(57)【要約】【課題】ダイナミックレンジを大きくできる流速計測装置及び流速計測プログラムを提供する。【解決手段】  超音波センサ１は流路内に超音波Ｓ０を送信かつ流路内からのエコー信号Ｓ１、Ｓ２を受信する。超音波発信受信ユニット３は超音波センサ１を所定周波数で駆動させかつ超音波センサ１からのエコー信号Ｓ１、Ｓ２を受信する。アナログ/ディジタル変換器４は超音波発信受信ユニット３からのエコー信号Ｓ１、Ｓ２をアナログ/ディジタル変換する。制御ユニット５は超音波発信受信ユニット３を繰返周期で動作させて超音波発信受信ユニット３からアナログ/ディジタル変換器４を介してエコー信号Ｓ１、Ｓ２を受信する。制御ユニット５は、流路の計測位置からの繰返周期で隣接する少なくとも２つのエコー信号Ｓ１、Ｓ２の周波数スペクトル間の位相差の傾きに応じて計測位置における流路内の流速を演算する。【選択図】  図１
2020190444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路内の流速を計測するための流速計測装置であって、
前記流路内に超音波を送信かつ前記流路内からのエコー信号を受信するための超音波センサと、
前記超音波センサを所定周波数で駆動させかつ前記超音波センサからの前記エコー信号を受信するための超音波発信受信ユニットと、
前記超音波発信受信ユニットからの前記エコー信号をアナログ/ディジタル変換器と、
前記超音波発信受信ユニット及び前記アナログ/ディジタル変換器に接続され、前記超音波発信受信ユニットを繰返周期で動作させて前記アナログ/ディジタル変換器から前記エコー信号を受信するための制御ユニットと
を具備し、
前記制御ユニットは前記流路の計測位置からの前記繰返周期で隣接する少なくとも２つのエコー信号の周波数スペクトル間の位相差の傾きに応じて前記計測位置における前記流路内の流速を演算する流速演算手段を具備する流速計測装置。
【請求項２】
前記流速演算手段は、
２つの隣接する前記周波数スペクトルＦ１、Ｆ２間のクロススペクトルＦ１＊・Ｆ２を演算する手段と、
前記クロススペクトルから位相差スペクトルΔθを
Δθ＝ｔａｎ−１Ｉｍ（Ｆ１＊・Ｆ２）/Ｒｅ（Ｆ１＊・Ｆ２）
により演算する手段と、
前記位相差スペクトルΔθから位相差の傾きを演算する手段と、
前記位相差の傾きから前記計測位置における流速を演算する手段と
を具備する請求項１に記載の流速計測装置。
【請求項３】
前記流速演算手段は、
２つの隣接する前記周波数スペクトルＦ１、Ｆ２、…間のクロススペクトルＦ１＊・Ｆ２、Ｆ２＊・Ｆ３、…を複数演算する手段と、
前記複数のクロススペクトルの総計を演算する手段と、
前記クロススペクトルの総計から位相差スペクトルΔθを演算する手段と、
前記位相差スペクトルΔθから位相差の傾きを演算する手段と、
前記位相差の傾きから前記計測位置における流速を演算する手段と
を具備する請求項１に記載の流速計測装置。
【請求項４】
前記制御ユニットは、さらに、
前記計測位置における前記流路内の流速から前記流路内の流速分布を演算する手段を具備する請求項１に記載の流速計測装置。
【請求項５】
前記制御ユニットは、さらに、
前記計測位置における前記流路内の流速から前記流路内流量を演算する手段を具備する請求項１に記載の流速計測装置。
【請求項６】
流路内の流速を計測するための流速計測プログラムであって、
前記流路の計測位置からの繰返周期で隣接する少なくとも２つのエコー信号の周波数スペクトル間の位相差の傾きに応じて前記計測位置における前記流路内の流速を演算する流速演算手順を具備する流速計測プログラム。
【請求項７】
前記流速演算手順は、
２つの隣接する前記周波数スペクトルＦ１、Ｆ２間のクロススペクトルＦ１＊・Ｆ２を演算する手順と、
前記クロススペクトルから位相差スペクトルΔθを
Δθ＝ｔａｎ−１Ｉｍ（Ｆ１＊・Ｆ２）/Ｒｅ（Ｆ１＊・Ｆ２）
により演算する手順と、
前記位相差スペクトルΔθから位相差の傾きを演算する手順と、
前記位相差の傾きから前記計測位置における流速を演算する手順と
を具備する請求項６に記載の流速計測プログラム。
【請求項８】
前記流速演算手順は、
２つの隣接する前記周波数スペクトルＦ１、Ｆ２、…のクロススペクトルＦ１＊・Ｆ２、Ｆ２＊・Ｆ３、…を複数演算する手順と、
前記複数のクロススペクトルの総計をする手順と、
前記クロススペクトルの総計から位相差スペクトルΔθを演算する手順と、
