(57)【要約】【課題】  一対の超音波振動子を備えた複数の超音波流量計測ユニットを単一の制御部により制御する場合においても、サンプリング時間が長くなることを防止して、精度よく流量を測定することが可能な流量測定装置を提供する。【解決手段】  制御部３０は、超音波流量計測ユニット１〜５に超音波送信信号を送信する送信機構と、超音波流量計測ユニット１〜５から超音波受信信号を受信する受信機構とを有する送受信部３１と、超音波流量計測ユニット１〜５の超音波の送受信のスケジューリングを実行するスケジューリング部３２と、一対の超音波振動子１ａ、１ｂ間の超音波の伝搬時間を含むデータを記憶したテーブル３３と、上流側の超音波振動子１ａから下流側の超音波振動子１ｂに伝搬する超音波の伝搬時間と下流側の超音波振動子１ｂから上流側の超音波振動子１ａに伝搬する超音波の伝搬時間との差と、テーブル３３に記憶したデータとに基づいて測定流体の流量を判定する流量判定部３４とを備える。【選択図】        図３
2016011855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定流体が流れる複数の管路に対して、各管路を流れる測定流体の流量を測定する流量測定装置であって、
前記測定流体が流れる複数の管路に対して、当該管路の前記測定流体の流れの上流側と下流側とに配設された一対の超音波振動子を備えた超音波流量計測ユニットを、各々、備えるとともに、前記複数の超音波流量測定ユニットを制御する単一の制御部を備え、
前記制御部は、特定の超音波流量計測ユニットにおける一対の超音波振動子のうちの一方が超音波を送信してから他方の超音波振動子が超音波を受信するまでの間に、他の特定の超音波流量計測ユニットにおける超音波振動子が超音波を送信、あるいは、受信するように、前記複数の超音波流量測定ユニットの超音波の送受信のスケジューリングを実行するスケジューリング部を備えることを特徴とする流量測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の流量測定装置において、
前記制御部は、前記複数の流量測定ユニットからの超音波受信信号を受信する単一の受信機構を備え、
前記スケジューリング部は、前記複数の流量測定ユニットから前記受信機構へ同時に超音波受信信号が送信されないように前記複数の超音波流量測定ユニットの超音波の送受信のスケジューリングを実行する流量測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の流量測定装置において、
前記制御部は、前記複数の流量測定ユニットへ超音波送信信号を送信する単一の送信機構を備え、
前記スケジューリング部は、前記送信機構から前記複数の流量測定ユニットへ同時に超音波送信信号を送信しないように前記複数の超音波流量測定ユニットの超音波の送受信のスケジューリングを実行する流量測定装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の流量測定装置において、
前記制御部は、前記超音波流量測定ユニットにおける一対の超音波振動子のうちの一方の超音波振動子から送信された超音波を他方の超音波振動子が受信するまでの時間を記憶した記憶部を備え、
前記スケジューリング部は、前記記憶部に記憶された前記超音波流量測定ユニットにおける一対の超音波振動子のうちの一方の超音波振動子から送信された超音波を他方の超音波振動子が受信するまでの時間を利用して、前記複数の超音波流量測定ユニットの超音波の送受信のスケジューリングを実行する流量測定装置。  
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の流量測定装置において、
前記スケジューリング部は、前記複数の管路のうち、流量の少ない管路に配設された超音波流量計測ユニットの送受信が優先されるように、前記複数の超音波流量測定ユニットの超音波の送受信のスケジューリングを実行する流量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、測定流体が流れる複数の管路に対して、各管路を流れる測定流体の流量を測定する流量測定装置に関し、特に、超音波振動子を利用した流量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波振動子を利用した流量測定装置は、超音波流量計とも呼称されるものであり、測定流体が流れる管路に対して上流側と下流側とに配設された一対の超音波振動子から成るセンサ部を備え、上流側の超音波振動子から下流側の超音波振動子に伝搬する超音波の伝搬時間と下流側の超音波振動子から上流側の超音波振動子に伝搬する超音波の伝搬時間との差に基づいて測定流体の流量を求める構成を有する（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１３９２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば、半導体ウエハ等の基板を複数の処理液で処理する基板処理装置においては、処理液の種類が複数種となることもあり、極めて多数の流量測定装置を基板処理装置の各種の管路に配設する必要がある。