KR20100007215A - Ultrasonic transducer control method of a ultrasonic flowmeter and ultrasonic flowmeter to applying the method - Google Patents

Ultrasonic transducer control method of a ultrasonic flowmeter and ultrasonic flowmeter to applying the method Download PDF

Info

Publication number
KR20100007215A
KR20100007215A KR1020080067742A KR20080067742A KR20100007215A KR 20100007215 A KR20100007215 A KR 20100007215A KR 1020080067742 A KR1020080067742 A KR 1020080067742A KR 20080067742 A KR20080067742 A KR 20080067742A KR 20100007215 A KR20100007215 A KR 20100007215A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ultrasonic
circuit
ultrasonic transducer
flowmeter
ultrasonic transducers
Prior art date
Application number
KR1020080067742A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
허영도
이응석
Original Assignee
주식회사 에스앤씨
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에스앤씨 filed Critical 주식회사 에스앤씨
Priority to KR1020080067742A priority Critical patent/KR20100007215A/en
Publication of KR20100007215A publication Critical patent/KR20100007215A/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66Measuring 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/24Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the direct influence of the streaming fluid on the properties of a detecting acoustical wave

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

PURPOSE: An ultrasonic transducer control method of an ultrasonic flowmeter and the ultrasonic flowmeter in which the method is applied are provided to improve the precision of the flow measurement by minimizing the delay time due to the electromagnetic wave loss. CONSTITUTION: An ultrasonic transducer control method of an ultrasonic flowmeter comprises a flow rate measuring part(1), ultrasonic transducers(2,3), a driver circuit(4), a reception detection circuit(6), a switching circuit(5) and a controller(7). A fluid to be measured flows in the flow rate measuring part. The ultrasonic transducer is arranged to be corresponding to the flow rate measuring part and transmits ultrasonic wave. The driver circuit drives the ultrasonic transducer. The reception detection circuit detects a signal from the ultrasonic transducer. The switching circuit interlinks the ultrasonic transducer to the driver circuit and the reception detection circuit. The controller controls the operation of the switching circuit and driver circuit.

Description

초음파 유량계의 초음파 트랜스듀서 제어방법과, 이러한 방법이 적용된 초음파 유량계{Ultrasonic transducer control method of a ultrasonic flowmeter and Ultrasonic flowmeter to applying the method} Ultrasonic transducer control method of a ultrasonic flowmeter and Ultrasonic flowmeter to applying the method

본 발명은 전반 시간차 방식의 초음파 유량계를 구성하는 초음파 트랜스듀서의 제어방법과, 이러한 방법이 적용된 초음파 유량계에 관한 것이다.The present invention relates to a control method of an ultrasonic transducer constituting an ultrasonic flowmeter of the propagation time difference method, and an ultrasonic flowmeter to which such a method is applied.

주지된 바와 같이, 액체나 기체 등의 유체의 유량을 측정하는 유량계는 차압식 유량계나, 면적식 유량계, 전자기 유량계, 초음파 유량계, 터빈 유량계, 용적식 유량계, 소용돌이 유량계 등과 같이 다양한 형태의 것들이 개발되어 이미 널리 사용되고 있다.As is well known, various types of flowmeters for measuring the flow rate of a fluid such as a liquid or a gas have been developed, such as a differential flow meter, an area flow meter, an electromagnetic flow meter, an ultrasonic flow meter, a turbine flow meter, a volumetric flow meter, a vortex flow meter, and the like. It is already widely used.

이들 중에서, 상기 초음파 유량계는 관로의 외부에서 초음파를 방사하고, 유속에 따라 변화를 받는 투과파나 반사파를 관외에서 받아들여 유량을 구하는 방식의 유량계로, 통상 측정방식에 따라서 전반 시간차 방식과 도플러 방식으로 구분된다.Among these, the ultrasonic flowmeter is a flowmeter of a method of radiating ultrasonic waves from the outside of the pipe and receiving a transmission wave or a reflected wave that changes depending on the flow rate outside the pipe to obtain a flow rate. Are distinguished.

상기 전반 시간차 방식의 경우, 초음파가 유체내를 통과하는 속도는 평균유속과 일정한 관계가 있다는 점을 고려해서, 초음파 통과 시간을 측정한 다음 유속과 관지름 등을 고려해서 유량을 구하는 방식이다.In the case of the propagation time difference method, in consideration of the fact that the speed at which the ultrasonic wave passes through the fluid has a constant relationship with the average flow rate, the ultrasonic passage time is measured, and then the flow rate is determined in consideration of the flow rate and the diameter of the tube.

