JPS60138423A - 流量測定装置 - Google Patents
流量測定装置Info
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- JPS60138423A JPS60138423A JP58244473A JP24447383A JPS60138423A JP S60138423 A JPS60138423 A JP S60138423A JP 58244473 A JP58244473 A JP 58244473A JP 24447383 A JP24447383 A JP 24447383A JP S60138423 A JPS60138423 A JP S60138423A
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- ultrasonic
- circuit
- propagation time
- flow rate
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- Pending
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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)
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】
［発明の技術分野］
本発明は、例えば、患者監視装置に装備された呼吸流量
を長時間監視する流ａ測定装置に関する。
を長時間監視する流ａ測定装置に関する。
［発明の技術的画題と菌類技術の問題点］超音波を用い
た流量測定装置として、流速の変化によって超音波の伝
搬貯量が変化することを利用した超音波伝搬時間差方式
が知られている。この超音波伝搬時間差法は、流路障害
、流路抵抗、測定精度及び測定の直線性、測定の長時間
安定性等の特性が、他の測定法、例えばベルヌーイの定
理を応用した差圧方式等より申越しているので、近時、
多方面で実用に供されている。この方式を利用した測量
測定装置の原理は、第１図に示づように、例えば配管に
お・ノる流れに対しＣ一定の角度θを持つ軸上に、一定
距離りを隔てて一対の超音波振動子ＰＺ１．ＰＺ２を対
向配置し、この超音波振動子ＰＺ１．ＰＺ２を同時に駆
動した時に、超音波振動子ＰＺ１．Ｐ’Ｚ２夫々にｄ３
１ｊる超音波受波時制ＴＩ、Ｔ２を測定して、その時間
差ΔＴ＝Ｔ２−ＴＩにより、流速σをめ、更に流量５σ
ｄを算出するようにしたものである。
た流量測定装置として、流速の変化によって超音波の伝
搬貯量が変化することを利用した超音波伝搬時間差方式
が知られている。この超音波伝搬時間差法は、流路障害
、流路抵抗、測定精度及び測定の直線性、測定の長時間
安定性等の特性が、他の測定法、例えばベルヌーイの定
理を応用した差圧方式等より申越しているので、近時、
多方面で実用に供されている。この方式を利用した測量
測定装置の原理は、第１図に示づように、例えば配管に
お・ノる流れに対しＣ一定の角度θを持つ軸上に、一定
距離りを隔てて一対の超音波振動子ＰＺ１．ＰＺ２を対
向配置し、この超音波振動子ＰＺ１．ＰＺ２を同時に駆
動した時に、超音波振動子ＰＺ１．Ｐ’Ｚ２夫々にｄ３
１ｊる超音波受波時制ＴＩ、Ｔ２を測定して、その時間
差ΔＴ＝Ｔ２−ＴＩにより、流速σをめ、更に流量５σ
ｄを算出するようにしたものである。
このような流量測定装置では、通常の空気呼吸下では超
音波の減衰が小さいので良好な測定が可能であるが、例
えば、高濃度炭酸ガス呼吸及び大流山呼吸の下では超音
波の減衰が大きく良好な流量測定結果は期待できない。
音波の減衰が小さいので良好な測定が可能であるが、例
えば、高濃度炭酸ガス呼吸及び大流山呼吸の下では超音
