專利名稱：超聲波流量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超聲波流量計(jì)。
背景技術(shù)：
已知以下一種超聲波流量計(jì):在流過被測(cè)量流體的流路的上游側(cè)和下游側(cè)設(shè)置一對(duì)超聲波發(fā)送接收器(以下，還稱為發(fā)送接收器)，根據(jù)在該超聲波發(fā)送接收器之間超聲波從上游側(cè)向下游側(cè)傳播的時(shí)間以及超聲波從下游側(cè)向上游側(cè)傳播的時(shí)間來測(cè)量被測(cè)量流體的流量。關(guān)于該超聲波的頻率，根據(jù)所使用的發(fā)送接收器不同而使用特定的頻率。因此，當(dāng)接近該頻率的超聲波從超聲波流量計(jì)的外部進(jìn)入時(shí)，成為聲噪聲，導(dǎo)致產(chǎn)生以下問題:通過發(fā)送接收器無法正確地接收超聲波。已知當(dāng)存在產(chǎn)生大的壓力損失這樣的節(jié)流時(shí)產(chǎn)生聲噪聲。因此，以往，需要遠(yuǎn)離聲噪聲源來設(shè)置超聲波流量計(jì)，在不能確保距聲噪聲的距離的情況下，還存在無法進(jìn)行設(shè)置的情況，成為超聲波流量計(jì)的弱點(diǎn)。以往，實(shí)行如下方法:通過在流路內(nèi)設(shè)置過濾器等，來在機(jī)械上防止聲噪聲通過(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-69528號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
_7] 發(fā)明要解決的問題如上述以往 技術(shù)那樣，當(dāng)在流路內(nèi)設(shè)置過濾器等時(shí)，阻礙流動(dòng)，因此存在壓力損失變大這種問題。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種壓力損失小且不容易受到聲噪聲的影響的超聲波流量計(jì)。用于解決問題的方案為了解決上述問題，第一發(fā)明是一種超聲波流量計(jì)，通過在流過被測(cè)量流體的流路的上游側(cè)與下游側(cè)間隔規(guī)定距離而設(shè)置的至少一對(duì)超聲波發(fā)送接收器來進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收，根據(jù)超聲波從上游側(cè)的超聲波發(fā)送接收器到下游側(cè)的超聲波發(fā)送接收器的傳播時(shí)間以及超聲波從下游側(cè)的超聲波發(fā)送接收器到上游側(cè)的超聲波發(fā)送接收器的傳播時(shí)間，來求出被測(cè)量流體的流速或/和流量，該超聲波流量計(jì)的特征在于，具備:切換部，其切換上述超聲波發(fā)送接收器的發(fā)送接收方向；周期監(jiān)視部，其在檢測(cè)到規(guī)定的周期范圍外的波時(shí)，輸出周期異常信號(hào)；以及接收判斷部，其在被輸入上述周期異常信號(hào)時(shí)判斷為接收點(diǎn)檢測(cè)失敗，根據(jù)從輸入周期異常信號(hào)的時(shí)間點(diǎn)起的波的峰值，從最初開始進(jìn)行接收點(diǎn)的檢測(cè)，如果檢測(cè)成功則輸出接收信號(hào)，其中，在各個(gè)方向上各進(jìn)行多次超聲波的發(fā)送，根據(jù)各個(gè)方向的上述接收點(diǎn)檢測(cè)成功的超聲波傳播時(shí)間的平均值，來求出被測(cè)量流體的流速或/和流量。