도 1은 전반 시간차 방식의 초음파 유량계의 일예를 도시한 것으로, 이를 참조하여 종래 기술을 설명해 보면 다음과 같다.1 illustrates an example of an ultrasonic flow meter of a propagation time difference method, which will be described below with reference to the related art.

초음파 유량계는 도 1에 도시된 바와 같이, 측정될 유체가 흐르는 유량 측정부(1)와, 유량 측정부(1)에 상호 대향되게 배치되어 초음파를 송수신하는 한 쌍의 초음파 트랜스듀서(2, 3)와, 초음파 트랜스듀서(2, 3)를 구동하는 구동회로(4)와, 초음파 트랜스듀서(2, 3)로부터의 수신신호를 검출하는 수신 검지회로(6)와, 한 쌍의 초음파 트랜스듀서(2, 3)를 각각 구동회로(4)와 수신 검지회로(6)에 절환 연결하는 스위칭회로(5) 및, 구동회로(4)와 스위칭회로(5)의 작동을 제어하고, 수신 검지회로(6)로부터의 검출 신호를 입력받아서 유량을 연산하는 제어부(7)를 갖춘 구조를 이룬다.As illustrated in FIG. 1, the ultrasonic flowmeter is disposed so as to face each other in a flow rate measuring unit 1 through which a fluid to be measured flows, and a pair of ultrasonic transducers 2 and 3 which transmit and receive ultrasonic waves. ), A drive circuit 4 for driving the ultrasonic transducers 2 and 3, a reception detection circuit 6 for detecting a received signal from the ultrasonic transducers 2 and 3, and a pair of ultrasonic transducers. A switching circuit 5 which switches (2, 3) to the driving circuit 4 and the reception detecting circuit 6, respectively, and controls the operation of the driving circuit 4 and the switching circuit 5, and receives the receiving detecting circuit. A control unit 7 which receives the detection signal from (6) and calculates the flow rate is formed.

상기 초음파 유량계의 작동은, 우선 측정 유체가 유량 측정부(1) 내부를 유동하고 있는 상태에서, 제어부(7)에서 구동회로(4)로 송신 개시 신호가 입력되면, 구동회로(4)가 제어부(7)로부터의 송신 개시 신호에 의해 구동되어 미리 설정된 전기적인 송신 펄스를 스위칭회로(5)를 통해서 제2초음파 트랜스듀서(3)로 출력하고, 구동회로(4)로부터의 전기적인 송신 펄스가 제2초음파 트랜스듀서(3)로 입력되면, 제2초음파 트랜스듀서(3)가 구동회로(4)로부터의 전기적인 송신 펄스에 의해 구동 되어, 송신 펄스에 상응하는 물리적인 진동 초음파 펄스를 외부로 출력하게 된다. 상기 제2초음파 트랜스듀서(3)로부터 출력되어 유량 측정부(1) 내부로 전파된 물리적인 진동 초음파 펄스는 제1초음파 트랜스듀서(2)에 수신되고, 제1초음파 트랜스듀서(2)는 외부로부터 수신되는 물리적인 진동 초음파 펄스를 전기적인 수신 펄스로 변환하여 스위칭회로(5)를 통해서 수신 검지회로(6)로 출력한다. 상기 수신 검지회로(6)는 제1초음파 트랜스듀서(2)로부터 수신 펄스를 입력받아서 수신 타이밍을 결정하여 이를 제어부(7)로 출력한다. 상기 제어부(7)는 송신 개시 신호를 구동회로(4)로 출력한 시점부터 수신 검지회로(6)로부터의 출력신호(수신 검지 신호)가 입력되는 시점까지의 전파시간 "t1"을 측정한다.In the operation of the ultrasonic flowmeter, first, when a transmission start signal is input from the control unit 7 to the drive circuit 4 while the measurement fluid is flowing inside the flow rate measuring unit 1, the drive circuit 4 controls the control unit. Driven by the transmission start signal from (7) and outputs a predetermined electrical transmission pulse to the second ultrasonic transducer 3 through the switching circuit 5, and the electrical transmission pulse from the driving circuit 4 is When input to the second ultrasonic transducer 3, the second ultrasonic transducer 3 is driven by an electrical transmission pulse from the drive circuit 4, thereby physically transmitting a physical vibration ultrasonic pulse corresponding to the transmission pulse to the outside. Will print. The physical vibration ultrasonic pulses output from the second ultrasonic transducer 3 and propagated into the flow rate measuring unit 1 are received by the first ultrasonic transducer 2, and the first ultrasonic transducer 2 is external. The physical vibration ultrasonic pulse received from is converted into an electrical reception pulse and output to the reception detection circuit 6 through the switching circuit 5. The reception detection circuit 6 receives a reception pulse from the first ultrasonic transducer 2, determines a reception timing, and outputs the reception timing to the controller 7. The control unit 7 measures the propagation time " t1 " from the time when the transmission start signal is output to the drive circuit 4 to the time when the output signal (reception detection signal) from the reception detection circuit 6 is input.

