JPS59102117A - 超音波式流量・温度同時測定装置 - Google Patents
超音波式流量・温度同時測定装置Info
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- JPS59102117A JPS59102117A JP57211452A JP21145282A JPS59102117A JP S59102117 A JPS59102117 A JP S59102117A JP 57211452 A JP57211452 A JP 57211452A JP 21145282 A JP21145282 A JP 21145282A JP S59102117 A JPS59102117 A JP S59102117A
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- flow rate
- ultrasonic
- fluid
- circuit
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/66—Measuring 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
- G01F1/667—Arrangements of transducers for ultrasonic flowmeters; Circuits for operating ultrasonic flowmeters
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- Measuring Volume Flow (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、超音波を用いて流体の流量と温度を測定する
装置に係シ、とくに流量を求める第１の手段に簡単な回
路を付加して、流体の温度を求める流量・温度同時測定
装置に関する。
装置に係シ、とくに流量を求める第１の手段に簡単な回
路を付加して、流体の温度を求める流量・温度同時測定
装置に関する。
超音波流量針は配管の外側から流量測定ができるため、
種々の工業用水の計測に利用されている。
種々の工業用水の計測に利用されている。
超音波流量計の欠点は、超音波の流体中伝播速度が流体
の温度に依存することである。このため例えば、富士時
報、第５６巻、第８号（１９８１）に記載されている高
温流体用超音波流量センサのように、流量測定精度を向
上するため自動的に温度を補償する方法が開発されてい
る。
の温度に依存することである。このため例えば、富士時
報、第５６巻、第８号（１９８１）に記載されている高
温流体用超音波流量センサのように、流量測定精度を向
上するため自動的に温度を補償する方法が開発されてい
る。
一方、超音波を用いて流体温度を計測できることは原理
的に公知であるが、温度のみを測定しようとした場合、
高価になるという欠点がある。すなわち、従来方法によ
れば超音波を用いて流量と温度を独立に測定することが
できるが、温度を単独で測定するには装置の構成が複雑
になシ高価になるという欠点がある。
的に公知であるが、温度のみを測定しようとした場合、
高価になるという欠点がある。すなわち、従来方法によ
れば超音波を用いて流量と温度を独立に測定することが
できるが、温度を単独で測定するには装置の構成が複雑
になシ高価になるという欠点がある。
本発明の目的は、超音波を用いて流量と温度を同時に測
定できる安価で信頼性の高い装置を提供することである
。
定できる安価で信頼性の高い装置を提供することである
。
本発明は、超音波を用いて流体の流量を測定する場合、
超音波の伝播速度が流体の温度に依存することに着目し
て、流量測定過程で発生する伝播時間または周波数の計
測信号を用いて超音波の流体中伝播速既に関する信号を