第二發(fā)明的特征在于，在第一發(fā)明所記載的超聲波流量計(jì)中，上述接收判斷部從開始檢測(cè)上述接收點(diǎn)起監(jiān)視波的峰值，在存在峰值相對(duì)于其前一個(gè)波的峰值為規(guī)定倍以上的波時(shí)，將該波的零交叉點(diǎn)檢測(cè)為接收點(diǎn)，在判斷為接收點(diǎn)檢測(cè)失敗時(shí)，從該時(shí)間點(diǎn)起從最初開始進(jìn)行接收點(diǎn)的檢測(cè)。第三發(fā)明的特征在于，在第二發(fā)明所記載的超聲波流量計(jì)中，上述接收判斷部具有以使電壓呈指數(shù)函數(shù)排列的方式?jīng)Q定的多個(gè)基準(zhǔn)電壓電平，在從開始檢測(cè)接收點(diǎn)起某一個(gè)波從其前一個(gè)波未超過的基準(zhǔn)電壓電平中的小的基準(zhǔn)電壓電平起一口氣超過了規(guī)定數(shù)的基準(zhǔn)電壓電平時(shí)，判斷為該波為其前一個(gè)波的規(guī)定倍以上，至少在超過了從多個(gè)基準(zhǔn)電壓電平中的大的基準(zhǔn)電壓電平起的第上述規(guī)定數(shù)的基準(zhǔn)電壓電平的波沒有從其前一個(gè)波未超過的基準(zhǔn)電壓電平中的小的基準(zhǔn)電壓電平起一口氣超過規(guī)定數(shù)的基準(zhǔn)電壓電平時(shí)，判斷為接收點(diǎn)檢測(cè)失敗。第四發(fā)明的特征在于，在第一至第三發(fā)明中的任一項(xiàng)所記載的超聲波流量計(jì)中，上述接收判斷部在檢測(cè)上述接收點(diǎn)后還將規(guī)定數(shù)的波的周期處于規(guī)定的周期范圍內(nèi)設(shè)為接收點(diǎn)檢測(cè)成功的條件。發(fā)明的效果在檢測(cè)到規(guī)定的周期 范圍外的波時(shí)輸出周期異常信號(hào)，當(dāng)輸入該周期異常信號(hào)時(shí)判斷為接收點(diǎn)檢測(cè)失敗，根據(jù)從輸入了周期異常信號(hào)的時(shí)間點(diǎn)起的波的峰值，從最初開始進(jìn)行接收點(diǎn)的檢測(cè)，由此能夠防止將聲噪聲錯(cuò)誤識(shí)別為信號(hào)波，能夠高精度地測(cè)量被測(cè)量流體的流量等，能夠在閥、調(diào)速器等聲噪聲的產(chǎn)生源附近設(shè)置超聲波流量計(jì)。另外，不設(shè)置過濾器等而通過對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行電處理來進(jìn)行聲噪聲與信號(hào)波的識(shí)另IJ，因此與以往技術(shù)相比能夠抑制壓力損失。第二發(fā)明除了波的頻率以外，還包含是否為前一個(gè)波的規(guī)定倍以上的峰值，來設(shè)為接收點(diǎn)檢測(cè)成功條件，因此能夠更進(jìn)一步防止將聲噪聲錯(cuò)誤識(shí)別為信號(hào)波，能夠高精度地測(cè)量被測(cè)量流體的流量等。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1中的超聲波流量計(jì)的框圖。圖2是接收波的一例。圖3是用于說明本發(fā)明的實(shí)施例2中的接收方法的圖。圖4是本發(fā)明的實(shí)施例3中的接收判斷部的框圖。附圖標(biāo)記說明1:超聲波流量計(jì)；2、3:超聲波發(fā)送接收器；5:控制部；8:周期監(jiān)視部；9、11:接收判斷部；Thl 6:基準(zhǔn)電壓電平。
具體實(shí)施例方式基于附圖示出的實(shí)施例來說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。[實(shí)施例1]圖1是表示本實(shí)施例1的超聲波流量計(jì)I的整體結(jié)構(gòu)的框圖。如圖1所示，該超聲波流量計(jì)I具有:流路(未圖示)、一對(duì)超聲波發(fā)送接收器(以下，還稱為發(fā)送接收器)2、3、切換部4、控制部5、發(fā)送部6、放大部7、周期監(jiān)視部8、接收判斷部9以及到達(dá)時(shí)間累加部10，其中，作為被測(cè)量流體的燃?xì)獾葰怏w、自來水等液體流過上述流路。上述超聲波流量計(jì)I具有被測(cè)量流體流過的未圖示的流路，在該流路的上游側(cè)和下游側(cè)，間隔固定的距離相對(duì)置地設(shè)置有一對(duì)超聲波發(fā)送接收器2、3。