特許 6354327 超音波流量計

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6354327

(24)【登録日】2018年6月22日

(45)【発行日】2018年7月11日

(54)【発明の名称】超音波流量計

(51)【国際特許分類】

   G01F 1/66 20060101AFI20180702BHJP

【ＦＩ】

   G01F1/66 101

【請求項の数】2

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-105931(P2014-105931)

(22)【出願日】2014年5月22日

(65)【公開番号】特開2015-222188(P2015-222188A)

(43)【公開日】2015年12月10日

【審査請求日】2017年3月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006507

【氏名又は名称】横河電機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】坂巻 康弘

【審査官】 細見 斉子

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５８−１６１８７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−０１１０１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０５８８８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１２２３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３４６６８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５８０４７３９（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第８４７３２４６（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｆ １／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

管路内を流れる流体の流量を超音波を用いて測定する超音波流量計であって、
当該超音波流量計の動作を制御する制御部と、
超音波を出力するための出力信号を送信する超音波送信部と、
受信した信号を増幅してＡ／Ｄ変換する超音波受信部と、
前記超音波送信部に接続されて超音波を発振し前記超音波受信部に接続されて超音波を受信するトランスデューサと、
前記超音波送信部または前記超音波受信部と前記トランスデューサを接続する接続ケーブルと、
を備え、
前記制御部は、
前記超音波送信部からパルス信号を発振し、
前記パルス信号が前記接続ケーブルの前記トランスデューサ側の終端で反射した反射信号を前記超音波受信部で受信し、
前記パルス信号の発振時間と前記反射信号の受信時間とを用いて前記接続ケーブルにおける信号の伝播時間を算出することを特徴とする超音波流量計。

【請求項2】

当該超音波流量計は、２つの前記トランスデューサを用いて超音波の送信と受信を交互に切り換えることにより伝搬時間差にもとづいて流速を算出する透過式の超音波流量計であって、
前記トランスデューサまでの信号の伝播時間を測定する場合には、１つの前記トランスデューサに前記超音波送信部と前記超音波受信部を両方とも接続するように切り換えることを特徴とする請求項１に記載の超音波流量計。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、管路内を流れる流体の流量を超音波を用いて測定する超音波流量計に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、超音波が物質を透過して伝搬する性質を利用して、流体が流れる配管の外側から超音波を出力（入射）し、かかる流体の流速および流量を測定する超音波流量計が知られている。超音波流量計の原理としては、伝搬時間差法、ドップラ法（反射相関法とも称される）等さまざまな方法を用いたものがある。

【0003】

上記の超音波流量計としては、例えば特許文献１の超音波流量計を挙げることができる。特許文献１の超音波流量計では、配管の上流側および下流側に一対の送受信超音波振動子（以下、トランスデューサと称する）を配置している。かかる超音波流量計では、上流側から下流側に向かう超音波の伝播時間、および下流側から上流側へ向かう超音波の伝搬時間の時間差を求めることにより、伝搬時間差法を利用して配管中を流れる流体の流速ひいては流量を算出することができる。また特許文献１の超音波流量計では、一方のトランスデューサから入射した超音波が、配管内を流れる流体に含まれる超音波反射体に反射した反射波を同じトランスデューサで受信することにより、反射相関法による流体の流速および流量を算出することも可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５−１８１２６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

流体の流速の算出方法について、以下に伝搬時間差法を例示して説明する。伝搬時間差法において、上流から下流へ向かう超音波の伝搬時間ｔｕ（以下、上流側伝搬時間ｔｕと称する）、および下流から上流へ向かう超音波の伝搬時間ｔｄ（以下、下流側伝搬時間ｔｄと称する）は、以下の式１および式２のように表される。なお、式１および式２において、Ｌは管内を伝搬する距離（以下、伝搬距離Ｌと称する）、Ｃは流体中の音速、Ｖは管内の流速、θは管内の流速と超音波の伝搬方向との角度である。τは、管材、ライニング材、接続ケーブルなどの伝搬時間である。
ｔｕ＝Ｌ／（Ｃ−Ｖｃｏｓθ）＋τ …式１
ｔｄ＝Ｌ／（Ｃ＋Ｖｃｏｓθ）＋τ …式２

