatus for ultrasonic measuring of the solids concentration and particle size distribution in a suspension |
| JPH02150767A (ja) * | 1988-12-01 | 1990-06-11 | Nippon Paint Co Ltd | 電着塗料の不揮発分濃度測定法および電着塗装の浴管理法 |
| 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 |
| WO2023028396A1 (en) * | 2021-08-25 | 2023-03-02 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Acoustic fluid monitoring system |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5161884A (ja) * | 1974-11-26 | 1976-05-28 | Tokyo Keiki Kk |
-
1982
- 1982-04-20 JP JP57064688A patent/JPS58182549A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5161884A (ja) * | 1974-11-26 | 1976-05-28 | Tokyo Keiki Kk |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4706509A (en) * | 1984-10-23 | 1987-11-17 | Friedrich Loffler | Method of and an apparatus for ultrasonic measuring of the solids concentration and particle size distribution in a suspension |
| JPS62190441A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-20 | Hitachi Ltd | 液中異物の計測システム |
| JPS62190439A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-20 | Hitachi Ltd | 液中異物および無機イオンの計測システム |
| JPS62190440A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-20 | Hitachi Ltd | 液中異物および無機イオンの計測システム |
| JPH02150767A (ja) * | 1988-12-01 | 1990-06-11 | Nippon Paint Co Ltd | 電着塗料の不揮発分濃度測定法および電着塗装の浴管理法 |
| 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 |
| WO2023028396A1 (en) * | 2021-08-25 | 2023-03-02 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Acoustic fluid monitoring system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4598593A (en) | Acoustic cross-correlation flowmeter for solid-gas flow | |
| CA2188145C (en) | Acoustic flow measurement method and measurement apparatus implementing the method | |
| SU753367A3 (ru) | Устройство дл измерени объемного расхода в цилиндрическом трубопроводе | |
| US20040194539A1 (en) | Apparatus for measuring parameters of a flowing multiphase mixture | |
| EP0572583B1 (en) | Method and device for measurement of the flow velocities of gases and/or of quantities that can be derived from same | |
| JPS58182549A (ja) | 超音波濃度測定方法および装置 | |
| US4413531A (en) | Doppler flowmeter | |
| US7270001B2 (en) | Ultrasonic measurement of the running time and quantity for detecting the concentration of particles in a flowing fluid | |
| CN112066272B (zh) | 一种基于次声波的输气管道泄漏检测装置及检测方法 | |
| US4347747A (en) | Single phase flow measurement | |
| Johnston et al. | Measurement of acoustic reflection from an obstruction in a pipe with flow | |
| EP0175403B1 (en) | A device for determining the velocity in a flowing fluid by use of the acoustic doppler-effect | |
| US6820500B2 (en) | Small pipe bore ultrasonic flowmeter detector | |
| Sitel et al. | An experimental facility for measurement of acoustic transmission matrix and acoustic power dissipation of duct discontinuity in higher order modes propagation conditions | |
| JP2965712B2 (ja) | 濃度計 | |
| RU2789793C1 (ru) | Способ определения линейной координаты места возникновения течи в трубопроводе | |
| EP0042212A1 (en) | Pipeline leak location | |
| SU1188642A1 (ru) | Способ измерени параметров распространени акустических колебаний в гидравлических системах | |
| JPH11183404A (ja) | 濃度計 | |
| Krajcin et al. | Impact of regulator noise on ultrasonic flow meters in natural gas | |
| Swengel et al. | The ultrasonic measurement of hydraulic turbine discharge | |
| Golliard et al. | Measured source term in corrugated pipes with flow. Effect of diameter on pulsation source | |
| JPH04194663A (ja) | 超音波式流量濃度測定装置 | |
| JPS5527935A (en) | Ultrasonic wave flow meter | |
| RU23983U1 (ru) | Устройство для определения места и размеров течи трубопровода |