關(guān)于該兩個(gè)發(fā)送接收器2和3，能夠通過切換部4相互切換為在將任一方作為發(fā)送側(cè)時(shí)將另一方作為接收側(cè)來使用。當(dāng)從控制部5向發(fā)送部6發(fā)送發(fā)送指令信號(hào)時(shí)，發(fā)送部6響應(yīng)該發(fā)送指令信號(hào)而將驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)由切換部4發(fā)送至發(fā)送側(cè)的發(fā)送接收器2(3)。另外，控制部5向發(fā)送部6發(fā)送發(fā)送指令信號(hào)，并且還向到達(dá)時(shí)間累加部10發(fā)送該發(fā)送指令信號(hào)。上述切換部4響應(yīng)來自控制部5的方向切換信號(hào)，在沿順方向(從上游側(cè)到下游偵D發(fā)送接收超聲波的情況下，當(dāng)從控制部5向發(fā)送部6發(fā)送發(fā)送指令信號(hào)時(shí)，將來自發(fā)送部6的驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)送給上游側(cè)的發(fā)送接收器2，并且將來自下游側(cè)的發(fā)送接收器3的信號(hào)發(fā)送給放大部7。另外，在沿逆方向(從下游側(cè)到上游側(cè))發(fā)送接收超聲波的情況下，當(dāng)從控制部5向發(fā)送部6發(fā)送發(fā)送指令信號(hào)時(shí)，將來自發(fā)送部6的驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)送給下游側(cè)的發(fā)送接收器3，并且將來自上游側(cè)的發(fā)送接收器2的信號(hào)發(fā)送給放大部7。上述發(fā)送側(cè)的發(fā)送接收器2(3)通過經(jīng)由切換部4發(fā)送過來的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生超聲波，向接收側(cè)的發(fā)送接收器3(2)發(fā)送該超聲波。接收側(cè)的發(fā)送接收器3(2)接收所發(fā)送的超聲波，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)而作為接收信號(hào)經(jīng)由切換部4發(fā)送給放大部7。上述放大部7以規(guī)定的放大率對(duì)從接收側(cè)的發(fā)送接收器3(2)經(jīng)由切換部4發(fā)送過來的接收信號(hào)進(jìn)行放大。放大后的該接收信號(hào)被發(fā)送給周期監(jiān)視部8和接收判斷部9。周期監(jiān)視部8監(jiān) 視接收信號(hào)中的前一次的零交叉點(diǎn)到本次的零交叉點(diǎn)的時(shí)間是否處于規(guī)定的時(shí)間范圍(規(guī)定的周期范圍)，在該時(shí)間不處于規(guī)定的時(shí)間范圍的(時(shí)間范圍外的)情況下，將周期異常信號(hào)輸出到接收判斷部9。上述規(guī)定的時(shí)間范圍是指以從發(fā)送接收器2 (3)發(fā)送的超聲波的半波長(zhǎng)的時(shí)間為中心、具有規(guī)定的時(shí)寬的時(shí)間范圍。該規(guī)定的時(shí)間范圍能夠根據(jù)超聲波流量計(jì)I的設(shè)置狀況等來進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)對(duì)發(fā)送部6發(fā)送發(fā)送指令信號(hào)而開始檢測(cè)接收點(diǎn)時(shí)，接收判斷部9根據(jù)放大后的接收信號(hào)的峰值來檢測(cè)接收點(diǎn)。在本實(shí)施例中，設(shè)置基準(zhǔn)電壓電平，將首次超過該基準(zhǔn)電壓電平的波的零交叉點(diǎn)設(shè)為接收點(diǎn)。