JP7174574B2 - 超音波流量計および超音波流量計におけるゼロクロス時刻の確定方法 - Google Patents
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t1=L/(c+vcosθ) ・・・・(1)
ここで、Lは超音波信号の伝播距離〔m〕、cは流体中の音速〔m/s〕である。超音波は流体の流れに乗って伝播するため、流れが速いほど短い時間で伝播する。
t2=L/(c-vcosθ) ・・・・(2)
超音波は流体の流れに逆らって伝播するため、流れが速いほど長い時間をかけて伝播する。
1/t1=(c+vcosθ)/L ・・・・(3)
1/t2=(c-vcosθ)/L ・・・・(4)
1/t1+1/t2=2c/L=2/t0 ・・・・(5)
(5)式を変形すると、音速cを求める式が得られる。
c=(L/2)・(1/t1+1/t2)=L/t0 ・・・・(6)
1/t1-1/t2=2vcosθ/L ・・・・(7)
(7)式を変形すると、流速vを求める式が得られる。
v=(L/2cosθ)・(1/t1-1/t2) ・・・・(8)
Δt=t2-t1=L/(c-vcosθ)-L/(c+vcosθ)=2vLcosθ/(c2-v2cos2θ)≒2vLcosθ/c2 ・・・・(9)
したがって、
v≒(c2/2Lcosθ)・(t2-t1)=(c2/2Lcosθ)・Δt ・・・・(10)
となる(伝播時間差法)。
t0=L/c ・・・・(11)
となるので、
t1=L/(c+vcosθ)=L/c・(1/(1+vcosθ/c))≒L/c・(1-vcosθ/c)=L/c-vLcosθ/c2=t0-Δt/2 ・・・・(12)
t2=L/(c-vcosθ)=L/c・(1/(1-vcosθ/c))≒L/c・(1+vcosθ/c)=L/c+vLcosθ/c2=t0+Δt/2 ・・・・(13)
と書ける。
t0≒(t1+t2)/2 ・・・・(14)
となる。
上記の式(11),(14)より、
t1+t2≒2L/c ・・・・(15)
と書ける。
t=Z-dly ・・・・(16)
流体の成分、温度、流速は、それぞれ急激には変化しないと仮定することができる場合がある。例えば、流量計測部の前に配管があったり、バッファタンクがあったりすることで、流体の成分や温度や流速の変化は緩和され、計測間隔が十分短ければ、これらの物理量は緩やかに変化するとみなすことができる。また、流体中の音速も、流体の成分や温度、圧力などの関数とみなすことができるため、音速も計測間隔に対して急激には変化しないとみなすことができる。
前記の(9)式より、音速(c)や流速(v)が急には変化しないということは、伝播時間の差が急には変化しないとすることができる。
したがって、「音速(c)や流速(v)が急には変化しない」ということは、伝播時間の差と和が急には変化しないとすることができる。
t1ij=Z1ij-dly
t2ik=Z2ik-dly
と表すことができる。
Z1ij=Z1it+tuj
Z2ij=Z2it+tuk
と表すことができる。
αijk=t2ik-t1ij=Z2ik-Z1ij=Z2it-Z1it+(k-j)tu
とまとめることができる。
αi-1=t2i-1-t1i-1=Z2i-1-Z1i-1
と表される。
βijk=t1ij+t2ik=Z1ij+Z2ik-2dly=Z1it+Z2it-2dly+(j+k)tu
とまとめることができる。
βi-1=t1i-1+t2i-1=Z1i-1+Z2i-1-2dly
と表される。
図5に、本発明の実施の形態に係る超音波流量計100の要部を示す。同図において、図25と同一符号は図25を参照して説明した構成要素と同一或いは同等の構成要素を示し、その説明は省略する。
