JPS6022625A - 超音波検出式カルマン渦流速計 - Google Patents
超音波検出式カルマン渦流速計Info
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- JPS6022625A JPS6022625A JP58129551A JP12955183A JPS6022625A JP S6022625 A JPS6022625 A JP S6022625A JP 58129551 A JP58129551 A JP 58129551A JP 12955183 A JP12955183 A JP 12955183A JP S6022625 A JPS6022625 A JP S6022625A
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- Japan
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- wave
- circuit
- karman vortex
- delayed
- signal
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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
- G01F1/05—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 using mechanical effects
- G01F1/20—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 using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/32—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 using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
- G01F1/325—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl
- G01F1/3282—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl for detecting variations in infrasonic, sonic or ultrasonic waves, due to modulation by passing through the swirling fluid
-
- 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
- G01F1/05—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 using mechanical effects
- G01F1/20—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 using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/32—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 using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
- G01F1/325—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl
- G01F1/3287—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl circuits therefor
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (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】
本発明は超音波検出式のカルマン渦流速計の改良に関す
るものである。流体の流れの中に置いた物体により、そ
の物体の下流側に流体の流量又は流速に応じたカルマン
渦列が発生し、該カルマン渦を検出することによりその
流体の離散又は流速を測定できる。
るものである。流体の流れの中に置いた物体により、そ
の物体の下流側に流体の流量又は流速に応じたカルマン
渦列が発生し、該カルマン渦を検出することによりその
流体の離散又は流速を測定できる。
従来、カルマン渦の検出には超音波を用い、カルマン渦
への発信超音波と該渦を通過して受信した受信超音波と
の平均位相差を一定にする為に。
への発信超音波と該渦を通過して受信した受信超音波と