但是，當(dāng)輸入來自周期監(jiān)視部8的周期異常信號(hào)時(shí)，判斷為檢測(cè)出的接收點(diǎn)錯(cuò)誤而廢棄該接收點(diǎn)，從輸入周期異常信號(hào)的時(shí)刻起再次開始接收點(diǎn)的檢測(cè)。在接收判斷部9中，如果接收點(diǎn)檢測(cè)成功，則將接收信號(hào)發(fā)送給到達(dá)時(shí)間累加部10。該到達(dá)時(shí)間累加部10對(duì)從發(fā)送指令信號(hào)到接收點(diǎn)為止的時(shí)間進(jìn)行測(cè)量來存儲(chǔ)到達(dá)時(shí)間。此外，到從控制部5向發(fā)送部6發(fā)送下一個(gè)發(fā)送指令信號(hào)為止的期間內(nèi)或者從控制部5發(fā)送發(fā)送指令信號(hào)之后的規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有接收信號(hào)被輸入到達(dá)時(shí)間累加部10的情況下，在本次的超聲波的發(fā)送中沒能檢測(cè)到接收點(diǎn)，作為接收點(diǎn)檢測(cè)失敗而不存儲(chǔ)到達(dá)時(shí)間?？刂撇?對(duì)切換部4發(fā)送方向切換信號(hào)，切換發(fā)送接收器2 (3)之間的超聲波的發(fā)送方向，分別進(jìn)行規(guī)定次數(shù)的沿順方向和逆方向的到達(dá)時(shí)間的測(cè)量。在本實(shí)施例中，每側(cè)各進(jìn)行64次、合計(jì)進(jìn)行128次測(cè)量。此外，順方向和逆方向的測(cè)量可以逐次地互相切換并進(jìn)行，也可以在進(jìn)行規(guī)定次數(shù)的順方向或者逆方向的測(cè)量之后互相切換來進(jìn)行，直到總測(cè)量次數(shù)達(dá)到規(guī)定的次數(shù)為止。在進(jìn)行該規(guī)定次數(shù)的測(cè)量之后，控制部5從到達(dá)時(shí)間累加部10讀出接收點(diǎn)檢測(cè)成功的順方向和逆方向的各自的到達(dá)時(shí)間，根據(jù)其各自的平均值來運(yùn)算被測(cè)量流體的流速和/或流量。作為根據(jù)順方向和逆方向的各自的到達(dá)時(shí)間來運(yùn)算各自的平均值的方法，能夠使用任意的方法，例如使具有如下功能:將接收信號(hào)輸入到達(dá)時(shí)間累加部10，或從周期監(jiān)視部8對(duì)到達(dá)時(shí)間累加部10輸入作為表示超聲波接收成功或者失敗的信號(hào)的周期異常信號(hào)，來針對(duì)順方向、逆方向分別進(jìn)行接收點(diǎn)檢測(cè)成功時(shí)的到達(dá)時(shí)間的相加運(yùn)算；以及對(duì)接收點(diǎn)檢測(cè)成功的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，控制部5在固定時(shí)間之后，從到達(dá)時(shí)間累加部10讀取順方向和逆方向各自的到達(dá)時(shí)間累加值和接收檢測(cè)成功次數(shù)，運(yùn)算各自的平均值。接著，根據(jù)圖2示出的接收波的一例來說明接收點(diǎn)的檢測(cè)方法。該圖2不出聲噪聲成分小的時(shí)刻的信號(hào)波。在比該信號(hào)波靠前的聲噪聲中,在A、B、C點(diǎn)處超過了基準(zhǔn)電壓電平，但是從前一零交叉點(diǎn)到各點(diǎn)的后一零交叉點(diǎn)為止的時(shí)間不處于規(guī)定的時(shí)間范圍，因此從周期監(jiān)視部8輸出周期異常信號(hào)。因此，判斷為接收點(diǎn)檢測(cè)失敗而廢棄，再次從輸入了各周期異常信號(hào)的時(shí)間點(diǎn)起，從最初起執(zhí)行接收點(diǎn)的檢測(cè)。