(57)【要約】本出願は、第一のトランスデューサ（１０２）および第二のトランスデューサ（１０４）に結合された信号処理回路（１００）を開示する。第一のトランスデューサと第二のトランスデューサとの間には、ゼロより大きい距離があり、流速を有する流体は第一のトランスデューサおよび第二のトランスデューサを通って順次流れる。信号処理回路は、第一のトランスデューサに結合された第一の送信器（１０６）と、第一のトランスデューサに結合された第一の受信器（１０８）と、第二のトランスデューサに結合された第二の送信器（１１０）と、第二のトランスデューサに結合された第二の受信器（１１２）と、第一の送信器、第一の受信器、第二の送信器および第二の受信器に結合された制御ユニット（１１４）とを含む。本出願は、関連するチップ、流量計、および方法をさらに提供する。【選択図】図１
2021515181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一のトランスデューサおよび第二のトランスデューサに結合された信号処理回路であって、前記第一のトランスデューサと前記第二のトランスデューサとの間にはゼロよりも大きい距離が存在し、流速を有する流体が、前記第一のトランスデューサおよび前記第二のトランスデューサを順次流れ、前記信号処理回路が
前記第一のトランスデューサに結合された第一の送信器と、
前記第一のトランスデューサに結合された第一の受信器と、
前記第二のトランスデューサに結合された第二の送信器と、
前記第二のトランスデューサに結合された第二の受信器と、
前記第一の送信器、前記第一の受信器、前記第二の送信器、および前記第二の受信器に結合された制御ユニットと、
を備え、前記制御ユニットが、
初期化段階の間に、少なくとも２つの温度に対応する少なくとも２つの第一のパラメータと、前記少なくとも２つの温度に対応する少なくとも２つの第二のパラメータと、前記距離とを取得し、
通常段階の間に、前記少なくとも２つの第一のパラメータと、前記少なくとも２つの第二のパラメータと、前記距離とを用いて、前記流速を取得するように構成されることと、
前記少なくとも２つの第一のパラメータは、前記距離および現在の温度に対応する現在の音響速度に関連し、
前記少なくとも２つの第二のパラメータは、前記第一の送信器、前記第一の受信器、前記第二の送信器、前記第二の受信器、前記第一のトランスデューサ、および前記第二のトランスデューサの遅延時間に関連することを特徴とする、信号処理回路。
【請求項２】
前記初期化段階の間に、前記少なくとも２つの温度の下で、前記制御ユニットは、
前記流速がゼロである場合、第一の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、次いで前記第二の受信器を通過する前記第一の信号のための第一の遅延時間を決定し、
前記流速がゼロである場合、第二の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、前記第一のトランスデューサに戻り、次いで前記第二のトランスデューサに戻り、前記第二のトランスデューサおよび前記第二の受信器を通過する前記第二の信号のための第二の遅延時間を決定し、
前記流速がゼロである場合、第三の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、次いで前記第一の受信器を通過する前記第三の信号のための第三の遅延時間を決定し、
前記第一の遅延時間および前記第二の遅延時間を用いて、前記第一のパラメータを取得し、
前記第一の遅延時間および前記第三の遅延時間を用いて、前記第二のパラメータを取得するように、さらに構成されることを特徴とする、請求項１に記載の信号処理回路。
【請求項３】
前記初期化段階の間に、前記少なくとも２つの温度のうちの１つの温度の下で、前記制御ユニットは、
前記流速がゼロより大きい第一の特定流速である場合、第四の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、次いで前記第二の受信器を通過する前記第四の信号のための第四の遅延時間を決定し、
前記流速が前記第一の特定流速である場合、第五の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、次いで前記第一の受信器を通過する前記第五の信号のための第五の遅延時間を決定し、
前記第一の特定流速と、前記少なくとも２つの温度のうちの前記１つの温度に対応する少なくとも２つの第二のパラメータのうちの１つの第二のパラメータと、前記第四の遅延時間と、前記第五の遅延時間とを用いて、前記距離を取得するように、さらに構成されることを特徴とする、請求項２に記載の信号処理回路。
【請求項４】
前記通常段階の間に、前記制御ユニットは、
第六の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、次いで前記第二の受信器を通過する前記第六の信号のための第六の遅延時間を決定し、
第七の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、前記第一のトランスデューサに戻り、次いで前記第二のトランスデューサに戻り、次いで前記第二のトランスデューサおよび前記第二の受信器を通過する前記第七の信号のための第七の遅延時間を決定し、
第八の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、次いで前記第一の受信器を通過する前記第八の信号のための第八の遅延時間を決定し、
前記第六の遅延時間および前記第七の遅延時間を用いて、第一のファクタを取得し、
前記少なくとも２つの第一のパラメータから前記第一のファクタに最も近い第一のパラメータを見つけ、対応する第二のパラメータを見つけ、
前記距離と、前記第六の遅延時間と、前記第八の遅延時間と、前記対応する第二のパラメータとを用いて、前記流速を取得するように、さらに構成されることを特徴とする、請求項３に記載の信号処理回路。
【請求項５】
前記初期化段階の間に、前記少なくとも２つの温度の下で、前記制御ユニットは、
前記流速がゼロである場合、第九の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、次いで前記第二の受信器を通過する前記第九の信号のための第九の遅延時間を決定し、
前記流速がゼロの場合、第十の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、次いで前記第一の受信器を通過する前記第十の信号のための第十の遅延時間を決定し、
前記第九の遅延時間および前記第十の遅延時間を用いて、前記第二のパラメータを取得するように、さらに構成されることを特徴とする、請求項１に記載の信号処理回路。
【請求項６】
前記初期化段階の間に、前記少なくとも２つの温度の下で、前記制御ユニットは、
前記流速が第二の特定流速である場合、第十一の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、次いで前記第二の受信器を通過する前記第十一の信号のための第十一の遅延時間を決定し、
前記流速が前記第二の特定流速である場合、第十二の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、次いで前記第一の受信器を通過する前記第十二の信号のための第十二の遅延時間を決定し、
前記流速が前記第二の特定流速である場合、第十三の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、前記第一のトランスデューサに戻り、次いで前記第一のトランスデューサおよび前記第一の受信器を通過する前記第十三の信号のための第十三の遅延時間を決定し、
前記流速が前記第二の特定流速である場合、第十四の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、前記第二のトランスデューサに戻り、次いで前記第二のトランスデューサおよび前記第二の受信器を通過する前記第十四の信号のための第十四の遅延時間を決定し、
前記第十一の遅延時間と、前記第十二の遅延時間と、前記第十三の遅延時間と、前記第十四の遅延時間とを用いて、前記第一のパラメータを取得するように、さらに構成されることを特徴とする、請求項５に記載の信号処理回路。
【請求項７】
前記第二の特定流速がゼロ以上であることを特徴とする、請求項６に記載の信号処理回路。
【請求項８】
前記初期化段階の間に、前記少なくとも２つの温度のうちの１つの温度の下で、前記制御ユニットは、
前記流速がゼロより大きい第三の特定流速である場合、第十五の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、次いで前記第二の受信器を通過する前記第十五の信号のための第十五の遅延時間を決定し、
前記流速が前記第三の特定流速である場合、第十六の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、次いで前記第一の受信器を通過する前記第十六の信号のための第十六の遅延時間を決定し、
前記第三の特定流速と、前記少なくとも２つの温度のうちの前記１つの温度に対応する前記少なくとも２つの第二のパラメータのうちの前記１つの第二のパラメータと、前記第十五の遅延時間と、前記第十六の遅延時間とを用いて、前記距離を取得するように、さらに構成されることを特徴とする、請求項７に記載の信号処理回路。
【請求項９】
前記通常段階の間に、前記制御ユニットは、
第十七の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、次いで前記第二の受信器を通過する前記第十七の信号のための第十七の遅延時間を決定し、
第十八の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、次いで前記第一の受信器を通過する前記第十八の信号のための第十八の遅延時間を決定し、
