JP2005274387A - 流体の流れ計測装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】流体流路22の上流側と下流側に少なくとも一対の超音波変換器23
,24を対向させて配置した。これら超音波変換器23,24間の超音波の伝搬は流体流路22を流れる流体を斜めに横切るようになされる。少なくとも一対の超音波変換器23,24は、アドミッタンス特性の相関係数が大きいものを用いてている。これにより、超音波変換器間に発生するオフセット値が小さく、高精度な計測を実現することができる。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の実施の形態1における流体の流れ計測装置21を示し、流体流路22の上流側と下流側とに少なくとも一対の超音波変換器23,24が斜めに対向させて設置してある。超音波変換器23,24間の距離Ldは、約100[mm]、流路22の断面積Srは約30[mm2]とした。
ここで、Cov(X,Y)=(1/n)×Sum[(Xi−Xa)×(Yi−Ya)]
σx、σyは、Xi、Yiの標準偏差を、Xa、Yaは、Xi、Yiの平均値を示す。
図3(a),(b),(c)は、本発明の実施の形態2におけるアドミッタンス特性で、横軸に周波数を、縦軸にアドミッタンスのコンダクタンス成分を示す。
図4(a),(b),(c)は、本発明の実施の形態3におけるアドミッタンス特性で、横軸に周波数を、縦軸にアドミッタンスの位相成分を示す。一対の超音波変換器のアドミッタンスの位相特性の超音波出力が有効な周波数範囲を重ね合わせ、同一の図面上に、それぞれ実線と破線とで示した。
次に、複数の温度での相関係数とオフセットとの関係を説明する。複数の温度を、例えば、室温20[℃]と高温60[℃]とに設定し、それぞれの超音波変換器のアドミッタンス特性の超音波出力が有効な周波数範囲における相関係数を求め、超音波計測装置の特性とを比較した。
以下に、超音波出力が有効な周波数範囲について説明する。
実施の形態5で示した周波数範囲を種々変更してアドミッタンス特性から求める相関係数とオフセット値との関係を調べた結果、相関係数を算出する周波数範囲は図2で示したアドミッタンス特性の共振周波数から***振周波数までを含むと、相関係数からオフセット値を充分推定できることが解った。従って、相関係数を算出する周波数範囲は、アドミタンス特性の共振周波数から***振周波数を含む範囲であれば良い。
実施の形態6で示した自己送受信特性の周波数範囲を種々変更して相関係数とオフセット値との関係を調べた結果、相関係数を算出する周波数範囲は、自己送受信特性の受信電圧が最大電圧の1/3以上の範囲であれば、相関係数からオフセット値をより一層推定できることが解った。
23、24 超音波変換器
31 駆動部
32、33 ダイオードブロック
34 超音波変換器
37 増幅部
39 超音波反射板
Claims (8)
- アドミッタンス相関係数の大きい少なくとも一対の超音波変換器を流体流路の上流側と下流側に配設し、前記超音波変換器間の超音波伝搬時間をもとに流速およびまたは流量を計測するようにした流体の流れ計測装置。
- 相関係数はアドミッタンスのコンダクタンス成分からなる請求項1記載の流体の流れ計測装置。
- 相関係数はアドミッタンスの位相成分からなる請求項1記載の流体の流れ計測装置。
- 相関係数はアドミッタンスのコンダクタンス成分と位相成分とからなる請求項1記載の流体の流れ計測装置。
- 使用温度範囲内の複数の温度での相関係数が大きい一対の超音波変換器を用いる請求項1記載の流体の流れ計測装置。
- 相関係数の周波数範囲を超音波変換器の送受信特性の範囲内とする請求項1記載の流体の流れ計測装置。
- 周波数範囲は共振周波数と***振周波数とを含む請求項8記載の流体の流れ計測装置。
- 周波数範囲は送受信最大感度の1/3以上とした請求項8記載の流体の流れ計測装置。
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JP2004088851A JP2005274387A (ja) | 2004-03-25 | 2004-03-25 | 流体の流れ計測装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007155574A (ja) * | 2005-12-07 | 2007-06-21 | Ricoh Elemex Corp | 超音波流量計 |
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2004
- 2004-03-25 JP JP2004088851A patent/JP2005274387A/ja active Pending
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