JPH03233395A - 音波伝播時間測定方法 - Google Patents
音波伝播時間測定方法Info
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- JPH03233395A JPH03233395A JP2027120A JP2712090A JPH03233395A JP H03233395 A JPH03233395 A JP H03233395A JP 2027120 A JP2027120 A JP 2027120A JP 2712090 A JP2712090 A JP 2712090A JP H03233395 A JPH03233395 A JP H03233395A
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)
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】
【産業上の利用分野〕
本発明は、音波の伝播時間を利用して距離、流体流速、
厚さ、音速、温度等を求める装置の、音波時間測定方法
に関する。 〔従来の技術〕 第６図は音波の伝播時間を利用して流量を求める超音波
流量計の概略構成図、第７図は超音波の送受信のタイミ
ング図、第８図、第９図は受信波形図である。 第６図に示す超音波流量計は、内部を測定対象の流体が
流れる管３１の管壁に設けられた電気・音響変換器３２
と３３の間で超音波を送受信し、超音波流量計変換器３
４によって音波の伝播時間を計測し、流体の線平均流速
Ｖを求めるものである。 この超音波流量計において、電気・音響変換器３２から
電気・音響変換器３３へ向けて超音波を出した場合の伝
播時間を１１、電気・音響変換器３３から電気・音響変
換器３２へ向けて超音波を出した場合の伝播時間をｔ２
とすると、管内を流れる流体の線平均流速Ｖはおよそ次
式（１）で表わされる。 ただし、 Ｄ：管３１の内径 θ：管３１から被測定流体への超音波入射角Ｃ：被測定
流体音速 τ：伝播時間測定回路中の、被測定流体内音波伝播時間
以外に要する伝播時間 ここで、第７図（１）のような送信波形はダンブトウェ
ーブと呼ばれ、時間計測に必要な超音波を必要な波数だ
け送信した後、不要な送信波形はできるだけ早く音響的
にダンプされている。したがって、電気・音響変換器３
３には第７図（２）のような受信波形が得られる。 ［発明が解決しようとする課題］ ところで、第７図において、音波受信のタイミングを得
るには特公昭４４−３１２８４等の方法がある。 ところが、受信波形は常に同一レベル、同一形状である
とは限らず、このためＡＧＣやＡＰＣを用いて様々な考
案がなされている。例えば特開昭６１−５９２７５等が
それである。 しかしながら、第７図のようなダンブトウェーブを用い
た通常の１周波数によるパルス法による送受信には以下
のような共通の欠点があり、その結果、測定誤差を生ん
でしまう、（１）式においてては、電気回路遅延でｌ、
被測定流体以外の音波伝達部材の伝播時間で２、信号音
波の最初の音波到達時刻からトリガ波が認知された後、
最初にＯｖを横切るまでの時間で３等である（トリガ波
の定義は、特開昭６１−５９２７５と同じ）。 て３について特公昭４４−３１２８４のゼロクロス法を
用いて、第８図中のＳ、をトリガ波として計算するただ
し、ｆは信号とする音波の音波の周波数で３はこのよう
にして予め求めることができ、またでｌ、て２について
も種々の測定器によって求めることができるので、結局
（１１式におけるでは予め定数として計算式に入れるこ
とができる。 ところが、上記のようにて３が求められるのは、トリガ
波としたＳｌが間違いなくＳｌであった時である。つま
り、トリガ波としたＳｌが本当はＳ２であったならば、
て３は となり、設定したてに誤差が生じてしまい、結局測定器
の指示値誤差になってしまう、トリガ波は、機器が自動
で判断したり、機器使用者がオシロスコープで目視によ
って判断したりするが、いずれの場合も、判断ミスの可