生成し、伝播速度に関する信号と流体温度の関係を利用
して温度を測定できるようにしたものである。
超音波の伝播速度が流体の温度に依存することに着目し
て、流量測定過程で発生する伝播時間または周波数の計
測信号を用いて超音波の流体中伝播速既に関する信号を
生成し、伝播速度に関する信号と流体温度の関係を利用
して温度を測定できるようにしたものである。
以下、本発明の一実施例を第１図、第２図、第３図、第
４図を用いて説明する。第１図は、本発明の一実施例の
測定原理を説明する図でおる。配管１には、流体２が平
均流速Ｖで上流側から下流５．６を介して設置されてい
る。検出器３から発信した超音波は、くさび５、配管１
、流体２、配管１、くさび６を通って検出器４に到達す
る。その伝播時間ｔ１は（１）式のようになる。
４図を用いて説明する。第１図は、本発明の一実施例の
測定原理を説明する図でおる。配管１には、流体２が平
均流速Ｖで上流側から下流５．６を介して設置されてい
る。検出器３から発信した超音波は、くさび５、配管１
、流体２、配管１、くさび６を通って検出器４に到達す
る。その伝播時間ｔ１は（１）式のようになる。
ここで、Ｄは配管１の内径、Ｃは流体中の音速、θは超
音波の入射角、τは配管１やくさび５．６の伝播時間の
総和である。一般にτの温度依存性は非常に小さく、か
つ（１）式の第１項に比べて充分に小さい値となる。一
方、下流側から上流側への超音波伝播時間ｔｚはつぎの
ようになる。
音波の入射角、τは配管１やくさび５．６の伝播時間の
総和である。一般にτの温度依存性は非常に小さく、か
つ（１）式の第１項に比べて充分に小さい値となる。一
方、下流側から上流側への超音波伝播時間ｔｚはつぎの
ようになる。
（１）、 （２）式より次式が成立つ。
Ｃｓを配管中の音速、ψを超音波の角度とするとスネル
の法則よシ次式が成立つ。
の法則よシ次式が成立つ。
ｓｉｎθ／ Ｃ＝ｓｉｎψ／Ｃｓ ’
（５）（５）式の右辺のｓｉｎψ／ Ｃｓは温度に依
存せずほぼ一定となる。一般に流体の流速ＶはＣに比べ
て充分小さいので、次式が成立つ。
（５）（５）式の右辺のｓｉｎψ／ Ｃｓは温度に依
存せずほぼ一定となる。一般に流体の流速ＶはＣに比べ
て充分小さいので、次式が成立つ。
（５）、 （６）式よシ次式が成シ立つ。
（７）、 （８）式の右辺において流体温度の影響が大
きいのはＣＣＯ３θである。（７Ｌ （８）式よｐｖお
よびＣＧＯ５θは次式のようになる。
きいのはＣＣＯ３θである。（７Ｌ （８）式よｐｖお
よびＣＧＯ５θは次式のようになる。
１
（’ｌ１ｌ）、 ＱＯ）式よシ（１１）、α２式が成シ
立つ。
立つ。
流１ｔ−Ｑと流速Ｖの関係は０３）式のようになる。
Ｑ＝−Ｄ２Ｖ （１３）α
１１．（１３）式より、伝播時間ｔ１と１２を計測すれ
ば流量Ｑが求まることがわかる。
１１．（１３）式より、伝播時間ｔ１と１２を計測すれ
ば流量Ｑが求まることがわかる。
一方、流体の温度Ｔは次のようにして求める。
第２図に流体が水の場合の水温Ｔと音速ＣおよびＣＣＯ
３θの関係を示す。ただし配管の材質をステンレス、１
００ｒにおける音波入射角ψを６００１配管の内径を０
．２ｍとした。α９式にもとすいて流速Ｖを求めるとき
の信号（ｔｚ ＋ ｔ、ｓ ）と（１１１２−τ／２
（ｔ□＋ｔ２））を利用して、０２式からＣＣＯ５θを
求めた後、第２図のＴとＣＣＯ３θの関係を用いれば、
水温Ｔを求めることができる。尚、第２図では音速Ｃと
温度Ｔとの関係をも示す。ただし、第２図に示すように
水温によるＣＣＯ５θの変化は単調でなく、ＣＧＯ５θ
は水温的７５ｐで最下になる。したがって約１５０Ｃ以
下の範囲では、 ＣＣＯ５θに対して温度Ｔは２価関数
となシ、２つの温度が求まるので、配管中の水の温度は
どちらであるかを判定する必要がある。この判定方法は
以下の方法による。いま（力式に注目すると、（１／