이후, 상기 스위칭회로(5)가 제어부(7)에 의해 절환되어, 구동회로(4)와 제1초음파 트랜스듀서(2)가 상호 전기적으로 연결되고, 수신 검지회로(6)와 제2초음파 트랜스듀서(2)가 상호 전기적으로 연결된다. 이러한 상태에서, 상기 제어부(7)로부터 송신 개시 신호가 출력되면, 제1초음파 트랜스듀서(2)가 구동회로(4)로부터의 전기적인 송신 펄스에 의해 구동되어 송신 펄스에 상응하는 물리적인 진동 초음파 펄스를 외부로 출력하게 되고, 제1초음파 트랜스듀서(2)로부터 출력되어 유량 측정부(1) 내부로 전파된 물리적인 진동 초음파 펄스는 제2초음파 트랜스듀서(3)에 수신되며, 제어부(7)는 송신 개시 신호를 구동회로(4)로 출력한 시점부터 수신 검지회로(6)로부터의 출력신호(수신 검지 신호)가 입력되는 시점까지의 전파시간 "t2"를 측정한다.Thereafter, the switching circuit 5 is switched by the controller 7 so that the driving circuit 4 and the first ultrasonic transducer 2 are electrically connected to each other, and the reception detecting circuit 6 and the second ultrasonic transformer are connected. The producers 2 are electrically connected to each other. In this state, when the transmission start signal is output from the control unit 7, the first ultrasonic transducer 2 is driven by an electrical transmission pulse from the driving circuit 4 to correspond to the physical vibration ultrasonic wave corresponding to the transmission pulse. The pulse is output to the outside, and the physical vibration ultrasonic pulse output from the first ultrasonic transducer 2 and propagated into the flow rate measuring unit 1 is received by the second ultrasonic transducer 3 and the control unit 7 ) Measures the propagation time "t2" from the time point at which the transmission start signal is output to the drive circuit 4 to the time point at which the output signal (receive detection signal) from the reception detection circuit 6 is input.

이후, 상기 제어부(7)에서 제2초음파 트랜스듀서(3)에서 제1초음파 트랜스듀 서(2)로 물리적인 진동 초음파 펄스를 전파할 때의 전파시간(t1)과, 제1초음파 트랜스듀서(2)에서 제2초음파 트랜스듀서(3)로 물리적인 진동 초음파 펄스를 전파할 때의 전파시간(t2)과, 주변 환경 요소{예를 들어, 제1초음파 트랜스듀서(2)와 제2초음파 트랜스듀서(3)간의 거리(L), 측정 유체의 음속(C), 측정 유체의 흐름 방향과 초음파 트랜스듀서(2, 3) 중심 사이의 각도(θ) 등}를 고려하여 측정 유체의 유속(V)을 연산하고, 측정 유체의 유속(V)과 유량 측정부(1)의 단면적(S)을 매개로 측정 유체의 유량(Q)을 연산한다.Subsequently, the propagation time t1 when the control unit 7 propagates the physical vibration ultrasonic pulse from the second ultrasonic transducer 3 to the first ultrasonic transducer 2 and the first ultrasonic transducer ( Propagation time t2 at the time of propagating the physically vibrating ultrasonic pulse from 2) to the second ultrasonic transducer 3 and the surrounding environment elements (for example, the first ultrasonic transducer 2 and the second ultrasonic transducer). The flow rate of the measurement fluid V, taking into account the distance L between the producers 3, the sound velocity C of the measurement fluid, the angle between the flow direction of the measurement fluid and the center of the ultrasonic transducers 2, 3, etc. ) Is calculated and the flow rate Q of the measurement fluid is calculated based on the flow rate V of the measurement fluid and the cross-sectional area S of the flow rate measuring unit 1.