このような場合に、従来は、一対の超音波振動子から成るセンサ部に対して一つの制御部を設けていた。このため、センサ部と制御部からなる流量測定装置の専有面積が大きくなり、基板処理装置の配置設計の自由度が制限されるという問題が生ずる。
【０００５】
このため、多数のセンサ部を単一の制御部で制御することも考えられるが、この場合には、サンプリング周期が長くなり、測定精度が低下するという問題が生ずる。この点について、図面を参照して説明する。図１２および図１３は、センサ部によるサンプリング周期を説明するための説明図である。
【０００６】
これらの図において、サンプリングに要する時間を説明するためのセルを矩形で示している。そして、これらの図においては、一対の超音波振動子のうちの一方から超音波を送信する状態を「白丸」で、一対の超音波振動子のうちの他方で超音波を受信する状態を「黒丸」で、超音波が上流側から下流側に伝搬する状態を「Ｆ」で、超音波が下流側から上流側に伝搬する状態を「Ｂ」で示している。これらの図に示す一つのセルは約１０μｓｅｃ（マイクロセカンド）程度の時間に相当する。
【０００７】
なお、上述したように、超音波振動子を利用した流量測定装置は、上流側の超音波振動子から下流側の超音波振動子に伝搬する超音波の伝搬時間と下流側の超音波振動子から上流側の超音波振動子に伝搬する超音波の伝搬時間との差に基づいて測定流体の流量を求める構成であることから、上流側の超音波振動子から下流側の超音波振動子に伝搬する超音波の伝搬時間と下流側の超音波振動子から上流側の超音波振動子に伝搬する超音波の伝搬時間とは異なることになる。しかしながら、この伝搬時間の差は伝搬時間全体と比較して極めて小さいことから、これらの図においては、伝搬時間の差については、セルでは表現していない。
【０００８】
図１２は、ある測定流体の流量を一対の超音波振動子により測定する状態を示している。このときには、一対の超音波振動子のうちの一方から超音波を送信し、この超音波を他方の超音波振動子が受信し、しかる後、他方の超音波振動子から超音波を送信し、この超音波を一方の超音波振動子が受信することにより一度の流量測定が完了する。この場合に、図１２に示す一つのセルが１０μｓｅｃに相当すると、超音波が下流側から上流側に伝搬する時間と、超音波が上流側から下流側に伝搬する時間とが、各々、６０μｓｅｃとなっている状態が示されている。このとき、超音波振動子が振動を開始してから停止するまでの時間の余裕を考慮し、図１２においては、片方向のサンプリング周期を２００μｓｅｃ（往復のサンプリング周期を４００μｓｅｃ）に設定している。なお、この図におけるＣｈ１は、チャンネル１を表している。
【０００９】
図１３は、上述した互いに異なる管路を流れる三種類の測定流体の流量を、３個のセンサ部と単一の制御部とにより測定する状態を示している。ここで、チャンネル１における測定流体（第１測定流体）は図１２と同じものであり、超音波が上流側から下流側に伝搬する時間と下流側から上流側に伝搬する時間とが、各々、６０μｓｅｃとなっている。チャンネル２における測定流体（第２測定流体）は、チャンネル１における測定流体より超音波の伝搬速度が遅く、超音波が上流側から下流側に伝搬する時間と下流側から上流側に伝搬する時間とが、各々、８０μｓｅｃとなっている。チャンネル３における測定流体（第３測定流体）は、チャンネル２における測定流体より超音波の伝搬速度がさらに遅く、超音波が上流側から下流側に伝搬する時間と下流側から上流側に伝搬する時間とが、各々、１２０μｓｅｃとなっている。
【００１０】
この場合においては、第１流体の流量を測定した後、第２流体の流量を測定し、しかる後、第３流体の流量を測定する必要があることから、これら全ての流量を測定するためには、５２０μｓｅｃ以上の時間が必要となる。このため、流量の測定に要する時間が、図１２において設定した往復サンプリング周期より図１３において矢印Ａで示す時間だけ長くなる。このように、サンプリング周期が長くなった場合には、流量測定のためのサンプリング回数が少なくなることから、測定精度が低下するという問題が生ずる。
