專利名稱：流量計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測量液體或空氣流率的流量計。本發(fā)明還涉及即使在具有壓力或溫度變化的時候也能夠以準(zhǔn)確的方式測量流率值的裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，這種類型的流量計是公知的，例如日本待公開專利No.9-15006中就記載了這樣一種流量計。如圖64所示，該流量計包括取樣程序2，該程序用于以預(yù)定的第一取樣時間為時間間隔，從測量氣體流率的模擬流量傳感器1中讀取測量值；消耗氣體量計算程序3，該程序用于在預(yù)定的時間計算消耗氣體的流率；平均值計算程序4，該程序用于在一段預(yù)定的時間段內(nèi)以第二取樣時間為時間間隔，計算在第一取樣時間從模擬流量傳感器讀取的測量值的平均值；壓力變化頻率評估程序5，該程序用于根據(jù)流量傳感器的輸出值評估壓力的變化頻率；以及用作存儲器的RAM6，這里，參考數(shù)字7a代表用于執(zhí)行程序的CPU，而參考數(shù)字7b代表用于儲存程序的ROM。在該結(jié)構(gòu)中，執(zhí)行測量過程，以便使預(yù)定的測量時間等于或長于泵的一個變化頻率周期，或者是該周期的數(shù)倍。進行平均化，以便避免流率的變化。
作為另一常規(guī)實例，日本待公開專利No.10-197303中公開的發(fā)明也是公知的。如圖65所示，該流量計包括用于檢測流率的流率檢測裝置8；用于檢測流量變化頻率的頻率檢測裝置9；以及測量時間設(shè)置裝置10，該裝置用于將檢測流率的測量時間設(shè)置到大約數(shù)倍于變化頻率的一個周期的時間。這里，參考數(shù)字11代表流率計算裝置；12代表測量啟動裝置；13代表信號處理裝置；以及14代表流率。在該結(jié)構(gòu)中，根據(jù)變化波形頻率測量流率，借此在較短的時間內(nèi)獲得正確的流率測量值。
作為又一常規(guī)實例，日本待公開專利No.11-44563中公開的發(fā)明也是公知的。如圖66所示，該流量計包括用于檢測流率的流率檢測裝置15；用于檢測液體流率變化波形的變化檢測裝置16；脈沖測量裝置17，該裝置用于在變化波形的可變分量接近于零時，使流率檢測裝置開始測量；以及用于處理來自于流率檢測裝置的信號的流率計算裝置18。這里，參考數(shù)字19代表信號處理電路；20代表時間測量電路；21代表三角電路；22代表傳輸電路；23代表比較電路；24代表放大電路；25代表開關(guān)；26代表測量啟動信號電路；以及27代表啟動裝置；28代表流路。在該結(jié)構(gòu)中，測量接近于變化波形平均值的流率，借此在較短的時間內(nèi)獲得正確的流率測量值。
作為再一常規(guī)實例，日本待公開專利No.8-271313中公開的發(fā)明也是公知的。如圖67所示，驗證 30)流率值是否已經(jīng)在流量傳感器測量(29)中被檢測到。直到驗證了流率已經(jīng)被檢測到，才能執(zhí)行該過程，并且繼續(xù)流量傳感器的測量。一旦發(fā)現(xiàn)了流率，確定流率Q是否等于或高于預(yù)定值(31)。當(dāng)流率Q等于或高于預(yù)定值(31)時，再確定壓力變化是否超過預(yù)定值Cf(32)。當(dāng)壓力變化沒有超過預(yù)定值Cf時，用射流流量計的壓電膜傳感器執(zhí)行測量過程34。當(dāng)壓力變化超過預(yù)定值Cf時，驗證壓力變化是否超過第二預(yù)定值(33)。當(dāng)壓力變化超過第二預(yù)定值時，用射流流量計的壓電膜傳感器執(zhí)行測量過程(34)。當(dāng)壓力變化沒有超過第二預(yù)定值時，用流量傳感器執(zhí)行測量過程(29)。
如圖68所示，超聲波變換器51和52配置在流率測量單元50中，以便與流動方向相反。控制單元53啟動計時器54，同時將傳輸信號輸出給驅(qū)動器電路55。一個超聲波從超聲波變換器51傳出，而變換器51接收驅(qū)動器電路55的輸出。該超聲波由超聲波變換器52接收。接收超聲波變換器52的輸出的接收檢測電路56檢測該超聲波并使計時器54停止。通過這個操作過程，測量超聲波從超聲波變換器51傳出時那一刻到該超聲波被超聲波變換器52檢測時的那一刻的時間段(t1)。其次，根據(jù)來自控制單元53的信號操作開關(guān)電路58，以便使驅(qū)動器電路55與超聲波變換器52相連，接收檢測電路56與超聲波變換器51相連。在這種狀態(tài)下，再執(zhí)行超聲波的傳輸和接收，以便測量超聲波從超聲波變換器52傳出時那一刻到該超聲波被超聲波變換器51檢測時的那一刻的時間段(t2)。根據(jù)這兩個傳播時間(t1)和(t2)，計算單元57由這兩個傳播時間倒數(shù)之間的差值計算流率。
作為這種類型的流量計的一個常規(guī)實例，日本待公開專利No.6-269528中公開的發(fā)明是公知的。
然而，在上述這些常規(guī)發(fā)明的第一個中，利用平均值測量氣體流率。因此，需要長時間進行測量，以便得到可靠的平均值，結(jié)果，這樣的流率測量不能在非常短的時間內(nèi)完成。在上述這些常規(guī)發(fā)明的第二個中，測量不能克服頻率的變化。在第三和第四個常規(guī)發(fā)明中，用于測量流率的方法必須按照壓力/壓力變化的的缺少來改變，并且必需提供兩種裝置，即壓力測量裝置和流率測量裝置。在第一至第四個發(fā)明中，當(dāng)出現(xiàn)異常時，或者是就不能進行測量，或者是即使能夠進行測量，準(zhǔn)確度也很低。
再者，在上述這些常規(guī)結(jié)構(gòu)中，當(dāng)接收信號時，如果存在與測量頻率或超聲波傳輸頻率同步的噪聲，則該噪聲總是在傳播時間相同時的同一相疊加在信號上。該噪聲被當(dāng)作測量誤差計入，因此不能執(zhí)行正確的測量。而且，當(dāng)由于溫度變化等原因而使傳播時間發(fā)生變化時，噪聲疊加處的相也改變了，由此，測量誤差發(fā)生變化。另外，由于根據(jù)計時器54的分辨率來確定測量的分辨率，因此只簡單地使這些測量值平均化，并不能增加測量的準(zhǔn)確度。這樣，需要增加計時器54的分辨率，以便進行需要分辨率的測量。當(dāng)增加計時器54的操作鐘以便具有較高的頻率時，就會出現(xiàn)各種問題，例如耗電量增大，高頻率噪聲增多，以及電路尺寸增大。這樣，所存在的一個目標(biāo)是，利用在低頻下操作的計時器來增加測量的分辨率，以便增加測量的準(zhǔn)確度。
在第五個常規(guī)發(fā)明中，一個延遲裝置介于控制單元和驅(qū)動電路之間，并且改變延遲的量，以便避免反射波。例如這種方式，減小了反射波的作用。例如，由于超聲波傳輸時所產(chǎn)生的噪聲而使接收側(cè)的超聲波變換器振動。于是，信號-接收檢測時間的變化不能減小，而這種變化是由于該振動回響疊加到超聲波信號上而導(dǎo)致的。
本發(fā)明尋求解決以上這些問題。因此，本發(fā)明的第一個目的是，通過利用軟件而不是利用其它變量檢測裝置檢測變化頻率來設(shè)置根據(jù)流量的變化重復(fù)測量的最佳次數(shù)，并且相繼改變重復(fù)的次數(shù)。而且，尋求即使在壓力變量和變化頻率發(fā)生改變時，也能在非常短的時間內(nèi)以一種可靠準(zhǔn)確的方式測量流率。本發(fā)明的第二目的是，可如下瞬間完成高準(zhǔn)確度的流率測量即通過開關(guān)而不用其它變量檢測裝置來檢測傳輸/接收裝置的變化，并與變量同步執(zhí)行測量過程。本發(fā)明的第三個目的是，即使在測量過程中出現(xiàn)任何異常時，也能夠通過利用測量監(jiān)測裝置快速檢測這種異常并適當(dāng)處理測量結(jié)果來高度準(zhǔn)確地測量流率。本發(fā)明的第四個目的是，通過利用瞬時流率測量裝置和數(shù)字過濾裝置，可在非常短的時間內(nèi)以一種可靠準(zhǔn)確的方式來進行流率測量。本發(fā)明的第五個目的是，即使在溫度發(fā)生變化時也能夠高度準(zhǔn)確地測量流率值。
本發(fā)明的公開內(nèi)容為了解決上述問題，本發(fā)明的流量計包括配置在流路中、用于利用流體的狀態(tài)變化來進行傳輸/接收的傳輸/接收裝置；用于重復(fù)傳輸/接收的重復(fù)裝置；用于測量時間或者由重復(fù)裝置所重復(fù)的傳播的時間測量裝置；用于根據(jù)時間測量裝置所測得的值檢測流率的流率檢測裝置；以及用于改變預(yù)定的重復(fù)次數(shù)的次數(shù)改變裝置。重復(fù)次數(shù)可改變到適合變量的次數(shù)，以便消除流量變化的影響。結(jié)果，能夠得到高準(zhǔn)確度的可靠流率測量。
該流量計包括一對傳輸/接收裝置，該裝置利用超聲波的傳播作為流體的狀態(tài)變化。這樣，通過利用超聲波傳輸/接收裝置，即使在流體發(fā)生狀態(tài)改變時，也能夠進行超聲波的傳播。而且，通過將重復(fù)次數(shù)改變到適合變量的次數(shù)，能夠得到高準(zhǔn)確度的可靠流率測量。
該流量計包括傳輸/接收裝置，該裝置利用熱量傳播作為流體的狀態(tài)變化。這樣，通過利用熱量傳輸/接收裝置，即使在流體發(fā)生狀態(tài)改變時，也能夠進行熱量傳播。而且，通過將重復(fù)次數(shù)改變到適合變量的次數(shù)，能夠得到高準(zhǔn)確度的可靠流率測量。
該流量計包括經(jīng)過時間檢測裝置，用于檢測傳播時間的中途信息，該傳播時間是由重復(fù)裝置重復(fù)測定的；頻率檢測裝置，用于從經(jīng)過時間檢測裝置的信息中檢測流率變化頻率；以及次數(shù)改變裝置，用于設(shè)置測量時間以便使其基本上數(shù)倍于由頻率檢測裝置檢測的頻率。這樣，就無需提供特殊的檢測裝置。在進行流率檢測之前，從時間測量裝置的中途信息中檢測變化頻率，并且設(shè)置測量時間，使其數(shù)倍于頻率的一個周期。結(jié)果，能夠得到高準(zhǔn)確度的可靠流率測量。
