KR101484421B1 - Ultrasonic flow measurement system chordal path compensation method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 초음파 유량계에 관한 것으로, 특히 초음파를 이용한 유량계 및 복수의 측정값에 따라 유량을 산출하기 위한 유량 계산 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic flow meter, and more particularly, to a flow meter using ultrasonic waves and a flow rate calculation method for calculating a flow rate according to a plurality of measured values.
유량계는 초음파를 이용해 유량을 계측하는 초음파 유량계가 있다. 초음파 유량계는 유로 안을 흐르는 유체의 유속을 계측하는 복수의 측선을 갖추고 있어, 복수의 측선에 의해서 계측된 유속의 평균을 이용해 유량을 산출하여 이른바 다측선형의 초음파 유량계로 알려져 있다.(예를 들면 특허 문헌 1참조)The flowmeter has an ultrasonic flowmeter that measures the flow rate using ultrasonic waves. The ultrasonic flowmeter has a plurality of lateral lines for measuring the flow rate of the fluid flowing in the flow channel, and is known as a so-called multi-side linear ultrasonic flowmeter by calculating the flow rate using an average of the flow velocities measured by a plurality of lateral lines Reference 1)
본 발명과 관련된 다측선형의 초음파 유량계에서는 복수의 측선이 유로의 동일 단면상에 간격을 띄워 배치된다. 1개의 측선은 초음파를 보내고 받는 한 조(쌍)의 초음파 송수파기를 가지고 있으며, 한쪽의 초음파 송수파기가 유로의 상류측에 배치되고, 다른 한쪽에 초음파 송수파기가 유로의 하류측에 배치되는 구성이다. 한 조의 초음파 송수파기는 유로를 사이에 두고 대향하는 위치에 배치되어 있다. 초음파 유량계의 1개의 측선에서는 각 초음파 송수파기에서 검출된 초음파의 전파 시간의 차이에 따라 연산을 통해 유속이 구해지고 있다.In the multi-side linear ultrasonic flowmeter related to the present invention, a plurality of side lines are disposed on the same cross section of the flow paths with spacing. One side line has a pair of ultrasonic transducers for receiving and receiving ultrasonic waves and one ultrasonic wave transducer is disposed on the upstream side of the flow path and the other side of the ultrasonic wave transducer is disposed on the downstream side of the flow path. A pair of ultrasonic wave transducers are disposed at positions opposed to each other with the oil passage therebetween. In one lateral line of the ultrasonic flowmeter, the flow velocity is calculated through computation according to the difference of propagation time of the ultrasonic waves detected by each ultrasonic wave transceiver.
그리고 다측선 선형의 초음파 유량계에서는 일반적으로 관의 중심의 유속이 높고 관의 내벽 근방에서의 유속이 낮아지는 유속 분포와 유속 측정값의 불균형 등을 고려해, 유로의 단면에서의 각 측선의 위치에 따라 각 측선에서의 유속의 각각 다른 측선의 유속에 대한 상대적인 가중치를 주어(행하여) 연산된 평균 유속을 이용해 유량을 계산하고 있다.In multi-sided linear ultrasonic flowmeters, considering the flow velocity distribution, which is generally high at the center of the pipe and the flow velocity near the inner wall of the pipe, and the imbalance of the measured flow velocity, The flow rate is calculated using the average flow rate calculated by giving relative weights to the flow velocities of the different lateral lines of each lateral line.
구체적으로는 다측선 선형의 초음파 유량계에서는 측선의 위치마다 미리 정해진 소정의 계수를 각 유속에 곱해 보정 값을 연산하고 복수의 보정치의 평균, 즉 가중 평균으로 평균 유속을 이용해 유량을 계산하고 있다. 즉, 다측선 선형의 초음파 유량계에서는 각 측선에 각각 대응하는 가중치 계수를 가진 보정 테이블을 이용해 유량을 계산하고 있다.Specifically, in the ultrasonic wave flowmeter of a multi-line linear type, a predetermined coefficient predetermined for each position of the sidewall is multiplied by each flow velocity to calculate a correction value, and a flow rate is calculated using the average of a plurality of correction values, that is, a weighted average using an average flow rate. That is, in the ultrasonic wave flowmeter of the multi-line linear type, the flow rate is calculated by using the correction table having the weight coefficient corresponding to each side line.
상술한 다측선 선형의 초음파 유량계에서는 각 측선에서의 유속이 소정의 범위 내인지 여부를 판정하여 측선의 유속이 이상한지 여부의 판정을 실시하고 있다.복수의 측선 중 하나의 측선에 고장을 일으키고 그 측선의 유속이 소정의 범위 내에서 벗어나 이상하다고 판정된 경우에는 고장 난 측선의 유속이 소정의 범위 내의 중앙값으로 바뀌며, 다른 정상적인 측선의 유속과 같이 연산에 사용되고 있다. 즉, 측선이 고장 난 경우라도 그 측선의 유속을 지정 값으로 바꾸고 연산에 이용되고 있으며, 측선이 정상적인 때와 마찬가지로 소정 값에 가중치 계수를 곱하여 상술의 가중 평균으로 평균 유속을 이용해 유량을 산출하고 있다.In the ultrasonic wave flowmeter of the multi-line linear type described above, it is judged whether or not the flow velocity in each of the side lines is within a predetermined range, and it is judged whether or not the flow rate of the side lines is abnormal. If it is determined that the flow velocity of the sidewall is out of the predetermined range and is abnormal, the flow rate of the failed sidewall changes to a median value within a predetermined range and is used for calculation like the flow rate of other normal sideways. That is, even if the sidewall is broken, the flow rate of the sidewall is changed to the designated value and is used for the calculation, and the flow rate is calculated by multiplying the predetermined value by the weight coefficient as in the case where the sideline is normal and using the average flow rate as the weighted average described above .
이러한 연산을 실시하고 있기 때문에 본 발명과 관련된 다측선 선형의 초음파 유량계에서 측선이 고장 난 경우 연산에 의해 구해지는 유량의 정확도(이하, 유량의 정도라 칭함)가 저하되는 문제가 있다.Since such an operation is performed, there is a problem that the accuracy of the flow rate (hereinafter referred to as the degree of flow rate) obtained by calculation when the sideline fails in the ultrasonic wave flowmeter of the multi-line linear type related to the present invention is reduced.
또한 복수의 측선이 고장 난 경우에는 복수의 측선 유속이 소정 값으로 바뀌어 연산에 이용되므로 연산에 의해 요구되는 유량의 정도가 현저히 저하된다는 문제가 있다.Further, when a plurality of side lines are broken, since the plurality of side line flow rates are changed to predetermined values and used for the calculation, there is a problem that the degree of the flow rate required by the calculation remarkably decreases.
