JPS61100616A - 流量測定装置 - Google Patents
流量測定装置Info
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- JPS61100616A JPS61100616A JP59222707A JP22270784A JPS61100616A JP S61100616 A JPS61100616 A JP S61100616A JP 59222707 A JP59222707 A JP 59222707A JP 22270784 A JP22270784 A JP 22270784A JP S61100616 A JPS61100616 A JP S61100616A
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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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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、息者監視装置に装置され呼吸流量を
長時間監視する超音波伝搬時間差の流量測定装置に関す
る。
長時間監視する超音波伝搬時間差の流量測定装置に関す
る。
［発明の技術的背景と背景技術の問題点］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
搬時間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。
た流量測定装置として、流速の変化によって超音波の伝
搬時間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
方式等より卓越しているので、近時、多方面で実用に供
されている。
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
方式等より卓越しているので、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
すように、例えば配管における流れに対して一定の角度
θを持つ軸上に、一定理１１Ｌ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Ｐ
Ｚ１．ＰＺ２を同時に駆動した時に、超音波振動子ＰＺ
１．ＰＺ２夫々における超音波受波時間Ｔｌ、Ｔ２を測
定して、その時間差ΔＴ＝Ｔ２−Ｔｔにより、流速Ｖを
求め、更に流量ｆ ｖｄを算出するようにしたものであ
る。
すように、例えば配管における流れに対して一定の角度
θを持つ軸上に、一定理１１Ｌ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Ｐ
Ｚ１．ＰＺ２を同時に駆動した時に、超音波振動子ＰＺ
１．ＰＺ２夫々における超音波受波時間Ｔｌ、Ｔ２を測
定して、その時間差ΔＴ＝Ｔ２−Ｔｔにより、流速Ｖを
求め、更に流量ｆ ｖｄ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量呼吸の下では超音波
の減衰が大きく良好な測定拮果は期待できない。
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量呼吸の下では超音波
の減衰が大きく良好な測定拮果は期待できない。
一般に、超音波が媒体中を伝搬する時の撮勤擾幅Ｆは、
Ｆ＝Ｆｌｌ ｅｘｐ （−＜ａ＋ 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−Ｋｉ２／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が減少するので、これ
らいずれの場合にも超音波の減衰は増大する。
−（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−Ｋｉ２／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が減少するので、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の増大を抑制すれば、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。
せることにより、減衰定数αの増大を抑制すれば、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。
」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
波が生体中及び水中を伝搬する等と比較して１／１００
０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。