波の減衰が大きく良好な流量測定結果は期待できない。
一般に、超音波が媒体中を伝搬する時の振動振幅Ｆは、
Ｆ＝Ｆｏ ｅｘｐ （−（α＋ｊβ） Ｘ ） ・１１
）と表わされ、減衰定数αは、Ｐを気体中での気圧、Ｋ
を媒体によって決まる定数、ｆを振動周波数とすると α−に−Ｊ２．．／Ｐ ・・・（２） となる。即ち、高濃度炭酸ガス呼吸下等では、媒体定数
Ｋが増大し、大流量呼吸下では気圧Ｐが減少づるのて、
これらいずれの場合にも超音波の減衰は増大する。
）と表わされ、減衰定数αは、Ｐを気体中での気圧、Ｋ
を媒体によって決まる定数、ｆを振動周波数とすると α−に−Ｊ２．．／Ｐ ・・・（２） となる。即ち、高濃度炭酸ガス呼吸下等では、媒体定数
Ｋが増大し、大流量呼吸下では気圧Ｐが減少づるのて、
これらいずれの場合にも超音波の減衰は増大する。
上記（２）式から明らかなように、振動周波数ｆを減少
させることにより、減衰定数αの増大を抑制ずれば、上
記高濃度炭酸ガス呼吸での良好な流量測定に超音波伝搬
時間差方式が適用できる。
させることにより、減衰定数αの増大を抑制ずれば、上
記高濃度炭酸ガス呼吸での良好な流量測定に超音波伝搬
時間差方式が適用できる。
一方、呼吸気のように気体中を超音波が伝搬する場合の
超音波伝搬効率は、通常の超音波診断装置のように超音
波か生体中及び水中を伝搬する等と比較して１ 、／
１０００以下になる。このため、共振型の超音波駆動回
路を用いるか、或いは非共振型の超音波駆動回路を用い
た場合でも、電源電圧を高める必要がある。上述した、
高電圧で非共振駆動を行なうには、その超音波駆動回路
に耐圧の高い部品、を用いなければならない。従ってこ
の種装置に要求される小型化、安全性の諸要求に合致し
ないので、非共振駆動方式では問題がある。
超音波伝搬効率は、通常の超音波診断装置のように超音
波か生体中及び水中を伝搬する等と比較して１ 、／
１０００以下になる。このため、共振型の超音波駆動回
路を用いるか、或いは非共振型の超音波駆動回路を用い
た場合でも、電源電圧を高める必要がある。上述した、
高電圧で非共振駆動を行なうには、その超音波駆動回路
に耐圧の高い部品、を用いなければならない。従ってこ
の種装置に要求される小型化、安全性の諸要求に合致し
ないので、非共振駆動方式では問題がある。
従って上述したように、共振型超音波駆動回路を用い、
そして振動周波数を減少させることにより、高濃度炭酸
ガス呼吸及び大流量呼吸下等でも流量の測定が良好に行
なえる。
そして振動周波数を減少させることにより、高濃度炭酸
ガス呼吸及び大流量呼吸下等でも流量の測定が良好に行
なえる。
しかし乍ら、この共振駆動方式においても以下に述べる
ような問題点がある。即ち、駆動電圧波形（ｎ波バース
ト波形、即ち、１１個のパルス列）が共振回路において
共振作用を生じ、駆動後にも脈波が残り、超音波伝搬時
間Ｔ１．Ｔ２の測定のための受波の立上り点の認識が困
難になる点である。例えば、第２図（ａ ） （ｂ ）
及び第２図（ｃ）（ｄ）は３波バースト駆動波形での例
を示している。第２図（ａ ） （ｂ ）と第２図（ｃ
） （ｄ ）とは、駆動波形幅、即ち周波数が異なり
、第２図（ａ ）及び第２図（ｃ）はＰＺＩが送信、Ｐ
７２が受信；第２図（ｂ）及び第２図（（１）は、ＰＺ
２が送信、Ｐ’Ｚ１が受信であり、Ｗｌは駆動波形、Ｗ
２は駆動金脈波、Ｗ３は受信波形であり、送信、受信で
の縦軸の信号レベルは異なる。
ような問題点がある。即ち、駆動電圧波形（ｎ波バース
ト波形、即ち、１１個のパルス列）が共振回路において
共振作用を生じ、駆動後にも脈波が残り、超音波伝搬時
間Ｔ１．Ｔ２の測定のための受波の立上り点の認識が困
難になる点である。例えば、第２図（ａ ） （ｂ ）
及び第２図（ｃ）（ｄ）は３波バースト駆動波形での例
を示している。第２図（ａ ） （ｂ ）と第２図（ｃ
） （ｄ ）とは、駆動波形幅、即ち周波数が異なり
、第２図（ａ ）及び第２図（ｃ）はＰＺＩが送信、Ｐ
７２が受信；第２図（ｂ）及び第２図（（１）は、ＰＺ
２が送信、Ｐ’Ｚ１が受信であり、Ｗｌは駆動波形、Ｗ
２は駆動金脈波、Ｗ３は受信波形であり、送信、受信で
の縦軸の信号レベルは異なる。
第２図（ａ ） （１） ）に示すように第２図（ａ）
及び第２図（ｂ）共に、受信波形の立上り以前に駆動金
脈波が消滅しているので、超音波伝搬時間Ｔ１．Ｔ２の
測定が可能である。しかし乍ら振動周波数の低い第２図
＜Ｃ）（（＋）では、振動周波数の減少により駆動金脈
波が受信波形の立上りと重なってしまい、超音波伝搬時
間ＴＩ、Ｔ２の正確な測定が不可能となり、流量測定値
は正確とはいえない。
及び第２図（ｂ）共に、受信波形の立上り以前に駆動金
脈波が消滅しているので、超音波伝搬時間Ｔ１．Ｔ２の
測定が可能である。しかし乍ら振動周波数の低い第２図
＜Ｃ）（（＋）では、振動周波数の減少により駆動金脈
波が受信波形の立上りと重なってしまい、超音波伝搬時
間ＴＩ、Ｔ２の正確な測定が不可能となり、流量測定値
は正確とはいえない。
また、上記駆動金脈波と受信波形との重なり現象を回避
する為に、送信と受信とで独立の超音波振動子を配置す
ることが考えられる。しかし乍ら、この方式では振動子
が配置される計測部分（配管等）が大型化してしまい、
更に振動子と装置本体との間のケーブル数も増えるので
、操作性を悪くしてしまい、また送受信相互の干渉を防
くために、超音波伝搬経路径を大きくせねばならず、配
管等における振動子設置部分に許容範囲外の流れの擾乱
（乱流等）を与えることになり、特に呼吸流量測定にお
いては問題があった。
する為に、送信と受信とで独立の超音波振動子を配置す
ることが考えられる。しかし乍ら、この方式では振動子
が配置される計測部分（配管等）が大型化してしまい、
更に振動子と装置本体との間のケーブル数も増えるので
、操作性を悪くしてしまい、また送受信相互の干渉を防
くために、超音波伝搬経路径を大きくせねばならず、配
管等における振動子設置部分に許容範囲外の流れの擾乱
（乱流等）を与えることになり、特に呼吸流量測定にお
いては問題があった。
［発明の目的コ
本発明は上記事情に基づいてなされたもので、その目的
とするところは、駆動金脈波と受信波とが重なりあうよ
うな媒体であっても、その流量を高精度に測定すること
が可能な超音波伝搬時間差方式の流量測定装置を提供す
ることにある。
とするところは、駆動金脈波と受信波とが重なりあうよ
うな媒体であっても、その流量を高精度に測定すること
が可能な超音波伝搬時間差方式の流量測定装置を提供す
ることにある。
［発明の概要コ
本発明は、流体の流れ方向又は逆方向にｌ Ｌ＋ 一定
の角度を持つ軸上に対向して配置された超音波振動子夫
々から送信した超音波を上記夫々の超音波振動子で受信
し、その超音波伝搬時間を１１１１定することにより上
記流体の流量を測定するＩＭにおいて、上記各振動子か
らの受信波形の正及び負の包絡線波形を検出づる第１の
手段と、上記正及び負の包１ｔ８ＦＡ波形の立上り時刻
を検出する第２の手段とを備え、上記立上り時刻に基づ
いて上記超音波伝搬時間を測定するように構成し、たと
え、駆動金脈波と受信波とが重なり合っても、それら包
絡線から、受信波のみの場合の立上り時刻を検出プるよ
うにしたことを特徴としている。
の角度を持つ軸上に対向して配置された超音波振動子夫
々から送信した超音波を上記夫々の超音波振動子で受信
し、その超音波伝搬時間を１１１１定することにより上
記流体の流量を測定するＩＭにおいて、上記各振動子か
らの受信波形の正及び負の包絡線波形を検出づる第１の
手段と、上記正及び負の包１ｔ８ＦＡ波形の立上り時刻
を検出する第２の手段とを備え、上記立上り時刻に基づ
いて上記超音波伝搬時間を測定するように構成し、たと
え、駆動金脈波と受信波とが重なり合っても、それら包