第十九の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、前記第一のトランスデューサに戻り、次いで前記第一のトランスデューサおよび前記第一の受信器を通過する前記第十九の信号のための第十九の遅延時間を決定し、
第二十の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、前記第二のトランスデューサに戻り、次いで前記第二のトランスデューサおよび前記第二の受信器を通過する前記第二十の信号のための第二十の遅延時間を決定し、
前記第十七の遅延時間と、前記第十八の遅延時間と、前記第十九の遅延時間と、前記第二十の遅延時間とを用いて、第二のファクタを取得し、
前記少なくとも２つの第一のパラメータから前記第二のファクタに最も近い第一のパラメータを見つけ、対応する第二のパラメータを見つけ、
前記距離と、前記第十七の遅延時間と、前記第十八の遅延時間と、前記対応する第二のパラメータとを用いて、前記流速を取得するように、さらに構成されることを特徴とする、請求項８に記載の信号処理回路。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の信号処理回路を備えることを特徴とする、チップ。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の信号処理回路と、
前記第一のトランスデューサと、
前記第二のトランスデューサと、
を備え、
前記信号処理回路は、前記第一のトランスデューサおよび前記第二のトランスデューサに結合されることを特徴とする、流量計。
【請求項１２】
信号処理方法であって、前記信号処理方法は、第一の送信器と、第一の受信器と、第二の送信器と、第二の受信器とを制御するように構成され、前記第一の送信器および前記第一の受信器は、第一のトランスデューサに結合され、前記第二の送信器および前記第二の受信器は、第二のトランスデューサに結合され、前記第一のトランスデューサと前記第二のトランスデューサとの間にはゼロよりも大きい距離が存在し、流速を有する流体が、前記第一のトランスデューサおよび前記第二のトランスデューサを順次流れ、
前記信号処理方法は、
初期化段階の間に、少なくとも２つの温度に対応する少なくとも２つの第一のパラメータと、前記少なくとも２つの温度に対応する少なくとも２つの第二のパラメータと、前記距離とを取得するステップと、
通常段階の間に、前記少なくとも２つの第一のパラメータと、前記少なくとも２つの第二のパラメータと、前記距離とを用いて、前記流速を取得するステップと、を含み、
前記少なくとも２つの第一のパラメータは、前記距離および現在の温度に対応する現在の音響速度に関連し、前記少なくとも２つの第二のパラメータは、前記第一の送信器、前記第一の受信器、前記第二の送信器、前記第二の受信器、前記第一のトランスデューサ、および前記第二のトランスデューサの遅延時間に関連することを特徴とする、信号処理方法。
【請求項１３】
前記初期化段階の間に、前記少なくとも２つの温度の下で、前記信号処理方法は、
前記流速がゼロである場合、第一の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、次いで前記第二の受信器を通過する前記第一の信号のための第一の遅延時間を決定するステップと、
前記流速がゼロである場合、第二の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、前記第一のトランスデューサに戻り、次いで前記第二のトランスデューサに戻り、前記第二のトランスデューサおよび前記第二の受信器を通過する前記第二の信号のための第二の遅延時間を決定するステップと、
前記流速がゼロである場合、第三の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、次いで前記第一の受信器を通過する前記第三の信号のための第三の遅延時間を決定するステップと、
前記第一の遅延時間および前記第二の遅延時間を用いて、前記第一のパラメータを取得するステップと、
前記第一の遅延時間および前記第三の遅延時間を用いて、前記第二のパラメータを取得するステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１２に記載の信号処理方法。
【請求項１４】
前記初期化段階の間に、前記少なくとも２つの温度のうちの１つの温度の下で、前記信号処理方法は、
前記流速がゼロより大きい第一の特定流速である場合、第四の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、次いで前記第二の受信器を通過する前記第四の信号のための第四の遅延時間を決定するステップと、
前記流速が前記第一の特定流速である場合、第五の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、次いで前記第一の受信器を通過する前記第五の信号のための第五の遅延時間を決定するステップと、
前記第一の特定流速、前記少なくとも２つの温度のうちの前記１つの温度に対応する前記少なくとも２つの第二のパラメータのうちの１つの第二のパラメータ、前記第四の遅延時間および前記第五の遅延時間を用いて、前記距離を取得するステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１３に記載の信号処理方法。
【請求項１５】
前記通常段階の間に、前記信号処理方法は、
第六の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、次いで前記第二の受信器を通過する前記第六の信号のための第六の遅延時間を決定するステップと、
第七の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、前記第一のトランスデューサに戻り、次いで前記第二のトランスデューサに戻り、次いで前記第二のトランスデューサおよび前記第二の受信器を通過する前記第七の信号のための第七の遅延時間を決定するステップと、
第八の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、次いで前記第一の受信器を通過する前記第八の信号のための第八の遅延時間を決定するステップと、
前記第六の遅延時間および前記第七の遅延時間を用いて、第一のファクタを取得するステップと、
前記少なくとも２つの第一のパラメータから前記第一のファクタに最も近い第一のパラメータを見つけ、対応する第二のパラメータを見つけるステップと、
前記距離と、前記第六の遅延時間と、前記第八の遅延時間と、前記対応する第二のパラメータとを用いて、前記流速を取得するステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１４に記載の信号処理方法。
【請求項１６】
前記初期化段階の間に、前記少なくとも２つの温度の下で、前記信号処理方法は、
前記流速がゼロである場合、第九の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、次いで前記第二の受信器を通過する前記第九の信号のための第九の遅延時間を決定するステップと、
前記流速がゼロの場合、第十の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、次いで前記第一の受信器を通過する前記第十の信号のための第十の遅延時間を決定するステップと、
前記第九の遅延時間および前記第十の遅延時間を用いて、前記第二のパラメータを取得するステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１２に記載の信号処理方法。
【請求項１７】
前記初期化段階の間に、前記少なくとも２つの温度の下で、前記信号処理方法は、
前記流速が第二の特定流速である場合、第十一の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、次いで前記第二の受信器を通過する前記第十一の信号のための第十一の遅延時間を決定するステップと、
前記流速が前記第二の特定流速である場合、第十二の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、次いで前記第一の受信器を通過する前記第十二の信号のための第十二の遅延時間を決定するステップと、
前記流速が前記第二の特定流速である場合、第十三の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、前記第一のトランスデューサに戻り、次いで前記第一のトランスデューサおよび前記第一の受信器を通過する前記第十三の信号のための第十三の遅延時間を決定するステップと、
前記流速が前記第二の特定流速である場合、第十四の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、前記第二のトランスデューサに戻り、次いで前記第二のトランスデューサおよび前記第二の受信器を通過する前記第十四の信号のための第十四の遅延時間を決定するステップと、
前記第十一の遅延時間と、前記第十二の遅延時間と、前記第十三の遅延時間と、前記第十四の遅延時間とを用いて、前記第一のパラメータを取得するステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１６に記載の信号処理方法。
【請求項１８】
前記第二の特定流速がゼロ以上であることを特徴とする、請求項１７に記載の信号処理方法。
【請求項１９】
前記初期化段階の間に、前記少なくとも２つの温度のうちの１つの温度の下で、前記信号処理方法は、
前記流速がゼロより大きい第三の特定流速である場合、第十五の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、次いで前記第二の受信器を通過する前記第十五の信号のための第十五の遅延時間を決定するステップと、