の平均位相差を一定にする為に。
この平均位相差を直流電圧としてとらえ、それによって
超音波発生周波数または受信波の遅延等をｆｌｉｌｌ
ｍｌすることが行われていた。しかし、この従来の流速
８Ｉは、制御検出入力及び制御出力がアナログ信号であ
るため、回路が複雑であ！ｌｌまた信頼性が低かった。
超音波発生周波数または受信波の遅延等をｆｌｉｌｌ
ｍｌすることが行われていた。しかし、この従来の流速
８Ｉは、制御検出入力及び制御出力がアナログ信号であ
るため、回路が複雑であ！ｌｌまた信頼性が低かった。
本発明は上記従来の流速計の欠点を解決するもので、制
御系の全てにデソタル信号を用い調整個所金魚くし、回
路構成を単純なものにし且つ、カルマン渦検出の信頼性
を高めた超音波カルマン渦流速計を得ることを目的にす
る。
御系の全てにデソタル信号を用い調整個所金魚くし、回
路構成を単純なものにし且つ、カルマン渦検出の信頼性
を高めた超音波カルマン渦流速計を得ることを目的にす
る。
次に本発明の一実施例を添１イＪ図面に従ってぶ１明す
る。第１図は本発明の流速計のカルマンｉｔ！’！＋検
出の回路図を示す全体のブロック図であり、カル１ン渦
検出用七ンサ〜部本体Ｊは、流体用層・２に流体の流れ
に直角になるよう設置したカルマン渦発生体である柱３
と、その下流側でカルマン渦を挾む位置に対称に設置し
た超音波送信１’ｌ’ｌマイク４及び受信用マイク５か
ら４１“ｑ成されている。
る。第１図は本発明の流速計のカルマンｉｔ！’！＋検
出の回路図を示す全体のブロック図であり、カル１ン渦
検出用七ンサ〜部本体Ｊは、流体用層・２に流体の流れ
に直角になるよう設置したカルマン渦発生体である柱３
と、その下流側でカルマン渦を挾む位置に対称に設置し
た超音波送信１’ｌ’ｌマイク４及び受信用マイク５か
ら４１“ｑ成されている。
超音波送受信及び制御回路は、」−記七ンー！ｊ−−＋
Ｘｌ！本体１全挾んで超音波の基準波発振回路６と受４
Ｇ回路７．遅延波発生回路８、遅延波選択制御回路９、
遅延波選択回路ｉｎ、ＡＮＤ回路１１、及びＩＪ−パス
フィルター１２から構成されている。該基準波発振回路
６は上記超音波送信用マイク１に接し”じすると共に該
遅延波選択制御回路９及び該ＡＮＤ回路に各々接続して
いる。上記超音波受信用マイク５は該受信回路７に接続
し、該受信回路７は該遅延波発生回路８に接続している
、該遅延波発生回路８は遅延波選択回路１０に接続して
ｂ及びＣの信号を送ジ且つ、上記基準波発振回路６から
接続している上記遅延波選択制御回路９も該遅延波選択
回路１０に１妾続している。該遅延波選択回路１０は該
遅延波選択制御回路９に接続しループを構成すると共に
、上記基準波発振回路６から接続している上記ＡＮＤ回
路１１に接続している。該Ａ Ｎ ’Ｄ回路１１は、抵
抗１：３とコンデンサ−１４から構成されるローパスフ
ィルター１２に接続している。
Ｘｌ！本体１全挾んで超音波の基準波発振回路６と受４
Ｇ回路７．遅延波発生回路８、遅延波選択制御回路９、
遅延波選択回路ｉｎ、ＡＮＤ回路１１、及びＩＪ−パス
フィルター１２から構成されている。該基準波発振回路
６は上記超音波送信用マイク１に接し”じすると共に該
遅延波選択制御回路９及び該ＡＮＤ回路に各々接続して
いる。上記超音波受信用マイク５は該受信回路７に接続
し、該受信回路７は該遅延波発生回路８に接続している
、該遅延波発生回路８は遅延波選択回路１０に接続して
ｂ及びＣの信号を送ジ且つ、上記基準波発振回路６から
接続している上記遅延波選択制御回路９も該遅延波選択
回路１０に１妾続している。該遅延波選択回路１０は該
遅延波選択制御回路９に接続しループを構成すると共に
、上記基準波発振回路６から接続している上記ＡＮＤ回
路１１に接続している。該Ａ Ｎ ’Ｄ回路１１は、抵
抗１：３とコンデンサ−１４から構成されるローパスフ
ィルター１２に接続している。
該「１−ノぞスフイルター１２の出力端はカルマン渦出
力端になっている。
力端になっている。
上記基準波発振回路６で作られた超音波の基準波は超音
波送信マイク４から受信マイク５に伝わる間（Ｃカルマ
ン波及びその他の原因による位相変調を受ける。該受信
マイク５で受信された超音波受信波は受信回路７でデジ
タル化され、該デジタル化された信号は遅延波発生回路
８に入９遅延波発生の処理を受け、第１図の実施例では
ｌ）が受信波そのまま、またＣがｂの受信波に対して９
０°の位相遅れをもった遅延波として遅延波選択回路１
０に入力される。該遅延波選択回路１０１’ｊ電源投入
後遅延波発生回路８からの受信波す又は遅延波Ｃを選び
信号ｄとして遅延波選択制御回路９及びＡＮＤ回路１１
に送る。該遅延波選択制御回路９はＡＮＤ回路全備えて
おり、遅延波選択回路ｉ。
波送信マイク４から受信マイク５に伝わる間（Ｃカルマ
ン波及びその他の原因による位相変調を受ける。該受信
マイク５で受信された超音波受信波は受信回路７でデジ
タル化され、該デジタル化された信号は遅延波発生回路
