JPH0337686B2 - - Google Patents
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- JPH0337686B2 JPH0337686B2 JP57020609A JP2060982A JPH0337686B2 JP H0337686 B2 JPH0337686 B2 JP H0337686B2 JP 57020609 A JP57020609 A JP 57020609A JP 2060982 A JP2060982 A JP 2060982A JP H0337686 B2 JPH0337686 B2 JP H0337686B2
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- ultrasonic
- propagation time
- fluid
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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
- G01F1/667—Arrangements of transducers for ultrasonic flowmeters; Circuits for operating ultrasonic flowmeters
- G01F1/668—Compensating or correcting for variations in velocity of sound
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は流体の流量を測定する流量の測定方
法、とくに被測定流体の温度変化に対する出力補
正機能を有した超音波による流量の測定方法に関
するものである。
法、とくに被測定流体の温度変化に対する出力補
正機能を有した超音波による流量の測定方法に関
するものである。
超音波流量計は流体の流れ方向に対して順方向
および逆方向でそれぞれ超音波を送受波し、それ
ぞれの超音波の伝播時間の差から流体流量を求め
ようとするものである。第１図に超音波流量計の
機能を説明するためのブロツク図を示す。図にお
いて、１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂはそれぞれ超音波
送受信子、３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂはそれぞれ超
音波送受信子取付部材、５は配管であり、超音波
送受信子１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂは超音波送受信
子取付部材３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂに取付固定さ
れている。
および逆方向でそれぞれ超音波を送受波し、それ
ぞれの超音波の伝播時間の差から流体流量を求め
ようとするものである。第１図に超音波流量計の
機能を説明するためのブロツク図を示す。図にお
いて、１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂはそれぞれ超音波
送受信子、３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂはそれぞれ超
音波送受信子取付部材、５は配管であり、超音波
送受信子１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂは超音波送受信
子取付部材３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂに取付固定さ
れている。
超音波流量計は超音波が流体中を伝播する際、
流れ方向に対して順方向の超音波伝播時間と流れ
方向に対して逆方向の超音波伝播時間との間に伝
播時間差が生じ、その伝播時間差が流体流量に比
例することを利用したものである。このことにつ
いて第１図を用いて説明する。
流れ方向に対して順方向の超音波伝播時間と流れ