Ｌ１＋１／ ｔｚ）は流体の流速に関係せず、流体の温
度のみによって変わる。すなわち、水温の変化に対して
（１／ｌｔ十１／１２）は第３図のように変化する。
３θの関係を示す。ただし配管の材質をステンレス、１
００ｒにおける音波入射角ψを６００１配管の内径を０
．２ｍとした。α９式にもとすいて流速Ｖを求めるとき
の信号（ｔｚ ＋ ｔ、ｓ ）と（１１１２−τ／２
（ｔ□＋ｔ２））を利用して、０２式からＣＣＯ５θを
求めた後、第２図のＴとＣＣＯ３θの関係を用いれば、
水温Ｔを求めることができる。尚、第２図では音速Ｃと
温度Ｔとの関係をも示す。ただし、第２図に示すように
水温によるＣＣＯ５θの変化は単調でなく、ＣＧＯ５θ
は水温的７５ｐで最下になる。したがって約１５０Ｃ以
下の範囲では、 ＣＣＯ５θに対して温度Ｔは２価関数
となシ、２つの温度が求まるので、配管中の水の温度は
どちらであるかを判定する必要がある。この判定方法は
以下の方法による。いま（力式に注目すると、（１／
Ｌ１＋１／ ｔｚ）は流体の流速に関係せず、流体の温
度のみによって変わる。すなわち、水温の変化に対して
（１／ｌｔ十１／１２）は第３図のように変化する。
第３図において、Ｔｏは（ｉ、／ ｔ！＋１／ ｔｚ）
が最大となる流体の＠度で、水の場合は約７５Ｃである
。
が最大となる流体の＠度で、水の場合は約７５Ｃである
。
したがって（１／ ｔ１＋１／ ｔｚ ）の値（（ｔｔ
十ｔｚ）／ｌｔ ｔｚでも同じ）をつねに監視し、（１
／ ｔｘ ＋１／ ｔｚ ）が温度変化によシ（２／
（Ｄ／Ｃ０５ｏ十τ））Ｔ、、、ｏを横切る回数ｎを求
めれば、ｎから流体の温度ＴがＴ ＞ Ｔ 。
十ｔｚ）／ｌｔ ｔｚでも同じ）をつねに監視し、（１
／ ｔｘ ＋１／ ｔｚ ）が温度変化によシ（２／
（Ｄ／Ｃ０５ｏ十τ））Ｔ、、、ｏを横切る回数ｎを求
めれば、ｎから流体の温度ＴがＴ ＞ Ｔ 。
あるいはＴ（Ｔ、のどちらの範囲にあるかを判定できる
。すなわち、 （１）まず、温度変化によシ（１／ ｔ１＋ｌ ／１２
）が（２／ （Ｄ／Ｃｃｏｓθ十τ）ＬＴ、Ｔｏ−ε
、 （２／（Ｄ／ＣＣ０５Ｏ＋−τ））、Ｔ。
。すなわち、 （１）まず、温度変化によシ（１／ ｔ１＋ｌ ／１２
）が（２／ （Ｄ／Ｃｃｏｓθ十τ）ＬＴ、Ｔｏ−ε
、 （２／（Ｄ／ＣＣ０５Ｏ＋−τ））、Ｔ。
＋εの両方の値を横切った回数ｎを求める。ここでεは
デッド・バンド巾（設定値）である。
デッド・バンド巾（設定値）である。
（２）つぎに（１）のｎによシ現在の温度がＴ ＞ Ｔ
ｏあるいｉｊ： Ｔ ＜ Ｔ ｏのどちらの範囲にあ
るかを示すフラグ１を設定する。
ｏあるいｉｊ： Ｔ ＜ Ｔ ｏのどちらの範囲にあ
るかを示すフラグ１を設定する。
初期設定温度ＴＳｅｔ＜Ｔｏでｎが奇数ならば、ｉ ＝
１ 初期設定温度ＴＳｅｔ＜Ｔｏでｎが０あるいは偶数なら
ば、 ｉ＝０初期
設定温度ＴＳ ｅ ｔ）Ｔｏでｎが０あるいは偶数なう
ば、ｉ−１ 初期設定＠度Ｔ Ｓ ｅ ｔ）Ｔｏでｎが奇数ならば、
ｉ二〇 ここで、’［’ｓｅｔは測定開始時に設定する初期設定
温度で、Ｔｓｅｔが設定されるとｎは０にクリアされる
。徒だＴｓ、ｅｔは設定する時点の温度ＴがＴ ＞ Ｔ
ｏ＋εあるいはＴ（Ｔ、−εにあるかを区別するもの
で、この区別さえできれば、概略値でよい。この初期設
定温度Ｔｓｅｔは、ＴがＴＯよシ大であるか、Ｔｏよシ
小であるかを決めるために、便宜上設定する値である。
１ 初期設定温度ＴＳｅｔ＜Ｔｏでｎが０あるいは偶数なら
ば、 ｉ＝０初期
設定温度ＴＳ ｅ ｔ）Ｔｏでｎが０あるいは偶数なう
ば、ｉ−１ 初期設定＠度Ｔ Ｓ ｅ ｔ）Ｔｏでｎが奇数ならば、
ｉ二〇 ここで、’［’ｓｅｔは測定開始時に設定する初期設定
温度で、Ｔｓｅｔが設定されるとｎは０にクリアされる
。徒だＴｓ、ｅｔは設定する時点の温度ＴがＴ ＞ Ｔ
ｏ＋εあるいはＴ（Ｔ、−εにあるかを区別するもの
で、この区別さえできれば、概略値でよい。この初期設