該流量計包括數(shù)據(jù)保持裝置，用于保存至少一個或多個由經(jīng)過時間檢測裝置得到的重復(fù)執(zhí)行傳輸/接收的傳播時間；以及頻率檢測裝置，用于通過將數(shù)據(jù)保持裝置保存的數(shù)據(jù)與所測得的傳播時間數(shù)據(jù)進行比較，來檢測頻率。每個過程的時間測量信息都可由數(shù)據(jù)保持裝置保存和比較，借此能夠檢測頻率。
在預(yù)定的過程中操作次數(shù)改變裝置。由于只在執(zhí)行預(yù)定過程時運行次數(shù)改變裝置，因此次數(shù)改變裝置的這個處理過程被局限于所需的最小化。于是，耗電量顯著減少。
在每個預(yù)定的流率測量過程中運行次數(shù)改變裝置。這樣，在每個預(yù)定的流率測量過程中改變重復(fù)次數(shù)，借此，即使在流量變化非常大時也能夠高度準(zhǔn)確地測量流率。
在流率測量過程之前運行次數(shù)改變裝置。由于重復(fù)次數(shù)被設(shè)置到執(zhí)行流率測量之前的預(yù)定次數(shù)，因此可以可靠的方式高度準(zhǔn)確地進行流率測量。
預(yù)定過程包括異常測得裝置的操作，用于從所測得的流率中測定流率的異常；以及流率管理裝置，用于從所測得的流率中管理流率的使用狀態(tài)。由于只在執(zhí)行異常測得過程和流率管理過程時改變重復(fù)次數(shù)，因此改變重復(fù)次數(shù)的過程被局限于所需的最小化。于是，可以減小耗電量。
由頻率檢測裝置所得到的頻率調(diào)節(jié)的重復(fù)次數(shù)可用于下一個流率測量過程。由于該重復(fù)次數(shù)可用于下一個測量過程中，因此無需進行頻率檢測的重復(fù)測量。這樣，可以減小耗電量。
當(dāng)所測得的流率低于預(yù)定流率時，運行次數(shù)改變裝置。由于只在流率等于或低于預(yù)定流率時才改變重復(fù)次數(shù)，而在流率高時不執(zhí)行該過程，因此可以減小耗電量。
本發(fā)明的流量計包括傳輸/接收裝置，該配置在流路中、用于利用流體的狀態(tài)變化來進行傳輸/接收；時間測量裝置，用于測量由傳輸/接收裝置傳輸/接收的傳播時間；流率檢測裝，該裝置用于根據(jù)時間測量裝置所測得的值來檢測流率；變量檢測裝置，用于測量由傳輸/接收裝置所引起的流路變化；以及測量控制裝置，用于同步于變量檢測裝置的變量計時而啟動測量。由于可利用傳輸/接收裝置測量流路的變化，因此無需提供另一個用于檢測變量的傳感器。這樣，可以減小流量計的尺寸，并且可以使流路的結(jié)構(gòu)簡化。另外，即使在出現(xiàn)變化時也能夠在短時間內(nèi)以可靠的方式高度準(zhǔn)確地測量流率。
該流量計包括一對傳輸/接收裝置，該裝置利用超聲波的傳播作為流體的狀態(tài)變化。這樣，利用超聲波傳輸/接收裝置可檢測流體的狀態(tài)變化。因此，可同步于變量的計時來啟動測量。結(jié)果，能夠以可靠的方式高度準(zhǔn)確地測量流率。
該流量計包括傳輸/接收裝置，該裝置利用熱量傳播作為流體的狀態(tài)變化。這樣，利用熱量傳輸/接收裝置可檢測流體的狀態(tài)變化。因此，可同步于變量的計時來啟動測量。結(jié)果，能夠以可靠的方式高度準(zhǔn)確地測量流率。
該流量計包括第一振動裝置和第二振動裝置，這些裝置配置在流路中、用于傳輸/接收超聲波；開關(guān)裝置，用于開關(guān)第一振動裝置和第二振動裝置的傳輸/接收操作；變量檢測裝置，用于檢測第一振動裝置和第二振動裝置兩者中的至少一個裝置的流路中的壓力變化；時間測量裝置，用于測量由第一振動裝置和第二振動裝置傳輸/接收的超聲波的傳播時間；測量控制裝置，用于對以下情形執(zhí)行控制即，當(dāng)變量檢測裝置的輸出顯示預(yù)定變化時，測量裝置測量從流路上游一側(cè)的第一振動裝置到流路下游一側(cè)的第二振動裝置的傳播的第一測量時間T1，以及當(dāng)變量檢測裝置的輸出顯示與預(yù)定變化相反的變化時，測量裝置測量從流路下游一側(cè)的第二振動裝置到流路上游一側(cè)的第一振動裝置的傳播的第二測量時間T2。由于是在壓力變量的改變反轉(zhuǎn)的那一刻進行測量，因此壓力變化相和測量計時相都可以漂移。結(jié)果，可以抵銷由壓力變化所導(dǎo)致的測量誤差。
該流量計包括測量控制裝置，用于對以下情形執(zhí)行控制即，當(dāng)變量檢測裝置的輸出顯示預(yù)定變化時開始第一測量時間T1的測量，當(dāng)變量檢測裝置的輸出顯示與預(yù)定變化相反的變化時，開始第二測量時間T2的測量，并且還對以下情形執(zhí)行控制即，在下一測量中，當(dāng)變量檢測裝置的輸出顯示與預(yù)定變化相反的變化時，開始第一測量時間T1的測量，當(dāng)變量檢測裝置的輸出顯示預(yù)定變化時開始第二測量時間T2的測量；以及流率計算裝置，用于通過使第一流率和第二流率相繼平均化來計算流率，而第一流率是通過利用先前的第一測量時間T1和先前的第二測量時間T2，同時交替改變測量的啟動而得到的，而第二流率是通過利用其次的第一測量時間T1和其次的第二測量時間T2而得到的。這樣，如上所述來改變測量的計時，以便對第一測量時間T1和第二測量時間T2進行測量。結(jié)果，即使當(dāng)壓力變化在高壓側(cè)和低壓側(cè)之間不對稱時，也可以抵銷這種壓力變化的影響。
該流量計包括用于多次進行傳輸/接收的重復(fù)裝置。這樣，通過增加測量次數(shù)可進行平均化，結(jié)果，可以執(zhí)行可靠的流率測量。
該流量計包括用于在數(shù)倍于一個變量周期的時間段內(nèi)多次進行傳輸/接收的重復(fù)裝置。這樣，通過根據(jù)變化頻率進行測量可以使壓力變化平均化。結(jié)果，能夠測量穩(wěn)定的流率。
該流量計包括重復(fù)裝置，用于在變量檢測裝置的輸出顯示預(yù)定變化時，開始傳輸/接收的測量，并重復(fù)這種具有超聲波的傳輸/接收測量，直到變量檢測裝置的輸出顯示與預(yù)定變化相同的變化時為止。這樣，測量的開始和終止都遵從壓力變化的頻率。因此，可以測定變化頻率并使壓力變化平均化。結(jié)果，能夠測量穩(wěn)定的流率。
該流量計包括用于開關(guān)以下情形的選擇裝置一種情形是，第一振動裝置和第二振動裝置用于超聲波的傳輸/接收，一種情形是，第一振動裝置和第二振動裝置用于壓力變化的檢測。這樣，第一振動裝置和第二振動裝置中的至少一個裝置可以用于壓力檢測。結(jié)果，能夠同時獲得流率測量和壓力測量。
該流量計包括變量檢測裝置，用于檢測零附近的變量波形的交流分量的一個分量。這樣，在該變量的零分量附近檢測到一個變量，于是在一個時間內(nèi)于零變量附近啟動測量，以便執(zhí)行流率測量。因此，通過在變量小的時間內(nèi)執(zhí)行流率測量，即使在流量發(fā)生變化時也能使測量穩(wěn)定。
該流量計包括頻率檢測裝置，用于檢測變量檢測裝置的信號頻率；以及測量控制裝置，該裝置只在由頻率檢測裝置檢測的頻率為預(yù)定頻率時，才啟動測量。這樣，通過只在頻率為預(yù)定頻率時才啟動測量，可以在出現(xiàn)預(yù)定變化時執(zhí)行測量。結(jié)果，能夠測量穩(wěn)定的流率。
該流量計包括檢測取消裝置，該裝置在沒有檢測到變量檢測裝置的信號時，可以在一個預(yù)定時間段之后自動啟動測量。這樣，即使在變化消失后，也能夠在預(yù)定時間達到時自動測量流率。
傳輸/接收裝置和第一及第二振動裝置包括壓電變換器。這樣，當(dāng)使用壓電變換器時，超聲波可用于傳輸/接收，同時能夠檢測壓力變化。
本發(fā)明的流量計包括傳輸/接收裝置，該裝置配置在流路中、用于利用流體的狀態(tài)變化來進行傳輸/接收；重復(fù)裝置，用于重復(fù)由傳輸/接收裝置執(zhí)行的信號傳播；時間測量裝置，用于測量由重復(fù)裝置執(zhí)行的重復(fù)過程中的傳播時間；流率檢測裝置，用于根據(jù)時間測量裝置所測得的值來檢測流率；變量檢測裝置，用于檢測流路中的流量變化；測量控制裝置，用于控制以上這些裝置中的每一個裝置；以及測量監(jiān)測裝置，用于自動監(jiān)測以上這些裝置中的每一個裝置。這樣，當(dāng)流路中的流量發(fā)生變化時，可以根據(jù)該變化測量流率，同時利用測量監(jiān)測裝置快速檢測異常情況。因此，可以正確地進行異常情況的處理并使測量值穩(wěn)定。結(jié)果，能夠高度準(zhǔn)確地測量流率，并改進測量的可靠性。
該流量計包括一對傳輸/接收裝置，該裝置利用超聲波的傳播作為流體的狀態(tài)變化。由于使用了超聲波，因此即使在流量發(fā)生變化時也能夠進行流率測量。而且，可以利用測量監(jiān)測裝置正確地進行異常情況的處理。結(jié)果，能夠改進測量的可靠性。
該流量計包括傳輸/接收裝置，該裝置利用熱量的傳播作為流體的狀態(tài)變化。由于使用了熱量傳播，因此即使在流量發(fā)生變化時也能夠進行流率測量。而且，可以利用測量監(jiān)測裝置正確地進行異常情況的處理。結(jié)果，能夠改進測量的可靠性。
該流量計包括一對傳輸/接收裝置，該裝置配置在流路中、用于傳輸/接收超聲波；重復(fù)裝置，用于重復(fù)傳輸/接收裝置的信號傳播；時間測量裝置，用于測量由重復(fù)裝置執(zhí)行的重復(fù)過程中超聲波的傳播時間；流率檢測裝置，用于根據(jù)時間測量裝置所測得的值來檢測流率；變量檢測裝置，用于檢測流路中的流量變化；測量控制裝置，用于控制以上這些裝置中的每一個裝置；以及測量監(jiān)測裝置，用于監(jiān)測啟動信號中的異常情況和結(jié)束信號中的異常情況，其中啟動信號在測量控制裝置的轉(zhuǎn)向信號之后的變量檢測裝置的第一輸出信號處，指導(dǎo)超聲波傳輸開始，結(jié)束信號在變量檢測裝置的第二輸出信號處指導(dǎo)超聲波的傳輸/接收重復(fù)過程結(jié)束。這樣，當(dāng)流路中的流量發(fā)生變化時，可以同步于變化頻率執(zhí)行測量，并且利用測量監(jiān)測裝置檢測異常情況。因此，能夠高度準(zhǔn)確地測量流率，并得到可靠的測量值。另外，可以正確進行異常情況的處理，并改進所測量的流率值的可靠性。
