Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7233647B2 - Measurement position determination method and ultrasonic flowmeter - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7233647B2 - Measurement position determination method and ultrasonic flowmeter - Google Patents

Measurement position determination method and ultrasonic flowmeter Download PDF

Info

Publication number
JP7233647B2
JP7233647B2 JP2019057808A JP2019057808A JP7233647B2 JP 7233647 B2 JP7233647 B2 JP 7233647B2 JP 2019057808 A JP2019057808 A JP 2019057808A JP 2019057808 A JP2019057808 A JP 2019057808A JP 7233647 B2 JP7233647 B2 JP 7233647B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
time
standard deviation
waveform
reception
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019057808A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020159790A (en
Inventor
修一 梅沢
勝彦 杉田
雅樹 横坂
英樹 村川
勝美 杉本
修平 市村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe University NUC
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Original Assignee
Tokyo Electric Power Co Inc
Kobe University NUC
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electric Power Co Inc, Kobe University NUC, Tokyo Electric Power Co Holdings Inc filed Critical Tokyo Electric Power Co Inc
Priority to JP2019057808A priority Critical patent/JP7233647B2/en
Publication of JP2020159790A publication Critical patent/JP2020159790A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7233647B2 publication Critical patent/JP7233647B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

特許法第30条第2項適用 1.刊行物 ・発行日 平成30年11月29日 日本機械学会第96期流体工学部門講演会 講演論文集 2.学会発表(ポスター) ・開催日 平成30年11月29日~30日(発表日:平成30年11月29日) ・集会名 日本機械学会第96期流体工学部門講演会 ・開催場所 蓬▲らい▼殿(北海道室蘭市宮の森町1-1)Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Law 1. Publication ・Publication Date: November 29, 2018 96th JSME Fluids Engineering Division Lecture Proceedings 2. Conference presentation (poster) ・Date: November 29-30, 2018 (Announcement date: November 29, 2018) ・Meeting name: The 96th JSME Fluids Engineering Division Lecture ・Venue: Yomogi Rai ▼Tono (1-1 Miyanomori-cho, Muroran-shi, Hokkaido)

本発明は、計測位置判定方法および超音波流量計に関する。 The present invention relates to a measurement position determination method and an ultrasonic flowmeter.

従来、上流側トランスデューサと下流側トランスデューサとを用いて管路の内部を流れる流体の流量を測定する超音波流量計が知られている(例えば特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an ultrasonic flowmeter that measures the flow rate of fluid flowing inside a pipeline using an upstream transducer and a downstream transducer (see, for example, Patent Document 1).

以下の説明では、トランスデューサを「センサ」と称することがある。 In the description below, the transducer may be referred to as a "sensor".

特許文献1に記載された超音波流量計では、上流側センサによって送信された超音波が、下流側センサにおいて受信される。また、下流側センサによって送信された超音波が、上流側センサにおいて受信される。 In the ultrasonic flowmeter described in Patent Literature 1, ultrasonic waves transmitted by an upstream sensor are received by a downstream sensor. Also, the ultrasonic waves transmitted by the downstream sensor are received by the upstream sensor.

制御部は、上流側センサから下流側センサへの超音波の伝播時間(伝播時間A)、及び下流側センサから上流側センサへの超音波の伝播時間(伝播時間B)を算出する。更に、制御部は、伝播時間Aと伝播時間Bとの伝播時間差を算出し、伝播時間差を用いて流体の流速および流量を演算する。 The control unit calculates the propagation time of ultrasonic waves from the upstream sensor to the downstream sensor (propagation time A) and the propagation time of ultrasonic waves from the downstream sensor to the upstream sensor (propagation time B). Furthermore, the controller calculates the propagation time difference between the propagation time A and the propagation time B, and uses the propagation time difference to calculate the flow velocity and flow rate of the fluid.

特開2015-222188号公報JP 2015-222188 A

特許文献1に記載の超音波流量計では、流体の流動方向に対して、上流側センサおよび下流側センサの取り付け位置を異ならせることで、目的とする流体の流速および流量を測定している。そのため、特許文献1に記載の超音波流量計においては、センサの取り付け位置に応じて測定結果が影響を受ける。 The ultrasonic flowmeter disclosed in Patent Document 1 measures the flow velocity and flow rate of a target fluid by varying the mounting positions of the upstream sensor and the downstream sensor with respect to the flow direction of the fluid. Therefore, in the ultrasonic flowmeter disclosed in Patent Document 1, the measurement result is affected depending on the mounting position of the sensor.

しかし、センサの取り付け位置の設定方法については、これまで検討されておらず、適切なセンサの設定位置を容易に判定する方法が求められていた。 However, a method for setting the mounting position of the sensor has not been studied so far, and a method for easily determining an appropriate setting position for the sensor has been desired.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、センサを取り付けて測定を行うべき位置を容易に判定可能とする計測位置判定方法を提供することを目的とする。また、センサの取り付け位置を容易に判定可能であり、高精度の測定を可能とする超音波流量計を提供することを併せて目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a measurement position determination method that enables easy determination of a position where a sensor should be attached and measurement should be performed. It is another object of the present invention to provide an ultrasonic flowmeter that enables easy determination of the mounting position of the sensor and high-precision measurement.

上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、配管の内部を流れる流体の計測位置を判定する計測位置判定方法であって、前記配管の外部の第1位置から前記配管の厚さ方向に第1超音波を複数回送信するステップと、前記配管の外部であって前記第1位置よりも前記配管の下流側である第2位置において、前記第1超音波を複数回受信するステップと、複数回受信した前記第1超音波に基づいて得られる第1受信信号について、前記第1受信信号の受信時間と、前記第1受信信号の受信時間ごとの強度の標準偏差または前記標準偏差から得られる標準偏差同等値との関係を示す第1時間波形を算出するステップと、前記第2位置から前記第1位置に向けて、前記配管の厚さ方向に第2超音波を複数回送信するステップと、前記第1位置において、前記第2超音波を複数回受信するステップと、複数回受信した前記第2超音波に基づいて得られる第2受信信号について、前記第2受信信号の受信時間と、前記第2受信信号の受信時間ごとの強度の標準偏差または前記標準偏差から得られる標準偏差同等値との関係を示す第2時間波形を算出するステップと、前記第1時間波形と前記第2時間波形とに基づいて、前記第1位置に対して前記第2位置が、前記第1超音波の受信位置として適した位置であることを判定するステップと、を有する計測位置判定方法を提供する。 In order to solve the above problems, one aspect of the present invention is a measurement position determination method for determining a measurement position of a fluid flowing inside a pipe, wherein from a first position outside the pipe in a thickness direction of the pipe and receiving the first ultrasonic wave multiple times at a second position outside the pipe and downstream of the pipe from the first position. , for the first received signal obtained based on the first ultrasonic waves received a plurality of times, the reception time of the first received signal and the standard deviation of the intensity of the first received signal for each reception time, or from the standard deviation A step of calculating a first time waveform indicating the relationship with the obtained standard deviation equivalent value; and transmitting a second ultrasonic wave a plurality of times in the thickness direction of the pipe from the second position toward the first position. a step of receiving the second ultrasonic wave multiple times at the first position; and a second received signal obtained based on the second ultrasonic wave received multiple times, the reception time of the second received signal. and calculating a second time waveform indicating the relationship between the standard deviation of the intensity of the second received signal for each reception time or the standard deviation equivalent value obtained from the standard deviation; and determining whether the second position is a position suitable as a reception position of the first ultrasonic wave with respect to the first position, based on a two-time waveform. do.

本発明の一態様においては、前記判定するステップは、前記第1時間波形において、本信号より前のノイズ波の受信期間における判定時刻の強度と、前記第2時間波形における前記判定時刻の強度との差が、予め定めた第1閾値よりも小さいときに前記適した位置として判定する方法としてもよい。 In one aspect of the present invention, in the determining step, in the first time waveform, the intensity at the determination time in the reception period of the noise wave prior to the main signal and the intensity at the determination time in the second time waveform. The suitable position may be determined when the difference between the positions is smaller than a predetermined first threshold value.

本発明の一態様においては、前記判定するステップは、前記第1時間波形と前記第2時間波形との相互相関関数の値が、予め定めた第2閾値よりも大きいときに、前記適した位置として判定する方法としてもよい。 In one aspect of the present invention, in the determining step, when a value of a cross-correlation function between the first time waveform and the second time waveform is greater than a predetermined second threshold, It is good also as a method of judging as.

本発明の一態様においては、前記判定するステップは、前記第1時間波形と前記第2時間波形との強度差の絶対値または前記絶対値から得られる同等値について、本信号より前のノイズ波の受信期間において積分した積分値が、予め定めた第3閾値よりも小さいときに、前記適した位置として判定する方法としてもよい。 In one aspect of the present invention, in the determining step, the absolute value of the intensity difference between the first temporal waveform and the second temporal waveform or an equivalent value obtained from the absolute value is a noise wave preceding the main signal. The suitable position may be determined when the integrated value integrated during the reception period is smaller than a predetermined third threshold.

本発明の一態様においては、前記判定するステップは、前記第1時間波形におけるノイズ波の強度に対する本信号の強度の比である第1S/N比、および前記第2時間波形におけるノイズ波の強度に対する本信号の強度の比である第2S/N比が、いずれも予め定めた第4閾値よりも大きいときに、前記適した位置として判定する方法としてもよい。 In one aspect of the present invention, the determining step includes a first S/N ratio, which is a ratio of the intensity of the main signal to the intensity of the noise wave in the first time waveform, and the intensity of the noise wave in the second time waveform. The suitable position may be determined when the second S/N ratio, which is the ratio of the intensity of the main signal to the position, is greater than a predetermined fourth threshold value.

また、本発明の一態様は、配管内を流れる流体の流量を計測する超音波流量計であって、第1超音波を送信する第1送信部と、超音波振動を受信する第1受信部とを有する第1超音波トランスデューサと、第2超音波を送信する第2送信部と、超音波振動を受信する第2受信部とを有する第2超音波トランスデューサと、前記第1超音波トランスデューサと、前記第2超音波トランスデューサとの相対位置が、前記流量の計測位置として適した位置であることを判定する判定部とを備え、前記判定部は、前記第1送信部に複数回前記第1超音波を送信させる第1指示部と、前記第1超音波を受信した前記第2受信部によって出力される複数の第1受信信号を取得する第1受信信号取得部と、前記複数の第1受信信号に基づいて、前記第1超音波の受信時間ごとに、前記第1受信信号の受信時間と、前記第1受信信号の受信時間ごとの強度の標準偏差または前記標準偏差から得られる標準偏差同等値との関係を示す第1時間波形を算出する第1時間波形算出部と、前記第2送信部に複数回前記第2超音波を送信させる第2指示部と、前記第2超音波を受信した前記第1受信部によって出力される複数の第2受信信号を取得する第2受信信号取得部と、前記複数の第2受信信号に基づいて、前記第2超音波の受信時間ごとに、前記第2受信信号の受信時間と、前記第2受信信号の受信時間ごとの強度の標準偏差または前記標準偏差から得られる標準偏差同等値との関係を示す第2時間波形を算出する第2時間波形算出部と、前記第1時間波形と、前記第2時間波形とに基づいて、前記適した位置を判定する位置判定部と、を有する超音波流量計。 Further, one aspect of the present invention is an ultrasonic flowmeter that measures the flow rate of a fluid flowing in a pipe, and includes a first transmission unit that transmits a first ultrasonic wave and a first reception unit that receives ultrasonic vibrations. A second ultrasonic transducer having a first ultrasonic transducer, a second transmitting unit that transmits a second ultrasonic wave, and a second receiving unit that receives ultrasonic vibrations, and the first ultrasonic transducer , a determination unit that determines whether a position relative to the second ultrasonic transducer is a position suitable as a position for measuring the flow rate, and the determination unit sends the first transmission unit to the first transmission unit a plurality of times. a first instruction unit that transmits ultrasonic waves; a first received signal acquisition unit that acquires a plurality of first reception signals output by the second reception unit that has received the first ultrasonic waves; Based on the received signal, for each reception time of the first ultrasonic wave, the standard deviation of the reception time of the first reception signal and the intensity of the first reception signal for each reception time, or the standard deviation obtained from the standard deviation A first temporal waveform calculating unit that calculates a first temporal waveform indicating a relationship with an equivalent value, a second instruction unit that causes the second transmitting unit to transmit the second ultrasonic wave a plurality of times, and the second ultrasonic wave A second received signal acquiring unit that acquires a plurality of second received signals output by the received first receiving unit, and based on the plurality of second received signals, for each reception time of the second ultrasonic wave, A second time for calculating a second time waveform representing a relationship between a reception time of the second received signal and a standard deviation of the intensity of the second received signal for each reception time or a standard deviation equivalent value obtained from the standard deviation. An ultrasonic flowmeter, comprising: a waveform calculator; and a position determiner that determines the suitable position based on the first temporal waveform and the second temporal waveform.

