JPH0126008B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0126008B2 JPH0126008B2 JP56035579A JP3557981A JPH0126008B2 JP H0126008 B2 JPH0126008 B2 JP H0126008B2 JP 56035579 A JP56035579 A JP 56035579A JP 3557981 A JP3557981 A JP 3557981A JP H0126008 B2 JPH0126008 B2 JP H0126008B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- gas
- ultrasonic receiver
- facing
- received signal
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/32—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
- G01F1/325—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl
- G01F1/3282—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl for detecting variations in infrasonic, sonic or ultrasonic waves, due to modulation by passing through the swirling fluid
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はカルマン渦を利用したガス流量計に関
するもので、特にカルマン渦の検出器として超音
波送受信器を利用した、少流量、低圧力損失が要
求される医療用麻酔ガス流量計に関するものであ
る。
するもので、特にカルマン渦の検出器として超音
波送受信器を利用した、少流量、低圧力損失が要
求される医療用麻酔ガス流量計に関するものであ
る。
以下、本発明に係わる医療用麻酔ガス流量計に
ついて説明する。
ついて説明する。
一般に医療用麻酔ガス流量計は、患者の麻酔ガ
ス吸入時において、麻酔効果を生ずるのに必要な
麻酔ガス量の管理に使用されるもので、患者の一
回の換気量、分時換気量、積算換気量、分時呼吸
数等を計測し表示させることにより、視覚的に確
認する流量計である。
ス吸入時において、麻酔効果を生ずるのに必要な
麻酔ガス量の管理に使用されるもので、患者の一
回の換気量、分時換気量、積算換気量、分時呼吸
数等を計測し表示させることにより、視覚的に確
認する流量計である。
この様な医療用麻酔ガス流量計では、大人だけ
でなく新生児をも対象とし、安静状態から激しい
呼吸の状態等、全ての呼吸状態の換気量測定に使
用されるものであるため、測定流量範囲も５／
min程度の微小流量から80／min程度となり、
低圧力損失で且つ上記測定流量範囲内の器差の小
さなことが要求される。又、麻酔用ガスとして
は、酸素、笑気ガス等が単独又は混合気体として
使用されている。
でなく新生児をも対象とし、安静状態から激しい
呼吸の状態等、全ての呼吸状態の換気量測定に使
用されるものであるため、測定流量範囲も５／
min程度の微小流量から80／min程度となり、
低圧力損失で且つ上記測定流量範囲内の器差の小
さなことが要求される。又、麻酔用ガスとして
は、酸素、笑気ガス等が単独又は混合気体として
使用されている。
従来、気体測定用として一般に使用されるガス
流量計においては、前記の如きカルマン渦流量計
が多数採用されており、第１図に示す様に超音波
送信器１と超音波受信器２とが同一軸線上に対向
配設され、発振回路３により駆動される超音波送
信器１により放射された超音波は、被測定気体が
流れる検出管路４内に挿入された渦発生体５によ
り発生したカルマン渦により変調された超音波受
信器２に達し、超音波受信器２で受信した信号は
後段の信号処理回路６で処理され流量として表示
部７に表示される構成となつていた。
流量計においては、前記の如きカルマン渦流量計
が多数採用されており、第１図に示す様に超音波
送信器１と超音波受信器２とが同一軸線上に対向
配設され、発振回路３により駆動される超音波送
信器１により放射された超音波は、被測定気体が
流れる検出管路４内に挿入された渦発生体５によ
り発生したカルマン渦により変調された超音波受
信器２に達し、超音波受信器２で受信した信号は
後段の信号処理回路６で処理され流量として表示
部７に表示される構成となつていた。
しかしながら、同一軸線上に超音波送信器１と
超音波受信器２とを対向させ、その対向距離ｌを
漸次変化させた場合、超音波受信器２で受信する
信号の大きさは、定在波の影響により、約半波長
の間隔で激しく変動する。
超音波受信器２とを対向させ、その対向距離ｌを
漸次変化させた場合、超音波受信器２で受信する
信号の大きさは、定在波の影響により、約半波長
の間隔で激しく変動する。
その様子を第２図に示す。
第２図の線図で縦軸は超音波受信器２の受信信
号の大きさVPPを表し、横軸は上記の対向距離ｌ
