JPH073347B2 - 超音波流量計の測定値処理方法およびその装置 - Google Patents
超音波流量計の測定値処理方法およびその装置Info
- Publication number
- JPH073347B2 JPH073347B2 JP61023426A JP2342686A JPH073347B2 JP H073347 B2 JPH073347 B2 JP H073347B2 JP 61023426 A JP61023426 A JP 61023426A JP 2342686 A JP2342686 A JP 2342686A JP H073347 B2 JPH073347 B2 JP H073347B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- time difference
- data
- propagation time
- measured
- propagation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超音波流量計の測定値処理方法およびその装
置に係り、とくに気泡等の混入し易い流体に対する流量
測定に好適な超音波流量計の測定値処理方法およびその
装置に関する。
置に係り、とくに気泡等の混入し易い流体に対する流量
測定に好適な超音波流量計の測定値処理方法およびその
装置に関する。
従来より一般に多く用いられている超音波流量計の測定
値処理方法としては、例えば、特公昭59−14173号公報
に係るものがある。この従来例は、まず、流体の流れに
従う順方向および逆方向の各超音波の伝播時間を検出
し、次に、この検出信号のレベルに対応して形成される
ランプ電圧に対して基準レベルを設定し、この各基準レ
ベルに上限と下限を設け、この制限値を越えた場合を異
常データと判断する。そして、具体的に測定値を採用す
るに際しては、順方向と逆方向の双方の受信信号が正常
の場合のみ両方の測定値を採用するという方式のものと
なっている。
値処理方法としては、例えば、特公昭59−14173号公報
に係るものがある。この従来例は、まず、流体の流れに
従う順方向および逆方向の各超音波の伝播時間を検出
し、次に、この検出信号のレベルに対応して形成される
ランプ電圧に対して基準レベルを設定し、この各基準レ
ベルに上限と下限を設け、この制限値を越えた場合を異
常データと判断する。そして、具体的に測定値を採用す
るに際しては、順方向と逆方向の双方の受信信号が正常
の場合のみ両方の測定値を採用するという方式のものと
なっている。
一方、上記特公昭59−14173号公報には特に開示されて
いないが、被測定流体の順方向と逆方向の各受信超音波
の波形は、具体的には第５図（１）（３）（４）のA,B
に示すように種々変化している。このため、いずれの波
の部分を基準として超音波の到達時間を定めるかが、流
量の精密測定に際しては重要な課題となっている。
いないが、被測定流体の順方向と逆方向の各受信超音波
の波形は、具体的には第５図（１）（３）（４）のA,B
に示すように種々変化している。このため、いずれの波
の部分を基準として超音波の到達時間を定めるかが、流
量の精密測定に際しては重要な課題となっている。
従来より多く採用されているものとして、まず受信基準
レベルSLを定め、この受信基準レベルSLに最初に達した
波がその中心時間軸（ゼロレベル）と交叉する時点を特
定点（ゼロクロスポイント）とし、この特定点を受信側
の基準測定点として受信信号の到達時を決定するという
方式のものがある。
レベルSLを定め、この受信基準レベルSLに最初に達した
波がその中心時間軸（ゼロレベル）と交叉する時点を特
定点（ゼロクロスポイント）とし、この特定点を受信側
の基準測定点として受信信号の到達時を決定するという
方式のものがある。
これを、前述した第５図につき更に詳述すると、第５図
において、Ａは被測定流体の流れに沿った順方向の超音
波の受信信号（実線）を示し、Ｂは流れに逆らう逆方向
の受信信号（破線）を示す。また、受信波形の内、一番
目の山を第１波，これに続く谷を第２波，二番目の
山を第３波，これに続く谷を第４波，……三番目の
山を第５波，……とする。そして、これらの波形が受
信基準レベルSLと最初に交わるのは例えば第５図（１）
の場合には第３波となり、この場合の波が山から谷へ進
行して零レベルSOに達し、その交点（ゼロクロスポイン
ト）が測定される。
において、Ａは被測定流体の流れに沿った順方向の超音
波の受信信号（実線）を示し、Ｂは流れに逆らう逆方向
の受信信号（破線）を示す。また、受信波形の内、一番
目の山を第１波，これに続く谷を第２波，二番目の
山を第３波，これに続く谷を第４波，……三番目の
山を第５波，……とする。そして、これらの波形が受
信基準レベルSLと最初に交わるのは例えば第５図（１）
の場合には第３波となり、この場合の波が山から谷へ進
行して零レベルSOに達し、その交点（ゼロクロスポイン
ト）が測定される。
即ち、第５図（１）の場合は、受信信号A,Bとも第３波
が受信基準レベルSLを越えている。また同図（２）の場
合は、流体中の気泡等が介在して全体的に受信感度が悪
くなった状態で、受信信号A,Bとも第５波が受信基準レ
ベルSLを越えており、同図（１）とは異なった状態とな
っている。更に第５図（３）の場合は、順方向の受信信
号Ａが第３波で、又逆方向の受信信号Ｂが第５波でそれ
ぞれ受信基準レベルSLを越えており、上記二つの例とは
著しく異なった状況となっており、実際の測定中によく