前記位相差スペクトルΔθから位相差の傾きを演算する手順と、
前記位相差の傾きから前記計測位置における流速を演算する手順と
を具備する請求項６に記載の流速計測プログラム。
【請求項９】
さらに、
前記計測位置における前記流路内の流速から前記流路内の流速分布を演算する手順を具備する請求項６に記載の流速計測プログラム。
【請求項１０】
さらに、
前記計測位置における前記流路内の流速から前記流路内流量を演算する手順を具備する請求項６に記載の流速計測プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉の循環水や冷却水の配管流れ、汚水施設や下水施設などの配管流れ、汚水・上下水道などの管内流の流れ場解析や流れ場モニタリングへ応用できる流速計測装置及び流速計測プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、流路内を流れる流体の流速を計測する超音波式の流速計測装置として、流路の管壁に設置した超音波センサにより流路内の計測位置を流れる微小反射体からのエコー信号の周波数スペクトルからドップラーシフト周波数に相当する位相差を算出し、位相差に応じて当該計測位置における流体の流速を算出し、さらに流速分布及び流路内流量を算出するものがある（参照：特許文献１）。
【０００３】
図１０、図１１、図１２を参照して従来の流速計測装置を説明する。
【０００４】
図１０において、超音波センサ１は流路の管壁Ｗに所定角αで設けられる。超音波センサ１が繰返周期Ｔで超音波信号Ｓ０を流路に向って送信すると、流路内の計測位置における微小反射体Ｒによって反射されたエコー信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を繰返周期Ｔで受信する。このとき、エコー信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は流速ｖ１、ｖ２、ｖ３、ｖ４によるドップラー効果を受ける。尚、流速ｖ１、ｖ２、ｖ３、ｖ４と流路の伝播方向の流速Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４とは一定の関係ｖ１＝Ｖ１ｓｉｎα、ｖ２＝Ｖ２ｓｉｎα、ｖ３＝Ｖ３ｓｉｎα、ｖ４＝Ｖ４ｓｉｎαを有し、また、超音波センサ１と計測位置との距離は超音波信号Ｓ０とエコー信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４との時間差で演算できる。
【０００５】
各エコー信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は図１１の（Ａ）に示す周波数スペクトルＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４を有する。尚、図１１の（Ａ）では、便宜上、周波数スペクトルＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４の４つの中心周波数ｆｃ１、ｆｃ２、ｆｃ３、ｆｃ４を１つで表し、周波数スペクトルＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４も１つで表す。この場合、超音波信号Ｓ０の周波数ｆ０とエコー信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の中心周波数ｆｃ１、ｆｃ２、ｆｃ３、ｆｃ４との差はドップラーシフト周波数ｆＤ１、ｆＤ２、ｆＤ３、ｆＤ４であり、次のごとく、表せる。
ｆＤ１＝Δθ１／（２πＴ）
ｆＤ２＝Δθ２／（２πＴ）
ｆＤ３＝Δθ３／（２πＴ）
ｆＤ４＝Δθ４／（２πＴ）
但し、Ｔは超音波信号Ｓ０の繰返周期
Δθ１、Δθ２、Δθ３、Δθ４は超音波信号Ｓ０とエコー信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４との位相差である。従って、流速ｖ１、ｖ２、ｖ３、ｖ４は、
ｖ１＝ｃ・ｆＤ１／（２・ｆｃ１）
ｖ２＝ｃ・ｆＤ２／（２・ｆｃ２）
ｖ３＝ｃ・ｆＤ３／（２・ｆｃ３）
ｖ４＝ｃ・ｆＤ４／（２・ｆｃ４）
但し、ｃは流路内での超音波の速度、
によって計測することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−２１７７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の従来の流速計測装置においては、ナイキストの定理に従い検出できるドップラーシフト周波数に相当する位相差Δθに限界があり、従って、ダイナミックレンジが小さくなり、適用できる配管径や測定できる流速、流量範囲等といった計測条件が極めて限定されるという課題がある。すなわち、図１１の（Ｂ）に示すように、位相差Δθは−π〜πに限定され、流速が大きくなってｖ５、ｖ６（Ｖ５、Ｖ６）となると、エコー信号Ｓ５、Ｓ６の周波数スペクトルＦ５、Ｆ６の位相差Δθ５、Δθ６は矢印で示すごとく小さくなり、従って、計測できない。この結果、図１２に流路内の流速分布を示すように、流速は−１００〜１００ｍｍ／ｓに限定される。また、周波数スペクトルＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４は一般的にシャープではなく、従って、その中心周波数ｆｃ１、ｆｃ２、ｆｃ３、ｆｃ４は正確ではなく、この結果、求められた流速の精度が低いという課題もある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る流速計測装置は、流路内の流速を計測するための流速計測装置であって、流路内に超音波を送信かつ流路内からのエコー信号を受信するための超音波センサと、超音波センサを所定周波数で駆動させかつ超音波センサからのエコー信号を受信するための超音波発信受信ユニットと、超音波発信受信ユニットからのエコー信号をアナログ/ディジタル変換器と、超音波発信受信ユニット及びアナログ/ディジタル変換器に接続され、超音波発信受信ユニットを繰返周期で動作させてアナログ/ディジタル変換器からエコー信号を受信するための制御ユニットとを具備し、制御ユニットは流路の計測位置からの繰返周期で隣接する少なくとも２つのエコー信号の周波数スペクトル間の位相差の傾きに応じて計測位置における流路内の流速を演算する流速演算手段を具備するものである。
【０００９】
また、本発明に係る流速計測プログラムは、流路内の流速を計測するための流速計測プログラムであって、流路の計測位置からの繰返周期で隣接する少なくとも２つのエコー信号の周波数スペクトル間の位相差の傾きに応じて計測位置における流路内の流速を演算する流速演算手順を具備する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ダイナミックレンジを大きくでき、従って、適用する流路において配管径、流速や流量範囲等といった計測制限を緩和できるので、流路内流速や流量を広い範囲に渡り計測できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る流速計測装置の実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】図１の制御ユニットの動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】図２の流速演算ステップの詳細なフローチャートである。
【図４】図１の流速計測装置におけるエコー信号を示すタイミング図である。
【図５】図１の流速計測装置におけるエコー信号の周波数スペクトル及び位相差を示すグラフである。
【図６】図１の流速計測装置によって得られた流速分布を示すグラフである。
【図７】図１の流速計測装置が適用された実施例を示す図である。
【図８】図７の実施例によって得られた流速分布を示すグラフである。
【図９】図７の実施例によって得られた流路内流量を示すグラフである。
【図１０】従来の流速計測装置を示す概略構成図である。
【図１１】図１０の流速計測装置におけるエコー信号の周波数スペクトル及び位相差を示すグラフである。
【図１２】図１０の流速計測装置によって得られた流速分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は本発明に係る流速計測装置の実施の形態を示す概略構成図である。
【００１３】
図１において、超音波センサ１は圧電素子よりなる振動子よりなり、センサホルダ２によって流路を構成する管壁Ｗに垂直な基準線ＲＬに対して所定角度α（０＜α＜９０°）で固定される。尚、所定角度αとするのは、流路内のゴミ、気泡等の微小反射体Ｒ（図４参照）からの超音波反射信号（エコー信号）がドップラー効果を受け易くするためである。
【００１４】
超音波センサ１は超音波発信受信ユニット３に接続されている。超音波発信受信ユニット３内蔵の超音波発信回路はたとえば２ＭＨｚの周波数のバースト波をパルス状にした駆動信号Ｓ０を繰返周期Ｔたとえば１０ｍｓで送出して超音波センサ１を駆動する。他方、超音波発信受信ユニット３内蔵の超音波受信回路は超音波センサ１が受信したエコー信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を受信する。エコー信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４はアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器４によってＡ／Ｄ変換される。
【００１５】
超音波発信受信ユニット３及びＡ／Ｄ変換器４はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるコンピュータ等によって構成される制御ユニット５に接続される。制御ユニット５は超音波発信受信ユニット３の超音波発信回路を繰返周期Ｔで動作させ、他方、Ａ／Ｄ変換器４から繰返周期Ｔでエコー信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を受信する。また、制御ユニット５には表示ユニット６が接続されている。
【００１６】
図１の制御ユニット５の動作を図２、図３のフローチャートを参照して説明する。尚、図２、図３のフローチャートは制御ユニット５のＲＯＭ、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリに格納される。
【００１７】
始めに、ステップ２０１にて、繰返周期Ｔのパルス信号Ｐ０で超音波発信受信ユニット３を制御すると、超音波発信受信ユニット３は超音波センサ１を繰返周期Ｔの超音波周波数ｆ０たとえば２ＭＨｚの駆動信号Ｓ０で駆動させる。
【００１８】
次に、ステップ２０２にて、超音波センサ１によって受信された流路内の微小反射体Ｒからのエコー信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４等をＡ/Ｄ変換して取込んでＲＡＭに格納する。
【００１９】
次に、ステップ２０３にて、ＲＡＭに格納されたエコー信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４等を用い、これらの周波数スペクトルＦ１（ｆ）、Ｆ２（ｆ）、Ｆ３（ｆ）、Ｆ４（ｆ）間の位相差の傾き（位相差分）に基づいて流路内の流速ｖ１、ｖ２、ｖ３、ｖ４等及び流速分布を演算する。ステップ２０３については、後述する。
【００２０】
次に、ステップ２０４にて、ステップ２０３にて演算された流速分布の平均流速、標準偏差、流路内流量を演算する。流路内流量は計測位置の流速ｖに基づいて容易に計算できる。次いで、ステップ２０５にて、流速分布、平均流速、標準偏差、流路内流量を表示ユニット６に表示する。
【００２１】
そして、ステップ２０６にて、図２のルーチンは終了する。
【００２２】
次に、図２の流速演算ステップ２０３の詳細を図３のフローチャートを用いて説明する。
【００２３】
始めに、ステップ３０１にて、区分された計測位置ｉ（＝１、２、…）の繰返周期Ｔ毎の図４に示すたとえば４つの連続するエコー信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４等に対して周波数スペクトルＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４等を演算する。たとえば、図５の（Ａ）に示すごとく、周波数スペクトルＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４はフーリエ変換値であり、複素数である。尚、図５の（Ａ）においては、便宜上、周波数スペクトルＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４を１つで表し、その４つの中心周波ｆＣ１、ｆＣ２、ｆＣ３、ｆＣ４も１つで表す。
【００２４】