前記流速が前記第三の特定流速である場合、第十六の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、次いで前記第一の受信器を通過する前記第十六の信号のための第十六の遅延時間を決定するステップと、
前記第三の特定流速と、前記少なくとも２つの温度のうちの前記１つの温度に対応する前記少なくとも２つの第二のパラメータのうちの前記１つの第二のパラメータと、前記第十五の遅延時間と、前記第十六の遅延時間とを用いて、前記距離を取得するステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１８に記載の信号処理方法。
【請求項２０】
前記通常段階の間に、前記信号処理方法は、
第十七の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、次いで前記第二の受信器を通過する前記第十七の信号のための第十七の遅延時間を決定するステップと、
第十八の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、次いで前記第一の受信器を通過する前記第十八の信号のための第十八の遅延時間を決定するステップと、
第十九の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、前記第一のトランスデューサに戻り、次いで前記第一のトランスデューサおよび前記第一の受信器を通過する前記第十九の信号のための第十九の遅延時間を決定するステップと、
第二十の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、前記第二のトランスデューサに戻り、次いで前記第二のトランスデューサおよび前記第二の受信器を通過する前記第二十の信号のための第二十の遅延時間を決定するステップと、
前記第十七の遅延時間と、前記第十八の遅延時間と、前記第十九の遅延時間と、前記第二十の遅延時間とを用いて、第二のファクタを取得するステップと、
前記少なくとも２つの第一のパラメータから前記第二のファクタに最も近い第一のパラメータを見つけ、対応する第二のパラメータを見つけるステップと、
前記距離と、前記第十七の遅延時間と、前記第十八の遅延時間と、前記対応する第二のパラメータとを用いて、前記流速を取得するステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１９に記載の信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、一般に、信号処理回路と、関連するチップ、流量計および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波流量計は、一般的な流量計である。流量計は、流体の流速を検出するのに広く使用されているが、超音波流量計は、他のタイプの流量計と比較して、圧力損失、検出可能な最小流量、設置コストなどの面で有利であるが、依然として、精度は改善される必要があり、更なる改良と革新が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本出願の目的の１つは、上述の問題に対処するために、信号処理回路と、関連するチップ、流量計、および方法を対象とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本出願の一実施形態は、第一のトランスデューサおよび第二のトランスデューサに結合された信号処理回路であって、第一のトランスデューサと第二のトランスデューサとの間にはゼロよりも大きい距離が存在し、流速を有する流体が、第一のトランスデューサおよび第二のトランスデューサを順次流れる、信号処理回路を開示する。信号処理回路は、第一のトランスデューサに結合された第一の送信器と、第一のトランスデューサに結合された第一の受信器と、第二のトランスデューサに結合された第二の送信器と、第二のトランスデューサに結合された第二の受信器と、第一の送信器、第一の受信器、第二の送信器、および第二の受信器に結合された制御ユニットとを含む。制御ユニットは、初期化段階の間に、少なくとも２つの温度に対応する少なくとも２つの第一のパラメータと、少なくとも２つの温度に対応する少なくとも２つの第二のパラメータと、距離とを取得し、通常段階の間に、少なくとも２つの第一のパラメータと、少なくとも２つの第二のパラメータと、距離とを用いて、流速を取得するように構成され、少なくとも２つの第一のパラメータは、距離と、現在の温度に対応する現在の音響速度とに関連し、少なくとも２つの第二のパラメータは、第一の送信器、第一の受信器、第二の送信器、第二の受信器、第一のトランスデューサ、および第二のトランスデューサの遅延時間に関連する。
【０００５】
本出願の一実施形態は、上記信号処理回路を含むチップを開示する。
【０００６】
本出願の一実施形態は、上記信号処理回路と、上記第一のトランスデューサと、上記第二のトランスデューサとを含む流量計を開示し、信号処理回路は、第一のトランスデューサおよび第二のトランスデューサに結合される。
【０００７】
本出願の一実施形態は、信号処理方法を開示し、第一の送信器と、第一の受信器と、第二の送信器と、第二の受信器とを制御するように構成され、第一の送信器および第一の受信器は、第一のトランスデューサに結合され、第二の送信器および第二の受信器は、第二のトランスデューサに結合され、第一のトランスデューサと第二のトランスデューサとの間にはゼロよりも大きい距離が存在し、流速を有する流体は、第一のトランスデューサおよび第二のトランスデューサを順次流れ、信号処理方法は、初期化段階の間に、少なくとも２つの温度に対応する少なくとも２つの第一のパラメータと、少なくとも２つの温度に対応する少なくとも２つの第二のパラメータと、距離とを取得するステップと、通常段階の間に、少なくとも２つの第一のパラメータと、少なくとも２つの第二のパラメータと、距離とを用いて、流速を取得するステップと、を含み、少なくとも２つの第一のパラメータは、距離および現在の温度に対応する現在の音響速度に関連し、少なくとも２つの第二のパラメータは、第一の送信器、第一の受信器、第二の送信器、第二の受信器、第一のトランスデューサ、および第二のトランスデューサの遅延時間に関連する。
【０００８】
本信号処理回路と、関連するチップ、流量計、およびトランスデューサ受信信号を処理する際に使用する方法は、流量計の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本出願の実施形態に従って、流量計で使用するための信号処理回路を示す模式図である。
【図２】本出願の実施形態に従って、制御ユニットが流速を計算するのを示すフロー図である。
【図３】本出願の第一の実施形態に従って、初期化段階の間に、制御ユニットが少なくとも２つの第一のパラメータおよび少なくとも２つの第二のパラメータを取得するのを示すフロー図である。
【図４】本出願の第一の実施形態に従って、初期化段階の間に、制御ユニットが距離を取得するのを示すフロー図である。
【図５】本出願の第一の実施形態に従って、通常段階の間に、制御ユニットが少なくとも２つの第一のパラメータと、少なくとも２つの第二のパラメータと、距離とを用いて、流速を取得するのを示すフロー図である。
【図６】本出願の第二の実施形態に従って、初期化段階の間に、制御ユニットが少なくとも２つの第二のパラメータを取得するのを示すフロー図である。
【図７】本出願の第二の実施形態に従って、初期化段階の間に、制御ユニットが少なくとも２つの第一のパラメータを取得するのを示すフロー図である。
【図８】本出願の第二の実施形態に従って、初期化段階の間に、制御ユニットが距離を取得するのを示すフロー図である。
【図９】本出願の第二の実施形態に従って、通常段階の間に、制御ユニットが少なくとも２つの第一のパラメータと、少なくとも２つの第二のパラメータと、距離とを用いて、流速を取得するのを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面で使用される参照番号を、以下に要約する。
１００                ：信号処理回路
１０２，１０４        ：トランスデューサ
１０６，１１０        ：送信器
１０８，１１２        ：受信器
１１４                ：制御ユニット
２００，３００，４００，５００：フロー
２０２〜２１６，３０２〜３１２，４０２〜４２２，５０２〜５１４：ステップ
【００１１】
以下の開示は、本出願の異なる特徴を実施するための多くの異なる実施形態または例を提供する。本開示を簡略化するために、以下で、構成要素および配置の具体例を説明する。当然、これらは単なる例であり、限定を意図するものではない。例えば、以下の説明において、第二の特徴の全体に、またはその上に第一の特徴を形成することは、第一および第二の特徴が直接接触して形成される実施形態を含むことができ、第一および第二の特徴が直接接触しないように、第一および第二の特徴の間に追加の特徴を形成し得る実施形態を含むこともできる。さらに、本開示では、様々な例において、参照番号および／または文字を繰り返すこともある。この繰り返しは、単純化および明確化を目的としており、それ自体では、議論される様々な実施形態および／または構成の間の関係を指示するものではない。
【００１２】
さらに、「下方に」、「下に」、「下部」、「上に」、「上部」などの空間的に相対的な用語は、本明細書では、説明を容易にするために、１つの要素または特徴について、図面に示すような別の要素または特徴に対する関係を説明するために使用することもある。空間的に相対的な用語は、図に描かれている向きに加えて、使用または動作中のデバイスの異なる向きを包含することが意図されている。装置は、別の向きを向いていてもよく（例えば、９０°回転されてもよいし、他の向きに回転されてもよい）、本明細書で使用される空間的に相対的な記述子は、同様に、それに応じて解釈されてもよい。
【００１３】