이에 본 발명은 상기 관련 기술의 과제를 해결하여 복수의 측선 중 하나의 측선이 고장 난 경우라도, 산출되는 유량 정도의 저하를 억제할 수 있는 유량계 및 유량 계산방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a flow meter and a flow rate calculation method capable of suppressing a decrease in the calculated flow rate even if one of the plurality of side lines fails.
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 관련된 측선의 고장에 미리 준비한 보정치에 의해 대응 가능한 유량계는 유로의 유체의 유속을 계측하기 위해 한 조(쌍)의 초음파 송수파기를 가진 측선이며 유로에 간격을 두어 배치된 복수의 측선과,In order to achieve the above object, a flow meter capable of responding to a failure of a sideline according to the present invention is provided with a sideline having a pair of ultrasonic transducers for measuring the flow rate of fluid in the flow path, A plurality of side lines arranged,
초음파 송수파기의 측정값에 따라 각 측선의 유속을 산출하는 제1의 연산 처리부와,A first arithmetic processing unit for calculating a flow velocity of each of the lateral lines in accordance with the measured value of the ultrasonic transducer,
측선에서 측정할 수 없을 때에 측선이 비정상이라고 판정함과 동시에 측선의 유속이 소정의 범위를 벗어났을 때 측선이 비정상이라고 판정하는 판정 처리부와,A judgment processing section for judging that the lateral line is abnormal when the lateral line can not be measured and for judging that the lateral line is abnormal when the lateral line flow rate is out of the predetermined range,
각 측선의 유속을 보정하기 위해 각 측선의 유속 각각을 가중하기 위한 계수를 가진 보정 테이블이 있으며, 모든 측선이 정상일 때에 이용하는 정상시용 보정 테이블과, 정상시용 보정 테이블과 달리 이상시용 보정 테이블을 포함한 여러 종류의 보정 테이블이 기억된 기억부와,There are a correction table having coefficients for weighting each flow velocity of each of the lateral lines to correct the flow velocity of each of the lateral lines, a normal-time correction table used when all the lateral lines are normal, A storage unit in which a correction table of a kind is stored,
각 측선의 유속과 보정 테이블의 계수를 곱하여 복수의 보정치의 평균으로서 평균 유속을 산출하는 제2의 연산 처리부를 갖춘다.And a second arithmetic processing section for calculating the average flow velocity as an average of a plurality of correction values by multiplying the flow velocity of each of the lateral lines by the coefficient of the correction table.
더 나아가 상기 판정 처리부에 의해 측선이 이상하다고 판정될 경우, 상기 제2의 연산 처리부는 이상(한) 측선의 유속을 연산에서 제외하고 정상적인 나머지 측선의 유속과 이상시용 보정 테이블을 이용하여 산출된 평균 유속에 따라 유량을 산출하는 것을 또 다른 특징으로 한다.Further, when it is determined by the judgment processing unit that the sideline is abnormal, the second calculation processing unit excludes the flow velocity of the abnormal sideline from the calculation, and calculates the average calculated using the flow rate of the remaining remaining sideline and the abnormal- And the flow rate is calculated according to the flow velocity.
또한, 본 발명에 관한 유량 계산 방법은 유로에 설치된 한 조(쌍)의 초음파 송수파기를 가진 측선을 복수 이용해 유로의 유량을 계산하는 유량 계산 방법이며,A flow rate calculation method according to the present invention is a flow rate calculation method for calculating a flow rate of a flow path by using a plurality of side lines having a pair of ultrasonic wave transmission and reception devices installed in a flow path,
초음파 송수파기로 측정값에 따라 측선의 유속을 산출하는 제1의 연산 스텝과,A first calculation step of calculating a flow velocity of a sideline line according to a measured value with an ultrasonic wave transmitter and receiver,
측선에서 측정할 수 없을 때에 측선이 비정상이라고 판정함과 동시에 측선의 유속이 소정의 범위를 벗어났을 때 해당 측선이 이상 있다고 판정하는 판정 스텝과,A determination step of determining that the sideline is abnormal when the measurement can not be performed on the sideline and determining that the sideline is abnormal when the flow velocity of the sideline is out of a predetermined range,
각 측선의 유속을 보정하기 위해 각 측선의 유속 각각을 가중하기 위한 계수를 가진 보정 테이블이 있으며, 모든 측선이 정상일 때에 이용하는 정상시용 보정 테이블과, 정상시용 보정 테이블과 달리 이상시용의 보정 테이블을 포함하는 여러 종류의 보정 테이블을 이용하여 각 측선의 유속과 보정 테이블의 계수를 곱해 복수의 보정치의 평균으로서 평균 유속을 산출하는 제2의 연산 스텝을 포함한다.There is a correction table having a coefficient for weighting each flow velocity of each of the sideways to correct the flow velocity of each sidewall, a normal-use correction table used when all the sideways are normal, and a correction table for abnormal use unlike the normal- And a second calculation step of calculating an average flow velocity as an average of a plurality of correction values by multiplying the flow velocity of each of the plurality of sorts by a coefficient of the correction table.
상기 제2의 연산 단계에서는 복수의 측선 중에서 하나의 측선이 이상하다고 판정했을 경우, 이상한 측선의 유속을 제외한 정상적인 측선의 유속과 이상시용 보정 테이블을 이용하여 산출된 평균 유속에 따라 유량을 산출하는 것을 또 다른 특징으로 한다.In the second computation step, when it is determined that one of the plurality of lines is abnormal, the flow rate is calculated in accordance with the normal flow velocity except the flow velocity of the strange side line and the average flow velocity calculated using the abnormality correction table It is another feature.
본 발명에 따르면 복수의 측선 중 하나의 측선에 이상이 생긴 경우라도, 산출되는 유량의 정도가 낮아지는 것을 억제할 수 있다.According to the present invention, it is possible to suppress the degree of the calculated flow rate from being lowered even when an abnormality occurs in one of the plurality of sidelines.
도 1은 본 발명의 실시 형태의 초음파 유량계를 나타내는 모식도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시 형태의 초음파 유량계에 갖춰진 복수의 측선을 설명하기 위한 모식도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태의 초음파 유량계에 갖춰진 측선에 대해 유속을 산출하는 원리를 설명하는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태의 초음파 유량계에서 복수의 측선을 이용해 유량을 산출하는 처리를 설명하기 위한 플로우 차트이다.1 is a schematic diagram showing an ultrasonic flowmeter of an embodiment of the present invention.
2A and 2B are schematic diagrams for explaining a plurality of sidelines provided in the ultrasonic flowmeter of the embodiment of the present invention.
Fig. 3 is a schematic diagram for explaining the principle of calculating the flow velocity with respect to the sideline provided in the ultrasonic flowmeter of the embodiment of the present invention. Fig.