該流量計包括測量監(jiān)測裝置，用于在測量控制裝置轉(zhuǎn)向之后的一段預(yù)定時間內(nèi)沒有產(chǎn)生啟動信號時，在一段預(yù)定時間之后指導(dǎo)超聲波開始傳輸。這樣，即使在沒有變化以及在預(yù)定的時間段內(nèi)沒有啟動信號時，也能夠在每個預(yù)定時間測量流率，并避免數(shù)據(jù)損失。
該流量計包括測量監(jiān)測裝置，用于在測量控制裝置轉(zhuǎn)向之后的一段預(yù)定時間內(nèi)沒有產(chǎn)生啟動信號時，在一段預(yù)定時間之后指導(dǎo)超聲波開始傳輸。并且用于執(zhí)行預(yù)定的重復(fù)次數(shù)的測量。這樣，即使在沒有變化以及在預(yù)定的時間段內(nèi)沒有啟動信號時，也能夠在每個預(yù)定時間進行預(yù)定重復(fù)次數(shù)的流率測量，并避免數(shù)據(jù)損失。
該流量計包括測量監(jiān)測裝置，用于在測量控制裝置轉(zhuǎn)向之后的一段預(yù)定時間內(nèi)沒有產(chǎn)生啟動信號時，直到測量控制裝置的下一個轉(zhuǎn)向時才進行測量。通過暫停操作直到下一個測量轉(zhuǎn)向為止，可以不進行不必要的測量，借此減小耗電量。
該流量計包括測量監(jiān)測裝置，用于在啟動信號之后的一段預(yù)定時間內(nèi)沒有產(chǎn)生結(jié)束信號時，終止超聲波的接收。由于超聲波的接收是被強制終止的，因此在等待結(jié)束信號的同時不能暫停測量。這樣，測量可進行到下一個過程，并且能夠執(zhí)行穩(wěn)定的測量操作。
該流量計包括測量監(jiān)測裝置，該裝置在啟動信號之后的一段預(yù)定時間內(nèi)沒有產(chǎn)生結(jié)束信號時，可以終止超聲波的接收并再輸出啟動信號。由于超聲波的接收是被強制終止的，因此在等待結(jié)束信號的同時不能暫停測量。而且，啟動信號被再輸出，從而進行重新測量。這樣，能夠執(zhí)行穩(wěn)定的測量操作。
該流量計包括測量監(jiān)測裝置，用于在重復(fù)次數(shù)中出現(xiàn)異常情況時，停止傳輸/接收過程。由于重復(fù)次數(shù)出現(xiàn)異常時停止了測量，因此只有高度準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)能夠用于進行流率測量。
該流量計包括測量監(jiān)測裝置，該裝置將用于測量的第一重復(fù)次數(shù)與用于測量的第二重復(fù)次數(shù)進行比較，并且當(dāng)?shù)谝缓偷诙貜?fù)次數(shù)之間的差值等于或大于預(yù)定次數(shù)時，再次輸出啟動信號，其中在應(yīng)用第一重復(fù)次數(shù)的測量中，超聲波從這對傳輸/接收裝置的第一裝置中傳輸出來，并被第二傳輸/接收裝置所接收，而在應(yīng)用第二重復(fù)次數(shù)的測量中，超聲波從第二傳輸/接收裝置中傳輸出來，并被第一傳輸/接收裝置所接收。這樣，當(dāng)這兩個重復(fù)次數(shù)明顯不同時，可重新進行測量，借此能夠進行具有穩(wěn)定變化頻率的高度準(zhǔn)確的測量。
該流量計包括重復(fù)裝置，用于設(shè)置重復(fù)次數(shù)，以便用于測量的第一重復(fù)次數(shù)與用于測量的第二重復(fù)次數(shù)相等，其中在應(yīng)用第一重復(fù)次數(shù)的測量中，超聲波從這對傳輸/接收裝置的第一裝置中傳輸出來，并被第二傳輸/接收裝置所接收，而在應(yīng)用第二重復(fù)次數(shù)的測量中，超聲波從第二傳輸/接收裝置中傳輸出來，并被第一傳輸/接收裝置所接收。這樣，通過利用相同的重復(fù)次數(shù)，即使在變化頻率不穩(wěn)定時，也能夠進行預(yù)定流率的測量。
該流量計包括測量監(jiān)測裝置，用于監(jiān)測啟動信號被再次輸出的次數(shù)，從而使啟動信號的輸出局限于預(yù)定次數(shù)或更少次數(shù)，以便使啟動信號的輸出不會永久重復(fù)下去。這樣，通過限制重新測量的次數(shù)，可以阻止測量過程永久繼續(xù)下去。結(jié)果，能夠進行穩(wěn)定的流率測量。
該流量計由傳播時間的倒數(shù)之間的差值測量流率，同時多次重復(fù)超聲波的傳輸/接收。這樣，當(dāng)使用超聲波時，可以在不被流路中的變化頻率影響的情況下，進行傳輸/接收。而且，由所測定的傳播時間的倒數(shù)的差值測定流率，同時重復(fù)傳輸/接收，借此，由一個周期的若干單位可以測定即使一個長周期的變化。另外，由變量導(dǎo)致的傳播時間的差值可以利用倒數(shù)的差值來抵銷。
本發(fā)明的流量計包括瞬時流率檢測裝置，用于檢測瞬時流率；波動確定裝置，用于測定流率值中是否有脈沖；以及至少一個或多個穩(wěn)定流率計算裝置，用于根據(jù)波動確定裝置的測定結(jié)果利用不同裝置計算流率值。這樣，通過測定所測流率中的變化并開關(guān)流率計算裝置，可以由一個流率測量裝置以可靠的方式根據(jù)變化量來計算流率。
本發(fā)明的流量計包括瞬時流率檢測裝置，用于檢測瞬時流率；濾波處理裝置，用于進行流率值的數(shù)字濾波處理；以及穩(wěn)定流率計算裝置，用于利用濾波處理裝置計算流率值。這樣，當(dāng)進行數(shù)字濾波處理時，可以進行與均化過程相等同的計算過程，而無需利用大量的存儲器來儲存數(shù)據(jù)。而且，可以通過改變一個變量例如濾波系數(shù)來調(diào)整濾波特性。
該流量計包括穩(wěn)定流率計算裝置，用于在波動確定裝置測定有脈沖時，利用數(shù)字濾波處理裝置來計算一個穩(wěn)定的流率值。這樣，當(dāng)脈沖出現(xiàn)時，選擇銳截止濾波特性，以便提供較大的脈沖穩(wěn)態(tài)，并且只在出現(xiàn)脈沖時才進行濾波處理。
波動確定裝置測定流率值的變化幅度是否等于或大于預(yù)定值。這樣，可以根據(jù)脈沖的變化幅度測定脈沖，借此根據(jù)脈沖的變化幅度來調(diào)整濾波處理。
濾波處理裝置根據(jù)流率值的變化幅度來調(diào)整濾波特性。由于濾波特性按照流率值的變化幅度來改變，因此可以快速調(diào)整濾波特性，以便充分張弛濾波特性，該特征使得變化較小時按照流率的變化而改變，而當(dāng)變化較大時，選擇銳截止濾波特性，以便能夠明顯減小由于脈沖而導(dǎo)致的流率變化。
只有當(dāng)由瞬時流率檢測裝置檢測的流率值較低時，才進行濾波處理。由于只有在流率低時才進行濾波處理，因此當(dāng)流率高時可快速處理流率的變化，并且當(dāng)流率低時所導(dǎo)致的波動影響被明顯減小。
濾波處理裝置根據(jù)流率值調(diào)整濾波特性。由于濾波特性根據(jù)流率值來改變，因此只有在流率低時才進行濾波處理，而當(dāng)流率高時可以快速處理流率的變化，并且當(dāng)流率低時所導(dǎo)致的波動影響被明顯減小。
濾波處理裝置根據(jù)瞬時流率檢測裝置的流率時間間隔來調(diào)整濾波特性。這樣，提供根據(jù)流率檢測時間的間隔來改變?yōu)V波特性，可以在測量間隔短時減小張弛濾波特性的變化，而在測量間隔長時減小銳截止濾波特性的變化。
該流量計包括濾波處理裝置，該裝置在流率高時調(diào)整濾波特性，以便濾波特性的頻率截止變得較高，而在在流率低時調(diào)整濾波特性，以便濾波特性具有較低的截止頻率。這樣，當(dāng)流率高時響應(yīng)特征增加，而當(dāng)流率低時波動減小。
調(diào)整濾波特性，以便由穩(wěn)定流率計算裝置計算的流率值的變化幅度在預(yù)定值范圍內(nèi)。由于濾波特性被調(diào)整，以便使變化幅度在預(yù)定值范圍內(nèi)，因此可以減小流率的變化，從而總是等于或小于預(yù)定值。
利用超聲波檢測流率的超聲波流量計被用作瞬時流率檢測裝置。這樣，通過利用超聲波流量計，即使在出現(xiàn)較大的流率變化時，也能夠測量瞬時流率。這樣，由該流率值，可以計算一個穩(wěn)定的流率。
根據(jù)熱的流量計被用作瞬時流率檢測裝置。當(dāng)利用根據(jù)熱的流量計時，即使在出現(xiàn)較大的流率變化時，也能夠測量瞬時流率。這樣，由該流率值，可以計算一個穩(wěn)定的流率。
本發(fā)明的流量計包括流率測量單元，待測流體可流經(jīng)這單元；一對超聲波變換器，該變換器配置在流率測量單元中，用于傳輸/接收超聲波；用于驅(qū)動超聲波變換器之一的驅(qū)動器電路；與另一超聲波變換器相連、用于檢測超聲波信號的接收檢測電路；用于測定超聲波信號的傳播時間的計時器；用于控制驅(qū)動器電路的控制單元；用于由計時器的輸出計算流率的計算單元；以及用于順序改變驅(qū)動器電路的驅(qū)動方法的周期性變化裝置，其中控制單元控制周期性變化裝置，以便流率測量的頻率被依次改變，從而避免測量頻率保持恒定。這樣，當(dāng)接收超聲波時，與測量頻率或超聲波的傳輸頻率同步的噪聲不會在同一相出現(xiàn)，而是被分散了。因此，能夠減小測量誤差。
本發(fā)明的流量計包括流率測量單元，待測流體可流經(jīng)這單元；一對超聲波變換器，該變換器配置在流率測量單元中，用于傳輸/接收超聲波；用于驅(qū)動超聲波變換器之一的驅(qū)動器電路；與另一超聲波變換器相連、用于檢測超聲波信號的接收檢測電路；控制單元，該單元用于預(yù)定次數(shù)地控制驅(qū)動器電路，以便響應(yīng)接收檢測電路的輸出而再次驅(qū)動超聲波變換器；用于預(yù)定次數(shù)地測定經(jīng)過時間的計時器；用于由計時器的輸出計算流率的計算單元；以及用于順序改變驅(qū)動器電路的驅(qū)動方法的周期性變化裝置，其中為響應(yīng)接收檢測電路的輸出接收，控制單元在接收檢測電路的每一接收檢測時改變周期性變化裝置，以便使頻率不保持恒定。這樣，可以在一個流率測量周期內(nèi)為了測量多次設(shè)定地來操作周期性變化裝置。結(jié)果，噪聲被分散地均化于測量結(jié)果中，而能夠得到可靠的測量結(jié)果。