発生する異常現象である。
が受信基準レベルSLを越えている。また同図（２）の場
合は、流体中の気泡等が介在して全体的に受信感度が悪
くなった状態で、受信信号A,Bとも第５波が受信基準レ
ベルSLを越えており、同図（１）とは異なった状態とな
っている。更に第５図（３）の場合は、順方向の受信信
号Ａが第３波で、又逆方向の受信信号Ｂが第５波でそれ
ぞれ受信基準レベルSLを越えており、上記二つの例とは
著しく異なった状況となっており、実際の測定中によく
発生する異常現象である。
前述した第５図の各受信信号の内、第５図（１）は正常
のものである。同図（２）のものは、被測定流体ととも
に流動する気泡の影響，及び電源の電圧変動や装置の送
信系または受信系の不調等により応々にして発生するも
のである。また、同図（３）のものは、被測定流体の異
常（多くは気泡の介在）により生じる明らかな異常信号
である。
のものである。同図（２）のものは、被測定流体ととも
に流動する気泡の影響，及び電源の電圧変動や装置の送
信系または受信系の不調等により応々にして発生するも
のである。また、同図（３）のものは、被測定流体の異
常（多くは気泡の介在）により生じる明らかな異常信号
である。
このような各種の受信信号に対し、従来の装置では、前
述した特公昭59−14173号で明らかの如く、被測定流体
の順方向と逆方向の各超音波の受信信号を各別に取り出
してその異常の有無をチェックすうとともに、その両方
が同時に正常の場合以外は当該各受信信号を総て異常と
判断して破棄するとしている。このため、上記従来例に
おいては、第５図（１）（３）（４）の各受信波形の
内，逆方向の受信信号Tu(i+l)の到達時間が明らかに 「Tu(i+l)≠Tu(i+2)≠Tu(i+3)」であることから、第５
図（１）のものを正常値とするとそれ以外は総て異常値
と判断される。
述した特公昭59−14173号で明らかの如く、被測定流体
の順方向と逆方向の各超音波の受信信号を各別に取り出
してその異常の有無をチェックすうとともに、その両方
が同時に正常の場合以外は当該各受信信号を総て異常と
判断して破棄するとしている。このため、上記従来例に
おいては、第５図（１）（３）（４）の各受信波形の
内，逆方向の受信信号Tu(i+l)の到達時間が明らかに 「Tu(i+l)≠Tu(i+2)≠Tu(i+3)」であることから、第５
図（１）のものを正常値とするとそれ以外は総て異常値
と判断される。
このため、上記従来例においては正常値の採用の確率が
悪くなり、場合によっては３回測定する内の１回のみ若
しくはそれ以下となって測定上無駄が多いばかりでな
く、測定結果に対する信頼性が悪いという不都合が生じ
ていた。また、これを補うためには測定時間を長く設定
して正常値を多く検出しなければならなくなり、これが
ため流速の変化に対する応答が悪いという不都合が生じ
ていた。
悪くなり、場合によっては３回測定する内の１回のみ若
しくはそれ以下となって測定上無駄が多いばかりでな
く、測定結果に対する信頼性が悪いという不都合が生じ
ていた。また、これを補うためには測定時間を長く設定
して正常値を多く検出しなければならなくなり、これが
ため流速の変化に対する応答が悪いという不都合が生じ
ていた。
本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、とく
に、従来より異常データとされていた受信感度の低い多
くの測定値を正常データとして取扱い得るとともに、流
速の変化に迅速に対応して当該流速変化に伴う流量の変
化を直ちに測定することを可能とし、これによって測定
精度の向上及び測定時間の短縮を図ることのできる超音
波流量計の測定値処理方法およびその装置を提供するこ
とを、その目的とする。
に、従来より異常データとされていた受信感度の低い多
くの測定値を正常データとして取扱い得るとともに、流
速の変化に迅速に対応して当該流速変化に伴う流量の変
化を直ちに測定することを可能とし、これによって測定
精度の向上及び測定時間の短縮を図ることのできる超音
波流量計の測定値処理方法およびその装置を提供するこ
とを、その目的とする。
本発明では、被測定流体の流れの順方向と逆方向におけ
る超音波の伝播時間を測定したのち当該二方向における
超音波の伝播時間の差を算出すると共に、この算出され
た超音波の伝播時間差に基づいて前記被測定流体の流量
を定める超音波流量計の測定値処理方法において、被測
定流体の流れの順方向と逆方向の超音波の伝播時間差を
伝播時間差データとして記憶する第１のデータ処理工程
と、この記憶された伝播時間差データをそれ以前に記憶
された最新の伝播時間差データと比較してその差を求め
る第２のデータ処理工程とを備えている。更に、この新
旧の各伝播時間差データの差が予め定めた基準時間差デ
ータより小さい場合に当該最新の伝播時間差データにか
かる測定値を正常データとして採用する第３のデータ処
理工程とを備えている、等の手法を採っている。これに
よって前述した目的を達成しようとするものである。
る超音波の伝播時間を測定したのち当該二方向における
超音波の伝播時間の差を算出すると共に、この算出され
た超音波の伝播時間差に基づいて前記被測定流体の流量
を定める超音波流量計の測定値処理方法において、被測
定流体の流れの順方向と逆方向の超音波の伝播時間差を
伝播時間差データとして記憶する第１のデータ処理工程
と、この記憶された伝播時間差データをそれ以前に記憶
された最新の伝播時間差データと比較してその差を求め
る第２のデータ処理工程とを備えている。更に、この新