4 is a flowchart for explaining a process of calculating a flow rate using a plurality of side lines in the ultrasonic flowmeter of the embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 형태에 대해 도면을 참조해 설명한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시 형태의 초음파 유량계의 모식도를 나타낸다. 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시 형태의 초음파 유량계에 갖춰진 복수의 측선을 설명하는 모식도를 나타낸다. 실시 형태의 초음파 유량계는 액체로서 예를 들면, 냉각 회로의 유로를 흐르는 냉각액의 유량을 산출하는데 사용되지만, 기체의 유량을 산출하기 위해 물론 이용될 수 있다.1 is a schematic view of an ultrasonic flowmeter of an embodiment of the present invention. Figs. 2A and 2B are schematic diagrams for explaining a plurality of side lines provided in the ultrasonic flowmeter of the embodiment of the present invention. Fig. The ultrasonic flowmeter of the embodiment is used, for example, as a liquid to calculate the flow rate of the cooling liquid flowing through the flow path of the cooling circuit, but can of course be used for calculating the flow rate of the gas.
도 1과 같이 실시 형태의 초음파 유량계 1은 원형관 3 내를 흐르는 액체의 유속을 계측하기 위해 한 조(쌍)의 초음파 송수파기 5를 각각 가지며, 유로 4에 간격을 두어 배치된 제 1의 측선 M1에서 제8의 측선 M8과, 초음파 송수파기 5에서의 측정값에 따라 각 제1의 측선 M1~제8의 측선 M8의 유속을 산출하는 제1의 연산 처리부로서의 연산 회로 9를 갖추고 있다.As shown in Fig. 1, the
또 초음파 유량계 1은 각 제1의 측선 M1에서 제8의 측선 M8의 유속을 보정하기 위해 각 제1의 측선 M1에서 제8의 측선 M8의 유속을 각각 가중한 계수(이하, 가중치 계수라고 함)를 가진 보정 테이블 있으며, 모든 측선 M이 정상일 때에 이용하는 정상시용 보정 테이블과, 정상시용 보정 테이블과 달리 이상시용의 보정 테이블을 포함한 여러 종류의 보정 테이블이 기억된 기억부로서 기억 회로 7 을 갖추고 있다.Further, the
또 초음파 유량계 1은 각 제1의 측선 M1에서 제8의 측선 M8의 유속과 보정 테이블이 가진 가중치 계수를 곱한 복수의 보정치의 평균으로서 평균 유속을 산출하는 제2의 연산 처리부로서의 연산 회로 9와, 제1의 측선 M1에서 제8의 측선 M8에서 측정할 수 없는 경우 그 측선 M이 비정상이라고 판정함과 동시에 각 제1의 측선 M1에서 제8의 측선 M8의 측정값 중 하나가 측선 M1~M8에 미리 설정된 소정의 범위를 벗어난 때에 그 측선 M이 비정상이라고 판정하는 판정 처리부로 판정 회로 8을 갖추고 있다.Further, the
그리고 판정 회로 8에 의해 측선 M이 비정상이라고 판정된 경우 연산 회로 9는 이상한 측선 M의 유속을 제외하고 정상적인 나머지 측선 M의 유속과 이상시용 보정 테이블을 이용하여 산출된 평균 유속에 따라 유량을 산출한다.When the
또 초음파 유량계 1은 도시하지 않았지만, 각 측선 M1~M8에서의 계측이 다른 측선 M에서의 계측과 간섭하는 것을 피하기 위해 초음파를 송수파하는 타이밍을 결정하기 위한 처리 회로와, 초음파 출력하기 위한 출력 회로와, 각 측선에서 계측된 측정값을 일시적으로 기억하기 위한 일시 기억 회로를 갖추고 있다.Although not shown, the
초음파 송수파기 5는 초음파를 보내는 송파기 및 초음파를 받는 수파기를 가지고 있는 압전소자로 구성되어 있다. 도 2a, 도 2b에서와 같이 1개의 측선 M에서 초음파를 발(發)하는 동시에 초음파를 받는 초음파 송수파기 5가 유로 4를 사이에 두고 대향하는 위치에 배치되어 있다.The
또 1개의 측선에 대해 한쪽의 초음파 송수파기 5가 유로 4의 상류측에 배치되며, 다른 초음파 송수파기 5가 유로 4의 하류 측에 배치되어 있다.Further, one ultrasonic wave transmitting / receiving
또 제1~제4의 측선 M1~M4는 유로 4의 동일 단면상에 간격을 두고 서로 평행하게 배치되어 있다. 제5~제8의 측선 M5~M8은 제1~제4의 측선 M1~M4가 배치된 단면과 달리 유로 4의 동일 단면상에 간격을 두고 서로 평행하게 배치되는 동시에 제1~제4의 측선 M1~M4의 각각과 직교하도록 배치되어 있다.The first to fourth side lines M1 to M4 are arranged in parallel on the same cross section of the
기억 회로 7은 예를 들면 메모리 반도체에 의해 구성되어 있으며, 연산 회로 9 및 판정 회로 8과 전기적으로 연결되어 있다. 연산 회로 9 및 판정 회로 8은 예를 들면 CPU로 구성되며, 제1~제8의 측선 M1~M8을 구성하는 각 초음파 송수파기 5와 전기적으로 연결되어 있다. 덧붙여 본 실시 형태에서는 연산 회로 9와 판정 회로 8이 독립해 구성되어 있는데, 1개의 처리 회로에 의해서 이루어지도록 구성되어도 좋다. 또, 측선 M에서 측정할 수 없을 때에 측선 M이 비정상이라고 판정하는 판정 회로와, 측선 M에서 측정값이 소정의 범위를 벗어났을 때에 측선이 비정상이라고 판정하는 판정 회로는 개별적으로 설치되어도 좋다.The memory circuit 7 is constituted by, for example, a memory semiconductor, and is electrically connected to the arithmetic circuit 9 and the
1개의 측선 M에서의 유속에는 복수의 측선 M의 유속에 상대적인 가중치 계수가 설정되어 있다. 이 가중치 계수는 유로 4의 측선 M의 위치에 따라 다르며, 유체의 종류, 온도, 압력, 불순물의 농도 등의 유체의 성상(性狀)이나, 유량, 유로 4의 형상이나 크기 등에 따라 미리 산출되어 설정되어 있다.A weight coefficient relative to the flow velocity of the plurality of side lines M is set to the flow velocity at one of the side lines M. This weighting coefficient varies depending on the position of the side line M of the
또 기억 회로 7에 기억되어 있는 보정 테이블은 여러 측선 M의 각각에 대응하는 복수의 가중치 계수를 가지고 있다.Further, the correction table stored in the memory circuit 7 has a plurality of weighting coefficients corresponding to each of the plurality of side lines M.