另一方面，在輸出最后的異常周期信號(hào)之后，信號(hào)波中的D點(diǎn)首次超過基準(zhǔn)電壓電平，該波的周期處于規(guī)定的周期范圍，因此不從周期監(jiān)視部8輸出周期異常信號(hào)，檢測(cè)為接收點(diǎn)。這樣，如果接收時(shí)聲噪聲小，則即使在其它時(shí)間段聲噪聲大也能夠檢測(cè)接收點(diǎn)，在本實(shí)施例中，如果在各64次的超聲波的發(fā)送中有幾次接收點(diǎn)的檢測(cè)成功，則能夠運(yùn)算流速和/或流量。例如，如果能夠在64次發(fā)送中即使一次檢測(cè)出聲噪聲小的信號(hào)波，則也能夠根據(jù)該信號(hào)波來運(yùn)算流量等。并且，已知被測(cè)量流體的流量越大則聲噪聲越大，產(chǎn)生阻礙超聲波的發(fā)送接收這種水平的聲噪聲的情況可以說是被測(cè)量流體的流量大的情況。在該情況下，沿順方向和逆方向的到達(dá)時(shí)間差變大，即使是一次測(cè)量結(jié)果也能夠得到足夠的分辨率。

另外，不檢測(cè)聲噪聲大的那一次的信號(hào)波，僅采用聲噪聲小的信號(hào)波來計(jì)算被測(cè)量流體的流速和/或流量，由此能夠高精度地測(cè)量流速和/或流量，在調(diào)速器、閥等聲噪聲的產(chǎn)生源附近、聲噪聲大的場(chǎng)所也能夠設(shè)置超聲波流量計(jì)I。另外，在本申請(qǐng)進(jìn)行電處理，不需要如上述以往技術(shù)那樣設(shè)置過濾器等，因此能夠使壓力損失低于上述以往技術(shù)。此外，在上述實(shí)施例1中，將由放大器7放大后的接收信號(hào)輸入周期監(jiān)視部8和接收判斷部9，在周期監(jiān)視部8和接收判斷部9中分別與零電平進(jìn)行比較來監(jiān)視接收信號(hào)的周期或者進(jìn)行接收點(diǎn)的檢測(cè)等，但是也可以在周期監(jiān)視部8或者接收判斷部9的任一方中進(jìn)行放大后的接收信號(hào)與零電平的比較，將其結(jié)果提供給另一方。另外，也可以使放大部7、周期監(jiān)視部8以及接收判斷部9僅在從控制部5發(fā)送發(fā)送指令信號(hào)起經(jīng)過結(jié)合考慮聲速的最大值和超聲波發(fā)送接收器2、3之間的距離而決定的規(guī)定時(shí)間后到接收點(diǎn)檢測(cè)或者超時(shí)為止的期間進(jìn)行動(dòng)作，由此抑制消耗電流。此外，在上述實(shí)施例中，在流路的上游側(cè)和下游側(cè)設(shè)置一對(duì)超聲波發(fā)送接收器2、3，但是超聲波發(fā)送接收器在上游側(cè)和下游側(cè)至少存在一對(duì)即可，也可以設(shè)置兩對(duì)等多對(duì)。[實(shí)施例2]
實(shí)施例2的接收判斷部與上述實(shí)施例1不同，除此以外與上述實(shí)施例1相同。如圖3所示，實(shí)施例2的接收判斷部具有多個(gè)基準(zhǔn)電壓電平，以指數(shù)函數(shù)設(shè)定該多個(gè)基準(zhǔn)電壓電平的電壓，根據(jù)信號(hào)波的波形來任意地設(shè)定該電壓的數(shù)量和值。在某一個(gè)波從其前一個(gè)波未超過的基準(zhǔn)電壓電平中的小的基準(zhǔn)電壓電平起一口氣超過了規(guī)定數(shù)的基準(zhǔn)電壓電平的情況下，該接收判斷部不使用峰值保持電路、AD轉(zhuǎn)換電路就能夠判斷該波的峰值為前一個(gè)波的峰值的規(guī)定倍以上。另外，在超過了從多個(gè)基準(zhǔn)電壓電平中的大的基準(zhǔn)電壓電平起的第規(guī)定個(gè)電平的波沒有從其前一個(gè)波未超過的基準(zhǔn)電壓電平中的小的基準(zhǔn)電壓電平起一口氣超過規(guī)定數(shù)的基準(zhǔn)電壓電平的情況下，即使進(jìn)一步持續(xù)檢測(cè)，也由于不殘留規(guī)定數(shù)的基準(zhǔn)電壓電平而判斷為接收波的檢測(cè)失敗。