能性が存在する。 超音波流量計の場合、被測定配管や被測定流体、カップ
リング剤等の音波伝達媒体や伝播経路によって、第８図
のような受信波形が第９図のようになることがある。こ
の時、機器やオシロスコープ観測者が、ノイズに埋もれ
たＳｏやＳｌを発見できなければＳ２をＳｔと間違って
判断してしまうことになり、その結果、上記のような誤
差が生じることになる。仮にノイズに埋もれたＳｏやＳ
ｌを発見できたとしてもさらに以下のような問題がある
。 上記音波伝達媒体や伝播経路による受信波形の変化は、
受信波形の形状についても影響する。第７図で定義した
Ｓ。、 Ｓｔｂ Ｓｔ、Ｓ、・・・の各々の受信レベル
の比Ｓｏ ： Ｓｔ ： Ｓｔ ： Ｓｓ ：・・・が
変化し、例えば第７図でＳｏ： Ｓ、＝ １ ： １０
であったものが第８図ではＳｏ： ＳＩ＝ １ ： １
になっている。これは、様々な位相の波形合成状態の変
化等により起こるが、このような場合、ＡＰＣ’ｔ”）
ＡＧｃを使ってもＳ、をトリガ波とすることはできない
、つまり、Ｓｏ：Ｓ、＝１：１であるため、Ｓ＋レベル
を増幅しても同時に３０レベルも増幅されるため、Ｓｔ
の波形はトリガされずＳ。がトリガされてしまうからで
ある。 本発明の目的は、受信波にノイズが混入したり、受信波
形の形状（レベル）が変っても、伝播時間測定のタイミ
ングを間違えることなく、正確な伝播時間測定を行なう
ことができる音波伝播時間測定法を提供することである
。 【課題を解決するための手段】 本発明の音波伝播時間測定方法は、 各々振幅が一定時間略一定で、周波数が相異なる２つ以
上の音波を同時に出し、周波数が最も大きい音波が正か
ら負、または負から正への予め定められた方向にゼロク
ロスする時点のうち、他の周波数の音波が正から負、ま
たは負から正への予め定められた方向にゼロクロスする
時点に最も近く、かつ時間的に最初に現われる時点を送
信側、受信側において検出し、これら時点をそれぞれ伝
播時間測定の開始、終了の基準時刻として音波の伝播時
間を測定する。 〔作 用〕 各々振幅が一定時間略一定で、周波数が相異なる２つ以
上の音波を用い、周波数が最も大きい音波が予め定めら
れた方向にゼロクロスする時点のうち、他の周波数の音
波が正から負、または負から正への予め定められた方向
にゼロクロスする時点に最も近く、かつ時間的に最初の
時点を伝播時間測定の開始、終了の基準時間とするので
、受信波にノイズが含まれていたり、受信波のレベルが
変化しても伝播時間のタイミングを誤認知するおそれが
なくなる。 〔実施例〕 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。 第１図は本発明の音波伝播時間測定方法が適用された超
音波流量計の一実施例のブロック図、第２図は第１図中
の発信基準値検知回路３の回路図、第３図は超音波送受
信波形図、第４図は送信波ＷｌとＷ２を重畳して示す波
形図、第５図は第４図のＡ点近傍の拡大図である。 本実施例の超音波流量計は、第１送信波発信回路工と、
第２送信波発信回路２と、発信基準値検知回路３と、電
気・音響変換器４．５と、切替スイッチ６．７と、帯域
フィルタ８．９と、信号増幅器Ｉｎ、 １１と、発信基
準波検知用受信回路１２と、ノイズゲート回路１３と、
伝播時間測定回路１４と、線平均流速を求める不図示の
回路で構成されている。 第１送信波発信回路１．第２送信波発信回路２はそれぞ
れ周波数ｆ＋ 、 ｆａ （＜ｆ、）の超音波信号
Ｗｌ、 Ｗ２ （第４図）を送信する。ここで、Ｗｌは
伝播時間測定用信号波、Ｗ２は伝播時間測定用信号波Ｗ
ｌの伝播時間測定基準点識別用信号波である。 電気・音響変換器４．５は電気信号と音響信号の相互変
換を行なう、切替スイッチ６は共通端子が第１送信波発
信回路ｌ、第２送信波発信回路２に接続され、切替端子
が電気・音響変換器４．５に接続され、信号Ｗｌとｗ２
を電気・音響変換器４または５に入力する。切替スイッ
チ７は共通端子が帯域フィルタ８と９に接続され、切替
端子が電気・音響変換器４．５に接続され、電気・音響