を表している。
号の大きさVPPを表し、横軸は上記の対向距離ｌ
を表している。
第２図に示すような受信信号VPPの変動を防ぐ
ためには少なくとも前記の対向距離ｌを定在波の
影響のでない寸法、例えば図中l0、l1等に設定し
且つ対向距離ｌの寸法精度を約半波長の半分即ち
約1/4波長以下におさえる必要がある。
ためには少なくとも前記の対向距離ｌを定在波の
影響のでない寸法、例えば図中l0、l1等に設定し
且つ対向距離ｌの寸法精度を約半波長の半分即ち
約1/4波長以下におさえる必要がある。
ところが超波長の様な波長の短い音波に対して
約1/4波長以下の寸法精度におさえるのは、製作
上の困難を伴い且つ設計の自由度を減少させる。
又、波長は媒質の密度により変化するので、数種
のガスが単独又は混合気として使用されたり、同
一気体でも異なる温度で使用される麻酔用ガス流
量計においては、超音波受信器２で受信する受信
信号VPPの変動を防ぐのはかなりの困難を伴う。
本発明は上記の欠点に鑑みなされたもので、その
目的は微小流量まで測定可能な精度の良い麻酔用
ガス流量計を安価に提供することにある。
約1/4波長以下の寸法精度におさえるのは、製作
上の困難を伴い且つ設計の自由度を減少させる。
又、波長は媒質の密度により変化するので、数種
のガスが単独又は混合気として使用されたり、同
一気体でも異なる温度で使用される麻酔用ガス流
量計においては、超音波受信器２で受信する受信
信号VPPの変動を防ぐのはかなりの困難を伴う。
本発明は上記の欠点に鑑みなされたもので、その
目的は微小流量まで測定可能な精度の良い麻酔用
ガス流量計を安価に提供することにある。
上記の目的を達成するための本発明の要旨とす
るところは、前掲の特許請求の範囲に記載した通
りである。
るところは、前掲の特許請求の範囲に記載した通
りである。
以下本発明の好適な実施例について図面を参照
して説明する。
して説明する。
尚、従来のものと同一の部分は同一の符号を付
することにする。
することにする。
第３図において超音波送信器１、超音波受信器
２は基板１２に接着等により堅固に固着され図中
に示すような対向角θを160゜〜170゜好ましくはθ
＝167゜をもつて対向しており、基板１２は脱落、
回転がない様にゴム、発泡プラスチツク等弾性率
の低い材質でできた吸音材１３に接着あるいは軽
度の圧縮結合にて結合されている。
２は基板１２に接着等により堅固に固着され図中
に示すような対向角θを160゜〜170゜好ましくはθ
＝167゜をもつて対向しており、基板１２は脱落、
回転がない様にゴム、発泡プラスチツク等弾性率
の低い材質でできた吸音材１３に接着あるいは軽
度の圧縮結合にて結合されている。
吸音材１３は枠体１４へ挿嵌され且つ、枠体１
４に接着等で固定された押エ板１５により吸音効
果を阻害しない程度に圧縮固定されている。
４に接着等で固定された押エ板１５により吸音効
果を阻害しない程度に圧縮固定されている。
枠体１４は検出管８へ接着等の手段により結合
されている。
されている。
枠体１４及び押エ板１５の材質としては、ゴ
ム、発泡プラスチツク等、音波の減衰の大きい材
質を使用するのが好ましい。
ム、発泡プラスチツク等、音波の減衰の大きい材
質を使用するのが好ましい。
枠体１４にインサートされたシールド線１６は
枠体１４の内部で超音波送信器１及び超音波受信
器２とそれぞれハンダ付され、それぞれ発振回路
３及び信号処理回路６と接合されている。
枠体１４の内部で超音波送信器１及び超音波受信
器２とそれぞれハンダ付され、それぞれ発振回路
３及び信号処理回路６と接合されている。
以上の様な構成の麻酔ガス流量計において、超
音波送信器１と超音波受信器２との対向角θを変
化させ、その対向距離ｌを漸次変化させた場合を
第４図ａ〜ｉに示す。
音波送信器１と超音波受信器２との対向角θを変
化させ、その対向距離ｌを漸次変化させた場合を
第４図ａ〜ｉに示す。
図に於ける線図で縦軸は超音波受信器２の受信
信号の大きさVPPを表し、横軸は前記対向距離ｌ
を表している。
信号の大きさVPPを表し、横軸は前記対向距離ｌ
を表している。
第４図によりθ＝172゜〜180゜では受信信号VPP
は定在波の影響を強く受け対向距離ｌの変化に応
じて約半波長ごとに激しく変動するが、θ＝166゜
〜170゜の時は受信信号VPPの変動はごくわずかで
あり、θ＝166゜以下になると再び受信信号VPPの
変動が若干大きくなることがわかる。
は定在波の影響を強く受け対向距離ｌの変化に応
じて約半波長ごとに激しく変動するが、θ＝166゜
〜170゜の時は受信信号VPPの変動はごくわずかで
あり、θ＝166゜以下になると再び受信信号VPPの
変動が若干大きくなることがわかる。
従つて対向角θを160゜〜170゜の範囲、好ましく
はθ＝167゜にしておくと対向距離ｌが変化しても
定在波の影響を取り除くことができ、対向距離ｌ
を任意の寸法に認定でき、又、超音波送信器１を
駆動している発振回路３の調整が容易となるとと
もに、発振周波数の少々の変動に対しても安定し
た受信信号を超音波受信器２より得ることができ
る。
はθ＝167゜にしておくと対向距離ｌが変化しても
定在波の影響を取り除くことができ、対向距離ｌ
を任意の寸法に認定でき、又、超音波送信器１を
駆動している発振回路３の調整が容易となるとと
