JPH11108718A - 流量計測装置 - Google Patents
流量計測装置Info
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- JPH11108718A JPH11108718A JP27549197A JP27549197A JPH11108718A JP H11108718 A JPH11108718 A JP H11108718A JP 27549197 A JP27549197 A JP 27549197A JP 27549197 A JP27549197 A JP 27549197A JP H11108718 A JPH11108718 A JP H11108718A
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Abstract
くする。 【解決手段】 超音波振動子11A、11Bへ周期的駆
動信号を送出する送信回路12と、振動子間相互の超音
波伝達を複数回行う繰り返し手段15と、トリガ信号に
よってほぼ一定周期の信号を発生する非同期発振回路1
6Aに基づく積算時間によって繰り返し時に信号伝達を
遅らせる遅延手段16と、振動子間の超音波の伝搬時間
に基づいて流量を算出する流量演算手段20とを備えて
いる。これによって、時間計測の再現性が高くなるので
正確に流量を計測することができる。
Description
流量を測定する流量計測装置に関するものである。
61−104224号公報に示すように送信指令パルス
から遅延手段を介して送信回路に供給することが行われ
ていた。遅延手段は図10に示すようにトリガ入力Yが
入ると、増幅器と1とコンデンサ2〜4、トランジスタ
5および抵抗器6〜8からなる遅延手段が作動し交流信
号Aの重畳によってモノステーブルマルチバイブレータ
9の出力幅を例えば数μ〜数100μ秒の間で不規則に
変化させるものである。
来の流量計測装置ではこの遅延時間の再現性が十分でな
く、1時間に3リットル/時間のような微少な流量を計
測する際に必要なナノ秒の再現性を得ることができず、
流量計測の分解能を高くすることができなかった。
するために、流体管路に設けられ超音波信号を送受信す
る第1振動子及び第2振動子と、前記振動子間相互の超
音波伝達を複数回行う繰り返し手段と、トリガ信号によ
ってほぼ一定周期の信号を発生する非同期発振回路と、
前記非同期発振回路に基づく積算時間によって前記繰り
返し時に信号伝達を遅らせる遅延手段と、前記非同期発
振回路によって前記振動子へ周期的駆動信号を送出する
送信回路と、前記振動子間の超音波の伝搬時間に基づい
て流量を算出する流量演算手段とを備え、非同期発振回
路の周期に基づいて遅延時間と送信周期とを調節し、再
現性の高い遅延時間と送信周期を得る。
送受信する第1振動子及び第2振動子と、前記振動子へ
周期的駆動信号を送出する送信回路と、前記振動子間相
互の超音波伝達を複数回行う繰り返し手段と、トリガ信
号によってほぼ一定周期の信号を発生する非同期発振回
路と、前記非同期発振回路に基づく積算時間によって前
記繰り返し時に信号伝達を遅らせる遅延手段と、前記振
動子間の超音波の伝搬時間に基づいて流量を算出する流
量演算手段とを備え、非同期発振回路の周期に基づいて
遅延手段の時間を調節するので繰り返し時に再現性の高
い遅延時間を得ることができ、正確な時間計測で分解能
の高い流量計測を行う。
時間を調節するので、最適な遅延時間を容易に選択でき
る。
受信する第1振動子及び第2振動子と、前記振動子へ周
期的駆動信号を送出する送信回路と、トリガ信号によっ
てほぼ一定周期の信号を発生する非同期発振回路と、前
記発振回路に基づく積算時間によって前記振動子へ駆動
信号を送出する送信回路と、前記振動子間の超音波の伝
搬時間に基づいて流量を算出する流量演算手段とを備
え、再現性の高い周期の超音波信号を振動子より送出
し、バラツキの小さい流量計測値を得る。
周波数を調節するので、最適な振動子の駆動周波数を選
択できるので誤差の少ない流量計測を行える。
受信する第1振動子及び第2振動子と、前記振動子間相
互の超音波伝達を複数回行う繰り返し手段と、トリガ信
号によってほぼ一定周期の信号を発生する非同期発振回
路と、前記非同期発振回路に基づく積算時間によって前
記繰り返し時に信号伝達を遅らせると共に前記振動子へ
周期的駆動信号を送出する遅延送信手段と、前記振動子
間の超音波の伝搬時間に基づいて流量を算出する流量演
算手段とを備え、非同期発振回路の周期に基づいて遅延
手段の時間と振動子駆動周波数を送出し、遅延時間と振
動子駆動信号を1つの発振回路で構成できる。
作動させ、送信回路の再現性をさらに高める。
停止し、低消費電力にできる。また、非同期発振回路の
周期精度より高精度の基準時間によって前記発振回路の
時間を補正し、非同期発振器の精度を維持し流量精度を
高める。
先立って非同期発振回路を作動させ、非同期発振器の周
波数を安定化しさらに時間の精度を向上させることによ
って流量精度を高める。
設定した時間間隔で2回以上発生させ、最後のスタート
信号で計測を開始し、簡単な構成で非同期発振器の周波
数を安定化し時間の精度を向上することによって流量精
度を高める。
説明する。
の途中に超音波を発信する第1振動子11Aと受信する
第2振動子11Bが流れ方向に配置されている。12は
第1振動子11Aへの送信回路、13は第2振動子11
Bで受信した信号の増幅回路で、この増幅された信号は
基準信号と比較回路14で比較され、基準信号以上の信
号が検出されたとき設定された回数だけ繰り返し手段1
5で遅延手段16によって信号を遅延させた後超音波信
号を繰り返し送信する。遅延手段16は非同期発振回路
16Aで発振するほぼ一定周期の信号を遅延カウンタ1
6Bで積分して遅延時間を設定する。この遅延時間は繰
り返し超音波を送信させたとき受信側の振動子からの反
射と送信が重なってノイズとならないように設定され
る。超音波の送信が設定された回数が繰り返されて終了
したときの時間をタイマカウンタのような計時手段17
で求める。次に切換手段18で第1振動子11Aと第2
振動子11Bの発信受信を切り換えて、第2振動子11
Bから第1振動子11Aすなわち下流から上流に向かっ
て超音波信号を送信し、この送信を前述のように繰り返
しその時間を計時する。そしてその時間差から管路の大
きさや流れの状態を考慮して流量演算手段19で流量値
を求める。
振回路16Aは遅延素子16CとNOR回路16Dから
なりNOR回路16DのA入力がLoになると自励発振
を始める。NOR回路16DのA入力は遅延カウンタ1
6Bの出力Q2に接続され、入力INからカウンタ16
BのリセットRSTに信号が送られると遅延カウンタ1
6Bの出力Q1〜Q3はすべてLoになり自励発振を開
始する。遅延素子16Cの信号はカウンタ16Bの入力
に結線され、遅延カウンタ16Bの出力はNOR回路の
A入力に結線されており、遅延カウンタ16Bの出力Q
2信号がHiになり出力OUTに設定時間後に出力され
る。また遅延カウンタ16Bの出力Q2がHiになると
NOR回路16DのA入力がHiになって自励発振を停
止する。遅延カウンタ16Bの出力Q1〜Q3はカウン
トの設定数が異なるものであり、遅延素子16Cの遅延
時間にこのカウンタ設定数を乗じたものが全体の遅延時
間になる。遅延時間の再現性に関する誤差は電気的ノイ
ズによって発生し、この電気的ノイズはノイズ除去を行
っても最終的には熱雑音などのランダムなノイズに影響
される。したがって全体の遅延時間が一定ならば遅延時
間を短くしてカウンタ数を多くして多くの数を積分した
方が再現性は高くなる。
量計測装置を示したもので実施例1と異なるところは、
送信回路21は非同期発振回路21Aの発振に基づく積
算によって得るものである。振動子11A,11Bに送
信する信号は周波数が10kHz〜1MHzの1〜10
の波数を有するバースト信号である。この送信周波数に
よって振動子11A,11Bの送受信の状態例えば感度
は変化を受けるので正確でかつ再現性の高い周期の信号
が必要である。送信回路21は図4に示すように非同期
発振回路21Aと駆動カウンタ21Bによって前述と同
様に一定周期の信号をカウンタのQ1より作成し、この
Q1信号で再び駆動カウンタ21Bをリセットし信号の
発生を継続する。Q1信号はバースト信号カウンタ21
Cへ送られ、このQ1出力からOUT信号が送信回路1
2へ送られ振動子11A、11Bを駆動する。バースト
信号カウンタ21CのQ3出力はバースト信号数を決め
るもので、このQ3出力がHiになると非同期発振回路
21Aは発振を停止する。
量計測装置を示したもので実施例1と異なるところは、
1つの非同期発信回路22Aによって遅延送信手段22
を構成し、遅延カウンタ22Bと送信カウンタ22Cに
よって遅延時間とバースト送信のを行わすものである。
ので、入力INの信号が遅延カウンタ22Bのリセット
に入ると出力Q2がLoになりAND回路22Eの入力
A、BがそれぞれLoになりNOR回路22Fと遅延素
子22Gとで非同期発振を開始する。そして遅延カウン
タ22Bの出力Q2の信号がHiになるとAND回路2
2Hを介して駆動カウンタ22Cに非同期発振パルスが
入力され、この出力Q1で分周された信号がバーストカ
ウンタ22Dから送信信号となって振動し11A,11
Bを駆動する。そしてバーストカウンタ22Dの出力Q
3がHiになるまでバースト送信が継続され、Q3がH
iになると非同期発振回路22Aは発振を停止する。
量計測装置の遅延手段16を示したもので実施例1と異