変換器４または５で電気信号に変換された信号波Ｗｌ、
Ｗ２を含む信号をそれぞれ帯域フィルタ８．９に出力
する。帯域フィルタ８，９はそれぞれ信号波Ｗｌ。 Ｗ２を取り出し、それぞれ信号増幅器１０．１１に出力
する。信号増幅器１０． ＩＩはそれぞれ信号波Ｗｌ、
Ｗ２を増幅する０発信基準検知回路３は、信号波ｗ１
が正から負の方向へゼロクロスする時点Ａ、Ｂ。 Ｃ，Ｄ、 ・・・のうち、信号波Ｗ２が正から負の方
向へゼロクロスする時点に最も近い時点Ａ（第４図）を
検出する回路で、第５図に示すように、信号波Ｉｌｌ、
Ｗ２の電位が接地電位よりも下がったとき正電位のパ
ルスを出力するコンパレータ２１．２２と、コンパレー
タ２２の出力パルスによりパルス幅ＰＷＩのパルスを出
力する単安定マルチバイブレータ２３と、コンパレータ
２１の出力パルスと単安定マルチバイブレーク２３の出
力パルスの論理積をとるアンドゲート２４で構成され、
アンドゲート２４の出力パルスは伝播時間測定回路１４
に出力される。このように、単安定マルチバイブレータ
２３を設けることにより、時点Ａにおいてのみ発信基準
値検知回路３からパルスが出力され、時点Ａが識別され
る。発信基準波検知用受信回路１２も同様の構成で、信
号増幅器１０． ＩＩの出力から時点Ａを検出する。こ
の時点は発信基準値検知回路３で検出される時点Ａより
当然のことながら、少なくとも電気・音響変換器４と５
の間の伝播時間だけ遅れている。伝播時間測定回路１４
は発信基準値検知回路３からパルスが出力されると、伝
播時間の測定を開始し、発信基準波検知用受信回路１２
からパルスが出力されるまでの時間をカウントする。な
お、伝播時間測定回路１４は時点Ａと同じ状態の時点Ｉ
（第４図）を発信基準値検知回路３が検出してパルスを
出力するのを抑える制御信号を出力し、また切替スイッ
チ６．７を制御する。ノイズゲート回路１３は、電気・
音響変換器４．５の一方から送信された超音波Ｗｌ、
Ｗ２が他方の電気・音響変換器で受信され、時点Ａを検
知するまでに、スレッショルドレベル以上のノイズが入
り、このノイズを信号波と誤認知して発信基準波検知用
受信回路１２が誤ったパルスを出力するのを防止するた
めに、電気・音響変換器４．５間の距離等から前もって
予想されるおよその信号音波到達時刻までは発信基準波
検知用受信回路１２の動作を停止させて伝播時間測定回
路１４にパルスを送らないようにしている。このような
ノイズゲート回路１３は、超音波流量計等においては、
ごく一般的に用いられる信号処理テクニックの一種であ
るが、ノイズゲートが解除された直後から受信波が入っ
てくるまでの間に、スレッショルドレベルを超えるレベ
ルのノイズが入ってきた場合、受信波として誤認知して
しまう危険は残る。 本発明では、そのようなノイズに
対しても誤認知することを防ぐことができる。さらに、
万一上記のようなノイズなＷｌ、 Ｗ２のような周波数
成分が２つとも持っている場合、第３．第４．・・・の
識別信号波を出していれば、より確実に誤認知を防ぐこ
とができる。 本実施例では、２周波の送信波を各々共振周波数の異な
る圧電素子（電気・音響変換器）に加え、受信側も同様
に各々共振周波数の異なる圧電素子で受ける場合の構成
例を示したが、１種類の広帯域電気・音響交換器を用い
て、振幅変調や周波数変調等、信号波を変調することに
よっても構成が可能である。 なお、本実施例もダンブトウェーブを用いているが、パ
ルスの立上がり部分は使用していない点が従来のダンブ
トウェーブ使用のパルス法と異なっている。 本発明は、前述の超音波流量計に有効であるばかりでな
く、音波伝播時間測定を利用したあらゆる機器（例えば
超音波距離計、超音波厚み計、音速測定器、測探機、魚
群探知機、ＣＴスキャン等）に有効である。 ［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、振幅が同じで、周波数が
相異なる２つ以上の音波を用い、周波数が最も大きい音
波のゼロクロスする時点のうちの特定の時点を音波伝播