CPU4-1は、インタフェース4-5を介し、第2の超音波送受信器3から出力される受信信号(図1参照)を今回の順方向の受信信号として取り込み、この順方向の受信信号が予め設定されている閾値電圧Vsを超えた後、この順方向の受信信号がゼロクロスするタイミングをゼロクロス時刻として複数回検出し、この検出したゼロクロス時刻のそれぞれを今回の順方向のゼロクロス時刻の候補Z1ijとして取得する(ステップS101)。この取得された今回の順方向のゼロクロス時刻の候補Z1ijは記憶装置4-4に格納される。
次に、実施の形態1の具体例について説明する。なお、この実施の形態1の具体例において、順方向のゼロクロス時刻の前回の確定値Z1i-1は「229.17μs」、逆方向のゼロクロス時刻の前回の確定値Z2i-1は「229.91μs」であったとする(図9参照)。
次に、流量演算プログラムに従ってCPU4-1が実行する処理動作の第2例(実施の形態2)について、図18および図19に分割して示すフローチャートを参照しながら説明する。
次に、実施の形態2の具体例について説明する。なお、実施の形態2の具体例においても、実施の形態1と同様にして、ステップS207において、図15に示すような前回の伝播時間差からの変化分Δαijkが求められ、ステップS208において、図16に示すような前回の伝播時間和からの変化分Δβijkが求められるものとする。
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
Claims (11)
- 測定対象の流体が流れる配管と、この配管の上流側に配置された第1の超音波送受信器
と、前記配管の下流側に配置された第2の超音波送受信器とを備え、前記第1の超音波送
受信器と前記第2の超音波送受信器との間で前記流体を介して超音波信号を両方向で送受
信する計測工程を複数回実施し、これら計測工程毎に得られた前記両方向における前記超
音波信号の伝播時間差に基づいて、前記流体の流量を計測するように構成された超音波流
量計において、
前記第1の超音波送受信器からの超音波信号を受信した前記第2の超音波送受信器から
出力される受信信号を順方向の受信信号として取り込み、この順方向の受信信号が予め設
定されている閾値電圧を超えた後、この順方向の受信信号がゼロクロスするタイミングを
ゼロクロス時刻として複数検出し、この検出したゼロクロス時刻のそれぞれを今回の順方
向のゼロクロス時刻の候補として取得するように構成された順方向ゼロクロス時刻候補取
得部と、
前記第2の超音波送受信器からの超音波信号を受信した前記第1の超音波送受信器から
出力される受信信号を逆方向の受信信号として取り込み、この逆方向の受信信号が予め設
定されている閾値電圧を超えた後、この逆方向の受信信号がゼロクロスするタイミングを
ゼロクロス時刻として複数検出し、この検出したゼロクロス時刻のそれぞれを今回の逆方
向のゼロクロス時刻の候補として取得するように構成された逆方向ゼロクロス時刻候補取
得部と、
前記順方向ゼロクロス時刻候補取得部によって取得された今回の順方向のゼロクロス時
刻の候補と前記逆方向ゼロクロス時刻候補取得部によって取得された今回の逆方向のゼロ
クロス時刻の候補との全ての組み合わせについて、今回の順方向のゼロクロス時刻の候補
と今回の逆方向のゼロクロス時刻の候補との差を今回の伝播時間差の候補として求めるよ
うに構成された伝播時間差候補算出部と、
前記順方向ゼロクロス時刻候補取得部によって取得された今回の順方向のゼロクロス時
刻の候補と前記逆方向ゼロクロス時刻候補取得部によって取得された今回の逆方向のゼロ
クロス時刻の候補との全ての組み合わせについて、今回の順方向のゼロクロス時刻の候補
と今回の逆方向のゼロクロス時刻の候補との和を今回の伝播時間和の候補として求めるよ
うに構成された伝播時間和候補算出部と、
前記順方向のゼロクロス時刻の前回の確定値と前記逆方向のゼロクロス時刻の前回の確
定値との差を前回の伝播時間差として求めるように構成された前回の伝播時間差算出部と
、