定温度Ｔｓｅｔは、ＴがＴＯよシ大であるか、Ｔｏよシ
小であるかを決めるために、便宜上設定する値である。
今、Ｔｏ ）Ｔｓｅｔに設定したとすると、温度ＴがＴ
（Ｔ ｏであったとすると、元の状態のままであるか
、何回かＴ ＞ Ｔ 。
（Ｔ ｏであったとすると、元の状態のままであるか
、何回かＴ ＞ Ｔ 。
となシ、その後Ｔ ＜ Ｔ ｏとなったかのいずれかで
ある。前者は回数ｎでみればｎ＝０、後者はｎ＝２．４
，６．・・・の偶数の値となる。現在の温度ＴがＴ＞Ｔ
ｏであれば、ｎ＝１．３，５．・・・の奇数の値である
。フラグｉとは、このｎが偶数であるか奇数であるかを
示す値である。Ｔｏ＜ＴＳｅｔに設定した場合は、フラ
グは逆の状態になる。
ある。前者は回数ｎでみればｎ＝０、後者はｎ＝２．４
，６．・・・の偶数の値となる。現在の温度ＴがＴ＞Ｔ
ｏであれば、ｎ＝１．３，５．・・・の奇数の値である
。フラグｉとは、このｎが偶数であるか奇数であるかを
示す値である。Ｔｏ＜ＴＳｅｔに設定した場合は、フラ
グは逆の状態になる。
（３）上記（２）よシ求まったフラグｉによシ、ｉ＝１
ならば、Ｔ ＞ Ｔ ｏの範囲のＣｃｏｓθとＴの関係
からＴを求める。
ならば、Ｔ ＞ Ｔ ｏの範囲のＣｃｏｓθとＴの関係
からＴを求める。
ｉ＝Ｑならば、Ｔ＜Ｔｏの範囲のＣＣＯ５θとＴの関係
からＴを求める。
からＴを求める。
以上に述べた方法によシ水の温度が約１５０Ｃ以下であ
っても水温Ｔを求めることができる。
っても水温Ｔを求めることができる。
第４図は、本発明の実施例の動作を説明する図である。
１１は超音波の発信回路、１２は受信回路、１０は発信
と受信を切替えるスイッチ、１３は流速Ｖ演算回路、１
４は流ｉＱ演算回路、１５はＣＣＯ５θ演算回路、１６
は（１／ｌｌ＋１／ ｔｚ）が（２／ （Ｄ／Ｃｃｏｓ
θ＋ｒ））Ｔ−Ｔｏ±εを横切る回数ｎを求める比較器
、１７はフラグｉ設定器、１８は温度Ｔ演算回路である
。発信回路１１よりスイッチ１０を介して検出器３およ
び受信回路１２に信号を送信する。受信回路１２では、
超音波が検出器３から検出器４へ伝播する時間ｔ１を計
測する。
と受信を切替えるスイッチ、１３は流速Ｖ演算回路、１
４は流ｉＱ演算回路、１５はＣＣＯ５θ演算回路、１６
は（１／ｌｌ＋１／ ｔｚ）が（２／ （Ｄ／Ｃｃｏｓ
θ＋ｒ））Ｔ−Ｔｏ±εを横切る回数ｎを求める比較器
、１７はフラグｉ設定器、１８は温度Ｔ演算回路である
。発信回路１１よりスイッチ１０を介して検出器３およ
び受信回路１２に信号を送信する。受信回路１２では、
超音波が検出器３から検出器４へ伝播する時間ｔ１を計
測する。
つぎにスイッチ１０を切換えて検出器４から検出器３へ
の超音波伝播時間ｔ２を計測する。流速Ｖ演算回路１３
では外部から設定定数Ｃｓ／ｓｉｎψ。
の超音波伝播時間ｔ２を計測する。流速Ｖ演算回路１３
では外部から設定定数Ｃｓ／ｓｉｎψ。
τ／２を取込み、住公式にもとづいて■を演算する。
流量Ｑ演算回路１４では外部から定数πＤ２／４を取込
み、０９式にもとづいてＱを演算する。一方、ＣＣＯ３
θ演算回路１５では、流速Ｖ演算回路１３で発生する信
号（”２ ＋ ｔｌ ）と（ｔｌｔ２−τ／２（ｔ１＋
ｈ））を利用し、且つ外部からの設定定数Ｄ／２を用い
て、ＣＣＯ５θを演算する。比較器１６には外部から値
Ｋが印加される。ここでＫとは である。この比較器１６では流速演算回路１３で発生す
る信号（ｔ２＋ｔｌ）と（ｔｌ ｔｚ ）を用いて、
（１／ ｔｘ ＋１／ ｔｚ ｌが設定値にの両方を横
切る回数ｎを求める。フラグｉ設定器１７では比較器１
６からのｎと外部からの初期設定温ｉ’ｌ”ｓｅｔから
、現在の温度ＴがＴ ＞ Ｔ ｏあるいはＴ ＜ Ｔ
ｏのどちらの範囲にあるかを示すフラグｉを求める。関
数発生器である温度Ｔ演算回路１８ではフラグ設定器１
７で求めたフラグｉとＣＣＯ５θ演算回路１５からのＣ
ＣＯ３θに工多第２図に示したようなＣＣＯ５θとＴと