또 연산 회로 9는 이상이라고 판정된 측선 M에 따라 여러 종류의 이상시용의 보정 테이블 중 소망(所望)의 보정 테이블을 선택하여 선택한 보정 테이블을 이용해 연산을 실시한다. 예를 들면 제1의 측선 M1이 고장 난 경우에 사용하는 이상시용의 보정 테이블과 제2의 측선 M2가 고장 난 경우에 사용하는 이상시용의 보정 테이블과는 다르다. 여기에서 초음파 유량계 1이 갖춘 1개의 측선 M에서 유로 4를 흐르는 유체의 유량을 구하기 위한 원리와 연산에 대해 설명하겠다.In addition, the arithmetic circuit 9 selects a desired correction table among correction tables for various types of abnormal application according to the line M determined to be abnormal, and performs calculation using the selected correction table. For example, a correction table for use in the case where the first lateral line M1 is broken and a correction table for use in the case where the second lateral line M2 fails. Here, the principle and calculation for obtaining the flow rate of the fluid flowing through the
초음파 유량계 1의 측선 M은 유로 4의 유체에 대해 초음파를 전파시켜 초음파의 전파 시간을 검출함으로써 초음파의 전파 속도를 측정한다. 이때, 유체를 전파하는 초음파의 전파 속도는 유체의 유속에 따라 변동한다.The lateral line M of the
초음파의 속도를 c(m/sec), 유체의 유속을 V(m/sec)이라고 하면 상류에서 하류를 향해 초음파가 전파할 때 관측되는 전파 속도는 c+V이며, 하류에서 상류로 향하고 초음파가 전파할 때 관측되는 전파 속도는 c-V이다. 유체가 흐르는 방향에 대해 초음파가 전파하는 방향이 각도 θ을 이루고 있을 때 전파 속도는 c±Vcosθ가 된다. 유로 4에서 유체가 유속 분포를 가진 경우 전술한 유체의 유속 V는 초음파가 전파하는 경로 상에서의 평균 유속이 된다.If the velocity of the ultrasonic wave is c (m / sec) and the velocity of the fluid is V (m / sec), the propagation velocity observed when the ultrasonic wave propagates from the upstream to the downstream is c + V, The propagation velocity observed when propagating is cV. When the direction of propagation of the ultrasonic wave with respect to the flow direction of the fluid forms the angle θ, the propagation velocity becomes c ± V cos θ. When the fluid has a flow velocity distribution in the
유로 4의 유량(m3/sec)을 산출하기 위해서는 유로 4의 단면 평균 속도(m/sec)을 찾아 이 단면 평균 유속과 유로 4의 단면적을 곱하는 것에 의해 유량을 산출한다.In order to calculate the flow rate (m3 / sec) of the
도 3은 1개의 측선 M에서 한 조(쌍)의 초음파 송수파기 5를 이용해 실행하는 연산을 설명하는 모식도를 나타낸 것이다. 도 3과 같이 원형관 3내의 유로 4에 유속 분포 A 같은 흐름이 생긴 것으로 한다.Fig. 3 is a schematic diagram for explaining an operation to be executed by using a pair (pair) of
도 3과 같이 유로 4의 상류 쪽에 초음파 송수파기 5a가 배치되어 있고 유로 4의 하류 측에 초음파 송수파기 5b가 배치되어 있다. 여기에서 2개의 초음파 송수파기 5a, 5b와 초음파가 전파하는 거리(초음파 전파 경로의 길이)를 L, 원형관 3에 장착된 초음파 송수파기 5a, 5b의 금속 부분에 초음파가 전해지는 전파 시간을 t0, 상류의 초음파 송수파기 5a에서 하류의 초음파 송수파기 5b까지 초음파가 전해지는 전파 시간을 t1, 하류의 초음파 송수파기 5b에서 상류의 초음파 송수파기 5a까지 초음파가 전해지는 전파 시간을 t2으로 한다.As shown in Fig. 3, the ultrasonic wave transmitting /
상류의 초음파 송수파기 5a로부터 송신된 초음파는 유체의 흐름의 방향으로 이동하면서, 하류의 초음파 송수파기 5b로 수신된다. 한편, 하류의 초음파 송수파기 5b에서 송신된 초음파는 유체의 흐름의 방향과 역방향으로 이동하면서 상류의 초음파 송수파기 5a로 수신된다.The ultrasonic wave transmitted from the upstream
초음파 송수파기 5a와 초음파 송수파기 5b 사이의 전파 시간에서 금속 안의 전파 시간 t0을 빼서 유체 중의 전파 시간 t1, t2를 산출한다.The propagation time t0 in the metal is subtracted from the propagation time between the
유체의 흐름에 관한 상류의 초음파 송수파기 5a에서 하류의 초음파 송수파기 5b에 초음파를 보낼 때 초음파의 전파 속도는 c+Vcosθ가 되며, 유체의 흐름에 거스른 하류의 초음파 송수파기 5b에서 상류의 초음파 송수파기 5a에 초음파가 보낼 때 초음파의 전파 속도는 c-Vcosθ가 된다. 여기에서 유체의 속도를 V로, 동일 유체, 동일 온도, 동일 압력의 정지 유체 안의 초음파 속도를 c로 한다.The propagation speed of the ultrasonic wave is c + Vcos &thetas; when the ultrasonic wave is transmitted from the upstream
이때 c+Vcosθ=L/t1, c-Vcosθ=L/t2가 되므로,At this time, c + Vcos? = L / t1 and c-Vcos? = L / t2,
이상과 같이, 유로 4의 유체의 평균 유속은 초음파의 전파 시간 t1, t2와 그 전파 시간 차이 를 이용해 구할 수 있다. 또는 정지 유체 중의 초음파 속도 c로 전파 시간 차이 를 이용해 구할 수 있다. 전파 시간 차이 는 초음파 송수파기 5a로 계측한 신호와 초음파 송수파기 5b에서 계측된 신호 등을 비교해 위상차를 구하는 수단을 이용해 측정 정밀도를 높임으로써, 계측 정도의 향상을 도모할 수 있다.As described above, since the average flow velocity of the fluid in the
실시 형태의 초음파 유량계 1은 원형관 3의 동일 단면상에 배치된 제1~제4의 측선 M1~M4 및 동일 단면상에 배치된 제5~제8의 측선 M5~M8의 8개의 측선 M을 갖추고 있기 때문에 8개의 측선 M에서의 측정값에서 8개의 유속이 각각 산출된다.The
이상과 같이 구성된 초음파 유량계 1에서 측선 M에 이상이 생긴 경우의 처리를 도 4를 참조해 설명한다.The processing in the case where an abnormality occurs in the side line M in the
먼저 초음파 유량계 1은 스텝 S0와 같이 8개의 측선 M을 이용해 계측된 측정 값(후술하는 전파 시간 t1, t2, 전파 시간 차이 )에 따라 연산 회로 9가 유속을 각각 산출한다. 연산 회로 9는 산출한 8개의 측선 M의 유속을 판정 회로 8로 보낸다.First, the