【0006】

下記の式３に示すように、上流側伝搬時間ｔｕから下流側伝搬時間ｔｄを減算することにより、伝搬時間差Δｔが算出される。そして、算出した伝搬時間差を用いて式４により流体の流速を求め、求めた流速に配管の断面積を乗算することにより流量が求められる。なお、伝搬距離Ｌ、音速Ｃおよび角度θは既知であるものとする。
Δｔ＝ｔｕ−ｔｄ …式３
Ｖ≒（Ｃ^２／２Ｌｃｏｓθ）・Δｔ …式４

【0007】

ここで、流体中の音速Ｃは温度の影響を受けるため、温度変化により値が変動しやすい。そこで、変動しやすいパラメータである音速Ｃを消去するため、式５によって静止流体に対する伝搬時間ｔ_０を求め、式６に示すように、求めた伝搬時間ｔ_０を式４に代入して流速を算出する。これにより、音速Ｃの影響による誤差が除外される。
ｔ_０＝１／２（ｔｄ＋ｔｕ）＝（Ｌ／Ｃ）＋τ …式５
Ｖ≒（Ｌ／２（ｔ_０−τ）^２ｃｏｓθ）Δｔ …式６

【0008】

上記式１〜式６を参照して説明したように、流速Ｖを求める際には、管材、ライニング材、接続ケーブルなどの伝搬時間τが必要となる。ここで、管材およびライニング材は、設置前に既知となっている値である。しかしながら、超音波流量計において変換器とトランスデューサを接続する接続ケーブルについては、材質はわかっているものの、その長さは設置現場において異なる。このため、接続ケーブルの伝搬時間τについては、現場において超音波流量計を設置する際に接続ケーブルの長さを実測し、実測した長さに応じて接続ケーブルごとの変換係数（同軸ケーブルの場合、５〜６ｎｓｅｃ／ｍ程度）を用いてその都度設定することになる。

【0009】

上記のように現場ごとに接続ケーブルの長さを実測する方法であると、作業効率が著しく低下する。このため、現状では、あらかじめ数種類の長さの接続ケーブルを用意し、その現場に適した接続ケーブルを用い、用いた接続ケーブルの長さに応じた伝搬時間τを設定していた。しかし、このような方法であると、使用しない接続ケーブルまでも運搬しなくてはならず、装置重量の増加を招いてしまう。

【0010】

また用いた接続ケーブルごとにそれに応じた伝搬時間τを設定しているものの、かかる伝搬時間τは実測値ではなく代表値であるため、必ずしも現場に即した値であるとは限らない。更に、接続ケーブルの長さを実測する場合、および数種類の長さの接続ケーブルのうち適した接続ケーブルを用いる場合のいずれにおいても、測定ミスや選択ミス等が生じると測定精度に影響を及ぼす可能性がある。

【0011】

本発明は、このような課題に鑑み、ケーブル長の実測を行うことなく、現場に即した接続ケーブルの伝搬時間τを容易に設定することが可能な超音波流量計を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記課題を解決するために、本発明にかかる超音波流量計の代表的な構成は、管路内を流れる流体の流量を超音波を用いて測定する超音波流量計であって、当該超音波流量計の動作を制御する制御部と、超音波を出力するための出力信号を送信する超音波送信部と、受信した信号を増幅してＡ／Ｄ変換する超音波受信部と、 超音波送信部に接続されて超音波を発振し前記超音波受信部に接続されて超音波を受信するトランスデューサと、超音波送信部または超音波受信部とトランスデューサを接続する接続ケーブルと、を備え、制御部は、超音波送信部からパルス信号を発振し、パルス信号が接続ケーブルのトランスデューサ側の終端で反射した反射信号を超音波受信部で受信し、パルス信号の発振時間と反射信号の受信時間とを用いて接続ケーブルにおける信号の伝播時間を算出することを特徴とする。

【0013】

上記構成によれば、超音波送信部からパルス信号を発振し、かかるパルス信号が接続ケーブルの終端で反射した反射信号を受信するまでの時間により、接続ケーブルにおける信号の伝搬時間を算出することができる。したがって、ケーブル長の実測を行うことなく、接続ケーブルの伝搬時間を容易に設定することが可能である。また実際に使用される接続ケーブルを用いてその伝搬時間を算出するため、現場に即した接続ケーブルの伝搬時間τを設定することができる。