本発明によれば、センサを取り付けて測定を行うべき位置を容易に判定可能とする計測位置判定方法を提供することができる。また、センサの取り付け位置を容易に判定可能であり、高精度の測定を可能とする超音波流量計を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the measurement position determination method which can determine easily the position which should attach a sensor and perform a measurement can be provided. In addition, it is possible to provide an ultrasonic flowmeter that enables easy determination of the mounting position of the sensor and high-precision measurement.

図1は、実施形態の超音波流量計1を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an ultrasonic flowmeter 1 according to an embodiment. 図2は、配管Aの内部A2を流動する流体Fの様子を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing how the fluid F flows through the inside A2 of the pipe A. As shown in FIG. 図3は、配管Aにおいて超音波振動が伝わる様子を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing how ultrasonic vibrations are transmitted in the pipe A. As shown in FIG. 図4は、配管Aにおいて超音波振動が伝わる様子を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing how ultrasonic vibrations are transmitted in the pipe A. As shown in FIG. 図5は、制御装置13を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing the control device 13. As shown in FIG. 図6は、センサ取り付け位置が流量測定に適した位置ではない場合の、第1受信信号の時間波形および第2受信信号の時間波形である。FIG. 6 shows time waveforms of the first received signal and the second received signal when the sensor attachment position is not suitable for measuring the flow rate. 図7は、図6の第1受信信号の時間波形に基づいて算出された第1時間波形、および第2受信信号の時間波形に基づいて算出された第2時間波形である。FIG. 7 shows a first time waveform calculated based on the time waveform of the first received signal in FIG. 6 and a second time waveform calculated based on the time waveform of the second received signal. 図8は、図6、7に示す各時間波形について、本信号が含まれる受信時間の範囲の拡大図である。FIG. 8 is an enlarged view of the reception time range including the main signal for each time waveform shown in FIGS. 図9は、センサ取り付け位置が流量測定に適した位置である場合の、第1受信信号の時間波形および第2受信信号の時間波形である。FIG. 9 shows time waveforms of the first received signal and the second received signal when the sensor attachment position is suitable for measuring the flow rate. 図10は、図9の第1受信信号の時間波形に基づいて算出された第1時間波形および第2受信信号の時間波形に基づいて算出された第2時間波形である。FIG. 10 shows a first time waveform calculated based on the time waveform of the first received signal in FIG. 9 and a second time waveform calculated based on the time waveform of the second received signal. 図11は、図9、10に示す各時間波形について、本信号が含まれる受信時間の範囲の拡大図である。FIG. 11 is an enlarged view of the reception time range including the main signal for each time waveform shown in FIGS. 図12は、配管Aに対する超音波流量計1の取り付け操作を示すフローチャートである。FIG. 12 is a flow chart showing the operation of attaching the ultrasonic flowmeter 1 to the pipe A. As shown in FIG. 図13は、ステップS11,S12の詳細を示すフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart showing details of steps S11 and S12.

以下、図1~図13を参照しながら、本実施形態に係る計測位置判定方法および超音波流量計について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。 A measurement position determination method and an ultrasonic flowmeter according to the present embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 to 13. FIG. In addition, in all the drawings below, the dimensions and ratios of the constituent elements are appropriately changed in order to make the drawings easier to see.

本実施形態に係る超音波流量計は、例えば、ボイラーなどの蒸気製造装置と負荷設備との間に配設される配管内を流れる流体の流量を計測可能な装置である。流体には、蒸気が含まれる。負荷設備では、蒸気または蒸気の熱が利用される。また、本実施形態の超音波流量計は、配管内を流れる気体の流体を、超音波を利用して計測する装置である。 The ultrasonic flowmeter according to this embodiment is, for example, a device capable of measuring the flow rate of fluid flowing through a pipe arranged between a steam production device such as a boiler and a load facility. The fluid includes steam. Steam or steam heat is utilized in the load facility. Further, the ultrasonic flowmeter of the present embodiment is a device that uses ultrasonic waves to measure a gaseous fluid flowing in a pipe.

配管内を流動する流体は、後述する単相流であってもよく、二相流であってもよく、混相流であってもよい。 The fluid flowing through the pipe may be a single-phase flow, a two-phase flow, or a multi-phase flow, which will be described later.

図1は本実施形態の超音波流量計1を示す図である。図1に示すように、超音波流量計1は、第1超音波トランスデューサ11と、第2超音波トランスデューサ12と、制御装置13とを有している。第1超音波トランスデューサ11と、第2超音波トランスデューサ12とは、水平方向に延在する配管Aの外部に設けられている。 FIG. 1 is a diagram showing an ultrasonic flowmeter 1 of this embodiment. As shown in FIG. 1 , the ultrasonic flowmeter 1 has a first ultrasonic transducer 11 , a second ultrasonic transducer 12 and a control device 13 . The first ultrasonic transducer 11 and the second ultrasonic transducer 12 are provided outside the pipe A extending in the horizontal direction.

以下の説明においては、xyz直交座標系を設定し、このxyz直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。ここでは、水平面内の所定方向をx軸方向、水平面内においてx軸方向と直交する方向をy軸方向、x軸方向及びy軸方向のそれぞれと直交する方向(すなわち鉛直方向)をz軸方向とする。 In the following description, an xyz orthogonal coordinate system is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this xyz orthogonal coordinate system. Here, the predetermined direction in the horizontal plane is the x-axis direction, the direction perpendicular to the x-axis direction in the horizontal plane is the y-axis direction, and the direction perpendicular to each of the x-axis direction and the y-axis direction (that is, the vertical direction) is the z-axis direction. and

以下の説明では、第1超音波トランスデューサを「第1超音波センサ」と称することがある。また、第2超音波トランスデューサを「第2超音波センサ」と称することがある。 In the following description, the first ultrasonic transducer may be referred to as "first ultrasonic sensor". Also, the second ultrasonic transducer may be referred to as a "second ultrasonic sensor".

第1超音波センサ11は、第1超音波P1を送信する第1送信部11Aと、超音波を受信する第1受信部11Bとを備えている。 The first ultrasonic sensor 11 includes a first transmitter 11A that transmits the first ultrasonic wave P1 and a first receiver 11B that receives the ultrasonic wave.

以下の説明において、第1超音波センサ11の取り付け位置を「第1位置」と称することがある。 In the following description, the mounting position of the first ultrasonic sensor 11 may be referred to as "first position".

第2超音波センサ12は、第2超音波P2を送信する第2送信部12Aと、超音波を受信する第2受信部12Bとを備えている。第2超音波センサ12は、第1超音波センサ11よりも、配管A内を流れる蒸気(流体F)の流れ方向下流側に設けられている。図では、白矢印で流体Fの流れ方向を示している。 The second ultrasonic sensor 12 includes a second transmitter 12A that transmits the second ultrasonic wave P2 and a second receiver 12B that receives the ultrasonic wave. The second ultrasonic sensor 12 is provided downstream of the first ultrasonic sensor 11 in the flow direction of the steam (fluid F) flowing through the pipe A. In the figure, the direction of flow of the fluid F is indicated by white arrows.

以下の説明において、第2超音波センサ12の取り付け位置を「第2位置」と称することがある。 In the following description, the mounting position of the second ultrasonic sensor 12 may be referred to as "second position".

図1に示すように、第1超音波センサ11および第2超音波センサ12は、配管Aの外面A1に接触した状態で設置される(クランプオン方式)。また、第1超音波センサ11と第2超音波センサ12とは、理想的には同じxy平面上に、すなわちz方向において同じ高さ位置に配置している。 As shown in FIG. 1, the first ultrasonic sensor 11 and the second ultrasonic sensor 12 are installed in contact with the outer surface A1 of the pipe A (clamp-on method). Also, the first ultrasonic sensor 11 and the second ultrasonic sensor 12 are ideally arranged on the same xy plane, that is, at the same height position in the z direction.

第2受信部12Bは、第1送信部11Aが送信した第1超音波P1を含む超音波を受信し、受信信号(電圧信号)に変換して出力する。
第1受信部11Bは、第2送信部12Aが送信した第2超音波P2を含む超音波を受信し、受信信号(電圧信号)に変換して出力する。
The second receiver 12B receives ultrasonic waves including the first ultrasonic wave P1 transmitted by the first transmitter 11A, converts them into received signals (voltage signals), and outputs them.
The first receiving unit 11B receives ultrasonic waves including the second ultrasonic wave P2 transmitted by the second transmitting unit 12A, converts them into received signals (voltage signals), and outputs them.

制御装置13は、第1超音波センサ11と、第2超音波センサ12との相対位置が、配管A内を流動する流体Fの流量の計測位置として適した位置であることを判定する判定部とを有する。 The control device 13 determines whether the relative position between the first ultrasonic sensor 11 and the second ultrasonic sensor 12 is a position suitable for measuring the flow rate of the fluid F flowing in the pipe A. and

また、制御装置13は、第1超音波センサ11と第2超音波センサ12とを用い、第1超音波センサ11から第2超音波センサ12に向けて送信する第1超音波P1の伝播時間と、第2超音波センサ12から第1超音波センサ11に向けて送信する第2超音波P2の伝播時間と、を用いて、配管Aの内部A2を流動する流体Fの流速および流量を算出する。 Further, the control device 13 uses the first ultrasonic sensor 11 and the second ultrasonic sensor 12, and the propagation time of the first ultrasonic wave P1 transmitted from the first ultrasonic sensor 11 to the second ultrasonic sensor 12 is and the propagation time of the second ultrasonic wave P2 transmitted from the second ultrasonic sensor 12 toward the first ultrasonic sensor 11, the flow velocity and flow rate of the fluid F flowing in the inside A2 of the pipe A are calculated. do.

詳しくは、制御装置13は、第1超音波センサ11から第2超音波センサ12に向けて送信する第1超音波P1の伝播時間と、第2超音波センサ12から第1超音波センサ11に向けて送信する第2超音波P2の伝播時間との伝播時間差を算出する。さらに、制御装置13は、求めた伝播時間差を用いて流体Fの流速および流量を演算する。
制御装置13については、後に詳述する。
Specifically, the control device 13 controls the propagation time of the first ultrasonic wave P1 transmitted from the first ultrasonic sensor 11 to the second ultrasonic sensor 12 and the transmission time from the second ultrasonic sensor 12 to the first ultrasonic sensor 11. A propagation time difference from the propagation time of the second ultrasonic wave P2 to be transmitted is calculated. Further, the control device 13 calculates the flow velocity and flow rate of the fluid F using the obtained propagation time difference.
The control device 13 will be detailed later.

図2は、配管Aの内部A2を流動する流体Fの様子を示す模式図であり、図1に示す線分II-IIにおける矢視断面図である。 FIG. 2 is a schematic diagram showing how the fluid F flows in the inside A2 of the pipe A, and is a cross-sectional view taken along the line II-II shown in FIG.

図2に示す配管Aは、配管Aの中心軸方向に見たときの断面形状が円環状を呈している。また、配管Aは、外面A1が制振材Bで覆われている。制振材Bは公知のものを用いることができる。 The pipe A shown in FIG. 2 has an annular cross-sectional shape when viewed in the central axis direction of the pipe A. As shown in FIG. Further, the pipe A is covered with a damping material B on the outer surface A1. A known damping material B can be used.

配管Aの内部A2を流動する流体Fが、水蒸気を飽和量未満含む場合、配管Aの内部では、気体のみ、例えばいわゆる「乾き蒸気」が流動する。本明細書においては、このような流動状態を「単相流」と称する。 When the fluid F flowing in the inside A2 of the pipe A contains less than a saturated amount of water vapor, only gas, for example, so-called "dry steam", flows inside the pipe A. In this specification, such a flow state is called "single-phase flow".

一方、例えばボイラーで発生した蒸気(流体F)が、配管Aの内部を流動する際に流体Fの温度が下がると、流体Fに含まれる水蒸気が飽和し、配管内で水蒸気が飽和した気体G(気相)と、生じた液体W(液相)とに分離する。液体Wは、気体Gの流動とともに流体Fの流動方向に流動する。このような流動状態を「二相流」または「混相流」と称する。 On the other hand, when the steam (fluid F) generated in a boiler, for example, flows inside the pipe A and the temperature of the fluid F drops, the water vapor contained in the fluid F becomes saturated, and the gas G saturated with water vapor in the pipe. (gas phase) and the resulting liquid W (liquid phase). The liquid W flows in the flow direction of the fluid F together with the flow of the gas G. Such a flow state is called "two-phase flow" or "multi-phase flow".

このとき、配管Aの内部A2においては、液体Wは図2の各図に示すような流動状態で流動する。 At this time, in the inside A2 of the pipe A, the liquid W flows in a flowing state as shown in each figure of FIG.