次に、ステップ３０２にて、隣接する周波数スペクトルＦ１（ｆ）、Ｆ２（ｆ）、Ｆ３（ｆ）、Ｆ４（ｆ）のクロススペクトルＦ１＊・Ｆ２、Ｆ２＊・Ｆ３、Ｆ３＊・Ｆ４を演算する。尚、＊は複素共役を表す。この場合、Ｆ１＊・Ｆ２は周波数スペクトルＦ１、Ｆ２間の位相差２π・Δｔ１、Ｆ２＊・Ｆ３は周波数スペクトルＦ２、Ｆ３間の位相差２π・Δｔ２、Ｆ３＊・Ｆ４は周波数スペクトルＦ３、Ｆ４間の位相差２π・Δｔ３である。
【００２５】
次に、ステップ３０３にて、クロススペクトル総和Ｆ１２３４（ｆ）を演算する。つまり、Ｆ１２３４（ｆ）＝Ｆ１＊・Ｆ２＋Ｆ２＊・Ｆ３＋Ｆ３＊・Ｆ４を演算する。クロススペクトル総和Ｆ１２３４は図５の（Ｂ）の位相差分布を示す。
【００２６】
次に、ステップ３０４にて、位相差スペクトルΔθ（ｆ）：
Δθ（ｆ）＝ｔａｎ−１Ｉｍ（Ｆ１２３４）/Ｒｅ（Ｆ１２３４）
但し、Ｒｅは実数部、Ｉｍは虚数部
を演算する。
【００２７】
次に、ステップ３０５にて、位相差スペクトルΔθ（ｆ）を線形フィッテングしてたとえば最小二乗法を用いて図５の（Ｂ）の直線Ｌの傾きから位相差分布の傾斜角度（位相差分）２π・Δｔを求める。
【００２８】
次に、ステップ３０６にて、計測位置ｉ（ｉ＝１、２、…）における演算をする。つまり、
ｖ＝ｃΔｔ/２Ｔ
但し、ｃは流体中の超音波速度。
【００２９】
次に、ステップ３０７にて、ステップ３０１〜３０６のフローを全計測位置ｉ（ｉ＝１、２、…）に対して繰返すことにより、流速分布を得る。
【００３０】
尚、ステップ３０２におけるクロススペクトルは少なくとも１つあればよく、従って、計測位置ｉ毎に２つの隣接するエコー信号が存在すればよい。この場合には、ステップ３０３のクロススペクトル総和演算は省略される。また、図５の（Ｂ）に示す位相差は広帯域つまり周波数スペクトルＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４の中心周波数ｆｃ１、ｆｃ２、ｆｃ３、ｆｃ４の両側範囲まで拡大されているので、精度が向上し、従って、ステップ３０６にて演算される流速ｖの精度が向上する。さらに、図５の（Ｂ）に示す位相差は−π〜πの範囲を外れると、従来の流速計測装置の場合と同様に、−π〜πの範囲に戻されるが、位相差の傾き（位相差分）は保存される。但し、位相差の傾きを演算する際には、−π〜πの範囲に戻された位相差は−π〜πの範囲外に予め補正する。
【００３１】
図７は図１の流速計測装置が適用された実施例を示す。
【００３２】
図７において、超音波センサ１がセンサホルダ２によって円筒断面流路に対して斜めに固定されている。流路は、超音波センサ１の設置場所から出発してストレージタンク１０、ポンプ１１、バルブ１２、電磁流量計１３及び整流器１４を介して超音波センサ１の設置場所へ戻る。
【００３３】
図８は図７の実施例によって得られた流速分布を示すグラフである。図８に示すように、図１の流速計測装置によって演算された流速分布は従来の計測限界に比べて９倍程度も大きい範囲となっている。つまり、ダイナミックレンジは約９倍となっている。
【００３４】
図９は図７の実施例によって得られた流路内流量を示すグラフである。図９に示すように、図１の流速計測装置によって得られた計測流速分布を用いて演算された流路内流量は電磁流量計１３によって得られた実際の流量と広範囲かつ高精度に一致した。従って、図１の流速計測装置は図７の電磁流量計１３の役目を十分に行えることが分る。
【００３５】
このように、従来の流速計測装置に比べて、流路における配管径、流速や流量範囲等といった計測制限を緩和できるので、流路内流速分布や流量を広いダイナミックレンジで計測できる。また、流速や流量範囲に合わせて電磁流量計を用意する必要がなくなるので、経済的である。
【００３６】
尚、上述の実施の形態では、流速分布を測定するのに１つの超音波センサを用いて流速分布や流量計測について説明したが、これに限定されない。たとえば、超音波センサを複数使用することにより、より詳細かつ高精度に計測を行うことができる。また、超音波センサ１と、超音波発信受信ユニット３、Ａ／Ｄ変換器４、制御ユニット５及び表示ユニット６とは分離されているので、超音波センサ１の遠隔操作が容易である。
【００３７】
さらにまた、超音波を透過する材質のものであれば、管壁の外に超音波センサを設置して計測できる。通常、超音波センサには１つの振動子が使用されているが、この振動子は１つに限定されない。たとえばフェイズドアレー素子を用いてより効率よく計測できる。
【００３８】
さらに、本発明は上述の実施の形態の自明の範囲のいかなる変更に適用し得る。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