８に入９遅延波発生の処理を受け、第１図の実施例では
ｌ）が受信波そのまま、またＣがｂの受信波に対して９
０°の位相遅れをもった遅延波として遅延波選択回路１
０に入力される。該遅延波選択回路１０１’ｊ電源投入
後遅延波発生回路８からの受信波す又は遅延波Ｃを選び
信号ｄとして遅延波選択制御回路９及びＡＮＤ回路１１
に送る。該遅延波選択制御回路９はＡＮＤ回路全備えて
おり、遅延波選択回路ｉ。
によって選ばれた信号ｄと基準波発振回路６からの基準
信号ａｉ常に監視し、基準信号ａの立ち上り及び立ち下
がシと信号ｄの立ち上りについてＡＮＤ回路が成立する
と、即ち上記両信号入力が同時に加えられたときだけ出
力’ｔＪＥｉえ、つ捷υ信号ｄと基準信号ａの遅れが０
０又はＩ２Ｏ３の正又は負の整数倍でるるとき上記遅延
波選択回路１ｏｖｃ信号を送り、該遅延波選択回路】０
は今まで遅延波選択制御回路９及びＡＮＤ回路１１に送
っていた受信波すの信号又は該受信波すに対して９ （
＋’の位相遅れをもった遅延波Ｃの信号を今寸でのもの
と異ったものとづ−る。
信号ａｉ常に監視し、基準信号ａの立ち上り及び立ち下
がシと信号ｄの立ち上りについてＡＮＤ回路が成立する
と、即ち上記両信号入力が同時に加えられたときだけ出
力’ｔＪＥｉえ、つ捷υ信号ｄと基準信号ａの遅れが０
０又はＩ２Ｏ３の正又は負の整数倍でるるとき上記遅延
波選択回路１ｏｖｃ信号を送り、該遅延波選択回路】０
は今まで遅延波選択制御回路９及びＡＮＤ回路１１に送
っていた受信波すの信号又は該受信波すに対して９ （
＋’の位相遅れをもった遅延波Ｃの信号を今寸でのもの
と異ったものとづ−る。
つまり、信号ｄと基準信号ａとにより回路が形成され上
記ＡＮＤ回路１１から出された信号Ｃのルベルが０°又
は１８０°の幅を持たないように、」−記遅延波選択制
御回路９ｔｄ：上記遅延波選択回１０によって信号す又
はＣのどちらかを選択して信号ｄとして送るという位Ａ
［１制御ヲ行っている。
記ＡＮＤ回路１１から出された信号Ｃのルベルが０°又
は１８０°の幅を持たないように、」−記遅延波選択制
御回路９ｔｄ：上記遅延波選択回１０によって信号す又
はＣのどちらかを選択して信号ｄとして送るという位Ａ
［１制御ヲ行っている。
第２図の信号のタイミング図に示しである通り、信号ａ
、ｂ、ｃのデユーティ−比が５０％でカルマン渦による
信号ｅのルベルの幅△Ｐの変化が０°を超え９０°未満
であれば」二記の制御によりカルマン渦の検出ができる
。該信号ｅは第１図に図示の通りロー・ぐスフイルター
１２を介して検出したカルマン渦出力端子に送られ流速
計の流速測定に用いられる。
、ｂ、ｃのデユーティ−比が５０％でカルマン渦による
信号ｅのルベルの幅△Ｐの変化が０°を超え９０°未満
であれば」二記の制御によりカルマン渦の検出ができる
。該信号ｅは第１図に図示の通りロー・ぐスフイルター
１２を介して検出したカルマン渦出力端子に送られ流速
計の流速測定に用いられる。
上記の曲シ、本発明は制御系にデヅタルＩＣを月１いて
いるため回路構成全非常に単純なものにし且つ、調整個
所を無くしたものであり、カルマン渦検出に高い信頼１
９ミを有する優れた効果を有するものである。
いるため回路構成全非常に単純なものにし且つ、調整個
所を無くしたものであり、カルマン渦検出に高い信頼１
９ミを有する優れた効果を有するものである。
図面は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は本
発明の流速詣のカルマン渦検出の回路図であり、第２図
は信号の゛タイミング図でちる。 符号の説明 １・・・カルマン渦検出用センサー部本体２・・・流体
用管 ３・・カルマン渦発生体４・・・超音波送信用マ
イク ５・・・受信用マイクロ・・・基準波発振回路
７・・・受信回路８・・・遅延波発生回路 ９・・・遅
延波選択制御回路１０・・・遅延波選択回路 １１・・
・ＡＮＤ回路１２・・・ローパスフィルター１３・・・
抵抗１４・・・コンデンサー 特許出願人 久保田鉄工株式会社 クピタトレーン株式会社 手続補正書 昭和５８年１０月２１日 特許庁長官 名 杉 和 夫 殿 １、事件の表示 特許１１１５８ １２９５５１号２、
発明の名称 超音波検出式カルマン渦流速計３、補正を
する者 事ｆ［との関係 １寺ｈ′ｌ出願人 大阪府大阪市浪速区敷津東１丁目２番４７号久保ＩＩＩ
ｖＮ工株式会社 代表取締役社長 三 野 重 和 ほか１名 ４、代理人 ５、補正命令の日４＝Ｊ 自発補正 ６、補正の対象 明細内の「特許請求の範囲」の欄特許
請求の範囲 １、カルマン渦の発生周期を超音波ビームの位相変調と
して検出するために、受信超音波のカルマン渦以外によ
る位相変調の成分をカルマン６′＾による位相変調成分
が復調できる程度に除去し、受信波と、受信波と比較づ
る為の基準波との間の位相差を制御するカルマン渦流速
計にＪ３いて、受信波と、受信波に対して位相遅れをも
った何種類かの遅延波を作り、基準波と受信波又は遅延
波のそれぞれの立ち上り、立ち下り部分がＩｌいに重な