【００１１】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、一対の超音波振動子を備えた複数の超音波流量計測ユニットを単一の制御部により制御する場合においても、サンプリング時間が長くなることを防止して、精度よく流量を測定することが可能な流量測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、測定流体が流れる複数の管路に対して、各管路を流れる測定流体の流量を測定する流量測定装置であって、前記測定流体が流れる複数の管路に対して、当該管路の前記測定流体の流れの上流側と下流側とに配設された一対の超音波振動子を備えた超音波流量計測ユニットを、各々、備えるとともに、前記複数の超音波流量測定ユニットを制御する単一の制御部を備え、前記制御部は、特定の超音波流量計測ユニットにおける一対の超音波振動子のうちの一方が超音波を送信してから他方の超音波振動子が超音波を受信するまでの間に、他の特定の超音波流量計測ユニットにおける超音波振動子が超音波を送信、あるいは、受信するように、前記複数の超音波流量測定ユニットの超音波の送受信のスケジューリングを実行するスケジューリング部を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記制御部は、前記複数の流量測定ユニットからの超音波受信信号を受信する単一の受信機構を備え、前記スケジューリング部は、前記複数の流量測定ユニットから前記受信機構へ同時に超音波受信信号が送信されないように前記複数の超音波流量測定ユニットの超音波の送受信のスケジューリングを実行する。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記制御部は、前記複数の流量測定ユニットへ超音波送信信号を送信する単一の送信機構を備え、前記スケジューリング部は、前記送信機構から前記複数の流量測定ユニットへ同時に超音波送信信号を送信しないように前記複数の超音波流量測定ユニットの超音波の送受信のスケジューリングを実行する。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明において、前記制御部は、前記超音波流量測定ユニットにおける一対の超音波振動子のうちの一方の超音波振動子から送信された超音波を他方の超音波振動子が受信するまでの時間を記憶した記憶部を備え、前記スケジューリング部は、前記記憶部に記憶された前記超音波流量測定ユニットにおける一対の超音波振動子のうちの一方の超音波振動子から送信された超音波を他方の超音波振動子が受信するまでの時間を利用して、前記複数の超音波流量測定ユニットの超音波の送受信のスケジューリングを実行する。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の発明において、前記スケジューリング部は、前記複数の管路のうち、流量の少ない管路に配設された超音波流量計測ユニットの送受信が優先されるように、前記複数の超音波流量測定ユニットの超音波の送受信のスケジューリングを実行する。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、一対の超音波振動子を備えた複数の超音波流量計測ユニットを単一の制御部により制御する場合においても、サンプリング時間が長くなることを防止して、精度よく流量を測定することが可能となる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、受信機構に同時に超音波受信信号が送信されることを防止することにより、単一の受信機構を利用して流量を測定する場合においても、精度よく流量を測定することが可能となる。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、送信機構から同時に超音波送信信号を送信することを防止することにより、単一の送信機構を利用して流量を測定する場合においても、精度よく流量を測定することが可能となる。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、記憶部に記憶されたデータに基づいて、好適にスケジューリングを実行することが可能となる。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、流量の測定精度が悪くなる傾向がある流量の少ない管路を流れる測定流体の流量を優先して測定することにより、より精度よく流量を測定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明に係る流量測定装置を適用する基板処理装置の概要図である。