이때, 초음파 송수파기 5에서 초음파를 수신할 수 없어 연산 회로 9가 유속을 연산 못했을 경우, 판정 회로 8은 측선 M에서 계측하지 못하고, 그 측선 M이 비정상이라고 판정한다. 이렇게 판정 회로 8은 스텝 S1와 같이 연산 회로 9에서 받은 신호에 따라 8개의 측선 M의 모든 것에서 계측할 수 있었는지 여부를 판정한다. 8개의 측선 M의 하나를 계측할 수 없을 때는 후술 하는 단계 S4로 이행한다. 8개의 측선 M의 모든 것을 계측 가능한 경우에는 스텝 S2로 이행하여 판정 회로 8은 8개의 측선 M의 유속이 각각 정상인지 여부, 즉 소정의 범위 내인지 여부를 판정한다.At this time, when the ultrasonic wave transmitter /
8개의 측선 M의 유속의 모든 것이 소정의 범위 내인 경우, 판정 회로 8은 8개의 측선 M의 모든 것을 정상적으로 계측되었다고 판정한다.If all of the flow rates of the eight side lines M are within the predetermined range, the
덧붙여 각 측선 M에서 판정 회로 8에 신호가 직접 보내져 우선 판정 회로 8이 각 측선 M에서 계측이 가능했는지 여부를 판정한 후, 계측한 측선 M의 측정값에 따라 연산 회로 9가 유속을 산출하도록 구성되어도 좋다.In addition, after the signal is directly sent to the
모든 측선 M이 정상인 경우, 스텝 3과 같이 8개의 측선 M의 유속을 이용해, 정상시용 보정 테이블이 가진 가중치 계수를 이용해 보정 값을 연산하고 복수의 보정치의 평균으로 평균 유속을 산출한다. 그리고 이런 식으로 산출된 평균 유속과 유로 4의 단면적의 값을 이용하여 연산 회로 9는 유로 4의 유량을 산출하여 유량 측정을 종료한다.When all the lateral lines M are normal, the correction value is calculated using the weight coefficients of the normal time correction table using the flow rates of the eight line M as in
다음으로, 하나의 측선 M에서 계측을 못했을 때 및 하나의 측선 M의 유속이 소정의 범위 내에서 벗어났을 때, 판정 회로 8은 그 측선 M에 이상이 생겼다고 판정한다.(스텝 S1, S2). 본 실시 형태에서는 한 예로서, 스텝 S4와 같이 유속이 이상(한) 측선 M이 2개 이상인지 여부를 판정 회로 8에서 확인하고, 2개 이상의 측선 M이 이상하다고 판정될 경우, 유량 측정의 실패로 처리한다. 물론 2개의 측선 M이 동시에 이상한 경우에 대응하는 이상시용 보정 테이블을 준비할 수 있지만, 이 경우에는 측정되는 유량의 정확도(정도)의 저하가 상정된다.Next, when the measurement on one of the side lines M fails and the flow rate of one side line M deviates from the predetermined range, the
단계 S4에서 1개의 측선 M이 비정상이라고 판정된 경우에는, 스텝 S5로 넘어간다. 단계 S5와 같이 이상이 생겼다고 판정된 측선 M의 유속은 평균 유속의 산출에 이용되지 않고 제외되며, 나머지 정상 7개의 측선 M에서 만의 유속을 이용해 평균 유속을 산출한다.If it is determined in step S4 that one of the side lines M is abnormal, the process proceeds to step S5. The flow velocity of the line M determined to have an abnormality as in step S5 is not used for calculation of the average flow velocity but is excluded and the average flow velocity is calculated using the flow velocity only in the remaining seven normal line M's.
이때 판정 회로 8은 제1~8의 측선 M1~M8의 하나인 제n(n=1~8)의 측선 M을 제외하고, 7개의 정상적인 측선 M의 유속을 이용하여 여러 종류의 보정 테이블에서 연산에서 제외하는 측선 M에 따른 소망의 이상시용 보정 테이블을 선택한다. 이어 7개의 측선 M의 유속을 이용하여 이상시용의 보정 테이블이 가진 가중치 계수를 이용해 보정 값을 연산하고 평균 유속을 산출한다. 그리고 이런 식으로 산출된 평균 유속과 유로 4의 단면적의 값을 이용하여 연산 회로 9는 유로 4의 유량을 산출한다. 상술한 바와 같이 초음파 유량계 1은 유로 4에 맞춰 이상시용의 보정 테이블을 갖춤으로써 유속 분포를 가진 유로 4에 대응하는 것이 가능하다. 이어서 실시 형태의 보정 테이블 및 구체적인 연산에 대해서 더욱 상세하게 설명한다.At this time, the judging
상술한 것처럼 본 실시 형태에서는 8개의 측선 M의 8개의 유속에 따라 유로 4의 단면 평균 유속을 산출하는 방법으로서, 교정 실험 등을 실시하고 미리 찾아 둔 가중치 계수 Wi를 각 측선 M의 유속 값 vi에 곱하여, 그 합에 따라 단면 평균 유속을 산출하는 방법을 채용하고 있다.As described above, in the present embodiment, as a method of calculating the cross-sectional average flow velocity of the
상술한 보정 테이블의 가중치 계수 Wi 외에도 편류의 정도(8개의 유속 측정 값의 편중의 정도)에 의존하는 미터 팩터(Meter Factor) MF, 온도에 따른 원형관 3의 단면적의 변화를 보정하는 에리어 팩터(area factor) AF 등의 요소를 이용한 보정을 실시하여 하기 수학식 3과 같이 최종적으로 유량 값 Q를 산출하고 있다. 덧붙여 식 3에서 관내경을 DI로 한다.A meter factor MF which depends on the degree of drift (the degree of bias of the eight flow velocity measurement values) in addition to the weight coefficient Wi of the correction table described above, the area factor area factor AF or the like to finally calculate the flow rate Q as shown in the following equation (3). In addition, in the
실시 형태의 초음파 유량계 1에서는 교정 실험을 실시하고 미리 최적의 가중치 계수(Wi)i=1~8을 구해 두는 것으로, 8개의 측선 M에서 정상적으로 계측하는 경우 각 유속 값 vi와 가중치 계수(Wi)i=1~8을 곱한 보정 값을 이용해서 정확한 유량 값을 계산할 수 있다.In the
또 8개의 측선 M중 1개의 측선 M을 제외한 7개의 측선 M의 유속 값 vi만을 사용하여 확실한 유량을 산출하기 위해 최적의 가중치 계수(Wi)i=1~7을 미리 계산해 놓고 1개의 측선 M의 유속 값 vi가 비정상일 경우에도 확실한 유량을 계산할 수 있다.In order to calculate a reliable flow rate by using only the flow velocity value vi of the seven side lines M excluding one side line M among the eight side lines M, an optimal weight coefficient Wi = 1 to 7 is calculated beforehand, A reliable flow rate can be calculated even when the flow velocity value vi is abnormal.