旧の各伝播時間差データの差が予め定めた基準時間差デ
ータより小さい場合に当該最新の伝播時間差データにか
かる測定値を正常データとして採用する第３のデータ処
理工程とを備えている、等の手法を採っている。これに
よって前述した目的を達成しようとするものである。
以下、本発明の一実施例を第１図ないし第５図に基づい
て説明する。
て説明する。
まず、第１図は、管体１内に被測定流体が矢印２の方向
に流動している場合を示す。管体１には、被測定流体２
の上流と下流とに分かれ且つ一定の間隔をおいて、図に
示す如くその上方側と下方側にそれぞれ超音波送受波器
3A,3Bが装備されるようになっている。この超音波送受
波器3A,3Bには、その励振信号として送信回路４より送
信信号Ｔが繰り返し期間Ｓ毎に交互に送り込まれるよう
になっている。
に流動している場合を示す。管体１には、被測定流体２
の上流と下流とに分かれ且つ一定の間隔をおいて、図に
示す如くその上方側と下方側にそれぞれ超音波送受波器
3A,3Bが装備されるようになっている。この超音波送受
波器3A,3Bには、その励振信号として送信回路４より送
信信号Ｔが繰り返し期間Ｓ毎に交互に送り込まれるよう
になっている。
即ち、送信回路４は、切換回路５に対して所定周波数の
励振信号Ｔと切換回路５用の切換信号Ｓを出力する機能
を有している。切換回路５は、第２図に示す所定の繰り
返し周期Ｓのタイミングで切換作動し、一方の超音波送
受波器3Aが送信状態にあるときは他方の超音波送受波器
3Bを受信状態に設定するようになっている。管体１内の
斜めの点線Ｐは超音波の伝播経路を示す。
励振信号Ｔと切換回路５用の切換信号Ｓを出力する機能
を有している。切換回路５は、第２図に示す所定の繰り
返し周期Ｓのタイミングで切換作動し、一方の超音波送
受波器3Aが送信状態にあるときは他方の超音波送受波器
3Bを受信状態に設定するようになっている。管体１内の
斜めの点線Ｐは超音波の伝播経路を示す。
ここで、電気信号に変換され超音波送受波器3A又は3Bか
ら出力される受信信号Ｒは、切換回路５を介して受信回
路６へ送られる。
ら出力される受信信号Ｒは、切換回路５を介して受信回
路６へ送られる。
この受信回路６は、受信信号Ｒを入力したのちこれを増
幅するとともに、内蔵する零交差パルス発生部（図示せ
ず）によってパルス信号Ｒ′,R″を生成し出力する（第
２図及び第５図（２）参照）。このパルス信号Ｒ′,R″
は、前述した送信回路４からの出力信号である送信信号
Ｔとともにカウンタ回路７へ入力される。Ｃはカウンタ
回路７の出力を示す。即ち、このカウンタ回路７では、
送信信号Ｔと受信回路６の出力信号Ｒ′,R″とにより成
るゲート信号によって、まずクロックパルスＣ′が形成
され、このクロックパルスＣ′の計数値である計数デー
タがカウンタ出力Ｃとして演算回路８へ出力されるよう
になっている。第２図に、これら各信号及びそのタイミ
ングチャートを示す。
幅するとともに、内蔵する零交差パルス発生部（図示せ
ず）によってパルス信号Ｒ′,R″を生成し出力する（第
２図及び第５図（２）参照）。このパルス信号Ｒ′,R″
は、前述した送信回路４からの出力信号である送信信号
Ｔとともにカウンタ回路７へ入力される。Ｃはカウンタ
回路７の出力を示す。即ち、このカウンタ回路７では、
送信信号Ｔと受信回路６の出力信号Ｒ′,R″とにより成
るゲート信号によって、まずクロックパルスＣ′が形成
され、このクロックパルスＣ′の計数値である計数デー
タがカウンタ出力Ｃとして演算回路８へ出力されるよう
になっている。第２図に、これら各信号及びそのタイミ
ングチャートを示す。
ここでカウンタ出力Ｃは、被測定流体の順方向及び逆方
向の各超音波の伝播時間に係る情報を備えた信号となっ
ている。そして、これらの情報を入力した演算回路８
は、流量の演算のほか、流速及び積算流量等の種々の演
算をなし、しかるのちこれを表示手段40に出力して表示
し得るようになっている。
向の各超音波の伝播時間に係る情報を備えた信号となっ
ている。そして、これらの情報を入力した演算回路８
は、流量の演算のほか、流速及び積算流量等の種々の演
算をなし、しかるのちこれを表示手段40に出力して表示
し得るようになっている。
前述した演算回路８は、具体的には第３図に示すよう
に、入出力インタフェース回路（l/OIFC）8A、中央演算
装置（CPU）8B、プログラムが書き込まれている読み出
し専用メモリ（ROM）8C、データ記憶及びその他命令信
号等をメモリする書き込み，読み出し可能なメモリ（RA
M）8D及び演算の基準となるクロックパルスを出力する
クロック発振器（OSC）8E等を主要部としたマイクロコ
ンピュータから成る。そして、この演算回路８は、第１
図に示す機能が付され、カウンタ回路７より出力信号Ｃ
を入力し、同時にキーボード９からは演算開始に際して
必要な設定値等を入力して第４図に示すフローチャート
に従い所定の演算をし、その後、表示手段40にその演算
結果を出力するようになっている。
に、入出力インタフェース回路（l/OIFC）8A、中央演算
装置（CPU）8B、プログラムが書き込まれている読み出
し専用メモリ（ROM）8C、データ記憶及びその他命令信
号等をメモリする書き込み，読み出し可能なメモリ（RA
M）8D及び演算の基準となるクロックパルスを出力する
クロック発振器（OSC）8E等を主要部としたマイクロコ
ンピュータから成る。そして、この演算回路８は、第１
図に示す機能が付され、カウンタ回路７より出力信号Ｃ
を入力し、同時にキーボード９からは演算開始に際して