図2(a)は、二相流のうち「層状流」を示す。「層状流」は、配管Aの内部A2の下部に存在する液体Lの界面に波立ちが確認できないものであって、気体Gと液体Lとが分離されている流れである。 FIG. 2(a) shows a "laminar flow" among two-phase flows. The "laminar flow" is a flow in which no ripples can be confirmed at the interface of the liquid L existing in the lower part of the inside A2 of the pipe A, and the gas G and the liquid L are separated.

図2(b)は、二相流のうち「波状流」を示す。「波状流」は、配管Aの内部A2の下部に存在する液体Lの液面L1に波立ちが確認できるものであって、気体Gと液体Lとが分離されている流れである。 FIG. 2(b) shows a "wavy flow" among two-phase flows. The "wavy flow" is a flow in which ripples can be confirmed on the liquid surface L1 of the liquid L existing in the lower part of the inside A2 of the pipe A, and the gas G and the liquid L are separated.

図2(d)は、混相流のうち「環状噴霧流」を示す。「環状噴霧流」は、配管Aの内部A2の上部まで液膜が確認できるものであり、配管Aの内壁A3に液体Lの膜が存在し、気体Gの管断面中心部に多数の液滴L2を同伴している流れである。 FIG. 2(d) shows an "annular spray flow" of the multiphase flow. In the "annular spray flow", a liquid film can be confirmed up to the upper part of the inside A2 of the pipe A, a film of the liquid L exists on the inner wall A3 of the pipe A, and a large number of droplets of the gas G are present at the center of the pipe cross section. It is the flow entrained by L2.

図2(c)は、二相流のうち「波状環状遷移」を示す。「波状環状遷移」は、「波状流」と「環状噴霧流」との遷移状態の流れである。 FIG. 2(c) shows a “wavy annular transition” in a two-phase flow. "Wavy Annular Transition" is the transition state flow between "Wave Flow" and "Annular Spray Flow".

図3,4は、配管Aにおいて超音波振動が伝わる様子を示す説明図であり、図1に示す線分II-IIにおける矢視断面図である。図3,4においては、配管Aの内部A2の流体Fが層状流であることとして示している。 3 and 4 are explanatory diagrams showing how ultrasonic vibrations are transmitted in the pipe A, and are cross-sectional views taken along the line II-II shown in FIG. 3 and 4 show that the fluid F in the inside A2 of the pipe A is a laminar flow.

本実施形態の超音波流量計1において、配管Aの外面A1に設置した第1超音波センサ11の第1送信部11Aから送信した第1超音波P1は、配管Aの内部A2を伝播する。第2超音波センサ12の第2受信部12Bは、配管Aの内部A2を伝播した第1超音波P1を受信し、受信信号に変換して出力する。 In the ultrasonic flowmeter 1 of this embodiment, the first ultrasonic wave P1 transmitted from the first transmitter 11A of the first ultrasonic sensor 11 installed on the outer surface A1 of the pipe A propagates inside A2 of the pipe A. The second receiver 12B of the second ultrasonic sensor 12 receives the first ultrasonic wave P1 that has propagated through the inside A2 of the pipe A, converts it into a received signal, and outputs the received signal.

一方、超音波流量計1において、配管Aの管壁の厚さ方向に加わった超音波は、管壁を厚さ方向に振動させる。生じた振動は、ノイズ波Nとして配管Aを伝播し、第2超音波センサ12で受信される。第2受信部12Bは、ノイズ波Nも受信し、受信信号に変換して出力する。 On the other hand, in the ultrasonic flowmeter 1, ultrasonic waves applied in the thickness direction of the pipe wall of the pipe A vibrate the pipe wall in the thickness direction. The generated vibration propagates through the pipe A as a noise wave N and is received by the second ultrasonic sensor 12 . The second receiver 12B also receives the noise wave N, converts it into a received signal, and outputs it.

すなわち、第2受信部12Bが出力する受信信号には、配管Aの内部A2を伝播した第1超音波P1に由来する信号と、配管Aを伝播したノイズ波Nに由来する信号との両方を含む。このとき、固体である配管Aを伝播するノイズ波Nは、気体または液体である流体Fを伝播する第1超音波P1よりも早く第2受信部12Bに到達する。 That is, the received signal output by the second receiving unit 12B includes both the signal derived from the first ultrasonic wave P1 propagated through the inside A2 of the pipe A and the signal derived from the noise wave N propagated through the pipe A. include. At this time, the noise wave N propagating through the pipe A, which is solid, reaches the second receiving section 12B earlier than the first ultrasonic wave P1 propagating through the fluid F, which is gas or liquid.

また、第2超音波センサ12から送信した第2超音波P2を第1超音波センサ11で受信する場合にも、第1受信部11Bが出力する受信信号には、配管Aの内部A2を伝播した超音波に由来する信号と、配管Aを伝播したノイズ波Nに由来する信号との両方を含む。このとき、固体である配管Aを伝播するノイズ波Nは、気体または液体である流体Fを伝播する第2超音波P2よりも早く第1受信部11Bに到達する。 Also, when the second ultrasonic wave P2 transmitted from the second ultrasonic sensor 12 is received by the first ultrasonic sensor 11, the received signal output by the first receiving unit 11B includes the signal propagated through the inside A2 of the pipe A. It includes both a signal originating from the ultrasonic wave that propagated through the pipe A and a signal originating from the noise wave N propagating through the pipe A. At this time, the noise wave N propagating through the pipe A, which is solid, reaches the first receiver 11B earlier than the second ultrasonic wave P2 propagating through the fluid F, which is gas or liquid.

本明細書では、配管Aの内部A2を伝播した超音波Pに由来する信号を「本信号」とする。また、ノイズ波に由来する信号を「ノイズ信号」とする。超音波流量計1においては、本信号を用いて、流体Fの流量測定を行う。 In this specification, the signal derived from the ultrasonic wave P propagated through the inside A2 of the pipe A is referred to as the "main signal". A signal derived from a noise wave is referred to as a "noise signal". The ultrasonic flowmeter 1 measures the flow rate of the fluid F using this signal.

ここで、配管Aの中心Cを含みxy方向に延在する仮想面Sを想定した場合、仮想面Sよりも上方側αよりも仮想面Sよりも下方側βに液体Lが溜まる。 Here, assuming a virtual plane S that includes the center C of the pipe A and extends in the xy directions, the liquid L accumulates on the lower side β of the virtual plane S than on the upper side α of the virtual plane S.

図3に示すように、第1超音波センサ11の第1送信部11Aから第1超音波P1を送信すると、配管Aを伝播するノイズ波Nとして、上方側αを伝播するノイズ波N1と、下方側βを伝播するノイズ波N2が生じる。 As shown in FIG. 3, when the first ultrasonic wave P1 is transmitted from the first transmission unit 11A of the first ultrasonic sensor 11, the noise wave N1 propagating upward α as the noise wave N propagating in the pipe A, A noise wave N2 is generated which propagates on the lower side β.

このとき、ノイズ波N2の一部は、配管Aの内部A2において重力方向下方(-z方向)に溜まる液体Lに透過し、さらに、気液界面(液面L1)で反射して、再度配管Aに戻ってくる。液体Lは配管Aの内部A2を流動するため液面L1が動き、液体Lを透過するノイズ波N2の一部が時間的な変動を受ける。このような伝播をするため、二相流または混相流の場合には、単相流の場合と比べ、ノイズ波Nに時間的な変動が含まれる。 At this time, part of the noise wave N2 is transmitted through the liquid L that accumulates downward in the direction of gravity (-z direction) in the inside A2 of the pipe A, and is reflected by the gas-liquid interface (liquid surface L1) to re-pipe. come back to A. Since the liquid L flows through the inside A2 of the pipe A, the liquid surface L1 moves, and part of the noise wave N2 passing through the liquid L undergoes temporal fluctuations. Due to such propagation, the noise wave N contains temporal fluctuations in the case of two-phase or multi-phase flow compared to the case of single-phase flow.

図3では、第1超音波センサ11と第2超音波センサ12とが仮想面S上に配置されている。言い換えると、第1超音波センサ11と第2超音波センサ12とは、配管Aの中心に対して点対称の位置であって、同じ高さ位置に設置されている。 In FIG. 3, the first ultrasonic sensor 11 and the second ultrasonic sensor 12 are arranged on the virtual plane S. As shown in FIG. In other words, the first ultrasonic sensor 11 and the second ultrasonic sensor 12 are positioned symmetrically with respect to the center of the pipe A and are installed at the same height.

この場合、第1超音波センサ11から第2超音波センサ12に超音波を送信する際に生じるノイズ波N2と、第2超音波センサ12から第1超音波センサ11に超音波を送信する際に生じるノイズ波N2とに違いが生じない。そのため、単相流の場合と比べノイズの影響が増えるが、信号解析および目的とする流体Fの流量や流速の測定が可能である。 In this case, a noise wave N2 generated when ultrasonic waves are transmitted from the first ultrasonic sensor 11 to the second ultrasonic sensor 12 and a noise wave N2 generated when ultrasonic waves are transmitted from the second ultrasonic sensor 12 to the first ultrasonic sensor 11 There is no difference from the noise wave N2 generated at . Therefore, although the influence of noise increases compared to the case of single-phase flow, signal analysis and measurement of the flow rate and flow velocity of the target fluid F are possible.

一方、図4に示すように、第1超音波センサ11と第2超音波センサ12とが仮想面S上に配置されていない場合、第1超音波センサ11から第2超音波センサ12に超音波を送信する際に生じるノイズ波N2(ノイズ波N21)と、第2超音波センサ12から第1超音波センサ11に超音波を送信する際に生じるノイズ波N2(ノイズ波N22)とに違いが生じる。これは、センサ位置と液体Lの液膜の厚さとの関係が、第1超音波センサ11と第2超音波センサ12とで異なることに起因する。そのため、図4に示すような配置の場合、ノイズ波N21とノイズ波N22とがそれぞれ液体Lから受ける時間的な変動が異なる。 On the other hand, as shown in FIG. 4, when the first ultrasonic sensor 11 and the second ultrasonic sensor 12 are not arranged on the virtual plane S, the ultrasonic wave from the first ultrasonic sensor 11 to the second ultrasonic sensor 12 is detected. There is a difference between the noise wave N2 (noise wave N21) generated when transmitting the sound wave and the noise wave N2 (noise wave N22) generated when transmitting the ultrasonic wave from the second ultrasonic sensor 12 to the first ultrasonic sensor 11. occurs. This is because the relationship between the sensor position and the thickness of the liquid film of the liquid L differs between the first ultrasonic sensor 11 and the second ultrasonic sensor 12 . Therefore, in the arrangement as shown in FIG. 4, the noise wave N21 and the noise wave N22 are subject to different temporal fluctuations from the liquid L, respectively.

その結果、例えばノイズ波N21と、ノイズ波N22との強度に違いが生じ、受信部からはノイズが少ない本信号とノイズが多い本信号とが出力されることになる。そのため、図4のようなセンサ配置において得られる信号状態では、結果的に信号解析および目的とする流体Fの流量や流速の測定が困難となりやすい。 As a result, for example, there is a difference in intensity between the noise wave N21 and the noise wave N22, and the main signal with little noise and the main signal with much noise are output from the receiver. Therefore, in the signal state obtained in the sensor arrangement as shown in FIG. 4, signal analysis and target measurement of the flow rate and flow velocity of the fluid F tend to become difficult.

さらに、図4に示す例の他、第1超音波センサ11と第2超音波センサ12とが、配管Aの中心Cに対して点対称の位置にない場合には、配管Aに沿った第1超音波センサ11と第2超音波センサ12との距離が配管Aの上方側αと下方側βとで異なる。この場合、上方側αを伝播するノイズ波N1と下方側βを伝播するノイズ波N2とでは、伝播する距離が異なるため、受信時間や振動の減衰量が異なる。 Furthermore, in addition to the example shown in FIG. 4, when the first ultrasonic sensor 11 and the second ultrasonic sensor 12 are not located point-symmetrically with respect to the center C of the pipe A, The distance between the first ultrasonic sensor 11 and the second ultrasonic sensor 12 differs between the upper side α of the pipe A and the lower side β. In this case, the noise wave N1 propagating on the upper side α and the noise wave N2 propagating on the lower side β have different propagation distances, and thus have different reception times and vibration damping amounts.

その結果、例えばノイズ波N1と、ノイズ波N2との強度に違いが生じ、受信部からはノイズが少ない本信号とノイズが多い本信号とが出力されることになる。そのため、第1超音波センサ11と第2超音波センサ12とが、配管Aの中心Cに対して点対称の位置にない場合であっても、信号解析および流量の測定が困難となりやすい。 As a result, for example, there is a difference in intensity between the noise wave N1 and the noise wave N2, and the main signal with little noise and the main signal with much noise are output from the receiver. Therefore, even if the first ultrasonic sensor 11 and the second ultrasonic sensor 12 are not positioned symmetrically with respect to the center C of the pipe A, signal analysis and flow rate measurement tend to be difficult.