方向に対して逆方向の超音波伝播時間との間に伝
播時間差が生じ、その伝播時間差が流体流量に比
例することを利用したものである。このことにつ
いて第１図を用いて説明する。
第１図に示すように、配管内径ｄ、流体流速
ｖ、超音波送受信子取付部材３ａ，３ｂ，４ａ，
４b1体あたりの超音波伝播時間τ／２、配管壁
と流体の境界での超音波入射角θ、超音波の流体
中の音速をＣとする。
ｖ、超音波送受信子取付部材３ａ，３ｂ，４ａ，
４b1体あたりの超音波伝播時間τ／２、配管壁
と流体の境界での超音波入射角θ、超音波の流体
中の音速をＣとする。
流体の順方向に向つて送信される超音波の流体
中の音速は流体流速に比して充分大きいので、入
射角は変化せず、超音波の音速成分のみが変化
し、Ｃ＋Vcosθとなる。また、超音波の伝播距離
はｄ／sinθであるので、流体中を伝播する超音波
の伝播時間はｄ／（Ｃ＋Vcosθ）sinθとなる。従つ て、順方向に伝播する超音波が第１図における超
音波送受信子１ａより超音波送受信子２ｂまでの
超音波の伝播時間tLは tL＝ｄ／（Ｃ＋Vcosθ）sinθ＋τ……(1) となる。
中の音速は流体流速に比して充分大きいので、入
射角は変化せず、超音波の音速成分のみが変化
し、Ｃ＋Vcosθとなる。また、超音波の伝播距離
はｄ／sinθであるので、流体中を伝播する超音波
の伝播時間はｄ／（Ｃ＋Vcosθ）sinθとなる。従つ て、順方向に伝播する超音波が第１図における超
音波送受信子１ａより超音波送受信子２ｂまでの
超音波の伝播時間tLは tL＝ｄ／（Ｃ＋Vcosθ）sinθ＋τ……(1) となる。
同様に流れ方向に対して逆方向に伝播する超音
波が超音波送受信子１ｂより超音波送受信子２ａ
までの超音波の伝播時間tuは tu＝ｄ／（Ｃ−Vcosθ）sinθ＋τ……(2) となる。(1)、(2)式から流体流速Ｖを求めると、 Ｖ＝ｄ（tu−tL）／sin2θ（tL−τ）（tu−τ）
……(3) となる。ここで、tu−tLは伝播時間差であり、△
ｔとおく。また、tL−τ≫△ｔ、tu−τ≫△ｔで
あるので(3)式は Ｖ＝ｄ／sin2θ（tu−τ）2△ｔ……(4) と得られる。このように伝播時間差△ｔを測定す
ることにより流体流速ｖを求めることができる。
さらに流体流量をＱとすると、超音波流量計によ
る流体流速、すなわち線平均流速と流量を求める
ために必要な面平均流速との比、流速補正係数を
Ｋとして、 面平均流速＝線平均流速／Ｋ であるから、配管内断面積Ｓとして Ｑ＝Ｖ／Ｋ・Ｓ ……(5) と求められることになり、ここで流速補正係数Ｋ
は、例えば、よく知られた次式で与えられるゲイ
ビル係数を用いればよい。
波が超音波送受信子１ｂより超音波送受信子２ａ
までの超音波の伝播時間tuは tu＝ｄ／（Ｃ−Vcosθ）sinθ＋τ……(2) となる。(1)、(2)式から流体流速Ｖを求めると、 Ｖ＝ｄ（tu−tL）／sin2θ（tL−τ）（tu−τ）
……(3) となる。ここで、tu−tLは伝播時間差であり、△
ｔとおく。また、tL−τ≫△ｔ、tu−τ≫△ｔで
あるので(3)式は Ｖ＝ｄ／sin2θ（tu−τ）2△ｔ……(4) と得られる。このように伝播時間差△ｔを測定す
ることにより流体流速ｖを求めることができる。
さらに流体流量をＱとすると、超音波流量計によ
る流体流速、すなわち線平均流速と流量を求める
ために必要な面平均流速との比、流速補正係数を
Ｋとして、 面平均流速＝線平均流速／Ｋ であるから、配管内断面積Ｓとして Ｑ＝Ｖ／Ｋ・Ｓ ……(5) と求められることになり、ここで流速補正係数Ｋ
は、例えば、よく知られた次式で与えられるゲイ
ビル係数を用いればよい。
Ｋ＝１＋0.01√6.25＋431e -0.237
Re：レイノルズ数
すなわち、(4)式(5)式より流体流量Ｑは
Ｑ＝π・d2／4K・ｄ／sin2θ（tu−τ）2・△ｔ……(6)
と求められるというものである。
従来の超音波による流量の測定方法は以上のよ
うな動作原理に基づいているので、超音波伝播時
間tu、および伝播時間差△ｔを測定することによ
り(3)式において超音波音速ｃが入つていないこと
から、流体温度変化に対する超音波流量計出力の