絡線から、受信波のみの場合の立上り時刻を検出プるよ
うにしたことを特徴としている。
「発明の実施例」
以下、本発明の流量測定装置を第３図に示り一実施例に
従い説明する。
従い説明する。
第３図においてＰＺｌ、ＰＺ２はぞれぞれ対向する超音
波振動子、１１．２１は夫／７超音波振動子ＰＺ１．Ｐ
Ｚ２をシールド８１２．２２を介して駆動する共振型超
音波駆動回路、１３．２３は超音波振動子ＰＺ１．ＰＺ
２からの受信１２号を増幅する増幅回路、１’４Ｐ、２
４Ｐは増幅回路１３゜２３からの出ノｊの正側の包ｆｌ
Ｂ線を検出する正側検波回路、１４Ｎ、２４Ｎは増幅回
路１３．２３７’Ｊらの出力の負側の包絡線を検出する
口側検波回路、１５．２５は超音波振動子ＰＺＩ、ＰＺ
２夫々の受信信号に対する正側及び負側の包絡線の和の
出力を得る加算回路、１６．２６は加練回銘１５゜２５
の出力の絶対値を出力覆る絶対値増幅回路、１７．２７
は絶対値増幅回路１４．１６の出ノｊを基準電圧子Ｅと
比較し、上記絶対１直出力の後縁が駆動金脈波が無い場
合の超音波受波信号時刻を呈づるパルス５ＩＯ０，８２
００を出力する比較回路である。
波振動子、１１．２１は夫／７超音波振動子ＰＺ１．Ｐ
Ｚ２をシールド８１２．２２を介して駆動する共振型超
音波駆動回路、１３．２３は超音波振動子ＰＺ１．ＰＺ
２からの受信１２号を増幅する増幅回路、１’４Ｐ、２
４Ｐは増幅回路１３゜２３からの出ノｊの正側の包ｆｌ
Ｂ線を検出する正側検波回路、１４Ｎ、２４Ｎは増幅回
路１３．２３７’Ｊらの出力の負側の包絡線を検出する
口側検波回路、１５．２５は超音波振動子ＰＺＩ、ＰＺ
２夫々の受信信号に対する正側及び負側の包絡線の和の
出力を得る加算回路、１６．２６は加練回銘１５゜２５
の出力の絶対値を出力覆る絶対値増幅回路、１７．２７
は絶対値増幅回路１４．１６の出ノｊを基準電圧子Ｅと
比較し、上記絶対１直出力の後縁が駆動金脈波が無い場
合の超音波受波信号時刻を呈づるパルス５ＩＯ０，８２
００を出力する比較回路である。
一方、３１は超音波振動子ＰＺ１．ＰＺ２の駆動タイミ
ングを駆動タイミング信号８３００で決定する超音波駆
動用のタイミング回路、１８゜２８は駆動タイミング信
号３３００でセラ１〜され、上記超音波受信時刻を呈す
るパルス信号５ＩＯ０゜８２００で夫々リセットされる
フリップ・フロップ（以下、Ｆ／Ｆと略称プる）回路、
１９．２９は超音波伝搬時間中（後述するゲート回路か
らのパルス出）ｊにより起動さ井る）のみ１数動作を１
１なうカウンタ回路、３２はカウンタ回路１９゜２９の
被計数パルス列を出力する発振回路、Ｇ１゜Ｇ２は上記
カウンタ回路１９．２９へ与えられるパルス信号を制罪
するグー１〜回路、４はカウンタ回路１９．２０の出力
である超音波伝搬時間情報を入力し、この超音波伝搬情
報に基づいて測定すべき流体の流速を稗出し、次に時間
積分により流量を算出づる計算回路、５はＨ１ｎ結果を
所定の書式で出力表示する表示装置である。
ングを駆動タイミング信号８３００で決定する超音波駆
動用のタイミング回路、１８゜２８は駆動タイミング信
号３３００でセラ１〜され、上記超音波受信時刻を呈す
るパルス信号５ＩＯ０゜８２００で夫々リセットされる
フリップ・フロップ（以下、Ｆ／Ｆと略称プる）回路、
１９．２９は超音波伝搬時間中（後述するゲート回路か
らのパルス出）ｊにより起動さ井る）のみ１数動作を１
１なうカウンタ回路、３２はカウンタ回路１９゜２９の
被計数パルス列を出力する発振回路、Ｇ１゜Ｇ２は上記
カウンタ回路１９．２９へ与えられるパルス信号を制罪
するグー１〜回路、４はカウンタ回路１９．２０の出力
である超音波伝搬時間情報を入力し、この超音波伝搬情
報に基づいて測定すべき流体の流速を稗出し、次に時間
積分により流量を算出づる計算回路、５はＨ１ｎ結果を
所定の書式で出力表示する表示装置である。
次に上述のように構成された本実施例動作を第４図に示
