JP2003294507A - 超音波計 - Google Patents
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/66—Measuring 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
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-
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 受信信号の信号強度の変化が低減された超音
波計を提供する。 【解決手段】 送信機１０と、受信機１４と、送信機１
０のための制御ユニット１２とを有する超音波計２にお
いて、受信機１４から制御ユニット１２への信号のため
のフィードバック接続部１８が設けられており、制御ユ
ニット１２が、受信機１４からフィードバックされる信
号に応じて送信機１０へのエネルギを調節するようにな
っており、これにより受信機１４から一定の出力信号が
得られる。
波計を提供する。 【解決手段】 送信機１０と、受信機１４と、送信機１
０のための制御ユニット１２とを有する超音波計２にお
いて、受信機１４から制御ユニット１２への信号のため
のフィードバック接続部１８が設けられており、制御ユ
ニット１２が、受信機１４からフィードバックされる信
号に応じて送信機１０へのエネルギを調節するようにな
っており、これにより受信機１４から一定の出力信号が
得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念部に記載の超音波計に関する。
念部に記載の超音波計に関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波測定は種々異なる目的に使用され
る。例えば、流過媒体の流量を決定するため、及びガス
混合物、特に２元的ガス混合物の組成を決定するためで
ある。
る。例えば、流過媒体の流量を決定するため、及びガス
混合物、特に２元的ガス混合物の組成を決定するためで
ある。
【０００３】受信信号の信号強度の変化は、これらの使
用例に関して生じるおそれのある問題である。これらの
変化の典型的な原因は、ガス組成や、流量及び圧力が様
々である場合、音響減衰の程度が様々になるということ
である。変化は、ＳＮ比（信号対雑音比）に影響し、測
定の不確定性につながるおそれがある。
用例に関して生じるおそれのある問題である。これらの
変化の典型的な原因は、ガス組成や、流量及び圧力が様
々である場合、音響減衰の程度が様々になるということ
である。変化は、ＳＮ比（信号対雑音比）に影響し、測
定の不確定性につながるおそれがある。
【０００４】この問題を解決する１つの方法は、受信信
号のサイズに応じて受信信号の増幅を変化させることで
ある。しかしながら、大きな増幅は、ノイズの増幅を生
じるおそれがある。
号のサイズに応じて受信信号の増幅を変化させることで
ある。しかしながら、大きな増幅は、ノイズの増幅を生
じるおそれがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
問題を少なくとも部分的に解決することである。
問題を少なくとも部分的に解決することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的は、本発明によ
れば、請求項１の特徴部において明らかであるように構
成された、請求項１の上位概念部に記載の超音波計の手
段によって達成された。
れば、請求項１の特徴部において明らかであるように構
成された、請求項１の上位概念部に記載の超音波計の手
段によって達成された。
【０００７】有利な改良及び実施形態は、請求項１に係
る請求項に示されている。
る請求項に示されている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】受信機の出力信号に応じ
て、送信機に提供されるエネルギを調節することによ
り、最適な信号対ノイズ比と共に、一定の出力信号強度
が得られる。
て、送信機に提供されるエネルギを調節することによ
り、最適な信号対ノイズ比と共に、一定の出力信号強度
が得られる。
【０００９】超音波計の有利な実施形態では、送信機へ
の入力電圧は、一定の出力信号を得るために、受信機か
らの出力信号に応じて変化させられる。
の入力電圧は、一定の出力信号を得るために、受信機か
らの出力信号に応じて変化させられる。
【００１０】超音波計の択一的な実施形態では、送信機
への制御パルスのパルス幅は、一定の出力信号が得られ
るように、受信機からの出力信号に応じて変化させられ
る。
への制御パルスのパルス幅は、一定の出力信号が得られ
るように、受信機からの出力信号に応じて変化させられ