の関係を用いて、流体温度Ｔを求める。
み、０９式にもとづいてＱを演算する。一方、ＣＣＯ３
θ演算回路１５では、流速Ｖ演算回路１３で発生する信
号（”２ ＋ ｔｌ ）と（ｔｌｔ２−τ／２（ｔ１＋
ｈ））を利用し、且つ外部からの設定定数Ｄ／２を用い
て、ＣＣＯ５θを演算する。比較器１６には外部から値
Ｋが印加される。ここでＫとは である。この比較器１６では流速演算回路１３で発生す
る信号（ｔ２＋ｔｌ）と（ｔｌ ｔｚ ）を用いて、
（１／ ｔｘ ＋１／ ｔｚ ｌが設定値にの両方を横
切る回数ｎを求める。フラグｉ設定器１７では比較器１
６からのｎと外部からの初期設定温ｉ’ｌ”ｓｅｔから
、現在の温度ＴがＴ ＞ Ｔ ｏあるいはＴ ＜ Ｔ
ｏのどちらの範囲にあるかを示すフラグｉを求める。関
数発生器である温度Ｔ演算回路１８ではフラグ設定器１
７で求めたフラグｉとＣＣＯ５θ演算回路１５からのＣ
ＣＯ３θに工多第２図に示したようなＣＣＯ５θとＴと
の関係を用いて、流体温度Ｔを求める。
第５図には、流速Ｖ演算回路１３を中心とする具体的な
実施例を示す。演算回路１３は、加算器２０、乗算器２
１，２３，２５．２６，２８、減算器２２，２４、除算
器２７よシ成る。（ｉｓ ｔｚ）の演算を乗算器２１で
行い、（ｔｌ＋ｔ２）の加算を加算器２０で行い、（ｔ
ｚ ｔｌ）の減算を減算器２２で行う。τ／２・（ｔ
１＋ｔｚ）の乗算を乗算器２３で行い、（１１１２−τ
／２・（ｔｔ＋ｔｚ） ）の減算を減算器２４で行い、
（ｔｚ 十ｈ ）（ｔ１ｔ２−τ／２・（ｈ 十ｔ２
） ）の乗算を乗算器２５で行う。
実施例を示す。演算回路１３は、加算器２０、乗算器２
１，２３，２５．２６，２８、減算器２２，２４、除算
器２７よシ成る。（ｉｓ ｔｚ）の演算を乗算器２１で
行い、（ｔｌ＋ｔ２）の加算を加算器２０で行い、（ｔ
ｚ ｔｌ）の減算を減算器２２で行う。τ／２・（ｔ
１＋ｔｚ）の乗算を乗算器２３で行い、（１１１２−τ
／２・（ｔｔ＋ｔｚ） ）の減算を減算器２４で行い、
（ｔｚ 十ｈ ）（ｔ１ｔ２−τ／２・（ｈ 十ｔ２
） ）の乗算を乗算器２５で行う。
（（ｔｚ−を口・ｔｘｔ＋）の乗算を乗算器２６で行い
、除算器２７で、乗算器２６の出力を乗算器２５の出力
で除する。更に、乗算器２８で外部から印加される定数
Ｃｓ／ｓｉｎψと除算器２７の出力との乗算を行う。こ
の乗算結果がα０式の演算結果である流速Ｖを示す。流
量Ｑ演算回路１４は、乗算回路３１よシ成り、０３）式
の演算を行う。ＣＣＯ３θ演算回路１５は除算器２９と
乗算器３０とより成り、除算器２９では、加算器２０の
出力を減算器２４の出力で除し、乗算器３０はその出力
と定数Ｄ／２との乗算を行う。この結果は、ＣＣＯ３θ
となる。
、除算器２７で、乗算器２６の出力を乗算器２５の出力
で除する。更に、乗算器２８で外部から印加される定数
Ｃｓ／ｓｉｎψと除算器２７の出力との乗算を行う。こ
の乗算結果がα０式の演算結果である流速Ｖを示す。流
量Ｑ演算回路１４は、乗算回路３１よシ成り、０３）式
の演算を行う。ＣＣＯ３θ演算回路１５は除算器２９と
乗算器３０とより成り、除算器２９では、加算器２０の
出力を減算器２４の出力で除し、乗算器３０はその出力
と定数Ｄ／２との乗算を行う。この結果は、ＣＣＯ３θ
となる。
本実施例によれば、超音波によシ流量Ｑを求める手段に
、簡単な回路を付加することによシ、流量Ｑと流量測定
点の温度Ｔを同時に測定できる効果がある。なお、大口
径配管の場合τ＝０と近似してもよく、商略は非常に簡
単になる。
、簡単な回路を付加することによシ、流量Ｑと流量測定
点の温度Ｔを同時に測定できる効果がある。なお、大口
径配管の場合τ＝０と近似してもよく、商略は非常に簡
単になる。
本発明の他の実施例としては、例えば伝播時間から流量
Ｑや温度Ｔを求めるのではなく、伝播時間の逆数に比例
するように調節した周波数により求める方法がある。こ