らないように、遅延波を選択することによって位相差を
制御することを特徴どりる超音波検出式カルマン渦流速
計。 ２、流体用管に設置したカルマン渦発生体とその下流に
設置した超音波送受信用マイクとから４：’２成される
カルマン渦検出用しン１ノ一部本体キＩＬびに、該超音
波送信用マイクに接続りる基Ｑｊｉ波発振回路、該受信
用マイクに接続する受信回路、該受信回路と接続する遅
延波発生回路、該基準波発振回路と各々接続づる遅延波
選択ｆｌ＋’Ｊ陣回路及びΔＮ ＋）回路、該遅延波発
生回路と接続し且つ、該遅延波選択制御回路とループを
形成づる様接続すると共に上記ＡＮＤ回路に接続する遅
延波選択回路、及び該ＡＮＤ回路と接続するローパスフ
ィルターとから４苺成される回路とから成る超音波検出
式カルマン渦流連語。 ３、上記遅延波ｉＵ択副制御回路、遅延波選択回路にに
っで１でに選ばれている受信波信号又は、受信波に対し
て９０’の位相差れをもった遅延波信号どのどちらか一
方と基準信号とを監視し、受信波信号又はｊヱ延波信号
と基準波とのＲれが０°又は１８０°の正又はΩの整数
倍である場合には該遅延波選択回路はその出していた受
信波信号又は遅延波信号とは異った方の信号を出す−こ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の流速ｆｆ
ｌ’ 。
発明の流速詣のカルマン渦検出の回路図であり、第２図
は信号の゛タイミング図でちる。 符号の説明 １・・・カルマン渦検出用センサー部本体２・・・流体
用管 ３・・カルマン渦発生体４・・・超音波送信用マ
イク ５・・・受信用マイクロ・・・基準波発振回路
７・・・受信回路８・・・遅延波発生回路 ９・・・遅
延波選択制御回路１０・・・遅延波選択回路 １１・・
・ＡＮＤ回路１２・・・ローパスフィルター１３・・・
抵抗１４・・・コンデンサー 特許出願人 久保田鉄工株式会社 クピタトレーン株式会社 手続補正書 昭和５８年１０月２１日 特許庁長官 名 杉 和 夫 殿 １、事件の表示 特許１１１５８ １２９５５１号２、
発明の名称 超音波検出式カルマン渦流速計３、補正を
する者 事ｆ［との関係 １寺ｈ′ｌ出願人 大阪府大阪市浪速区敷津東１丁目２番４７号久保ＩＩＩ
ｖＮ工株式会社 代表取締役社長 三 野 重 和 ほか１名 ４、代理人 ５、補正命令の日４＝Ｊ 自発補正 ６、補正の対象 明細内の「特許請求の範囲」の欄特許
請求の範囲 １、カルマン渦の発生周期を超音波ビームの位相変調と
して検出するために、受信超音波のカルマン渦以外によ
る位相変調の成分をカルマン６′＾による位相変調成分
が復調できる程度に除去し、受信波と、受信波と比較づ
る為の基準波との間の位相差を制御するカルマン渦流速
計にＪ３いて、受信波と、受信波に対して位相遅れをも
った何種類かの遅延波を作り、基準波と受信波又は遅延
波のそれぞれの立ち上り、立ち下り部分がＩｌいに重な
らないように、遅延波を選択することによって位相差を
制御することを特徴どりる超音波検出式カルマン渦流速
計。 ２、流体用管に設置したカルマン渦発生体とその下流に
設置した超音波送受信用マイクとから４：’２成される
カルマン渦検出用しン１ノ一部本体キＩＬびに、該超音
波送信用マイクに接続りる基Ｑｊｉ波発振回路、該受信
用マイクに接続する受信回路、該受信回路と接続する遅
延波発生回路、該基準波発振回路と各々接続づる遅延波
選択ｆｌ＋’Ｊ陣回路及びΔＮ ＋）回路、該遅延波発
生回路と接続し且つ、該遅延波選択制御回路とループを
形成づる様接続すると共に上記ＡＮＤ回路に接続する遅
延波選択回路、及び該ＡＮＤ回路と接続するローパスフ
ィルターとから４苺成される回路とから成る超音波検出
式カルマン渦流連語。 ３、上記遅延波ｉＵ択副制御回路、遅延波選択回路にに
っで１でに選ばれている受信波信号又は、受信波に対し
て９０’の位相差れをもった遅延波信号どのどちらか一
方と基準信号とを監視し、受信波信号又はｊヱ延波信号
と基準波とのＲれが０°又は１８０°の正又はΩの整数
倍である場合には該遅延波選択回路はその出していた受
信波信号又は遅延波信号とは異った方の信号を出す−こ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の流速ｆｆ
ｌ’ 。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 カルマン渦の発生周期を超音波ビームの位相変調
として検出するために、受信超音波のカルマン渦以外に
よる位相変調の成分をカルマン渦による位相変調成分が
復調できる程度に除去し、受信波と、受信波と比較する
為の基準波との間の平均位相差金制御するカルマン渦流
速計において、受信波と、受信波に対して位相遅れをも
った何種類かの遅延波全作り、基準波と遅延波それぞれ
の立ち上シ、立ち下り部分が互いに重ならないように、
遅延波を選択することによって平均位相差全制御するこ