【0014】

当該超音波流量計は、２つのトランスデューサを用いて超音波の送信と受信を交互に切り換えることにより伝搬時間差にもとづいて流速を算出する透過式の超音波流量計であって、トランスデューサまでの信号の伝播時間を測定する場合には、１つのトランスデューサに超音波送信部と超音波受信部を両方とも接続するように切り換えるとよい。かかる構成によれば、伝搬時間差法によって流量測定を行う際に上述した利点を得ることが可能となる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、ケーブル長の実測を行うことなく、現場に即した接続ケーブルの伝搬時間τを容易に設定することが可能な超音波流量計を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本実施形態にかかる超音波流量計を例示する図である。

【図2】本実施形態の超音波流量計における接続ケーブルの伝搬時間τの測定を説明する図である。

【図3】超音波受信部において受信した信号の波形を例示する図である。

【図4】超音波流量計の他の実施形態を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0018】

図１は、本実施形態にかかる超音波流量計を例示する図である。本実施形態にかかる超音波流量計１００は、一対となる上流側トランスデューサ１１０ａと下流側トランスデューサ１１０ｂを用いて管路１０２の内部を流れる流体の流量を測定する。図１に示すように、本実施形態の超音波流量計１００は、上流側トランスデューサ１１０ａ、下流側トランスデューサ１１０ｂおよび変換器１２０を含んで構成される。

【0019】

上流側トランスデューサ１１０ａは、配管１０２内を流れる流体の流れ方向の上流側に取り付けられ、下流側トランスデューサ１１０ｂは、配管１０２内を流れる流体の流れ方向の下流側に取り付けられる。これらの上流側トランスデューサ１１０ａおよび下流側トランスデューサ１１０ｂは、同軸ケーブルである接続ケーブル１１４ａ・１１４ｂによってそれぞれ変換器１２０（厳密には、変換器に収容されている超音波送信部１２６または超音波受信部１２８）に接続されている。

【0020】

変換器１２０は、制御部１２２、演算部１２４、超音波送信部１２６、超音波受信部１２８および切換部１３０を含んで構成される。制御部１２２は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路により超音波流量計１００の動作を管理および制御する。演算部１２４は、後述するように、パルス信号の発振時間と反射信号の受信時間とを用いて接続ケーブル１１４ａ・１１４ｂにおける信号の伝播時間を算出する。

【0021】

超音波送信部１２６は、上流側トランスデューサ１１０ａまたは下流側トランスデューサ１１０ｂのうち、超音波の送信側となるトランスデューサに、超音波を出力するための信号である超音波入力信号（送信電圧）を送信する、すなわちパルサー（パルスジェネレーター）である。超音波受信部１２８は、上流側トランスデューサ１１０ａまたは下流側トランスデューサ１１０ｂのうち、超音波またはその反射波を受信したトランスデューサの信号（受信信号）を増幅し、アナログ信号としての受信信号をデジタル信号に変換する（Ａ／Ｄ変換する）。

【0022】

切換部１３０は、制御部１２２による制御に基づき、超音波送信部１２６および超音波受信部１２８と、上流側トランスデューサ１１０ａおよび下流側トランスデューサ１１０ｂとの接続を切り換える。詳細には、切換部１３０は、上流側送信スイッチ１３２ａ、下流側送信スイッチ１３２ｂ、上流側受信スイッチ１３４ａおよび下流側受信スイッチ１３４ｂを含んで構成される。

【0023】

切換部１３０において、超音波送信部１２６と上流側送信スイッチ１３２ａが接続されることにより、超音波送信部１２６からの超音波入力信号は上流側トランスデューサ１１０ａに送信される。これにより、上流側トランスデューサ１１０ａが超音波を送信する側のトランスデューサとして機能する（上流側トランスデューサ１１０ａから超音波が発振される）。一方、切換部１３０において、超音波送信部１２６と下流側送信スイッチ１３２ｂが接続されることにより、超音波送信部１２６からの超音波入力信号が下流側トランスデューサ１１０ｂに送信される。これにより、下流側トランスデューサ１１０ｂが超音波を送信する側のトランスデューサとして機能する（下流側トランスデューサ１１０ｂから超音波が発振される）。

【0024】

また切換部１３０において、超音波受信部１２８と上流側受信スイッチ１３４ａが接続されることにより、上流側トランスデューサ１１０ａにおいて受信された超音波または反射波の受信信号が超音波受信部１２８に送信される（上流側トランスデューサ１１０ａが受信側のトランスデューサとして機能する）。一方、切換部１３０において、超音波受信部１２８と下流側受信スイッチ１３４ｂが接続されることにより、下流側トランスデューサ１１０ｂにおいて受信された超音波または反射波の受信信号が超音波受信部１２８に送信される（下流側トランスデューサ１１０ｂが受信側のトランスデューサとして機能する）。