本出願の広い範囲を記載する数値範囲およびパラメータは近似値であるにもかかわらず、特定の具体例に記載される数値は、可能な限り正確に報告される。しかしながら、任意の数値は、それぞれの試験測定において見出される標準偏差から必然的に生じる特定の誤差を本質的に含む。また、本明細書で使用される場合、「約」という用語は、一般に、所与の値または範囲の１０％、５％、１％、または０．５％以内を意味する。あるいは、用語「約」は、当業者によって考慮される場合、平均の許容可能な標準誤差内を意味する。理解されるように、動作／作業の例以外では、または特に明記されない限り、本明細書で開示される材料の量、持続時間、温度、動作条件、量の比率などの数値範囲、量、値、およびパーセンテージのすべては、すべての場合において、「約」という用語によって修飾されるものと理解されるべきである。したがって、反対の指示がない限り、本開示および添付の特許請求の範囲に記載される数値パラメータは、所望に応じて変化し得る近似値である。少なく見積もっても、各数値パラメータは、少なくとも、報告された有効数字の桁数に照らして、通常の丸め技術を適用することによって解釈されるべきである。範囲は、本明細書では、１つのエンドポイントから別のエンドポイントまで、または２つのエンドポイントの間として表すことができる。本明細書に開示される全ての範囲は、特に明記しない限り、エンドポイントを含む。
【００１４】
本出願は、現在の流速ｖを計算するように構成された信号処理回路１００を提供する。また、本出願は、信号処理回路１００または信号処理回路２００を含むチップも提供する。いくつかの実施形態では、信号処理回路１００／２００は、トランスデューサデバイスで使用することができる。例えば、本出願は、信号処理回路１００／２００およびトランスデューサ１０２を含む流量計も提供する。例えば、前記流量計は、気体または液体の流速および／または流量を検出するために使用することができるが、本出願はそれに限定されない。
【００１５】
図１は、本出願の実施形態に従って、流量計に使用される信号処理回路１００を示す模式図である。信号処理回路１００は、第一のトランスデューサ１０２および第二のトランスデューサ１０４に結合されている。トランスデューサは、エネルギを１つの形態から別の形態に変換することができる構成要素である。これらのエネルギ形態には、電気エネルギ、機械エネルギ、電磁エネルギ、太陽エネルギ、化学エネルギ、音響エネルギおよび熱エネルギ等を含むことができるが、本出願はこれらに限定されず、トランスデューサは、エネルギを変換することができる任意の構成要素を含むことができる。
【００１６】
第一のトランスデューサ１０２および第二のトランスデューサ１０４は、パイプライン１１６内に配置され、第一のトランスデューサ１０２の伝達方向は、第二のトランスデューサ１０４に面し、第二のトランスデューサ１０４の伝達方向は、第一のトランスデューサ１０２に面する。第一のトランスデューサ１０２と第二のトランスデューサ１０４との間には距離Ｌがあり、Ｌはゼロより大きい。流速ｖを有する流体（例えば、液体または気体）は、パイプライン１１６の配置方向Ｄに沿って流れ、第一のトランスデューサ１０２および第二のトランスデューサ１０４を順次通過する。
【００１７】
信号処理回路１００は、第一の送信器１０６および第一の受信器１０８を含み、この両方とも第一のトランスデューサ１０２に結合されており、また第二の送信器１１０および第二の受信器１１２を含み、この両方とも第二のトランスデューサ１０４に結合されている。信号処理回路１００は、第一の送信器１０６、第一の受信器１０８、第二の送信器１１０および第二の受信器１１２に結合された制御ユニット１１４をさらに含む。信号処理回路１００は、第一のトランスデューサ１０２および第二のトランスデューサ１０４から取得された結果を用いて、流速ｖを生成するように構成される。
【００１８】
図２は、本出願の実施形態に従って、制御ユニット１１４が流速ｖを計算するのを示すフロー図である。ステップ２００／４００では、初期化段階の間に、制御ユニット１１４は、少なくとも２つの温度に対応する少なくとも２つの第一のパラメータ（Ｌ／ｃ、ここで、ｃは現在の音響速度であり、その値は温度の影響を受ける）と、前記少なくとも２つの温度、に対応する少なくとも２つの第二のパラメータ（ｔＴＸ２＋ｔＲＸ２１−ｔＴＸ１−ｔＲＸ１２、ｔＴＸ２は信号を送信する第二の送信器１１０および第二のトランスデューサ１０４の遅延時間、ここで、ｔＲＸ２１は、第一のトランスデューサ１０２および第一の受信器１０８によって受信される第二の送信器１１０からの信号の遅延時間、ｔＴＸ１は、信号を送信する第一の送信器１０６および第一のトランスデューサ１０２の遅延時間、ｔＲＸ１２は、第二のトランスデューサ１０４および第二の受信器１１２によって受信される第一の送信器１０６からの信号の遅延時間であり、上記の値はすべて、温度の影響を受ける）と、距離Ｌとを取得するように構成される。本実施形態では、前記少なくとも２つの温度は、例示の目的で使用される。一般に、使用するサンプリング温度の数を増やし、より広くて密な範囲をカバーすることがより理想的である。例えば、制御ユニット１１４は、１０個の異なる温度（１５℃、１６℃、１７℃、１８℃、１９℃、２０℃、２１℃、２２℃、２３℃、および２４℃）にそれぞれ対応する１０個の第一のパラメータおよび１０個の第二のパラメータを計算することができる。前記少なくとも２つの温度間の間隔は、特に限定されず、例えば、前記１０個の異なる温度は、１５．１℃、１６．５℃、１７．８℃、１８．２℃、１９．７℃、２０．５℃、２１．４℃、２２．６℃、２３．９℃、および２４．１℃であってもよい。
【００１９】
ステップ３００／５００において、通常段階の間に、制御ユニット１１４は、少なくとも２つの第一のパラメータと、少なくとも２つの第二のパラメータと、距離Ｌとを用いて、流速ｖを取得するように構成される。通常段階は、初期化段階以外の段階であり、具体的には、通常段階の間に、信号処理回路１００を使用して、第一のトランスデューサ１０２および第二のトランスデューサ１０４を順次流れる流体の流速ｖを測定することができる。具体的には、制御ユニット１１４は、少なくとも２つの第一のパラメータを含む表から検索することによって、現在の温度Ｔを決定する必要なしに、対応する第一のパラメータおよび第二のパラメータを取得することができ、したがって、温度センサから生じる誤差を排除し、流速を測定するときの精度を向上させることが実現可能である。フロー２００およびフロー４００は交換可能であり、一方、フロー３００およびフロー５００は交換可能であることに留意すべきである。
【００２０】
図３および図４は、本出願の第一の実施形態に従って、初期化段階の間に、本制御ユニット１１４が、少なくとも２つの第一のパラメータ、少なくとも２つの第二のパラメータおよび距離Ｌを取得するのを示すフロー図である。この段階の間に、流速ｖを制御することができ、したがって、その流速の値は既知である。まず、図３のステップ２０２〜ステップ２１０は、初期化段階の間に、流量計が、少なくとも２つの温度に対応する少なくとも２つの第一のパラメータと、少なくとも２つの温度に対応する少なくとも２つの第二のパラメータとを取得するステップを示している。
【００２１】
ステップ２０２では、パイプライン１１６内の流体の流速ｖが０、すなわち、流体が流れないように制御される。制御ユニット１１４は、第一の信号を生成し、第一の送信器１０６および第一のトランスデューサ１０２を通過し、それによって、第二のトランスデューサ１０４を直接トリガし、次いで第二の受信器１１２を通過する第一の信号のための第一の遅延時間ＴＭ１２を決定する。この遅延時間は、以下の式で表すことができる：
ＴＭ１２＝ｔＴＸ１＋ｔＲＸ１２＋ｔ１２＝ｔＴＸ１＋ｔＲＸ１２＋Ｌ／ｃ        （１）
ここで、ｔ１２は、信号（例えば、第一の信号）が第一のトランスデューサ１０２から第二のトランスデューサ１０４に伝わる時間である。
【００２２】
次に、ステップ２０４では、パイプライン１１６内の流体の流速ｖは依然としてゼロで制御され、制御ユニット１１４は、第二の信号を生成し、第一の送信器１０６および第一のトランスデューサ１０２を通過し、第二のトランスデューサ１０４に至り、第一のトランスデューサ１０２に戻り、次いで第二のトランスデューサ１０４に戻り、次いで第二のトランスデューサ１０４および第二の受信器１１２を通過する第二の信号のための第二の遅延時間ＴＥ１２を決定する。この遅延時間は、以下の式で表すことができる：
ＴＥ１２＝ｔＴＸ１＋ｔＲＸ１２＋ｔ１２＋ｔ２１＋ｔ１２＝ｔＴＸ１＋ｔＲＸ１２＋３＊Ｌ／ｃ      （２）
【００２３】
したがって、第一のパラメータＬ／ｃは、式（１）および式（２）から以下のように取得することができる：
Ｌ／ｃ＝（ＴＥ１２−ＴＭ１２）／２            （３）
【００２４】
次に、ステップ２０６では、パイプライン１１６内の流体の流速ｖは依然としてゼロで制御され、制御ユニット１１４は、第三の信号を生成し、第二の送信器１１０および第二のトランスデューサ１０４を通過し、第一のトランスデューサ１０２に至り、次いで第一の受信器１０８を通過する第三の信号のための第三の遅延時間ＴＭ２１を決定する。この遅延時間は、以下の式で表すことができる：
ＴＭ２１＝ｔＴＸ２＋ｔＲＸ２１＋ｔ２１＝ｔＴＸ２＋ｔＲＸ２１＋Ｌ／ｃ            （４）
【００２５】
第二のパラメータｔＴＸ２＋ｔＲＸ２１−ｔＴＸ１−ｔＲＸ１２は、式（１）および式（４）から以下のように取得することができる：
ＴＭ２１−ＴＭ１２＝ｔＴＸ２＋ｔＲＸ２１−ｔＴＸ１−ｔＲＸ１２            （５）
【００２６】
したがって、ステップ２０８では、第一のパラメータは、第一の遅延時間ＴＭ１２および第二の遅延時間ＴＥ１２を用いて、式（３）から取得することができ、ステップ２１０では、第二のパラメータは、第一の遅延時間ＴＭ１２および第三の遅延時間ＴＭ２１を用いて、式（５）から取得することができる。
【００２７】
少なくとも２つの温度の下で、ステップ２０２〜ステップ２１０を繰り返し実行することによって、制御ユニット１１４は、少なくとも２つの温度に対応する少なくとも２つの第一のパラメータおよび少なくとも２つの第二のパラメータを取得することができ、制御ユニット１１４は、少なくとも２つの第一のパラメータと少なくとも２つの第二のパラメータとを格納することもでき、その結果、後続の通常段階において、この情報をルックアップテーブルとして使用することができる。