もに、発振周波数の少々の変動に対しても安定し
た受信信号を超音波受信器２より得ることができ
る。
ここで第３図に示す様に超音波送信器１及び超
音波受信器２の中心線と検出管路５の中心線との
なす角度をそれぞれθ1、θ2とすれば超音波送信器
１及び超音波受信器２は必ずしもθ1＝θ2の様に取
り付ける必要はなく、θ1＋θ2＝θであればθ1＞θ2
又はθ1＜θ2の様に取り付けても良く、又検出管４
の中心線に直交する線を対称軸とする対称位置に
取り付けても良い。
音波受信器２の中心線と検出管路５の中心線との
なす角度をそれぞれθ1、θ2とすれば超音波送信器
１及び超音波受信器２は必ずしもθ1＝θ2の様に取
り付ける必要はなく、θ1＋θ2＝θであればθ1＞θ2
又はθ1＜θ2の様に取り付けても良く、又検出管４
の中心線に直交する線を対称軸とする対称位置に
取り付けても良い。
以上、詳述した様に本発明によれば、超音波送
信器１と超音波受信器２との対向角θを160゜〜
170゜好ましくはθ＝167゜にしておくことにより定
在波の影響を取り除くことができるため、発振回
路３の調整が容易となるとともに発振周波数の
少々の変動に対しても安定した受信信号を超音波
受信器より得ることができ且つ、前記対向距離ｌ
を任意の寸法に設定できるので、設計上の自由度
が増加し、又その寸法精度を厳しく管理する必要
がないので製作費が安価となる。
信器１と超音波受信器２との対向角θを160゜〜
170゜好ましくはθ＝167゜にしておくことにより定
在波の影響を取り除くことができるため、発振回
路３の調整が容易となるとともに発振周波数の
少々の変動に対しても安定した受信信号を超音波
受信器より得ることができ且つ、前記対向距離ｌ
を任意の寸法に設定できるので、設計上の自由度
が増加し、又その寸法精度を厳しく管理する必要
がないので製作費が安価となる。
更に本発明によれば媒質による波長変化の影響
を受けないので、密度の異なる数種のガスが単独
あるいは混合気として使用される場合であつて
も、前記対向距離ｌを変化させる必要がないもの
である。
を受けないので、密度の異なる数種のガスが単独
あるいは混合気として使用される場合であつて
も、前記対向距離ｌを変化させる必要がないもの
である。
第１図はカルマン渦流量計の検出部の要部断面
図、第２図は超音波受信器の受信信号の大きさと
対向距離の関係を表した線図、第３図は本発明の
実施例による検出部の要部断面図、第４図ａ〜ｉ
は対向角度を変化させた場合のそれぞれの受信信
号と対向距離との関係を表した線図である。 １……超音波送信器、２……超音波受信器、３
……発振回路、４……検出管路、５……渦発生
体、６……信号処理回路、７……表示部、８……
検出管、９……ネジ、１０……音波、１１……音
波、１２……基板、１３……吸音材、１４……枠
体、１５……押エ板、１６……シールド線。
図、第２図は超音波受信器の受信信号の大きさと
対向距離の関係を表した線図、第３図は本発明の
実施例による検出部の要部断面図、第４図ａ〜ｉ
は対向角度を変化させた場合のそれぞれの受信信
号と対向距離との関係を表した線図である。 １……超音波送信器、２……超音波受信器、３
……発振回路、４……検出管路、５……渦発生
体、６……信号処理回路、７……表示部、８……
検出管、９……ネジ、１０……音波、１１……音
波、１２……基板、１３……吸音材、１４……枠
体、１５……押エ板、１６……シールド線。
Claims (1)
- １ 被測定気体中に挿入された渦発生体によつて
生成したカルマン渦の生成数を流路の対向した位
置に配設した超音波送受信器による音波の変化か
ら検出することにより、前記被測定気体の流量を
知る様にした超音波流量計において、前記超音波
送受信器を対向角度を160゜〜170゜に配設したこと
を特徴とする超音波流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56035579A JPS57149918A (en) | 1981-03-12 | 1981-03-12 | Ultrasonic flow meter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56035579A JPS57149918A (en) | 1981-03-12 | 1981-03-12 | Ultrasonic flow meter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57149918A JPS57149918A (en) | 1982-09-16 |
| JPH0126008B2 true JPH0126008B2 (ja) | 1989-05-22 |
Family
ID=12445673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56035579A Granted JPS57149918A (en) | 1981-03-12 | 1981-03-12 | Ultrasonic flow meter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57149918A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61132718U (ja) * | 1985-02-07 | 1986-08-19 | ||