한편, 종래 기술의 경우, 상기 구동회로(4)는 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 일정 전압의 송신 펄스를 출력하는 방식을 취하고 있으며, 송신 펄스의 주기(c)는 해당 초음파 트랜스듀서(2, 3)의 공진 주기를 적용한다. 이러한 경우, 상기 초음파 트랜스듀서(2, 3)의 수신 펄스는 전파 과정에서의 손실로 인해서 도 2의 (b)에 도시된 바와 같은 형태를 이루게 된다.On the other hand, in the prior art, the driving circuit 4 has a method of outputting a transmission pulse of a constant voltage, as shown in Fig. 2 (a), the period (c) of the transmission pulse is a corresponding ultrasonic transformer The resonant periods of the producers 2 and 3 are applied. In this case, the reception pulses of the ultrasonic transducers 2 and 3 are shaped as shown in FIG. 2B due to the loss in the propagation process.

상기 수신 검지회로(6)는 초음파 트랜스듀서(2, 3)로부터 도 2의 (b)에 도시된 바와 같은 수신 펄스를 입력받아서, 기준전압(V1) 이상의 수신 펄스가 감지되면, 수신 검지 신호를 제어부(7)로 출력한다.The reception detection circuit 6 receives a reception pulse as shown in (b) of FIG. 2 from the ultrasonic transducers 2 and 3 and receives a reception detection signal when the reception pulse of the reference voltage V1 or more is detected. It outputs to the control part 7.

그러나, 상기 종래 기술에 따르면, 기준전압(V1) 이상의 수신 펄스가 감지될 때까지의 지연시간(T1)을 줄일 수 있는 방안이 강구되지 못하여, 지연시간(T1)으로 인해서 전파시간(t1, t2)의 오차가 확대되게 저하되고, 이로 인해서 측정 유량의 신뢰도가 저하되는 문제가 초래되었다.However, according to the related art, a method for reducing the delay time T1 until the reception pulse of the reference voltage V1 or more is detected cannot be taken, and thus the propagation time t1 and t2 due to the delay time T1. ) Error is enlarged, and this causes a problem that the reliability of the measured flow rate is lowered.

참고로, 상기 지연시간(T1)이 길어질수록 측정 전파시간(t1, t2)이 실제 전파시간보다 길어질 수밖에 없으므로, 이를 바탕으로 연산된 측정 유량값은 실제 유량값보다 지연시간(T1)에 비례해서 커질 수밖에 없다.For reference, as the delay time T1 is longer, the measurement propagation times t1 and t2 are inevitably longer than the actual propagation time, so the measured flow rate value is calculated in proportion to the delay time T1 rather than the actual flow rate value. It can only grow.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 문제를 해소하기 위해 발명된 것으로, 전파 손실로 인한 지연시간을 최소화하여 유량 측정의 정밀도가 향상되도록 하는 초음파 유량계의 초음파 트랜스듀서 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been invented to solve the problems according to the prior art as described above, to provide an ultrasonic transducer control method of the ultrasonic flowmeter to minimize the delay time due to propagation loss to improve the accuracy of the flow measurement. There is this.

또한, 이러한 방법이 적용된 초음파 유량계를 제공함에 그 목적이 있다.It is also an object of the present invention to provide an ultrasonic flowmeter to which this method is applied.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 초음파 유량계의 초음파 트랜스듀서 제어방법은, 초음파 유량계를 구성하는 제어부에서 구동회로의 작동을 제어하여 초음파 트랜스듀서를 발진을 제어하는 초음파 유량계의 초음파 트랜스듀서 제어방법에 있어서, 상기 제어부를 매개로 구동회로의 작동을 제어하여, 초음파 트랜스듀서의 공진주기에 따라 점진적으로 증가되는 송신 펄스를 구동회로로부터 초음파 트랜스듀서로 출력하는 것을 특징으로 하는 방법으로 되어 있다.In the ultrasonic transducer control method of the ultrasonic flowmeter for achieving the above object, in the ultrasonic transducer control method of the ultrasonic flowmeter for controlling the oscillation of the ultrasonic transducer by controlling the operation of the drive circuit in the control unit constituting the ultrasonic flowmeter By controlling the operation of the driving circuit via the control unit, the method is characterized in that for outputting the transmission pulse from the driving circuit to the ultrasonic transducer which is gradually increased in accordance with the resonant period of the ultrasonic transducer.