【図２】上述した超音波流量測定ユニット１と成分液供給路１１との配置を示す概要図である。
【図３】この発明に係る流量測定装置の制御系を示すブロック図である。
【図４】送受信部３１の回路図である。
【図５】テーブル３３に記憶されるデータ構造を示す説明図である。
【図６】第１実施形態に係るスケジューリング動作を説明するための説明図である。
【図７】スケジューリング動作を示すフローチャートである。
【図８】第２実施形態に係るスケジューリング動作を説明するための説明図である。
【図９】第３実施形態に係るスケジューリング動作を説明するための説明図である。
【図１０】第４実施形態に係るスケジューリング動作を説明するための説明図である。
【図１１】第５実施形態に係るスケジューリング動作を説明するための説明図である。
【図１２】サンプリング周期を説明するための説明図である。
【図１３】サンプリング周期を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。最初に、この発明に係る流量測定装置を適用する基板処理装置の構成について説明する。図１は、この発明に係る流量測定装置を適用する基板処理装置の概要図である。
【００２４】
この基板処理装置は、半導体ウエハ等の基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉型の基板処理部２６を複数備える。この基板処理部２６は、基板Ｗを回転させるスピンチャックと、回転する基板Ｗに向けて処理液を供給する処理液ノズルと、基板Ｗから飛散する処理液を捕獲するカップとを備えている。各基板処理部２６には、処理液供給機構が連結されている。なお、図１においては、中央の基板処理部２６に連結された処理液供給機構のみを図示し、他の処理液供給機構の図示を省略している。
【００２５】
処理液供給機構は、成分液供給源１６〜２０と、成分液供給路１１〜１５と、これらの成分液供給路１１〜１５に配設されたこの発明を適用する超音波流量計測ユニット１〜５と、自動流量調整弁２１と、成分液バルブ２２と、混合部２３とを備えている。
【００２６】
成分液供給源１６〜２０は、種類の異なる成分液を供給するものである。例えば、成分液供給源１６は、アンモニア水（ＮＨ４ＯＨ）を供給し、成分液供給源１７は塩酸（ＨＣｌ）を供給し、成分液供給源１８は過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）を供給し、成分液供給源１９はフッ酸（ＨＦ）を供給する。また、成分液供給源２０は、希釈液としての純水（ＤＩＷ）を供給する。
【００２７】
成分液供給路１１〜１５は、一端が成分液供給源１６〜２０に接続され、他端が共通に混合部２３に接続されている。これにより、成分液供給路１１〜１５は、成分液供給源１６〜２０からの成分液を混合部２３へと送液する。このときに成分液供給路１１〜１５を通過する成分液の流量は、超音波流量計測ユニット１〜５により測定される。そして、混合部２３で混合された成分液は、開閉弁２４を介して基板Ｗに供給される。
【００２８】
図２は、上述した超音波流量測定ユニット１と成分液供給路１１との配置を示す概要図である。
【００２９】
この発明に係る管路としての成分液供給路１１（以下、「管路１１」という）には、一対の超音波振動子１ａ、１ｂを有する超音波流量測定ユニット１が配設されている。この図において矢印Ｆは、この発明に係る測定流体としての成分液（以下、「測定流体」という）の流れ方向を示している。このため、超音波振動子１ａは、管路１１の測定流体の流れの上流側に配設されていることとなり、超音波振動子１ｂは管路１１の測定流体の流れの下流側に配設されていることになる。
【００３０】
この超音波流量測定ユニット１においては、上流側の超音波振動子１ａに対して超音波送信信号Ａを付与する。これにより、超音波振動子１ａから超音波が発生する。超音波振動子１ａから送信された超音波は、測定流体を介して上流側の超音波振動子１ａから下流側の超音波振動子１ｂに伝搬される。そして、下流側の超音波振動子１ｂは、この超音波を受信し、受信信号を発生する。次に、下流側の超音波振動子１ｂに対して超音波送信信号Ｂを付与する。これにより、超音波振動子１ｂから超音波が発生する。超音波振動子１ｂから送信された超音波は、測定流体を介して下流側の超音波振動子１ｂから上流側の超音波振動子１ａに伝搬される。上流側の超音波振動子１ａは、この超音波を受信し、受信信号を発生する。そして、上流側の超音波振動子１ａから下流側の超音波振動子１ｂに伝搬する超音波の伝搬時間と、下流側の超音波振動子１ｂから上流側の超音波振動子１ａに伝搬する超音波の伝搬時間との差に基づいて、測定流体の流速が測定され、これに基づいて測定流体の流量が演算される。