【００２８】
図４のステップ２１２〜ステップ２１６は、初期化段階の間に、流量計が距離Ｌを取得するのを示すステップである。具体的には、少なくとも２つの温度のうちの１つの温度の下で、信号処理回路１００は、第一のトランスデューサ１０２と第二のトランスデューサ１０４との間の距離Ｌを取得する。第一のトランスデューサ１０２および第二のトランスデューサ１０４は、事前に配置されているが、距離Ｌに多少の偏差があってもよく、したがって、ステップ２１２〜ステップ２１６を使用して、正確な距離Ｌを取得することができるので、通常段階における流速ｖの計算が容易になる。
【００２９】
ステップ２１２では、流速ｖは、ゼロより大きい第一の特定流速ｖｓ１で制御され、制御ユニット１１４は、第四の信号を生成し、第一の送信器１０６および第一のトランスデューサ１０２を通過し、それによって、第二のトランスデューサ１０４を直接トリガし、次いで第二の受信器１１２を通過する第四の信号のための第四の遅延時間ＴＭ１２ｖｓ１を決定する。この遅延時間は、以下の式で表すことができる：
ＴＭ１２ｖｓ１＝ｔＴＸ１＋ｔＲＸ１２＋Ｌ／（ｃ＋ｖｓ１）            （６）
【００３０】
ステップ２１４では、流体の流速ｖは、ゼロより大きい第一の特定流速ｖｓ１で依然として制御され、制御ユニット１１４は、第五の信号を生成し、第二の送信器１１０および第二のトランスデューサ１０４を通過し、それによって、第一のトランスデューサ１０２を直接トリガし、次いで第一の受信器１０８を通過する第五の信号のための第五の遅延時間ＴＭ２１ｖｓ１を決定する。この遅延時間は、以下の式で表すことができる：
ＴＭ２１ｖｓ１＝ｔＴＸ２＋ｔＲＸ２１＋Ｌ／（ｃ−ｖｓ１）            （７）
【００３１】
したがって、式（６）および式（７）から、以下の式を取得することができる：
Ｌ≒２＊ｖｓ１＊ＴＭ１２ｖｓ１＊ＴＭ２１ｖｓ１／（（ＴＭ２１ｖｓ１−ＴＭ１２ｖｓ１）−（ｔＴＸ２＋ｔＲＸ２１−ｔＴＸ１−ｔＲＸ１２））            （８）
【００３２】
この段階では、少なくとも２つの温度のうちの１つの温度の下で測定が行われるため、前記温度に対応する第二のパラメータｔＴＸ２＋ｔＲＸ２１−ｔＴＸ１−ｔＲＸ１２をステップ２１０と同時に、またはその直後に測定することが可能である。直後の場合には、ステップ２１０で取得した第二のパラメータｔＴＸ２＋ｔＲＸ２１−ｔＴＸ１−ｔＲＸ１２を直接使用することができる。すなわち、そのとき、ｔＴＸ２＋ｔＲＸ２１−ｔＴＸ１−ｔＲＸ１２は、既知の値である。したがって、ステップ２１６では、第一の特定流速ｖｓ１と、少なくとも２つの温度のうちの前記１つの温度に対応する少なくとも２つの第二のパラメータのうちの１つの第二のパラメータと、第四の遅延時間ＴＭ１２ｖｓと、第五の遅延時間ＴＭ２１ｖｓとを用いて、式（８）から距離Ｌを取得することができる。
【００３３】
図５は、本出願の第一の実施形態に従って、通常段階の間に、本制御ユニット１１４が、少なくとも２つの第一のパラメータと、少なくとも２つの第二のパラメータと、距離Ｌとを用いて、流速ｖを取得するのを示すフロー図である。この場合、流速ｖと温度Ｔは両方とも、未知である。
【００３４】
ステップ３０２では、制御ユニット１１４は、第六の信号を生成し、第一の送信器１０６および第一のトランスデューサ１０２を通過し、それによって、第二のトランスデューサ１０４を直接トリガし、次いで第二の受信器１１２を通過する第六の信号のための第六の遅延時間ＴＭ１２ｖを決定する。この遅延時間は、以下の式で表すことができる：
ＴＭ１２ｖ＝ｔＴＸ１＋ｔＲＸ１２＋ｔ１２＝ｔＴＸ１＋ｔＲＸ１２＋Ｌ／（ｃ＋ｖ）      （９）
【００３５】
ステップ３０４では、制御ユニット１１４は、第七の信号を生成し、第一の送信器１０６および第一のトランスデューサ１０２を通過し、第二のトランスデューサ１０４に至り、第一のトランスデューサ１０２に戻り、次いで第二のトランスデューサ１０４に戻り、次いで第二の受信器１１２を通過する第七の信号のための第七の遅延時間ＴＥ１２ｖを決定する。この遅延時間は、以下の式で表すことができる：
ＴＥ１２ｖ＝ｔＴＸ１＋ｔＲＸ１２＋ｔ１２＋ｔ２１＋ｔ１２＝ｔＴＸ１＋ｔＲＸ１２＋Ｌ／（ｃ＋ｖ）＋Ｌ／（ｃ−ｖ）＋Ｌ／（ｃ＋ｖ）            （１０）
【００３６】
ステップ３０６では、制御ユニット１１４は、第八の信号を生成し、第二の送信器１１０および第二のトランスデューサ１０４を通過し、それによって、第一のトランスデューサ１０２を直接トリガし、次いで第一の受信器１０８を通過する第八の信号のための第八の遅延時間ＴＭ２１ｖを決定する。この遅延時間は、以下の式で表すことができる：
ＴＭ２１ｖ＝ｔＴＸ２＋ｔＲＸ２１＋Ｌ／（ｃ−ｖ）            （１１）
【００３７】
式（９）から式（１１）を減ずると、以下の式を取得することができる：
ＴＥ１２ｖ−ＴＭ１２ｖ≒２＊Ｌ／ｃ            （１２）
【００３８】
したがって、ステップ３０８では、第六の遅延時間ＴＭ１２ｖおよび第七の遅延時間ＴＥ１２ｖを用いて、式（１２）から現在の温度下での第一のファクタＬ／ｃを取得することができる。
【００３９】
ステップ３１０では、フロー２００／４００に格納された少なくとも２つの第一のパラメータから、ステップ３０８で計算された第一のファクタＬ／ｃに最も近い第一のパラメータを見つけ、対応する第二のパラメータを見つける。
【００４０】
さらに、流速ｖに対する式は、式（９）および式（１０）から、以下のように取得することができる：
ｖ≒（Ｌ／２）＊（ＴＭ２１ｖ−ＴＭ１２ｖ−（ｔＴＸ２＋ｔＲＸ２１−ｔＴＸ１−ｔＲＸ１２））／（ＴＭ１２ｖ＊ＴＭ２１ｖ）            （１３）
【００４１】
したがって、ステップ３１２では、フロー２００から得られた距離Ｌと、ステップ３１０のルックアップテーブルによって得られた現在の温度Ｔに対応する第二のパラメータｔＴＸ２＋ｔＲＸ２１−ｔＴＸ１−ｔＲＸ１２と、第六の遅延時間ＴＭ１２ｖと、第八の遅延時間ＴＭ２１ｖとを用いて、式（１３）から現在の流速ｖを取得することができる。
【００４２】
図６〜図８は、本出願の第二の実施形態に従って、初期化段階の間に、本制御ユニット１１４が、少なくとも２つの第一のパラメータ、少なくとも２つの第二のパラメータおよび距離Ｌを取得するのを示すフロー図である。本実施形態では、流速ｖを制御することができ、したがって、その値は既知である。まず、図６のステップ４０２〜図７のステップ４１６は、初期化段階の間に、流量計が少なくとも２つの温度に対応する少なくとも２つの第一のパラメータと、少なくとも２つの温度に対応する少なくとも２つの第二のパラメータとを取得するステップを示している。
【００４３】
ステップ４０２では、パイプライン１１６内の流体の流速ｖが０、すなわち、流体が流れないように制御される。制御ユニット１１４は、第九の信号を生成し、第一の送信器１０６および第一のトランスデューサ１０２を通過し、これによって、第二のトランスデューサ１０４を直接トリガし、次いで第二の受信器１１２を通過する第九の信号のための第九の遅延時間ＴＭ１２（式（１）と実質的に同じ）を決定する。この遅延時間は、以下の式で表すことができる：
ＴＭ１２＝ｔＴＸ１＋ｔＲＸ１２＋ｔ１２＝ｔＴＸ１＋ｔＲＸ１２＋Ｌ／ｃ            （１４）
【００４４】
次に、ステップ４０４では、パイプライン１１６内の流体の流速ｖは依然としてゼロで制御され、制御ユニット１１４は、第十の信号を生成し、第二の送信器１１０および第二のトランスデューサ１０４を通過し、第一のトランスデューサ１０２に至り、次いで第一の受信器１０８を通過する第十の信号のための第十の遅延時間ＴＭ２１（式（４）と実質的に同じ）を決定する。この遅延時間は、以下の式で表すことができる：
ＴＭ２１＝ｔＴＸ２＋ｔＲＸ２１＋ｔ２１＝ｔＴＸ２＋ｔＲＸ２１＋Ｌ／ｃ            （１５）
【００４５】
第二のパラメータｔＴＸ２＋ｔＲＸ２１−ｔＴＸ１−ｔＲＸ１２は、式（１４）と式（１５）から、以下のように取得することができる：
ＴＭ２１−ＴＭ１２＝ｔＴＸ２＋ｔＲＸ２１−ｔＴＸ１−ｔＲＸ１２            （１６）
【００４６】
このように、ステップ４０６では、式（１６）から、第九の遅延時間ＴＭ１２および第十の遅延時間ＴＭ２１を用いて、第二のパラメータを取得することができる。
【００４７】
ステップ４０８では、パイプライン１１６内の流体の流速ｖが第二の流速ｖｓ２に制御され、第二の特定流速ｖｓがゼロ以上であってもよいが、第二の特定流速ｖｓがゼロである場合には、第二の特定流速ｖｓがゼロより大きい場合と比較して、より正確な第一のパラメータを取得することができる。制御ユニット１１４は、第十一の信号を生成し、第一の送信器１０６および第一のトランスデューサ１０２を通過し、それによって第二のトランスデューサ１０４を直接トリガし、次いで第二の受信器１１２を通過する第十一の信号のための第十一の遅延時間ＴＭ１２ｖｓ２を決定する。この遅延時間は、以下の式で表すことができる：
ＴＭ１２ｖｓ２＝ｔＴＸ１＋ｔＲＸ１２＋ｔ１２＝ｔＴＸ１＋ｔＲＸ１２＋Ｌ／（ｃ＋ｖｓ２）            （１７）
【００４８】
ステップ４１０では、パイプライン１１６内の流体の流速ｖは、依然として、第二の流速ｖｓ２で制御される。制御ユニット１１４は、第十二の信号を生成し、第二の送信器１１０および第二のトランスデューサ１０４を通過し、それによって、第一のトランスデューサ１０２を直接トリガし、次いで第一の受信器１０８を通過する第十二の信号のための第十二の遅延時間ＴＭ２１ｖｓ２を決定する。この遅延時間は、以下の式で表すことができる：
ＴＭ２１ｖｓ２＝ｔＴＸ２＋ｔＲＸ２１＋ｔ２１＝ｔＴＸ２＋ｔＲＸ２１＋Ｌ／（ｃ−ｖｓ２）            （１８）
【００４９】