또한, 본 발명에 따른 초음파 유량계는, 측정될 유체가 흐르는 유량 측정부와, 유량 측정부에 상호 대향되게 배치되어 초음파를 송수신하는 한 쌍의 초음파 트랜스듀서와, 초음파 트랜스듀서를 구동하는 구동회로와, 초음파 트랜스듀서로부터의 수신신호를 검출하는 수신 검지회로와, 한 쌍의 초음파 트랜스듀서를 각각 구동회로와 수신 검지회로에 절환 연결하는 스위칭회로 및, 구동회로와 스위칭회로의 작동을 제어하고, 수신 검지회로로부터의 검출 신호를 입력받아서 유량을 연산하는 제어부를 갖춘 초음파 유량계에 있어서, 상기 구동회로는 제어부에 의해 작동 제어되어, 전기적인 송신 펄스를 스위칭회로를 통해서 초음파 트랜스듀서로 출력하되, 송신 펄스가 초음파 트랜스듀서의 공진주기에 따라 점진적으로 증가되어 가변되는 것을 특징으로 하는 구조로 되어 있다.In addition, the ultrasonic flowmeter according to the present invention includes a flow rate measuring unit for flowing the fluid to be measured, a pair of ultrasonic transducers which are disposed to face each other and transmit and receive ultrasonic waves, and a drive circuit for driving the ultrasonic transducers; A reception detection circuit for detecting a received signal from the ultrasonic transducer, a switching circuit for switching a pair of ultrasonic transducers to the driving circuit and the reception detection circuit, respectively, and controlling the operation of the driving circuit and the switching circuit, and receiving An ultrasonic flowmeter having a control unit for calculating a flow rate by receiving a detection signal from a detection circuit, wherein the driving circuit is operated and controlled by the control unit, and outputs an electrical transmission pulse to an ultrasonic transducer through a switching circuit, wherein Is gradually increased and varied according to the resonant period of the ultrasonic transducer. It has a structure that.

본 발명에 따르면, 제어부를 매개로 구동회로의 작동을 제어하여, 초음파 트랜스듀서의 공진주기에 따라 점진적으로 증가되는 송신 펄스를 구동회로로부터 초음파 트랜스듀서로 출력하는 방식을 취하고 있어서, 초음파 트랜스듀서의 수신 펄스의 기울기가 커지게 되어 지연시간이 줄어들게 되므로, 전파시간이 종래에 비해서 보다 실제에 가깝게 됨에 따라 이를 바탕으로 연산된 측정 유량값의 오차가 대폭 줄어들게 되어, 유량 측정의 정밀도가 크게 향상되는 효과가 있다.According to the present invention, by controlling the operation of the drive circuit via a control unit, and takes a method of outputting a transmission pulse from the drive circuit to the ultrasonic transducer which is gradually increased in accordance with the resonant period of the ultrasonic transducer, Since the slope of the received pulse is increased and the delay time is reduced, the propagation time is closer to actual than the conventional method, and the error of the measured flow rate value calculated on the basis is greatly reduced, thereby greatly improving the accuracy of the flow measurement. There is.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

우선, 본 발명에 따른 초음파 유량계의 초음파 트랜스듀서 제어방법은, 초음파 유량계를 구성하는 제어부(7 ; 도 1 참조)에서 구동회로(4 ; 도 1 참조)의 작동을 제어하여 초음파 트랜스듀서(2, 3 ; 도 1 참조)를 발진을 제어하되, 제어부(7) 를 매개로 구동회로(4)의 작동을 제어하여, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 초음파 트랜스듀서(2, 3)의 공진주기에 따라 점진적으로 증가되는 송신 펄스를 구동회로(4)로부터 초음파 트랜스듀서(3)로 출력하는 것을 특징으로 한다.First, the ultrasonic transducer control method of the ultrasonic flowmeter according to the present invention, by controlling the operation of the drive circuit (4; FIG. 1) in the control unit (7; FIG. 1) constituting the ultrasonic flowmeter, the ultrasonic transducer (2, 3; see FIG. 1) to control the oscillation, but control the operation of the drive circuit 4 via the control unit 7, as shown in Fig. 3 (a), ultrasonic transducers (2, 3) It characterized in that the output pulse is gradually increased in accordance with the resonant period of from the drive circuit 4 to the ultrasonic transducer (3).

본 발명에 따르면, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 초음파 트랜스듀서(2, 3)의 수신 펄스의 기울기(β)가 커지게 되어 지연시간(T1)이 줄어들게 되므로, 전파시간(t1, t2)이 종래에 비해서 보다 실제에 가깝게 되어, 이를 바탕으로 연산된 측정 유량값의 오차가 대폭 줄어들게 된다.According to the present invention, as shown in (b) of FIG. 3, since the slope β of the reception pulses of the ultrasonic transducers 2 and 3 becomes large, the delay time T1 is reduced, and thus the propagation time t1. , t2) is closer to actual than in the prior art, and the error of the measured flow rate value calculated on the basis thereof is greatly reduced.