必要な設定値等を入力して第４図に示すフローチャート
に従い所定の演算をし、その後、表示手段40にその演算
結果を出力するようになっている。
次に、この演算回路８における具体的な信号処理の手順
について説明する。この演算回路８では、被測定流体の
流れの順方向と逆方向の超音波の伝播時間差を伝播時間
さデータとして記憶する第１のデータ処理工程と、この
記憶された伝播時間差データをそれ以前に記憶された最
新の伝播時間差データと比較してその差を求める第２の
データ処理工程と、この新旧の各伝播時間差データの差
が予め定めた基準時間差データより小さい場合に当該最
新の伝播時間差データにかかる測定値を正常データとし
て採用する第３のデータ処理工程とを備えている。
について説明する。この演算回路８では、被測定流体の
流れの順方向と逆方向の超音波の伝播時間差を伝播時間
さデータとして記憶する第１のデータ処理工程と、この
記憶された伝播時間差データをそれ以前に記憶された最
新の伝播時間差データと比較してその差を求める第２の
データ処理工程と、この新旧の各伝播時間差データの差
が予め定めた基準時間差データより小さい場合に当該最
新の伝播時間差データにかかる測定値を正常データとし
て採用する第３のデータ処理工程とを備えている。
そして、これらの各工程は、以下に示す各構成及びその
作用をもって遂行されるようになっている。以下、これ
を詳述する。
作用をもって遂行されるようになっている。以下、これ
を詳述する。
第１図において、測定データ入力手段10に入力されるカ
ウンタ出力Ｃは、被測定流体の順方向の超音波伝播時間
を表す信号Td(i+l)と同じく逆方向の超音波伝播時間を
表す信号Tu(i+l)の両方のデータを有している。ここ
で、「ｉ＝0,1,2,3,……,k,……ｎ」であり、また（ｉ
＋１）は繰り返し周期の（ｉ＋１）番目の超音波発振及
び受信の回数を示す。
ウンタ出力Ｃは、被測定流体の順方向の超音波伝播時間
を表す信号Td(i+l)と同じく逆方向の超音波伝播時間を
表す信号Tu(i+l)の両方のデータを有している。ここ
で、「ｉ＝0,1,2,3,……,k,……ｎ」であり、また（ｉ
＋１）は繰り返し周期の（ｉ＋１）番目の超音波発振及
び受信の回数を示す。
このカウンタ出力ＣすなわちTd(i+l)及びTu(i+l)は、順
方向及び逆方向の繰り返し期間ごとに入力されて記憶手
段11に記憶される。この記憶手段11には伝播時間差算定
部12が併設されている。この伝播時間差算定部12は、記
憶手段11に一時的に記憶されるデータTd(i+l)とTu(i+l)
を読み出してその伝播時間差データΔT(i+l)を算出する
ようになっている。この伝播時間差データΔT(i+l)は、
Td(i+l)とTu(i+l)とが正常データである場合には記憶手
段11に正式に記憶される。記憶手段11で記憶されるべき
伝播時間差データΔT(i+l)は、時間差比較判定手段13に
よって正常データか否かが判断される。ここで正常デー
タと判断された伝播時間差データΔT(i+l)は、次の伝播
時間差データΔT(i+2)又はΔT(i+k)が正常データと判断
されるまで正式に記憶手段11に記憶される。
方向及び逆方向の繰り返し期間ごとに入力されて記憶手
段11に記憶される。この記憶手段11には伝播時間差算定
部12が併設されている。この伝播時間差算定部12は、記
憶手段11に一時的に記憶されるデータTd(i+l)とTu(i+l)
を読み出してその伝播時間差データΔT(i+l)を算出する
ようになっている。この伝播時間差データΔT(i+l)は、
Td(i+l)とTu(i+l)とが正常データである場合には記憶手
段11に正式に記憶される。記憶手段11で記憶されるべき
伝播時間差データΔT(i+l)は、時間差比較判定手段13に
よって正常データか否かが判断される。ここで正常デー
タと判断された伝播時間差データΔT(i+l)は、次の伝播
時間差データΔT(i+2)又はΔT(i+k)が正常データと判断
されるまで正式に記憶手段11に記憶される。
時間差比較判定手段13は、新旧時間差データを比較する
時間差比較演算部13Aと、この時間差比較演算部13Aの出
力である新旧伝播時間差データの差に対する正常か異常
かの判定基準値Ｇを出力する基準設定部13Bと、基準値
Ｇと新旧伝播時間差データの差とを比較して後述する所
定の制御信号を出力する比較判定部13Cとにより構成さ
れている。
時間差比較演算部13Aと、この時間差比較演算部13Aの出
力である新旧伝播時間差データの差に対する正常か異常
かの判定基準値Ｇを出力する基準設定部13Bと、基準値
Ｇと新旧伝播時間差データの差とを比較して後述する所
定の制御信号を出力する比較判定部13Cとにより構成さ
れている。
これを更に詳述すると、まず時間差比較演算部13Aは、
記憶手段11で記憶されるべき伝播時間差データΔT(i+l)
がそれ以前に記憶手段11に記憶されている正常出力ΔT
(i)とほぼ等しいか否かを比較する。
記憶手段11で記憶されるべき伝播時間差データΔT(i+l)
がそれ以前に記憶手段11に記憶されている正常出力ΔT
(i)とほぼ等しいか否かを比較する。
このため、時間差比較演算部13Aは、記憶手段11から当
該伝播時間差データΔT(i+l)とそれ以前に記憶されてい
る伝播時間差データΔT(i)とを読み出して両者を比較
し、その差を比較判定部13Cへ出力する。比較判定部13C
は、時間差比較演算部13Aでの演算結果「｜ΔT(i+l)−
ΔT(i)｜」を基準値設定部13Bから入力される基準値Ｇ