温度補正はある程度までは可能である。しかし、
配管内径ｄ、超音波入射角θ、さらに超音波送受
信子取付部材を使用することによるτの温度依存
性が補正されていない。また、(3)式から(4)式を導
出する際の近似誤差も残存している。さらに(5)式
における流速補正係数Ｋ、配管内断面積Ｓも温度
依存性を有している。この点が高精度の超音波に
よる流量の測定を実現する際の問題点として残つ
ており、被測定流体が広い温度範囲を有するプラ
ント等に適用する際の困難を生じていた。
うな動作原理に基づいているので、超音波伝播時
間tu、および伝播時間差△ｔを測定することによ
り(3)式において超音波音速ｃが入つていないこと
から、流体温度変化に対する超音波流量計出力の
温度補正はある程度までは可能である。しかし、
配管内径ｄ、超音波入射角θ、さらに超音波送受
信子取付部材を使用することによるτの温度依存
性が補正されていない。また、(3)式から(4)式を導
出する際の近似誤差も残存している。さらに(5)式
における流速補正係数Ｋ、配管内断面積Ｓも温度
依存性を有している。この点が高精度の超音波に
よる流量の測定を実現する際の問題点として残つ
ており、被測定流体が広い温度範囲を有するプラ
ント等に適用する際の困難を生じていた。
この発明は上記のような従来の超音波による流
量の測定方法の欠点を除去するためになされたも
ので、被測定流体の温度信号を必要とせず、超音
波流量計単独で被測定流体の温度変化に対応した
出力の温度補正を可能にし、原子力、火力等プラ
ント運転条件により広い範囲にわたつて被測定流
体の温度が変化するような場合に対しても高精度
の超音波による流量の測定を提供することを目的
としている。
量の測定方法の欠点を除去するためになされたも
ので、被測定流体の温度信号を必要とせず、超音
波流量計単独で被測定流体の温度変化に対応した
出力の温度補正を可能にし、原子力、火力等プラ
ント運転条件により広い範囲にわたつて被測定流
体の温度が変化するような場合に対しても高精度
の超音波による流量の測定を提供することを目的
としている。
以下この発明の一実施例を図について説明す
る。第２図において、１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂは
それぞれ超音波送受信子、３ａ，３ｂ，４ａ，４
ｂはそれぞれ上記超音波送受信子１ａ，１ｂ，２
ａ，２ｂに対応した超音波送受信子取付部材、５
は配管、６は超音波送受信子１ａ，１ｂ，２ａ，
２ｂに対し超音波信号の発信、受信を制御し、か
つ被測定流体の流れ方向に対する順方向と逆方向
の超音波伝播時間差、および超音波の送信から受
信までの超音波伝播時間を測定するための超音波
流量計回路部、７は超音波流量計回路部６より超
音波伝播時間および伝播時間差信号を用い超音波
流量計出力に対する出力温度補償部である。
る。第２図において、１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂは
それぞれ超音波送受信子、３ａ，３ｂ，４ａ，４
ｂはそれぞれ上記超音波送受信子１ａ，１ｂ，２
ａ，２ｂに対応した超音波送受信子取付部材、５
は配管、６は超音波送受信子１ａ，１ｂ，２ａ，
２ｂに対し超音波信号の発信、受信を制御し、か
つ被測定流体の流れ方向に対する順方向と逆方向
の超音波伝播時間差、および超音波の送信から受
信までの超音波伝播時間を測定するための超音波
流量計回路部、７は超音波流量計回路部６より超
音波伝播時間および伝播時間差信号を用い超音波
流量計出力に対する出力温度補償部である。
第３図は、第２図における出力温度補償部７の
機能を示すための詳細構成図であり、８は流量流
れ方向に対する逆方向の超音波伝播時間信号、９
は超音波伝播時間差信号、７１は超音波伝播時間
信号８の信号電圧を増幅調整する増幅調整器、７
２は増幅調整器７１の出力電圧に対してバイアス
電圧をかけるためのバイアス電圧器、７３は超音
波伝播時間差信号９の信号電圧をバイアス電圧器
７２で除するための割算器である。
機能を示すための詳細構成図であり、８は流量流
れ方向に対する逆方向の超音波伝播時間信号、９
は超音波伝播時間差信号、７１は超音波伝播時間