このような課題に対し、本実施形態の超音波流量計1では、制御装置13が以下に説明する構成を有し、適切な処理を行うことにより、容易に第1超音波センサ11と第2超音波センサ12とを適切な位置(例えば、図3に示す理想的な配置)に設置可能となっている。 In order to solve such a problem, in the ultrasonic flowmeter 1 of the present embodiment, the control device 13 has the configuration described below, and by performing appropriate processing, the first ultrasonic sensor 11 and the second ultrasonic sensor 11 can be easily detected. The ultrasonic sensor 12 can be installed at an appropriate position (for example, the ideal arrangement shown in FIG. 3).

図5は、制御装置13を示す模式図である。図5には、制御装置13の構成の一部を示している。制御装置13は、第2受信部12Bによって出力される受信信号、第1受信部11Bによって出力される受信信号などに基づいて、第1超音波センサ11および第2超音波センサ12の取り付け位置が適切であるか否かを判定する。 FIG. 5 is a schematic diagram showing the control device 13. As shown in FIG. FIG. 5 shows part of the configuration of the control device 13. As shown in FIG. The control device 13 determines the attachment positions of the first ultrasonic sensor 11 and the second ultrasonic sensor 12 based on the received signal output by the second receiver 12B, the received signal output by the first receiver 11B, and the like. Determine whether it is appropriate.

図5に示す制御装置13は、第1指示部13Aと、第2指示部13Bと、第1受信信号取得部13Cと、第2受信信号取得部13Dと、第1時間波形算出部13Eと、第2時間波形算出部13Fと、位置判定部13Gと、記憶部13Hと、入力部13Xと、入力受付部13Yと、出力部13Zと、を有する。第1指示部13Aと、第2指示部13Bと、第1受信信号取得部13Cと、第2受信信号取得部13Dと、第1時間波形算出部13Eと、第2時間波形算出部13Fと、位置判定部13Gとは、本発明における「判定部」を構成する。 The control device 13 shown in FIG. 5 includes a first instruction unit 13A, a second instruction unit 13B, a first reception signal acquisition unit 13C, a second reception signal acquisition unit 13D, a first temporal waveform calculation unit 13E, It has a second temporal waveform calculation unit 13F, a position determination unit 13G, a storage unit 13H, an input unit 13X, an input reception unit 13Y, and an output unit 13Z. a first instruction unit 13A, a second instruction unit 13B, a first reception signal acquisition unit 13C, a second reception signal acquisition unit 13D, a first temporal waveform calculation unit 13E, a second temporal waveform calculation unit 13F, The position determination section 13G constitutes the "determination section" in the present invention.

第1指示部13Aは、第1送信部11Aに対し超音波(第1超音波P1)を送信する指示を出し、第1送信部11Aに超音波を複数回送信させる。 The first instruction unit 13A issues an instruction to transmit an ultrasonic wave (first ultrasonic wave P1) to the first transmission unit 11A, and causes the first transmission unit 11A to transmit the ultrasonic wave multiple times.

第2指示部13Bは、第2送信部12Aに対し超音波(第2超音波P2)を送信する指示を出し、第2送信部12Aに超音波を複数回送信させる。 The second instruction unit 13B issues an instruction to transmit an ultrasonic wave (second ultrasonic wave P2) to the second transmission unit 12A, and causes the second transmission unit 12A to transmit the ultrasonic wave multiple times.

第1送信部11Aによる超音波の送信回数と、第2送信部12Aによる超音波の送信回数とは、同じ回数であってもよく、異なっていてもよい。第1送信部11Aおよび第2送信部12Aから、本実施形態の発明を実施する上で十分な回数、例えばそれぞれ2000回以上超音波を送信する。 The number of transmissions of ultrasonic waves by the first transmission unit 11A and the number of transmissions of ultrasonic waves by the second transmission unit 12A may be the same or different. From the first transmitter 11A and the second transmitter 12A, ultrasonic waves are transmitted a sufficient number of times, for example, 2000 times or more, respectively, to implement the invention of the present embodiment.

第1受信信号取得部13Cは、第2受信部12Bによって出力される第1受信信号を取得する。 The first reception signal acquisition unit 13C acquires the first reception signal output by the second reception unit 12B.

第1受信信号は、第2受信部12Bが第1超音波を受信して変換された信号、および第2受信部12Bがノイズ波を受信して変換された信号(ノイズ信号)を含む。 The first received signal includes a signal converted by the second receiving unit 12B receiving the first ultrasonic wave and a signal (noise signal) converted by the second receiving unit 12B receiving the noise wave.

第2受信部12Bでは、第1送信部11Aによる1回の超音波送信ごとに、第1送信部11Aが超音波を送信した送信時刻から第2受信部12Bに到達するまでの到達時間(第2受信部12Bにおける受信時間)の異なる超音波(第1超音波P1及びノイズ波)を連続して受信する。第1受信信号取得部13Cでは、第2受信部12Bで受信する超音波に基づいて、離散的に複数の第1受信信号を受信する。 In the second receiving unit 12B, for each ultrasonic wave transmission by the first transmitting unit 11A, the arrival time (the 2 continuously receive ultrasonic waves (the first ultrasonic wave P1 and the noise wave) with different reception times in the receiving unit 12B. The first received signal acquisition unit 13C discretely receives a plurality of first received signals based on the ultrasonic waves received by the second receiving unit 12B.

超音波の受信時間と、連続して受信した第1受信信号とから、超音波(第1超音波P1およびノイズ波)の受信時間に対する信号電圧の対応関係である第1受信信号の時間波形を求めることができる。第1受信信号の受信間隔は、第1受信信号の時間波形を描くことができる程度の間隔であるとよい。例えば、500μ秒ごと(2kHz)に第1受信信号を受信する。 The time waveform of the first received signal, which is the correspondence relationship of the signal voltage with respect to the reception time of the ultrasonic wave (the first ultrasonic wave P1 and the noise wave), is obtained from the ultrasonic wave reception time and the continuously received first received signal. can ask. The reception interval of the first received signal is preferably an interval that allows the time waveform of the first received signal to be drawn. For example, the first received signal is received every 500 μs (2 kHz).

第1受信信号の時間波形は、第1送信部11Aによる1回の超音波送信ごとに求められる。すなわち、第1送信部11Aによる超音波の送信回数が2000回以上であれば、2000以上の時間波形が得られる。 The time waveform of the first received signal is obtained for each ultrasonic wave transmission by the first transmitter 11A. That is, if the number of transmissions of ultrasonic waves by the first transmitter 11A is 2000 or more, 2000 or more temporal waveforms are obtained.

第2受信信号取得部13Dは、第1受信部11Bによって出力される第2受信信号を取得する。 The second received signal acquiring section 13D acquires the second received signal output by the first receiving section 11B.

第2受信信号は、第2受信部12Bが第1超音波を受信して変換された信号、および第2受信部12Bがノイズ波を受信して変換された信号(ノイズ信号)を含む。 The second received signal includes a signal converted by the second receiving unit 12B receiving the first ultrasonic wave and a signal (noise signal) converted by the second receiving unit 12B receiving the noise wave.

第1受信部11Bでは、第2送信部12Aによる1回の超音波送信ごとに、第2送信部12Aが超音波を送信した送信時刻から第1受信部11Bに到達するまでの到達時間(第1受信部11Bにおける受信時間)の異なる超音波(第2超音波P2及びノイズ波)を連続して受信する。第2受信信号取得部13Dでは、第1受信部11Bで受信する超音波に基づいて、離散的に複数の第2受信信号を受信する。 In the first receiving unit 11B, for each ultrasonic transmission by the second transmitting unit 12A, the arrival time (second The ultrasonic waves (the second ultrasonic wave P2 and the noise wave) with different reception times in the 1 receiving unit 11B are continuously received. The second reception signal acquisition unit 13D discretely receives a plurality of second reception signals based on the ultrasonic waves received by the first reception unit 11B.

超音波の受信時間と、連続して受信した第2受信信号とから、超音波(第2超音波P2およびノイズ波)の受信時間に対する信号電圧の対応関係である第2受信信号の時間波形を求めることができる。第2受信信号の受信間隔は、第2受信信号の時間波形を描くことができる程度の間隔であるとよい。例えば、500μ秒ごと(2kHz)に第2受信信号を受信する。 From the reception time of the ultrasonic wave and the continuously received second received signal, the time waveform of the second received signal, which is the correspondence relationship of the signal voltage with respect to the reception time of the ultrasonic wave (the second ultrasonic wave P2 and the noise wave), is obtained. can ask. The reception interval of the second received signal is preferably an interval that allows the time waveform of the second received signal to be drawn. For example, the second reception signal is received every 500 μs (2 kHz).

第2受信信号の時間波形は、第2送信部12Aによる1回の超音波送信ごとに求められる。すなわち、第2送信部12Aによる超音波の送信回数が2000回以上であれば、2000以上の時間波形が得られる。 The time waveform of the second received signal is obtained for each ultrasonic wave transmission by the second transmitter 12A. That is, if the number of transmissions of ultrasonic waves by the second transmitter 12A is 2000 or more, 2000 or more temporal waveforms are obtained.

第1時間波形算出部13Eは、第1送信部11Aが超音波を送信した送信時刻から所定時間経過後の時刻に、第2受信部12Bによって出力される第1受信信号の強度を取得する。第1時間波形算出部13Eは、第1送信部11Aが送信した複数回の超音波送信のそれぞれにおいて同様に、第1送信部11Aが超音波を送信した送信時刻から所定時間経過後の時刻に、第1受信信号の強度を取得する。本実施形態の第1時間波形算出部13Eは、このようにして取得した複数の第1受信信号の強度について、標準偏差(第1標準偏差)を算出する。 The first temporal waveform calculator 13E acquires the strength of the first received signal output by the second receiver 12B at a time after a predetermined time has elapsed from the transmission time when the first transmitter 11A transmitted the ultrasonic waves. Similarly, in each of the plurality of ultrasonic wave transmissions transmitted by the first transmission unit 11A, the first temporal waveform calculation unit 13E calculates the , to obtain the strength of the first received signal. The first temporal waveform calculator 13E of the present embodiment calculates the standard deviation (first standard deviation) of the intensities of the plurality of first received signals thus acquired.

また、第1時間波形算出部13Eは、複数の時刻において、上述の第1標準偏差を算出する。 Also, the first temporal waveform calculator 13E calculates the above-described first standard deviation at a plurality of times.

これにより、超音波(第1超音波P1およびノイズ波)の受信時間に対する信号電圧の第1標準偏差の対応関係である、第1標準偏差の時間波形を求めることができる。以下、第1標準偏差の時間波形を「第1時間波形」と称することがある。 Thereby, the time waveform of the first standard deviation, which is the correspondence relationship of the first standard deviation of the signal voltage with respect to the reception time of the ultrasonic waves (the first ultrasonic wave P1 and the noise wave), can be obtained. Hereinafter, the time waveform of the first standard deviation may be referred to as "first time waveform".

第2時間波形算出部13Fは、第2送信部12Aが超音波を送信した送信時刻から所定時間経過後の時刻に、第1受信部11Bによって出力される第2受信信号の強度を取得する。第2時間波形算出部13Fは、第2送信部12Aが送信した複数回の超音波送信のそれぞれにおいて同様に、第2送信部12Aが超音波を送信した送信時刻から所定時間経過後の時刻に、第2受信信号の強度を取得する。本実施形態の第2時間波形算出部13Fは、このようにして取得した複数の第2受信信号の強度について、標準偏差(第2標準偏差)を算出する。 The second temporal waveform calculator 13F acquires the intensity of the second received signal output by the first receiver 11B at a time after a predetermined time has elapsed from the transmission time when the second transmitter 12A transmitted the ultrasonic waves. Similarly, in each of the plurality of ultrasonic wave transmissions transmitted by the second transmission unit 12A, the second temporal waveform calculation unit 13F calculates the , to obtain the strength of the second received signal. The second temporal waveform calculator 13F of the present embodiment calculates the standard deviation (second standard deviation) of the intensities of the plurality of second received signals thus acquired.

また、第2時間波形算出部13Fは、複数の時刻において、上述の第2標準偏差を算出する。 Also, the second temporal waveform calculator 13F calculates the above-described second standard deviation at a plurality of times.

これにより、超音波(第2超音波P2およびノイズ波)の受信時間に対する信号電圧の第2標準偏差の対応関係である、第2標準偏差の時間波形を求めることができる。以下、第2標準偏差の時間波形を「第2時間波形」と称することがある。 Thereby, the time waveform of the second standard deviation, which is the correspondence relationship of the second standard deviation of the signal voltage with respect to the reception time of the ultrasonic waves (the second ultrasonic wave P2 and the noise wave), can be obtained. Hereinafter, the time waveform of the second standard deviation may be referred to as "second time waveform".