と比較し、 ｜ΔT(i+l)−ΔT(i)｜≧Ｇ のときは異常データとしてΔT(i+l)の書き込みを中止せ
しめる書き込み中止信号を記憶手段11に出力するととも
に、後述する異常値用のカウンタ20Aを歩進せしめる歩
進信号を出力する機能を有している。
該伝播時間差データΔT(i+l)とそれ以前に記憶されてい
る伝播時間差データΔT(i)とを読み出して両者を比較
し、その差を比較判定部13Cへ出力する。比較判定部13C
は、時間差比較演算部13Aでの演算結果「｜ΔT(i+l)−
ΔT(i)｜」を基準値設定部13Bから入力される基準値Ｇ
と比較し、 ｜ΔT(i+l)−ΔT(i)｜≧Ｇ のときは異常データとしてΔT(i+l)の書き込みを中止せ
しめる書き込み中止信号を記憶手段11に出力するととも
に、後述する異常値用のカウンタ20Aを歩進せしめる歩
進信号を出力する機能を有している。
また、この比較判定部13Cは、時間差比較演算部11Aでの
演算結果が基準値Ｇより小のとき、即ち ｜ΔT(i+l)−ΔT(i)｜＜Ｇ のときは正常データとしてΔT(i+1)の書き込みを指令す
るための記憶指令信号を記憶手段11へ出力し、同時に、
異常値用のカウンタ20Aに対するクリア信号及び流速流
量演算部30に対する演算指令信号を各々出力する機能を
有している。
演算結果が基準値Ｇより小のとき、即ち ｜ΔT(i+l)−ΔT(i)｜＜Ｇ のときは正常データとしてΔT(i+1)の書き込みを指令す
るための記憶指令信号を記憶手段11へ出力し、同時に、
異常値用のカウンタ20Aに対するクリア信号及び流速流
量演算部30に対する演算指令信号を各々出力する機能を
有している。
更に、比較判定部13Cは、外部からの指令によって基準
値ＧをＧ′若しくはＧ″に自動変更する機能をも有して
いる（但し、Ｇ＜Ｇ′＜Ｇ″）。
値ＧをＧ′若しくはＧ″に自動変更する機能をも有して
いる（但し、Ｇ＜Ｇ′＜Ｇ″）。
時間差比較判定手段13の比較判定部13Cに、流速変化判
定手段20が併設されている。この流速変化判定手段20
は、異常値の連続検出回数を計数するカウンタ20Aと、
このカウンタ20Aの計数値が基準回数値Ｈを越えた場合
に当該最新の異常データの次に得られる測定値を流速変
化に伴う正常データとして記憶するために，基準値Ｇを
Ｇ′又はＧ″に変更するための基準値変更指令を前術し
た比較判定部13Cに対し出力するとともに、カウンタ20A
にクリア信号を出力する異常回数比較部20Bと、この異
常回数比較部20Bに基準回数値Ｈに係る信号を送り込む
基準回数設定部20Cとにより構成されている。
定手段20が併設されている。この流速変化判定手段20
は、異常値の連続検出回数を計数するカウンタ20Aと、
このカウンタ20Aの計数値が基準回数値Ｈを越えた場合
に当該最新の異常データの次に得られる測定値を流速変
化に伴う正常データとして記憶するために，基準値Ｇを
Ｇ′又はＧ″に変更するための基準値変更指令を前術し
た比較判定部13Cに対し出力するとともに、カウンタ20A
にクリア信号を出力する異常回数比較部20Bと、この異
常回数比較部20Bに基準回数値Ｈに係る信号を送り込む
基準回数設定部20Cとにより構成されている。
流速流量演算部30は、時間差比較判定手段13から演算指
令信号が出力された場合に作動し、記憶手段11から送り
込まれる伝播時間差データに基づいて直ちに所定の演算
を開始し、当該伝播時間差データΔT(i+l)等に係る流速
および流量等を算出し、その結果を表示手段40に出力し
て表示せしめる機能を有している。
令信号が出力された場合に作動し、記憶手段11から送り
込まれる伝播時間差データに基づいて直ちに所定の演算
を開始し、当該伝播時間差データΔT(i+l)等に係る流速
および流量等を算出し、その結果を表示手段40に出力し
て表示せしめる機能を有している。
次に、第４図に示すフローチャートに基づいて、前述し
た演算回路８の全体的動作について説明する。
た演算回路８の全体的動作について説明する。
まず、ステップ200においては、第１図に示す測定デー
タ入力手段10にてカウンタ出力Ｃ即ち順方向及び逆方向
の各測定データTd(i+l)，Tu(i+l)を入力し、次にステッ
プ202で、入力データTd(i+l)，Tu(i+l)から伝播時間差
ΔTu(i+l)を算出しステップ204に進む。
タ入力手段10にてカウンタ出力Ｃ即ち順方向及び逆方向
の各測定データTd(i+l)，Tu(i+l)を入力し、次にステッ
プ202で、入力データTd(i+l)，Tu(i+l)から伝播時間差
ΔTu(i+l)を算出しステップ204に進む。
ステップ204では、この伝播時間差ΔTu(i+l)と前回の処
理により記憶手段11に（実際にはRAM8D）に記憶された
伝播時間差ΔT(i)とを比較してその差を求め、その差即
ち「｜ΔT(i+l)−ΔT(i)｜」が予めキーボード９（第３
図参照）から入力され設定される基準値Ｇと比較され
る。そして、前述した如く、新旧の伝播時間差データの
差が基準値Ｇより小さい場合には当該最新の伝播時間差
データに係る測定値を正常データと判断しステップ206
へ進み、一方、それ以外の場合はすべて異常データと判
断してステップ240へ進む。
理により記憶手段11に（実際にはRAM8D）に記憶された
伝播時間差ΔT(i)とを比較してその差を求め、その差即
ち「｜ΔT(i+l)−ΔT(i)｜」が予めキーボード９（第３
図参照）から入力され設定される基準値Ｇと比較され
る。そして、前述した如く、新旧の伝播時間差データの
差が基準値Ｇより小さい場合には当該最新の伝播時間差
データに係る測定値を正常データと判断しステップ206