周期性變化裝置開關(guān)地輸出多個具有不同頻率的輸出信號；而控制單元在每次測量時改變周期性變化裝置的頻率設(shè)置，從而改變驅(qū)動器電路的驅(qū)動頻率。這樣，通過改變驅(qū)動頻率，可以由與驅(qū)動信號的頻率變化對應(yīng)的時間來改變接收檢測時序。這樣，當(dāng)超聲波被接收時，與測量頻率或超聲波的傳輸頻率同步的噪聲不會在同一相出現(xiàn)，而是被分散了。因此，能夠減小測量誤差。
周期性變化裝置輸出具有相同頻率和多個不同相的輸出信號；而操作控制單元，以便使周期性變化裝置的輸出信號的相設(shè)定在每次測量時改變，并使驅(qū)動器電路的驅(qū)動相改變。這樣，通過改變驅(qū)動相，可以由與驅(qū)動信號的相變化對應(yīng)的時間來改變接收檢測時序。這樣，當(dāng)超聲波被接收時，與測量頻率或超聲波的傳輸頻率同步的噪聲不會在同一相出現(xiàn)，而是被分散了。因此，能夠減小測量誤差。
頻率變化裝置輸出通過將第一頻率的信號與第二頻率信號疊加而得到的同步信號，其中第一頻率是超聲波的操作頻率，而第二頻率與第一頻率不同；控制單元通過驅(qū)動器電路在每次測量時輸出一個輸出信號，其中周期性變化裝置的第二頻率在此被改變。這樣，流率測量的周期性可以被干擾。結(jié)果，當(dāng)超聲波被接收時，與測量頻率或超聲波的傳輸頻率同步的噪聲不會在同一相出現(xiàn)，而是被分散了。因此，能夠減小測量誤差。
周期性變化裝置開關(guān)具有第二頻率的情形與沒有第二頻率的情形之間的設(shè)置。這樣，由于通過改變傳輸超聲波的超聲波變換器的振動而改變了接收檢測時序，因此流率測量的周期性可以被干擾。結(jié)果，當(dāng)超聲波被接收時，與測量頻率或超聲波的傳輸頻率同步的噪聲不會在同一相出現(xiàn)，而是被分散了。因此，能夠減小測量誤差。
周期性變化裝置改變第二頻率的相位設(shè)置。這樣，由于通過改變傳輸超聲波的超聲波變換器的振動而改變了接收檢測時序，因此流率測量的周期性可以被干擾。結(jié)果，當(dāng)超聲波被接收時，與測量頻率或超聲波的傳輸頻率同步的噪聲不會在同一相出現(xiàn)，而是被分散/均化了。因此，能夠減小測量誤差。
周期性變化裝置改變第二頻率的頻率設(shè)置。這樣，由于通過改變傳輸超聲波的超聲波變換器的振動而改變了接收檢測時序，因此流率測量的周期性可以被干擾。結(jié)果，當(dāng)超聲波被接收時，與測量頻率或超聲波的傳輸頻率同步的噪聲不會在同一相出現(xiàn)，而是被分散了。因此，能夠減小測量誤差。
周期性變化裝置包括能夠設(shè)置不同延遲時間的延遲單元；以及控制單元在超聲波的每次傳輸時，或者是在每次接收檢測時改變延遲設(shè)置。這樣，在一個測量操作過程中，在緊接的前一測量中傳輸?shù)某暡ɑ祉懸约俺暡ㄗ儞Q器的拖尾影響可以被分散，借此能夠減小測量誤差。
由周期性變化裝置改變的周期寬度數(shù)倍于與傳播時間變化(這是由測量誤差導(dǎo)致的)相對應(yīng)的值。這樣，當(dāng)用于所有設(shè)置的測量值被相加并均化時，誤差可以減到最小。
由周期性變化裝置改變的周期寬度等于超聲波變換器的一個共振頻率周期。這樣，在通過將用于所有設(shè)置的測量值相加并均化而得到的值中，由超聲波共振或超聲波變換器的拖尾導(dǎo)致的測量誤差被減到最小。因此，能夠減小測量誤差。
用于改變周期的圖形次序與上游方向的測量及下游方向的測量中所用的相同。這樣，具有向上游側(cè)傳輸?shù)某暡ǖ臏y量與具有向下游側(cè)傳輸?shù)某暡ǖ臏y量總是在相同的條件下進行。結(jié)果，設(shè)置在流率發(fā)生變化時，也能夠得到可靠的測量結(jié)果。
預(yù)定的次數(shù)數(shù)倍于周期性變化裝置的變化次數(shù)。這樣，周期性變化裝置的所有設(shè)定值都均勻地設(shè)置在一個流率測量操作過程內(nèi)。結(jié)果，能夠得到可靠的測量結(jié)果。
本發(fā)明的流量計包括流率測量單元，待測流體可流經(jīng)這單元；一對超聲波變換器，該變換器配置在流率測量單元中，用于傳輸/接收超聲波；用于驅(qū)動超聲波變換器之一的驅(qū)動器電路；與另一超聲波變換器相連、用于檢測超聲波信號的接收檢測電路；用于測定超聲波信號的傳播時間的第一計時器；第二計時器，用于測定從接收檢測電路檢測到接收直到第一計時器的值發(fā)生變化這一時間段；用于控制驅(qū)動器電路的控制單元；以及用于由第一計時器和第二計時器的輸出計算流率的計算單元；其中第二計時器由第一計時器校正。由于利用通過將第二計時器的值從第一計時器的值中減掉而得到的值進行流率計算，因此時間測量的分辨率等于第二計時器的分辨率。而且，由于第二計時器的操作時間非常短，因此可以降低耗電量。這樣，能夠得到耗電量小的、高分辨率的流量計。而且，在進行流率測量之前一直進行校正以后，只要以穩(wěn)定的方式操作第二計時器，就能夠獲得正確的流率測量。因此，即使在第二計時器不能長期穩(wěn)定時，也能夠進行穩(wěn)定的測量。這樣，能夠得到具有普通應(yīng)用部件的高準(zhǔn)確度的流量計。
該流量計包括一個穩(wěn)定傳感器，其中當(dāng)溫度傳感器的輸出發(fā)生變化以便等于或大于設(shè)定值時，第二計時器由第一計時器校正。這樣，即使在第二計時器具有根據(jù)溫度的變化而改變的特性時，在出現(xiàn)溫度變化的每一時間也能夠校正第二計時器，借此可以進行正確的測量。而且，只有在必需時才進行這樣的校正，從而能夠降低耗電量。
該流量計包括一個用于檢測電路的電源電壓的電壓傳感器，其中當(dāng)電壓傳感器的輸出發(fā)生變化以便等于或大于設(shè)定值時，第二計時器由第一計時器校正。這樣，即使在第二計時器具有根據(jù)電源電壓的變化而改變的特性時，在出現(xiàn)電源電壓變化的每一時間也能夠校正第二計時器，而且，不必周期性進行校正，從而能夠降低耗電量。
本發(fā)明的流量計包括流率測量單元，待測流體可流經(jīng)這單元；一對超聲波變換器，該變換器配置在流率測量單元中，用于傳輸/接收超聲波；用于驅(qū)動超聲波變換器之一的驅(qū)動器電路；與另一超聲波變換器相連、用于檢測超聲波信號的接收檢測電路；控制單元，該單元用于預(yù)定次數(shù)地控制驅(qū)動器電路，以便響應(yīng)接收檢測電路的輸出而再次驅(qū)動超聲波變換器；用于預(yù)定次數(shù)地測定經(jīng)過時間的計時器；用于由計時器的輸出計算流率的計算單元；以及用于順序改變驅(qū)動器電路的驅(qū)動方法的周期性變化裝置，其中控制單元控制變周期性穩(wěn)定裝置，以便使頻率總是保持恒定。有了這種結(jié)構(gòu)，即使在傳播時間改變時，測量頻率也總是恒定的。這樣，當(dāng)超聲波被接收時，與測量頻率或超聲波的傳輸頻率同步的噪聲總是在同一相出現(xiàn)，而無論傳播時間是否變化。因此，測量誤差可以保持恒定值。結(jié)果，即使在噪聲具有非常長的周期時，也能夠使流率測量穩(wěn)定化。
該控制單元包括由能夠設(shè)置不同延遲時間的延遲單元形成的周期性穩(wěn)定裝置；并且控制單元通過開關(guān)延遲次數(shù)來改變驅(qū)動器電路的輸出計時。由于通過改變延遲時間而使測量頻率保持恒定，因此測量頻率可以被穩(wěn)定，而不會影響超聲波變換器的驅(qū)動。
控制單元控制驅(qū)動電路，以便使測量時間保持恒定。這樣，測量頻率可以保持恒定，而只需簡單的計算，無需計算每次超聲波傳輸?shù)膫鞑r間。
附圖的簡要描述

圖1是按照本發(fā)明實施例1的流量計的方框圖。
圖2是表示實施例1的流量計的操作過程的時序圖。
圖3是用于表示實施例1的流量計的操作過程的不同波形圖。
圖4是表示實施例1的流量計的操作過程的流程圖。
圖5是表示實施例1的流量計的操作過程的流程圖。
圖6是表示按照本發(fā)明實施例2的流量計的操作過程的流程圖。
圖7是表示按照本發(fā)明實施例3的流量計的操作過程的方框圖。
圖8是表示實施例3的流量計的操作過程的流程圖。
圖9是表示實施例3的流量計的操作過程的另一流程圖。
圖10是表示按照本發(fā)明實施例4的流量計的操作過程的方框圖。
圖11是表示實施例4的流量計的操作過程的流程圖。
圖12是表示按照本發(fā)明實施例5的流量計的操作過程的方框圖；圖13是表示按照本發(fā)明實施例6的流量計的操作過程的方框圖。
圖14是實施例6的流量計的結(jié)構(gòu)圖。
圖15是表示實施例6的流量計的操作過程的時序圖。
圖16是表示實施例6的流量計的操作過程的另一時序圖。
圖17是表示實施例6的流量計的操作過程的流程圖。
圖18是表示實施例6的流量計的操作過程的另一流程圖。
圖19是實施例6的流量計的另一方框圖。
圖20是表示按照本發(fā)明實施例7的流量計的操作過程的時序圖。
圖21是表示按照實施例7的流量計的操作過程的流程圖。
圖22是表示按照本發(fā)明實施例8的流量計的操作過程的時序圖。
圖23是表示按照實施例8的流量計的操作過程的流程圖。
圖24是表示按照本發(fā)明實施例9的流量計的操作過程的方框圖。
圖25是表示按照實施例9的流量計的操作過程的時序圖。
圖26是表示按照本發(fā)明實施例10的流量計的操作過程的方框圖。
圖27是表示按照實施例10的流量計的操作過程的流程圖。
圖28是表示按照本發(fā)明實施例11的流量計的操作過程的時序圖。
圖29是表示按照本發(fā)明實施例12的流量計的操作過程的時序圖。
圖30是表示實施例12的流量計的操作過程的時序圖。
圖31是表示實施例12的流量計的操作過程的另一時序圖。
圖32是表示按照本發(fā)明實施例13的流量計的操作過程的時序圖。