信号８の信号電圧を増幅調整する増幅調整器、７
２は増幅調整器７１の出力電圧に対してバイアス
電圧をかけるためのバイアス電圧器、７３は超音
波伝播時間差信号９の信号電圧をバイアス電圧器
７２で除するための割算器である。
ここでは、本発明の基本原理について記述し、
以つて第２図に示した構成における出力温度補償
部７の役割について明らかにする。超音波流量計
においては超音波伝播時間および超音波伝播時間
差を測定することにより、被測定流体中の超音波
音速を消去した形で(4)式(6)式により流体流速、流
量が求められることは先に説明した。また、同様
に被測定流体中での超音波音速の寄与を含めた形
での流体流速と流れ方向に対する順方向、逆方向
での超音波伝播時間差との関係は(1)、(2)式より次
式で与えられる。
以つて第２図に示した構成における出力温度補償
部７の役割について明らかにする。超音波流量計
においては超音波伝播時間および超音波伝播時間
差を測定することにより、被測定流体中の超音波
音速を消去した形で(4)式(6)式により流体流速、流
量が求められることは先に説明した。また、同様
に被測定流体中での超音波音速の寄与を含めた形
での流体流速と流れ方向に対する順方向、逆方向
での超音波伝播時間差との関係は(1)、(2)式より次
式で与えられる。
Ｖ＝tanθ・C2／2d△ｔ ……(7)
また、流体流量は、配管内断面積Ａが、
Ａ＝π・d2／４
で与えられるので、(5)式(7)式を用いて、
Ｑ＝π・tanθ・C2・ｄ／8K・△ｔ ……(8)
で与えられる。
しかし、(6)式によつて測定しても超音波流量計
出力の被測定流体の温度変化に対する出力温度補
正は充分でないことは前述した通りである。本発
明においては、(1)式、(2)式を以下のように変形し
てゆく。すなわち、 (1)式より、 １／tL−τ＝（Ｃ＋Vcosθ）sinθ／ｄ ……(9) (2)式より、 １／tu−τ＝（Ｃ＋Vcosθ）sinθ／ｄ ……(10) として、(9)式と(10)式との差を求めると △ｔ／（tL−τ）（tu−τ）＝2Vcos・sinθ／ｄ……（
11） と得られ、(9)式と(10)式の和を求めると tL＋tu−2τ／（tL−τ）（tu−τ）＝Ｃ・sinθ
／ｄ……（12） と得られる。ここで、（12）式より １／（tL−τ）（tu−τ） ＝Ｃ・sinθ／ｄ・１／（tL＋tu−2τ） と変形し、（11）式に代入すると、 Ｃ・sinθ／ｄ・１／tL＋tu−2τ・△ｔ ＝2V・cosθ・sinθ／ｄ となり、整理して次式を得る。
出力の被測定流体の温度変化に対する出力温度補
正は充分でないことは前述した通りである。本発
明においては、(1)式、(2)式を以下のように変形し
てゆく。すなわち、 (1)式より、 １／tL−τ＝（Ｃ＋Vcosθ）sinθ／ｄ ……(9) (2)式より、 １／tu−τ＝（Ｃ＋Vcosθ）sinθ／ｄ ……(10) として、(9)式と(10)式との差を求めると △ｔ／（tL−τ）（tu−τ）＝2Vcos・sinθ／ｄ……（
11） と得られ、(9)式と(10)式の和を求めると tL＋tu−2τ／（tL−τ）（tu−τ）＝Ｃ・sinθ
／ｄ……（12） と得られる。ここで、（12）式より １／（tL−τ）（tu−τ） ＝Ｃ・sinθ／ｄ・１／（tL＋tu−2τ） と変形し、（11）式に代入すると、 Ｃ・sinθ／ｄ・１／tL＋tu−2τ・△ｔ ＝2V・cosθ・sinθ／ｄ となり、整理して次式を得る。
Ｖ＝１／２・cosθ／Ｃ・１／（tL＋tu−2τ）・△ｔ
……（13）
従つて、（13）式を用いて、(4)式から(6)式を求
めたのと同じ手順によつて流体流量Ｑを求める
と、 Ｑ＝π・d2／4K・１／２・cosθ／Ｃ ・１／（tL＋tu−2τ）・△ｔ ……（14） となる。
めたのと同じ手順によつて流体流量Ｑを求める
と、 Ｑ＝π・d2／4K・１／２・cosθ／Ｃ ・１／（tL＋tu−2τ）・△ｔ ……（14） となる。
ところが、第１図に示すように超音波送受信子
取付部材３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂの配管５への取
付角をとし、配管５壁中の超音波の音速をC′と
すると、よく知られた波動の異媒質間の屈折に関
するスネルの法則により、 Ｃ／C′＝sin（90°−θ）／sin（90°−）
＝cosθ／cos と与えられるので、（14）式は Ｑ＝π・d2／4K・１／２・cos／C′ ・１／（tL＋tu−2τ）・△ｔ ……（15） と得られる。ここで、は取付角であるので一定
値となつている。また、tL、tuの値は数100μsec
程度であるのに対し、△ｔの値は0.1μsec程度の
値であるので、（15）式分母項においてtutLと
しても全く問題は生じない。従つて、（15）式は Ｑ＝π・d2／4K・１／２・cos／C′・１／２（tu
−τ）・△ ｔ ……（16） となる。ここで、(8)式と（16）式を等置して π・tanθ・C2・ｄ／8K△ｔ＝π・d2／4K・ cos／4C′・１／（tu−τ）・△ｔ とし、さらに超音波伝播時間差△ｔを消去し、上
式を整理し両辺の逆数をとると、 8K／π・tanθ・C2・ｄ＝16K・C′／π・d2・cos ・（tu−τ）……（17） を得る。（17）式において測定対象である超音波
伝播時間tuに対する8K／π・tanθ・C2・ｄの関係を 被測定流体の温度変化に対してあらかじめ求め
る。被測定流体、超音波送受信子取付部材、配管
の材料、幾何形状、温度変化範囲は超音波流量計
を設置するプラントが決定すれば、あらかじめ知
れるので、超音波流量計を実地に設置測定しなく
とも前もつて計算等によりtuと
8K／π・tanθ・C2・ｄとの関係は求められる。こう して、求められた両者の関係から次式を満足する
定数Ａ、Ｂを決定する。
取付部材３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂの配管５への取
付角をとし、配管５壁中の超音波の音速をC′と
すると、よく知られた波動の異媒質間の屈折に関
するスネルの法則により、 Ｃ／C′＝sin（90°−θ）／sin（90°−）
＝cosθ／cos と与えられるので、（14）式は Ｑ＝π・d2／4K・１／２・cos／C′ ・１／（tL＋tu−2τ）・△ｔ ……（15） と得られる。ここで、は取付角であるので一定
値となつている。また、tL、tuの値は数100μsec
程度であるのに対し、△ｔの値は0.1μsec程度の
値であるので、（15）式分母項においてtutLと
しても全く問題は生じない。従つて、（15）式は Ｑ＝π・d2／4K・１／２・cos／C′・１／２（tu
−τ）・△ ｔ ……（16） となる。ここで、(8)式と（16）式を等置して π・tanθ・C2・ｄ／8K△ｔ＝π・d2／4K・ cos／4C′・１／（tu−τ）・△ｔ とし、さらに超音波伝播時間差△ｔを消去し、上
式を整理し両辺の逆数をとると、 8K／π・tanθ・C2・ｄ＝16K・C′／π・d2・cos ・（tu−τ）……（17） を得る。（17）式において測定対象である超音波
伝播時間tuに対する8K／π・tanθ・C2・ｄの関係を 被測定流体の温度変化に対してあらかじめ求め
る。被測定流体、超音波送受信子取付部材、配管
の材料、幾何形状、温度変化範囲は超音波流量計
を設置するプラントが決定すれば、あらかじめ知
れるので、超音波流量計を実地に設置測定しなく
とも前もつて計算等によりtuと
8K／π・tanθ・C2・ｄとの関係は求められる。こう して、求められた両者の関係から次式を満足する
定数Ａ、Ｂを決定する。
8K／π・tanθ・C2・ｄ＝Ａ・tu＋Ｂ
……（18）
すなわち、tuと8K／π・tanθ・C2・ｄとの関係を
１次式で近似し、近似誤差が最も小さくなるよう
Ａ、Ｂを決定する（17）式におけるcosは一定
であり、配管壁中超音波音速C′は流体中超音波音
速Ｃに比して温度依存性が小さいのでこれは相当
良い近似である。こうして得られた定数Ａ、Ｂを
用いると、流体流量は次式で求められることにな
り、 Ｑ＝１／Ａ・tu＋Ｂ・△ｔ ……（19） （18）式におけるＡ、Ｂを用いることにより、
被測定流体の温度変化に対応した高精度の出力温
度補正が実現されることになる。（19）式の具体
的な実地構成が第２図に示した出力温度補償部７
であり、出力温度補償部７における詳細構成を示
したのが第３図である。第３図において、超音波
伝播時間信号８に対して、定数Ａで決定される増
幅度を増幅調整器７１において増幅調整され、増
幅調整器７１の出力に対して定数Ｂで決定される
バイアス電圧をバイアス電圧器７２においてかけ
られる。しかる後、割算器７３において、超音波
伝播時間信号９の信号電圧をバイアス電圧器７２
の出力で除することによつて最終的に（19）式に
相当する演算処理を施すことになり、高精度の超
音波流量計出力温度補正が実現されることにな
る。
Ａ、Ｂを決定する（17）式におけるcosは一定
であり、配管壁中超音波音速C′は流体中超音波音
速Ｃに比して温度依存性が小さいのでこれは相当
良い近似である。こうして得られた定数Ａ、Ｂを
用いると、流体流量は次式で求められることにな
り、 Ｑ＝１／Ａ・tu＋Ｂ・△ｔ ……（19） （18）式におけるＡ、Ｂを用いることにより、
被測定流体の温度変化に対応した高精度の出力温
度補正が実現されることになる。（19）式の具体
的な実地構成が第２図に示した出力温度補償部７
であり、出力温度補償部７における詳細構成を示
したのが第３図である。第３図において、超音波
伝播時間信号８に対して、定数Ａで決定される増
幅度を増幅調整器７１において増幅調整され、増
幅調整器７１の出力に対して定数Ｂで決定される
バイアス電圧をバイアス電圧器７２においてかけ
られる。しかる後、割算器７３において、超音波
伝播時間信号９の信号電圧をバイアス電圧器７２
の出力で除することによつて最終的に（19）式に
相当する演算処理を施すことになり、高精度の超
音波流量計出力温度補正が実現されることにな
る。
なお、第２図における超音波送受信子取付部材
３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂを配管５壁部を貫通させ
超音波入射角θの影響を消去した方式の超音波流
量計に対しても本発明の方法により上記実施例と
同等の効果を奏する。さらに上記実施例では流体
流れ方向に対する逆方向の超音波伝播時間tuを超
音波伝播時間信号８としたが、流体流れ方向に対
する順方向の超音波伝播時間tLを超音波伝播時間
信号８として用いてもよい。また、両者tuとtLの
平均を超音波伝播時間信号８として用いてもよ
い。
３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂを配管５壁部を貫通させ
超音波入射角θの影響を消去した方式の超音波流
量計に対しても本発明の方法により上記実施例と
同等の効果を奏する。さらに上記実施例では流体
流れ方向に対する逆方向の超音波伝播時間tuを超
音波伝播時間信号８としたが、流体流れ方向に対
する順方向の超音波伝播時間tLを超音波伝播時間
信号８として用いてもよい。また、両者tuとtLの
平均を超音波伝播時間信号８として用いてもよ
い。
以上のように、この発明によれば超音波流量計
出力に対する被測定流体の温度変化が相当広い範
囲にわたる場合でも温度補正を非常に簡易な機能
で高精度に実現し得るので、原子力、火力等のプ
ラントにおいて、プラント運転条件により広い範
囲にわたつて被測定流体温度が変化するような場
合に対しても高精度の超音波による流量の測定方
法を提供し得るものである。
出力に対する被測定流体の温度変化が相当広い範
囲にわたる場合でも温度補正を非常に簡易な機能
で高精度に実現し得るので、原子力、火力等のプ
ラントにおいて、プラント運転条件により広い範
囲にわたつて被測定流体温度が変化するような場
合に対しても高精度の超音波による流量の測定方
法を提供し得るものである。
第１図は従来の超音波による流量の測定方法の
測定原理を示す機能ブロツク図、第２図はこの発
明の一実施例による流量の測定方法を実施するた
めの超音波流量計を示す機能ブロツク図、第３図
は第２図の機能ブロツク図における一機能をより
詳細に示す詳細機能ブロツク図である。 図中、１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ……超音波送受
信子、３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ……超音波送受信
子取付部材、５……配管、６……超音波流量計回
路部、７……出力温度補償部、８……流体流れ方
向に対する逆方向の超音波伝播時間信号、９……
超音波伝播時間差信号、７１……増幅調整器、７
２……バイアス電圧器、７３……割算器である。
なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示
す。
測定原理を示す機能ブロツク図、第２図はこの発
明の一実施例による流量の測定方法を実施するた
めの超音波流量計を示す機能ブロツク図、第３図
は第２図の機能ブロツク図における一機能をより
詳細に示す詳細機能ブロツク図である。 図中、１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ……超音波送受
信子、３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ……超音波送受信
子取付部材、５……配管、６……超音波流量計回
路部、７……出力温度補償部、８……流体流れ方
向に対する逆方向の超音波伝播時間信号、９……
超音波伝播時間差信号、７１……増幅調整器、７
２……バイアス電圧器、７３……割算器である。
なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示
す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 管内流体をよぎり、管壁の一方の側から他方
の側へ超音波を伝播させ、この超音波の、流体流
れ方向に対する順方向、逆方向の伝播時間、およ
び両者の伝播時間差を測定し、上記流体の温度変
化に対する下記(1)式の左辺と超音波伝播時間ｔと
の関係から下記(1)式によつて決定されるＡ、Ｂを
用い、下記(2)式によつて流体流量を求めることを
特徴とする流量の測定方法。 8K／π・tanθ・C2・ｄ＝Ａ・ｔ＋Ｂ ……(1) Ｑ＝１／Ａ・ｔ＋Ｂ・△ｔ ……(2) Ａ、Ｂ；出力温度補正定数 Ｑ；流体流量 Ｋ；流速補正係数（線平均流速の面平均流速への
変換係数） ｄ；被測定流体配管内径 θ；配管内流体中超音波伝播入射角 Ｃ；被測定流体中超音波音速 ｔ；超音波伝播時間（流体流れ方向に対する順方
向、もしくは逆方向超音波伝播時間、あるいは
両者の平均伝播時間） △ｔ；超音波伝播時間差
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57020609A JPS58137713A (ja) | 1982-02-10 | 1982-02-10 | 流量の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57020609A JPS58137713A (ja) | 1982-02-10 | 1982-02-10 | 流量の測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58137713A JPS58137713A (ja) | 1983-08-16 |
| JPH0337686B2 true JPH0337686B2 (ja) | 1991-06-06 |
Family
ID=12031999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57020609A Granted JPS58137713A (ja) | 1982-02-10 | 1982-02-10 | 流量の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58137713A (ja) |
-
1982
- 1982-02-10 JP JP57020609A patent/JPS58137713A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58137713A (ja) | 1983-08-16 |
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