へ進み、一方、それ以外の場合はすべて異常データと判
断してステップ240へ進む。
このため、入力したデータΔTd(i+l)とΔTu(i+l)そのも
のがそれ以前に入力されたデータΔTd(i)及びΔTu(i)と
著しく異なっていても、本実施例ではその差ΔT(i+l)に
著しい変化がない限りすべて正常データとして取り扱
い、これがため測定データの内の正常データとしての採
用確率が著しく多くなり、測定精度の向上及び測定時間
の短縮を十分に図り得るという利点が生じている。
のがそれ以前に入力されたデータΔTd(i)及びΔTu(i)と
著しく異なっていても、本実施例ではその差ΔT(i+l)に
著しい変化がない限りすべて正常データとして取り扱
い、これがため測定データの内の正常データとしての採
用確率が著しく多くなり、測定精度の向上及び測定時間
の短縮を十分に図り得るという利点が生じている。
即ち、入力データが、ステップ204で正常データと判断
されると、ステップ206では入力データTd(i+l)，T
u(i+l)を記憶（RAM8Dに書き込み）してステップ208へ進
み、このステップ208で、前述した如く異常データの連
続測定回数を計数するカウンタ20AのカウントＫを「Ｋ
＝０」とし、その後ステップ210にてΔT(i+l)を記憶す
る。そして、ステップ212ないしステップ216にて、当該
データΔT(i+l)に基づいて流速及び流量を算出してこれ
を補正し、続いて全体の積算流量を計算する等の処理の
データ処理が成される。これら各ステップで処理された
信号はステップ218にて表示手段40を駆動表示するため
に使用され、これによって正常データとされた場合の一
サイクルが終了する。以下同様のことが繰り返される。
されると、ステップ206では入力データTd(i+l)，T
u(i+l)を記憶（RAM8Dに書き込み）してステップ208へ進
み、このステップ208で、前述した如く異常データの連
続測定回数を計数するカウンタ20AのカウントＫを「Ｋ
＝０」とし、その後ステップ210にてΔT(i+l)を記憶す
る。そして、ステップ212ないしステップ216にて、当該
データΔT(i+l)に基づいて流速及び流量を算出してこれ
を補正し、続いて全体の積算流量を計算する等の処理の
データ処理が成される。これら各ステップで処理された
信号はステップ218にて表示手段40を駆動表示するため
に使用され、これによって正常データとされた場合の一
サイクルが終了する。以下同様のことが繰り返される。
一方、入力データが異常データと判断されると、当該入
力データは記憶されることなくステップ240に進み、異
常データの回数カウントＫに１を加え（Ｋ＝Ｋ＋1,初期
値Ｋ＝０）、その後、ステップ242へ進む。
力データは記憶されることなくステップ240に進み、異
常データの回数カウントＫに１を加え（Ｋ＝Ｋ＋1,初期
値Ｋ＝０）、その後、ステップ242へ進む。
このステップ242では、異常データの連続計数値即ちカ
ウント数Ｋが基準回数設定部20C（具体的にはキーボー
ド９）により設定された基準値Ｈより大きいか否かが判
断される。ここで、「Ｋ＜Ｈ」であればステップ200へ
戻り、次の伝播時間に係るデータTd(i+2)，Tu(i+2)を入
力する。一方、「Ｋ＞Ｈ」であればそのままステップ24
4に進む。このステップ244では、伝播時間差データΔT
(i+l)を記憶手段11（RAM8D）に書き込んだのちステップ
246に進む。
ウント数Ｋが基準回数設定部20C（具体的にはキーボー
ド９）により設定された基準値Ｈより大きいか否かが判
断される。ここで、「Ｋ＜Ｈ」であればステップ200へ
戻り、次の伝播時間に係るデータTd(i+2)，Tu(i+2)を入
力する。一方、「Ｋ＞Ｈ」であればそのままステップ24
4に進む。このステップ244では、伝播時間差データΔT
(i+l)を記憶手段11（RAM8D）に書き込んだのちステップ
246に進む。
このステップ246では異常値用のカウント数Ｋを「Ｋ＝
０」とし、次のステップ248で比較判定部13B（第１図参
照）内における伝播時間差基準値ＧをＧ′（但しＧ′＞
Ｇ）と設定し、ステップ200へ戻る。これにより、次に
入力されるデータTd(i+2)，Tu(i+2)を、流速変化に伴う
正常データとして処理し得る状態が設定される。
０」とし、次のステップ248で比較判定部13B（第１図参
照）内における伝播時間差基準値ＧをＧ′（但しＧ′＞
Ｇ）と設定し、ステップ200へ戻る。これにより、次に
入力されるデータTd(i+2)，Tu(i+2)を、流速変化に伴う
正常データとして処理し得る状態が設定される。
本発明は以上のように構成され機能するので、これによ
ると、受信信号の全体（順方向と逆方向）の感度が低下
して順方向と逆方向の各受信時間差が同時に大幅にずれ
た場合であってもその差に著しい変化がない限り，また
新旧の各伝播時間差データの差が予め定めた基準値より
小さい限りにおいては全て正常データとして採用するこ
とが可能となり、これがため測定データに対する採用率
が著しく多くなり、従って測定精度の向上および測定時
間の短縮を図ることが可能となり、従来、全て一律に異
常データとして扱っていた「感度低下に伴う検出時間の
ずれた受信信号」であっても、その殆どを有効な正常デ
ータとして取り扱うことが可能となり、従って、例えば
気泡を多く含んで管内を流動する流体の流速及び流量の
測定に際しても、気泡の全くない場合と同様に充分これ
に対応することができ、同時に、新旧の時間差データの
差が予め定めた基準値より大きい場合には、当該最新の