す波形図を参照して説明する。先ず、タイミング回路３
１が作動し、第４図（ａ ）に示すロジックレベルの３
波バースト信５ｓ３ｏｏを駆動回路１１．２１に転送す
ると共に、第４図（１））に示すようにＦ 、／ Ｆ回
路１８．２８をセラ］−する。
す波形図を参照して説明する。先ず、タイミング回路３
１が作動し、第４図（ａ ）に示すロジックレベルの３
波バースト信５ｓ３ｏｏを駆動回路１１．２１に転送す
ると共に、第４図（１））に示すようにＦ 、／ Ｆ回
路１８．２８をセラ］−する。
これ以降、光振回路３２は第４図（Ｃ）に示す出力パル
スをグー１−回路Ｇ１．Ｇ２を介してカウンタ回路１９
．２９に夫々与える。一方、上記３波バース１へ信号５
３００によって駆動された駆動回路１．１．２１は夫々
第４図（ｄ ）に示す超音波振動子駆動信号ｗ１を出力
し、例えば超音波振動子ＰＺ１に関して述べると、対向
する超音波振動子ＰＺ２に向けて超音波を送信し、この
振動子Ｐ７２により受波超音波を電気信号に変ＪＩＡ−
４Ｉる。同様に超音波振動子ＰＺ２からの送信Ｃ゛も同
様にいえる。続いて、増幅回路１３は第４図（（１）に
示す受信信号ｗ２を出力する。この受信信＠ｗ２は次段
の正側検波回路１４Ｐ及び負側検波回路１４Ｎに夫々入
力され、第４図（ｅ）（Ｍに示づ正側及び負側の包絡線
ｅ１１．ｅ１１が作られる。
スをグー１−回路Ｇ１．Ｇ２を介してカウンタ回路１９
．２９に夫々与える。一方、上記３波バース１へ信号５
３００によって駆動された駆動回路１．１．２１は夫々
第４図（ｄ ）に示す超音波振動子駆動信号ｗ１を出力
し、例えば超音波振動子ＰＺ１に関して述べると、対向
する超音波振動子ＰＺ２に向けて超音波を送信し、この
振動子Ｐ７２により受波超音波を電気信号に変ＪＩＡ−
４Ｉる。同様に超音波振動子ＰＺ２からの送信Ｃ゛も同
様にいえる。続いて、増幅回路１３は第４図（（１）に
示す受信信号ｗ２を出力する。この受信信＠ｗ２は次段
の正側検波回路１４Ｐ及び負側検波回路１４Ｎに夫々入
力され、第４図（ｅ）（Ｍに示づ正側及び負側の包絡線
ｅ１１．ｅ１１が作られる。
次段の加算回路１５は２本の包絡１！ｌ’ｅｐ、ｅｎの
和を算出し、第４図（ｇ）に示す加篩波形ｅｐＨを出力
し、絶対値増幅回路１６は出ツノ信＠ ｅ Ｄｌｌの絶
対値を第４図（１１）のように作る。次に比較回路１７
は、絶対値信号と基準電圧子Ｅとを比較し、第４図〈１
）に示すように後者が前者より大きな値のときに、その
出力をロジックレベル゛′１°゛どＪるパルス信号８１
００を出力づる。そしてこのパルス信号５１００の後縁
で、Ｆ ／ Ｆ回路１８をリセットし、ゲート回路Ｇ１
を閉じることにより、カウンタ回路１９の計数動作を停
止する。
和を算出し、第４図（ｇ）に示す加篩波形ｅｐＨを出力
し、絶対値増幅回路１６は出ツノ信＠ ｅ Ｄｌｌの絶
対値を第４図（１１）のように作る。次に比較回路１７
は、絶対値信号と基準電圧子Ｅとを比較し、第４図〈１
）に示すように後者が前者より大きな値のときに、その
出力をロジックレベル゛′１°゛どＪるパルス信号８１
００を出力づる。そしてこのパルス信号５１００の後縁
で、Ｆ ／ Ｆ回路１８をリセットし、ゲート回路Ｇ１
を閉じることにより、カウンタ回路１９の計数動作を停
止する。
以上の動作により、カウンタ回路１９には超音波振動子
ＰＺ２で発せられた超音波が超音波振動子ＰＺ１で受信
されるまでの超音波伝搬時間Ｔ１の１ｈ報が格納される
。また逆方向の超音波伝搬時間Ｔ２の情報も全く同様の
過程でカウンタ回路２９に格納される。そして計鋒回路
４は超音波振動子１ｉＪ’＋１．Ｔ２により、流体の流
速、及び流量を算出し、所定の書式で表示装置５に出力
表示覆る。
ＰＺ２で発せられた超音波が超音波振動子ＰＺ１で受信
されるまでの超音波伝搬時間Ｔ１の１ｈ報が格納される
。また逆方向の超音波伝搬時間Ｔ２の情報も全く同様の
過程でカウンタ回路２９に格納される。そして計鋒回路