時間の開始、終了の基準時刻とすることにより、受信波
にノイズが含まれたり、受信波の波形（レベル）が変わ
っても、伝播時間測定のタイミングを誤認知するおそれ
がなくなるという効果がある。
厚さ、音速、温度等を求める装置の、音波時間測定方法
に関する。 〔従来の技術〕 第６図は音波の伝播時間を利用して流量を求める超音波
流量計の概略構成図、第７図は超音波の送受信のタイミ
ング図、第８図、第９図は受信波形図である。 第６図に示す超音波流量計は、内部を測定対象の流体が
流れる管３１の管壁に設けられた電気・音響変換器３２
と３３の間で超音波を送受信し、超音波流量計変換器３
４によって音波の伝播時間を計測し、流体の線平均流速
Ｖを求めるものである。 この超音波流量計において、電気・音響変換器３２から
電気・音響変換器３３へ向けて超音波を出した場合の伝
播時間を１１、電気・音響変換器３３から電気・音響変
換器３２へ向けて超音波を出した場合の伝播時間をｔ２
とすると、管内を流れる流体の線平均流速Ｖはおよそ次
式（１）で表わされる。 ただし、 Ｄ：管３１の内径 θ：管３１から被測定流体への超音波入射角Ｃ：被測定
流体音速 τ：伝播時間測定回路中の、被測定流体内音波伝播時間
以外に要する伝播時間 ここで、第７図（１）のような送信波形はダンブトウェ
ーブと呼ばれ、時間計測に必要な超音波を必要な波数だ
け送信した後、不要な送信波形はできるだけ早く音響的
にダンプされている。したがって、電気・音響変換器３
３には第７図（２）のような受信波形が得られる。 ［発明が解決しようとする課題］ ところで、第７図において、音波受信のタイミングを得
るには特公昭４４−３１２８４等の方法がある。 ところが、受信波形は常に同一レベル、同一形状である
とは限らず、このためＡＧＣやＡＰＣを用いて様々な考
案がなされている。例えば特開昭６１−５９２７５等が
それである。 しかしながら、第７図のようなダンブトウェーブを用い
た通常の１周波数によるパルス法による送受信には以下
のような共通の欠点があり、その結果、測定誤差を生ん
でしまう、（１）式においてては、電気回路遅延でｌ、
被測定流体以外の音波伝達部材の伝播時間で２、信号音
波の最初の音波到達時刻からトリガ波が認知された後、
最初にＯｖを横切るまでの時間で３等である（トリガ波
の定義は、特開昭６１−５９２７５と同じ）。 て３について特公昭４４−３１２８４のゼロクロス法を
用いて、第８図中のＳ、をトリガ波として計算するただ
し、ｆは信号とする音波の音波の周波数で３はこのよう
にして予め求めることができ、またでｌ、て２について
も種々の測定器によって求めることができるので、結局
（１１式におけるでは予め定数として計算式に入れるこ
とができる。 ところが、上記のようにて３が求められるのは、トリガ
波としたＳｌが間違いなくＳｌであった時である。つま
り、トリガ波としたＳｌが本当はＳ２であったならば、
て３は となり、設定したてに誤差が生じてしまい、結局測定器
の指示値誤差になってしまう、トリガ波は、機器が自動
で判断したり、機器使用者がオシロスコープで目視によ
って判断したりするが、いずれの場合も、判断ミスの可
能性が存在する。 超音波流量計の場合、被測定配管や被測定流体、カップ
リング剤等の音波伝達媒体や伝播経路によって、第８図
のような受信波形が第９図のようになることがある。こ
の時、機器やオシロスコープ観測者が、ノイズに埋もれ
たＳｏやＳｌを発見できなければＳ２をＳｔと間違って
判断してしまうことになり、その結果、上記のような誤
差が生じることになる。仮にノイズに埋もれたＳｏやＳ
ｌを発見できたとしてもさらに以下のような問題がある
。 上記音波伝達媒体や伝播経路による受信波形の変化は、
受信波形の形状についても影響する。第７図で定義した
Ｓ。、 Ｓｔｂ Ｓｔ、Ｓ、・・・の各々の受信レベル
の比Ｓｏ ： Ｓｔ ： Ｓｔ ： Ｓｓ ：・・・が
変化し、例えば第７図でＳｏ： Ｓ、＝ １ ： １０
であったものが第８図ではＳｏ： ＳＩ＝ １ ： １
になっている。これは、様々な位相の波形合成状態の変