【００３１】
なお、他の超音波流量計測ユニット２〜５も、超音波流量計測ユニット１と同様の構成を有する。
【００３２】
図３は、この発明に係る流量測定装置の制御系を示すブロック図である。
【００３３】
この流量測定装置は、上述した超音波流量計測ユニット１〜５と、これらの超音波流量計測ユニット１〜５に接続された単一の制御部３０とを備える。なお、図３においては、超音波流量計測ユニット１〜５のうちの一部のみを図示している。
【００３４】
この制御部３０は、超音波流量計測ユニット１〜５に超音波送信信号を送信する送信機構と、超音波流量計測ユニット１〜５から超音波受信信号を受信する受信機構とを有する送受信部３１を備える。また、この制御部３０は、超音波流量計測ユニット１〜５の超音波の送受信のスケジューリングを実行するスケジューリング部３２を備える。また、この制御部３０は、超音波流量計測ユニット１〜５を構成する一対の超音波振動子間の超音波の伝搬時間を含む各種のデータを記憶した記憶手段としてのテーブル３３を備える。さらに、この制御部３０は、超音波流量計測ユニット１〜５を構成する上流側の超音波振動子から下流側の超音波振動子に伝搬する超音波の伝搬時間と下流側の超音波振動子から上流側の超音波振動子に伝搬する超音波の伝搬時間との差と、テーブル３３に記憶したデータとに基づいて測定流体の流量を判定する流量判定部３４を備える。
【００３５】
図４は、送受信部３１の回路図である。なお、図４においては、超音波流量計測ユニット１〜５等のうちの一部のみを図示している。
【００３６】
この送受信部３１は、超音波流量計測ユニット１〜５に接続された５個のチャンネルＣＨ１〜ＣＨ５と、送信アンプ４５と、受信アンプ４６と、Ａ／Ｄ変換器４７を備える。各チャンネルＣＨ１〜ＣＨ５は、イネーブル信号ｅによりイネーブルとなる。
【００３７】
チャンネルＣＨ１がイネーブルになった場合には、送信アンプ４５から送信されたパルス信号である超音波送信信号Ｓ１がスイッチ４２を介して超音波振動子１ａに送信され、超音波振動子１ａから超音波が発生する。この超音波は、測定流体を介して超音波振動子１ｂに送信され、超音波振動子１ｂから受信信号が送信される。この受信信号はスイッチ４１、バッファアンプ４３、スイッチ４４および受信アンプ４６を介して、ガウス型バースト波形を有する超音波受信信号Ｓ２としてＡ／Ｄ変換器４７に出力される。次に、送信アンプ４５から送信されたパルス信号である超音波送信信号Ｓ１がスイッチ４２を介して超音波振動子１ｂに送信され、超音波振動子１ｂから超音波が発生する。この超音波は、測定流体を介して超音波振動子１ａに送信され、超音波振動子１ａから受信信号が送信される。この受信信号はスイッチ４１、バッファアンプ４３、スイッチ４４および受信アンプ４６を介して、ガウス型バースト波形を有する超音波受信信号Ｓ２としてＡ／Ｄ変換器４７に出力される。このような動作が、イネーブル信号ｅに基づいて、チャンネルＣＨ１〜ＣＨ５に対して順次、実行される。
【００３８】
図５は、テーブル３３に記憶されるデータ構造を示す説明図である。
【００３９】
このテーブル３３には、チャンネルＣＨ１〜ＣＨ５毎に、そのチャンネルを使用するか否かのＯＮ／ＯＦＦ情報と、管路１１〜１５の断面積の情報と、管路１１〜１５の長さの情報と、超音波流量計測ユニット１〜５を構成する一対の超音波振動子間の超音波伝搬時間の情報と、管路１１〜１５の最大流量の情報が記憶されている。なお、超音波流量計測ユニット１〜５を構成する一対の超音波振動子間の超音波伝搬時間の情報は、管路１１〜１５に測定流体を貯留した状態で測定される。なお、一対の超音波振動子間の超音波伝搬時間の情報にかえて、測定流体の超音波伝搬速度を記憶するようにしてもよい。この一対の超音波振動子間の超音波伝搬時間の情報は、後述するスケジューリング時に使用される。
【００４０】
次に、上述したスケジューリング部３２による複数の超音波流量測定ユニットの超音波の送受信のスケジューリング動作について説明する。図６は、第１実施形態に係るスケジューリング動作を説明するための説明図である。なお、図６においては、１サンプリング周期分だけを図示している。また、図７は、スケジューリング動作を示すフローチャートである。
【００４１】