超音波伝搬効率は、通常の超音波診断装置のように超音
波が生体中及び水中を伝搬する等と比較して１／１００
０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。こ
の場合、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。
駆動回路に耐圧の高い部品を用いなければならない。こ
の場合、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、ｎ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
下１．Ｔ２の測定のための受渡の立上り点のＨｇ１Ｅが
困難になる点である。
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、ｎ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
下１．Ｔ２の測定のための受渡の立上り点のＨｇ１Ｅが
困難になる点である。
例えば、第２図（ａ）（ｂ）及θ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（ム
）（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Ｐ
Ｚｌが送信、ＰＺ２が受信：Ｍ２図（ｂ） 及び第２図
（ｄ）（ｔＰＺ２が送信、ＰＺｌが受信であり、Ｗｌは
駆動波形、Ｗ２は駆動全脈波、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。
３波バースト駆動波形での例を示している。第２図（ム
）（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Ｐ
Ｚｌが送信、ＰＺ２が受信：Ｍ２図（ｂ） 及び第２図
（ｄ）（ｔＰＺ２が送信、ＰＺｌが受信であり、Ｗｌは
駆動波形、Ｗ２は駆動全脈波、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）（ｂ）に示すよう１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全脈波が
消滅しているので、超音波伝搬時間下１．Ｔ２の測定が
可能である。しかし乍ら振動周波数の低いＭ２図（ｃ）
（ｄ）では、振動周波数の減少により駆動全脈波が受信
波形の立上りと重なってしまい、超音波伝搬時間Ｔ１．
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。
２図（ｂ）共に、受信波形の立上り以前に駆動全脈波が
消滅しているので、超音波伝搬時間下１．Ｔ２の測定が
可能である。しかし乍ら振動周波数の低いＭ２図（ｃ）
（ｄ）では、振動周波数の減少により駆動全脈波が受信
波形の立上りと重なってしまい、超音波伝搬時間Ｔ１．
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、上記駆動全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
防ぐために、超音波伝搬−路径を大きくせねばならず、
配管等における振動手設置部分に許容範囲外の流れの撹
乱（乱流等）を与えることになり、特に呼吸流量測定に
おいては間ｉ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
防ぐために、超音波伝搬−路径を大きくせねばならず、
配管等における振動手設置部分に許容範囲外の流れの撹
乱（乱流等）を与えることになり、特に呼吸流量測定に
おいては間ｉがあった。
［発明の目的］
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、駆動全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、駆動全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。
かかる目的を達成するために本発明では、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差を求
めることにより上記流体の流量を測定する測量測定装置
において、上記ＳｖＪ子夫々からの受信波形及び受信反
射波形の内、奇数番目の受信波形の立上り時刻を検出す
る第１の手段と、上記各邊勤子夫々の駆動開始時刻から
該立上り時刻までをカウントする第２の手段とを具備し
、この第２の手段の出力値同士により、上記超音波伝搬
時間差を測定するようにしたことを特徴とする。
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差を求
めることにより上記流体の流量を測定する測量測定装置
