(57)【要約】【課題】このような流量測定装置では、回路定数のばらつきや温度変化により位相差の検出精度が低下し、従って、伝達時間の時間差は大きく変化するので、正確な流体の流量を測定することができないという問題があった。【解決手段】計測部１に装着された第１、第２の超音波振動子２、３の出力は第１のスイッチ回路４に接続され、スイッチ回路４に発振器５が接続され、スイッチ回路４の出力は増幅器６に接続され、増幅器６の出力は第２のスイッチ回路７の一方の端子に接続され、第２のスイッチ回路７の出力は比較回路８の一方の端子に接続され、比較回路８の出力はＡ／Ｄ変換器９に接続され、Ａ／Ｄ変換器９の出力は信号ＣＰＵからなる処理回路１０の記憶機能１０ａ及び比較機能１０ｂの一方の端子に接続され、比較機能１０ｂの他方の端子は記憶機能１０ａに接続され、比較機能１０ｂの出力は変換機能１０ｃに接続されている。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの超音波振動子で流体の流れ方向及び流れと逆方向に超音波を流体に照射して位相の異なった信号を出力する計測部と、前記超音波振動子に発振出力を印加する発振器と、該発振器の出力を前記超音波振動子に出力し、前記超音波振動子で受信された位相の異なった信号を切り替える第１のスイッチ回路と、該第１のスイッチ回路を通過した信号を増幅する増幅器と、該増幅器から出力された信号を切り替える第２のスイッチ回路と、第２のスイッチ回路の出力の位相を比較する位相比較回路と、該位相比較回路の出力をアナロク信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、該Ａ／Ｄ変換回路の出力を記憶するメモリ機能、該メモリ機能に記憶された信号と前記Ａ／Ｄ変換回路の出力を比較する比較機能、該比較機能の出力を表示信号に変換する変換機能、前記第２のスイッチ回路に基準信号及び前記位相比較回路に第２の基準信号を出力するＣＰＵからなる信号処理回路と、該信号処理回路の前記変換機能の出力を他の装置に出力する出力装置とからなり、前記第１、第２の基準信号の基準位相差を前記信号処理回路の記憶機能で記憶し、前記計測部からの超音波信号の位相差から前記計測部に流れる流量を測定することを特徴とする流体の流量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、計測部から出力された超音波信号の位相差から流体の流量を正確に測定する流体の流量測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、流量測定装置では、流体の流通路に超音波振動子を対向して設け、一方の超音波振動子から流れに沿って超音波を照射して他方の超音波振動子で受信し、又、他方の超音波振動子から流体の流れと逆方向に超音波を照射して一方の超音波振動子で受信することにより、流体の流れと順方向に照射された超音波と流体の流れと逆方向に照射された超音波の伝達時間差より流体の流量を測定するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような流量測定装置では、回路定数のばらつきや温度変化により位相差の検出精度が低下し、従って、伝達時間の時間差は大きく変化するので、正確な流体の流量を測定することができないという問題があった。
【０００４】
【課題を解決しようとする手段】
本発明は、２つの超音波振動子で流体の流れ方向及び流れと逆方向に超音波を流体に照射して位相の異なった信号を出力する計測部と、前記超音波振動子に発振出力を印加する発振器と、該発振器の出力を前記超音波振動子に出力し、前記超音波振動子で受信された位相の異なった信号を切り替える第１のスイッチ回路と、該第１のスイッチ回路を通過した信号を増幅する増幅器と、該増幅器から出力された信号を切り替える第２のスイッチ回路と、第２のスイッチ回路の出力の位相を比較する位相比較回路と、該位相比較回路の出力をアナロク信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、該Ａ／Ｄ変換回路の出力を記憶するメモリ機能、該メモリ機能に記憶された信号と前記Ａ／Ｄ変換回路の出力を比較する比較機能、該比較機能の出力を表示信号に変換する変換機能、前記第２のスイッチ回路に基準信号及び前記位相比較回路に第２の基準信号を出力するＣＰＵからなる信号処理回路と、該信号処理回路の前記変換機能の出力を他の装置に出力する出力装置とからなり、、前記第１、第２の基準信号の基準位相差を前記信号処理回路の記憶機能で記憶し、前記計測部からの超音波信号の位相差から前記計測部に流れる流量を測定するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明では、予め信号処理回路から第１、第２の基準信号を出力し、この基準信号の位相差を測定して信号処理回路の記憶機能で記憶し、又、計測部から流体の流れと順方向の超音波信号と第２の基準信号との位相差を検出して、信号処理回路の記憶機能に記憶し、次に、流体の流れと逆方向の超音波信号と第２の基準信号との位相差を検出して、信号処理回路の比較機能でそれぞれの位相差を比較することにより、それぞれの位相差の差を検出して、流体の流量として表示することによって、温度変化に影響されることなく、流体の流量を正確に測定することができる。