圖33是表示按照本發(fā)明實施例14的流量計的操作過程的時序圖。
圖34是表示本發(fā)明實施例15的流量計的操作過程的流程圖。
圖35是表示本發(fā)明實施例16的流量計的操作過程的流程圖。
圖36是表示本發(fā)明實施例17的流量計的操作過程的流程圖。
圖37是表示本發(fā)明實施例18的流量計的操作過程的流程圖。
圖38是表示本發(fā)明實施例19的流量計的操作過程的流程圖。
圖39是表示本發(fā)明實施例20的流量計的操作過程的流程圖。
圖40是表示本發(fā)明實施例21的流量計的操作過程的流程圖。
圖41是表示按照本發(fā)明實施例22的流量計的操作過程的方框圖。
圖42是表示按照本發(fā)明實施例23的流量計的操作過程的方框圖。
圖43是表示按照實施例23的流量計的操作過程的流程圖。
圖44是表示實施例23的流量計的數(shù)字濾波處理的流程圖。
圖45是表示實施例23的流量計的操作過程的濾波特性圖。
圖46是表示本發(fā)明實施例24的流量計的操作過程的流程圖。
圖47是表示本發(fā)明實施例25的流量計的操作過程的流程圖。
圖48是表示本發(fā)明實施例26的流量計的操作過程的流程圖。
圖49是表示本發(fā)明實施例27的流量計的操作過程的流程圖。
圖50是表示本發(fā)明實施例28的流量計的操作過程的流程圖。
圖51是表示按照本發(fā)明實施例29的流量計的方框圖。
圖52是表示按照本發(fā)明實施例30的流量計的方框圖。
圖53是實施例30的流量計的周期性變化裝置的方框圖。
圖54是表示實施例30的流量計的接收檢測時序的時序圖。
圖55是表示按照本發(fā)明實施例31的流量計的方框圖。
圖56是實施例31的流量計的周期性變化裝置的方框圖。
圖57A是本發(fā)明實施例32的流量計的周期性變化裝置的方框圖。
圖57B是表示實施例32的流量計的接收檢測時序的時序圖。
圖58是本發(fā)明實施例33的流量計的周期性變化裝置的方框圖。
圖59是本發(fā)明實施例34的流量計的周期性變化裝置的方框圖。
圖60是本發(fā)明實施例35的流量計的周期性變化裝置的方框圖。
圖61是表示按照本發(fā)明實施例36的流量計的方框圖。
圖62是表示按照本發(fā)明實施例36的第一計時器和第二計時器的操作過程的附圖。
圖63是表示按照本發(fā)明實施例37的流量計的方框圖。
圖64是表示常規(guī)流量計的方框圖。
圖65是表示另一常規(guī)流量計的方框圖。
圖66是又一常規(guī)流量計的方框圖。
圖67是表示又一常規(guī)流量計的操作過程的流程圖。
圖68是表示一常規(guī)流量計的方框圖。
完成本發(fā)明的最佳方式以下，將參照附圖對本發(fā)明的實施例進行描述。
(實施例1)圖1是表示按照本發(fā)明實施例1的流量計的方框圖。在圖1中，參考數(shù)字117是第一傳輸/接收裝置，該裝置配置在流路116中，并且通過將超聲波的傳輸用作流體中的狀態(tài)變化而作為傳輸/接收信號的傳輸/接收裝置。參考數(shù)字118是作為傳輸/接收裝置的第二傳輸/接收裝置。參考數(shù)字119是用于反復(fù)在第一傳輸/接收裝置117和第二傳輸/接收裝置118之間進行信號傳播的重復(fù)裝置。參考數(shù)字120是時間測定裝置，其用于測定在重復(fù)裝置119的重復(fù)過程中所傳播的超聲波的傳播時間。參考數(shù)字121是流率檢測裝置，其用于根據(jù)來自時間測定裝置120的值而檢測流率。參考數(shù)字122是次數(shù)改變裝置，其用于相繼改變預(yù)定的重復(fù)次數(shù)。另外，該流量計還包括經(jīng)過時間檢測裝置123，其用于檢測與重復(fù)單元119中重復(fù)傳播的傳播時間有關(guān)的中途(halfway)信息；頻率檢測裝置124，其用于根據(jù)來自經(jīng)過時間檢測裝置123的信息來檢測流率變化的頻率；以及次數(shù)改變裝置122，其用于改變設(shè)置，以便使測定時間基本上為頻率檢測裝置124所檢測的一個頻率周期的數(shù)倍。這里，數(shù)據(jù)保持裝置125中所儲存的數(shù)據(jù)保持傳輸/接收的一個傳播時間，該傳播時間已由經(jīng)過時間檢測裝置123得到。通過將數(shù)據(jù)保持裝置125所保存的數(shù)據(jù)與所測的傳播時間數(shù)據(jù)進行比較，頻率檢測裝置124檢測頻率。參考數(shù)字126是開關(guān)裝置，其用于在第一變換器117與第二變換器118之間切換傳輸/接收操作。參考數(shù)字127是用于傳輸超聲波信號的傳輸器。參考數(shù)字128是用于接收超聲波信號的接收器。
下面，參考附圖2-5描述該流量計的操作過程以及功能。如圖2所示，在本發(fā)明的流量計中，響應(yīng)一個重復(fù)啟動信號而開始測定。一個輸入信號被輸入第一變換器，并且第一變換器振動以傳輸超聲波。該超聲波被第二變換器接收。根據(jù)一個預(yù)定的時鐘數(shù)，時間測定裝置測定傳輸信號的傳播時間。附圖中的延遲時間是固定的等待時間，其用于等待聲波的衰減。在將延遲時間和傳播時間的計數(shù)值檢測為Ci以后，將一個輸入信號再次輸入第一變換器中，以便傳輸聲波，并且該聲波被第二變換器接收。將該測定重復(fù)進行預(yù)定次數(shù)。將第二變換器接收的計數(shù)Ci+1與前一計數(shù)Ci進行比較，以便檢測重復(fù)出現(xiàn)的流率變化頻率。例如，如圖3所示，比較流率變化點V5和V6，計數(shù)C5-C6之間的差值是一個負值。然而，比較流率變化點V6和V7，計數(shù)C6-C7之間的差值是一個正值。即，其符號反向。然后，當(dāng)計數(shù)值之間的差值Ci-Ci+1再次從負值變?yōu)檎禃r，按照圖4的流程圖中所示的過程為每次重復(fù)測定時間，借此檢測頻率。
圖4的流程圖表示頻率檢測的流程。具體地說，圖4表示，保持一個時間測定計數(shù)是為了與下一時間測定計數(shù)進行比較，借此檢測流率變化的改變。而且，如圖5所示，在每次流率測定之前執(zhí)行過程①和次數(shù)改變裝置。以這種方式，檢測頻率，并且在該周期中，重復(fù)執(zhí)行傳播時間的測定。結(jié)果，不受變化的影響就可測定流率，這是因為即使在流量發(fā)生變化時，通過以一個變化周期為時間間隔進行測定而使所測的流率平均化。當(dāng)不僅在一個周期內(nèi)而且在多個周期內(nèi)進行測定時，能夠以更可靠的方式高度準(zhǔn)確地進行流率測定。
業(yè)已描述了利用計數(shù)值之間的差值的符號反向來檢測頻率的方法。然而，也可通過檢測差值最大的點或通過檢測對最接近所保存計數(shù)值的計數(shù)值再次計數(shù)的點來實現(xiàn)頻率的檢測。另外，業(yè)已描述了利用與一個保存數(shù)據(jù)進行比較的檢測方法。然而，還可以通過如下方法檢測頻率即，通過使用利用多個保存數(shù)據(jù)的自動相關(guān)或頻率分析的方法，或者是通過如上所述得到多個保存數(shù)據(jù)之間的差值。
這樣，該流量計無需用于檢測流量變化的裝置，即，其結(jié)構(gòu)可以被簡化。在進行流率檢測之前，根據(jù)時間測定裝置的中途信息來檢測頻率，從而使用于重復(fù)測定的時間為一個變化頻率周期的數(shù)倍。因此，可以更可靠的方式高度準(zhǔn)確地進行流率測定。數(shù)據(jù)保持裝置保存和比較每一時刻的時間測定信息，借此可以在每一時機檢測頻率。另外，通過相繼改變重復(fù)次數(shù)，可以減小由流量變化的改變而導(dǎo)致的影響，結(jié)果，能夠執(zhí)行可靠的流率測定。再者，在進行流率測定之前，設(shè)置重復(fù)次數(shù)以使其為一個變化頻率周期的數(shù)倍。這樣，使流量的變化平均，并且其結(jié)果，能夠以可靠的方式高度準(zhǔn)確地進行流率測定。
(實施例2)圖6是表示按照本發(fā)明實施例2的流量計的操作過程的流程圖。實施例2不同于實施例1，其中實施例2的過程被結(jié)構(gòu)化，使得依據(jù)頻率檢測裝置得到的頻率而測定的重復(fù)次數(shù)被用于下一流率測定中。實施例2中的流量計的結(jié)構(gòu)與圖1中所示的相同。
如圖6所示，測定從第一變換器傳播的超聲波的傳播時間T1，同時將此時測定裝置的測定信息Ci儲存在數(shù)據(jù)保持裝置中。然后測定從第二變換器傳播的超聲波的傳播時間T2，并根據(jù)時間T1和T2計算流量速度和流率。然后，利用實施例1中所述的方法，根據(jù)所保存的時間測定信息Ci檢測流量變化的頻率，并且改變下一次測定的重復(fù)次數(shù)，以便在下一次測定中反映出所檢測的頻率。
以這種方式，所檢測的流量變化頻率可用于下一測定中，借此可以同時測定流率和頻率。如果只為了檢測變化頻率，則不必重復(fù)測定超聲波傳播，因此，可以減小電流消耗?？梢愿鶕?jù)變化頻率來設(shè)置重復(fù)次數(shù)，從而使該變化均化，且可以可靠的方式高度準(zhǔn)確地測定流率。
(實施例3)圖7是按照本發(fā)明實施例3的流量計的方框圖。實施例3與實施例1不同，其中實施例3的流量計包括流率變化識別裝置129，用于測定由流率檢測裝置121檢測的流率變化的幅度；以及次數(shù)改變裝置122，用于改變重復(fù)次數(shù)，使得由流率變化識別裝置129識別的流率變化減小，并使得流率變化識別裝置129利用流率的標(biāo)準(zhǔn)偏差來進行操作。
如圖8的流程圖所示，首先測定流率Qi。當(dāng)該流率等于或大于預(yù)定值Qm時(例如100升/小時)，重復(fù)次數(shù)保持不變。當(dāng)該流率低于預(yù)定值Qm時，根據(jù)所測流率Qi之前的n個數(shù)據(jù)(n pieces of data)得到標(biāo)準(zhǔn)偏差Hi。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)偏差Hi等于或大于預(yù)定值Hm(例如1升/小時)時，改變重復(fù)次數(shù)。此時，以一個預(yù)定值dK(例如兩次)從初始值K0開始變化(增大)重復(fù)次數(shù)。當(dāng)重復(fù)次數(shù)等于或大于預(yù)定次數(shù)Km時，重新將重復(fù)次數(shù)設(shè)定到初始值并且再從第一值開始變化。