４は超音波振動子１ｉＪ’＋１．Ｔ２により、流体の流
速、及び流量を算出し、所定の書式で表示装置５に出力
表示覆る。
以上述べたように本実施例によれば、受信波形の立上り
時刻を正及び負の包絡線波形で検出しているので、従来
、この種の超音波伝搬時間差法の流量測定装置では正確
な測定が困難であった、駆動金脈波が受信波形と重なっ
た場合における受信波形の立上り時刻を正確に検出し１
ｑ１これにより超音波伝搬時間差Ｔ１．７２を所望の精
度でｉｔ ｎできる。従って、例えば、高潮度呼気炭前
カス呼吸下、大流邑呼吸下での流速、流量の測定が可能
となる。
時刻を正及び負の包絡線波形で検出しているので、従来
、この種の超音波伝搬時間差法の流量測定装置では正確
な測定が困難であった、駆動金脈波が受信波形と重なっ
た場合における受信波形の立上り時刻を正確に検出し１
ｑ１これにより超音波伝搬時間差Ｔ１．７２を所望の精
度でｉｔ ｎできる。従って、例えば、高潮度呼気炭前
カス呼吸下、大流邑呼吸下での流速、流量の測定が可能
となる。
本発明は上記実施例に限定されものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
［発明の効果コ
以上述べたように本発明によれば、流体の流れ方向又は
逆方向に対し一定の角度を持つ軸上に対向して配置され
た超音波駆動回路々から送信した超音波を上記夫々の超
音波振動子で受信し、その超音波伝搬時間を測定するこ
とにより上記流体の流量を測定する装置において、上記
各ル勤子からの受信波形の正及び負の包絡線波形を検出
する第１の手段と、上記圧及び負の包絡線波形の立上り
時刻を検出する第２の手段とを備え、上記立上り時刻に
基づいて上記超音波伝搬時間を測定するように構成し、
たとえ、駆動金脈波と受信波とが重なり合っても、それ
ら包絡線から、受信波のみの場合の立上り時刻を検出す
るようにしたので流量を高精度に測定することが可能な
流量測定装置が提供できる。
逆方向に対し一定の角度を持つ軸上に対向して配置され
た超音波駆動回路々から送信した超音波を上記夫々の超
音波振動子で受信し、その超音波伝搬時間を測定するこ
とにより上記流体の流量を測定する装置において、上記
各ル勤子からの受信波形の正及び負の包絡線波形を検出
する第１の手段と、上記圧及び負の包絡線波形の立上り
時刻を検出する第２の手段とを備え、上記立上り時刻に
基づいて上記超音波伝搬時間を測定するように構成し、
たとえ、駆動金脈波と受信波とが重なり合っても、それ
ら包絡線から、受信波のみの場合の立上り時刻を検出す
るようにしたので流量を高精度に測定することが可能な
流量測定装置が提供できる。
第１図は超音波伝搬時間差方式にょる流量測定装置の原
理動作を説明するための図、第２図（ａ ）（ｂ）（ｃ
）（ｄ）は夫々駆動金脈波が受ｆ３波と重ならない場合
及び重なる場合を駆動信号の周波数を異なる条件で説明
する図、第３図は本発明による流量測定装置の一実施例
を示すブロック図、第、、Ｆｔ？２ｆ、、実施例の動作
を説明するための波形図である。 １１．２１・・・超音波駆動回路、１１．２２・・・シ
ールド線、１３．２３・・・増幅回路、 １４Ｐ。 ２４Ｐ・・・正側検波回路、１４Ｎ、２４Ｎ・・・負測
倹波回路、１５．２５・・・加粋回路、１６．２６・・
・絶対値増幅回路、１７．２７・・・比較回路、１８゜
２８・・・Ｆ／「（フリップフロップ）回路、１９゜２
９・・・カウンタ回路、３１・・・タイミング回路、３
２・・・発振回路、４・・・針幹回路、５・・・表示装
置、ＰＺｌ、ＰＺ２・・・超音波振動子、Ｇ１．Ｇ２・
・・ゲ−ｌ−回路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図
理動作を説明するための図、第２図（ａ ）（ｂ）（ｃ
）（ｄ）は夫々駆動金脈波が受ｆ３波と重ならない場合
及び重なる場合を駆動信号の周波数を異なる条件で説明