位置判定部13Gは、第1時間波形と第2時間波形とに基づいて、第1位置に対して第2位置が、第1超音波の受信位置として適した位置であることを判定する。位置判定部13Gにおいては、第1時間波形と第2時間波形とにおけるノイズ波の波形に基づいて上記判定を行う。以下、図6~11を参照して説明する。 Based on the first time waveform and the second time waveform, the position determination unit 13G determines that the second position is a position suitable for receiving the first ultrasonic wave with respect to the first position. The position determination unit 13G performs the above determination based on the waveforms of the noise waves in the first time waveform and the second time waveform. Description will be made below with reference to FIGS. 6 to 11. FIG.

図6~11は、第1受信信号の時間波形、第2受信信号の時間波形、第1時間波形および第2時間波形である。 6 to 11 show the time waveform of the first received signal, the time waveform of the second received signal, the first time waveform and the second time waveform.

図6は、センサ取り付け位置が流量測定に適した位置ではない場合の第1受信信号の時間波形、第2受信信号の時間波形であり、複数(例えば、2000回以上)の超音波の送信回数に対応した複数の時間波形の平均波形である。横軸は第1受信部11Bまたは第2受信部12Bにおける超音波の受信時間(単位:μ秒)を示す。縦軸は第1受信信号および第2受信信号の強度(単位:V)を示す。 FIG. 6 shows the time waveform of the first received signal and the time waveform of the second received signal when the sensor mounting position is not a position suitable for measuring the flow rate. is an average waveform of a plurality of time waveforms corresponding to . The horizontal axis indicates the ultrasonic wave reception time (unit: microseconds) in the first receiver 11B or the second receiver 12B. The vertical axis indicates the strength (unit: V) of the first received signal and the second received signal.

図7は、図6の第1受信信号の時間波形に基づいて算出された第1時間波形、および第2受信信号の時間波形に基づいて算出された第2時間波形である。横軸は第1受信部11Bまたは第2受信部12Bにおける超音波の受信時間(単位:μ秒)を示す。縦軸は第1標準偏差および第2標準偏差の強度(単位:V)を示す。 FIG. 7 shows a first time waveform calculated based on the time waveform of the first received signal in FIG. 6 and a second time waveform calculated based on the time waveform of the second received signal. The horizontal axis indicates the ultrasonic wave reception time (unit: microseconds) in the first receiver 11B or the second receiver 12B. The vertical axis indicates the intensity (unit: V) of the first standard deviation and the second standard deviation.

図8は、図6、7に示す各時間波形について、本信号が含まれる受信時間の範囲の拡大図である。横軸は第1受信部11Bまたは第2受信部12Bにおける超音波の受信時間(単位:μ秒)を示す。左辺縦軸は第1受信信号および第2受信信号の強度(単位:V)を示す。右辺縦軸は、第1標準偏差および第2標準偏差の強度(単位:V)を示す。 FIG. 8 is an enlarged view of the reception time range including the main signal for each time waveform shown in FIGS. The horizontal axis indicates the ultrasonic wave reception time (unit: microseconds) in the first receiver 11B or the second receiver 12B. The vertical axis on the left side indicates the strength (unit: V) of the first received signal and the second received signal. The vertical axis on the right side indicates the intensity (unit: V) of the first standard deviation and the second standard deviation.

図8において、左辺縦軸の0Vを中心とした振幅波形は、第1受信信号の時間波形、および第2受信信号の時間波形を示す。また、図8において、右辺縦軸の0.05V未満の位置にベースラインを有する波形は、第1時間波形および第2時間波形を示す。 In FIG. 8, the amplitude waveform centered on 0 V on the vertical axis on the left side indicates the time waveform of the first received signal and the time waveform of the second received signal. Also, in FIG. 8, waveforms having a baseline at a position of less than 0.05 V on the vertical axis on the right side represent the first time waveform and the second time waveform.

図9は、センサ取り付け位置が流量測定に適した位置である場合の第1受信信号の時間波形、第2受信信号の時間波形であり、図6に対応した平均波形を示す図である。縦軸、横軸は、図6と同じである。 FIG. 9 shows the time waveform of the first received signal and the time waveform of the second received signal when the sensor mounting position is suitable for measuring the flow rate, and shows the average waveform corresponding to FIG. The vertical axis and horizontal axis are the same as in FIG.

図10は、図9の第1受信信号の時間波形に基づいて算出された第1時間波形および第2受信信号の時間波形に基づいて算出された第2時間波形であり、図7に対応した図である。縦軸、横軸は、図5と同じである。 10 shows a first time waveform calculated based on the time waveform of the first received signal in FIG. 9 and a second time waveform calculated based on the time waveform of the second received signal, corresponding to FIG. It is a diagram. The vertical axis and horizontal axis are the same as in FIG.

図11は、図9、10に示す各時間波形について、本信号が含まれる受信時間の範囲の拡大図であり、図8に対応した図である。縦軸、横軸は、図6と同じである。 FIG. 11 is an enlarged view of the reception time range including the main signal for each time waveform shown in FIGS. 9 and 10, and is a view corresponding to FIG. The vertical axis and horizontal axis are the same as in FIG.

図7,8,10,11において、Xは第1送信部で発信した第1超音波を第2受信部で受信したときの受信信号の標準偏差の時間波形を示し、Yは第2送信部で発信した第2超音波を第1受信部で受信したときの受信信号の標準偏差の時間波形を示す。 7, 8, 10, and 11, X indicates the time waveform of the standard deviation of the received signal when the first ultrasonic wave transmitted by the first transmitter is received by the second receiver, and Y is the second transmitter. 2 shows the time waveform of the standard deviation of the received signal when the first receiving unit receives the second ultrasonic wave transmitted by .

まず、受信信号の時間波形と、標準偏差の時間波形とを比べると、センサ取り付け位置が流量測定に適した位置ではない場合(図6、7)、およびセンサ取り付け位置が流量測定に適した位置である場合(図9、10)のいずれも、標準偏差の時間波形のほうが本信号(200μ秒付近のピーク)を認識しやすくなっている。そのため、標準偏差の時間波形を作成することにより、本信号が明らかとなり、超音波流量計1を設置した後の、流量測定が容易であることが分かる。 First, when the time waveform of the received signal and the time waveform of the standard deviation are compared, the sensor mounting position is not suitable for flow measurement (Figs. 6 and 7), and the sensor mounting position is not suitable for flow measurement. In both cases (FIGS. 9 and 10), the time waveform of the standard deviation makes it easier to recognize the main signal (the peak near 200 μs). Therefore, by creating a time waveform of the standard deviation, this signal becomes clear, and it can be seen that the flow rate can be easily measured after the ultrasonic flowmeter 1 is installed.

(判定基準1)
次いで、図7、10を比べると図7では、第1時間波形と第2時間波形とを比べると、本信号より前の期間であるノイズ波の受信期間(例えば、50μ秒から150μ秒の期間)において、判定時刻(例えば、100μ秒の時刻)の第1標準偏差の強度と第2標準偏差の強度に明らかな差がある。図7では、判定時刻における第1標準偏差の強度と第2標準偏差の強度の差を符号Ta(強度差Ta)として示している。
(Judgment Criteria 1)
Next, comparing FIGS. 7 and 10, in FIG. 7, when comparing the first time waveform and the second time waveform, the reception period of the noise wave, which is the period before the main signal (for example, the period from 50 μs to 150 μs) ), there is a clear difference between the intensity of the first standard deviation and the intensity of the second standard deviation at the decision time (for example, the time of 100 μs). In FIG. 7, the difference between the intensity of the first standard deviation and the intensity of the second standard deviation at the determination time is indicated by symbol Ta (intensity difference Ta).

一方で、図10では、第1時間波形と第2時間波形とを比べると、ノイズ波の受信期間(例えば、50μ秒から150μ秒の期間)において、第1標準偏差の強度と第2標準偏差の強度とに差が見られない。 On the other hand, in FIG. 10, when comparing the first time waveform and the second time waveform, the intensity of the first standard deviation and the second standard deviation are There is no difference in the intensity of

そのため、第1時間波形と第2時間波形とについて、判定時間の強度差に対し第1閾値T1を設定しておくことで、第1標準偏差と第2標準偏差との強度差Taが第1閾値T1よりも小さい場合に(Ta<T1)、センサ取り付け位置が流量測定に適した位置であると判定することができる。 Therefore, by setting a first threshold value T1 for the intensity difference in the determination time between the first time waveform and the second time waveform, the intensity difference Ta between the first standard deviation and the second standard deviation becomes the first If it is smaller than the threshold T1 (Ta<T1), it can be determined that the sensor mounting position is suitable for flow rate measurement.

このような判定は、例えば、第1時間波形と、第2時間波形とのノイズ波の受信期間において、最大値を示す時刻で行ってもよい。 Such a determination may be made, for example, at the time when the noise waves of the first time waveform and the second time waveform show the maximum value.

また、図7に示すように、予め判定時刻を定め、判定時刻において判定を行ってもよい。送信部から送信される超音波は、超音波流量計1の取り付け対象である配管Aの直径、厚み、材質、測定対象の流体の種類、流速などの条件に応じて、受信部への到達時間(受信部での受信時間が異なる。そのため、予め判定時刻を定める場合には、予備実験を行い判定時刻として妥当な時刻を決定しておくとよい。 Alternatively, as shown in FIG. 7, the judgment time may be set in advance and the judgment may be made at the judgment time. The ultrasonic waves transmitted from the transmission unit reach the reception unit depending on conditions such as the diameter, thickness, material, type of fluid to be measured, flow velocity, etc. of the pipe A to which the ultrasonic flowmeter 1 is attached. (Receiving time at the receiving unit is different. Therefore, when determining the judgment time in advance, it is preferable to conduct a preliminary experiment and determine an appropriate time as the judgment time.

(判定基準2)
また、図7、10における全時間範囲において、第1標準偏差と第2標準偏差とを用い、公知の方法を用いて第1時間波形と第2時間波形との相互相関関数の値を計算することで、第1時間波形と第2時間波形との一致度を評価してもよい。相互相関関数から求められる値(最大値:1)について、予め閾値(第2閾値)を設定しておくことで、第1時間波形と第2時間波形の形状が一致しているか否かを判定することができる。
(Judgment Criteria 2)
Also, in the entire time range in FIGS. 7 and 10, the first standard deviation and the second standard deviation are used to calculate the value of the cross-correlation function between the first time waveform and the second time waveform using a known method. Thus, the degree of matching between the first time waveform and the second time waveform may be evaluated. By setting a threshold (second threshold) in advance for the value (maximum value: 1) obtained from the cross-correlation function, it is determined whether or not the shapes of the first time waveform and the second time waveform match. can do.

(判定基準3)
また、図7,10における複数の時刻において、第1標準偏差と第2標準偏差の値の違いを評価することでセンサ取り付け位置が流量測定に適した位置であるか否かを判定することができる。
(Judgment Criteria 3)
Also, by evaluating the difference between the first standard deviation and the second standard deviation at a plurality of times in FIGS. can.

「第1標準偏差と第2標準偏差の値の違い」については、例えば、第1標準偏差と第2標準偏差との差の絶対値、または当該絶対値から得られる同等値を求め、得られた絶対値を本信号より前のノイズ波の受信期間において積分した積分値を挙げることができる。これらの値を判定基準として用い、判定基準が、予め定めた閾値(第3閾値)よりも小さいときに、センサ取り付け位置が流量測定に適した位置であると判定することができる。 For the "difference between the values of the first standard deviation and the second standard deviation", for example, the absolute value of the difference between the first standard deviation and the second standard deviation, or the equivalent value obtained from the absolute value, is obtained. An integrated value obtained by integrating the absolute value obtained during the reception period of the noise wave preceding the main signal can be used. Using these values as determination criteria, when the determination criteria are smaller than a predetermined threshold value (third threshold value), it can be determined that the sensor mounting position is suitable for flow rate measurement.

ここで、「絶対値から得られる同等値」とは、第1標準偏差と第2標準偏差との差の絶対値に、所定の係数を乗じて得られる値、絶対値をべき乗して得られる値を挙げることができる。 Here, the "equivalent value obtained from the absolute value" is the absolute value of the difference between the first standard deviation and the second standard deviation, the value obtained by multiplying a predetermined coefficient, obtained by powering the absolute value values can be mentioned.

(その他の判定基準)
図8では、第1時間波形における本信号と、第2時間波形における本信号との強度の最大値が、Txを示している。
対して、図11では、第1時間波形における本信号、および第2時間波形における本信号は、それぞれ強度の最大値がTbを示している。
(Other criteria)
In FIG. 8, the maximum value of the intensity of the main signal in the first time waveform and the main signal in the second time waveform indicates Tx.
On the other hand, in FIG. 11, the main signal in the first time waveform and the main signal in the second time waveform each have a maximum intensity value of Tb.