【0025】

超音波流量計１００によって流体の流量および流速を測定する際には、まず制御部１２２は、切換部１３０のスイッチング（スイッチの切換）を制御し、超音波送信部１２６と上流側送信スイッチ１３２ａ、超音波受信部１２８と下流側受信スイッチ１３４ｂを接続する。これにより、上流側送信スイッチ１３２ａおよび下流側受信スイッチ１３４ｂがＯＮの状態となり、上流側トランスデューサ１１０ａが送信側トランスデューサとして、下流側トランスデューサ１１０ｂが受信側トランスデューサとして機能する。

【0026】

そして、制御部１２２は、超音波送信部１２６によって上流側トランスデューサ１１０ａに超音波入力信号を送信することにより上流側トランスデューサ１１０ａから超音波を出力する。その後、制御部１２２は、配管１０２内の流体を通過して下流側トランスデューサ１１０ｂで受信された超音波の受信信号を超音波受信部１２８において増幅およびＡ／Ｄ変換することにより、上流から下流へ伝搬した超音波の伝搬時間ｔｕを算出する。

【0027】

上流から下流へ伝搬した超音波の伝搬時間ｔｕを算出したら、制御部１２２は切換部１３０を制御し、スイッチの切換を行う。具体的には、制御部１２２は、超音波送信部１２６と下流側送信スイッチ１３２ｂ、超音波受信部１２８と上流側受信スイッチ１３４ａを接続する。これにより、下流側送信スイッチ１３２ｂおよび上流側受信スイッチ１３４ａがＯＮの状態となり、下流側トランスデューサ１１０ｂが送信側トランスデューサとして、上流側トランスデューサ１１０ａが受信側トランスデューサとして機能する。

【0028】

続いて制御部１２２は、超音波送信部１２６によって下流側トランスデューサ１１０ｂに超音波入力信号を送信することにより下流側トランスデューサ１１０ｂから超音波を出力する。そして、制御部１２２は、配管１０２内の流体を通過して上流側トランスデューサ１１０ａで受信された超音波の受信信号を超音波受信部１２８において増幅およびＡ／Ｄ変換することにより、下流から上流へ伝搬した超音波の伝搬時間ｔｄを算出する。

【0029】

伝搬時間ｔｕおよび伝搬時間ｔｄのデータを取得したら、制御部１２２は、演算部１２４において、伝搬時間ｔｕから伝搬時間ｔｄを減算して伝搬時間差Δｔを算出し、かかる伝搬時間差Δｔを用いて流体の流速および流量を演算する。すなわち本実施形態の超音波流量計１００は、２つのトランスデューサ（上流側トランスデューサ１１０ａ・下流側トランスデューサ１１０ｂ）を用いて超音波の送信と受信を交互に切り換えることにより伝搬時間差にもとづいて流速を算出する透過式の超音波流量計である。そして、制御部１２２は、切換部１３０を切り替えて上流側トランスデューサ１１０ａと下流側トランスデューサ１１０ｂで交互に超音波の送信と受信を行うことにより伝搬時間差にもとづいて流速を算出している。

【0030】

ここで、流速Ｖを求める際には、管材、ライニング材、接続ケーブルなどの伝搬時間τが必要となるが、管材およびライニング材の伝搬時間τはあらかじめわかっているため、超音波流量計１００に設定可能である。しかし、接続ケーブル１１４ａ・１１４ｂの伝搬時間τは現場において使用されるケーブル長によって異なる。そこで本実施形態では、現場においてケーブル長を実測することなく接続ケーブル１１４ａ・１１４ｂの伝搬時間τを設定可能とする。

【0031】

図２は、本実施形態の超音波流量計１００における接続ケーブルの伝搬時間τの測定を説明する図である。なお、図２では、接続ケーブル１１４ａの伝搬時間τを測定する場合を例示して説明する。接続ケーブル１１４ａにおける信号の伝搬時間τを測定する際には、まず制御部１２２は、切換部１３０において、超音波送信部１２６と上流側送信スイッチ１３２ａ、超音波受信部１２８と上流側受信スイッチ１３４ａを接続する。すなわち、制御部１２２は、図２（ａ）に示すように、伝搬時間τを測定する接続ケーブル１１４ａが接続されている上流側トランスデューサ１１０ａに、超音波送信部１２６および超音波受信部１２８の両方を接続する。