化等により起こるが、このような場合、ＡＰＣ’ｔ”）
ＡＧｃを使ってもＳ、をトリガ波とすることはできない
、つまり、Ｓｏ：Ｓ、＝１：１であるため、Ｓ＋レベル
を増幅しても同時に３０レベルも増幅されるため、Ｓｔ
の波形はトリガされずＳ。がトリガされてしまうからで
ある。 本発明の目的は、受信波にノイズが混入したり、受信波
形の形状（レベル）が変っても、伝播時間測定のタイミ
ングを間違えることなく、正確な伝播時間測定を行なう
ことができる音波伝播時間測定法を提供することである
。 【課題を解決するための手段】 本発明の音波伝播時間測定方法は、 各々振幅が一定時間略一定で、周波数が相異なる２つ以
上の音波を同時に出し、周波数が最も大きい音波が正か
ら負、または負から正への予め定められた方向にゼロク
ロスする時点のうち、他の周波数の音波が正から負、ま
たは負から正への予め定められた方向にゼロクロスする
時点に最も近く、かつ時間的に最初に現われる時点を送
信側、受信側において検出し、これら時点をそれぞれ伝
播時間測定の開始、終了の基準時刻として音波の伝播時
間を測定する。 〔作 用〕 各々振幅が一定時間略一定で、周波数が相異なる２つ以
上の音波を用い、周波数が最も大きい音波が予め定めら
れた方向にゼロクロスする時点のうち、他の周波数の音
波が正から負、または負から正への予め定められた方向
にゼロクロスする時点に最も近く、かつ時間的に最初の
時点を伝播時間測定の開始、終了の基準時間とするので
、受信波にノイズが含まれていたり、受信波のレベルが
変化しても伝播時間のタイミングを誤認知するおそれが
なくなる。 〔実施例〕 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。 第１図は本発明の音波伝播時間測定方法が適用された超
音波流量計の一実施例のブロック図、第２図は第１図中
の発信基準値検知回路３の回路図、第３図は超音波送受
信波形図、第４図は送信波ＷｌとＷ２を重畳して示す波
形図、第５図は第４図のＡ点近傍の拡大図である。 本実施例の超音波流量計は、第１送信波発信回路工と、
第２送信波発信回路２と、発信基準値検知回路３と、電
気・音響変換器４．５と、切替スイッチ６．７と、帯域
フィルタ８．９と、信号増幅器Ｉｎ、 １１と、発信基
準波検知用受信回路１２と、ノイズゲート回路１３と、
伝播時間測定回路１４と、線平均流速を求める不図示の
回路で構成されている。 第１送信波発信回路１．第２送信波発信回路２はそれぞ
れ周波数ｆ＋ 、 ｆａ （＜ｆ、）の超音波信号
Ｗｌ、 Ｗ２ （第４図）を送信する。ここで、Ｗｌは
伝播時間測定用信号波、Ｗ２は伝播時間測定用信号波Ｗ
ｌの伝播時間測定基準点識別用信号波である。 電気・音響変換器４．５は電気信号と音響信号の相互変
換を行なう、切替スイッチ６は共通端子が第１送信波発
信回路ｌ、第２送信波発信回路２に接続され、切替端子
が電気・音響変換器４．５に接続され、信号Ｗｌとｗ２
を電気・音響変換器４または５に入力する。切替スイッ
チ７は共通端子が帯域フィルタ８と９に接続され、切替
端子が電気・音響変換器４．５に接続され、電気・音響
変換器４または５で電気信号に変換された信号波Ｗｌ、
Ｗ２を含む信号をそれぞれ帯域フィルタ８．９に出力
する。帯域フィルタ８，９はそれぞれ信号波Ｗｌ。 Ｗ２を取り出し、それぞれ信号増幅器１０．１１に出力
する。信号増幅器１０． ＩＩはそれぞれ信号波Ｗｌ、
Ｗ２を増幅する０発信基準検知回路３は、信号波ｗ１
が正から負の方向へゼロクロスする時点Ａ、Ｂ。 Ｃ，Ｄ、 ・・・のうち、信号波Ｗ２が正から負の方
向へゼロクロスする時点に最も近い時点Ａ（第４図）を
検出する回路で、第５図に示すように、信号波Ｉｌｌ、
Ｗ２の電位が接地電位よりも下がったとき正電位のパ
ルスを出力するコンパレータ２１．２２と、コンパレー
タ２２の出力パルスによりパルス幅ＰＷＩのパルスを出
力する単安定マルチバイブレータ２３と、コンパレータ
２１の出力パルスと単安定マルチバイブレーク２３の出