以這種方式，只有當(dāng)所測流率低于預(yù)定流率時，才改變重復(fù)次數(shù)，借此當(dāng)流率較高時停止該過程，從而降低了耗電量。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)偏差等于或大于預(yù)定值時，改變重復(fù)次數(shù)，以便使流率變化變小，從而即使在流量發(fā)生變化時，也能夠以可靠的方式高度準(zhǔn)確地執(zhí)行流率測定。通過利用標(biāo)準(zhǔn)偏差來識別流率變化，能夠正確地檢測出變化。而且，以遞增的方式逐漸改變重復(fù)次數(shù)，借此可以確定所必需的重復(fù)次數(shù)，這是因為由少次可以檢查該重復(fù)數(shù)目。
如圖9所示，只有當(dāng)測定流率等于或小于預(yù)定流率，并且標(biāo)準(zhǔn)偏差等于或高于預(yù)定值時，才操作重復(fù)次數(shù)改變裝置，以便進一步限制執(zhí)行改變次數(shù)的操作的次數(shù)，據(jù)此，可以減小耗電量。
在上述方法中，以逐漸遞增的方式改變次數(shù)。然而，如果當(dāng)次數(shù)改變時標(biāo)準(zhǔn)偏差增大，則可以遞減地改變次數(shù)。在這種情形中，當(dāng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)偏差的變化來控制次數(shù)變化的方向，即增或減時，能夠以更可靠的方式進行測定。另外，當(dāng)以電池作為流量計的電源時，可以減小耗電量，據(jù)此，能夠長期使用流量計。
(實施例4)圖10是按照本發(fā)明實施例4的流量計的方框圖。實施例4不同于實施例1，其中實施例4的流量計包括異常識別裝置130和流率管理裝置131。在執(zhí)行作為預(yù)定過程的異常識別裝置130的操作過程中，以及在執(zhí)行流率管理裝置131的操作過程中操作次數(shù)改變裝置。
如圖11所示的流程圖中，在執(zhí)行異常識別裝置130的操作過程中，以及在執(zhí)行流率管理裝置131的操作過程中改變重復(fù)次數(shù)。只有當(dāng)必需時才改變重復(fù)次數(shù)，從而可以減小耗電量。也就是說，考慮到執(zhí)行異常識別的緊急性，應(yīng)該在短時間內(nèi)測定流率。在按照流量變化執(zhí)行的流率測定方法中，異常識別較慢。當(dāng)在執(zhí)行測定之前根據(jù)變化頻率改變重復(fù)次數(shù)時，可以實現(xiàn)在短時間內(nèi)進行測定。而且，為了管理下游側(cè)使用什么負載，而執(zhí)行流率管理。在短時間內(nèi)檢測并識別流率是必要的。類似于異常識別，在進行測定之前，為了符合變化頻率而改變重復(fù)次數(shù)，借此可以在短時間內(nèi)實現(xiàn)測定。
(實施例5)圖12是按照本發(fā)明實施例5的流量計的方框圖。實施例5不同于實施例1，其中傳輸/接收裝置利用熱量傳播來檢測流體狀態(tài)的變化。參考數(shù)字132代表用于發(fā)熱的加熱器，而參考數(shù)字133代表用于接收熱量的溫度傳感器。
也是在傳輸裝置和接收裝置都利用熱量的情況下，可以根據(jù)熱量傳播時間的變化來檢測變化頻率，因此可以簡化結(jié)構(gòu)。而且，可以改變進行重復(fù)測定的次數(shù)。當(dāng)重復(fù)測定次數(shù)為一個變化頻率周期的數(shù)倍時，可以可靠的方式高度準(zhǔn)確地進行流率測定。另外，依據(jù)流量變化的改變來改變相繼重復(fù)的次數(shù)，并且迅速降低變化的影響，從而能夠以可靠的方式進行流率測定。再者，進行流率測定之前，立即將重復(fù)次數(shù)設(shè)置成一個變化頻率周期的數(shù)倍，據(jù)此，流量的變化被均化，從而可以可靠的方式高度準(zhǔn)確地進行流率的測定。
(實施例6)圖13是按照本發(fā)明實施例6的流量計的方框圖。在圖13中，參考數(shù)字223代表第一壓電變換器，其是位于流路224中并利用作為流體狀態(tài)變化的超聲波執(zhí)行傳輸/接收的傳輸/接收裝置的第一振動裝置。參考數(shù)字225代表第二壓電變換器，其是傳輸/接收裝置執(zhí)行超聲波傳輸/接收的傳輸/接收裝置的第二振動裝置。參考數(shù)字226代表一個開關(guān)(切換裝置)，其用于切換第一壓電變換器和第二壓電變換器的傳輸/接收操作。參考數(shù)字227代表時間測定裝置，其利用聲音環(huán)繞方法測定超聲波在第一壓電變換器223和第二壓電變換器225之間重復(fù)傳輸/接收的傳播時間。參考數(shù)字228代表流率檢測裝置，其根據(jù)時間測定裝置測得的值檢測流率。參考數(shù)字229代表變化檢測裝置，其通過利用第一壓電變換器223和第二壓電變換器225來測定流路中的壓力變化。參考數(shù)字230代表測定控制裝置，其用于同步于變化檢測裝置檢測出壓力變化的時刻開始測定。
測定控制裝置230執(zhí)行測定控制，以便在變化檢測裝置229的輸出信號上升沿開始測定第一測定時間T1，而在變化檢測裝置229的輸出信號下降沿開始測定第二測定時間T2。測定控制裝置230執(zhí)行測定開始控制，以便對于下一測定來說，在變化檢測裝置的輸出信號下降沿進行第一測定時間T1的測定，而在變化檢測裝置的輸出信號上升沿開始第二測定時間T2的測定。流率測定裝置228在交替改變測定開始的同時，通過連續(xù)平均第一流率和第二流率來計算流率，其中第一流率是利用在前的第一測定時間T1和第二測定時間T2而得到的，第二流率是利用在后的第一測定時間T1和第二測定時間T2而得到的。參考數(shù)字231代表作為選擇裝置的選擇開關(guān)，其用于在利用第二壓電變換器的超聲波傳輸/接收操作與壓力變化檢測操作之間進行切換。參考數(shù)字232代表超聲波的傳輸器。參考數(shù)字233代表超聲波的接收器。參考數(shù)字234代表用于執(zhí)行聲音環(huán)繞測定的重復(fù)裝置。參考數(shù)字235代表操作檢查裝置，其用于檢查第一壓電變換器和第二壓電變換器的操作。
下面，參照圖14-19描述流量計的操作和功能。在具有圖14所示結(jié)構(gòu)的流路中，超聲波從第一壓電變換器223到第二壓電變換器225的傳播時間T1為T1＝L/(C+Vcosθ)。超聲波從第二壓電變換器225到第一壓電變換器223的傳播時間T2為T2＝L/(C-Vcosθ)。這里，V代表流路中的流體速度，C代表聲速，而θ代表傾斜角度。利用T1和T2的倒數(shù)之差，由T1和T2得到流速度V，參見下式1/T1-1/T2＝2Vcosθ/LV＝(L/2cosθ)·(1/T1-1/T2)如果流路中具有壓力變化，則按照壓力變化來改變流速度。這樣，如下表示T1和T2T1＝L/(C+Vcosθ+u·sin(2πft))T2＝L/(C-Vcosθ-u·sin(2πft+ψ))其中f代表變化頻率，u代表變化流速度，而ψ代表T1測定的初始時間與T2測定的初始時間的差值(相差)。如下表示T1和T2的倒數(shù)差1/T1-1/T2＝(2Vcosθ+u·(sin(2πft)+sin(2πft+ψ)))/L當(dāng)ψ＝π時，sin(2πft+ψ)＝-sin(2πft)。即，變化的影響可消除。這樣，V＝(L/2cosθ)·(1/T1-1/T2)。
即，當(dāng)具有變化時可以測定流速度V，而流率的測定可以考慮到流路的截面積。在以上的例子中，已經(jīng)描述了根據(jù)一個傳輸/接收操作的測定。然而，在利用聲音環(huán)繞的方法獲得累計時間的情形中(其中利用重復(fù)裝置234重復(fù)測定傳播時間)，如以下表達式所示，可以相似地表示T1和T2T1＝∑[L/(C+Vcosθ+u·sin(2πfti))]＝∑L/(∑(C+Vcosθ)+∑(u·sin(2πfti)))T2＝∑[L/(C-Vcosθ-u·sin(2πfti+ψ))]＝∑L/(∑(C+Vcosθ)+∑(u·sin(2πfti+ψ)))其中，i代表聲音環(huán)繞的次數(shù)，而∑代表從i＝1至N的積分。聲音環(huán)繞方法是一種重復(fù)超聲波的傳輸/接收的方法，借此得到較長的總傳播時間，因此增大了測定的準(zhǔn)確度。這里，省略了聲音環(huán)繞方法的詳細測定過程。
由T1和T2的倒數(shù)差可以得到以下表達式1/T1-1/T2＝(∑[2Vcosθ]+∑(u·(sin(2πft))+∑[u·sin(2πft+ψ))])/∑L當(dāng)ψ＝π時，sin(2πft+ψ)＝-sin(2πft)。即，當(dāng)利用聲音環(huán)繞方法時可消除變化的影響。于是，V＝(L/2cosθ)·(1/T1-1/T2)即，當(dāng)具有變化時可以測定流速度V，而流率的測定可以考慮到流路的截面積。
當(dāng)時間差ψ是π時，參照圖15來描述開始計時。通過用比較器比較和檢測壓力變化的交替分量的零交點，可以獲得變化檢測裝置229的輸出信號。即，在變化檢測裝置的輸出信號的上升沿開始T1的測定，并針對聲音環(huán)繞的預(yù)定次數(shù)測定累計時間T1。另一方面，在變化檢測裝置229的輸出信號的下降沿開始T2的測定，并針對聲音環(huán)繞的相同預(yù)定次數(shù)測定累計時間T2。如圖15所示，在壓力波形的A、B和C區(qū)域測定T1。在F、G和H區(qū)域測定T2，這些區(qū)域的振幅與A、B和C區(qū)域的振幅反相。這樣，可消除壓力的變化。