在本實(shí)施例2中，作為基準(zhǔn)電壓電平，設(shè)置了 Thl、Th2(=1.6XThl)、Th3 (=1.6 X Th2=2.56X Thl)、Th4 (=1.6X Th3=4.1OX Thl)、Th5 (=1.6 XTh4=6.55 XThl)、Th6 (=1.6XTh5=10.49 X Thl)這六個(gè)階段。首先，在作為電壓最下位的三個(gè)基準(zhǔn)電壓電平的Thl、Th2、Th3處等待。當(dāng)接收信號(hào)中的某一個(gè)波超過這三個(gè)基準(zhǔn)電壓電平中的幾個(gè)時(shí)，在接收下一個(gè)波時(shí)，在除了其前一個(gè)波超過的基準(zhǔn)電壓電平內(nèi)在最下位的三個(gè)基準(zhǔn)電壓電平處等待。此外，當(dāng)輸入周期異常信號(hào)時(shí)，將等待的基準(zhǔn)電壓電平變更為作為最初階段的最下位的三個(gè)基準(zhǔn)電壓電平Thl、Th2、Th3。根據(jù)圖3說明接收點(diǎn)的檢測(cè)方法。在接收第一波時(shí)，在Thl、Th2、Th3這三個(gè)基準(zhǔn)電壓電平處等待，當(dāng)?shù)谝徊ǔ^Thl時(shí)，在接收第三波時(shí)，在Th2、Th3、Th4這三個(gè)基準(zhǔn)電壓電平處等待。而且，可知第三波一口氣超過全部的這三個(gè)基準(zhǔn)電壓電平，第三波相對(duì)于作為其前一個(gè)波的第一波具有1.6X1.6=2.56倍以上的大小。這樣，可知在某一個(gè)波超過全部的三個(gè)電平的情況下，為前一個(gè)波的2.56倍以上。本實(shí)施例的超聲波流量計(jì)I中的信號(hào)波的特征在于，具有如圖3所示那樣的波形，第三波的 大小為第一波的大小的大約四倍，第五波的大小為第三波的大小的1.2^1.3倍，在某一個(gè)波為前一個(gè)波的兩倍以上，即某一個(gè)波從前一個(gè)波未超過的基準(zhǔn)電壓電平中的小的基準(zhǔn)電壓電平起一口氣超過三個(gè)基準(zhǔn)電壓電平的情況下，該波為第三波的可能性大，將這種波的零交叉點(diǎn)設(shè)為接收點(diǎn)。此外，在超過了第四電平的Th4的波沒有一口氣超過三個(gè)電平的情況下，未被超過的基準(zhǔn)電壓電平不是三個(gè)以上，無法判斷下一個(gè)波是否為當(dāng)前波的兩倍以上，因此作為接收失敗而切換為初始的Thl、Th2、Th3這三個(gè)基準(zhǔn)電壓電平。另外，在最初的波一口氣超過電壓最下位的基準(zhǔn)電壓電平Thl、Th2、Th3這三個(gè)的情況下，這作為周期偶然與信號(hào)波一致的聲噪聲而視為接受失敗。一定是在前一個(gè)波超過基準(zhǔn)電壓電平的幾個(gè)、某一個(gè)波一口氣超過三個(gè)基準(zhǔn)電壓電平的情況下判斷為信號(hào)波(第三波)，由此能夠進(jìn)一步防止將聲噪聲錯(cuò)誤判斷為信號(hào)波。此外，關(guān)于該第三波，與上述實(shí)施例1相同地，僅在通過周期監(jiān)視部8而該波的周期處于規(guī)定的時(shí)間范圍的情況下檢測(cè)為接收點(diǎn)。在本實(shí)施例2中也起到與上述實(shí)施例1相同的效果。并且，在本實(shí)施例2中，聲噪聲也存在成為與信號(hào)波相同頻率的瞬間，即使波的周期處于規(guī)定范圍內(nèi)，也有可能是聲噪聲，但是除了波的周期以外，還將某一個(gè)波的峰值相對(duì)于前一個(gè)波為規(guī)定倍數(shù)以上設(shè)為接收點(diǎn)的檢測(cè)條件，由此能夠進(jìn)一步防止將聲噪聲錯(cuò)誤判斷為信號(hào)波。此外，也可以使用峰值保持電路、AD轉(zhuǎn)換電路等，在某一個(gè)波的峰值相對(duì)于前一個(gè)波為規(guī)定倍數(shù)以上且沒有輸入周期異常信號(hào)的情況下，將該波的零交叉點(diǎn)判斷為接收點(diǎn)。[實(shí)施例3]實(shí)施例3的接收判斷部與上述實(shí)施例1、2不同，除此以外與上述實(shí)施例1、2相同。本實(shí)施例的接收判斷部11具有圖4示出的結(jié)構(gòu)。由放大部7放大后的接收信號(hào)被輸入零比較部12和基準(zhǔn)電壓電平比較部13。零比較部12在接收信號(hào)成為零電平時(shí)輸出