力パルスの論理積をとるアンドゲート２４で構成され、
アンドゲート２４の出力パルスは伝播時間測定回路１４
に出力される。このように、単安定マルチバイブレータ
２３を設けることにより、時点Ａにおいてのみ発信基準
値検知回路３からパルスが出力され、時点Ａが識別され
る。発信基準波検知用受信回路１２も同様の構成で、信
号増幅器１０． ＩＩの出力から時点Ａを検出する。こ
の時点は発信基準値検知回路３で検出される時点Ａより
当然のことながら、少なくとも電気・音響変換器４と５
の間の伝播時間だけ遅れている。伝播時間測定回路１４
は発信基準値検知回路３からパルスが出力されると、伝
播時間の測定を開始し、発信基準波検知用受信回路１２
からパルスが出力されるまでの時間をカウントする。な
お、伝播時間測定回路１４は時点Ａと同じ状態の時点Ｉ
（第４図）を発信基準値検知回路３が検出してパルスを
出力するのを抑える制御信号を出力し、また切替スイッ
チ６．７を制御する。ノイズゲート回路１３は、電気・
音響変換器４．５の一方から送信された超音波Ｗｌ、
Ｗ２が他方の電気・音響変換器で受信され、時点Ａを検
知するまでに、スレッショルドレベル以上のノイズが入
り、このノイズを信号波と誤認知して発信基準波検知用
受信回路１２が誤ったパルスを出力するのを防止するた
めに、電気・音響変換器４．５間の距離等から前もって
予想されるおよその信号音波到達時刻までは発信基準波
検知用受信回路１２の動作を停止させて伝播時間測定回
路１４にパルスを送らないようにしている。このような
ノイズゲート回路１３は、超音波流量計等においては、
ごく一般的に用いられる信号処理テクニックの一種であ
るが、ノイズゲートが解除された直後から受信波が入っ
てくるまでの間に、スレッショルドレベルを超えるレベ
ルのノイズが入ってきた場合、受信波として誤認知して
しまう危険は残る。 本発明では、そのようなノイズに
対しても誤認知することを防ぐことができる。さらに、
万一上記のようなノイズなＷｌ、 Ｗ２のような周波数
成分が２つとも持っている場合、第３．第４．・・・の
識別信号波を出していれば、より確実に誤認知を防ぐこ
とができる。 本実施例では、２周波の送信波を各々共振周波数の異な
る圧電素子（電気・音響変換器）に加え、受信側も同様
に各々共振周波数の異なる圧電素子で受ける場合の構成
例を示したが、１種類の広帯域電気・音響交換器を用い
て、振幅変調や周波数変調等、信号波を変調することに
よっても構成が可能である。 なお、本実施例もダンブトウェーブを用いているが、パ
ルスの立上がり部分は使用していない点が従来のダンブ
トウェーブ使用のパルス法と異なっている。 本発明は、前述の超音波流量計に有効であるばかりでな
く、音波伝播時間測定を利用したあらゆる機器（例えば
超音波距離計、超音波厚み計、音速測定器、測探機、魚
群探知機、ＣＴスキャン等）に有効である。 ［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、振幅が同じで、周波数が
相異なる２つ以上の音波を用い、周波数が最も大きい音
波のゼロクロスする時点のうちの特定の時点を音波伝播
時間の開始、終了の基準時刻とすることにより、受信波
にノイズが含まれたり、受信波の波形（レベル）が変わ
っても、伝播時間測定のタイミングを誤認知するおそれ
がなくなるという効果がある。
第１図は本発明の音波伝播時間測定方法が適用された超
音波流量計の一実施例のブロック図、第２図は第１図中
の発信基準値検知回路３の回路図、第３図は超音波送受
信波形図、第４図は送信波ＷｌとＷ２を重畳して示す波
形図、第５図は第４図のＡ点近傍の拡大図、第６図は音
波の伝播時間を利用して流量を求める超音波流量計の概
略構成図、第７図は音波の送受信のタイミング図、第８
図、第９図は受信波形図である。 １・・・第１送信波発信回路、 ２・・・第２送信波発信回路、 ３・・・発信基準値検知回路、 ４．５・・・電気・音響変換器、 ６．７・・・切替スイッチ、 ８．９・・・帯域フィルタ、 Ｉｎ、 １１・・・信号増幅器、 １２・・・発信基準波検知用受信回路、１３・・・ノイ