| JPH0618245Y2 (ja) * | 1988-05-20 | 1994-05-11 | トキコ株式会社 | 超音波センサ |
| KR100436620B1 (ko) * | 2002-01-22 | 2004-06-22 | 주식회사 서진인스텍 | 공동식유량계 |
| CA3051376C (en) | 2019-08-06 | 2020-04-28 | Surface Solutions Inc. | Methane monitoring and conversion apparatus and methods |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3903742A (en) * | 1974-02-06 | 1975-09-09 | J Tec Ass Inc | Disposable respiratory parameter sensor |
| JPS50142065A (ja) * | 1974-04-30 | 1975-11-15 | ||
| US3965730A (en) * | 1975-04-28 | 1976-06-29 | Ford Motor Company | Vortex shedding device for use in measuring air flow rate into an internal combustion engine |
| JPS5819970B2 (ja) * | 1978-07-18 | 1983-04-21 | オ−バル機器工業株式会社 | 渦流量計 |
-
1981
- 1981-03-12 JP JP56035579A patent/JPS57149918A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57149918A (en) | 1982-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4452090A (en) | Ultrasonic flowmeter | |
| US4550615A (en) | Fluid flowmeter | |
| US4083245A (en) | Variable orifice gas flow sensing head | |
| AU665279B2 (en) | Gas concentration and/or flow sensor | |
| US4470299A (en) | Ultrasonic liquid level meter | |
| US6220103B1 (en) | Vortex detector and flow meter | |
| US8844371B2 (en) | Method and vortex flow measuring device for monitoring and/or measuring wall flow of a medium of two or more phases flowing in a pipeline | |
| US3611801A (en) | Respiration monitor | |
| US3732731A (en) | Bluff body flowmeter with internal sensor | |
| US5313820A (en) | Ultrasonic gas measuring device | |
| JPH0760160B2 (ja) | 流体の速度測定装置 | |
| US20040255690A1 (en) | Flow sensor | |
| US7240566B2 (en) | Device for positioning a clamp-on flowmeter on a container | |
| GB2142725A (en) | Fluid flow meter | |
| JPH0126008B2 (ja) | ||
| SK44796A3 (en) | Ultrasonic flowmeter | |
| Buess et al. | Design and construction of a pulsed ultrasonic air flowmeter | |
| GB1420113A (en) | Flowmeter | |
| US20060144163A1 (en) | Gas flow measuring device | |
| CA1069342A (en) | Variable orifice gas flow sensing head | |
| GB2155635A (en) | Monitoring fluid flow | |
| JPH02112757A (ja) | 配管内の粉粒体濃度計測装置 | |
| JPH10253410A (ja) | 流量計 | |
| EP0178042A1 (en) | Spirometer | |
| CN218066603U (zh) | 超声波流量传感器及超声波燃气表 |