본 실시예의 경우, 도 1에 도시된 바와 같은 초음파 유량계에 본 발명에 따른 초음파 트랜스듀서 제어방법을 적용하였지만, 본 발명에 따른 초음파 트랜스듀서 제어방법은 이에 국한되지 않고, 이미 공지되거나 공연 실시되고 있는 전반 시간차 방식의 초음파 유량계 모두에 적용될 수 있음은 물론이다.In the present embodiment, the ultrasonic transducer control method according to the present invention is applied to the ultrasonic flowmeter as shown in FIG. 1, but the ultrasonic transducer control method according to the present invention is not limited thereto and is already known or performed. Of course, it can be applied to all the time difference ultrasonic flowmeter.

도 1과, 도 3의 (a)를 참조하여 초음파 트랜스듀서 제어방법이 적용된 본 실시예에 따른 초음파 유량계에 대해 설명해 보면 다음과 같다.Referring to Figure 1 and Figure 3 (a) will be described with respect to the ultrasonic flowmeter according to this embodiment to which the ultrasonic transducer control method is applied.

본 실시예에 따른 초음파 유량계는, 도 1에 도시된 바와 같이, 측정될 유체가 흐르는 유량 측정부(1)와, 유량 측정부(1)에 상호 대향되게 배치되어 초음파를 송수신하는 한 쌍의 초음파 트랜스듀서(2, 3)와, 초음파 트랜스듀서(2, 3)를 구동하는 구동회로(4)와, 초음파 트랜스듀서(2, 3)로부터의 수신신호를 검출하는 수신 검지회로(6)와, 한 쌍의 초음파 트랜스듀서(2, 3)를 각각 구동회로(4)와 수신 검지 회로(6)에 절환 연결하는 스위칭회로(5) 및, 구동회로(4)와 스위칭회로(5)의 작동을 제어하고, 수신 검지회로(6)로부터의 검출 신호를 입력받아서 유량을 연산하는 제어부(7)를 갖춘 구조를 이룬다.As shown in FIG. 1, the ultrasonic flowmeter according to the present embodiment includes a pair of ultrasonic waves disposed opposite to each other in the flow rate measuring unit 1 and the flow rate measuring unit 1 through which the fluid to be measured flows. The transducers 2 and 3, the drive circuit 4 for driving the ultrasonic transducers 2 and 3, the reception detection circuit 6 for detecting the received signal from the ultrasonic transducers 2 and 3, A switching circuit 5 for switching the pair of ultrasonic transducers 2 and 3 to the driving circuit 4 and the reception detecting circuit 6, respectively, and to operate the driving circuit 4 and the switching circuit 5, respectively. It forms a structure provided with the control part 7 which controls and calculates flow volume by receiving the detection signal from the reception detection circuit 6. As shown in FIG.

여기서, 본 실시예에 따른 초음파 유량계의 경우, 상기 구동회로(4)는 제어부(7)에 의해 작동 제어되어, 전기적인 송신 펄스를 스위칭회로(5)를 통해서 초음파 트랜스듀서(2, 3)로 출력하되, 송신 펄스가 초음파 트랜스듀서(2, 3)의 공진주기에 따라 점진적으로 증가되어 가변되는 것을 특징으로 한다는 점을 주목할 필요가 있다.Here, in the case of the ultrasonic flowmeter according to the present embodiment, the driving circuit 4 is operated and controlled by the control unit 7 to transmit electrical transmission pulses to the ultrasonic transducers 2 and 3 through the switching circuit 5. It should be noted that the output pulse is characterized in that the transmission pulse is gradually increased and varied according to the resonant periods of the ultrasonic transducers 2 and 3.