ズゲート回路、 １４・・・伝播時間測定回路、 ２１、２２・・・コンパレータ、 ２３・・・単安定マルチバイブレータ、２４・・・アン
ドゲート。
音波流量計の一実施例のブロック図、第２図は第１図中
の発信基準値検知回路３の回路図、第３図は超音波送受
信波形図、第４図は送信波ＷｌとＷ２を重畳して示す波
形図、第５図は第４図のＡ点近傍の拡大図、第６図は音
波の伝播時間を利用して流量を求める超音波流量計の概
略構成図、第７図は音波の送受信のタイミング図、第８
図、第９図は受信波形図である。 １・・・第１送信波発信回路、 ２・・・第２送信波発信回路、 ３・・・発信基準値検知回路、 ４．５・・・電気・音響変換器、 ６．７・・・切替スイッチ、 ８．９・・・帯域フィルタ、 Ｉｎ、 １１・・・信号増幅器、 １２・・・発信基準波検知用受信回路、１３・・・ノイ
ズゲート回路、 １４・・・伝播時間測定回路、 ２１、２２・・・コンパレータ、 ２３・・・単安定マルチバイブレータ、２４・・・アン
ドゲート。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、音波の伝播時間を利用して、目的とする計測を行な
う装置において、 各々振幅が一定時間略一定で、周波数が相異なる２つ以
上の音波を同時に出し、周波数が最も大きい音波が正か
ら負、または負から正への予め定められた方向にゼロク
ロスする時点のうち、他の周波数の音波が正から負、ま
たは負から正への予め定められた方向にゼロクロスする
時点に最も近く、かつ時間的に最初に現われる時点を送
信側、受信側において検出し、これら時点をそれぞれ伝
播時間測定の開始、終了の基準時刻として音波の伝播時
間を測定する音波伝播時間測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2027120A JP2608961B2 (ja) | 1990-02-08 | 1990-02-08 | 音波伝播時間測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2027120A JP2608961B2 (ja) | 1990-02-08 | 1990-02-08 | 音波伝播時間測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03233395A true JPH03233395A (ja) | 1991-10-17 |
| JP2608961B2 JP2608961B2 (ja) | 1997-05-14 |
Family
ID=12212202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2027120A Expired - Lifetime JP2608961B2 (ja) | 1990-02-08 | 1990-02-08 | 音波伝播時間測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2608961B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06186328A (ja) * | 1992-12-21 | 1994-07-08 | Fujitsu Ltd | 超音波距離測定装置 |
| JPH1090082A (ja) * | 1996-09-20 | 1998-04-10 | Toshiba Corp | 温度計測装置 |
| WO2006112475A1 (ja) * | 2005-04-19 | 2006-10-26 | Inter-University Research Institute Corporation Research Organization Of Information And Systems | 時刻基準点情報伝送システムおよび受信器 |
| JP2011007539A (ja) * | 2009-06-24 | 2011-01-13 | Tokyo Keiso Co Ltd | 超音波流量計 |
| WO2012157261A1 (ja) * | 2011-05-16 | 2012-11-22 | パナソニック株式会社 | 超音波流量計 |
| JP2018169294A (ja) * | 2017-03-30 | 2018-11-01 | 株式会社東京精密 | 超音波計測装置及び超音波計測方法 |
-
1990
- 1990-02-08 JP JP2027120A patent/JP2608961B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06186328A (ja) * | 1992-12-21 | 1994-07-08 | Fujitsu Ltd | 超音波距離測定装置 |
| JPH1090082A (ja) * | 1996-09-20 | 1998-04-10 | Toshiba Corp | 温度計測装置 |
| WO2006112475A1 (ja) * | 2005-04-19 | 2006-10-26 | Inter-University Research Institute Corporation Research Organization Of Information And Systems | 時刻基準点情報伝送システムおよび受信器 |
| GB2441667A (en) * | 2005-04-19 | 2008-03-12 | Kek High Energy Accelerator | Time reference point information transmitting system and receiver |
| JPWO2006112475A1 (ja) * | 2005-04-19 | 2008-12-11 | 大学共同利用機関法人情報・システム研究機構 | 時刻基準点情報伝送システムおよび受信器 |
| GB2441667B (en) * | 2005-04-19 | 2011-01-12 | Kek High Energy Accelerator | Time reference point information transmitting system and receiver |
| US7881669B2 (en) | 2005-04-19 | 2011-02-01 | Inter-University Research Institute Corporation/Research Organization Of Information And Systems | Time reference point information transmitting system and receiver |
| JP4621924B2 (ja) * | 2005-04-19 | 2011-02-02 | 大学共同利用機関法人情報・システム研究機構 | 時刻基準点情報伝送システムおよび受信器 |
| JP2011007539A (ja) * | 2009-06-24 | 2011-01-13 | Tokyo Keiso Co Ltd | 超音波流量計 |
| WO2012157261A1 (ja) * | 2011-05-16 | 2012-11-22 | パナソニック株式会社 | 超音波流量計 |
| JP2018169294A (ja) * | 2017-03-30 | 2018-11-01 | 株式会社東京精密 | 超音波計測装置及び超音波計測方法 |
| JP2021113833A (ja) * | 2017-03-30 | 2021-08-05 | 株式会社東京精密 | 超音波計測装置及び超音波計測方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2608961B2 (ja) | 1997-05-14 |
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