【0032】

続いて制御部１２２は、超音波送信部１２６に測定開始信号を送信し、それを受け、超音波送信部１２６はパルス信号を発振する。かかるパルス信号は、例えば５０ｎｓｅｃ程度幅の１パルス（１０ＭＨｚ程度相当の矩形波）とすることができる。発振されたパルス信号は、接続ケーブル１１４ａを通り、上流側トランスデューサ１１０ａに到達する。

【0033】

ここで、トランスデューサ（上流側トランスデューサ１１０ａ）は圧電素子１１２を含んで構成され、回路的には単なる容量（一般に数ｎＦ程度）と等価であり、かかるトランスデューサと超音波送信部１２６や超音波受信部１２８を接続する接続ケーブル１１４ａには、一般に同軸ケーブル（例えばインピーダンス５０Ω）が使用される。このため、接続ケーブル１１４ａの上流側トランスデューサ１１０ａを接続されている箇所、すなわち接続ケーブル１１４ａのトランスデューサ側の終端はインピーダンスが不整合状態となっている。

【0034】

上記のように接続ケーブル１１４ａのトランスデューサ側の終端がインピーダンス不整合状態であることにより、超音波送信部１２６から発振されたパルス信号はトランスデューサ側の終端において反射し、反射信号が生じる。制御部１２２は、この反射信号を超音波受信部１２８において受信する。そして、制御部１２２は、演算部１２４において、パルス信号の発振時間と反射信号の受信時間とを用いて接続ケーブル１１４ａにおける信号の伝播時間を算出する。

【0035】

図２（ｂ）は、超音波受信部１２８において受信した信号の波形を模式的に例示している。超音波送信部１２６から発振されたパルス信号は、接続ケーブル１１４ａを通じて上流側トランスデューサ１１０ａに向かうだけでなく、図２（ｂ）に示すように超音波受信部１２８においても受信される。この超音波受信部１２８において受信されたパルス信号の起点を発振時間としてもよい。また制御部１２２は、超音波送信部１２６に測定開始信号を送信する際に、かかる測定開始信号を超音波受信部１２８にも送信し、超音波受信部１２８が測定開始信号を受信した時間を発振時間としてもよい。ただし、この場合、伝搬時間τの算出において、超音波送信部１２６が測定開始信号を受信してから超音波を発振するまでの回路的な遅延時間を考慮する必要がある。

【0036】

図３は、超音波受信部１２８において受信した信号の波形を例示する図である。上述したように、接続ケーブル１１４ａの終端で反射した反射信号は超音波受信部１２８で受信され、増幅およびＡＤ変換される。このとき、超音波受信部１２８のサンプリング周波数が例えば５０ＭＨｚであると、サンプリング間隔は２０ｎｓｅｃとなる。

【0037】

図３（ａ）では、２０ｎｓｅｃ間隔で６タイミング（Ａ〜Ｆ）サンプリングした場合の測定点ａ〜ｆを図示している。また超音波受信部１２８が実際に反射信号が到達したタイミングを受信点ｘとしている。測定点ａ〜ｆのうち、測定点ｂを立ち上がり伝搬時間と判断してしまうと、実際の受信点ｘとの誤差が生じる。すなわち、サンプリング周波数が例えば５０ＭＨｚであると、最大２０ｎｓｅｃの誤差が生じる可能性がある。これを長さに変換すると、例えば接続ケーブル１１４ａが変換係数５ｎｓｅｃ／ｍの同軸ケーブルであった場合、４ｍ程度の誤差が生じてしまう。

【0038】

上述した誤差を低減するためには、反射信号の受信時間の推定を行うことが好ましい。ここで、接続ケーブル１１４ａの負荷と上流側トランスデューサ１１０ａの圧電素子１１２は基本的に容量負荷であるため、電圧波形形状は、図３（ａ）に破線にて示すような一般的なＣＲ波形となる。したがって、図３（ａ）の測定点ａ〜ｃのように３点程度を測定すれば、三角近似により実際の反射信号の受信点ｘを推定することができる。この推定方法によれば、サンプリング周波数の半分、すなわち１０ｎｓｅｃ程度まで誤差を低減することができる。