る。
【００１１】出力信号の振幅は、所定の値に到達するた
めの、出力信号のエッジのための上昇時間を決定するこ
とによって、適切に測定することができる。次いで、上
昇時間は、出力信号の強度の尺度であり、送信機へのエ
ネルギを変化させるために制御ユニットによって使用さ
れてよい。
めの、出力信号のエッジのための上昇時間を決定するこ
とによって、適切に測定することができる。次いで、上
昇時間は、出力信号の強度の尺度であり、送信機へのエ
ネルギを変化させるために制御ユニットによって使用さ
れてよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に本発明による超音波計を図
面を参照にさらに詳細に説明する。
面を参照にさらに詳細に説明する。
【００１３】図１は、本発明による超音波計２の実施形
態を示している。超音波計２は測定室４を有しており、
この測定室４は、ガス及び／又は液体のための入口６
と、ガス及び／又は液体のための出口８とを有してい
る。送信機１０は、制御ユニット１２によって制御され
ながら、測定室４に音響波を送信することができる。受
信機１４は、音響波を検出し、これらのパルスを電気信
号に変換し、この電気信号は出力ライン１６を介して出
力される。受信機１４から制御ユニット１２へのフィー
ドバック接続部１８は、制御ユニット１２が、送信機１
０へのエネルギを、受信機１４によって検出された音響
パルスに関して調節することができることを意味し、こ
れにより、出力ライン１６を介して出力される電気信号
の一定信号強度を維持することができる。
態を示している。超音波計２は測定室４を有しており、
この測定室４は、ガス及び／又は液体のための入口６
と、ガス及び／又は液体のための出口８とを有してい
る。送信機１０は、制御ユニット１２によって制御され
ながら、測定室４に音響波を送信することができる。受
信機１４は、音響波を検出し、これらのパルスを電気信
号に変換し、この電気信号は出力ライン１６を介して出
力される。受信機１４から制御ユニット１２へのフィー
ドバック接続部１８は、制御ユニット１２が、送信機１
０へのエネルギを、受信機１４によって検出された音響
パルスに関して調節することができることを意味し、こ
れにより、出力ライン１６を介して出力される電気信号
の一定信号強度を維持することができる。
【００１４】図２は、図１の制御ユニット１２が送信機
１０へのエネルギを変化させるためにどのように作動さ
れることができるかの設計を示している。図２は、３つ
のエネルギパルス２０，２２，２４を備えたダイアグラ
ムを示している。全てのパルス２０，２２，２４は同じ
パルス幅を有している。第１のパルス２０は振幅Ｖ１を
有している。第２のパルス２２は、Ｖ１よりも大きな振
幅Ｖ２を有している。これは、受信機１４によって受信
された信号が、所望の一定値よりも弱い結果である。第
３のパルス２４は、Ｖ１よりも小さな振幅Ｖ３を有して
いる。これは、受信機１４によって受信された信号が、
所望の一定値よりも大きい結果である。
１０へのエネルギを変化させるためにどのように作動さ
れることができるかの設計を示している。図２は、３つ
のエネルギパルス２０，２２，２４を備えたダイアグラ
ムを示している。全てのパルス２０，２２，２４は同じ
パルス幅を有している。第１のパルス２０は振幅Ｖ１を
有している。第２のパルス２２は、Ｖ１よりも大きな振
幅Ｖ２を有している。これは、受信機１４によって受信
された信号が、所望の一定値よりも弱い結果である。第
３のパルス２４は、Ｖ１よりも小さな振幅Ｖ３を有して
いる。これは、受信機１４によって受信された信号が、
所望の一定値よりも大きい結果である。
【００１５】図３は、択一的な設計を示しており、この
設計によって送信機１０へのエネルギが変化させられて
よい。２つの同様のパルスから成る第１のパルス列２６
が示されている。パルス幅はＴ１である。第２のパルス
列２８において、パルス幅はＴ２に減じられている。振
幅は、両方のパルス列２６，２８における全てのパルス
に対して同じである。
設計によって送信機１０へのエネルギが変化させられて
よい。２つの同様のパルスから成る第１のパルス列２６
が示されている。パルス幅はＴ１である。第２のパルス
列２８において、パルス幅はＴ２に減じられている。振
幅は、両方のパルス列２６，２８における全てのパルス
に対して同じである。
【００１６】図２及び図３は、送信機１０へのエネルギ
を、種々異なるパルス形状を用いてどのように変化させ
ることができるかの単なる典型的な設計を示している。
すぐに幾つかの変化実施例が当業者に明らかとなるであ
ろう。原則的に、供給されるエネルギに変化を生じるあ
らゆるパルス変化及びパルス列変化が適している。
を、種々異なるパルス形状を用いてどのように変化させ
ることができるかの単なる典型的な設計を示している。