センサの取り付け位置が測定に適した位置である場合には、本信号の強度が強くなりやすく、反対に、センサの取り付け位置が測定に適さない位置である場合には、本信号の強度が弱くなりやすい。そのため、例えば、予め本信号の強度の閾値として定めた値(T2=0.05V)と本信号の強度とを比較することで、センサの取り付け位置の良否を判定することができる。 When the mounting position of the sensor is suitable for measurement, the strength of the main signal tends to be strong. Conversely, when the mounting position of the sensor is not suitable for measurement, the strength of the main signal tends to be weak. Prone. Therefore, for example, by comparing a threshold value (T2=0.05V) determined in advance as the intensity of the main signal with the intensity of the main signal, it is possible to determine whether the mounting position of the sensor is good or bad.

この場合、図8のように、本信号の強度Txが閾値T2よりも小さい場合(Tx<T2)、図6~8を示すような第1超音波センサ11、第2超音波センサ12のセンサ取り付け位置は、流量測定に適した位置ではないと判定することができる。 In this case, as shown in FIG. 8, when the intensity Tx of the main signal is smaller than the threshold value T2 (Tx<T2), the sensors of the first ultrasonic sensor 11 and the second ultrasonic sensor 12 as shown in FIGS. It can be determined that the mounting position is not a suitable position for flow measurement.

また、図11のように本信号の強度Tbが閾値T2よりも大きい場合(Tb>T2)、図9~11を示すような第1超音波センサ11、第2超音波センサ12のセンサ取り付け位置は、流量測定に適した位置であると判定することができる。 Further, when the intensity Tb of the main signal is larger than the threshold value T2 as shown in FIG. 11 (Tb>T2), the sensor mounting positions of the first ultrasonic sensor 11 and the second ultrasonic sensor 12 as shown in FIGS. can be determined to be a suitable position for flow measurement.

さらに、第1時間波形における、ノイズ波の強度に対する本信号の強度の比である第1S/N比、および第2時間波形における、ノイズ波の強度に対する本信号の強度の比である第2S/N比を、判定基準とすることもできる。S/N比は、例えば、ノイズ波の強度の最大値に対する、本信号の強度の最大値の比とすることができる。 Furthermore, a first S/N ratio that is the ratio of the intensity of the main signal to the intensity of the noise wave in the first time waveform, and a second S/N ratio that is the ratio of the intensity of the main signal to the intensity of the noise wave in the second time waveform The N ratio can also be used as a criterion. The S/N ratio can be, for example, the ratio of the maximum intensity of the main signal to the maximum intensity of the noise wave.

第1S/N比と第2S/N比とが、S/N比について予め定めた閾値(第4閾値)T4よりも大きいときに、センサ取り付け位置が流量測定に適した位置であると判定することができる。 When the first S/N ratio and the second S/N ratio are larger than a predetermined threshold value (fourth threshold value) T4 for the S/N ratio, it is determined that the sensor mounting position is suitable for flow rate measurement. be able to.

さらに、ノイズ波の受信期間(例えば、50μ秒から150μ秒の期間)の複数時刻において、第1時間波形と第2時間波形との強度差を求め、得られた複数時刻における強度差の積算値を判定基準として用いることができる。このような判定基準について予め閾値を設定しておき、求めた積算値が閾値よりも小さい場合に、センサ取り付け位置が流量測定に適した位置であると判定することができる。 Furthermore, at a plurality of times during the reception period of the noise wave (for example, a period of 50 μs to 150 μs), the intensity difference between the first time waveform and the second time waveform is obtained, and the integrated value of the intensity difference at the plurality of times obtained. can be used as a criterion. A threshold value is set in advance for such determination criteria, and when the obtained integrated value is smaller than the threshold value, it can be determined that the sensor attachment position is suitable for flow rate measurement.

上述した各判定基準は、相互に組み合わせて採用することができる。 Each criterion described above can be used in combination with each other.

各閾値は、予め予備実験を行い、流量を測定可能とする本信号の強度が得られる閾値を設定するとよい。各閾値を求める際に各送信部から送信する超音波の送信回数と、超音波センサの取り付け位置を判定する際に各送信部から送信する超音波の送信回数とは、同じとすることが好ましい。 As for each threshold, it is preferable to conduct a preliminary experiment in advance and set a threshold at which the intensity of the main signal that enables measurement of the flow rate can be obtained. It is preferable that the number of transmissions of ultrasonic waves transmitted from each transmission unit when obtaining each threshold is the same as the number of transmissions of ultrasonic waves transmitted from each transmission unit when determining the mounting position of the ultrasonic sensor. .

入力部13Xは、制御装置13に対し、第1超音波センサ11と第2超音波センサ12との位置決めを行う「判定モード」を実行するための指示を入力する。 The input unit 13X inputs an instruction to the control device 13 to execute a “determination mode” for positioning the first ultrasonic sensor 11 and the second ultrasonic sensor 12 .

入力受付部13Yは、入力部13Xから入力された指示を受け付け、第1指示部13A,第2指示部13B、位置判定部13Gに所定の処理を行うように指示する。 The input reception unit 13Y receives instructions input from the input unit 13X, and instructs the first instruction unit 13A, the second instruction unit 13B, and the position determination unit 13G to perform predetermined processing.

出力部13Zは、位置判定部13Gにおける判定結果を出力する。出力部13Zは、例えば、判定結果を表示する表示部、判定結果に応じて点灯または点滅する発光部、などの視覚的な出力を行う構成と、判定結果に応じてビープ音のような聴覚的な出力を行う構成と、を含む。 The output unit 13Z outputs the determination result of the position determination unit 13G. The output unit 13Z, for example, has a configuration that performs visual output such as a display unit that displays the determination result, a light emitting unit that lights or blinks according to the determination result, and an auditory output such as a beep sound according to the determination result. and a configuration for outputting

図12は、配管Aに対する超音波流量計1の取り付け操作を示すフローチャートである。以下の説明では、適宜図1~3に示した符号を用いる。 FIG. 12 is a flow chart showing the operation of attaching the ultrasonic flowmeter 1 to the pipe A. As shown in FIG. In the following description, the symbols shown in FIGS. 1 to 3 are used as appropriate.

まず、作業者は、超音波流量計1を構成する第1超音波センサ11と第2超音波センサ12とを配管Aに取り付ける(ステップS10)。その際、例えば、第1超音波センサ11が配管Aの上流側、第2超音波センサ12が配管Aにおいて第1超音波センサ11の下流側となるように、配管Aの外面に第1超音波センサ11と第2超音波センサ12とを取り付ける。 First, the operator attaches the first ultrasonic sensor 11 and the second ultrasonic sensor 12 that constitute the ultrasonic flowmeter 1 to the pipe A (step S10). At that time, for example, the first ultrasonic sensor 11 is on the upstream side of the pipe A, and the second ultrasonic sensor 12 is on the downstream side of the first ultrasonic sensor 11 in the pipe A. The sonic sensor 11 and the second ultrasonic sensor 12 are attached.

次いで、作業者は、制御装置13の電源を入れ、制御装置13に対し、第1超音波センサ11と第2超音波センサ12との位置決めを行う「判定モード」を実行するための指示を入力する。 Next, the operator turns on the power of the control device 13 and inputs an instruction to the control device 13 to execute a "determination mode" for positioning the first ultrasonic sensor 11 and the second ultrasonic sensor 12. do.

次いで、第1受信信号を取得する(ステップS11)。図13は、ステップS11の詳細を示すフローチャートである。 Next, the first received signal is acquired (step S11). FIG. 13 is a flowchart showing details of step S11.

まず、第1超音波センサ11の第1送信部11Aは、第1位置から第1超音波を送信する(ステップS11A、第1超音波を複数回送信するステップ)。 First, the first transmitter 11A of the first ultrasonic sensor 11 transmits the first ultrasonic wave from the first position (step S11A, step of transmitting the first ultrasonic wave multiple times).

次いで、第2超音波センサ12の第2受信部12Bは、第2位置において第1送信部11Aから送信された超音波(第1超音波およびノイズ波)を受信する(ステップS11B、第1超音波を複数回受信するステップ)。 Next, the second receiver 12B of the second ultrasonic sensor 12 receives the ultrasonic waves (first ultrasonic wave and noise wave) transmitted from the first transmitter 11A at the second position (step S11B, first ultrasonic wave). receiving the sound wave multiple times).

次いで、第2受信部12Bは、受信した超音波を第1受信信号に変換して出力する(ステップS11C)。 Next, the second receiver 12B converts the received ultrasonic wave into a first received signal and outputs the first received signal (step S11C).

次いで、第1受信信号取得部13Cは、第2受信部12Bから出力される第1受信信号を取得する(ステップS11D)。 Next, the first received signal acquiring unit 13C acquires the first received signal output from the second receiving unit 12B (step S11D).

次いで、制御部14は、第1送信部11Aによる超音波の送信回数が、予め設定された回数(例えば、2000回)に到達したか否かを判定する(ステップS11E)。 Next, the control unit 14 determines whether or not the number of transmissions of ultrasonic waves by the first transmission unit 11A has reached a preset number (for example, 2000 times) (step S11E).

第1送信部11Aによる超音波の送信回数が、予め設定された回数に到達した場合には、ステップS11を終了する。一方、第1送信部11Aによる超音波の送信回数が、予め設定された回数に到達していない場合には、ステップS11Aに戻る。 When the number of transmissions of ultrasonic waves by the first transmission unit 11A reaches the preset number of times, step S11 is ended. On the other hand, if the number of transmissions of ultrasonic waves by the first transmission unit 11A has not reached the preset number of times, the process returns to step S11A.

次いで、第2受信信号を取得する(ステップS12)。第2受信信号は、上述した第1受信信号の取得フローと同様のフローにて取得することができる。図13は、ステップS12の詳細を示すフローチャートである。 Next, a second received signal is obtained (step S12). The second received signal can be acquired in the same flow as the acquisition flow of the first received signal described above. FIG. 13 is a flowchart showing details of step S12.

まず、第2超音波センサ12の第2送信部12Aは、第2位置から第2超音波を送信する(ステップS12A、第2超音波を複数回送信するステップ)。 First, the second transmitter 12A of the second ultrasonic sensor 12 transmits the second ultrasonic wave from the second position (step S12A, step of transmitting the second ultrasonic wave multiple times).

次いで、第1超音波センサ11の第1受信部11Bは、第1位置において第2送信部12Aから送信された超音波(第2超音波およびノイズ波)を受信する(ステップS12B、第2超音波を複数回受信するステップ)。 Next, the first receiver 11B of the first ultrasonic sensor 11 receives the ultrasonic waves (second ultrasonic waves and noise waves) transmitted from the second transmitter 12A at the first position (step S12B, second ultrasonic wave). receiving the sound wave multiple times).

次いで、第1受信部11Bは、受信した超音波を第2受信信号に変換して出力する(ステップS12C)。 Next, the first receiver 11B converts the received ultrasonic wave into a second received signal and outputs the second received signal (step S12C).

次いで、第2受信信号取得部13Dは、第1受信部11Bから出力される第2受信信号を取得する(ステップS12D)。 Next, the second received signal acquiring section 13D acquires the second received signal output from the first receiving section 11B (step S12D).

次いで、制御部14は、第2送信部12Aによる超音波の送信回数が、予め設定された回数(例えば、2000回)に到達したか否かを判定する(ステップS12E)。 Next, the control unit 14 determines whether or not the number of transmissions of ultrasonic waves by the second transmission unit 12A has reached a preset number (for example, 2000 times) (step S12E).

第2送信部12Aによる超音波の送信回数が、予め設定された回数に到達した場合には、ステップS12を終了する。一方、第2送信部12Aによる超音波の送信回数が、予め設定された回数に到達していない場合には、ステップS12Aに戻る。 When the number of transmissions of ultrasonic waves by the second transmission unit 12A reaches the preset number of times, step S12 ends. On the other hand, if the number of transmissions of ultrasonic waves by the second transmission unit 12A has not reached the preset number of times, the process returns to step S12A.

次いで、第1時間波形算出部13Eは、取得した複数の第1受信信号の強度について、標準偏差(第1標準偏差)を算出する。さらに、第1時間波形算出部13Eは、超音波(第1超音波P1およびノイズ波)の受信時間に対する信号電圧の第1標準偏差の対応関係である、第1時間波形を求める(ステップS13、第1時間波形を算出するステップ)。 Next, the first temporal waveform calculator 13E calculates the standard deviation (first standard deviation) of the acquired intensities of the plurality of first received signals. Furthermore, the first temporal waveform calculator 13E obtains a first temporal waveform, which is the correspondence relationship of the first standard deviation of the signal voltage with respect to the reception time of the ultrasonic waves (first ultrasonic wave P1 and noise wave) (step S13, step of calculating the first time waveform).