前記順方向のゼロクロス時刻の前回の確定値と前記逆方向のゼロクロス時刻の前回の確
定値との和を前回の伝播時間和として求めるように構成された前回の伝播時間和算出部と
、
前記伝播時間差候補算出部によって求められた今回の伝播時間差の候補の全てについて
、前記前回の伝播時間差算出部によって求められた前回の伝播時間差からの変化分を求め
るように構成された伝播時間差変化分算出部と、
前記伝播時間和候補算出部によって求められた今回の伝播時間和の候補の全てについて
、前記前回の伝播時間和算出部によって求められた前回の伝播時間和からの変化分を求め
るように構成された伝播時間和変化分算出部と、
前記伝播時間差変化分算出部によって求められた前回の伝播時間差からの変化分と前記
伝播時間和変化分算出部によって求められた前回の伝播時間和からの変化分とに基づいて
、前記順方向ゼロクロス時刻候補取得部によって取得された今回の順方向のゼロクロス時
刻の候補および前記逆方向ゼロクロス時刻候補取得部によって取得された今回の逆方向の
ゼロクロス時刻の候補の中から、今回の順方向のゼロクロス時刻および今回の逆方向のゼ
ロクロス時刻を確定するように構成されたゼロクロス時刻確定部と
を備えることを特徴とする超音波流量計。 - 請求項1に記載された超音波流量計において、
前記ゼロクロス時刻確定部は、
前記今回の順方向のゼロクロス時刻の候補および前記今回の逆方向のゼロクロス時刻の
候補の中から、前記前回の伝播時間差からの変化分と前記前回の伝播時間和からの変化分
が最も小さい組み合わせを、今回の順方向のゼロクロス時刻および今回の逆方向のゼロク
ロス時刻として確定する
ことを特徴とする超音波流量計。 - 請求項1に記載された超音波流量計において、
前記順方向ゼロクロス時刻候補取得部は、
iを今回を示す番号、jを候補を示す番号として、前記今回の順方向のゼロクロス時刻
の候補をZ1ijとして抽出し、
前記逆方向ゼロクロス時刻候補取得部は、
iを今回を示す番号、kを候補を示す番号として、前記逆方向のゼロクロス時刻の候補
をZ2ikとして抽出し、
前記伝播時間差候補算出部は、
前記今回の順方向のゼロクロス時刻の候補Z1ijと前記今回の逆方向のゼロクロス時刻
の候補Z2ikとの全ての組み合わせについて、今回の順方向のゼロクロス時刻の候補Z1
ijと今回の逆方向のゼロクロス時刻の候補Z2ikとの差を今回の伝播時間差の候補αijk
として求め、
前記伝播時間和候補算出部は、
前記今回の順方向のゼロクロス時刻の候補Z1ijと前記今回の逆方向のゼロクロス時刻
の候補Z2ikの全ての組み合わせについて、今回の順方向のゼロクロス時刻の候補Z1ij
と今回の逆方向のゼロクロス時刻の候補Z2ikとの和を今回の伝播時間和の候補βijkと
して求め、
前記前回の伝播時間差算出部は、
前記順方向のゼロクロス時刻の前回の確定値Z1iと前記逆方向のゼロクロス時刻の前
回の確定値Z2iとの差を前回の伝播時間差αi-1として求め、
前記前回の伝播時間和算出部は、
前記順方向のゼロクロス時刻の前回の確定値Z1iと前記逆方向のゼロクロス時刻の前
回の確定値Z2iとの和を前回の伝播時間和βi-1として求め、
前記伝播時間差変化分算出部は、
前記今回の伝播時間差の候補αijkの全てについて前記前回の伝播時間差αi-1からの変
化分をΔαijkとして求め、
前記伝播時間和変化分算出部は、
前記今回の伝播時間和の候補βijkの全てについて前記前回の伝播時間和βi-1からの変
化分をΔβijkとして求め、
前記ゼロクロス時刻確定部は、
前記伝播時間差変化分算出部によって求められた前回の伝播時間差からの変化分Δαij
kの絶対値が最小となるjとkの組み合わせを求め、この組み合わせから求められるk-
j=dを第1の条件とし、前記伝播時間和変化分算出部によって求められた前回の伝播時
間和からの変化分Δβijkの絶対値が最小となるjとkの組み合わせを求め、この組み合