の方法では、まず伝播時間を五 と１２を計測し、ｔｌ
がＮ／ｆｔ 、ｔ２力；Ｎ ／ ｆ ２となるように上
流側と下流側の検出器３゜４の発信周波数ｆ１．ｆ２を
調整する′。Ｎは任意の整数に設定してよい。この場合
、次式が成り立つ。
Ｑや温度Ｔを求めるのではなく、伝播時間の逆数に比例
するように調節した周波数により求める方法がある。こ
の方法では、まず伝播時間を五 と１２を計測し、ｔｌ
がＮ／ｆｔ 、ｔ２力；Ｎ ／ ｆ ２となるように上
流側と下流側の検出器３゜４の発信周波数ｆ１．ｆ２を
調整する′。Ｎは任意の整数に設定してよい。この場合
、次式が成り立つ。
１／ ｔ１＝ｆ１／Ｉ’コ、 １／ ｈ ＝、７”２
／Ｎ （１５１（１５）式ヲ（９）、 ＱＯ）式
に代入すルト、（ｘ６）、（１７）式が成立つ。
／Ｎ （１５１（１５）式ヲ（９）、 ＱＯ）式
に代入すルト、（ｘ６）、（１７）式が成立つ。
したがって、周波数１１と１２の和および差から流ｆｉ
Ｑと温度Ｔを求めることができる。本実施例によれば、
周波数を調整するなどの回路が複雑になるという欠点は
あるが、測定精度が向上するという効果がある。
Ｑと温度Ｔを求めることができる。本実施例によれば、
周波数を調整するなどの回路が複雑になるという欠点は
あるが、測定精度が向上するという効果がある。
なお、流量Ｑを測定する場合、Ｎを調整することによシ
周波数の和（：ｈ ＋ｆ２）を一定に保持する方法もあ
る。この場合温度Ｔは、Ｎより求めることになる。この
場合も上記他の実施例と同様な効果がある。
周波数の和（：ｈ ＋ｆ２）を一定に保持する方法もあ
る。この場合温度Ｔは、Ｎより求めることになる。この
場合も上記他の実施例と同様な効果がある。
−〔発明の効果〕
本発明によれば、超音波によシ流量を測定する手段に、
簡単な回路を付加することによ他流体の温度も同時に測
定できるという効果がめる。したがって安価で信頼性の
高い超音波式流量・温度同時測定装置を実現できるとい
う効果がある。
簡単な回路を付加することによ他流体の温度も同時に測
定できるという効果がめる。したがって安価で信頼性の
高い超音波式流量・温度同時測定装置を実現できるとい
う効果がある。
第１図は本発明の一実施例の原理を説明する図、第２図
はＣＧＱＳθとＴの関係を示す図、第３図は（１／ｈ＋
１／ｈ）とＴの関係を示す図、第４図は本発明の一実施
例図、第５図は第４図のより具体的な実施例図でおる。 ３．４・・・超音波検出器、１工・・・超音波発信回路
、１２・・・伝播時間計測回路（受信回路）、１３・・
・流速Ｖ演算回路、１４・・・流量Ｑ演算回路、１５・
・・ＣＣＯ５θ演算回路、１６・・・比較器、１７・・
・フラグｉ設定器、１８・・・温度Ｔ演算回路。 代理人 弁理士 秋本正実 茅ｌ 奸 、９ 茅２ 口 ＯＩＩ！７θ ２ρθ ３ρθ水渫
ｒ＜’ｃ）
はＣＧＱＳθとＴの関係を示す図、第３図は（１／ｈ＋
１／ｈ）とＴの関係を示す図、第４図は本発明の一実施
例図、第５図は第４図のより具体的な実施例図でおる。 ３．４・・・超音波検出器、１工・・・超音波発信回路
、１２・・・伝播時間計測回路（受信回路）、１３・・
・流速Ｖ演算回路、１４・・・流量Ｑ演算回路、１５・
・・ＣＣＯ５θ演算回路、１６・・・比較器、１７・・
・フラグｉ設定器、１８・・・温度Ｔ演算回路。 代理人 弁理士 秋本正実 茅ｌ 奸 、９ 茅２ 口 ＯＩＩ！７θ ２ρθ ３ρθ水渫
ｒ＜’ｃ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １６ 流体の流れの上流側から下流側への超音波伝播
時間１．と下流側から上流側への超音波伝播時間ｔ２を
計測して流体の流量を測定する第１の手段と、該第１の
手段の内部で発生する伝播時間の関数の信号を利用して
流体中での超音波伝播速度Ｃの関数の信号を生成する第
２の手段と、前記Ｃに関する信号と流体の温度Ｔとの関
係を用いて温度Ｔ’に求める第３の手段とよシ成る超音