なるところは非同期発振回路16Aの周期を高精度の水
晶発振器23によって校正することである。非同期発振
回路16Aと水晶発振器23が発振をしている状態で水
晶発振器23と同期をとったスタート信号IN2が送出
されるとカウンタ24の出力Q'(Qの反転出力)がH
iになり遅延カウンタ16Bが非同期発振器16Aの発
振パルスのカウントを開始し、カウンタ24の反転出力
Q'がHiになるとカウントを停止しそのときの遅延カ
ウンタ16Bの出力Q1〜Q3までのカウンタ値をDI
/O25で読みとり、非同期発振回路16Bの周期を水
晶発振器23で検定するものである。
量計測装置の遅延手段を示したもので実施例1と異なる
ところは、流量計測を開始する以前に非同期発振回路1
6Aを発振させている点にある。IN3をLoにして非
同期発振回路16Aを所定の時間運転させ立ち上がり時
の不安定な発振を避け、安定な発振状態に入ってから流
量計測を開始するものである。
量計測装置を示したもので実施例1と異なるところは、
スタート信号を連続して送出する点にある。すなわち流
量計測を開始するスタート24の信号の1回目を送出
し、非同期発振回路16Aを発振させる。そして非同期
発振回路16Aが安定な発振に移行したころ再度スター
ト信号を発生させ実際の流量計測を開始する。また電源
投入と同時に非同期発振回路を作動させて安定発振に移
行することも考えられる。
得られる。
受信する第1振動子及び第2振動子と、前記振動子へ周
期的駆動信号を送出する送信回路と、前記振動子間相互
の超音波伝達を複数回行う繰り返し手段と、トリガ信号
によってほぼ一定周期の信号を発生する非同期発振回路
と、前記非同期発振回路に基づく積算時間によって前記
繰り返し時に信号伝達を遅らせる遅延手段と、前記振動
子間の超音波の伝搬時間に基づいて流量を算出する流量
演算手段とを備えたので、安定した遅延時間が得られ再
現性の高い流量計測を行うことができる。
時間を調節するので、流体管路に流れる流体の温度や音
速によって遅延時間を変更することができ、最適な遅延
時間を選択できる。
受信する第1振動子及び第2振動子と、前記振動子へ周
期的駆動信号を送出する送信回路と、トリガ信号によっ
てほぼ一定周期の信号を発生する非同期発振回路と、前
記非同期発振回路に基づく積算時間によって前記振動子
へ駆動信号を送出する送信回路と、前記振動子間の超音
波の伝搬時間に基づいて流量を算出する流量演算手段と
を備えたので、超音波振動子の駆動周波数が安定し再現
性の高い流量計測が行える。
周波数を調節するので、振動子周辺の温度や振動子の受
信感度によって送信周波数を変更し、最適な振動子の駆
動周波数を選択できるので誤差の少ない流量計測を行う
ことができる。
受信する第1振動子及び第2振動子と、前記振動子間相
互の超音波伝達を複数回行う繰り返し手段と、トリガ信
号によってほぼ一定周期の信号を発生する非同期発振回
路と、前記非同期発振回路に基づく積算時間によって前
記繰り返し時に信号伝達を遅らせると共に前記振動子へ
周期的駆動信号を送出する遅延送信手段と、前記振動子
間の超音波の伝搬時間に基づいて流量を算出する流量演
算手段とを備えたので、非同期発振回路の周期に基づい
て遅延手段の時間と振動子駆動周波数を送出し、再現性
の高い遅延時間と振動子駆動信号を1つの発振回路で構
成することができる。
せるので、非同期発振の安定な周期を継続して使用する
ことができ再現性が高い。
停止するので、低消費電力にできる。
度の基準時間によって前記非同期発振回路の時間を補正
するので、性能が劣るが安価な発振回路を使用すること
ができる。
先立って非同期発振回路を作動させるので、間欠駆動の
流量計測においても高精度の流量計測を行うことができ
る。
を設定した時間間隔で2回以上発生し、最後のスタート
信号で計測を開始するので、簡単な方法で非同期発振器
を安定にし流量精度を高めることができる。
回路図
回路図
Claims (10)
- 【請求項1】流体管路に設けられ超音波信号を送受信す
る第1振動子及び第2振動子と、前記振動子へ周期的駆
動信号を送出する送信回路と、前記振動子間相互の超音
波伝達を複数回行う繰り返し手段と、トリガ信号によっ
てほぼ一定周期の信号を発生する非同期発振回路と、前
記非同期発振回路に基づく積算時間によって前記繰り返
し時に信号伝達を遅らせる遅延手段と、前記振動子間の
超音波の伝搬時間に基づいて流量を算出する流量演算手
段とを備えた流量計測装置。 - 【請求項2】非同期発振回路の計数によって遅延時間を
調節する請求項1記載の流量計測装置。 - 【請求項3】流体管路に設けられ超音波信号を送受信す
る第1振動子及び第2振動子と、前記振動子へ周期的駆
動信号を送出する送信回路と、トリガ信号によってほぼ
一定周期の信号を発生する非同期発振回路と、前記非同