において、上記ＳｖＪ子夫々からの受信波形及び受信反
射波形の内、奇数番目の受信波形の立上り時刻を検出す
る第１の手段と、上記各邊勤子夫々の駆動開始時刻から
該立上り時刻までをカウントする第２の手段とを具備し
、この第２の手段の出力値同士により、上記超音波伝搬
時間差を測定するようにしたことを特徴とする。
［発明の実施例］
以下、本発明による流量測定装置を第１図に示す一実施
例に従い説明する。第１図において、１１．２１は超音
波振動子ＰＺ１及びＰＺ２を夫々励振する超音波駆動回
路であり、１２．２２は被測定流体を伝搬した超音波を
夫々受信する超音波受信増幅回路である。１３．２３は
夫々受信増幅回路１２．２２の出力信号と閾［電圧Ｅ１
とを比較し、上記出力信号が上記閾Ｍ電圧Ｅ１より大の
ときにアクティブな信号を発生）る比較回路であり、１
４．２４は後述する不感時間発生回路６ｏの出力と比較
回路１３．２３の出力を入力し、同じく後述するフリッ
プ・フロップ回路（以後Ｆ。
例に従い説明する。第１図において、１１．２１は超音
波振動子ＰＺ１及びＰＺ２を夫々励振する超音波駆動回
路であり、１２．２２は被測定流体を伝搬した超音波を
夫々受信する超音波受信増幅回路である。１３．２３は
夫々受信増幅回路１２．２２の出力信号と閾［電圧Ｅ１
とを比較し、上記出力信号が上記閾Ｍ電圧Ｅ１より大の
ときにアクティブな信号を発生）る比較回路であり、１
４．２４は後述する不感時間発生回路６ｏの出力と比較
回路１３．２３の出力を入力し、同じく後述するフリッ
プ・フロップ回路（以後Ｆ。
Ｆ、と略記する）３１．４１をリセットする信号を出力
するゲート回路である。
するゲート回路である。
５０は超音波駆動回路１１．２１にその駆動タイミング
を決定する信号を与える駆動タイミング回路であり、こ
の駆動タイミング回路５０は、伝搬時間Ｔ１．Ｔ２を決
定するＦ、Ｆ、３１．４１にプリセット信号を与え、一
定時間Ｆ、Ｆ、３１゜４１へのリセット信号を抑制する
不感時間発生回路６０へ駆動信号を与える。
を決定する信号を与える駆動タイミング回路であり、こ
の駆動タイミング回路５０は、伝搬時間Ｔ１．Ｔ２を決
定するＦ、Ｆ、３１．４１にプリセット信号を与え、一
定時間Ｆ、Ｆ、３１゜４１へのリセット信号を抑制する
不感時間発生回路６０へ駆動信号を与える。
３２．４２は伝搬時間Ｔｌ、Ｔ２の間のみ発振器７０か
らのパルス列を次段のカウンタ回路３３゜４３に送るゲ
ート回路であり、８ｏはカウンタ回路３３．４３の出力
信号により、流量を計算する計算回路であり、９ｏは計
算回路８ｏがらの計算結果を所定の書式で表示する表示
回路である。
らのパルス列を次段のカウンタ回路３３゜４３に送るゲ
ート回路であり、８ｏはカウンタ回路３３．４３の出力
信号により、流量を計算する計算回路であり、９ｏは計
算回路８ｏがらの計算結果を所定の書式で表示する表示
回路である。
次に上記の如く構成された本実施例の動作についてＭ１
図及び第２図を参照して説明する。即ち、駆動タイミン
グ回路５０の起動により、超音波駆動回路１１．２１が
第２図（ａ） （ｂ）ｋ：示ｔｊｌ動信号Ｗａ１．
Ｗｂｌを出力すると、被測定流体に対して所定角度をも
って対向配置された超音波振動子ＰＺ１．ＰＺ２から超
音波が°発生される。
図及び第２図を参照して説明する。即ち、駆動タイミン
グ回路５０の起動により、超音波駆動回路１１．２１が
第２図（ａ） （ｂ）ｋ：示ｔｊｌ動信号Ｗａ１．
Ｗｂｌを出力すると、被測定流体に対して所定角度をも
って対向配置された超音波振動子ＰＺ１．ＰＺ２から超
音波が°発生される。
この時、例えば超音波振動子ＰＺ１に着目すると、この
超音波振動子ＰＺ１は、先ず、超音波振動子ＰＺ２へ向
けて超音波を発射し、続いて超音波振動子ＰＺ２から発
射された超音波を超音波受信増幅回路１２により第４図
（ａ）の波形Ｗａ３１で受信する。このとき受信波Ｗａ
３１には超音波振動子ＰＺ１の駆動の余脈波Ｗａ２が重
ね合わされている。その後、超音波振動子ＰＺＩ自らが
発射した超音波が超音波振動子ＰＺ２で反射され、超音
波振動子ＰＺ１に到達し、超音波受信増幅回路１２によ
り第４図（ａ）の波形Ｗａ３２に示す信号を受信する。
超音波振動子ＰＺ１は、先ず、超音波振動子ＰＺ２へ向
けて超音波を発射し、続いて超音波振動子ＰＺ２から発
射された超音波を超音波受信増幅回路１２により第４図
（ａ）の波形Ｗａ３１で受信する。このとき受信波Ｗａ
３１には超音波振動子ＰＺ１の駆動の余脈波Ｗａ２が重
ね合わされている。その後、超音波振動子ＰＺＩ自らが
発射した超音波が超音波振動子ＰＺ２で反射され、超音
波振動子ＰＺ１に到達し、超音波受信増幅回路１２によ
り第４図（ａ）の波形Ｗａ３２に示す信号を受信する。
さらに、波形Ｗａ３１で受信した超音波が超音波振動子
ＰＺ１にて反射され、超音波振動子ＰＺ２に向かい、こ
こで再度の反射により超音波振動子ＰＺ１に戻り、波形
Ｗａ３３の信号を受信する。以降、徐々に振゛幅を減少