當(dāng)壓力變化顯示正-負(峰-峰)對稱波形時(如圖15所示)，可通過對每個T1和T2的單一測定操作，來抵銷這個變化。然而，當(dāng)壓力變化顯示正-負(峰-峰)不對稱波形時(如圖16所示)，可通過適當(dāng)改變測定開始的時間來抵銷這個變化。即，在變化檢測裝置229的輸出信號的上升沿開始T1的測定，并測定預(yù)定聲音環(huán)繞次數(shù)的累計時間T1。另一方面，在變化檢測裝置229的輸出信號的下降沿開始T2的測定，并測定聲音環(huán)繞的相同預(yù)定次數(shù)的累計時間T2。然后，在下一測定周期內(nèi)，在變化檢測裝置的輸出信號的下降沿開始T1的測定，并為聲音環(huán)繞的預(yù)定次數(shù)測定累計時間T1。另一方面，在變化檢測裝置229的輸出信號的上升沿開始T2的測定，而為聲音環(huán)繞的相同預(yù)定次數(shù)測定累計時間T2。參照圖16，在第一測定周期內(nèi)，在A、B和C區(qū)測定T1，在F、G和H區(qū)測定T2。在第一測定周期之后，在C和F區(qū)之間的所測值的差C-(-F)被當(dāng)成誤差，這是因為C和F區(qū)的波形不同。在第二測定周期內(nèi)，在具有相反波形的H、I和J區(qū)內(nèi)測定T1，在K、L和M區(qū)內(nèi)測定T2。在第二測定周期之后，在J和M區(qū)之間的所測值的差也被當(dāng)成誤差，這是因為J和M區(qū)的波形不同。在第二測定周期內(nèi)，對從M區(qū)的上游(upstream)側(cè)傳輸來的超聲波進行測定，而對從J區(qū)的下游(downstream)側(cè)傳輸來的超聲波也進行測定。這樣，所測值的信號被反向了。結(jié)果，在J和M區(qū)之間的所測值的差(-J-M)被當(dāng)成誤差。于是，如果考慮到C＝M及F＝J，則當(dāng)C-(-F)和(-J-M)相加并平均時，操作結(jié)果為零。即，壓力變化被抵銷了。顯然，當(dāng)在每次測定中交替改變超聲波的傳輸方向時，可用恒定的時序來開始測定。在以上例子中，業(yè)已描述了兩個測定周期的測定。然而，當(dāng)壓力變化的波形不對稱并且比較復(fù)雜時，在根據(jù)波形的周期性連續(xù)改變開始測定的時間的同時，重復(fù)進行測定，借此使測定值均化，據(jù)此，能夠?qū)⒄`差降至最小值。
下面，參照圖17和18的流程圖描述測定的流程。在第一步驟，測定變化檢測裝置的信號是否在上升沿。當(dāng)沒有檢測到上升沿時，重復(fù)測定，直至達到變化檢測裝置229的輸出信號的上升沿為止。如果預(yù)定時間周期以后仍沒有出現(xiàn)上升沿，則利用檢測消除裝置中斷上升沿的檢測。然后，進行第一測定時間T1和第二測定時間T2的測定。當(dāng)檢測到上升沿時，測定第一測定時間T1。然后，確定變化檢測裝置229的信號是否在下降沿。當(dāng)檢測到下降沿時，進行第二測定時間T2的測定。如果在預(yù)定時間周期之后仍然沒有出現(xiàn)下降沿，則利用檢測消除裝置中斷下降沿的檢測，并確定沒有壓力變化。然后，進行第二測定時間T2的測定。根據(jù)第一測定時間T1和第二測定時間T2，計算流率Q(i)。
在下一測定周期內(nèi)，如圖18所示，以下降沿檢測開始處理過程。執(zhí)行下降沿檢測步驟之后，測定第一測定時間T1。此后，在執(zhí)行上升沿檢測步驟之后，測定第二測定時間T2。根據(jù)第一測定時間T1和第二測定時間T2，計算流率Q(j+1)。在改變測定開始時間的同時，重復(fù)測定，并測定和連續(xù)平均第一流率Q(j)和第二流率Q(j+1)，借此計算流率Q。這樣，測定值被均化，從而從原則上消除了誤差。
由于利用第二壓電變換器225可以測定流路中的壓力變化，因此需要提供一個壓力傳感器。這樣，可以減小流量計的尺寸，并且可以簡化流路的結(jié)構(gòu)。另外，即使在壓力發(fā)生變化時，也能夠以可靠的方式高度準(zhǔn)確地即時測定流率。當(dāng)壓力變化的改變被反向時，執(zhí)行測定，借此壓力變化和測定計時的相位可以平移。這樣，可以偏移由于壓力變化而導(dǎo)致的測定誤差。而且，在每次測定中，進行測定的計時在正點和負點之間交替變化，從而即使當(dāng)壓力變化在高壓側(cè)和低壓側(cè)之間不對稱時，也能夠偏移壓力變化的影響。而且，依據(jù)聲音環(huán)繞方法重復(fù)進行測定，借此在單個測定周期內(nèi)平均測定值。因此，能夠以可靠的方式進行流率測定。另外，利用選擇裝置，可以選擇第一和第二振動裝置中的至少一個裝置并用于壓力檢測。這樣，可以實現(xiàn)流率測定和壓力測定。在壓力變化為零附近的點處檢測變化，借此可以正確地掌握變化頻率，并可偏移流率。即使在沒有變化時，也可以在預(yù)定時間自動測定流率。壓電變換器與振動檢測裝置一起使用。因此，超聲波在用于傳輸/接收的同時，還可用于檢測壓力變化。而且，無需確保一個用于安裝專用于壓力檢測的壓力檢測裝置的地方，并且能夠減小導(dǎo)致流體泄漏的部件數(shù)目。
應(yīng)該注意的是，即使在利用專用于壓力檢測的壓力檢測裝置進行壓力變化檢測時(在該實施例中已經(jīng)描述過該檢測)，也可以得到相同的功能效果。已描述過位于下游側(cè)的第二壓電變換器被用于壓力檢測的例子。然而，即使在配置在上游側(cè)的第一壓電變換器用于壓力檢測時，也能夠得到相同的效果。而且，即使如圖19所示，在上游側(cè)的第一壓電變換器和下游側(cè)的第二壓電變換器交替用于壓力檢測時，也能夠得到相同的效果。另外，通過交替使用壓電變換器，可以檢查每個壓電變換器的操作狀態(tài)。即，當(dāng)變化檢測裝置檢測來自這兩個壓電變換器的相同信號頻率時，可以確定這兩個壓電變換器在正常工作。
在上述例子中，該流量計是為了一般目的的測定裝置。然而，當(dāng)本發(fā)明的流量計被用于氣量計中時，該流量計可以配置在出現(xiàn)波動的管道中，例如使用汽機熱泵的管道系統(tǒng)。而且，已經(jīng)結(jié)合壓力變化描述了該實施例。然而，顯然對于流率變化，也能夠獲得相同的效果。
(實施例7)圖20是表示按照本發(fā)明實施例7的流量計的操作過程的時序圖。實施例7不同于實施例6，其中實施例7的流量計包括重復(fù)裝置234，其用于在數(shù)倍于一個變化頻率周期的時間段內(nèi)多次根據(jù)聲音環(huán)繞方法進行信號的傳輸/接收。實施例7的流量計的結(jié)構(gòu)如圖13所示。
在圖21所示的例子中，以預(yù)定時間段(例如2秒)為區(qū)間開始測定。當(dāng)達到預(yù)定時間時，利用變化檢測裝置229測定和檢測變化頻率。然后，設(shè)置聲音環(huán)繞過程的次數(shù)，以便基本上符合變化頻率。例如，通過用聲速除以壓電變換器之間的距離，可以計算一個傳播所花費的時間，其中壓電變換器傳輸/接收超聲波。通過用所計算出的一次傳播所花費的時間除以所測的頻率，可以計算所需的聲音環(huán)繞過程的次數(shù)。在聲音環(huán)繞過程的次數(shù)的基礎(chǔ)上重復(fù)流率的測定。在圖21的步驟⑦，執(zhí)行圖17的過程⑦。
以這種方式，改變聲音環(huán)繞過程的次數(shù)，以便符合變化頻率，借此可以測定變化頻率的一個周期。因此，壓力變化被均化，并且可以可靠的方式測定流率。在壓力同步的同時進行該測定并且聲音環(huán)繞過程的次數(shù)與數(shù)倍的聲音環(huán)繞過程周期相符，借此可以更加可靠的方式進行流率測定。而且，由于利用壓電變換器的信號可以檢測壓力同步，因此能夠得到同步效果，即，可以檢測變化頻率，并且以可靠的方式進行流率測定。
在圖20中，已經(jīng)描述了對兩個周期的測定。然而，當(dāng)傳播距離較短時，為了增加測定的準(zhǔn)確度，需要進行比預(yù)定次數(shù)多的聲音環(huán)繞(sing-around)過程。因此，當(dāng)從變化頻率得到的聲音環(huán)繞過程次數(shù)小于預(yù)定次數(shù)時，確定聲音環(huán)繞過程的次數(shù)，以使其數(shù)倍于變化頻率。
(實施例8)圖22是表示按照本發(fā)明實施例8的流量計的操作過程的時序圖。實施例8不同于實施例6，其中實施例8的流量計包括重復(fù)裝置234，其用于進行被傳輸/接收的超聲波的測定，以便當(dāng)變化檢測裝置229的輸出進行預(yù)定變化時(例如當(dāng)輸出信號下降時)，開始進行被傳輸/接收的超聲波的測定，并重復(fù)聲音環(huán)繞過程，直到變化檢測裝置的輸出進行預(yù)定變化時(例如當(dāng)輸出信號下降時)。實施例8的流量計具有圖13所示的結(jié)構(gòu)。
如圖23所示，在測定開始時檢測變化檢測信號的上升沿，并開始聲音環(huán)繞過程。然后，當(dāng)變化檢測信號再次上升時，停止聲音環(huán)繞過程，并測定第一測定時間T1。接著，在測定開始時檢測變化檢測信號的下降沿，并開始聲音環(huán)繞過程。然后，當(dāng)變化檢測信號再次下降時，停止聲音環(huán)繞過程，并測定第二測定時間T2。根據(jù)測定時間T1和T2，計算流率。
以這種方式，測定的開始和停止都與壓力變化的頻率相符合，因此，可以根據(jù)變化頻率進行測定。這樣，壓力變化被平均，并以可靠的方式測定流率。
(實施例9)圖24表示的是按照本發(fā)明實施例9的流量計的結(jié)構(gòu)。實施例9不同于實施例6，其中實施例9的流量計包括二位計數(shù)裝置236，其用于對變化檢測裝置229的輸出信號的變化進行計數(shù)；以及流率檢測裝置228，在該裝置中進行測定，以便使計數(shù)裝置236的計數(shù)值在第一時間測定和第二時間測定之間不同，并且只有當(dāng)二位的所有組合都達到相同的次數(shù)時，才進行流率測定。該測定的時序圖如圖25所示。