なお、図６においては、図１２および図１３と同様、一対の超音波振動子のうちの一方から超音波を送信する状態を「白丸」で、一対の超音波振動子のうちの他方で超音波を受信する状態を「黒丸」で、超音波が上流側から下流側に伝搬する状態を「Ｆ」で、超音波が下流側から上流側に伝搬する状態を「Ｂ」で示している。また、使用されるチャンネルを数字で示している。これらの図に示す一つのセルは約１０μｓｅｃ（マイクロセカンド）程度の時間に相当する。なお、この実施形態においては、互いに超音波伝搬速度が異なる三種類の測定流体の流量を測定するにあたり、超音波の伝搬速度が最も速い測定流体をチャンネル１とし、次に伝搬速度が速い測定流体をチャンネル２とし、伝搬速度が遅い測定流体をチャンネル３として、この順にスケジューリングを実行している。
【００４２】
スケジューリングを実行するときには、最初に、上流側から下流側に超音波を伝搬させるときの超音波の送信時期を決める(ステップＳ１)。このときには、マップ番号の小さいものから順に、該当するマップ番号が送信マップ（白丸）として使用中であるか否かを確認する。未使用の場合には、そのマップ番号を送信マップとして使用中とするとともに、チャンネル番号を記載する。そのマップ番号が送信マップとして使用中であれば、次のマップ番号に対して同じ動作を繰り返す。チャンネル１〜３において、全ての送信マップが指定されれば、次のステップに進む。
【００４３】
次に、上流側から下流側に超音波を伝搬させるときの超音波の受信時期決める（ステップＳ２)。このときには、テーブル３３に記憶した超音波伝搬時間を利用して、受信時期が決定される。このときには、対応するマップ番号が受信マップ(黒丸)として使用中か否かを確認する。未使用の場合には、そのマップ番号を受信マップとして使用中とするとともに、チャンネル番号を記載する。そのマップ番号が受信マップとして使用中であれば、先に設定した送信マップを取り消して、再度、送信マップの設定を行い、しかる後、受信時期の決定動作を実行する。チャンネル１〜３において、全ての送信マップが指定されれば、次のステップに進む。
【００４４】
次に、下流側から上流側に超音波を伝搬させるときの超音波の送信時期を決める（ステップＳ３)。このときには、ステップＳ２で決定したマップ番号の次のマップ番号から順に確認を行う。このときの動作は、上述したステップＳ１と同様となる。
【００４５】
そして、下流側から上流側に超音波を伝搬させるときの超音波の受信時期を決める(ステップＳ４)。このときの動作は、上述したステップＳ２と同様となる。
【００４６】
以上のステップにより、１サンプリング周期分のスキャンスケジュールが完成する。このスキャンスケジュールは、測定流体の流量測定時に繰り返し実行される。
【００４７】
上述した説明においては、超音波流量計測ユニット１〜５のうちの３個のチャンネルについてスケジューリングを実行する場合について説明したが、他の２個のチャンネルについても同様の動作が実行される。なお、各チャンネルのうち、テーブル３３においてチャンネルがＯＦＦと設定されているチャンネルについては、スケジューリングの対象から外すようにすればよい。
【００４８】
スケジューリング部３２により作成された図６のスケジューリングマップに基づいて測定流体の流量を測定する場合には、最小のマップ番号からチェックを行い、マップ番号が送信マップ（白丸）として使用中であれば、該当マップ番号のチャンネルに切り替えて超音波送信信号Ｓ１を発生する。マップ番号が未使用であれば、何もしない。次に、マップ番号が受信マップ(黒丸)として使用中であれば、該当マップ番号のチャンネルに切り替えて超音波受信信号Ｓ２を受信する。マップ番号が未使用であれば、何もしない。超音波受信信号Ｓ２は、Ａ／Ｄ変換器４７でＡ／Ｄ変換され、流量判定部３４に送られる。流量判定部３４においては、上流側の超音波振動子から下流側の超音波振動子に伝搬する超音波の伝搬時間と、下流側の超音波振動子から上流側の超音波振動子に伝搬する超音波の伝搬時間との差を演算する。そして、この時間差と、テーブル３３に記憶した管路等についてのデータから、測定流体の流量を判定する。
【００４９】
次に、スケジューリング動作の他の実施形態について説明する。図８は、第２実施形態に係るスケジューリング動作を説明するための説明図である。
【００５０】