すぐに幾つかの変化実施例が当業者に明らかとなるであ
ろう。原則的に、供給されるエネルギに変化を生じるあ
らゆるパルス変化及びパルス列変化が適している。
【００１７】図１のフィードバック接続部１８を介して
フィードバックされる信号は、多数の種々異なる信号の
内の、１つ（又は２つ以上）から成ることができる。信
号は、受信機１４が検出する生信号から成ることがで
き、増幅された生信号から成ることができ、出力ライン
１６における信号から成ることができ、１つ又は２つ以
上の前の信号又はその信号の強度を表す信号から成るこ
とができる。信号強度を決定するための１つの方法は、
所定の値に到達するための信号エッジのための上昇時間
を決定することである。したがって、上昇時間はフィー
ドバック信号を構成することができる。
フィードバックされる信号は、多数の種々異なる信号の
内の、１つ（又は２つ以上）から成ることができる。信
号は、受信機１４が検出する生信号から成ることがで
き、増幅された生信号から成ることができ、出力ライン
１６における信号から成ることができ、１つ又は２つ以
上の前の信号又はその信号の強度を表す信号から成るこ
とができる。信号強度を決定するための１つの方法は、
所定の値に到達するための信号エッジのための上昇時間
を決定することである。したがって、上昇時間はフィー
ドバック信号を構成することができる。
【００１８】したがって、受信機側における信号強度を
表す信号又は、信号であってこの信号から受信機側にお
ける信号強度を決定することができる信号は、制御ユニ
ット１２へフィードバックされる。信号強度を決定する
ための信号処理の主要な部分が受信機側において行われ
るか又は制御ユニット１２において行われるかどうか
は、本発明による超音波計の実施にとって重要ではな
い。
表す信号又は、信号であってこの信号から受信機側にお
ける信号強度を決定することができる信号は、制御ユニ
ット１２へフィードバックされる。信号強度を決定する
ための信号処理の主要な部分が受信機側において行われ
るか又は制御ユニット１２において行われるかどうか
は、本発明による超音波計の実施にとって重要ではな
い。
【００１９】同様に、測定室４はあらゆる公知の形式で
あってよい。例えば、測定室４は、ガス又は液体が流過
するパイプ又はチューブの一体的な部分であってよい。
したがって、送信機及び受信機は、公知の形式でパイプ
又はチューブの壁部に配置することができる。
あってよい。例えば、測定室４は、ガス又は液体が流過
するパイプ又はチューブの一体的な部分であってよい。
したがって、送信機及び受信機は、公知の形式でパイプ
又はチューブの壁部に配置することができる。
【００２０】また、流量、ガス組成、温度、又は超音波
測定から得られるその他の情報を決定するために測定が
行われるかどうかも重要ではない。
測定から得られるその他の情報を決定するために測定が
行われるかどうかも重要ではない。
【図１】超音波計の実施形態を示す図である。
【図２】送信機へのエネルギを調節するための第１の方
法を示す図である。
法を示す図である。
【図３】送信機へのエネルギを調節するための第２の方
法を示す図である。
法を示す図である。
２ 超音波計、 ４ 測定室、 ６ 入口、 ８ 出
口、 １０ 送信機、１２ 制御ユニット、 １４ 受
信機、 １６ 出力ライン、 １８ フィードバック接
続部、 ２０，２２，２４ パルス、 ２６ 第１のパ
ルス列、 ２８第２のパルス列
口、 １０ 送信機、１２ 制御ユニット、 １４ 受
信機、 １６ 出力ライン、 １８ フィードバック接
続部、 ２０，２２，２４ パルス、 ２６ 第１のパ
ルス列、 ２８第２のパルス列
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2F035 DA08
2G047 AA01 BA01 BC03 BC14 BC15
CA01 GF06 GF09 GF10 GG16
GG41
Claims (4)
- 【請求項１】 送信機（１０）と、受信機（１４）と、
送信機（１０）のための制御ユニット（１２）とを有す
る超音波計（２）において、 受信機（１４）から制御ユニット（１２）への信号のた
めのフィードバック接続部（１８）が設けられており、
制御ユニット（１２）が、受信機（１４）からフィード
バックされる信号に応じて送信機（１０）へのエネルギ
を調節するようになっており、これにより受信機（１
４）から一定の出力信号が得られることを特徴とする、
超音波計。 - 【請求項２】 前記制御ユニット（１２）が、受信機
（１４）からフィードバックされた信号に応じて、送信
機（１０）への制御パルス（２０，２２，２４）の振幅
（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３）を調節するようになっている、請