する図、第３図は本発明による流量測定装置の一実施例
を示すブロック図、第、、Ｆｔ？２ｆ、、実施例の動作
を説明するための波形図である。 １１．２１・・・超音波駆動回路、１１．２２・・・シ
ールド線、１３．２３・・・増幅回路、 １４Ｐ。 ２４Ｐ・・・正側検波回路、１４Ｎ、２４Ｎ・・・負測
倹波回路、１５．２５・・・加粋回路、１６．２６・・
・絶対値増幅回路、１７．２７・・・比較回路、１８゜
２８・・・Ｆ／「（フリップフロップ）回路、１９゜２
９・・・カウンタ回路、３１・・・タイミング回路、３
２・・・発振回路、４・・・針幹回路、５・・・表示装
置、ＰＺｌ、ＰＺ２・・・超音波振動子、Ｇ１．Ｇ２・
・・ゲ−ｌ−回路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図
Claims (1)
- 流体の流れ方向又は逆方向にス＝Ｉ ｌ、 、一定の角
度を持つ軸上に対向して配置された超音波振動子夫々か
ら送信した超音波を上記夫々の超音波振動子で受信し、
その超音波伝搬時間を測定゛することににり上記流体の
流量を測定する＠置において、上記各振動子からの受信
波形の正及び負の包１８ｒＡ波形を検出する第１の手段
と、上記正及び負の包絡線波形の立上り時刻を検出する
第２の手段とを備え、上記立上り時刻に基づいて上記超
音波伝搬時間を測定するように構成したことを特徴とす
る流量測定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58244473A JPS60138423A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 流量測定装置 |
| US06/686,999 US4603589A (en) | 1983-12-27 | 1984-12-27 | Ultrasonic flowmeter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58244473A JPS60138423A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 流量測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60138423A true JPS60138423A (ja) | 1985-07-23 |
Family
ID=17119178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58244473A Pending JPS60138423A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 流量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60138423A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111164420A (zh) * | 2017-10-04 | 2020-05-15 | 上田日本无线株式会社 | 传播时间测量器、气体浓度测量装置、传播时间测量程序及传播时间测量方法 |
-
1983
- 1983-12-27 JP JP58244473A patent/JPS60138423A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111164420A (zh) * | 2017-10-04 | 2020-05-15 | 上田日本无线株式会社 | 传播时间测量器、气体浓度测量装置、传播时间测量程序及传播时间测量方法 |
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