させながら反射を繰り返す。
ＰＺ１にて反射され、超音波振動子ＰＺ２に向かい、こ
こで再度の反射により超音波振動子ＰＺ１に戻り、波形
Ｗａ３３の信号を受信する。以降、徐々に振゛幅を減少
させながら反射を繰り返す。
以上の状況は超音波振動子ＰＺ２から超音波受信増幅回
路２２で受信される信号についても第４図（ｂ）に示す
如く同様であり、超音波振動子ＰＺ１は信号Ｗ ａ３１
．Ｗ ａ３２．Ｗ ａ３３を受信し、超音波振動子ＰＺ
２は信号’ｖＶ ｂ３１．Ｗ ｂ３２．Ｗ ｂ３３を受
信する。
路２２で受信される信号についても第４図（ｂ）に示す
如く同様であり、超音波振動子ＰＺ１は信号Ｗ ａ３１
．Ｗ ａ３２．Ｗ ａ３３を受信し、超音波振動子ＰＺ
２は信号’ｖＶ ｂ３１．Ｗ ｂ３２．Ｗ ｂ３３を受
信する。
一方、Ｆ、Ｆ、３１．４１は駆動タイミング回路５０に
よりプリセットされ、超音波伝搬時間Ｔ１．Ｔ２を計測
するために、ゲート回路３２及び４２を開く。これ以降
、発振器７０の出力クロックパルスはカウンタ回路３３
．４３に蓄積される。
よりプリセットされ、超音波伝搬時間Ｔ１．Ｔ２を計測
するために、ゲート回路３２及び４２を開く。これ以降
、発振器７０の出力クロックパルスはカウンタ回路３３
．４３に蓄積される。
一般に、超音波が到達した時刻は、受信信号Ｗａ３１．
Ｗａ３２．Ｗａ３３ 、Ｗｂ３１．Ｗｂ３２．Ｗｂ３３
の第１波目の立上り領域の内、ある同値を超えた特点と
見做される。よって、比較回路１３．２３は上記第１波
目の立上り領域内のある閾値を超えた時点でアクティブ
な信号を発生するものであって、その際、閾値電圧Ｅ１
は、被測定流体の組成、流量範囲を考慮して設定される
。また、駆動タイミング・回路５０により起動する不感
時間発生回路６０は、比較回路１３．２３から出力され
Ｆ、Ｆ’。
Ｗａ３２．Ｗａ３３ 、Ｗｂ３１．Ｗｂ３２．Ｗｂ３３
の第１波目の立上り領域の内、ある同値を超えた特点と
見做される。よって、比較回路１３．２３は上記第１波
目の立上り領域内のある閾値を超えた時点でアクティブ
な信号を発生するものであって、その際、閾値電圧Ｅ１
は、被測定流体の組成、流量範囲を考慮して設定される
。また、駆動タイミング・回路５０により起動する不感
時間発生回路６０は、比較回路１３．２３から出力され
Ｆ、Ｆ’。
３１．４１をプリセットする信号を一定時間抑制するべ
くゲート回路１４．２４にゲート制御信号を与える。
くゲート回路１４．２４にゲート制御信号を与える。
この一定の不感時間は以下の如くして設定する。
波形Ｗａｌの開始点（駆動開始時刻）から波形Ｗ ａ３
２の開始点（立上り時刻）までの時間と、第４図（ｂ）
の波形Ｗｂ１の開始点く駆動開始時刻）から波Ｗｂ３２
の開始点（立上り時刻）までの時間とは、はぼ同じであ
るとみなされる。そして、その時間は、同時間を同じで
あるとみなした程度の精度で流量に依存しない一定時間
である。従って、上記−＋の不感時間は、反射波形Ｗａ
３２ （又はＷ’１１３２）が終了してから次の反射
波形Ｗａ３３（又はＷｂ３２＞の開始点に至るまでの間
の適当な時刻までとすれば良い。事実、この不感時間は
、測定系の形状寸法及び被測定流体中の音速等により、
反射波形の立上り時刻、終了時刻が計算でき、これによ
り容易に設定できるものである。第４因（Ｃ・）は不感
時間発生回路６０の出力信号し、そのアクティブの時間
Ｔｏが不感時間を示している。
２の開始点（立上り時刻）までの時間と、第４図（ｂ）
の波形Ｗｂ１の開始点く駆動開始時刻）から波Ｗｂ３２
の開始点（立上り時刻）までの時間とは、はぼ同じであ
るとみなされる。そして、その時間は、同時間を同じで
あるとみなした程度の精度で流量に依存しない一定時間
である。従って、上記−＋の不感時間は、反射波形Ｗａ
３２ （又はＷ’１１３２）が終了してから次の反射
波形Ｗａ３３（又はＷｂ３２＞の開始点に至るまでの間
の適当な時刻までとすれば良い。事実、この不感時間は
、測定系の形状寸法及び被測定流体中の音速等により、
反射波形の立上り時刻、終了時刻が計算でき、これによ
り容易に設定できるものである。第４因（Ｃ・）は不感
時間発生回路６０の出力信号し、そのアクティブの時間
Ｔｏが不感時間を示している。
この信号がアクティブの間ゲート回路１４．２４は閉じ
る。そして不感時間を過ぎた波形Ｗａ３３ 。
る。そして不感時間を過ぎた波形Ｗａ３３ 。
Ｗ ｂ３３の立ち上りで比較回路１３．２３の出力信号
はゲート回路１４．２４を通過し、Ｆ、Ｆ。
はゲート回路１４．２４を通過し、Ｆ、Ｆ。
３１．３２をリセット状態にする。
従って、Ｆ、Ｆ、３１．３２の出力信号は第４図（ｄ）
（ｅ）となり、アクティブな時間が、夫々の超音波伝搬
時間Ｔ１．Ｔ２となる。そしてこの時間ＴＩ、Ｔ２の間
カウンタ回路３３．４３に蓄積された時間Ｔ１．Ｔ２に
対応する信号は、次段の計算回路８０に転送され、そこ
で、先ず時間差情報が計算され、所定のアルゴリズムに
従い流量が計算され、最終的に所定の書式で表示装置９