求項１記載の超音波計。 - 【請求項３】 前記制御ユニット（１２）が、受信機
（１４）からフィードバックされた信号に応じて、送信
機（１０）への制御パルス（２６，２８）のパルス幅
（Ｔ１，Ｔ２）を調節するようになっている、請求項１
又は２記載の超音波計。 - 【請求項４】 前記制御パルスが、パルス列（２６，２
８）から成っている、請求項３記載の超音波計。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0200408A SE0200408D0 (sv) | 2002-02-13 | 2002-02-13 | Ultraljudsmätare |
| SE0200408-3 | 2002-02-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003294507A true JP2003294507A (ja) | 2003-10-15 |
Family
ID=20286936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003032861A Pending JP2003294507A (ja) | 2002-02-13 | 2003-02-10 | 超音波計 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030150279A1 (ja) |
| EP (1) | EP1336821A3 (ja) |
| JP (1) | JP2003294507A (ja) |
| SE (1) | SE0200408D0 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102098545B1 (ko) * | 2019-01-15 | 2020-04-07 | 혼다덴시 가부시키가이샤 | 초음파 유량계용의 유량 계측관, 유량 계측관이 달린 수액 튜브, 초음파 유량 계측 시스템 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10690530B2 (en) * | 2016-11-29 | 2020-06-23 | Texas Instruments Incorporated | Hydraulic system for ultrasonic flow measurement using direct acoustic path approach |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2511521B2 (ja) * | 1989-04-28 | 1996-06-26 | 日産自動車株式会社 | 超音波ドップラ方式対地車速計 |
| US6460402B1 (en) * | 1999-02-04 | 2002-10-08 | Bechtel Bwtx Idaho, Llc | Ultrasonic fluid quality sensor system |
| JP2000329748A (ja) * | 1999-03-17 | 2000-11-30 | Sanetec:Kk | 超音波センサ制御回路及びこれを用いた超音波式濃度計 |
-
2002
- 2002-02-13 SE SE0200408A patent/SE0200408D0/xx unknown
- 2002-12-27 EP EP02029043A patent/EP1336821A3/en not_active Withdrawn
-
2003
- 2003-02-04 US US10/357,808 patent/US20030150279A1/en not_active Abandoned
- 2003-02-10 JP JP2003032861A patent/JP2003294507A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102098545B1 (ko) * | 2019-01-15 | 2020-04-07 | 혼다덴시 가부시키가이샤 | 초음파 유량계용의 유량 계측관, 유량 계측관이 달린 수액 튜브, 초음파 유량 계측 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1336821A3 (en) | 2003-12-03 |
| US20030150279A1 (en) | 2003-08-14 |
| EP1336821A2 (en) | 2003-08-20 |
| SE0200408D0 (sv) | 2002-02-13 |
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