なお、上述した第１実施形態においては、三種類の測定流体の流量を測定するにあたり、超音波の伝搬速度が最も速い測定流体をチャンネル１とし、次に伝搬速度が速い測定流体をチャンネル２とし、伝搬速度が遅い測定流体をチャンネル３として、この順にスケジューリングを実行している。これに対して、この第２実施形態においては、三種類の測定流体の流量を測定するにあたり、超音波の伝搬速度が最も遅い測定流体をチャンネル１とし、次に伝搬速度が遅い測定流体をチャンネル２とし、伝搬速度が早い測定流体をチャンネル３として、この順にスケジューリングを実行している。具体的なスケジューリング動作については、上述した第１実施形態と同様である。
【００５１】
次に、スケジューリング動作のさらに他の実施形態について説明する。図９は、第３実施形態に係るスケジューリング動作を説明するための説明図である。
【００５２】
この第３実施形態においては、三種類の測定流体の流量を測定するにあたり、超音波の伝搬速度が最も速い測定流体をチャンネル１とし、次に伝搬速度が速い測定流体をチャンネル２とし、伝搬速度が遅い測定流体をチャンネル３として、この順にスケジューリングを実行するとともに、最初に全てのチャンネルにおいて上流側から下流側に超音波を伝搬させるときの超音波の送信時期を決定し、しかる後、全てのチャンネルにおいて下流側から上流側に超音波を伝搬させるときの超音波の送信時期を決定している。具体的なスケジューリング動作については、上述した第１実施形態と同様である。
【００５３】
次に、スケジューリング動作のさらに他の実施形態について説明する。図１０は、第４実施形態に係るスケジューリング動作を説明するための説明図である。
【００５４】
この第４実施形態においては、三種類の測定流体の流量を測定するにあたり、超音波の伝搬速度が最も遅い測定流体をチャンネル１とし、次に伝搬速度が遅い測定流体をチャンネル２とし、伝搬速度が早い測定流体をチャンネル３として、この順にスケジューリングを実行するとともに、最初に全てのチャンネルにおいて上流側から下流側に超音波を伝搬させるときの超音波の送信時期を決定し、しかる後、全てのチャンネルにおいて下流側から上流側に超音波を伝搬させるときの超音波の送信時期を決定している。具体的なスケジューリング動作については、上述した第１実施形態と同様である。
【００５５】
次に、スケジューリング動作のさらに他の実施形態について説明する。図１１は、第５実施形態に係るスケジューリング動作を説明するための説明図である。なお、この図においては、連続するサンプリング動作を二段に分けて図示している。
【００５６】
この第５実施形態においては、複数の管路１１〜１５のうち、流量の少ない管路に配設された超音波流量計測ユニットの送受信が優先されるように、複数の超音波流量測定ユニットの超音波の送受信のスケジューリングを実行している。
【００５７】
より具体的には、この第５実施形態においては、チャンネル１の超音波の伝搬速度が最も速い測定流体の流量が少ない場合を想定している。流量が少ない場合には、流量の測定精度が悪くなる傾向がある。このため、チャンネル１においては、３００μｓｅｃ毎に優先してサンプリングを実行する構成を採用している。そして、他のチャンネルにおいては、チャンネル１より優先順位を下げて送信時期と受信時期とを決定するようにしている。その他のスケジューリング動作については、上述した第１実施形態と同様である。このような構成を採用することにより、流量の少ない測定流体に対しても、流量の測定精度を向上させることが可能となる。
【００５８】
なお、上述した実施形態については、複数の流量測定ユニットから送受信部３１へ同時に超音波受信信号が送信されないように超音波の送受信のスケジューリングを実行するとともに、送受信部３１から複数の流量測定ユニットへ同時に超音波送信信号を送信しないように超音波の送受信のスケジューリングを実行している。しかしながら、送受信部３１において送信アンプ４５を複数個配設することにより、送受信部３１から複数の流量測定ユニットへ同時に超音波送信信号を送信するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１〜５      超音波流量計測ユニット
１ａ        超音波振動子
１ｂ        超音波振動子
１１〜１５  成分液供給路(管路)
３０        制御部
３１        送受信部
３２        スケジューリング部
３３        テーブル
３４        流量判定部
４５        送信アンプ
４６        受信アンプ
４７        Ａ／Ｄ変換器
Ｗ          基板
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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