わせから求められるj+k=aを第2の条件とし、この第1の条件と第2の条件の両方の
条件を満たすjとkを求め、この求められたjとkとで示される前記順方向のゼロクロス
時刻の候補Z1ijおよび前記逆方向のゼロクロス時刻の候補Z2ikを、今回の順方向のゼ
ロクロス時刻Z1iおよび逆方向のゼロクロス時刻Z2iとして確定する
ことを特徴とする超音波流量計。 - 請求項1に記載された超音波流量計において、
前記順方向ゼロクロス時刻候補取得部は、
iを今回を示す番号、jを候補を示す番号として、前記今回の順方向のゼロクロス時刻
の候補をZ1ijとして抽出し、
前記逆方向ゼロクロス時刻候補取得部は、
iを今回を示す番号、kを候補を示す番号として、前記逆方向のゼロクロス時刻の候補
をZ2ikとして抽出し、
前記伝播時間差候補算出部は、
前記今回の順方向のゼロクロス時刻の候補Z1ijと前記今回の逆方向のゼロクロス時刻
の候補Z2ikとの全ての組み合わせについて、今回の順方向のゼロクロス時刻の候補Z1
ijと今回の逆方向のゼロクロス時刻の候補Z2ikとの差を今回の伝播時間差の候補αijk
として求め、
前記伝播時間和候補算出部は、
前記今回の順方向のゼロクロス時刻の候補Z1ijと前記今回の逆方向のゼロクロス時刻
の候補Z2ikの全ての組み合わせについて、今回の順方向のゼロクロス時刻の候補Z1ij
と今回の逆方向のゼロクロス時刻の候補Z2ikとの和を今回の伝播時間和の候補βijkと
して求め、
前記前回の伝播時間差算出部は、
前記順方向のゼロクロス時刻の前回の確定値Z1iと前記逆方向のゼロクロス時刻の前
回の確定値Z2iとの差を前回の伝播時間差αi-1として求め、
前記前回の伝播時間和算出部は、
前記順方向のゼロクロス時刻の前回の確定値Z1iと前記逆方向のゼロクロス時刻の前
回の確定値Z2iとの和を前回の伝播時間和βi-1として求め、
前記伝播時間差変化分算出部は、
前記今回の伝播時間差の候補αijkの全てについて前記前回の伝播時間差αi-1からの変
化分をΔαijkとして求め、
前記伝播時間和変化分算出部は、
前記今回の伝播時間和の候補βijkの全てについて前記前回の伝播時間和βi-1からの変
化分をΔβijkとして求め、
前記ゼロクロス時刻確定部は、
前記伝播時間差変化分算出部によって求められた前回の伝播時間差からの変化分Δαij
kについてk-jが同じものの平均値を求め、その平均値の絶対値が最小となるk-jを
dとし、前記伝播時間和変化分算出部によって求められた前回の伝播時間和からの変化分
Δβijkについてj+kが同じものの平均値を求め、その平均値の絶対値が最小となるj
+kをaとし、k-j=d、j+k=aの両方の条件を満たすjとkを求め、この求めら
れたjとkとで示される前記順方向のゼロクロス時刻の候補Z1ijおよび前記逆方向のゼ
ロクロス時刻の候補Z2ikを、今回の順方向のゼロクロス時刻Z1iおよび逆方向のゼロ
クロス時刻Z2iとして確定する
ことを特徴とする超音波流量計。 - 請求項1~4の何れか1項に記載された超音波流量計において、
前記順方向ゼロクロス時刻候補取得部は、
前記第1の超音波送受信器からの超音波信号を受信した前記第2の超音波送受信器から
出力される受信信号を順方向の受信信号として取り込み、この順方向の受信信号が予め設
定されている閾値電圧を超えた後、この順方向の受信信号が1周期毎にゼロクロスするタ
イミングをゼロクロス時刻として複数検出し、この検出したゼロクロス時刻のそれぞれを
今回の順方向のゼロクロス時刻の候補として取得し、
前記逆方向ゼロクロス時刻候補取得部は、
前記第2の超音波送受信器からの超音波信号を受信した前記第1の超音波送受信器から
出力される受信信号を逆方向の受信信号として取り込み、この逆方向の受信信号が予め設
定されている閾値電圧を超えた後、この逆方向の受信信号が1周期毎にゼロクロスするタ
イミングをゼロクロス時刻として複数検出し、この検出したゼロクロス時刻のそれぞれを