零交叉信號(hào)。與上述實(shí)施例2相同地，在基準(zhǔn)電壓電平比較部13中具有多個(gè)基準(zhǔn)電壓電平，通過與上述實(shí)施例2的接收點(diǎn)的檢測(cè)相同的方法來檢測(cè)第三波，當(dāng)檢測(cè)到第三波時(shí)，第三波檢測(cè)信號(hào)被輸出到接收點(diǎn)檢測(cè)部14。此外，在從零比較部12輸入零交叉信號(hào)的時(shí)刻進(jìn)行基準(zhǔn)電壓電平比較部中的基準(zhǔn)電壓電平的切換。接收點(diǎn)檢測(cè)部14將第三波檢測(cè)信號(hào)后的零交叉信號(hào)的輸入定時(shí)作為接收點(diǎn)，對(duì)波數(shù)計(jì)數(shù)部15和到達(dá)時(shí)間累加部10輸出接收信號(hào)。對(duì)波數(shù)計(jì)數(shù)部15輸入上述零交叉信號(hào)來對(duì)輸入接收信號(hào)后的檢測(cè)后的波數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。另外，從周期監(jiān)視部8對(duì)波數(shù)計(jì)數(shù)部15輸入異常周期信號(hào)(未圖示)，來在輸入接收信號(hào)之后也判斷規(guī)定數(shù)的波的周期是否處于規(guī)定的周期范圍。在規(guī)定數(shù)的波的周期處于規(guī)定的周期范圍的情況下，設(shè)為接收點(diǎn)檢測(cè)成功，并且在不處于規(guī)定的周期范圍的情況下，設(shè)為接收點(diǎn)檢測(cè)失敗，對(duì)到達(dá)時(shí)間累加部10輸出波數(shù)判斷信號(hào)，在到達(dá)時(shí)間累加部10中，在接收點(diǎn)檢測(cè)成功的情況下，進(jìn)行到達(dá)時(shí)間的相加、增加接收點(diǎn)檢測(cè)成功數(shù)的計(jì)數(shù)，另一方面，在接收點(diǎn)檢測(cè)失敗的情況下，不進(jìn)行到達(dá)時(shí)間的相加、不進(jìn)行接收點(diǎn)檢測(cè)成功數(shù)的計(jì)數(shù)。此外，也可以在接收點(diǎn)的檢測(cè)之前和之后變更上述規(guī)定的周期范圍的幅度，例如，與接收點(diǎn)檢測(cè)之前相比，將接收點(diǎn)檢測(cè)之后的規(guī)定的周期范圍的幅度設(shè)得窄。另外，當(dāng) 異常周期信號(hào)被輸入基準(zhǔn)電壓電平比較部13 (未圖示)時(shí)，基準(zhǔn)電壓電平返回到初始狀態(tài)。當(dāng)異常周期信號(hào)被輸入接收點(diǎn)檢測(cè)部14時(shí)，從該時(shí)刻起再次開始進(jìn)行接收點(diǎn)的檢測(cè)。當(dāng)異常周期信號(hào)被輸入波數(shù)計(jì)數(shù)部15時(shí)，計(jì)數(shù)值復(fù)位。
權(quán)利要求
1.一種超聲波流量計(jì)，通過在流過被測(cè)量流體的流路的上游側(cè)與下游側(cè)間隔規(guī)定距離而設(shè)置的至少一對(duì)超聲波發(fā)送接收器來進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收，根據(jù)超聲波從上游側(cè)的超聲波發(fā)送接收器到下游側(cè)的超聲波發(fā)送接收器的傳播時(shí)間以及超聲波從下游側(cè)的超聲波發(fā)送接收器到上游側(cè)的超聲波發(fā)送接收器的傳播時(shí)間，來求出被測(cè)量流體的流速或/和流量，該超聲波流量計(jì)的特征在于，具備: 