ステップ４１２では、パイプライン１１６内の流体の流速ｖは、依然として、第二の流速ｖｓ２で制御される。制御ユニット１１４は、第十三の信号を生成し、第一の送信器１０６および第一のトランスデューサ１０２を通過し、第二のトランスデューサ１０４に至り、第一のトランスデューサ１０２に戻り、次いで第一のトランスデューサ１０２および第一の受信器１０８を通過する第十三の信号のための第十三の遅延時間ＴＥ１１ｖｓ２を決定する。この遅延時間は、以下の式で表すことができる：
ＴＥ１１ｖｓ２＝ｔＴＸ１＋ｔＲＸ１１＋ｔ１２＋ｔ２１＝ｔＴＸ１＋ｔＲＸ１１＋Ｌ／（ｃ＋ｖｓ２）＋Ｌ／（ｃ−ｖｓ２）            （１９）
【００５０】
ステップ４１４では、パイプライン１１６内の流体の流速ｖは、依然として、第二の流速ｖｓ２で制御される。制御ユニット１１４は、第十四の信号を生成し、第二の送信器１１０および第二のトランスデューサ１０４を通過し、第一のトランスデューサ１０２に至り、第二のトランスデューサ１０４に戻り、次いで第二のトランスデューサ１０４および第二の受信器１１２を通過する第十四の信号のための第十四の遅延時間ＴＥ２２ｖｓ２を決定する。この遅延時間は、以下の式で表すことができる：
ＴＥ２２ｖｓ２＝ｔＴＸ２＋ｔＲＸ２２＋ｔ２１＋ｔ１２＝ｔＴＸ２＋ｔＲＸ２２＋Ｌ／（ｃ−ｖｓ２）＋Ｌ／（ｃ＋ｖｓ２）            （２０）
【００５１】
式（１７）および式（１９）により、以下の式が得られる：
ＴＥ１１ｖｓ２−ＴＭ１２ｖｓ２＝ｔＲＸ１１−ｔＲＸ１２＋Ｌ／（ｃ−ｖｓ２）      （２１）
【００５２】
式（１８）および式（２０）により、以下の式が得られる：
ＴＥ２２ｖｓ２−ＴＭ２１ｖｓ２＝ｔＲＸ２２−ｔＲＸ２１＋Ｌ／（ｃ＋ｖｓ２）      （２２）
【００５３】
式（２１）および式（２２）により、以下の式が得られる：
２＊Ｌ／ｃ≒ＴＥ１１ｖｓ２−ＴＭ１２ｖｓ２＋ＴＥ２２ｖｓ２−ＴＭ２１ｖｓ２      （２３）
【００５４】
したがって、ステップ４１６では、第十一の遅延時間ＴＭ１２ｖｓ２と、第十二の遅延時間ＴＭ２１ｖｓ２と、第十三の遅延時間ＴＥ１１ｖｓ２と、第十四の遅延時間ＴＥ２２ｖｓ２とを用いて、第一のパラメータＬ／ｃを取得することが可能である。
【００５５】
少なくとも２つの温度の下でステップ４０２〜ステップ４１６を繰り返し実行することによって、制御ユニット１１４は、少なくとも２つの温度に対応する少なくとも２つの第一のパラメータおよび少なくとも２つの第二のパラメータを取得することができ、制御ユニット１１４は、少なくとも２つの第一のパラメータと少なくとも２つの第二のパラメータとを格納することもでき、その結果、後続の通常段階において、この情報をルックアップテーブルとして使用することができる。
【００５６】
図８のステップ４１８〜ステップ４２２は、初期化段階の間に、流量計が距離Ｌを取得するのを示すステップである。具体的には、少なくとも２つの温度のうちの１つの温度の下で、信号処理回路１００を使用して、第一のトランスデューサ１０２と第二のトランスデューサ１０４との間の距離Ｌを取得する。第一のトランスデューサ１０２および第二のトランスデューサ１０４は、事前に配置されているが、距離Ｌに多少の偏差があってもよく、したがって、ステップ４１８〜ステップ４２２を使用して、正確な距離Ｌを取得することができるので、通常段階における流速ｖの計算が容易になる。
【００５７】
ステップ４１８では、流体の流速ｖは、ゼロよりも大きい第三の特定流速ｖｓ３に制御され、制御ユニット１１４は、第十五の信号を生成し、第一の送信器１０６および第一のトランスデューサ１０２を通過し、それによって、第二のトランスデューサ１０４を直接トリガし、次いで第二の受信器１１２を通過する第十五の信号のための第十五の遅延時間ＴＭ１２ｖｓ３を決定する。この遅延時間は、以下の式で表すことができる：
ＴＭ１２ｖｓ３＝ｔＴＸ１＋ｔＲＸ１２＋Ｌ／（ｃ＋ｖｓ３）            （２４）
【００５８】
ステップ４２０では、流体の流速ｖは、依然として、ゼロよりも大きい第三の特定流速ｖｓ３に制御され、制御ユニット１１４は、第十六の信号を生成し、第二の送信器１１０および第二のトランスデューサ１０４を通過し、それによって、第一のトランスデューサ１０２を直接トリガし、次いで第一の受信器１０８を通過する第十六の信号のための第十六の遅延時間ＴＭ２１ｖｓ３を決定する。この遅延時間は、以下の式で表すことができる：
ＴＭ２１ｖｓ３＝ｔＴＸ２＋ｔＲＸ２１＋Ｌ／（ｃ−ｖｓ２）            （２５）
【００５９】
したがって、式（２４）および式（２５）により、以下の式が得られる：
Ｌ≒２＊ｖｓ３＊ＴＭ１２ｖｓ３＊ＴＭ２１ｖｓ３／（（ＴＭ２１ｖｓ３−ＴＭ１２ｖｓ３）−（ｔＴＸ２＋ｔＲＸ２１−ｔＴＸ１−ｔＲＸ１２））            （２６）
【００６０】
この段階では、少なくとも２つの温度のうちの１つの温度の下で測定が行われるため、前記温度に対応する第二のパラメータｔＴＸ２＋ｔＲＸ２１−ｔＴＸ１−ｔＲＸ１２をステップ４０６と同時に、またはその直後に測定することが可能である。直後の場合には、ステップ４０６で取得した第二のパラメータｔＴＸ２＋ｔＲＸ２１−ｔＴＸ１−ｔＲＸ１２を直接使用することができる。すなわち、そのとき、ｔＴＸ２＋ｔＲＸ２１−ｔＴＸ１−ｔＲＸ１２は、既知の値である。したがって、ステップ４２２では、第三の特定流速ｖｓ３と、少なくとも２つの温度のうちの前記１つの温度に対応する少なくとも２つの第二のパラメータからの１つの第二のパラメータと、第十五の遅延時間ＴＭ１２ｖｓ３と、第十六の遅延時間ＴＭ２１ｖｓ３とを用いて、式（９）から距離Ｌを取得することが可能である。
【００６１】
図９は、本出願の第二の実施形態に従って、通常段階の間に、少なくとも２つの第一のパラメータと、少なくとも２つの第二のパラメータと、距離Ｌとを用いて、本制御ユニット１１４が流速ｖを取得するのを示すフロー図である。この場合、流速ｖと温度Ｔは両方とも、未知である。
【００６２】
ステップ５０２において、制御ユニット１１４は、第十七の信号を生成し、第一の送信器１０６および第一のトランスデューサ１０２を通過し、それによって、第二のトランスデューサ１０４を直接トリガし、次いで第二の受信器１１２を通過する第十七の信号のための第十七の遅延時間ＴＭ１２ｖを決定する。この遅延時間は、以下の式で表すことができる：
ＴＭ１２ｖ＝ｔＴＸ１＋ｔＲＸ１２＋ｔ１２＝ｔＴＸ１＋ｔＲＸ１２＋Ｌ／（ｃ＋ｖ）    （２７）
【００６３】
ステップ５０４では、制御ユニット１１４は、第十八の信号を生成し、第二の送信器１１０および第二のトランスデューサ１０４を通過し、それによって、第一のトランスデューサ１０２を直接トリガし、次いで第一の受信器１０８を通過する第十八の信号のための第十八の遅延時間ＴＭ２１ｖを決定する。この遅延時間は、以下の式で表すことができる：
ＴＭ２１ｖ＝ｔＴＸ２＋ｔＲＸ２１＋ｔ２１＝ｔＴＸ２＋ｔＲＸ２１＋Ｌ／（ｃ−ｖ）    （２８）
【００６４】
ステップ５０６では、制御ユニット１１４は、第十九の信号を生成し、第一の送信器１０６および第一のトランスデューサ１０２を通過し、第二のトランスデューサ１０４に至り、第一のトランスデューサ１０２に戻り、次いで第一のトランスデューサ１０２および第一の受信器１０８を通過する第十九の信号のための第十九の遅延時間ＴＥ１１ｖｓ２を決定する。この遅延時間は、以下の式で表すことができる：
ＴＥ１１ｖ＝ｔＴＸ１＋ｔＲＸ１１＋ｔ１２＋ｔ２１＝ｔＴＸ１＋ｔＲＸ１１＋Ｌ／（ｃ＋ｖ）＋Ｌ／（ｃ−ｖ）            （２９）
【００６５】
ステップ５０８では、制御ユニット１１４は、第二十の信号を生成し、第二の送信器１１０および第二のトランスデューサ１０４を通過し、第一のトランスデューサ１０２に至り、第二のトランスデューサ１０４に戻り、次いで第二のトランスデューサ１０４および第二の受信器１１２を通過する第二十の信号のための第二十の遅延時間ＴＥ２２ｖｓ２を決定する。この遅延時間は、以下の式で表すことができる：
ＴＥ２２ｖ＝ｔＴＸ２＋ｔＲＸ２２＋ｔ２１＋ｔ１２＝ｔＴＸ２＋ｔＲＸ２２＋Ｌ／（ｃ−ｖ）＋Ｌ／（ｃ＋ｖ）            （３０）
【００６６】
式（２７）および式（２９）により、以下の式が得られる：
ＴＥ１１ｖ−ＴＭ１２ｖ＝ｔＲＸ１１−ｔＲＸ１２＋Ｌ／（ｃ−ｖ）            （３１）
【００６７】
式（２８）および式（３０）により、以下の式が得られる：
ＴＥ２２ｖ−ＴＭ２１ｖ＝ｔＲＸ２２−ｔＲＸ２１＋Ｌ／（ｃ＋ｖ）            （３２）
【００６８】
式（３１）および式（３２）により、以下の式が得られる：
２＊Ｌ／ｃ≒ＴＥ１１ｖ−ＴＭ１２ｖ＋ＴＥ２２ｖ−ＴＭ２１ｖ            （３３）
【００６９】
ステップ５１０では、第十七の遅延時間ＴＭ１２ｖと、第十八の遅延時間ＴＭ２１ｖと、第十九の遅延時間ＴＥ１１ｖｓ２と、第二十の遅延時間ＴＥ２２ｖｓ２とを用いて、式（３３）から現在の温度下で第二のファクタＬ／ｃを取得することが可能である。
【００７０】
ステップ５１２では、フロー２００／４００に格納された少なくとも２つの第一のパラメータから、ステップ５１０で計算された第二のファクタＬ／ｃに最も近い第一のパラメータを見つけ、対応する第二のパラメータを見つける。
【００７１】
こうして、式（２６）および式（２７）から、流速ｖ（式（１３）と実質的に同じ）の式が得られる：
ｖ≒（Ｌ／２）＊（（ＴＭ２１ｖ−ＴＭ１２ｖ）−（ｔＴＸ２＋ｔＲＸ２１−ｔＴＸ１−ｔＲＸ１２））／（ＴＭ１２ｖ＊ＴＭ２１ｖ）            （３４）
【００７２】
したがって、ステップ５１４では、フロー２００から取得された距離Ｌと、ステップ５１２のルックアップテーブルによって得られる現在の温度Ｔに対応する第二のパラメータｔＴＸ２＋ｔＲＸ２１−ｔＴＸ１−ｔＲＸ１２と、第十七の遅延時間ＴＭ１２ｖと、第十八の遅延時間ＴＭ２１ｖとを用いて、式（３４）から現在の流速ｖを取得することができる。
【００７３】
