JPS6018922B2 - 超音波流量計 - Google Patents
超音波流量計Info
- Publication number
- JPS6018922B2 JPS6018922B2 JP53161243A JP16124378A JPS6018922B2 JP S6018922 B2 JPS6018922 B2 JP S6018922B2 JP 53161243 A JP53161243 A JP 53161243A JP 16124378 A JP16124378 A JP 16124378A JP S6018922 B2 JPS6018922 B2 JP S6018922B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- transducer
- fluid
- output
- ultrasonic
- 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.)
- Expired
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- Measuring Volume Flow (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超音波流量計に係る。
超音波流量計は被測定流体の流れる配管外周に送波器と
１対の受波器を対向させて設贋するか、又は送波器と１
対の受波器を結合させたトランスジューサーを一点に設
置して、送波器から発射され流体中を伝播した超音波又
は配管内周面での反射波を前記１対の受波器で受けるよ
うに構成されている。
１対の受波器を対向させて設贋するか、又は送波器と１
対の受波器を結合させたトランスジューサーを一点に設
置して、送波器から発射され流体中を伝播した超音波又
は配管内周面での反射波を前記１対の受波器で受けるよ
うに構成されている。
流体中における超音波の伝播は流体の流れの影響を受け
るので、受波器に対する到達時間の変化、ビーム偏位等
の現象を利用して流体の流速、従って流量を知ることが
できる。
るので、受波器に対する到達時間の変化、ビーム偏位等
の現象を利用して流体の流速、従って流量を知ることが
できる。
第１図は従来の超音波流量計の一例を示している。
この図において、流体１の流れる配管２の外周面には送
波器３が装着され、その中心を通り配管軸線に垂直な平
面に関し対称な位置において、配管２の対向壁外周面に
は受波器４ａ，４ｂが装着されている。なお、送波器３
は発信回路５により励振され受波器４ａ，４ｂの出力は
増中回路６ａ，６ｂにおいて増中され、比較回路７で比
較される。
波器３が装着され、その中心を通り配管軸線に垂直な平
面に関し対称な位置において、配管２の対向壁外周面に
は受波器４ａ，４ｂが装着されている。なお、送波器３
は発信回路５により励振され受波器４ａ，４ｂの出力は
増中回路６ａ，６ｂにおいて増中され、比較回路７で比
較される。
比較回路７の出力は表示装置８に表示される。
今、流体の流速が０であるとする。この時に送波器３か
ら発射される超音波ビームパターン９は、図示実線の如
く送波器中心を通り配管２の鞠線に垂直な直線に関し対
称形状であり、従って受波器４ａ，４ｂに入射する超音
波ェネルギは相等しく、比較回路７の出力は０である。
次に流体１が第１図の左から右に向って流れているとす
る。
ら発射される超音波ビームパターン９は、図示実線の如
く送波器中心を通り配管２の鞠線に垂直な直線に関し対
称形状であり、従って受波器４ａ，４ｂに入射する超音
波ェネルギは相等しく、比較回路７の出力は０である。
次に流体１が第１図の左から右に向って流れているとす
る。
この時、超音波ビームパターンは図示点線の９′の如く
下流側に偏位する。そのため、上流側の受波器４ａに入
射する超音波ェネルギよりも下流側の受波器４ｂのそれ
が大となり、比較回路７は出力を生じ表示装置８はこれ
を表示する。すなわち、これによって流速又は流量を知
ることができる。上記緩成の従来装置において次のよう
な問題がある。
下流側に偏位する。そのため、上流側の受波器４ａに入
射する超音波ェネルギよりも下流側の受波器４ｂのそれ
が大となり、比較回路７は出力を生じ表示装置８はこれ
を表示する。すなわち、これによって流速又は流量を知
ることができる。上記緩成の従来装置において次のよう
な問題がある。
■受波器を前記の如く対称配置としなければ正確な測定
がなし得ないが、対称に配置することが非常に困難であ
ること、■１対の受波器は特性が揃いしかも経年変化同
等のものを準備しなければ高精度の測定はなし得ないが
、そのような１対の受波器を得ることは著しく困難であ
ること等である。第２図には従来の超音波流軍計の他の
例が示されている。
がなし得ないが、対称に配置することが非常に困難であ
ること、■１対の受波器は特性が揃いしかも経年変化同
等のものを準備しなければ高精度の測定はなし得ないが
、そのような１対の受波器を得ることは著しく困難であ