切換部，其切換上述超聲波發(fā)送接收器的發(fā)送接收方向； 周期監(jiān)視部，其在檢測(cè)到規(guī)定的周期范圍外的波時(shí)，輸出周期異常信號(hào)；以及 接收判斷部，其在被輸入上述周期異常信號(hào)時(shí)判斷為接收點(diǎn)檢測(cè)失敗，根據(jù)從輸入周期異常信號(hào)的時(shí)間點(diǎn)起的波的峰值，從最初開始進(jìn)行接收點(diǎn)的檢測(cè)，如果檢測(cè)成功則輸出接收信號(hào)， 其中，在各個(gè)方向上各進(jìn)行多次超聲波的發(fā)送，根據(jù)各個(gè)方向的上述接收點(diǎn)檢測(cè)成功的超聲波傳播時(shí)間的平均值，來求出被測(cè)量流體的流速或/和流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波流量計(jì)，其特征在于， 上述接收判斷部從開始檢測(cè)上述接收點(diǎn)起監(jiān)視波的峰值，在存在峰值相對(duì)于其前一個(gè)波的峰值為規(guī)定倍以上的波時(shí)，將該波的零交叉點(diǎn)檢測(cè)為接收點(diǎn)，在判斷為接收點(diǎn)檢測(cè)失敗時(shí)，從該時(shí)間點(diǎn)起從最初開始進(jìn)行接收點(diǎn)的檢測(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波流量計(jì)，其特征在于， 上述接收判斷部具有以使電壓呈指數(shù)函數(shù)排列的方式?jīng)Q定的多個(gè)基準(zhǔn)電壓電平，在從開始檢測(cè)接收點(diǎn)起某一個(gè)波從其前一個(gè)波未超過的基準(zhǔn)電壓電平中的小的基準(zhǔn)電壓電平起一口氣超過了規(guī)定數(shù)的基準(zhǔn)電壓電平時(shí)，判斷為該波為其前一個(gè)波的規(guī)定倍以上， 至少在超過了從多個(gè)基準(zhǔn)電壓電平中的大的基準(zhǔn)電壓電平起的第上述規(guī)定數(shù)的基準(zhǔn)電壓電平的波沒有從其前一個(gè)波未超過的基準(zhǔn)電壓電平中的小的基準(zhǔn)電壓電平起一口氣超過規(guī)定數(shù)的基準(zhǔn)電壓電平時(shí)，判斷為接收點(diǎn)檢測(cè)失敗。
4.根據(jù)權(quán)利要求Γ3中的任一項(xiàng)所述的超聲波流量計(jì)，其特征在于， 上述接收判斷部在檢測(cè)上述接收點(diǎn)后 還將規(guī)定數(shù)的波的周期處于規(guī)定的周期范圍內(nèi)設(shè)為接收點(diǎn)檢測(cè)成功的條件。
全文摘要
提供一種不容易受到噪聲影響的超聲波流量計(jì)。具備至少一對(duì)超聲波發(fā)送接收器(2)、(3)；切換部(4)，其切換上述超聲波發(fā)送接收器的發(fā)送接收方向；周期監(jiān)視部(8)，其在檢測(cè)出規(guī)定周期范圍外的波時(shí)，輸出周期異常信號(hào)；以及接收判斷部(9)，其在被輸入上述周期異常信號(hào)時(shí)判斷為接收點(diǎn)檢測(cè)失敗，根據(jù)從輸入周期異常信號(hào)的時(shí)間點(diǎn)起的波的峰值，從最初開始進(jìn)行接收點(diǎn)的檢測(cè)，如果檢測(cè)成功則輸出接收信號(hào)，其中，在各個(gè)方向上各進(jìn)行多次超聲波的發(fā)送，根據(jù)各個(gè)方向的上述接收點(diǎn)檢測(cè)成功的超聲波的傳播時(shí)間的平均值來求出被測(cè)量流體的流速或/和流量。
文檔編號(hào)G01F1/66GK103226033SQ20131002458
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月27日
發(fā)明者鍋島德行 申請(qǐng)人:愛知時(shí)計(jì)電機(jī)株式會(huì)社