０に出力される。
（ｅ）となり、アクティブな時間が、夫々の超音波伝搬
時間Ｔ１．Ｔ２となる。そしてこの時間ＴＩ、Ｔ２の間
カウンタ回路３３．４３に蓄積された時間Ｔ１．Ｔ２に
対応する信号は、次段の計算回路８０に転送され、そこ
で、先ず時間差情報が計算され、所定のアルゴリズムに
従い流量が計算され、最終的に所定の書式で表示装置９
０に出力される。
本実施例では、超音波伝ａｒｔｓを、駆動開始点から反
射波形Ｗ ａ３３．Ｗ ｂ３３の開始点までの間と定義
しているが、受信Ｉ Ｗ ａ３１．Ｗ ｂ３１と駆動系
脈波〜■ａ２．Ｗｂ２とが重ならない状況にあって駆動
開始点から受信波Ｗａ３１．Ｗｂ３１の、開始点までの
間と定義した場合とでは、時間差としては同一であり、
流量計算上は差異はないものである。
射波形Ｗ ａ３３．Ｗ ｂ３３の開始点までの間と定義
しているが、受信Ｉ Ｗ ａ３１．Ｗ ｂ３１と駆動系
脈波〜■ａ２．Ｗｂ２とが重ならない状況にあって駆動
開始点から受信波Ｗａ３１．Ｗｂ３１の、開始点までの
間と定義した場合とでは、時間差としては同一であり、
流量計算上は差異はないものである。
本実施例によれば、特に駆動系脈波Ｗａ２． Ｗｂ２と
受信波Ｗａ３１．Ｗｂ３１とが重なることが多い、即ち
、超音波振動周波数を低くしなければならない僅な高濃
度炭酸ガス呼吸気下、笑気ガス等の麻酔ガス下等の被測
定流体の流量の測定には有効である。
受信波Ｗａ３１．Ｗｂ３１とが重なることが多い、即ち
、超音波振動周波数を低くしなければならない僅な高濃
度炭酸ガス呼吸気下、笑気ガス等の麻酔ガス下等の被測
定流体の流量の測定には有効である。
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、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。
の要旨を逸脱しない範゛囲で種々変形して実施できる。
例えば上記実茄例では不感時間発生回路６０により、３
番目の受信反射波Ｗ ａ３３．Ｗ ｂ３３の開始点を検
出したが、５番目、７番目、９番目。
番目の受信反射波Ｗ ａ３３．Ｗ ｂ３３の開始点を検
出したが、５番目、７番目、９番目。
・・・の受信反射波の開始点を検出するために、夫々の
不感時間発生回路設け、各奇数番目の受信反射波の開始
点までの伝搬時間差に平均等の数学的処理を施すように
すれば、流量データの信頼性を向上させることが出来る
。
不感時間発生回路設け、各奇数番目の受信反射波の開始
点までの伝搬時間差に平均等の数学的処理を施すように
すれば、流量データの信頼性を向上させることが出来る
。
〔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差を求める
ことにより上記流体の流量を測定する測量測定装置にお
いて、上記振動子夫々からの受信波形及び受信反射波形
の内、奇数番目の受信波形の立上り時刻を検出する第１
の手段と、上記各振動子夫々の駆動開始時刻から該立上
り時刻までをカウントする第２の手段とを具備し、この
第２の手段の出力値同士により、上記超音波伝搬時間差
を測定するようにしたので、たとえ、駆動余り脈波と第
１の受信波が重なり、第１の自身波の開始時点や認識出
来ない場合にも、高精゛度の流量の測定を可能とした流
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差を求める
ことにより上記流体の流量を測定する測量測定装置にお
いて、上記振動子夫々からの受信波形及び受信反射波形
の内、奇数番目の受信波形の立上り時刻を検出する第１
の手段と、上記各振動子夫々の駆動開始時刻から該立上
り時刻までをカウントする第２の手段とを具備し、この
第２の手段の出力値同士により、上記超音波伝搬時間差
を測定するようにしたので、たとえ、駆動余り脈波と第
１の受信波が重なり、第１の自身波の開始時点や認識出
来ない場合にも、高精゛度の流量の測定を可能とした流
量測定装置が提供できる。
第１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２図（ａ）乃至（ｅ）は同実施例の動作を
説明するための波形図、第３図は超音波伝搬時間差方式
による流量測定装置の動作原理を説明するための図、第
４図（ａ）乃至（ｄ）（ま夫々駆動余脈波が重ならない
場合及び重なる場合を駆動繰返で周波数が異なる条件に
て説明する図である。 ＰＺｌ、ＰＺ２・・・超音波振動子、１１．２１・・・
超音波駆動回路、１２．２２・・・超音波受信増幅回路
、１３．２３・・・比較回路、１４．２４・・・ゲート
回路、３１．４１・・・フリップフロップ回路（Ｆ。 Ｆ、）、３２．４２−・・ゲート回路、３３．４３・・
・カウンタ回路、５０・・・駆動タイミング回路、６０
・・・不感Ｒ間発生回路、７０・・・発振器、８０・・
・計算回路、９０・・・表示装置。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第３図 第４因