次いで、第2時間波形算出部13Fは、取得した複数の第2受信信号の強度について、標準偏差(第2標準偏差)を算出する。さらに、第2時間波形算出部13Fは、超音波(第2超音波P2およびノイズ波)の受信時間に対する信号電圧の第2標準偏差の対応関係である、第2時間波形を求める(ステップS14、第2時間波形を算出するステップ)。 Next, the second temporal waveform calculator 13F calculates the standard deviation (second standard deviation) of the acquired intensities of the plurality of second received signals. Furthermore, the second temporal waveform calculator 13F obtains a second temporal waveform, which is the correspondence relationship of the second standard deviation of the signal voltage with respect to the reception time of the ultrasonic waves (second ultrasonic waves P2 and noise waves) (step S14, step of calculating the second time waveform).

ステップS11~S14は、時系列でステップS11の後にステップS13の処理を行い、ステップS12の後にステップS14の処理を行うならば、各ステップの順序を入れ替えてもよい。例えば、ステップS12とステップS13の処理順序を入れ替えてもよい。また、ステップS11とステップS12の処理順序を入れ替えてもよい。 The order of steps S11 to S14 may be reversed if step S13 is performed after step S11 and step S14 is performed after step S12 in chronological order. For example, the processing order of steps S12 and S13 may be interchanged. Also, the processing order of steps S11 and S12 may be exchanged.

次いで、位置判定部13Gは、第1時間波形および第2時間波形に基づき、第1超音波センサ11の取り付け位置(第1位置)に対して、第2超音波センサ12の取り付け位置(第2位置)が、第1超音波P1の受信位置として適した位置であるか否かを判定する。すなわち、第1超音波センサ11と第2超音波センサ12との相対位置が、流量測定に適した位置であるか否かを判定する(ステップS15、判定するステップ)。 Next, based on the first time waveform and the second time waveform, the position determination unit 13G determines the mounting position (second position) is a position suitable as a reception position of the first ultrasonic wave P1. That is, it is determined whether or not the relative positions of the first ultrasonic sensor 11 and the second ultrasonic sensor 12 are suitable for flow rate measurement (step S15, determination step).

例えば、配管Aの内部A2に流動する流体Fが単相流である場合には、図4に示すノイズ波N21,N22のようなノイズ波Nの違いが生じないため、ノイズ波に乱れが生じず、ンサ取り付け位置が流量測定に適した位置であると判定される。 For example, when the fluid F flowing in the inside A2 of the pipe A is a single-phase flow, there is no difference in the noise waves N such as the noise waves N21 and N22 shown in FIG. First, it is determined that the sensor mounting position is suitable for flow rate measurement.

また、流体Fが二相流または混相流である場合、第1超音波センサ11の取り付け位置および第2超音波センサ12の取り付け位置が、図3に示すように、配管Aの中心Cに対して点対称な位置であって同じ高さ位置である場合には、センサ取り付け位置が流量測定に適した位置であると判定される。 Further, when the fluid F is a two-phase flow or a multi-phase flow, the mounting position of the first ultrasonic sensor 11 and the mounting position of the second ultrasonic sensor 12 are different from the center C of the pipe A, as shown in FIG. If the positions are symmetrical about each other and at the same height position, it is determined that the sensor mounting position is suitable for flow rate measurement.

位置判定部13Gにおいて、センサ取り付け位置が流量測定に適した位置であると判定された場合には、超音波流量計1の取り付け操作を終了する。 If the position determination unit 13G determines that the sensor mounting position is suitable for flow rate measurement, the mounting operation of the ultrasonic flowmeter 1 is terminated.

また、第1超音波センサ11の取り付け位置および第2超音波センサ12の取り付け位置が、配管Aの中心Cに対して点対称な位置ではない場合、第1超音波センサ11と第2超音波センサ12とが同じ高さ位置ではない場合には、センサ取り付け位置が流量測定に適した位置ではないと判定される。また、流体Fが二相流または混相流である場合であって、第1超音波センサ11と第2超音波センサ12とが同じ高さ位置ではない場合には、センサ取り付け位置が流量測定に適した位置ではないと判定される。 Further, when the mounting position of the first ultrasonic sensor 11 and the mounting position of the second ultrasonic sensor 12 are not point-symmetrical positions with respect to the center C of the pipe A, the first ultrasonic sensor 11 and the second ultrasonic sensor If the sensor 12 is not at the same height position, it is determined that the sensor mounting position is not suitable for flow rate measurement. Further, when the fluid F is a two-phase flow or a multiphase flow, and the first ultrasonic sensor 11 and the second ultrasonic sensor 12 are not at the same height position, the sensor mounting position is not suitable for flow measurement. It is determined that the position is not suitable.

位置判定部13Gにおいて、センサ取り付け位置が流量測定に適した位置ではないと判定された場合には、第1超音波センサ11と第2超音波センサ12との取り付け位置を変更する(ステップS16)。その後、再度ステップS11から繰り返す。 When the position determination unit 13G determines that the sensor attachment position is not a position suitable for flow rate measurement, the attachment positions of the first ultrasonic sensor 11 and the second ultrasonic sensor 12 are changed (step S16). . After that, the process is repeated again from step S11.

以上のようにして、第1超音波センサ11と第2超音波センサ12とを配管Aに取り付けた後は、超音波流量計1を用い、公知の方法を用いて、配管Aの内部A2を流動する流体Fの流速を測定することができる。 After attaching the first ultrasonic sensor 11 and the second ultrasonic sensor 12 to the pipe A as described above, the inside A2 of the pipe A is measured using the ultrasonic flowmeter 1 using a known method. The velocity of the flowing fluid F can be measured.

以上のような計測位置判定方法によれば、センサを取り付けて測定を行うべき位置が容易に判定可能となる。 According to the measurement position determination method as described above, it is possible to easily determine the position where the sensor should be attached and the measurement should be performed.

また、以上のような超音波流量計によれば、センサの取り付け位置を容易に判定可能であり、高精度の測定が可能となる。 Further, according to the ultrasonic flowmeter as described above, it is possible to easily determine the mounting position of the sensor, and highly accurate measurement becomes possible.

なお、本実施形態においては、第1時間波形算出部13Eにおいて、第1標準偏差を求めて第1時間波形を算出し、第2時間波形算出部13Fにおいて、第2標準偏差を求めて第2時間波形を算出したが、これに限らない。 In the present embodiment, the first temporal waveform calculating unit 13E obtains the first standard deviation to calculate the first temporal waveform, and the second temporal waveform calculating unit 13F obtains the second standard deviation to calculate the second Although the time waveform was calculated, it is not limited to this.

第1時間波形算出部13Eおよび第2時間波形算出部13Fにおいては、標準偏差の代わりに、標準偏差から得られる標準偏差同等値を用いて時間波形を算出してもよい。 In the first temporal waveform calculator 13E and the second temporal waveform calculator 13F, the standard deviation equivalent value obtained from the standard deviation may be used instead of the standard deviation to calculate the temporal waveform.

ここで、「標準偏差から得られる標準偏差同等値」とは、標準偏差を2乗した値である「分散」を挙げることができる。また、標準偏差や分散に、所定の係数を乗じて得られる値、標準偏差や分散をべき条して得られる値を挙げることができる。 Here, the "standard deviation equivalent value obtained from the standard deviation" can include the "variance" which is the value obtained by squaring the standard deviation. Values obtained by multiplying the standard deviation or variance by a predetermined coefficient, and values obtained by multiplying the standard deviation or variance can also be mentioned.

これらの「標準偏差から得られる標準偏差同等値」の時間波形は、上述した標準偏差の時間波形と振幅の傾向が同様となる。そのため、第1時間波形算出部13Eおよび第2時間波形算出部13Fにおいて、標準偏差同等値を求め標準偏差同等値の時間波形を第1時間波形および第2時間波形として算出しても、センサを取り付けて測定を行うべき位置が容易に判定可能となる。 The time waveforms of these "standard deviation equivalent values obtained from the standard deviations" have the same amplitude tendency as the above-described standard deviation time waveforms. Therefore, in the first time waveform calculation unit 13E and the second time waveform calculation unit 13F, even if the standard deviation equivalent value is obtained and the time waveform of the standard deviation equivalent value is calculated as the first time waveform and the second time waveform, the sensor It becomes possible to easily determine the position where the measurement should be performed by mounting.

標準偏差同等値として、例えば、第1時間波形算出部13Eおよび第2時間波形算出部13Fにおいて、標準偏差の代わりに受信信号の分散を求め、求めた分散について第1時間波形、第2時間波形を算出してもよい。 As the standard deviation equivalent value, for example, the first time waveform calculation unit 13E and the second time waveform calculation unit 13F obtain the variance of the received signal instead of the standard deviation, and the obtained variance is used as the first time waveform and the second time waveform. may be calculated.

第1時間波形算出部13Eにおいて、受信信号の標準偏差を用いて時間波形を算出する場合には、第2時間波形算出部13Fにおいても、受信信号の標準偏差を用いて時間波形を算出し、センサ取り付け位置の判定を行う。 When the first time waveform calculator 13E uses the standard deviation of the received signal to calculate the time waveform, the second time waveform calculator 13F also uses the standard deviation of the received signal to calculate the time waveform, Determine the sensor mounting position.

また、第1時間波形算出部13Eおよび第2時間波形算出部13Fにおいて標準偏差同等値を用いる場合には、標準偏差同等値として同じ種類の値を用いる。 When the standard deviation equivalent value is used in the first temporal waveform calculating section 13E and the second temporal waveform calculating section 13F, the same type of value is used as the standard deviation equivalent value.

例えば、第1時間波形算出部13Eにおいて、受信信号の分散を用いて時間波形を算出する場合には、第2時間波形算出部13Fにおいても、受信信号の分散を用いて時間波形を算出し、センサ取り付け位置の判定を行う。 For example, when the first temporal waveform calculator 13E calculates the temporal waveform using the variance of the received signal, the second temporal waveform calculator 13F also calculates the temporal waveform using the variance of the received signal, Determine the sensor mounting position.

また、本実施形態においては、センサを取り付ける対象となる配管Aが水平方向に延在していることとしたが、これに限らない。本発明は、例えば垂直方向に延在する配管Aに対して超音波センサを取り付ける場合においても採用することができる。配管Aが垂直方向に延在する場合、配管A内の流体Fが二相流であったとしても、図4に示すノイズ波N21,N22のようなノイズ波Nの違いが生じない。そのため、ノイズ波に乱れが生じず、ンサ取り付け位置が流量測定に適した位置であると判定される。 Further, in the present embodiment, the pipe A to which the sensor is attached extends in the horizontal direction, but the present invention is not limited to this. The present invention can be employed, for example, when attaching an ultrasonic sensor to a pipe A extending in the vertical direction. When the pipe A extends in the vertical direction, even if the fluid F in the pipe A is a two-phase flow, there is no difference in the noise waves N such as the noise waves N21 and N22 shown in FIG. Therefore, the noise wave is not disturbed, and the sensor mounting position is determined to be a position suitable for flow rate measurement.

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 Although the preferred embodiments according to the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. The various shapes, combinations, etc., of the constituent members shown in the above examples are merely examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.

上記実施形態においては、流体Fとして配管Aの内部を流動する蒸気を例に挙げて説明したが、本発明が適用される対象は蒸気に限らない。
例えば、配管Aを流動する流体Fが、水-空気二相流、液-液二相流および固-液二相流などの混相流である場合でも、配管内の流体Fの相分布に起因して、超音波の送信方向に応じ、受信時のノイズ強度が異なることがある。本発明は、このような流体Fの流速や流量を測定する場合においても、好適に適用することができる。
In the above embodiment, the fluid F is steam flowing inside the pipe A, but the object to which the present invention is applied is not limited to steam.
For example, even if the fluid F flowing in the pipe A is a multiphase flow such as a water-air two-phase flow, a liquid-liquid two-phase flow, or a solid-liquid two-phase flow, the phase distribution of the fluid F in the pipe As a result, the noise intensity at the time of reception may differ depending on the transmission direction of the ultrasonic waves. The present invention can also be suitably applied when measuring the flow velocity and flow rate of such fluid F.