波式流量・温度同時測定装置。 ２ 上記第２の手段は、第１の手段で発生する伝播時間
の和（ｔｌ＋ｔｚ）及び積（ｔｌ ｔ２）を用いて伝
播速度Ｃと超音波の流体中入射角θの余弦との積ＣＣＯ
５θを生成する構成とする特許請求の範囲第１項記載の
超音波式流量・温度同時測定装置。 ３、上記第２の手段は、第２の手段で発生する伝播時間
の逆数の和（１／ ｔｓ ＋１／ ｈ ）を用いて伝播
速度Ｃと超音波入射角θの余弦の積ＣＣＯ３θを生成す
る構成とする特許請求の範囲第１項記載の超音波式流量
・温度同時測定装置。 生 上記第２の手段は、第１の手段で発生する伝播時間
の逆数に比例する周波数ｆｘ （但し、ｆｓ＝Ｎ／
ｔ ｔ 、 Ｎは正の整数）と、周波数ｆｘ （但し
、ｆ２：Ｎ／１２、Ｎは正の整数）の和げ寡＋ｈ ）、
または前記圧の整数Ｎを用いて伝播速度Ｃと超音波入射
角θの余弦の積ＣＣＯ３θを生成する構成とする特許請
求の範囲第１項記載の超音波式流量・温度同時測定装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57211452A JPS59102117A (ja) | 1982-12-03 | 1982-12-03 | 超音波式流量・温度同時測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57211452A JPS59102117A (ja) | 1982-12-03 | 1982-12-03 | 超音波式流量・温度同時測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59102117A true JPS59102117A (ja) | 1984-06-13 |
Family
ID=16606176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57211452A Pending JPS59102117A (ja) | 1982-12-03 | 1982-12-03 | 超音波式流量・温度同時測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59102117A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62187820U (ja) * | 1986-05-22 | 1987-11-30 | ||
| JPH1048009A (ja) * | 1996-08-02 | 1998-02-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 超音波温度流速計 |
| JP2004264251A (ja) * | 2003-03-04 | 2004-09-24 | Fuji Electric Retail Systems Co Ltd | 温度測定装置 |
-
1982
- 1982-12-03 JP JP57211452A patent/JPS59102117A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62187820U (ja) * | 1986-05-22 | 1987-11-30 | ||
| JPH1048009A (ja) * | 1996-08-02 | 1998-02-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 超音波温度流速計 |
| JP2004264251A (ja) * | 2003-03-04 | 2004-09-24 | Fuji Electric Retail Systems Co Ltd | 温度測定装置 |
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