덧붙여 8개의 측선 M중 7개의 측선 M의 유속 값 vi만을 이용해 유량을 계산할 때 적절한 가중치 계수(Wi)i=1~7은 제1의 측선 M1~제8의 측선 M8의 하나의 유속 값 vi를 이용하지 않는 경우에 대해 8가지의 보정 테이블을 준비해 둔다. 이렇게 7개의 측선 M의 유속 값 vi를 이용하여 산출된 유량 값의 정밀도(확도)는 8개의 측선 M의 유속 값 vi를 이용하여 산출된 유량 값보다 약간 저하되지만, 요구되는 유량 값의 정밀도를 채우도록 유체의 성상의 조건 범위를 한정한 경우의 각각에 대해 미리 교정 실험을 실시해 적절한 가중치 계수 Wi를 찾아 두면 된다.In addition, when calculating the flow rate using only the flow velocity value vi of the seven side lines M out of the eight side lines M, an appropriate weighting factor Wi = 1 to 7 is one flow velocity value vi of the first side line M1 to the eighth side line M8 If not used, prepare 8 correction tables. The accuracy (accuracy) of the flow value calculated using the flow velocity value vi of the seven side lines M is slightly lower than the flow flow value calculated using the flow velocity value vi of the eight side lines M, but the accuracy of the required flow rate value It is sufficient to carry out a calibration experiment in advance and find an appropriate weighting coefficient Wi for each of the cases in which the condition range of the property of the fluid is limited.
또한 소프트웨어, 시뮬레이션을 이용하여 유체의 성상이나, 유량 값을 바꾼 경우의 각 측선 M의 유속 값 vi를 미리 계산해 두고, 이러한 계산 값을 데이터베이스로 제공하는 것을 생각할 수 있다. 이러한 데이터베이스를 이용하여 각 측선 M에서 실측된 유속 값 vi에서 유량 값을 검색할 수 있다.(데이터 라이브러리 방식). 데이터베이스를 검색하는 경우에는 이하의 방식에 따라 고속으로 검색을 실시하고 가장 확실한 유량 값을 결정할 수 있다.It is also conceivable to calculate the flow velocity value vi of each of the side lines M when the characteristics of the fluid and the flow rate value are changed using software and simulation, and to provide these calculated values to the database. Using this database, the flow value can be retrieved from the measured flow rate vi on each side line M (data library method). When a database is searched, the most reliable flow rate value can be determined by performing a search at a high speed according to the following method.
각 측선 M의 유속 값 vi는 8개의 측선 M의 8개의 유속 값 vi중에서 최대값을 기준 값으로, 각 측선 M의 유속 값 vi를 기준 값으로 나눔으로써, 무차원화된 숫자로 변환하여 데이터베이스에 등록한다. 이렇게 무차원화된 숫자는 0.0~1.0 사이의 값이 된다. 또한 유량 값 vi에 대해서도 기준치로 나눈 수치를 데이터베이스에 등록한다. 그리고, 데이터베이스를 검색하는 키(key)로는 후술하는 해시(hash) 값을 미리 계산하여 데이터베이스에 등록한다.The flow velocity value vi of each of the side lines M is converted into a dimensionless number by dividing the flow velocity value vi of each of the side lines M by the reference value, with the maximum value among the eight flow velocity values vi of the eight side lines M as a reference value, do. This non-dimensional number is between 0.0 and 1.0. Also, the flow rate value vi is divided into a reference value and a numerical value is registered in the database. As a key for searching the database, a hash value to be described later is calculated in advance and registered in the database.
각 측선 M에서의 무차원화 값을 구하고 싶은 유효 숫자의 자릿수보다 1자리만큼 짧은 숫자로 변환한다. 그리고 이런 식으로 변환된 8개의 숫자를 나란히 하고 결합된 숫자를 해시 키(hash key)로 이용한다. 한 예로, 아래와 같이 실행된다.The non-dimensionalized value on each side line M is converted to a number that is one digit shorter than the number of significant digits to be sought. Then, the eight numbers that are converted in this way are juxtaposed and the combined number is used as a hash key. As an example, it is executed as follows.
8개의 측선 M의 유속 값 vi가 1.000, 1.198, 1.197, 0.998, 0.999, 1.196, 1.199, 0.999이다, 이때 산출된 유량 값이 1.123이며 희망하는 유효 자릿수를 4자리로 했을 경우에 대해서 생각하겠다.Let us consider a case where the flow rate value vi of the eight side lines M is 1.000, 1.198, 1.197, 0.998, 0.999, 1.196, 1.199 and 0.999, and the calculated flow rate value is 1.123 and the desired number of significant digits is four digits.
이 경우, 실측된 유속 값 vi중에서 최대 값이 1.199이므로 이 최대값으로 각 유속 값 vi를 나누면 0.8340,0.9992,0.9983,0.8324,0.8332,0.9975,1.0000,0.8332이 된다. 이어 3자리가 되게 반올림(예를 들면 소수 4째 자리를 자름)을 했을 때 0.834,0.999,0.998,0.832,0.833,0.997,1.000,0.833이다.In this case, since the maximum value of the measured flow velocity value vi is 1.199, dividing each flow velocity value vi by this maximum value results in 0.8340, 0.9992, 0.9983, 0.8324, 0.8332, 0.9975, 1.0000 and 0.8332. When it rounds to three digits (for example, it cuts the fourth decimal place), it is 0.834, 0.999, 0.998, 0.832, 0.833, 0.997, 1.000, 0.833.
이 경우 해시 키는 08340999099808320833099710000833으로, 적어도 해시 키와 기준치 1.199와 유량 값 1.123과 3가지를 기억 회로 7에 데이터베이스로 등록해 두고, 해시 인덱스에 의해 고속으로 끌어내도록 한다. 상술한 바와 같은 해시 키를 채택함으로써 간신히 유속 값이나 유량 값이 다른 복수의 데이터가 동일한 해시 값을 갖게 된다.In this case, the hash key is 08340999099808320833099710000833, and at least the hash key, the reference value 1.199, the flow value 1.123, and three items are registered in the storage circuit 7 as a database, and are extracted at a high speed by the hash index. By adopting the hash key as described above, a plurality of pieces of data having different flow velocity values and flow values barely have the same hash value.
실제로 8개의 측선 M을 이용해 유속을 계측한 경우, 측정 오차 등의 영향으로 상술과 약간 동떨어진 유속 값 vi가 관측된다. 예를 들면, 0.9998, 1.19781, 1.1968, 0.9978, 0.9988, 1.1988, 0.9988이다. 이 예제에서는 각 유속 값 vi는 전술한 유속과 조금 다르지만 이 경우에도 해시 키가 동일하게 된다. 이때의 해시 키를 이용해서 검색할 때 아주 가까운 유속 분포의 몇 가지 유량 값의 데이터가 검색되는데, 이들은 모두 아주 가까운 유속 분포 A와 아주 가까운 유량 값의 데이터이므로 검색된 모든 데이터의 유량 값의 평균값을 가장 확실한 유량 값으로 할 수 있다. 이때 실측된 유속 값 vi 중에서 최대 값이 1.998이며, 검색된 기준치가 1.198이며, 검색된 유량 값이 1.123이라면 1.123×1.1998/1.198=약 1.124가 유효 자릿수를 4자리로 하는 가장 확실한 유량 값이다.In practice, when the flow velocity is measured using eight lines M, a flow velocity value vi slightly distant from the above is observed due to measurement errors and the like. For example, 0.9998, 1.19781, 1.1968, 0.9978, 0.9988, 1.1988, 0.9988. In this example, each flow value vi is slightly different from the flow rate described above, but the hash key is the same in this case as well. In this case, when a hash key is searched, data of several flow values having a very close flow velocity distribution are searched. Since these are data of a flow value close to a very close flow velocity distribution A, the average value of the flow values It is possible to obtain a reliable flow rate value. In this case, if the maximum value of the measured flow rate vi is 1.998, the retrieved reference value is 1.198, and the retrieved flow rate value is 1.123, 1.123 × 1.1998 / 1.198 = about 1.124 is the most reliable flow rate value with four significant digits.
또한 위에서 서술한 설명에서는 설명을 간소화하기 위해 10진수를 이용해 설명했지만, 값 vi를 2진수로 이용하고 희망하는 유효 자릿수 및 반올림하는 자릿수를 선택함으로써 더욱 세세한 데이터베이스를 만들 수 있다.In addition, although the above description has been described using a decimal number to simplify the description, a more detailed database can be created by using the value vi as a binary number and selecting the desired number of significant digits and the number of digits to be rounded.
이상과 같은 데이터 라이브러리 방식에서 7개의 측선 M의 유속 값 vi에서 도출된 해시 키에 대해서도 8종류의 해시 키를 데이터베이스에 등록하고 검색 가능하게 함으로써 8개의 측선 M중에서 7개의 측선 M만이 정상적으로 계측된 경우라도, 8개의 측선 M이 정상인 경우와 마찬가지로 확실한 유량 값을 구할 수 있다.With respect to the hash keys derived from the flow velocity values vi of the seven survey lines M in the data library method as described above, eight kinds of hash keys are registered in the database and are searchable, so that only seven of the eight survey lines M are measured normally , It is possible to obtain a reliable flow rate value as in the case where the eight side lines M are normal.
전술한 바와 같이 실시 형태의 초음파 유량계 1에 의하면, 제1의 측선 M1에서 제8의 측선 M8중 하나의 측선 M이 고장 나면, 고장 난 측선 M의 유속을 연산에 이용하지 않고 제외하여 정상적인 측선 M의 유속과 적절한 보정 테이블을 이용하여 연산하여 측선 M이 고장 났을 때라도, 산출되는 유량의 정도가 낮아지는 것을 막을 수 있다. 따라서 실시 형태의 초음파 유량계 1에 의하면 고장 난 측선 M의 교환 작업이 행해지기 전까지도 유량의 정도를 저하시키지 않는 계측을 계속 할 수 있게 된다.As described above, according to the
(다른 실시 형태)(Other Embodiments)
전술한 실시 형태에서는 8개의 측선 M중 1개의 측선 M에 이상이 생겼을 경우에, 8종류의 이상 시에 대한 보정 테이블 중 하나의 보정 테이블을 이용해 연산을 실시하도록 구성된다. 본 발명은 전술한 실시 형태로 한정하는 것이 아니라 상술한 실시 형태와 마찬가지로 2개의 측선 M에 이상이 생겼을 경우에, 8개의 측선 M중 6개의 측선 M의 유속만을 이용해 유량 값을 연산해도 좋다.In the above-described embodiment, when an abnormality occurs in one of the eight side lines M, the arithmetic operation is performed using one of the correction tables for eight types of abnormalities. The present invention is not limited to the above-described embodiment, but it is also possible to calculate the flow rate value only by using the flow rates of six lines M out of the eight line M when an abnormality occurs in the two line M, as in the above-described embodiment.
6개의 측선 M의 유속을 이용해 연산을 실시하는 경우, 유량의 정도가 더욱 떨어지기 쉽기 때문에 요구되는 유량의 정도를 같은 정도로 확보하는 경우에는 유체의 성상을 더욱 한정된 조건 범위에 있어서 가중치 계수를 미리 구해 두는 것이 필요하게 된다. 본 실시 형태가 고장 난 측선 M의 조합에 따라 다른 가중치 계수를 가진 여러 종류의 이상시용 보정 테이블이 기억 회로 7에 기억되어 있다.When the calculation is performed using the flow rates of the six side lines M, since the degree of the flow rate tends to be further lowered, in order to secure the required degree of flow rate to the same degree, the weight coefficient is previously obtained It becomes necessary to put it. Various kinds of abnormal test correction tables having different weighting coefficients according to the combination of the broken line M are stored in the memory circuit 7 in the present embodiment.
따라서 8개의 측선 M중 2개의 측선 M에 이상이 생겼을 경우에도 이상이 생긴 2개의 측선 M의 조합마다 가중치 계수가 서로 다른 여러 종류의 이상시용 보정 테이블을 준비해 두는 것으로 2개의 측선 M이 고장 난 경우라도 산출되는 유량의 정도가 낮아지는 것을 막을 수 있다.Therefore, even when two lines M of the eight lines M have an error, it is possible to prepare different types of abnormal correction tables having different weighting coefficients for each combination of the two lines M, It is possible to prevent the degree of the calculated flow rate from being lowered.
위와 마찬가지로 8개의 측선 M중 3개의 측선 M에 이상이 생겼을 경우에 대해서도 이상이 생긴 3개의 측선 M의 조합마다 여러 종류의 이상시용 보정 테이블을 준비하면 3개의 측선 M이 고장 난 경우에도, 유량의 정도가 낮아지는 것을 막을 수 있다.Even in the case where an abnormality occurs in three of the eight side lines M in the same manner as above, even if three side lines M are broken up by preparing various types of abnormality correction tables for each combination of the three side lines M in which an anomaly occurs, Can be prevented from being lowered.