1…超音波流量計、11…第1超音波トランスデューサ、11A…第1送信部、11B…第1受信部、12…第2超音波トランスデューサ、12A…第2送信部、12B…第2受信部、13A…第1指示部、13B…第2指示部、13C…第1受信信号取得部、13D…第2受信信号取得部、13E…第1時間波形算出部、13F…第2時間波形算出部、13G…位置判定部、A…配管、A2…内部、F…流体、G…気体、L…液体、L1…液面、N,N1,N2,N21,N22…ノイズ波、P…超音波、P1…第1超音波、P2…第2超音波、S…仮想面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Ultrasonic flowmeter, 11... 1st ultrasonic transducer, 11A... 1st transmitter, 11B... 1st receiver, 12... 2nd ultrasonic transducer, 12A... 2nd transmitter, 12B... 2nd receiver , 13A... First instruction unit, 13B... Second instruction unit, 13C... First reception signal acquisition unit, 13D... Second reception signal acquisition unit, 13E... First time waveform calculation unit, 13F... Second time waveform calculation unit , 13G... Position determination part, A... Piping, A2... Inside, F... Fluid, G... Gas, L... Liquid, L1... Liquid level, N, N1, N2, N21, N22... Noise wave, P... Ultrasonic wave, P1...first ultrasonic wave, P2...second ultrasonic wave, S...virtual surface

Claims (6)

配管の内部を流れる流体の計測位置を判定する計測位置判定方法であって、
前記配管の外部の第1位置から前記配管の厚さ方向に第1超音波を複数回送信するステップと、
前記配管の外部であって前記第1位置よりも前記配管の下流側である第2位置において、前記第1超音波を複数回受信するステップと、
複数回受信した前記第1超音波に基づいて得られる第1受信信号について、前記第1受信信号の受信時間と、前記第1受信信号の受信時間ごとの強度の標準偏差または前記標準偏差から得られる標準偏差同等値との関係を示す第1時間波形を算出するステップと、
前記第2位置から前記第1位置に向けて、前記配管の厚さ方向に第2超音波を複数回送信するステップと、
前記第1位置において、前記第2超音波を複数回受信するステップと、
複数回受信した前記第2超音波に基づいて得られる第2受信信号について、前記第2受信信号の受信時間と、前記第2受信信号の受信時間ごとの強度の標準偏差または前記標準偏差から得られる標準偏差同等値との関係を示す第2時間波形を算出するステップと、
前記第1時間波形と前記第2時間波形とに基づいて、前記第1位置に対して前記第2位置が、前記第1超音波の受信位置として適した位置であることを判定するステップと、を有する計測位置判定方法。
A measurement position determination method for determining a measurement position of a fluid flowing inside a pipe,
transmitting a first ultrasonic wave a plurality of times in a thickness direction of the pipe from a first position outside the pipe;
a step of receiving the first ultrasonic wave a plurality of times at a second position outside the pipe and downstream of the pipe from the first position;
For the first received signal obtained based on the first ultrasonic waves received a plurality of times, the reception time of the first received signal and the standard deviation of the intensity for each reception time of the first received signal or the standard deviation. A step of calculating a first time waveform showing the relationship with the standard deviation equivalent value obtained;
a step of transmitting a second ultrasonic wave a plurality of times in the thickness direction of the pipe from the second position toward the first position;
receiving the second ultrasonic wave multiple times at the first location;
For a second received signal obtained based on the second ultrasonic waves received a plurality of times, the reception time of the second received signal and the standard deviation or the standard deviation of the intensity for each reception time of the second received signal. A step of calculating a second time waveform showing the relationship with the standard deviation equivalent value obtained;
Based on the first time waveform and the second time waveform, determining that the second position is a position suitable as a reception position of the first ultrasonic wave with respect to the first position; A measurement position determination method comprising:
前記判定するステップは、前記第1時間波形において、本信号より前のノイズ波の受信期間における判定時刻の強度と、前記第2時間波形における前記判定時刻の強度との差が、予め定めた第1閾値よりも小さいときに前記適した位置として判定する請求項1に記載の計測位置判定方法。 In the determining step, in the first time waveform, the difference between the intensity at the determination time in the reception period of the noise wave prior to the main signal and the intensity at the determination time in the second time waveform is a predetermined number. 2. The method of determining a measured position according to claim 1, wherein the suitable position is determined when the position is smaller than one threshold. 前記判定するステップは、前記第1時間波形と前記第2時間波形との相互相関関数の値が、予め定めた第2閾値よりも大きいときに、前記適した位置として判定する請求項1または2に記載の計測位置判定方法。 3. The suitable position is determined in the determining step when a value of a cross-correlation function between the first time waveform and the second time waveform is greater than a predetermined second threshold. The measurement position determination method described in . 前記判定するステップは、前記第1時間波形と前記第2時間波形との強度差の絶対値または前記絶対値から得られる同等値について、本信号より前のノイズ波の受信期間において積分した積分値が、予め定めた第3閾値よりも小さいときに、前記適した位置として判定する請求項1から3のいずれか1項に記載の計測位置判定方法。 In the determining step, the absolute value of the intensity difference between the first temporal waveform and the second temporal waveform or an equivalent value obtained from the absolute value is integrated during the reception period of the noise wave prior to the main signal. 4. The method of determining a measured position according to any one of claims 1 to 3, wherein the suitable position is determined when is smaller than a predetermined third threshold. 前記判定するステップは、前記第1時間波形におけるノイズ波の強度に対する本信号の強度の比である第1S/N比、および前記第2時間波形におけるノイズ波の強度に対する本信号の強度の比である第2S/N比が、いずれも予め定めた第4閾値よりも大きいときに、前記適した位置として判定する請求項1から4のいずれか1項に記載の計測位置判定方法。 The determining step includes a first S/N ratio, which is the ratio of the intensity of the main signal to the intensity of the noise wave in the first temporal waveform, and the ratio of the intensity of the main signal to the intensity of the noise wave in the second temporal waveform. 5. The method of determining a measured position according to any one of claims 1 to 4, wherein the suitable position is determined when all of the second S/N ratios are greater than a predetermined fourth threshold value. 配管内を流れる流体の流量を計測する超音波流量計であって、
第1超音波を送信する第1送信部と、超音波振動を受信する第1受信部とを有する第1超音波トランスデューサと、
第2超音波を送信する第2送信部と、超音波振動を受信する第2受信部とを有する第2超音波トランスデューサと、
前記第1超音波トランスデューサと、前記第2超音波トランスデューサとの相対位置が、前記流量の計測位置として適した位置であることを判定する判定部とを備え、
前記判定部は、前記第1送信部に複数回前記第1超音波を送信させる第1指示部と、
前記第1超音波を受信した前記第2受信部によって出力される複数の第1受信信号を取得する第1受信信号取得部と、
前記複数の第1受信信号に基づいて、前記第1超音波の受信時間ごとに、前記第1受信信号の受信時間と、前記第1受信信号の受信時間ごとの強度の標準偏差または前記標準偏差から得られる標準偏差同等値との関係を示す第1時間波形を算出する第1時間波形算出部と、
前記第2送信部に複数回前記第2超音波を送信させる第2指示部と、
前記第2超音波を受信した前記第1受信部によって出力される複数の第2受信信号を取得する第2受信信号取得部と、
前記複数の第2受信信号に基づいて、前記第2超音波の受信時間ごとに、前記第2受信信号の受信時間と、前記第2受信信号の受信時間ごとの強度の標準偏差または前記標準偏差から得られる標準偏差同等値との関係を示す第2時間波形を算出する第2時間波形算出部と、
前記第1時間波形と、前記第2時間波形とに基づいて、前記適した位置を判定する位置判定部と、を有する超音波流量計。
An ultrasonic flowmeter that measures the flow rate of a fluid flowing in a pipe,
a first ultrasonic transducer having a first transmitter for transmitting a first ultrasonic wave and a first receiver for receiving ultrasonic vibration;
a second ultrasonic transducer having a second transmitter for transmitting a second ultrasonic wave and a second receiver for receiving ultrasonic vibration;
A determination unit that determines that the relative position between the first ultrasonic transducer and the second ultrasonic transducer is a position suitable as a position for measuring the flow rate,
The determination unit includes a first instruction unit that causes the first transmission unit to transmit the first ultrasonic wave a plurality of times;
a first received signal acquiring unit that acquires a plurality of first received signals output by the second receiving unit that has received the first ultrasonic wave;
Based on the plurality of first received signals, for each reception time of the first ultrasonic wave, the standard deviation of the reception time of the first reception signal and the intensity of the first reception signal for each reception time, or the standard deviation A first temporal waveform calculation unit that calculates a first temporal waveform showing the relationship with the standard deviation equivalent value obtained from
a second instruction unit that causes the second transmission unit to transmit the second ultrasonic wave a plurality of times;
a second received signal acquiring unit that acquires a plurality of second received signals output by the first receiving unit that has received the second ultrasonic wave;
Based on the plurality of second received signals, for each reception time of the second ultrasonic wave, the standard deviation of the reception time of the second reception signal and the intensity of the second reception signal for each reception time, or the standard deviation A second time waveform calculation unit that calculates a second time waveform showing the relationship with the standard deviation equivalent value obtained from
An ultrasonic flowmeter, comprising: a position determination unit that determines the suitable position based on the first time waveform and the second time waveform.
JP2019057808A 2019-03-26 2019-03-26 Measurement position determination method and ultrasonic flowmeter Active JP7233647B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019057808A JP7233647B2 (en) 2019-03-26 2019-03-26 Measurement position determination method and ultrasonic flowmeter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019057808A JP7233647B2 (en) 2019-03-26 2019-03-26 Measurement position determination method and ultrasonic flowmeter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020159790A JP2020159790A (en) 2020-10-01
JP7233647B2 true JP7233647B2 (en) 2023-03-07

Family

ID=72642814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019057808A Active JP7233647B2 (en) 2019-03-26 2019-03-26 Measurement position determination method and ultrasonic flowmeter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7233647B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI782450B (en) * 2021-03-19 2022-11-01 和旺昌噴霧股份有限公司 Monitoring devices of liquid pipelines
JP2023173350A (en) * 2022-05-25 2023-12-07 富士電機株式会社 Fluid measurement system and fluid measurement method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090025460A1 (en) 2007-07-27 2009-01-29 Southern Methodist University Ultrasound multiphase fraction meter and method for determining phase fractions in a multiphase fluid
JP2012208057A (en) 2011-03-30 2012-10-25 Azbil Corp Diagnostic method and ultrasonic measuring device
JP2013072854A (en) 2011-09-29 2013-04-22 Yokogawa Electric Corp Ultrasonic flow meter
JP2017125727A (en) 2016-01-13 2017-07-20 アズビル株式会社 Ultrasonic flow meter
JP2018138891A (en) 2017-02-24 2018-09-06 株式会社東芝 Ultrasonic flowmeter

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5848817A (en) * 1981-09-18 1983-03-22 Yokogawa Hokushin Electric Corp Ultrasonic flow meter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090025460A1 (en) 2007-07-27 2009-01-29 Southern Methodist University Ultrasound multiphase fraction meter and method for determining phase fractions in a multiphase fluid
JP2012208057A (en) 2011-03-30 2012-10-25 Azbil Corp Diagnostic method and ultrasonic measuring device
JP2013072854A (en) 2011-09-29 2013-04-22 Yokogawa Electric Corp Ultrasonic flow meter
JP2017125727A (en) 2016-01-13 2017-07-20 アズビル株式会社 Ultrasonic flow meter
JP2018138891A (en) 2017-02-24 2018-09-06 株式会社東芝 Ultrasonic flowmeter

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020159790A (en) 2020-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8960017B2 (en) System and method for ultrasonic metering using an orifice meter fitting
CN1327198C (en) Doppler ultrasonic flowmeter
CN104236648B (en) Ultrasonic flowmeter
JP5960721B2 (en) Apparatus and method for measuring the flow rate of a fluid or fluid component in a pipeline
JP6582855B2 (en) Flow rate measuring device and flow rate measuring method
JP2015232519A (en) Clamp-on type ultrasonic flow meter and flow rate measurement method
WO2016013623A1 (en) Flow rate measurement device and flow rate measurement method
JP7233647B2 (en) Measurement position determination method and ultrasonic flowmeter
JP2006078362A (en) Coaxial-type doppler ultrasonic current meter
JP2017125727A (en) Ultrasonic flow meter
JP2010256075A (en) Flow meter and flow measurement method
RU2396518C2 (en) Method and device for acoustic measurement of gas flow rate
JP4535065B2 (en) Doppler ultrasonic flow meter
JP7702178B2 (en) Ultrasonic flow measurement device for rectangular pipes
JP2013250254A (en) Multiple reflection prevention rectifier tube for ultrasonic spirometer
JP7246634B2 (en) Flowing style discrimination device, Flowing style discrimination system and Flowing style discrimination method
JP2013185891A (en) Device and method for ultrasonic flow metering
JP4827007B2 (en) Ultrasonic flow meter
JP7151344B2 (en) Pressure measuring device
JP7264371B2 (en) Ultrasonic flow meter, ultrasonic flow measurement system, and ultrasonic flow measurement method
JP4827008B2 (en) Ultrasonic flow meter, ultrasonic transducer, ultrasonic transmission / reception unit, and flow measurement method using ultrasonic flow meter
JP6755485B2 (en) Flow measuring device and flow measuring method
JP2005345358A (en) Ultrasonic flow meter and wedge used therefor
JP2003161651A (en) Acoustic measuring device
KR20140128708A (en) Ultra sonic Flow measuring Device

Legal Events

Date Code Title Description
A80 Written request to apply exceptions to lack of novelty of invention

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A80

Effective date: 20190423

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190524

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220318

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20221227

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230117

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230214

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7233647

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250