とを特徴とする超音波検出式カルマン渦流速計。 ２ 流体用管に設置したカルマン渦発生体とその下流に
設置した超音波送受信用マイクとから構成されるカルマ
ン渦検出用センサー部本体並びに、該超音波送信用マイ
クに接続する基準波発振回路、該受信用マイクに接続す
る受信回路、該受信回路と接続する遅延波発生回路、該
基準波発振回路と各々接続する遅延波選択制御回路及び
ＡＮＤ回路、該遅延波発生回路と接続し且つ、該遅延波
選択制御回路とループを形成する様接続すると共に上記
ＡＮＩ）回路に接続する遅延波選択回路、及び該ＡＮＤ
回路と接続するローパスフィルターとから構成される回
路とから成る超音波検出式カルマン渦流速計。 ３、 上記遅延波選択制御回路は、遅延波選択回路によ
ってすでに選ばれている受信波信号又は、受信波に対し
て９０°の位相遅れをもった遅延波信号とのどちらか一
方と基準信号とを監視し、受信波信号又は遅延波信号と
ノ、（準波との遅れが００又は１８０°の正又は負の整
数倍である場合には該遅延選択回路はその出していた受
信波信号又は遅延波信号とは異った方の信号を出すこと
を特徴とする特許請求の範間第２項に記載の流速計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58129551A JPS6022625A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | 超音波検出式カルマン渦流速計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58129551A JPS6022625A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | 超音波検出式カルマン渦流速計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6022625A true JPS6022625A (ja) | 1985-02-05 |
| JPH0140299B2 JPH0140299B2 (ja) | 1989-08-28 |
Family
ID=15012300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58129551A Granted JPS6022625A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | 超音波検出式カルマン渦流速計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6022625A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60109020U (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-24 | 株式会社クボタ | 超音波検出式カルマン渦流速計 |
| JPS6172638U (ja) * | 1984-10-18 | 1986-05-17 | ||
| JPS61132717U (ja) * | 1985-02-07 | 1986-08-19 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57201308A (en) * | 1981-06-03 | 1982-12-09 | Mitsubishi Electric Corp | Frequency demodulating circuit |
-
1983
- 1983-07-18 JP JP58129551A patent/JPS6022625A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57201308A (en) * | 1981-06-03 | 1982-12-09 | Mitsubishi Electric Corp | Frequency demodulating circuit |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60109020U (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-24 | 株式会社クボタ | 超音波検出式カルマン渦流速計 |
| JPS6172638U (ja) * | 1984-10-18 | 1986-05-17 | ||
| JPS61132717U (ja) * | 1985-02-07 | 1986-08-19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0140299B2 (ja) | 1989-08-28 |
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