伝播時間差データにかかる測定データを採用しないこと
から、順方向と逆方向の超音波の伝播時間が大幅に異な
るものについては個々にチェックすることなく異常デー
タとして破棄することが可能となり、この結果、異常性
を帯びた測定データが入り込むのをほぼ完全に排除する
ことができ、これにより、比較的短時間に信頼性ある多
くの測定データを得ることができ、従って、従来例に比
較して測定精度の著しい向上および測定時間の短縮を図
り得るという従来にない優れた超音波流量計の測定値処
理方法およびその装置を提供することができる。
ると、受信信号の全体（順方向と逆方向）の感度が低下
して順方向と逆方向の各受信時間差が同時に大幅にずれ
た場合であってもその差に著しい変化がない限り，また
新旧の各伝播時間差データの差が予め定めた基準値より
小さい限りにおいては全て正常データとして採用するこ
とが可能となり、これがため測定データに対する採用率
が著しく多くなり、従って測定精度の向上および測定時
間の短縮を図ることが可能となり、従来、全て一律に異
常データとして扱っていた「感度低下に伴う検出時間の
ずれた受信信号」であっても、その殆どを有効な正常デ
ータとして取り扱うことが可能となり、従って、例えば
気泡を多く含んで管内を流動する流体の流速及び流量の
測定に際しても、気泡の全くない場合と同様に充分これ
に対応することができ、同時に、新旧の時間差データの
差が予め定めた基準値より大きい場合には、当該最新の
伝播時間差データにかかる測定データを採用しないこと
から、順方向と逆方向の超音波の伝播時間が大幅に異な
るものについては個々にチェックすることなく異常デー
タとして破棄することが可能となり、この結果、異常性
を帯びた測定データが入り込むのをほぼ完全に排除する
ことができ、これにより、比較的短時間に信頼性ある多
くの測定データを得ることができ、従って、従来例に比
較して測定精度の著しい向上および測定時間の短縮を図
り得るという従来にない優れた超音波流量計の測定値処
理方法およびその装置を提供することができる。
第１図は本発明の一実施例を含む超音波流量計の全体的
構成を示すブロック図、第２図は第１図の切換信号及び
送受信信号等のタイミングを示す説明図、第３図は第１
の演算回路部分のハード構成を示すブロック図、第４図
は第１図の演算回路部分の信号処理の手順を示すフロー
チャート、第５図（１）（２）（３）（４）は各々検出
された各種受信波形の具体例及びそれに伴う受信信号の
発生との関係等を示す説明図である。 11……記憶手段、12……伝播時間差算定部、13A……時
間差比較演算部、13B……基準値設定部、13C……比較判
定部、30……流量演算部としての流速流量演算部。
構成を示すブロック図、第２図は第１図の切換信号及び
送受信信号等のタイミングを示す説明図、第３図は第１
の演算回路部分のハード構成を示すブロック図、第４図
は第１図の演算回路部分の信号処理の手順を示すフロー
チャート、第５図（１）（２）（３）（４）は各々検出
された各種受信波形の具体例及びそれに伴う受信信号の
発生との関係等を示す説明図である。 11……記憶手段、12……伝播時間差算定部、13A……時
間差比較演算部、13B……基準値設定部、13C……比較判
定部、30……流量演算部としての流速流量演算部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 美明 東京都大田区南蒲田２丁目16番46号 株式 会社東京計器内 (72)発明者 小松 敏男 東京都大田区南蒲田２丁目16番46号 株式 会社東京計器内
Claims (2)
- 【請求項１】被測定流体の流れの順方向と逆方向におけ
る超音波の伝播時間を測定したのち当該二方向における
超音波の伝播時間の差を算出すると共に、この算出され
た超音波の伝播時間差に基づいて前記被測定流体の流量
を定める超音波流量計の測定値処理方法において、 前記被測定流体の流れの順方向と逆方向の超音波の伝播
時間差を伝播時間差データとして記憶する第１のデータ
処理工程と、 この記憶された伝播時間差データをそれ以前に記憶され
た最新の伝播時間差データと比較してその差を求める第
２のデータ処理工程と、 この新旧の各伝播時間差データの差が予め定めた基準時
間差データより小さい場合に当該最新の伝播時間差デー
タにかかる測定値を正常データとして採用する第３のデ
ータ処理工程とを備えていることを特徴とした超音波流
量計の測定値処理方法。 - 【請求項２】被測定流体の流れの順方向と逆方向におけ
る超音波の伝播時間を測定したのち当該二方向における
超音波の伝播時間の差を算定する伝播時間差算定部と、
この伝播時間差算定部にて得られる時間差データに基づ
いて所定の演算を行い当該被測定流体の流量を算出する
流量演算部とを備えた超音波流量計の測定値処理装置に
おいて、 前記伝播時間差算定部と流量演算部との間に、当該伝播
時間差算定部での算定結果を記憶する記憶手段を装備す
るとともに、 この記憶手段に入力される最新の時間差データがそれ以
前に算出され記憶されている時間差データにほぼ等しい
か否かを比較する時間差比較演算部と、この時間差比較
演算部の演算結果を予め別に定めた基準値と比較して当
該測定データが正常か否かを判定し，当該測定データが
正常データである場合に前記流量演算部に演算指令信号
を出力する比較判定部とを前記記憶手段に併設したこと
