【手続補正書】
【提出日】平成16年6月23日(2004.6.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信側にも受信側にもはたらく少なくとも１対の超音波送受波器を設け、流体の流れの中を上流から下流及び下流から上流に超音波の送受を行い、その各向きの到達時間より流量を求める超音波流量計であって、
一方が他方の一定倍の関係を持つ基準電圧レベルのペアが異なる電圧で複数組用意されていて、ある基準レベルに対し最初にそのレベルを越えた波がその基準レベルとペアになるもう一つの基準レベルも一気に越えるペアが存在したときその波のゼロクロスポイントを到達ポイントとすることを特徴とする超音波流量計。
【請求項２】
送信側にも受信側にもはたらく少なくとも１対の超音波送受波器を設け、流体の流れの中を上流から下流及び下流から上流に超音波の送受を行い、その各向きの到達時間より流量を求める超音波流量計であって、
まず送信側の送受波器を発信させ、受信側送受波器の信号を入力とする受信波検知部が受信波を検知すると、それと同時に再び送信側の送受波器を発信させるようにし、これを一定回数繰り返すよう構成し、最初の送信から一定回数目の受信までの時間を測定し、その結果から到達時間を求めるようにしたもので、
前記受信波検知部は、一方が他方の一定倍の関係を持つ基準電圧レベルのペアが異なる電圧で複数組用意されていて、ある基準レベルに対し最初にそのレベルを越えた波がその基準レベルとペアになるもう一つの基準レベルも一気に越えるペアが存在したときその波のゼロクロスポイントを受信波検知ポイントとすることを特徴とする超音波流量計。
【請求項３】
送信側にも受信側にもはたらく少なくとも１対の超音波送受波器を設け、流体の流れの中を上流から下流及び下流から上流に超音波の送受を行い、その各向きの到達時間より流量を求める超音波流量計であって、
まず送信側の送受波器を発信させ、受信側送受波器の信号を入力とする受信波検知部が受信波を検知すると、それと同時に再び送信側の送受波器を発信させるようにし、これを一定回数繰り返すよう構成し、最初の送信から一定回数目の受信までの時間を測定し、その結果から到達時間を求めるようにしたもので、
前記受信波検知部は、一方が他方の一定倍の電圧である関係を持つ基準電圧レベルのペアが異なる電圧で複数組用意されていて、第１回目の受信は、ある基準レベルに対し最初にそのレベルを越えた波がその基準レベルとペアになるもう一つの基準レベルも一気に越えるペアが存在したときその波のゼロクロスポイントを受信波検知ポイントとし、
第２回目以降の受信は各基準レベルとの比較は行わず、ゼロクロスのみ検知できるようにし、前回の送信から受信検知までの時間から一定時間を減じた時間がその回の送信から経過した時以降の最初のゼロクロスポイントを受信検知ポイントとしたことを特徴とする超音波流量計。
【請求項４】
送信側にも受信側にもはたらく少なくとも１対の超音波送受波器を設け、流体の流れの中を上流から下流及び下流から上流に超音波の送受を行い、その各向きの到達時間より流量を求める超音波流量計であって、
まず送信側の送受波器を発信させ、受信側送受波器の信号を入力とする受信波検知部が受信波を検知すると、それと同時に再び送信側の送受波器を発信させるようにし、これを繰り返すよう構成し、第１の送信から一定回数目の受信までの時間を測定し、その結果から到達時間を求めるようにしたもので、
前記受信波検知部は、一方が他方の一定倍の電圧である関係を持つ基準電圧レベルのペアが異なる電圧で複数組用意されていて、
最初は、ある基準レベルに対し最初にそのレベルを越えた波がその基準レベルとペアになるもう一つの基準レベルも一気に越えるペアが存在したときその波のゼロクロスポイントを受信波検知ポイントとし、
各送信から受信を検知した点までの到達時間を監視していて、連続する到達時間の差より、特定の波を捉えたと判断したときに狙った波を捉えたとし、
それ以降は各基準電圧レベルとの比較は行わず、ゼロクロスのみ検知できるようにし、前回の送信から受信検知までの時間から一定時間を減じた時間がその回の送信からたった以降の最初のゼロクロスポイントを受信波検知ポイントとし、
狙った波を捉えたと判定した送受あるいはその後の送受の送信を第１の送信とみなすようにしたことを特徴とする超音波流量計。
【請求項５】
送信側にも受信側にもはたらく少なくとも１対の超音波送受波器を設け、流体の流れの中を上流から下流及び下流から上流に超音波の送受を行い、その各向きの到達時間より流量を求める超音波流量計であって、
まず送信側の送受波器を発信させ、受信側送受波器の信号を入力とする受信波検知部が受信波を検知すると、それと同時に再び送信側の送受波器を発信させるようにし、これを繰り返すよう構成し、第１の送信から一定回数目の受信までの時間を測定し、その結果から到達時間を求めるようにしたもので、
前記受信波検知部は、一方が他方の一定倍の電圧である関係を持つ基準電圧レベルのペアが異なる電圧で複数組用意されていて、
最初は、ある基準レベルに対し最初にそのレベルを越えた波がその基準レベルとペアになるもう一つの基準レベルも一気に越えるペアが存在したときその波のゼロクロスポイントを受信波検知ポイントとし、
各送信から受信を検知した点までの到達時間を監視していて、連続する到達時間の差より、特定の波を決められた回数連続して捉えたと判断したとき、あるいは特定の波を一定頻度以上で捉えたと判断したときに狙った波を捉えたとし、
それ以降は各基準電圧レベルとの比較は行わず、ゼロクロスのみ検知できるようにし、前回の送信から受信検知までの時間から一定時間を減じた時間がその回の送信からたった以降の最初のゼロクロスポイントを受信波検知ポイントとし、
狙った波を捉えたと判定した送受あるいはその後の送受の送信を第１の送信とみなすようにしたことを特徴とする超音波流量計。
【請求項６】
送信側にも受信側にもはたらく少なくとも１対の超音波送受波器を設け、流体の流れの中を上流から下流及び下流から上流に超音波の送受を行い、その各向きの到達時間より流量を求める超音波流量計であって、
まず送信側の送受波器を発信させ、受信側送受波器の信号を入力とする受信波検知部が受信波を検知すると、それと同時に再び送信側の送受波器を発信させるようにし、これを繰り返すよう構成し、第１の送信から一定回数目の受信までの時間を測定し、その結果から到達時間を求めるようにしたもので、
前記受信波検知部は、一方が他方の一定倍の電圧である関係を持つ基準電圧レベルのペアが異なる電圧で複数組用意されていて、
最初は、ある基準レベルに対し最初にそのレベルを越えた波がその基準レベルとペアになるもう一つの基準レベルも一気に越えるペアが存在したときその波のゼロクロスポイントを受信波検知ポイントとし、
各送信から受信を検知した点までの到達時間を監視していて、前後する到達時間の差が一定値より小さいことが、連続して一定回数起こったときに狙った波を捉えたとし、
それ以降は各基準電圧レベルとの比較は行わず、ゼロクロスのみ検知できるようにし、前回の送信から受信検知までの時間から一定時間を減じた時間がその回の送信からたった以降の最初のゼロクロスポイントを受信波検知ポイントとし、
狙った波を捉えたと判定した送受あるいはその後の送受の送信を第１の送信とみなすようにしたことを特徴とする超音波流量計。
【請求項７】
送信側にも受信側にもはたらく少なくとも１対の超音波送受波器を設け、流体の流れの中を上流から下流及び下流から上流に超音波の送受を行い、その各向きの到達時間より流量を求める超音波流量計であって、
まず送信側の送受波器を発信させ、受信側送受波器の信号を入力とする受信波検知部が受信波を検知すると、それと同時に再び送信側の送受波器を発信させるようにし、これを繰り返すよう構成し、第１の送信から一定回数目の受信までの時間を測定し、その結果から到達時間を求めるようにしたもので、
前記受信波検知部は、一方が他方の一定倍の電圧である関係を持つ基準電圧レベルのペアが異なる電圧で複数組用意されていて、
最初は、ある基準レベルに対し最初にそのレベルを越えた波がその基準レベルとペアになるもう一つの基準レベルも一気に越えるペアが存在したときその波のゼロクロスポイントを受信波検知ポイントとし、
各送信から受信を検知した点までの到達時間を監視していて、前後する到達時間の差が一定値より小さいことが起こったときに狙った波を捉えたとし、
それ以降は各基準電圧レベルとの比較は行わず、ゼロクロスのみ検知できるようにし、前回の送信から受信検知までの時間から一定時間を減じた時間がその回の送信からたった以降の最初のゼロクロスポイントを受信波検知ポイントとし、
狙った波を捉えたと判定した送受あるいはその後の送受の送信を第１の送信とみなすようにしたことを特徴とする超音波流量計。
【請求項８】
各送信から受信を検知した点までの到達時間を監視していて、一定時間経過しても受信を検知しないときは再度送信側の送受波器を発信するようにしたことを特徴とする請求項４，５，６又は７記載の超音波流量計。
【請求項９】
一定値を超音波の半周期としたことを特徴とする請求項６又は７記載の超音波流量計。
【請求項１０】
受信波検知部が、一方が他方の一定倍の電圧である関係をもつペアの基準電圧レベルが入力されている複数の比較部を備えており、
受信波検知部が狙った波を捉えたら、前記比較部への電源供給を止めることを特徴とする請求項３〜９の何れか１つに記載の超音波流量計。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
そこで、自動的に最適なしきい値ＶTHにできるいくつかの方法が模索されている。
その一つは、ピーク値ホールド回路やオートゲインコントロール回路を用いて受信波のピーク値が常に一定の大きさになるよう増幅器のゲイン（前記増幅率）を調整して、狙った波をしきい値ＶTHで捉えるようにすることで、受信波の方をしきい値ＶTHに合わせる方法である。
【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】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、
送信側にも受信側にもはたらく少なくとも１対の超音波送受波器を設け、流体の流れの中を上流から下流及び下流から上流に超音波の送受を行い、その各向きの到達時間より流量を求める超音波流量計であって、
一方が他方の一定倍の関係を持つ基準電圧レベルのペアが異なる電圧で複数組用意されていて、ある基準レベルに対し最初にそのレベルを越えた波がその基準レベルとペアになるもう一つの基準レベルも一気に越えるペアが存在したときその波のゼロクロスポイントを到達ポイントとすることを特徴とする超音波流量計である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
振幅小の場合、ある波が（第３波と最初は分かっていない）ＶTH２を初めて越える（第１波はＶTH１を越えただけである）。その波は一気にＶｍ６まで越えている。つまり、ＶTH２のペアのＶTH６も越えている。よって、この波のピークは前の波のピークの２．５倍以上あることがわかる。この条件を満たすのは第３波だけである。よって、その時点でそれが第３波と検知でき、そのゼロクロス点を受信検知点とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
請求項２の発明は、
送信側にも受信側にもはたらく少なくとも１対の超音波送受波器を設け、流体の流れの中を上流から下流及び下流から上流に超音波の送受を行い、その各向きの到達時間より流量を求める超音波流量計であって、
まず送信側の送受波器を発信させ、受信側送受波器の信号を入力とする受信波検知部が受信波を検知すると、それと同時に再び送信側の送受波器を発信させるようにし、これを一定回数繰り返すよう構成し、最初の送信から一定回数目の受信までの時間を測定し、その結果から到達時間を求めるようにしたもので、前記受信波検知部は、一方が他方の一定倍の関係を持つ基準電圧レベルのペアが異なる電圧で複数組用意されていて、ある基準レベルに対し最初にそのレベルを越えた波がその基準レベルとペアになるもう一つの基準レベルも一気に越えるペアが存在したときその波のゼロクロスポイントを受信波検知ポイントとすることを特徴とする超音波流量計である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
この発明では、受信時に一瞬機能させればよい比較回路のみで要部を構成できるため低消費電流化が容易である。
請求項３の発明は、送信側にも受信側にもはたらく少なくとも１対の超音波送受波器を設け、流体の流れの中を上流から下流及び下流から上流に超音波の送受を行い、その各向きの到達時間より流量を求める超音波流量計であって、
まず送信側の送受波器を発信させ、受信側送受波器の信号を入力とする受信波検知部が受信波を検知すると、それと同時に再び送信側の送受波器を発信させるようにし、これを一定回数繰り返すよう構成し、最初の送信から一定回数目の受信までの時間を測定し、その結果から到達時間を求めるようにしたもので、
前記受信波検知部は、一方が他方の一定倍の電圧である関係を持つ基準電圧レベルのペアが異なる電圧で複数組用意されていて、第１回目の受信は、ある基準レベルに対し最初にそのレベルを越えた波がその基準レベルとペアになるもう一つの基準レベルも一気に越えるペアが存在したときその波のゼロクロスポイントを受信波検知ポイントとし、第２回目以降の受信は各基準レベルとの比較は行わず、ゼロクロスのみ検知できるようにし、前回の送信から受信検知までの時間から一定時間を減じた時間がその回の送信から経過した時以降の最初のゼロクロスポイントを受信検知ポイントとしたことを特徴とする超音波流量計である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
請求項４の発明は、送信側にも受信側にもはたらく少なくとも１対の超音波送受波器を設け、流体の流れの中を上流から下流及び下流から上流に超音波の送受を行い、その各向きの到達時間より流量を求める超音波流量計であって、
まず送信側の送受波器を発信させ、受信側送受波器の信号を入力とする受信波検知部が受信波を検知すると、それと同時に再び送信側の送受波器を発信させるようにし、これを繰り返すよう構成し、第１の送信から一定回数目の受信までの時間を測定し、その結果から到達時間を求めるようにしたもので、
前記受信波検知部は、一方が他方の一定倍の電圧である関係を持つ基準電圧レベルのペアが異なる電圧で複数組用意されていて、
最初は、ある基準レベルに対し最初にそのレベルを越えた波がその基準レベルとペアになるもう一つの基準レベルも一気に越えるペアが存在したときその波のゼロクロスポイントを受信波検知ポイントとし、
各送信から受信を検知した点までの到達時間を監視していて、連続する到達時間の差より、特定の波を捉えたと判断したときに狙った波を捉えたとし、
それ以降は各基準電圧レベルとの比較は行わず、ゼロクロスのみ検知できるようにし、前回の送信から受信検知までの時間から一定時間を減じた時間がその回の送信からたった以降の最初のゼロクロスポイントを受信波検知ポイントとし、
狙った波を捉えたと判定した送受あるいはその後の送受の送信を第１の送信とみなすようにしたことを特徴とする超音波流量計である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
請求項５の発明は、送信側にも受信側にもはたらく少なくとも１対の超音波送受波器を設け、流体の流れの中を上流から下流及び下流から上流に超音波の送受を行い、その各向きの到達時間より流量を求める超音波流量計であって、
まず送信側の送受波器を発信させ、受信側送受波器の信号を入力とする受信波検知部が受信波を検知すると、それと同時に再び送信側の送受波器を発信させるようにし、これを繰り返すよう構成し、第１の送信から一定回数目の受信までの時間を測定し、その結果から到達時間を求めるようにしたもので、
前記受信波検知部は、一方が他方の一定倍の電圧である関係を持つ基準電圧レベルのペアが異なる電圧で複数組用意されていて、
最初は、ある基準レベルに対し最初にそのレベルを越えた波がその基準レベルとペアになるもう一つの基準レベルも一気に越えるペアが存在したときその波のゼロクロスポイントを受信波検知ポイントとし、
各送信から受信を検知した点までの到達時間を監視していて、連続する到達時間の差より、特定の波を決められた回数連続して捉えたと判断したとき、あるいは特定の波を一定頻度以上で捉えたと判断したときに狙った波を捉えたとし、
それ以降は各基準電圧レベルとの比較は行わず、ゼロクロスのみ検知できるようにし、前回の送信から受信検知までの時間から一定時間を減じた時間がその回の送信からたった以降の最初のゼロクロスポイントを受信波検知ポイントとし、
狙った波を捉えたと判定した送受あるいはその後の送受の送信を第１の送信とみなすようにしたことを特徴とする超音波流量計である。
この発明ではノイズ等で、第３波／第１波等各波の比率が一時的に乱れても確実にねらった波を捉えられるようにするもので、確実にねらった波、例えば第３波を捉えたと判断したとき、その到達時間を基準に以後の測定をおこなう。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
αは半波長に相当する時間程度に決めることができる（図３参照）。
請求項６の発明は、送信側にも受信側にもはたらく少なくとも１対の超音波送受波器を設け、流体の流れの中を上流から下流及び下流から上流に超音波の送受を行い、その各向きの到達時間より流量を求める超音波流量計であって、
まず送信側の送受波器を発信させ、受信側送受波器の信号を入力とする受信波検知部が受信波を検知すると、それと同時に再び送信側の送受波器を発信させるようにし、これを繰り返すよう構成し、第１の送信から一定回数目の受信までの時間を測定し、その結果から到達時間を求めるようにしたもので、
前記受信波検知部は、一方が他方の一定倍の電圧である関係を持つ基準電圧レベルのペアが異なる電圧で複数組用意されていて、
最初は、ある基準レベルに対し最初にそのレベルを越えた波がその基準レベルとペアになるもう一つの基準レベルも一気に越えるペアが存在したときその波のゼロクロスポイントを受信波検知ポイントとし、
各送信から受信を検知した点までの到達時間を監視していて、前後する到達時間の差が一定値より小さいことが、連続して一定回数起こったときに狙った波を捉えたとし、