이처럼 이상이 있는 측선 M의 개수마다 이상 측선 M의 편성을 고려하고 조합마다 적절한 가중치 계수를 가진 여러 종류의 이상시용 보정 테이블을 미리 준비해 놓음으로써 본 발명은 예를 들면 8개의 측선 M중 4개의 측선 M이 이상하게 된 경우라도, 유량의 정도의 저하를 억제할 수 있다.By arranging various kinds of abnormality correction tables having different weighting coefficients for each combination in consideration of the combination of the ideal line M for each number of the abnormal line M, the present invention can be applied to, for example, Even if M becomes abnormal, the decrease in the degree of the flow rate can be suppressed.
또한 전술한 실시 형태의 초음파 유량계에서 측선을 구성하는 한 조(쌍)의 초음파 송수파기 5가 유로 4를 사이에 두고 대향하는 위치에 배치되고 구성했으나, 이 구성에 한정하는 것이 아니라 초음파를 유로의 내벽에서 반사하도록 배치된 반사형 유량계에 본 발명이 적용될 수도 있다.Further, in the ultrasonic flowmeter of the above-described embodiment, a pair of ultrasonic wave transmitting and receiving
1: 초음파 유량계 3: 원형관
4: 유로 5: 초음파 송수파기
7: 기억 회로 8: 판정 회로
9: 연산 회로1: Ultrasonic flow meter 3: Circular tube
4: Euro 5: Ultrasonic transceiver
7: memory circuit 8: decision circuit
9: Operation circuit
Claims (5)
상기 초음파 송수파기의 측정값에 따라 각 측선의 유속을 산출하는 제1의 연산 처리부와;
상기 측선에서 측정할 수 없는 경우 해당 측선이 이상하다고 판정함과 동시에 측선에서 유속이 소정의 범위를 벗어났을 때 해당 측선이 비정상이라고 판정하는 판정 회로와;
상기 각 측선에서 유속을 보정하기 위해 각 측선에서의 유속을 각각 가중하기 위한 계수를 가진 보정 테이블과, 모든 측선이 정상일 때에 이용하는 정상시용 보정 테이블과, 그 정상시용 보정 테이블과 달리 이상시용의 보정 테이블을 포함하는 여러 종류의 보정 테이블이 기억된 기억 회로와;
각 측선에서의 유속과 보정 테이블 계수를 곱하는 복수의 보정치의 평균으로서 평균 유속을 산출하는 제2의 연산 처리부;를 갖추고,
상기 판정 회로에 의해 측선이 이상하다고 판정될 경우, 상기 제2의 연산 처리부는 이상한 측선에서 유속을 연산에서 제외하고 정상적인 나머지 측선에서의 유속과 이상시용 보정 테이블을 이용하여 산출된 평균 유속에 따라 유량을 산출하는 것을 특징으로 하는 측선의 고장에 미리 준비한 보정치에 의해 대응 가능한 유량계.Two or more pairs of ultrasonic wave transmitters and receivers disposed at intervals in the flow path so as to generate a plurality of sidewall lines which are opposed to each other with a flow path of a fluid to be measured being disposed therebetween and made by a predetermined ultrasonic wave reception signal;
A first arithmetic processing unit for calculating a flow velocity of each of the lateral lines in accordance with the measured value of the ultrasonic wave transmitter and receiver;
A determination circuit that determines that the corresponding sideline is abnormal when the measurement can not be performed on the sideline and determines that the sideline is abnormal when the flow velocity of the sideline is out of a predetermined range;
A correction table having coefficients for weighting flow velocities in each of the lateral lines to correct the flow velocity in each of the lateral lines, a normal time correction table used when all the lateral lines are normal, and a correction table A storage circuit in which various kinds of correction tables are stored;
And a second arithmetic processing unit for calculating an average flow velocity as an average of a plurality of correction values for multiplying the flow velocity in each of the lateral lines by a correction table coefficient,
Wherein the second calculation processing unit is configured to calculate the flow rate of the flow rate in the normal remaining remaining lateral line and the flow rate in the abnormal lateral line based on the average flow rate calculated using the abnormality correction table when the determination circuit determines that the lateral line is abnormal, Is calculated based on a correction value prepared in advance for the fault of the sideline.
상기 초음파 송수파기로 측정한 값에 따라 측선의 유속을 산출하는 제1의 연산 스텝과;
상기 측선에서 측정할 수 없는 경우 해당 측선이 이상하다고 판정함과 동시에 측선에서 유속이 소정의 범위를 벗어났을 때 해당 측선이 이상 있다고 판정하는 판정 스텝과;
상기 각 측선에서 유속을 보정하기 위해 각 측선에서의 유속을 각각 가중하기 위한 계수를 가지는 보정 테이블과, 모든 측선이 정상일 때에 이용하는 정상시용 보정 테이블과, 그 정상시용 보정 테이블과 달리 이상시용의 보정 테이블을 포함한 여러 종류의 보정 테이블을 이용하여 각 측선에서의 유속과 보정 테이블 계수를 곱해 복수의 보정치의 평균으로서 평균 유속을 산출하는 제2의 연산 스텝들;을 포함하되,
상기 제2의 연산 스텝에서는 여러 측선 중에서 하나의 측선이 이상하다고 판정했을 경우, 이상한 측선의 유속을 제외한 정상적인 측선의 유속과 이상시용 보정 테이블을 이용하여 산출된 평균 유속에 따라 유량을 산출하는 것을 특징으로 하는 유량 계산 방법.A flow rate calculation method for calculating a flow rate of a flow path by using a plurality of sidewalls having a pair of ultrasonic wave transducers installed in the flow path,
A first calculation step of calculating a flow velocity of a sideline line according to a value measured by the ultrasonic wave transmitter and receiver;
A determination step of determining that the corresponding sideline is abnormal if the measurement can not be performed on the sideline and determining that the sideline is abnormal when the flow velocity of the sideline is out of a predetermined range;
A correction table having a coefficient for weighting the flow velocity on each of the lateral lines to correct the flow velocity on each of the lateral lines, a normal time correction table used when all the lateral lines are normal, and a correction table And second calculation steps of calculating an average flow velocity as an average of a plurality of correction values by multiplying a flow velocity in each of the plurality of sideways by a correction table coefficient,
The flow rate is calculated in accordance with an average flow rate calculated using a flow rate of a normal side line excluding a flow rate of an abnormal side line and an abnormal flow rate correction table when it is determined that one of the plurality of side lines is abnormal in the second calculation step .
The flow rate calculation method according to claim 4, wherein the second calculation step calculates a flow rate by selectively using one of the abnormality correction tables in the various types of abnormality correction tables for each of the sidelines determined to be abnormal in the determination step Way.
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