【０００６】
【実施例】
図１は本発明の実施例の流体の流量測定装置のブロック図で、計測部１の両側部に第１、第２の超音波振動子２、３が装着され、第１、第２の超音波振動子２、３の出力は第１のスイッチ回路４に接続され、又、スイッチ回路４に発振器５が接続され、さらに、スイッチ回路４の出力は増幅器６に接続され、増幅器６の出力は第２のスイッチ回路７の一方の端子に接続され、又、第２のスイッチ回路７の出力は比較回路８の一方の端子に接続され、比較回路８の出力はＡ／Ｄ変換器９に接続され、Ａ／Ｄ変換器９の出力は信号ＣＰＵからなる処理回路１０の記憶機能１０ａ及び比較機能１０ｂの一方の端子に接続され、比較機能１０ｂの他方の端子は記憶機能１０ａに接続され、比較機能１０ｂの出力は変換機能１０ｃに接続され、又、第２のスイッチ回路の他方の端子に信号処理回路１０から第１の基準信号Ａが出力され、比較回路８の他方の端子に信号処理回路１０から第２の基準信号Ｂが出力され、又、信号処理回路１０から発振器５にトリガ信号が入力されて発振器５を駆動し、さらに、信号処理回路１０の変換機能１０ｃは他の装置へ出力する出力装置１１に接続されている。
【０００７】
このように構成された本実施例では、まず、信号処理回路１０から第１の基準信号Ａが第２のスイッチ回路７に入力されると、スイッチ回路７は第１の基準信号Ａを比較回路８の一方の端子に入力し、信号処理回路１０から比較回路８の他方の端子に第２の基準信号Ｂが入力されると、第１、第２の基準信号Ａ、Ｂの位相が比較されてその基準位相差が電圧として出力されるので、この位相差信号の電圧はＡ／Ｄ変換器９でデジタル信号に変換されて信号処理回路１０の記憶機能１０ａで記憶される。
【０００８】
ここで、スイッチ回路４を切り替えることによって、発振器５から交互に計測部１の第１、第２の超音波振動子２又は３に発振出力が印加され、第１の超音波振動子２で受信された第１の超音波信号がスイッチ回路４に入力されると、スイッチ回路４は第１の超音波信号を増幅器６で増幅させ、同様に第２の超音波振動子３から入力された第２の超音波信号をスイッチ回路４を切り替えて増幅器６で増幅され、又、増幅器６から出力された第１の超音波信号はスイッチ回路７で比較回路８の一方の端子に入力されることにより他方の端子に入力された信号処理回路１０からの第２の基準信号Ｂと比較され、そこで第１の超音波信号と第２の基準信号Ｂの第１の位相差が電圧として出力されてＡ／Ｄ変換器９に入力され、この第１の位相差の電圧はＡ／Ｄ変換器９でデジタル信号に変換されて信号処理回路１０の記憶機能１０ａで記憶され、又、増幅器６から出力された第２の超音波信号はスイッチ回路７で比較回路８の一方の端子に入力されることにより他方の端子に入力された信号処理回路１０からの第２の基準信号Ｂと比較され、そこで第２の超音波信号と第２の基準信号Ｂの第２の位相差が電圧として出力されてＡ／Ｄ変換器９に入力され、この第２の位相差の電圧はＡ／Ｄ変換器９でデジタル信号に変換されて信号処理回路１０の比較機能１０ｂに入力されることにより、記憶機能１０ａから読み出された第１の位相差のデジタル信号と比較され、その差の信号が変換機能１０ｃに入力されて他の装置に出力される流量信号に変換され、出力装置１１から他の装置に入力され、第１、第２の位相差の差を順次出力することにより、計測部１での流量の変化を順次出力することができる。
【０００９】
本発明は、このように、第１、第２の超音波振動子２、３の第１、第２の超音波信号のそれぞれの位相と第２の基準信号Ｂの位相を比較して、それぞれの位相差を信号処理回路１０に入力するようにしたので、温度による影響を除去することができ、でさらに、第１、第２の位相差の差の信号を出力するようにしたので、流体の流量を正確に測定して出力することができる。
【００１０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の流体の流量測定装置では、第２の基準信号の位相と第１、第２の超音波振動子からの第１、第２の超音波信号の位相を比較して、それら第１、第２の位相差をそれぞれ検出するようにしたので、それによって温度の影響を受けないようにすることができ、さらに、第１、第２の位相差の差を検出して流量とするように信号処理装置の変換機能で処理するようにしたので、流体の流量を正確に出力することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の流体の流量測定装置のブロック図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　計測部
２　　　　　　　　第１の超音波振動子
３　　　　　　　　第２の超音波振動子
４　　　　　　　　第１のスイッチ回路
５　　　　　　　　発振器
６　　　　　　　　増幅器
７　　　　　　　　第２のスイッチ回路
８　　　　　　　　比較回路
９　　　　　　　　Ａ／Ｄ変換器
１０　　　　　　　信号処理回路
１１　　　　　　　出力装置
【図１】
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