본 실시예의 경우, 상기 구동회로(4)의 송신 펄스의 총 전압 출력량은 일정 전압을 출력하는 종래 방식과 동일하게 하고, 주기(C) 역시도 종래 방식과 동일하게 초음파 트랜스듀서(2, 3)의 공진 주기에 맞춘 상태에서, 초음파 트랜스듀서(2, 3)의 수신신호의 기울기(β)가 가능한 한 최대가 되도록, 초음파 트랜스듀서(2, 3)의 송신 신호를 결정하였다. 상기 초음파 트랜스듀서(2, 3)의 송신 신호는, 초음파 트랜스듀서(2, 3)의 기울기(α)와 초기 전압값을 변화시키면서, 초음파 트랜스듀서(2, 3)의 수신신호의 기울기(β)가 최대가 되는 값을 취하여, 취해진 기울기(α)와 초기 전압값을 초음파 트랜스듀서(2, 3)의 송신 신호로 설정하였다.In the present embodiment, the total voltage output amount of the transmission pulse of the drive circuit 4 is the same as the conventional method of outputting a constant voltage, and the period C is also the same as the conventional method of the ultrasonic transducers 2 and 3. In the state in which the resonance period was set, the transmission signals of the ultrasonic transducers 2 and 3 were determined so that the slope β of the received signals of the ultrasonic transducers 2 and 3 was as maximum as possible. The transmission signal of the ultrasonic transducers 2 and 3 is the slope of the received signal of the ultrasonic transducers 2 and 3 while changing the slope α and the initial voltage value of the ultrasonic transducers 2 and 3. ) Was taken as the maximum value, and the taken inclination α and the initial voltage value were set as the transmission signals of the ultrasonic transducers 2 and 3.

본 발명은 상기한 바와 같은 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위를 벗어나지 않는 한도내에서, 보다 다양하게 변형 실시될 수 있음은 물론이다.The present invention is not limited to the embodiment as described above, and of course, various modifications can be made without departing from the scope of the following claims.

도 1은 초음파 유량계의 일예를 도시한 도면,1 is a view showing an example of an ultrasonic flow meter,

도 2는 종래 기술에 따른 송수신 펄스를 도시한 도면,2 is a diagram illustrating a transmission and reception pulse according to the prior art;

도 3은 본 발명에 따른 송수신 펄스를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating transmit and receive pulses according to the present invention.

- 첨부도면의 주요 부분에 대한 용어 설명 --Explanation of terms for the main parts of the accompanying drawings-

1 ; 유량 측정부, 2 ; 제1초음파 트랜스듀서,One ; Flow measuring unit 2; First ultrasonic transducer,

3 ; 제2초음파 트랜스듀서, 4 ; 구동회로,3; Second ultrasonic transducer, 4; Drive circuit,

5 ; 스위칭회로, 6 ; 수신 검지회로,5; Switching circuits; Reception detection circuit,

7 ; 제어부.7; Control unit.

Claims (2)

초음파 유량계를 구성하는 제어부(7)에서 구동회로(4)의 작동을 제어하여 초음파 트랜스듀서(2, 3)를 발진을 제어하는 초음파 유량계의 초음파 트랜스듀서 제어방법에 있어서,In the ultrasonic transducer control method of the ultrasonic flowmeter for controlling the oscillation of the ultrasonic transducers (2, 3) by controlling the operation of the drive circuit (4) in the control unit (7) constituting the ultrasonic flowmeter, 상기 제어부(7)를 매개로 구동회로(4)의 작동을 제어하여, 초음파 트랜스듀서(2, 3)의 공진주기에 따라 점진적으로 증가되는 송신 펄스를 구동회로(4)로부터 초음파 트랜스듀서(3)로 출력하는 초음파 유량계의 초음파 트랜스듀서 제어방법.By controlling the operation of the driving circuit 4 via the control unit 7, a transmission pulse gradually increasing according to the resonant periods of the ultrasonic transducers 2 and 3 is transmitted from the driving circuit 4 to the ultrasonic transducer 3. Ultrasonic transducer control method of the ultrasonic flowmeter to output. 측정될 유체가 흐르는 유량 측정부(1)와, 유량 측정부(1)에 상호 대향되게 배치되어 초음파를 송수신하는 한 쌍의 초음파 트랜스듀서(2, 3)와, 초음파 트랜스듀서(2, 3)를 구동하는 구동회로(4)와, 초음파 트랜스듀서(2, 3)로부터의 수신신호를 검출하는 수신 검지회로(6)와, 한 쌍의 초음파 트랜스듀서(2, 3)를 각각 구동회로(4)와 수신 검지회로(6)에 절환 연결하는 스위칭회로(5) 및, 구동회로(4)와 스위칭회로(5)의 작동을 제어하고, 수신 검지회로(6)로부터의 검출 신호를 입력받아서 유량을 연산하는 제어부(7)를 갖춘 초음파 유량계에 있어서,A flow rate measuring unit 1 through which the fluid to be measured flows, a pair of ultrasonic transducers 2 and 3 disposed to face each other and transmitting and receiving ultrasonic waves, and ultrasonic transducers 2 and 3. A driving circuit 4 for driving a circuit, a reception detecting circuit 6 for detecting a received signal from the ultrasonic transducers 2 and 3, and a pair of ultrasonic transducers 2 and 3, respectively. ) And a switching circuit 5 for switching to the reception detecting circuit 6 and controlling the operation of the driving circuit 4 and the switching circuit 5, receiving a detection signal from the reception detecting circuit 6, In the ultrasonic flowmeter with a control unit 7 for calculating 상기 구동회로(4)는 제어부(7)에 의해 작동 제어되어, 전기적인 송신 펄스를 스위칭회로(5)를 통해서 초음파 트랜스듀서(2, 3)로 출력하되, 송신 펄스가 초음파 트랜스듀서(2, 3)의 공진주기에 따라 점진적으로 증가되어 가변되는 것을 특징으로 하는 초음파 유량계.The driving circuit 4 is operationally controlled by the control unit 7 to output electrical transmission pulses to the ultrasonic transducers 2 and 3 through the switching circuit 5, wherein the transmission pulses are transmitted to the ultrasonic transducers 2, 3. Ultrasonic flow meter, characterized in that gradually increasing and variable according to the resonant period of 3).
KR1020080067742A 2008-07-11 2008-07-11 Ultrasonic transducer control method of a ultrasonic flowmeter and ultrasonic flowmeter to applying the method KR20100007215A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080067742A KR20100007215A (en) 2008-07-11 2008-07-11 Ultrasonic transducer control method of a ultrasonic flowmeter and ultrasonic flowmeter to applying the method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080067742A KR20100007215A (en) 2008-07-11 2008-07-11 Ultrasonic transducer control method of a ultrasonic flowmeter and ultrasonic flowmeter to applying the method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100007215A true KR20100007215A (en) 2010-01-22