今回の逆方向のゼロクロス時刻の候補として取得する
ことを特徴とする超音波流量計。 - 請求項1~4の何れか1項に記載された超音波流量計において、
前記順方向ゼロクロス時刻候補取得部は、
前記第1の超音波送受信器からの超音波信号を受信した前記第2の超音波送受信器から
出力される受信信号を順方向の受信信号として取り込み、この順方向の受信信号が予め設
定されている閾値電圧を超えた後、この順方向の受信信号が半周期毎にゼロクロスするタ
イミングをゼロクロス時刻として複数検出し、この検出したゼロクロス時刻のそれぞれを
今回の順方向のゼロクロス時刻の候補として取得し、
前記逆方向ゼロクロス時刻候補取得部は、
前記第2の超音波送受信器からの超音波信号を受信した前記第1の超音波送受信器から
出力される受信信号を逆方向の受信信号として取り込み、この逆方向の受信信号が予め設
定されている閾値電圧を超えた後、この逆方向の受信信号が半周期毎にゼロクロスするタ
イミングをゼロクロス時刻として複数検出し、この検出したゼロクロス時刻のそれぞれを
今回の逆方向のゼロクロス時刻の候補として取得する
ことを特徴とする超音波流量計。 - 請求項1~6の何れか1項に記載された超音波流量計において、
前記ゼロクロス時刻確定部は、
前記確定した今回の順方向のゼロクロス時刻とこのゼロクロス時刻に連なる複数の順方
向のゼロクロス時刻の候補との平均を求め、この平均を今回の順方向の伝播時間の算出に
際して用いる順方向のゼロクロス時刻とし、
前記確定した今回の逆方向のゼロクロス時刻とこのゼロクロス時刻に連なる複数の逆方
向のゼロクロス時刻の候補との平均を求め、この平均を今回の逆方向の伝播時間の算出に
際して用いる逆方向のゼロクロス時刻とする
ことを特徴とする超音波流量計。 - 測定対象の流体が流れる配管と、この配管の上流側に配置された第1の超音波送受信器
と、前記配管の下流側に配置された第2の超音波送受信器とを備え、前記第1の超音波送
受信器と前記第2の超音波送受信器との間で前記流体を介して超音波信号を両方向で送受
信する計測工程を複数回実施し、これら計測工程毎に得られた前記両方向における前記超
音波信号の伝播時間差に基づいて、前記流体の流量を計測する超音波流量計におけるゼロ
クロス時刻の確定方法であって、
前記第1の超音波送受信器からの超音波信号を受信した前記第2の超音波送受信器から
出力される受信信号を順方向の受信信号として取り込み、この順方向の受信信号が予め設
定されている閾値電圧を超えた後、この順方向の受信信号がゼロクロスするタイミングを
ゼロクロス時刻として複数検出し、この検出したゼロクロス時刻のそれぞれを今回の順方
向のゼロクロス時刻の候補として取得する順方向ゼロクロス時刻候補取得ステップと、
前記第2の超音波送受信器からの超音波信号を受信した前記第1の超音波送受信器から
出力される受信信号を逆方向の受信信号として取り込み、この逆方向の受信信号が予め設
定されている閾値電圧を超えた後、この逆方向の受信信号がゼロクロスするタイミングを
ゼロクロス時刻として複数検出し、この検出したゼロクロス時刻のそれぞれを今回の逆方
向のゼロクロス時刻の候補として取得する逆方向ゼロクロス時刻候補取得ステップと、
前記順方向ゼロクロス時刻候補取得ステップによって取得された今回の順方向のゼロク
ロス時刻の候補と前記逆方向ゼロクロス時刻候補取得ステップによって取得された今回の
逆方向のゼロクロス時刻の候補との全ての組み合わせについて、今回の順方向のゼロクロ
ス時刻の候補と今回の逆方向のゼロクロス時刻の候補との差を今回の伝播時間差の候補と
して求める伝播時間差候補算出ステップと、
前記順方向ゼロクロス時刻候補取得ステップによって取得された今回の順方向のゼロク
ロス時刻の候補と前記逆方向ゼロクロス時刻候補取得ステップによって取得された今回の
逆方向のゼロクロス時刻の候補との全ての組み合わせについて、今回の順方向のゼロクロ