計測する対象は、原子炉の循環水や給水配管、汚水施設や下水施設などの配管や、汚水・上下水道などの管内流の計測に限定されず、高分子材料・工業材料プロセスの流動場や食品加工プロセスに関する流速分布や流量計測などにも適用できるばかりか、気液二相流や液膜流の流速分布や流量計測にも適用できる。
【符号の説明】
【００４０】
１…超音波センサ
２…センサホルダ
３…超音波発信受信ユニット
４…Ａ／Ｄ変換器
５…制御ユニット
６…表示ユニット
１０…ストレージタンク
１１…ポンプ
１２…バルブ
１３…電磁流量計
１４…整流器
Ｗ…管壁
Ｒ…微小反射体
【図１】
2020190444.tif 000003
【図２】
2020190444.tif 000004
【図３】
2020190444.tif 000005
【図４】
2020190444.tif 000006
【図５】
2020190444.tif 000007
【図６】
2020190444.tif 000008
【図７】
2020190444.tif 000009
【図８】
2020190444.tif 000010
【図９】
2020190444.tif 000011
【図１０】
2020190444.tif 000012
【図１１】
2020190444.tif 000013
【図１２】
2020190444.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月27日(2019.5.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
流路内の流速を計測するための流速計測装置であって、
前記流路内に超音波を送信かつ前記流路内からのエコー信号を受信するための超音波センサと、
前記超音波センサを所定周波数で駆動させかつ前記超音波センサからの前記エコー信号を受信するための超音波発信受信ユニットと、
前記超音波発信受信ユニットからの前記エコー信号をアナログ/ディジタル変換するためのアナログ/ディジタル変換器と、
前記超音波発信受信ユニット及び前記アナログ/ディジタル変換器に接続され、前記超音波発信受信ユニットを繰返周期で動作させて該超音波発信受信ユニットから前記アナログ/ディジタル変換器を介して前記エコー信号を受信するための制御ユニットと
を具備し、
前記制御ユニットは前記流路の計測位置からの前記繰返周期で隣接する少なくとも２つのエコー信号の周波数スペクトル間の位相差の傾きに応じて前記計測位置における前記流路内の流速を演算する流速演算手段を具備する流速計測装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係る流速計測装置は、流路内の流速を計測するための流速計測装置であって、流路内に超音波を送信かつ流路内からのエコー信号を受信するための超音波センサと、超音波センサを所定周波数で駆動させかつ超音波センサからのエコー信号を受信するための超音波発信受信ユニットと、超音波発信受信ユニットからのエコー信号をアナログ/ディジタル変換するためのアナログ/ディジタル変換器と、超音波発信受信ユニット及びアナログ/ディジタル変換器に接続され、超音波発信受信ユニットを繰返周期で動作させて超音波発信受信ユニットからアナログ/ディジタル変換器を介してエコー信号を受信するための制御ユニットとを具備し、制御ユニットは流路の計測位置からの繰返周期で隣接する少なくとも２つのエコー信号の周波数スペクトル間の位相差の傾きに応じて計測位置における流路内の流速を演算する流速演算手段を具備するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
超音波発信受信ユニット３及びＡ／Ｄ変換器４はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるコンピュータ等によって構成される制御ユニット５に接続される。制御ユニット５は超音波発信受信ユニット３の超音波発信回路を繰返周期Ｔで動作させ、他方、超音波発信受信ユニット３の超音波受信回路からＡ／Ｄ変換器４を介して繰返周期Ｔでエコー信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を受信する。また、制御ユニット５には表示ユニット６が接続されている。