を特徴とする超音波流量計の測定値処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61023426A JPH073347B2 (ja) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | 超音波流量計の測定値処理方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61023426A JPH073347B2 (ja) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | 超音波流量計の測定値処理方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62180220A JPS62180220A (ja) | 1987-08-07 |
| JPH073347B2 true JPH073347B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=12110178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61023426A Expired - Fee Related JPH073347B2 (ja) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | 超音波流量計の測定値処理方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073347B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011064519A (ja) * | 2009-09-16 | 2011-03-31 | Panasonic Corp | 流体の流れ計測装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57116219A (en) * | 1981-01-10 | 1982-07-20 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Ultrasonic flowmeter |
-
1986
- 1986-02-05 JP JP61023426A patent/JPH073347B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011064519A (ja) * | 2009-09-16 | 2011-03-31 | Panasonic Corp | 流体の流れ計測装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62180220A (ja) | 1987-08-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4425805A (en) | Respiration flowmeter | |
| US7096135B2 (en) | Method and system for calculating the transit time of an ultrasonic pulse | |
| US4081603A (en) | Position coordinate determination device | |
| US4028938A (en) | Acoustical flow meter | |
| US6625549B1 (en) | Equipment specifying system | |
| JPH06148003A (ja) | 超音波を用いた温度測定装置 | |
| WO1998014775A1 (en) | Method of determining a characteristic of a fluid | |
| EP0716301B1 (en) | High resolution measurement of a thickness using ultrasound | |
| JPH073346B2 (ja) | 超音波流量計の測定値処理方法 | |
| JPH073348B2 (ja) | 超音波流量計の測定値処理方法およびその装置 | |
| EP0051293B1 (en) | Respiration flowmeter | |
| JP3781485B2 (ja) | 超音波流量計 | |
| JPH073347B2 (ja) | 超音波流量計の測定値処理方法およびその装置 | |
| JP3727097B2 (ja) | 超音波流量計 | |
| JP3958886B2 (ja) | 超音波流量計 | |
| JP3957902B2 (ja) | 波高測定装置 | |
| JP3622613B2 (ja) | 超音波流量計 | |
| JP2001012981A (ja) | 流量計 | |
| JPH0563169B2 (ja) | ||
| SU1698648A1 (ru) | Ультразвуковой уровнемер | |
| JPH054004B2 (ja) | ||
| JPS5870132A (ja) | 超音波流量計 | |
| JPH0534193A (ja) | 超音波送受波装置 | |
| JPS62145117A (ja) | 多点用超音波式測定装置 | |
| JPH08233842A (ja) | 速度検出装置およびその異常検出方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |