【手続補正書】
【提出日】平成16年7月6日(2004.7.6)
【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、
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、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（ｎ回）繰り返すよう構成し、最初の発信から一定回数目（ｎ回目）の受信までの時間をまとめて測定し、その結果から流量を求めるようにしたもので、
前記受信波検知部は、主に増幅器を中心とするアナログ回路で構成されていて、その電源が、毎回受信波が到達する直前に供給され、受信波が検知されると断たれるようになっていて、
前記受信側送受波器の両端を電気的に短絡したり開放したりするスイッチング素子を配置し、アナログ回路部への電源をＯＮする瞬間は短絡状態で、その後受信波が到達するときは開放状態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、
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、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（ｎ回）繰り返すよう構成し、最初の発信から一定回数目（ｎ回目）の受信までの時間をまとめて測定し、その結果から流量を求めるようにしたもので、
前記受信波検知部は、主に増幅器を中心とするアナログ回路で構成されていて、その電源が、毎回受信波が到達する直前に供給されて、アナログ回路部が時分割駆動されるようになっていて、
前記受信側送受波器の両端を電気的に短絡したり開放したりするスイッチング素子を配置し、アナログ回路部への電源をＯＮする瞬間は短絡状態で、その後受信波が到達するときは開放状態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、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（ｎ回）繰り返すよう構成し、最初の発信から一定回数目（ｎ回目）の受信までの時間をまとめて測定し、その結果から流量を求めるようにしたもので、
前記受信波検知部は、主に増幅器を中心とするアナログ回路で構成されていて、その電源が、毎回受信波が到達する直前に供給されて、アナログ回路部が時分割駆動されるようになっていて、
前記受信側送受波器の両端を電気的に短絡したり開放したりする第１のスイッチング素子と、
受信側送受波器の信号をアナログ回路部と接続したり切り離したりする第２のスイッチング素子とを配置し、
アナログ回路部への電源をＯＮする瞬間は第１のスイッチング素子を短絡状態に、かつ第２のスイッチング素子を切り離し状態にし、その後受信波が到達するときは第１のスイッチング素子を開放状態に、かつ第２のスイッチング素子を接続状態にする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、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（ｎ回）繰り返すよう構成し、最初の発信から一定回数目（ｎ回目）の受信までの時間をまとめて測定し、その結果から流量を求めるようにしたもので、
前記受信波検知部は、主に増幅器を中心とするアナログ回路で構成されていて、その電源が、毎回受信波が到達する直前に供給されて、アナログ回路部が時分割駆動されるようになっていて、
前記受信側送受波器の信号をアナログ回路部と接続したり切り離したりするスイッチング素子を配置し、
アナログ回路部への電源をＯＮする瞬間はスイッチング素子を切り離し状態にし、その後受信波が到達するときはスイッチング素子を接続状態にすることを特徴とする超音波流量計。
【請求項５】
前記スイッチング素子の制御をなまった波形で行うことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の超音波流量計。
【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、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（ｎ回）繰り返すよう構成し、最初の発信から一定回数目（ｎ回目）の受信までの時間をまとめて測定し、その結果から流量を求めるようにしたもので、
ｎ回ある送受の各１回１回の到達時間を測定できるようになっていて、
前記受信波検知部は、主に増幅器を中心とするアナログ回路で構成されていて、その電源が、まず第１回目の発信から一定時間後にＯＮされ、受信波が検知されるとＯＦＦされるようになっていて、次からは今回の発信より、前回の到達時間から第２の一定時間を引いた時間経ったときＯＮされ、再び受信波が検知されるとＯＦＦされ、以後これを続けるよう構成されていて、前記第２の一定時間を一定範囲内でいろいろな値となるよう発信毎に変化させる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、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（ｎ回）繰り返すよう構成し、最初の発信から一定回数目（ｎ回目）の受信までの時間をまとめて測定し、その結果から流量を求めるようにしたもので、
ｎ回ある送受の各１回１回の到達時間を測定できるようになっていて、
前記受信波検知部は、主に増幅器を中心とするアナログ回路で構成されていて、その電源が、毎回受信波が到達する直前に供給されて、アナログ回路部が時分割駆動されるようになっていて、まず第１回目の発信から一定時間後にＯＮされ、次からは今回の発信より、前回の到達時間から第２の一定時間を引いた時間経ったときＯＮされ、以後これを続けるよう構成されていて、前記第２の一定時間を一定範囲内でいろいろな値となるよう発信毎に変化させることを特徴とする超音波流量計。
【請求項８】
受信波検知部の電源が、毎回受信波が到達する直前に供給され、まず第１回目の発信から一定時間後にＯＮされ、次からは今回の発信より、前回の到達時間から第２の一定時間を引いた時間経ったときＯＮされ、以後これを続けるよう構成し、前記第２の一定時間を一定範囲内でいろいろな値となるよう発信毎に変化させることを特徴とする請求項１，２、３、４又は５記載の超音波流量計。
【請求項９】
前記一定範囲を、前記超音波送受波器の周波数の１周期としたことを特徴とする請求項６、７又は８記載の超音波流量計。
【請求項１０】
前記一定範囲を，前記超音波送受波器の周波数の１周期とし、その範囲に均等にいろいろな値となるよう第２の一定時間を変化させることを特徴とする請求項６、７又は８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】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
【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、
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、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（ｎ回）繰り返すよう構成し、最初の発信から一定回数目（ｎ回目）の受信までの時間をまとめて測定し、その結果から流量を求めるようにしたもので、
前記受信波検知部は、主に増幅器を中心とするアナログ回路で構成されていて、その電源が、毎回受信波が到達する直前に供給され、受信波が検知されると断たれるようになっていて、
前記受信側送受波器の両端を電気的に短絡したり開放したりするスイッチング素子を配置し、アナログ回路部への電源をＯＮする瞬間は短絡状態で、その後受信波が到達するときは開放状態とすることを特徴とする超音波流量計である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
アナログ回路部に電源を供給するとき、増幅器のプラス電源とマイナス電源の立上りのアンバランスなどが要因となり、接続されている受信側送受波器に電圧を印加してしまうことが前記不要振動の原因である。
この発明では、アナログ回路部への電源供給をＯＮするとき、受信側の送受波器の両端が短絡状態であるため、送受波器に電圧が掛からない。従って不要振動することなく短時間で受信可能の状態になり、その分受信予想時点（受信予想ポイント）に極力近い時点でアナログ回路部の電源をＯＮできる。その結果、電源ＯＮ期間を極限的に短くしても受信が可能となり、平均消費電流を低減できる。
【手続補正４】
【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】
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、
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、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（ｎ回）繰り返すよう構成し、最初の発信から一定回数目（ｎ回目）の受信までの時間をまとめて測定し、その結果から流量を求めるようにしたもので、
前記受信波検知部は、主に増幅器を中心とするアナログ回路で構成されていて、その電源が、毎回受信波が到達する直前に供給されて、アナログ回路部が時分割駆動されるようになっていて、
前記受信側送受波器の両端を電気的に短絡したり開放したりするスイッチング素子を配置し、アナログ回路部への電源をＯＮする瞬間は短絡状態で、その後受信波が到達するときは開放状態とすることを特徴とする超音波流量計である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
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、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（ｎ回）繰り返すよう構成し、最初の発信から一定回数目（ｎ回目）の受信までの時間をまとめて測定し、その結果から流量を求めるようにしたもので、
前記受信波検知部は、主に増幅器を中心とするアナログ回路で構成されていて、その電源が、毎回受信波が到達する直前に供給されて、アナログ回路部が時分割駆動されるようになっていて、
前記受信側送受波器の両端を電気的に短絡したり開放したりする第１のスイッチング素子と、
受信側送受波器の信号をアナログ回路部と接続したり切り離したりする第２のスイッチング素子とを配置し、
アナログ回路部への電源をＯＮする瞬間は第１のスイッチング素子を短絡状態に、かつ第２のスイッチング素子を切り離し状態にし、その後受信波が到達するときは第１のスイッチング素子を開放状態に、かつ第２のスイッチング素子を接続状態にすることを特徴とする超音波流量計である。
この発明では、アナログ回路部の電源ＯＮ時に、受信側送受波器の信号がアナログ回路部と切り離されていて、電源ＯＮ時の過渡的な悪影響を受けることが全くないため、より効果的である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
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、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（ｎ回）繰り返すよう構成し、最初の発信から一定回数目（ｎ回目）の受信までの時間をまとめて測定し、その結果から流量を求めるようにしたもので、
前記受信波検知部は、主に増幅器を中心とするアナログ回路で構成されていて、その電源が、毎回受信波が到達する直前に供給されて、アナログ回路部が時分割駆動されるようになっていて、
前記受信側送受波器の信号をアナログ回路部と接続したり切り離したりするスイッチング素子を配置し、
アナログ回路部への電源をＯＮする瞬間はスイッチング素子を切り離し状態にし、その後受信波が到達するときはスイッチング素子を接続状態にする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】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
請求項５の発明は、請求項１、２、３又は４の超音波流量計において、前記スイッチング素子の制御をなまった波形で行うことを特徴とする。
一般的にスイッチング素子としてＣＭＯＳアナログスイッチ等が使用できる。ところが、この種のスイッチング素子のＯＮ、ＯＦＦの制御信号が新たに不要振動の原因となる場合がある。それは制御信号が微小容量を通し受信側送受波器に印加されるからである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明では、なまった波形で制御することで、制御信号自体が不要振動を引き起こすことを防止する。
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、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（ｎ回）繰り返すよう構成し、最初の発信から一定回数目（ｎ回目）の受信までの時間をまとめて測定し、その結果から流量を求めるようにしたもので、
ｎ回ある送受の各１回１回の到達時間を測定できるようになっていて、
前記受信波検知部は、主に増幅器を中心とするアナログ回路で構成されていて、その電源が、まず第１回目の発信から一定時間後にＯＮされ、受信波が検知されるとＯＦＦされるようになっていて、次からは今回の発信より、前回の到達時間から第２の一定時間を引いた時間経ったときＯＮされ、再び受信波が検知されるとＯＦＦされ、以後これを続けるよう構成されていて、前記第２の一定時間を一定範囲内でいろいろな値となるよう発信毎に変化させることを特徴とする超音波流量計である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
アナログ回路部の電源ＯＮ時、毎回同じ形の不要振動が起きる。受信ポイントを予想して電源をＯＮする場合では、流速が安定していると不要振動の波形に対し同じタイミングに毎回の受信ポイントがくるということになり誤差の大きな要因になる。
この発明では、受信波に対し毎回毎にアナログ回路部の電源ＯＮのタイミングをずらすことにより、ｎ回の繰り返しの間に影響を平均化して零に近づけ、計測精度を向上する。
【手続補正１０】
【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】
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、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（ｎ回）繰り返すよう構成し、最初の発信から一定回数目（ｎ回目）の受信までの時間をまとめて測定し、その結果から流量を求めるようにしたもので、
ｎ回ある送受の各１回１回の到達時間を測定できるようになっていて、
前記受信波検知部は、主に増幅器を中心とするアナログ回路で構成されていて、その電源が、毎回受信波が到達する直前に供給されて、アナログ回路部が時分割駆動されるようになっていて、まず第１回目の発信から一定時間後にＯＮされ、次からは今回の発信より、前回の到達時間から第２の一定時間を引いた時間経ったときＯＮされ、以後これを続けるよう構成されていて、前記第２の一定時間を一定範囲内でいろいろな値となるよう発信毎に変化させることを特徴とする超音波流量計である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
そして請求項８の発明は、請求項１，２、３、４又は５の超音波流量計において、受信波検知部の電源が、毎回受信波が到達する直前に供給され、まず第１回目の発信から一定時間後にＯＮされ、次からは今回の発信より、前回の到達時間から第２の一定時間を引いた時間経ったときＯＮされ、以後これを続けるよう構成し、前記第２の一定時間を一定範囲内でいろいろな値となるよう発信毎に変化させることを特徴としている。
また、請求項９の発明は、請求項６、７又は８の超音波流量計において、前記一定範囲を、前記超音波送受波器の周波数の１周期としたことを特徴とするものである。
さらにまた、請求項１０の発明は、請求項６、７又は８の超音波流量計において、前記一定範囲を，前記超音波送受波器の周波数の１周期とし、その範囲に均等にいろいろな値となるよう第２の一定時間を変化させることを特徴とするものである。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
そして、この値は減算器１８のＡ入力に入力されている。Ｂ入力にはアナログ部安定時間相当の一定値が入力されていて、Ａ−Ｂに相当する値が比較器１９に入力されている。カウンタ１５は基準クロックをカウントしていて、このカウント値が比較器１９のもう一つの入力となっていて、比較器１９は２つの入力が等しくなると一致信号を出力する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
〔実施例２〕
図３は請求項３に対応する実施例である。
アナログスイッチＳＷ１と逆の動きをするアナログスイッチＳＷ２を配置し、電源ＯＮ時の影響を更に伝わりにくくしている。１４Ａはバッファである。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
〔実施例３〕
図４は請求項５の実施例でアナログスイッチＳＷ１、ＳＷ２の制御信号をＣＲ回路１４Ｂ，１４Ｃでなまらせることにより制御信号自体で不要振動を起こしてしまうことを防いでいる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
〔実施例４〕
図５は請求項６〜１０で使用するタイマ１２Ａの実施例を示す。減算器のＢ入力となるアナログ回路部安定時間に相当する一定値は下位３ビットが３ビットカウンタのカウンタ２０の出力となっている。そして、上位のビットは前記３ビットがどのような値になろうとアナログ回路部安定時間を確保できる値となっている。また、カウンタ２０は受信波検知信号をカウントするようになっていて、受信毎に０，１，２，３，４，５，６，７，０，１，…とカウントアップする。これにより入力Ｂの値は毎回１ずつカウント値８の範囲で変化する。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
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