ること等である。第２図には従来の超音波流軍計の他の
例が示されている。
この例では送波器３、受波器４ａ，４ｂが、送波器３に
関し受波器４ａ，４ｂが対称配置となるようにして、配
管２の−母線に沿って装着されている。この流量計にお
いては、流れによる超音波反射点の下流側へのずれを利
用して流速を測定する。この流量計においても第１図に
つき説明したものと同様の問題がある。本発明は上記の
事情に基きなされたもので」受波器の設置位置、特性、
その経年変化等に基因する諸問題を一掃した超音波流量
計を得ることを目的としている。
関し受波器４ａ，４ｂが対称配置となるようにして、配
管２の−母線に沿って装着されている。この流量計にお
いては、流れによる超音波反射点の下流側へのずれを利
用して流速を測定する。この流量計においても第１図に
つき説明したものと同様の問題がある。本発明は上記の
事情に基きなされたもので」受波器の設置位置、特性、
その経年変化等に基因する諸問題を一掃した超音波流量
計を得ることを目的としている。
本発明においては、送波受波兼用の１箇の送受波器を使
用することにより前記目的を達成している。
用することにより前記目的を達成している。
すなわち、本発明の超音波流量計は、被測定流体の流れ
る配管と、この配管外周に装着される送受波器と、この
送受波器を励振する発信回路と、前記送受波器の受信信
号のみをサンプリングするゲート回路と、このゲート回
路の出力を増中する増中回路と、この増中回路の流体停
止時の出力信号および流体流動時の出力信号により流速
、流量に関連する信号を得る信号処理回路と、この信号
処理回路の出力を表示する表示装直とを有することを特
徴とする。
る配管と、この配管外周に装着される送受波器と、この
送受波器を励振する発信回路と、前記送受波器の受信信
号のみをサンプリングするゲート回路と、このゲート回
路の出力を増中する増中回路と、この増中回路の流体停
止時の出力信号および流体流動時の出力信号により流速
、流量に関連する信号を得る信号処理回路と、この信号
処理回路の出力を表示する表示装直とを有することを特
徴とする。
以下、図面につき本発明の詳細を説明する。
第３図において、配管２の外周には送受波器１０が装着
されており、この送受波器は発信回路１１により附勢さ
れる。また、送受波器１川まゲート回路１２を介して増
中回路１３に接続されており、増中回路１３の出力は信
号処理回路１４に入力されている。
されており、この送受波器は発信回路１１により附勢さ
れる。また、送受波器１川まゲート回路１２を介して増
中回路１３に接続されており、増中回路１３の出力は信
号処理回路１４に入力されている。
この信号処理回路は後記説明する演算機能を有するもの
とする。信号処理回路１４の出力は表示装置１５に入力
され表示される。
とする。信号処理回路１４の出力は表示装置１５に入力
され表示される。
またーゲート回賂１２は送受波器１０から発信された超
音波が、配管２の対向内肇で反射して送受波器１川こ入
釆する時期にタイミングを合せて開かれるようになって
いる。上記機成の本発明超音波流量計は次の如くして使
用される。まず、流体１の静止状態で作動させる。
音波が、配管２の対向内肇で反射して送受波器１川こ入
釆する時期にタイミングを合せて開かれるようになって
いる。上記機成の本発明超音波流量計は次の如くして使
用される。まず、流体１の静止状態で作動させる。
この時は、発信回路１１の励振により送受波器１０から
発射される超音波ビームパターンは、送受波器１０の中
心を通り配管２藤線に垂直な直線に関し対称であるから
、送受波器１０１こ入射する反射波レベルは最大である
。この時の送受波器１０の出力Ｅｏ−。
発射される超音波ビームパターンは、送受波器１０の中
心を通り配管２藤線に垂直な直線に関し対称であるから
、送受波器１０１こ入射する反射波レベルは最大である
。この時の送受波器１０の出力Ｅｏ−。
（第４図Ｂ）は、ゲート回路１２の開放Ｇ（第４図ｃ）
により増中回路１３に送られ、増中されて電圧Ｅｏ（第
４図Ｄ）として信号処理回路１４に送られる。信号処理
回路１４において、電圧Ｅｏはそのままピーク電圧レベ
ルをホールドされるか又は積分してホールドされる（第
４図Ｅ）。次に、流速がＱ，になったとする。
により増中回路１３に送られ、増中されて電圧Ｅｏ（第
４図Ｄ）として信号処理回路１４に送られる。信号処理
回路１４において、電圧Ｅｏはそのままピーク電圧レベ
ルをホールドされるか又は積分してホールドされる（第
４図Ｅ）。次に、流速がＱ，になったとする。
この時流体１が第３図の左から右に向って流れていると
すれば、超音波ビームパターンはその方向に傾き非対称
形状となる。すると、配管の対向内壁面における超音波
の反射点が下流側にずれ、送受波器１０に入来する反射
波は減少する。この時の送受波器１０の出力は前記と同
様にしてゲート１２を経由し、増中回路１３に送られ、
ここで増中されて電圧Ｅ，（第４図Ｆ）とされ、信号処
理回路１４に送られる。電圧Ｅ，はピークホールドされ