ロック図、第２図（ａ）乃至（ｅ）は同実施例の動作を
説明するための波形図、第３図は超音波伝搬時間差方式
による流量測定装置の動作原理を説明するための図、第
４図（ａ）乃至（ｄ）（ま夫々駆動余脈波が重ならない
場合及び重なる場合を駆動繰返で周波数が異なる条件に
て説明する図である。 ＰＺｌ、ＰＺ２・・・超音波振動子、１１．２１・・・
超音波駆動回路、１２．２２・・・超音波受信増幅回路
、１３．２３・・・比較回路、１４．２４・・・ゲート
回路、３１．４１・・・フリップフロップ回路（Ｆ。 Ｆ、）、３２．４２−・・ゲート回路、３３．４３・・
・カウンタ回路、５０・・・駆動タイミング回路、６０
・・・不感Ｒ間発生回路、７０・・・発振器、８０・・
・計算回路、９０・・・表示装置。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第３図 第４因
Claims (1)
- 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
搬時間差を求めることにより上記流体の流量を測定する
測量測定装置において、上記振動子夫々からの受信波形
及び受信反射波形の内、奇数番目の受信波形の立上り時
刻を検出する第１の手段と、上記各振動子夫々の駆動開
始時刻から該立上り時刻までをカウントする第２の手段
とを具備し、この第２の手段の出力値同士により、上記
超音波伝搬時間差を測定する構成としたことを特徴とす
る流量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59222707A JPS61100616A (ja) | 1984-10-23 | 1984-10-23 | 流量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59222707A JPS61100616A (ja) | 1984-10-23 | 1984-10-23 | 流量測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61100616A true JPS61100616A (ja) | 1986-05-19 |
Family
ID=16786642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59222707A Pending JPS61100616A (ja) | 1984-10-23 | 1984-10-23 | 流量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61100616A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007064881A (ja) * | 2005-09-01 | 2007-03-15 | Ricoh Elemex Corp | 超音波流量計 |
| JP2008107288A (ja) * | 2006-10-27 | 2008-05-08 | Ricoh Elemex Corp | 超音波流量計 |
| JP2010159973A (ja) * | 2009-01-06 | 2010-07-22 | Panasonic Corp | 流量計測装置 |
| CN110542460A (zh) * | 2019-09-03 | 2019-12-06 | 西安安森智能仪器股份有限公司 | 一种多声道超声波流量计换能器驱动电路及其控制方法 |
-
1984
- 1984-10-23 JP JP59222707A patent/JPS61100616A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007064881A (ja) * | 2005-09-01 | 2007-03-15 | Ricoh Elemex Corp | 超音波流量計 |
| JP2008107288A (ja) * | 2006-10-27 | 2008-05-08 | Ricoh Elemex Corp | 超音波流量計 |
| JP2010159973A (ja) * | 2009-01-06 | 2010-07-22 | Panasonic Corp | 流量計測装置 |
| CN110542460A (zh) * | 2019-09-03 | 2019-12-06 | 西安安森智能仪器股份有限公司 | 一种多声道超声波流量计换能器驱动电路及其控制方法 |
| CN110542460B (zh) * | 2019-09-03 | 2021-07-27 | 西安安森智能仪器股份有限公司 | 一种多声道超声波流量计换能器驱动电路及其控制方法 |
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