上記は、当業者が本開示の態様をより良く理解することができるように、いくつかの実施形態の特徴を概説したものである。当業者は、本開示を、同じ目的を実行するための、および／または本明細書で導入された実施形態の同じ利点を達成するための他のプロセスおよび構造を設計または修正するための基礎として容易に使用することができることを理解されたい。当業者はまた、そのような同等の構成が、本開示の精神および範囲から逸脱しないこと、ならびにそれらが、本開示の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書において種々の変更、置換、および改変を行うことができることを理解すべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年6月22日(2020.6.22)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一のトランスデューサおよび第二のトランスデューサに結合された信号処理回路であって、前記第一のトランスデューサと前記第二のトランスデューサとの間にはゼロよりも大きい距離が存在し、流速を有する流体が、前記第一のトランスデューサおよび前記第二のトランスデューサを順次流れ、前記信号処理回路が
前記第一のトランスデューサに結合された第一の送信器と、
前記第一のトランスデューサに結合された第一の受信器と、
前記第二のトランスデューサに結合された第二の送信器と、
前記第二のトランスデューサに結合された第二の受信器と、
前記第一の送信器、前記第一の受信器、前記第二の送信器、および前記第二の受信器に結合された制御ユニットと、
を備え、前記制御ユニットが、
初期化段階の間に、少なくとも２つの温度に対応する少なくとも２つの第一のパラメータと、前記少なくとも２つの温度に対応する少なくとも２つの第二のパラメータと、前記距離とを取得し、
通常段階の間に、前記少なくとも２つの第一のパラメータと、前記少なくとも２つの第二のパラメータと、前記距離とを用いて、前記流速を取得するように構成されることと、
前記少なくとも２つの第一のパラメータは、前記距離および現在の温度に対応する現在の音響速度に関連し、
前記少なくとも２つの第二のパラメータは、前記第一の送信器、前記第一の受信器、前記第二の送信器、前記第二の受信器、前記第一のトランスデューサ、および前記第二のトランスデューサの遅延時間に関連することを特徴とする、信号処理回路。
【請求項２】
前記初期化段階の間に、前記少なくとも２つの温度の下で、前記制御ユニットは、
前記流速がゼロである場合、第一の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、次いで前記第二の受信器を通過する前記第一の信号のための第一の遅延時間を決定し、
前記流速がゼロである場合、第二の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、前記第一のトランスデューサに戻り、次いで前記第二のトランスデューサに戻り、前記第二のトランスデューサおよび前記第二の受信器を通過する前記第二の信号のための第二の遅延時間を決定し、
前記流速がゼロである場合、第三の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、次いで前記第一の受信器を通過する前記第三の信号のための第三の遅延時間を決定し、
前記第一の遅延時間および前記第二の遅延時間を用いて、前記第一のパラメータを取得し、
前記第一の遅延時間および前記第三の遅延時間を用いて、前記第二のパラメータを取得するように、さらに構成されること、または、
前記流速がゼロである場合、第九の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、次いで前記第二の受信器を通過する前記第九の信号のための第九の遅延時間を決定し、
前記流速がゼロの場合、第十の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、次いで前記第一の受信器を通過する前記第十の信号のための第十の遅延時間を決定し、
前記第九の遅延時間および前記第十の遅延時間を用いて、前記第二のパラメータを取得するように、さらに構成されることを特徴とする、請求項１に記載の信号処理回路。
【請求項３】
前記初期化段階の間に、前記少なくとも２つの温度のうちの１つの温度の下で、前記制御ユニットは、
前記流速がゼロより大きい第一の特定流速である場合、第四の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、次いで前記第二の受信器を通過する前記第四の信号のための第四の遅延時間を決定し、
前記流速が前記第一の特定流速である場合、第五の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、次いで前記第一の受信器を通過する前記第五の信号のための第五の遅延時間を決定し、
前記第一の特定流速と、前記少なくとも２つの温度のうちの前記１つの温度に対応する前記少なくとも２つの第二のパラメータのうちの１つの第二のパラメータと、前記第四の遅延時間と、前記第五の遅延時間とを用いて、前記距離を取得するように、さらに構成されることを特徴とする、請求項２に記載の信号処理回路。
【請求項４】
前記通常段階の間に、前記制御ユニットは、
第六の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、次いで前記第二の受信器を通過する前記第六の信号のための第六の遅延時間を決定し、
第七の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、前記第一のトランスデューサに戻り、次いで前記第二のトランスデューサに戻り、次いで前記第二のトランスデューサおよび前記第二の受信器を通過する前記第七の信号のための第七の遅延時間を決定し、
第八の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、次いで前記第一の受信器を通過する前記第八の信号のための第八の遅延時間を決定し、
前記第六の遅延時間および前記第七の遅延時間を用いて、第一のファクタを取得し、
前記少なくとも２つの第一のパラメータから前記第一のファクタに最も近い第一のパラメータを見つけ、対応する第二のパラメータを見つけ、
前記距離と、前記第六の遅延時間と、前記第八の遅延時間と、前記対応する第二のパラメータとを用いて、前記流速を取得するように、さらに構成されることを特徴とする、請求項３に記載の信号処理回路。
【請求項５】
前記初期化段階の間に、前記少なくとも２つの温度の下で、前記制御ユニットは、
前記流速が第二の特定流速である場合、第十一の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、次いで前記第二の受信器を通過する前記第十一の信号のための第十一の遅延時間を決定し、
前記流速が前記第二の特定流速である場合、第十二の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、次いで前記第一の受信器を通過する前記第十二の信号のための第十二の遅延時間を決定し、
前記流速が前記第二の特定流速である場合、第十三の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、前記第一のトランスデューサに戻り、次いで前記第一のトランスデューサおよび前記第一の受信器を通過する前記第十三の信号のための第十三の遅延時間を決定し、
前記流速が前記第二の特定流速である場合、第十四の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、前記第二のトランスデューサに戻り、次いで前記第二のトランスデューサおよび前記第二の受信器を通過する前記第十四の信号のための第十四の遅延時間を決定し、
前記第十一の遅延時間と、前記第十二の遅延時間と、前記第十三の遅延時間と、前記第十四の遅延時間とを用いて、前記第一のパラメータを取得するように、さらに構成されることを特徴とする、請求項２に記載の信号処理回路。
【請求項６】
前記初期化段階の間に、前記少なくとも２つの温度のうちの１つの温度の下で、前記制御ユニットは、
前記流速がゼロより大きい第三の特定流速である場合、第十五の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、次いで前記第二の受信器を通過する前記第十五の信号のための第十五の遅延時間を決定し、
前記流速が前記第三の特定流速である場合、第十六の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、次いで前記第一の受信器を通過する前記第十六の信号のための第十六の遅延時間を決定し、
前記第三の特定流速と、前記少なくとも２つの温度のうちの前記１つの温度に対応する前記少なくとも２つの第二のパラメータのうちの前記１つの第二のパラメータと、前記第十五の遅延時間と、前記第十六の遅延時間とを用いて、前記距離を取得するように、さらに構成されることを特徴とする、請求項５に記載の信号処理回路。
【請求項７】
前記通常段階の間に、前記制御ユニットは、
第十七の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、次いで前記第二の受信器を通過する前記第十七の信号のための第十七の遅延時間を決定し、
第十八の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、次いで前記第一の受信器を通過する前記第十八の信号のための第十八の遅延時間を決定し、
第十九の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、前記第一のトランスデューサに戻り、次いで前記第一のトランスデューサおよび前記第一の受信器を通過する前記第十九の信号のための第十九の遅延時間を決定し、
第二十の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、前記第二のトランスデューサに戻り、次いで前記第二のトランスデューサおよび前記第二の受信器を通過する前記第二十の信号のための第二十の遅延時間を決定し、