るか、積分されてホールドこれ（第４図Ｇ）た上で、第
４図Ｅに示した信号Ｅｏと比較される。
すれば、超音波ビームパターンはその方向に傾き非対称
形状となる。すると、配管の対向内壁面における超音波
の反射点が下流側にずれ、送受波器１０に入来する反射
波は減少する。この時の送受波器１０の出力は前記と同
様にしてゲート１２を経由し、増中回路１３に送られ、
ここで増中されて電圧Ｅ，（第４図Ｆ）とされ、信号処
理回路１４に送られる。電圧Ｅ，はピークホールドされ
るか、積分されてホールドこれ（第４図Ｇ）た上で、第
４図Ｅに示した信号Ｅｏと比較される。
すなわち、Ｅｏ−Ｅ，が算出される。このＥｏ−Ｅ，は
流速に関する情報であり、これを表示する表示装置の目
盛りを流速又は流量で鮫正しておけば、流速又は流量を
直読することができる。
流速に関する情報であり、これを表示する表示装置の目
盛りを流速又は流量で鮫正しておけば、流速又は流量を
直読することができる。
上記本発明においては、従釆の如く送波器と１対の受波
器とを使用していないので、受波器設置位置に特段の注
意を払う必要はない。
器とを使用していないので、受波器設置位置に特段の注
意を払う必要はない。
また１対の特性の揃ったまた経年変化の等しい受波器を
用意する必要もない。さらに、１箇のトランスジューサ
を送受波兼用として使用しているので、配管に対する装
着位置が限定されず、また移動性に優れている。
用意する必要もない。さらに、１箇のトランスジューサ
を送受波兼用として使用しているので、配管に対する装
着位置が限定されず、また移動性に優れている。
第１図は従来の超音波流量計の一例の模式図、第２図は
同じく他の例の模式図、第３図は本発明一実施例の模式
図、第４図Ａ〜日は前記実施例各部における信号波形図
である。 ２・・・・・・配管、１０・・・・・・送受波器、１１
・・・・・・発信回路、１２……ゲート回路、１３…・
・・増中回路、１４・・・…信号処理回路、１５・・・
・・・表示装置。 わ′図多２図 汐３図 多４図
同じく他の例の模式図、第３図は本発明一実施例の模式
図、第４図Ａ〜日は前記実施例各部における信号波形図
である。 ２・・・・・・配管、１０・・・・・・送受波器、１１
・・・・・・発信回路、１２……ゲート回路、１３…・
・・増中回路、１４・・・…信号処理回路、１５・・・
・・・表示装置。 わ′図多２図 汐３図 多４図
Claims (1)
- １ 被測定流体の流れる配管と、この配管外周に装着さ
れる送受波器と、この送受波器を励振する発信回路と、
前記送受波器の受信信号のみをサンプリングするゲート
回路と、このゲート回路の出力を増巾する増巾回路と、
この増巾回路の流体停止時の出力信号および流体流動時
の出力信号により流速または流量に関連する信号を得る
信号処理回路と、この信号処理回路の出力を表示する表
示装置とを有することを特徴とする超音波流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53161243A JPS6018922B2 (ja) | 1978-12-28 | 1978-12-28 | 超音波流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53161243A JPS6018922B2 (ja) | 1978-12-28 | 1978-12-28 | 超音波流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5589770A JPS5589770A (en) | 1980-07-07 |
| JPS6018922B2 true JPS6018922B2 (ja) | 1985-05-13 |
Family
ID=15731361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53161243A Expired JPS6018922B2 (ja) | 1978-12-28 | 1978-12-28 | 超音波流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6018922B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0234182Y2 (ja) * | 1984-06-11 | 1990-09-13 |
-
1978
- 1978-12-28 JP JP53161243A patent/JPS6018922B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0234182Y2 (ja) * | 1984-06-11 | 1990-09-13 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5589770A (en) | 1980-07-07 |
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