期発振回路に基づく積算時間によって前記振動子へ駆動
信号を送出する送信回路と、前記振動子間の超音波の伝
搬時間に基づいて流量を算出する流量演算手段とを備え
た流量計測装置。 - 【請求項4】非同期発振回路の計数によって送信周波数
を調節する請求項3記載の流量計測装置。 - 【請求項5】流体管路に設けられ超音波信号を送受信す
る第1振動子及び第2振動子と、前記振動子間相互の超
音波伝達を複数回行う繰り返し手段と、トリガ信号によ
ってほぼ一定周期の信号を発生する非同期発振回路と、
前記非同期発振回路に基づく積算時間によって前記繰り
返し時に信号伝達を遅らせると共に前記振動子へ周期的
駆動信号を送出する遅延送信手段と、前記振動子間の超
音波の伝搬時間に基づいて流量を算出する流量演算手段
とを備えた流量計測装置。 - 【請求項6】遅延の終了に継続して送信を作動させる請
求項5記載の流量計測装置。 - 【請求項7】遅延時間または送信終了後は発振を停止す
る請求項1、3または5記載の流量計測装置。 - 【請求項8】非同期発振回路の周期精度より高精度の基
準時間によって前記非同期発振回路の時間を補正する請
求項1〜7のいずれか1項記載の流量計測装置。 - 【請求項9】流量計測を開始するスタート信号に先立っ
て非同期発振回路を作動させる請求項1または3記載の
流量計測装置。 - 【請求項10】流量計測を開始するスタート信号を設定
した時間間隔で2回以上発生し、最後のスタート信号で
計測を開始する1または3記載の流量計測装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27549197A JP3427696B2 (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | 流量計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27549197A JP3427696B2 (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | 流量計測装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11108718A true JPH11108718A (ja) | 1999-04-23 |
JP3427696B2 JP3427696B2 (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=17556258
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27549197A Expired - Lifetime JP3427696B2 (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | 流量計測装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3427696B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002039826A (ja) * | 2000-07-27 | 2002-02-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流量計 |
KR100720236B1 (ko) | 2002-08-05 | 2007-05-22 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 유량 계측 장치 |
-
1997
- 1997-10-08 JP JP27549197A patent/JP3427696B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002039826A (ja) * | 2000-07-27 | 2002-02-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流量計 |
JP4552285B2 (ja) * | 2000-07-27 | 2010-09-29 | パナソニック株式会社 | 流量計 |
KR100720236B1 (ko) | 2002-08-05 | 2007-05-22 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 유량 계측 장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3427696B2 (ja) | 2003-07-22 |
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