ス時刻の候補と今回の逆方向のゼロクロス時刻の候補との和を今回の伝播時間和の候補と
して求める伝播時間和候補算出ステップと、
前記順方向のゼロクロス時刻の前回の確定値と前記逆方向のゼロクロス時刻の前回の確
定値との差を前回の伝播時間差として求める前回の伝播時間差算出ステップと、
前記順方向のゼロクロス時刻の前回の確定値と前記逆方向のゼロクロス時刻の前回の確
定値との和を前回の伝播時間和として求める前回の伝播時間和算出ステップと、
前記伝播時間差候補算出ステップによって求められた今回の伝播時間差の候補の全てに
ついて、前記前回の伝播時間差算出ステップによって求められた前回の伝播時間差からの
変化分を求める伝播時間差変化分算出ステップと、
前記伝播時間和候補算出ステップによって求められた今回の伝播時間和の候補の全てに
ついて、前記前回の伝播時間和算出ステップによって求められた前回の伝播時間和からの
変化分を求める伝播時間和変化分算出ステップと、
前記伝播時間差変化分算出ステップによって求められた前回の伝播時間差からの変化分
と前記伝播時間和変化分算出ステップによって求められた前回の伝播時間和からの変化分
とに基づいて、前記順方向ゼロクロス時刻候補取得ステップによって取得された今回の順
方向のゼロクロス時刻の候補および前記逆方向ゼロクロス時刻候補取得ステップによって
取得された今回の逆方向のゼロクロス時刻の候補の中から、今回の順方向のゼロクロス時
刻および今回の逆方向のゼロクロス時刻を確定するゼロクロス時刻確定ステップと
を備えることを特徴とする超音波流量計におけるゼロクロス時刻の確定方法。 - 請求項8に記載された超音波流量計におけるゼロクロス時刻の確定方法において、
前記ゼロクロス時刻確定ステップは、
前記今回の順方向のゼロクロス時刻の候補および前記今回の逆方向のゼロクロス時刻の
候補の中から、前記前回の伝播時間差からの変化分と前記前回の伝播時間和からの変化分
が最も小さい組み合わせを、今回の順方向のゼロクロス時刻および今回の逆方向のゼロク
ロス時刻として確定する
ことを特徴とする超音波流量計におけるゼロクロス時刻の確定方法。 - 請求項8に記載された超音波流量計ゼロクロス時刻の確定方法において、
前記順方向ゼロクロス時刻候補取得ステップは、
iを今回を示す番号、jを候補を示す番号として、前記今回の順方向のゼロクロス時刻
の候補をZ1ijとして抽出し、
前記逆方向ゼロクロス時刻候補取得ステップは、
iを今回を示す番号、kを候補を示す番号として、前記逆方向のゼロクロス時刻の候補
をZ2ikとして抽出し、
前記伝播時間差候補算出ステップは、
前記今回の順方向のゼロクロス時刻の候補Z1ijと前記今回の逆方向のゼロクロス時刻
の候補Z2ikとの全ての組み合わせについて、今回の順方向のゼロクロス時刻の候補Z1
ijと今回の逆方向のゼロクロス時刻の候補Z2ikとの差を今回の伝播時間差の候補αijk
として求め、
前記伝播時間和候補算出ステップは、
前記今回の順方向のゼロクロス時刻の候補Z1ijと前記今回の逆方向のゼロクロス時刻
の候補Z2ikの全ての組み合わせについて、今回の順方向のゼロクロス時刻の候補Z1ij
と今回の逆方向のゼロクロス時刻の候補Z2ikとの和を今回の伝播時間和の候補βijkと
して求め、
前記前回の伝播時間差算出ステップは、
前記順方向のゼロクロス時刻の前回の確定値Z1iと前記逆方向のゼロクロス時刻の前
回の確定値Z2iとの差を前回の伝播時間差αi-1として求め、
前記前回の伝播時間和算出ステップは、
前記順方向のゼロクロス時刻の前回の確定値Z1iと前記逆方向のゼロクロス時刻の前
回の確定値Z2iとの和を前回の伝播時間和βi-1として求め、
前記伝播時間差変化分算出ステップは、
前記今回の伝播時間差の候補αijkの全てについて前記前回の伝播時間差αi-1からの変
化分をΔαijkとして求め、