前記第十七の遅延時間と、前記第十八の遅延時間と、前記第十九の遅延時間と、前記第二十の遅延時間とを用いて、第二のファクタを取得し、
前記少なくとも２つの第一のパラメータから前記第二のファクタに最も近い第一のパラメータを見つけ、対応する第二のパラメータを見つけ、
前記距離と、前記第十七の遅延時間と、前記第十八の遅延時間と、前記対応する第二のパラメータとを用いて、前記流速を取得するように、さらに構成されることを特徴とする、請求項８に記載の信号処理回路。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の信号処理回路を備えることを特徴とする、チップ。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の信号処理回路と、
前記第一のトランスデューサと、
前記第二のトランスデューサと、
を備え、
前記信号処理回路は、前記第一のトランスデューサおよび前記第二のトランスデューサに結合されることを特徴とする、流量計。
【請求項１０】
信号処理方法であって、前記信号処理方法は、第一の送信器と、第一の受信器と、第二の送信器と、第二の受信器とを制御するように構成され、前記第一の送信器および前記第一の受信器は、第一のトランスデューサに結合され、前記第二の送信器および前記第二の受信器は、第二のトランスデューサに結合され、前記第一のトランスデューサと前記第二のトランスデューサとの間にはゼロよりも大きい距離が存在し、流速を有する流体が、前記第一のトランスデューサおよび前記第二のトランスデューサを順次流れ、
前記信号処理方法は、
初期化段階の間に、少なくとも２つの温度に対応する少なくとも２つの第一のパラメータと、前記少なくとも２つの温度に対応する少なくとも２つの第二のパラメータと、前記距離とを取得するステップと、
通常段階の間に、前記少なくとも２つの第一のパラメータと、前記少なくとも２つの第二のパラメータと、前記距離とを用いて、前記流速を取得するステップと、を含み、
前記少なくとも２つの第一のパラメータは、前記距離および現在の温度に対応する現在の音響速度に関連し、前記少なくとも２つの第二のパラメータは、前記第一の送信器、前記第一の受信器、前記第二の送信器、前記第二の受信器、前記第一のトランスデューサ、および前記第二のトランスデューサの遅延時間に関連することを特徴とする、信号処理方法。
【請求項１１】
前記初期化段階の間に、前記少なくとも２つの温度の下で、前記信号処理方法は、
前記流速がゼロである場合、第一の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、次いで前記第二の受信器を通過する前記第一の信号のための第一の遅延時間を決定するステップと、
前記流速がゼロである場合、第二の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、前記第一のトランスデューサに戻り、次いで前記第二のトランスデューサに戻り、前記第二のトランスデューサおよび前記第二の受信器を通過する前記第二の信号のための第二の遅延時間を決定するステップと、
前記流速がゼロである場合、第三の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、次いで前記第一の受信器を通過する前記第三の信号のための第三の遅延時間を決定するステップと、
前記第一の遅延時間および前記第二の遅延時間を用いて、前記第一のパラメータを取得するステップと、
前記第一の遅延時間および前記第三の遅延時間を用いて、前記第二のパラメータを取得するステップと、
をさらに含むこと、または、
前記流速がゼロである場合、第九の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、次いで前記第二の受信器を通過する前記第九の信号のための第九の遅延時間を決定するステップと、
前記流速がゼロの場合、第十の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、次いで前記第一の受信器を通過する前記第十の信号のための第十の遅延時間を決定するステップと、
前記第九の遅延時間および前記第十の遅延時間を用いて、前記第二のパラメータを取得するステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載の信号処理方法。
【請求項１２】
前記初期化段階の間に、前記少なくとも２つの温度のうちの１つの温度の下で、前記信号処理方法は、
前記流速がゼロより大きい第一の特定流速である場合、第四の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、次いで前記第二の受信器を通過する前記第四の信号のための第四の遅延時間を決定するステップと、
前記流速が前記第一の特定流速である場合、第五の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、次いで前記第一の受信器を通過する前記第五の信号のための第五の遅延時間を決定するステップと、
前記第一の特定流速、前記少なくとも２つの温度のうちの前記１つの温度に対応する前記少なくとも２つの第二のパラメータのうちの１つの第二のパラメータ、前記第四の遅延時間および前記第五の遅延時間を用いて、前記距離を取得するステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１１に記載の信号処理方法。
【請求項１３】
前記通常段階の間に、前記信号処理方法は、
第六の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、次いで前記第二の受信器を通過する前記第六の信号のための第六の遅延時間を決定するステップと、
第七の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、前記第一のトランスデューサに戻り、次いで前記第二のトランスデューサに戻り、次いで前記第二のトランスデューサおよび前記第二の受信器を通過する前記第七の信号のための第七の遅延時間を決定するステップと、
第八の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、次いで前記第一の受信器を通過する前記第八の信号のための第八の遅延時間を決定するステップと、
前記第六の遅延時間および前記第七の遅延時間を用いて、第一のファクタを取得するステップと、
前記少なくとも２つの第一のパラメータから前記第一のファクタに最も近い第一のパラメータを見つけ、対応する第二のパラメータを見つけるステップと、
前記距離と、前記第六の遅延時間と、前記第八の遅延時間と、前記対応する第二のパラメータとを用いて、前記流速を取得するステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１２に記載の信号処理方法。
【請求項１４】
前記初期化段階の間に、前記少なくとも２つの温度の下で、前記信号処理方法は、
前記流速が第二の特定流速である場合、第十一の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、次いで前記第二の受信器を通過する前記第十一の信号のための第十一の遅延時間を決定するステップと、
前記流速が前記第二の特定流速である場合、第十二の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、次いで前記第一の受信器を通過する前記第十二の信号のための第十二の遅延時間を決定するステップと、
前記流速が前記第二の特定流速である場合、第十三の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、前記第一のトランスデューサに戻り、次いで前記第一のトランスデューサおよび前記第一の受信器を通過する前記第十三の信号のための第十三の遅延時間を決定するステップと、
前記流速が前記第二の特定流速である場合、第十四の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、前記第二のトランスデューサに戻り、次いで前記第二のトランスデューサおよび前記第二の受信器を通過する前記第十四の信号のための第十四の遅延時間を決定するステップと、
前記第十一の遅延時間と、前記第十二の遅延時間と、前記第十三の遅延時間と、前記第十四の遅延時間とを用いて、前記第一のパラメータを取得するステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１１に記載の信号処理方法。
【請求項１５】
前記初期化段階の間に、前記少なくとも２つの温度のうちの１つの温度の下で、前記信号処理方法は、
前記流速がゼロより大きい第三の特定流速である場合、第十五の信号を生成し、前記第一の送信器および前記第一のトランスデューサを通過し、前記第二のトランスデューサに至り、次いで前記第二の受信器を通過する前記第十五の信号のための第十五の遅延時間を決定するステップと、
前記流速が前記第三の特定流速である場合、第十六の信号を生成し、前記第二の送信器および前記第二のトランスデューサを通過し、前記第一のトランスデューサに至り、次いで前記第一の受信器を通過する前記第十六の信号のための第十六の遅延時間を決定するステップと、
前記第三の特定流速と、前記少なくとも２つの温度のうちの前記１つの温度に対応する前記少なくとも２つの第二のパラメータのうちの前記１つの第二のパラメータと、前記第十五の遅延時間と、前記第十六の遅延時間とを用いて、前記距離を取得するステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１４に記載の信号処理方法。
【国際調査報告】
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2021515181.tif 000013
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