それ以降は各基準電圧レベルとの比較は行わず、ゼロクロスのみ検知できるようにし、前回の送信から受信検知までの時間から一定時間を減じた時間がその回の送信からたった以降の最初のゼロクロスポイントを受信波検知ポイントとし、
狙った波を捉えたと判定した送受あるいはその後の送受の送信を第１の送信とみなすようにしたことを特徴とする超音波流量計である。
請求項７の発明は、送信側にも受信側にもはたらく少なくとも１対の超音波送受波器を設け、流体の流れの中を上流から下流及び下流から上流に超音波の送受を行い、その各向きの到達時間より流量を求める超音波流量計であって、
まず送信側の送受波器を発信させ、受信側送受波器の信号を入力とする受信波検知部が受信波を検知すると、それと同時に再び送信側の送受波器を発信させるようにし、これを繰り返すよう構成し、第１の送信から一定回数目の受信までの時間を測定し、その結果から到達時間を求めるようにしたもので、
前記受信波検知部は、一方が他方の一定倍の電圧である関係を持つ基準電圧レベルのペアが異なる電圧で複数組用意されていて、
最初は、ある基準レベルに対し最初にそのレベルを越えた波がその基準レベルとペアになるもう一つの基準レベルも一気に越えるペアが存在したときその波のゼロクロスポイントを受信波検知ポイントとし、
各送信から受信を検知した点までの到達時間を監視していて、前後する到達時間の差が一定値より小さいことが起こったときに狙った波を捉えたとし、
それ以降は各基準電圧レベルとの比較は行わず、ゼロクロスのみ検知できるようにし、前回の送信から受信検知までの時間から一定時間を減じた時間がその回の送信からたった以降の最初のゼロクロスポイントを受信波検知ポイントとし、
狙った波を捉えたと判定した送受あるいはその後の送受の送信を第１の送信とみなすようにしたことを特徴とする超音波流量計である。
請求項８の発明は、請求項４，５，６又は７の超音波流量計において、各送信から受信を検知した点までの到達時間を監視していて、一定時間経過しても受信を検知しないときは再度送信側の送受波器を発信するようにしたことを特徴とするものである。
請求項９の発明は、請求項６又は７の超音波流量計において、一定値を超音波の半周期としたことを特徴とするものである。
そして、請求項１０の発明は、請求項３〜９の何れかの超音波流量計において、受信波検知部が、一方が他方の一定倍の電圧である関係をもつペアの基準電圧レベルが入力されている複数の比較部を備えており、
受信波検知部が狙った波を捉えたら、前記比較部への電源供給を止めることを特徴とするものである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
この信号はＲＳＦＦ２２のＳ入力となっていてＲＳＦＦ２２の出力Ｑは“Ｈｉｇｈ”となり、スイッチＳＷは切り替わり、ＲＳＦＦ２３のＲ入力へのデジタル比較器２４のＡ＝Ｂ出力が入力されるようになる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
カウンタ８は再スタート信号入力後の受信波検知信号から第ｎ受信波検知信号までの時間を測定してコントロール部６へ出力するようになっている。
受信波検知部４は図１０のように構成されていて、記憶器２５の出力がコントロール部に入力されている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
よって、受信波検知部のスイッチＳＷは一旦ＯＲ回路１９の出力を選択する側に切り替えるが、またゼロクロス検知用比較器２１の出力選択に戻される。
受信波検知信号を受けてカウントを開始したカウンタ８は、またもとの待機状態（カウントスタートの信号となる受信波検知信号を待つ状態）となる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
実際の測定はｔ′１４の受信時スタートしたことになる。
以後は実施例２と同じである。ｔ１１はｔ′１４の受信時（次の送信時）よりｔ′１４−α経過後の最初のゼロクロス点となる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
1998332452.tif 000001
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
1998332452.tif 000002
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
1998332452.tif 000003