【0039】

図３（ｂ）および図３（ｃ）は、接続ケーブル１１４ａの伝搬時間τの測定範囲について説明する図であり、一般的な５０Ω同軸ケーブルの場合の信号の受信波形を例示している。５０Ω同軸ケーブルでは、伝搬時間は１ｍあたりおおよそ５ｎｓｅｃ／ｍであり、ケーブル長が例えば１０ｍの場合、ケーブルの往復の伝搬時間は１００ｎｓｅｃとなる。このような場合、図３（ｂ）に示すように、超音波受信部１２８では、超音波送信部１２６から発振されたパルス信号（５０ｎｓｅｃ）と、ケーブルの終端で反射した反射信号の受信波形（受信タイミング）は重ならない。したがって、反射信号の受信時間を推定することができ、伝搬時間τを算出することが可能である。

【0040】

一方、ケーブル長が短くなると、反射信号の受信タイミングも当然にして早くなるため、図３（ｃ）に示すように、パルス信号および反射信号の受信波形は重なってしまう。すると、反射信号の受信時間を推定することができず、伝搬時間τを算出することができなくなってしまう。これらのことから、一般的な５０Ω同軸ケーブルであれば、実用的には、ケーブル長が１０ｍ以上の場合に伝搬時間τを算出可能であることがわかる。なお、実際には、超音波流量計の接続ケーブルは１０ｍ以下であることはほぼないため、大部分の現場において伝搬時間τを算出することができると考えられる。

【0041】

上記説明したように、本実施形態の超音波流量計１００によれば、超音波送信部１２６から発振されるパルス信号の発振時間、およびパルス信号が接続ケーブル１１４ａの終端で反射した反射信号の受信時間を測定することにより、ケーブル長の実測を行うことなく、接続ケーブル１１４ａにおける信号の伝搬時間を容易に算出することができる。したがって、伝搬時間の算出を自動化することができ、現場における伝搬時間測定作業が不要となるため、作業効率の向上を図ることが可能となる。またケーブル長により伝搬時間τを設定していたときのような設定ミスを防止することも可能である。

【0042】

更に、実際に使用される接続ケーブルを用いてその伝搬時間を算出するため、ケーブルの種類や経年劣化による影響が除外された、すなわち現場に即した精度の高い接続ケーブルの伝搬時間τを得ることが可能である。また装置に対する部品の追加が必要ないため、コストの増大を招くことがない。なお、上記説明した実施形態では、接続ケーブル１１４ａにおける伝搬時間τを測定する場合を例示したが、接続ケーブル１１４ｂの伝搬時間τを測定する際には、切換部１３０において、超音波送信部１２６と下流側送信スイッチ１３２ｂ、超音波受信部１２８と下流側受信スイッチ１３４ｂを接続し、上記と同様の処理を行えばよい。

【0043】

（他の実施形態）
図４は、超音波流量計１００の他の実施形態を説明する図であり、上記説明した超音波流量計１００と重複する構成要素については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。図４に示す超音波流量計１００ａは、透過・反射型超音波流量計であり、２つの超音波送信部および２つの超音波受信部を備えている。図４に示す超音波流量計１００ａでは、第１超音波送信部１２６ａおよび第１超音波受信部１２８ａが同一の信号ライン上にあり、第２超音波送信部１２６ｂおよび第２超音波受信部１２８ｂも同一の信号ライン上にある。したがって、超音波流量計１００ａによれば、切換部１３０のスイッチング処理を行うことなく、接続ケーブル１１４ａ・１１４ｂの伝搬時間τを測定することが可能である。

【0044】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態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。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【産業上の利用可能性】

【0045】

本発明は、管路内を流れる流体の流量を超音波を用いて測定する超音波流量計に利用可能である。

【符号の説明】

【0046】

１００…超音波流量計、１００ａ…超音波流量計、１０２…管路、１１０ａ…上流側トランスデューサ、１１０ｂ…下流側トランスデューサ、１１２…圧電素子、１１４ａ…接続ケーブル、１１４ｂ…接続ケーブル、１２０…変換器、１２２…制御部、１２４…演算部、１２６…超音波送信部、１２６ａ…第１超音波送信部、１２６ｂ…第２超音波送信部、１２８…超音波受信部、１２８ａ…第１超音波受信部、１２８ｂ…第２超音波受信部、１３０…切換部、１３２ａ…上流側送信スイッチ、１３２ｂ…下流側送信スイッチ、１３４ａ…上流側受信スイッチ、１３４ｂ…下流側受信スイッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】