前記伝播時間和変化分算出ステップは、
前記今回の伝播時間和の候補βijkの全てについて前記前回の伝播時間和βi-1からの変
化分をΔβijkとして求め、
前記ゼロクロス時刻確定ステップは、
前記伝播時間差変化分算出ステップによって求められた前回の伝播時間差からの変化分
Δαijkの絶対値が最小となるjとkの組み合わせを求め、この組み合わせから求められ
るk-j=dを第1の条件とし、前記伝播時間和変化分算出ステップによって求められた
前回の伝播時間和からの変化分Δβijkの絶対値が最小となるjとkの組み合わせを求め
、この組み合わせから求められるj+k=aを第2の条件とし、この第1の条件と第2の
条件の両方の条件を満たすjとkを求め、この求められたjとkとで示される前記順方向
のゼロクロス時刻の候補Z1ijおよび前記逆方向のゼロクロス時刻の候補Z2ikを、今回
の順方向のゼロクロス時刻Z1iおよび逆方向のゼロクロス時刻Z2iとして確定する
ことを特徴とする超音波流量計におけるゼロクロス時刻の確定方法。 - 請求項8に記載された超音波流量計におけるゼロクロス時刻の確定方法において、
前記順方向ゼロクロス時刻候補取得ステップは、
iを今回を示す番号、jを候補を示す番号として、前記今回の順方向のゼロクロス時刻
の候補をZ1ijとして抽出し、
前記逆方向ゼロクロス時刻候補取得ステップは、
iを今回を示す番号、kを候補を示す番号として、前記逆方向のゼロクロス時刻の候補
をZ2ikとして抽出し、
前記伝播時間差候補算出ステップは、
前記今回の順方向のゼロクロス時刻の候補Z1ijと前記今回の逆方向のゼロクロス時刻
の候補Z2ikとの全ての組み合わせについて、今回の順方向のゼロクロス時刻の候補Z1
ijと今回の逆方向のゼロクロス時刻の候補Z2ikとの差を今回の伝播時間差の候補αijk
として求め、
前記伝播時間和候補算出ステップは、
前記今回の順方向のゼロクロス時刻の候補Z1ijと前記今回の逆方向のゼロクロス時刻
の候補Z2ikの全ての組み合わせについて、今回の順方向のゼロクロス時刻の候補Z1ij
と今回の逆方向のゼロクロス時刻の候補Z2ikとの和を今回の伝播時間和の候補βijkと
して求め、
前記前回の伝播時間差算出ステップは、
前記順方向のゼロクロス時刻の前回の確定値Z1iと前記逆方向のゼロクロス時刻の前
回の確定値Z2iとの差を前回の伝播時間差αi-1として求め、
前記前回の伝播時間和算出ステップは、
前記順方向のゼロクロス時刻の前回の確定値Z1iと前記逆方向のゼロクロス時刻の前
回の確定値Z2iとの和を前回の伝播時間和βi-1として求め、
前記伝播時間差変化分算出ステップは、
前記今回の伝播時間差の候補αijkの全てについて前記前回の伝播時間差αi-1からの変
化分をΔαijkとして求め、
前記伝播時間和変化分算出ステップは、
前記今回の伝播時間和の候補βijkの全てについて前記前回の伝播時間和βi-1からの変
化分をΔβijkとして求め、
前記ゼロクロス時刻確定ステップは、
前記伝播時間差変化分算出ステップによって求められた前回の伝播時間差からの変化分
Δαijkについてk-jが同じものの平均値を求め、その平均値の絶対値が最小となるk
-jをdとし、前記伝播時間和変化分算出ステップによって求められた前回の伝播時間和
からの変化分Δβijkについてj+kが同じものの平均値を求め、その平均値の絶対値が
最小となるj+kをaとし、k-j=d、j+k=aの両方の条件を満たすjとkを求め
、この求められたjとkとで示される前記順方向のゼロクロス時刻の候補Z1ijおよび前
記逆方向のゼロクロス時刻の候補Z2ikを、今回の順方向のゼロクロス時刻Z1iおよび
逆方向のゼロクロス時刻Z2iとして確定する
ことを特徴とする超音波流量計におけるゼロクロス時刻の確定方法。
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