Family

ID=41816235

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080067742A KR20100007215A (en) 2008-07-11 2008-07-11 Ultrasonic transducer control method of a ultrasonic flowmeter and ultrasonic flowmeter to applying the method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100007215A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108955789A (en) * 2018-07-20 2018-12-07 广东万和新电气股份有限公司 A kind of ultrasonic wave water flow sensor
CN113867180A (en) * 2020-06-30 2021-12-31 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 Drive control circuit, control method of drive control circuit and household electrical appliance

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108955789A (en) * 2018-07-20 2018-12-07 广东万和新电气股份有限公司 A kind of ultrasonic wave water flow sensor
CN113867180A (en) * 2020-06-30 2021-12-31 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 Drive control circuit, control method of drive control circuit and household electrical appliance
CN113867180B (en) * 2020-06-30 2023-02-28 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 Drive control circuit, control method of drive control circuit and household electrical appliance

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2619063C (en) Driver configuration for an ultrasonic flow meter
JP2001356034A (en) Method and apparatus for ultrasonic flow measurement
US7806003B2 (en) Doppler type ultrasonic flow meter
KR20100007215A (en) Ultrasonic transducer control method of a ultrasonic flowmeter and ultrasonic flowmeter to applying the method
JP2003014515A (en) Ultrasonic flowmeter
JPH1048009A (en) Ultrasound temperature current meter
KR100719814B1 (en) Methode of measuring delayed time in ultrasonic flowmeter and Methode of measuring prpagation time of ultrasonic waves in fluid using the same
JP2007322194A (en) Fluid flow measuring instrument
JP4797515B2 (en) Ultrasonic flow measuring device
JP3692689B2 (en) Flowmeter
JP5034510B2 (en) Flow velocity or flow rate measuring device and its program
JP3624743B2 (en) Ultrasonic flow meter
JP2007322186A (en) Ultrasonic flow meter
EP4439019A1 (en) Ultrasonic flowmeter, and measuring method
JP3654273B2 (en) Flow rate measuring device and flow rate measuring method
JP2005300244A (en) Ultrasonic flow meter
KR102189880B1 (en) Ultrasonic flowmeter
JPH07139982A (en) Ultrasonic flowmeter
JP2012107874A (en) Ultrasonic flowmeter
JP4552285B2 (en) Flowmeter
JP4485641B2 (en) Ultrasonic flow meter
JP7203352B2 (en) ultrasonic flow meter
JP2004085420A5 (en)
KR20100007218A (en) Pipe apparatus for a flow measurement to use ultrasonic waves
JPH1151726A (en) Propagation time measuring device, supersonic type flow meter, method for measuring propagation time and controlling supersonic type flow meter

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application