如圖25所示，當(dāng)以兩個周期為單位重復(fù)變化時，例如，在計數(shù)裝置的輸出為(1，0)并且變化檢測裝置的輸出信號位于上升沿時開始T1的測定。在變化檢測裝置的后續(xù)下降沿開始T2的測定。這種測定在理論上可以表示成Q(i)＝(A-B+C)-(-B+C-D)＝A+D。在下一測定周期內(nèi)，在計數(shù)裝置的輸出為(1，1)并且變化檢測裝置的輸出信號處于下降沿時開始T1的測定。在變化檢測裝置的后續(xù)上升沿開始T2的測定。這種測定在理論上可以表示成Q(i+1)＝(-B+C-D)-(C-D+A)＝-A-B。后續(xù)的測定在理論上可以表示成Q(i+2)＝(C-D+A)-(-D+A-B)＝C+B；以及Q(i+3)＝(-D+A-B)-(A-B+C)＝-C-D。這樣，Q(i)+Q(i+1)+Q(i+2)+Q(i+3)＝0。即，壓力的變化被消除了。
在上述例子中，已經(jīng)描述了四個測定周期的測定。然而，當(dāng)壓力變化的波形不對稱并復(fù)雜時，在依據(jù)波形的周期性連續(xù)改變開始測定的時間的同時，重復(fù)進行測定，借此均化所測值，以將誤差減到最小值。由于可以在所有變化時刻執(zhí)行測定，從而實現(xiàn)了所測值的平均化，并且可以可靠的方式測定流率。
(實施例10)圖26表示的是按照本發(fā)明實施例10的流量計的結(jié)構(gòu)。實施例10不同于實施例6，其中實施例10的流量計包括頻率檢測裝置237，其用于檢測變化檢測裝置229的信號頻率；以及測定控制裝置230，其用于只在由頻率檢測裝置237所檢測的頻率等于預(yù)定頻率時，才開始測定。
如圖27所示，只有當(dāng)變化檢測裝置229的信號等于預(yù)定頻率Tm時，才開始測定。利用這種結(jié)構(gòu)，即使當(dāng)頻率發(fā)生變化時，也能夠在預(yù)定變化頻率進行測定。即使利用圖25所示的波形，只要檢測到頻率，就可以只為特定壓力變化測定流率。這樣，即使在壓力變化頻率不同時，也可以可靠的方式在短時間內(nèi)測定流率。以一個時間間隔(例如2毫秒)檢測流率，借此使測定賦予彈性，從而無需中斷，可以連續(xù)測定。
(實施例11)圖28表示的是按照本發(fā)明實施例11的流量計的結(jié)構(gòu)。實施例11不同于實施例6，其傳輸/接收裝置利用熱傳播來檢測流體的狀態(tài)變化。參考數(shù)字238代表用于發(fā)熱的加熱器，參考數(shù)字239代表用于接收熱量的第一溫度傳感器，而參考數(shù)字240代表用于接收熱量的第二溫度傳感器。第二溫度傳感器240本身發(fā)熱并根據(jù)自身的電阻值變化來檢測流體的狀態(tài)變化。
當(dāng)然，第二溫度傳感器也被用作熱傳輸/接收裝置，借此可以檢測流體的狀態(tài)變化即流速的變化或壓力變化。而且，與檢測到的變化同步地進行一個測定周期的測定。因此，可以用與以前實施例所述的類似可靠方式高度準(zhǔn)確地進行類似測定。
(實施例12)圖29是按照本發(fā)明實施例12的流量計的方框圖。在圖29中，參考數(shù)字323代表第一壓電變換器，它是配置在流路324中并利用超聲波作為流體狀態(tài)變化執(zhí)行傳輸/接收的傳輸/接收裝置的第一振動裝置。參考數(shù)字325代表第二壓電變換器，它是執(zhí)行超聲波的傳輸/接收的傳輸/接收裝置的第二振動裝置。參考數(shù)字326代表一個開關(guān)(切換裝置)，其用于切換第一壓電變換器和第二壓電變換器的傳輸/接收操作。參考數(shù)字327代表時間測定裝置，其用于測定超聲波在第一壓電變換器323和第二壓電變換器325之間重復(fù)傳輸/接收的傳播時間。參考數(shù)字328代表流率檢測裝置，其用于根據(jù)時間測定裝置所測的值來檢測流率。參考數(shù)字329代表壓力變化檢測器，其用作用于檢測流路324中的壓力變化的變化檢測裝置。參考數(shù)字330代表同步脈沖輸出裝置，其用作將壓力變化檢測器329的壓力信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的變化檢測裝置。參考數(shù)字331代表測定控制裝置，其用于控制測定，以便與變化檢測裝置檢測的壓力變化時刻同步。參考數(shù)字332代表用于超聲波信號的傳輸/接收裝置的傳輸器。參考數(shù)字333代表一個用作超聲波信號的傳輸/接收裝置的接收器。參考數(shù)字334代表用于重復(fù)超聲波的傳輸/接收的重復(fù)裝置。參考數(shù)字335代表用于監(jiān)測測定控制裝置異常的測定監(jiān)測裝置。
下面，參照圖14、30和31描述流量計的操作和功能。在具有圖14所示結(jié)構(gòu)的流路中，超聲波從第一壓電變換器323到第二壓電變換器325的傳播時間T1為T1＝L/(C+Vcosθ)。超聲波從第二壓電變換器325到第一壓電變換器323的傳播時間T2為T2＝L/(C-Vcosθ)。這里，V代表流路中的流速度，C代表聲速，而θ代表傾斜角度。利用T1和T2的倒數(shù)差，通過變換以上表達式，根據(jù)T1和T2可以得到流速度V，參見下式V＝(L/2cosθ)·(1/T1-1/T2)如果流路中具有壓力變化，則根據(jù)壓力變化來改變流速度。這樣，如下表示T1和T2T1＝L/(C+Vcosθ+u·sin(2πft))T2＝L/(C-Vcosθ-u·sin(2πft+ψ))其中f代表壓力的變化頻率，u代表變化的流速度，而ψ代表T1測定的初始時間與T2測定的初始時間的差值(相差)。如下表示T1和T2的倒數(shù)差1/T1-1/T2＝(2Vcosθ+u·(sin(2πft)+sin(2πft+ψ)))/L當(dāng)ψ＝π時，sin(2πft+ψ)＝-sin(2πft)。即，變化的影響可消除。這樣，V＝(L/2cosθ)·(1/T1-1/T2)即，當(dāng)具有變化時可以測定流速度V，而流率的測定可以考慮到流路的截面積。這樣，當(dāng)ψ＝π時，在檢測壓力變化的同時測定了流率的測定控制裝置能以可靠的方式高度準(zhǔn)確地測定流率，而不受壓力變換的影響。在以上的例子中，已經(jīng)描述了根據(jù)單一傳輸/接收操作的測定。然而，顯而易見的是，在利用一種方法得到累計時間的情形中(在該方法中利用重復(fù)裝置234重復(fù)測定傳播時間)，也能夠類似地獲得流率。
如圖30所示，當(dāng)?shù)筋A(yù)定時間時(例如每2秒)，測定控制裝置331輸出測定啟動信號，并且等待同步脈沖輸出裝置的輸出信號變化，該變化的閾值是壓力變化穿過零的點。其次，當(dāng)同步脈沖輸出裝置330的輸出信號的下降信號作為第一輸出信號輸出時，開始第一測定時間T1的測定，并重復(fù)傳播時間的測定，直到同步脈沖輸出裝置330的輸出信號的上升信號作為第二輸出信號輸出為止。在下一測定周期內(nèi)，當(dāng)同步脈沖輸出裝置330的輸出信號的上升信號作為第一輸出信號輸出時，開始第一測定時間T1的測定，并重復(fù)傳播時間的測定，直到同步脈沖輸出裝置330的輸出信號的下降信號作為第二輸出信號輸出為止。然后，利用流率檢測裝置328將時間測定裝置327得到的測定時間T1和T2轉(zhuǎn)變成流率，并完成流率的測定。
如圖31所示，當(dāng)?shù)筋A(yù)定時間時，測定控制裝置331輸出測定啟動信號。然而，當(dāng)預(yù)定時間段之后，同步脈沖輸出裝置330的輸出信號沒有發(fā)生變化時，測定控制裝置331自動輸出測定啟動信號，并按照預(yù)定重復(fù)次數(shù)(例如256次)進行測定。例如，在以2秒鐘間隔進行測定并且壓力變化在10Hz-20Hz范圍內(nèi)的情形中，將作為等待時間的預(yù)定時間段設(shè)定在0.1秒-2秒的范圍內(nèi)。然而，在這種情形中，優(yōu)選的是，選擇1秒作為最佳值。而且，將預(yù)定重復(fù)次數(shù)設(shè)定在2次-512次的范圍內(nèi)。然而，在這種情形中，優(yōu)選的是，按照壓力變化頻率選擇一個最佳值。
這樣，即使在測定啟動信號輸出之后沒有出現(xiàn)壓力變化時，預(yù)定時間段后也能開始測定，借此當(dāng)需要進行流率測定時可以保證執(zhí)行流率的測定。例如，在氣量計的流量計中，當(dāng)發(fā)生地震時測定是否有氣流。即使在地震發(fā)生時流量計等待壓力變化出現(xiàn)、由于壓力變化異常不能得到同步脈沖輸出信號的時候，也能夠自動進行流率測定，因此可以克服任何異常。
在以上的例子中，已經(jīng)描述了作為流路中的壓力變化的變化。然而，顯而易見的是，即使在流速度變化時，也能夠利用流速度變化檢測裝置得到相同的效果。
(實施例13)
圖32是表示按照本發(fā)明實施例13的流量計的操作過程的時序圖。實施例13不同于實施例12，其中實施例13的流量計包括測定監(jiān)測裝置335，其中當(dāng)來自測定控制裝置331的指令發(fā)布之后在預(yù)定時間段之內(nèi)沒有發(fā)布啟動信號時，直到來自測定控制裝置的下一指令發(fā)布之前，不進行測定。實施例13的結(jié)構(gòu)如圖29所示。
如圖32所示，當(dāng)?shù)筋A(yù)定測定時間時，測定控制裝置331輸出測定啟動信號。然而，當(dāng)?shù)却A(yù)定時間段的這樣一個變化之后，同步脈沖輸出裝置的輸出信號沒有發(fā)生變化時，測定監(jiān)測裝置335指導(dǎo)測定控制裝置331停止等待同步脈沖信號的變化。測定控制裝置331等待下一測定時間(例如2秒鐘后)。這里，如果以2秒鐘間隔進行測定，并且壓力變化在10Hz-20Hz的范圍內(nèi)，則作為等待時間的預(yù)定時間段可以設(shè)定在0.1秒-2秒的范圍內(nèi)。然而，在這種情形中，優(yōu)選的是，選擇1秒作為最佳值。
如上所述，當(dāng)測定啟動信號發(fā)布以后沒有出現(xiàn)壓力變化時，預(yù)定時間段流逝之后停止等待變化，并且不進行流率測定，借此可以避免準(zhǔn)確度低的流率測定。在圖32中，示出了測定第一傳播時間T1的時間。然而，如果當(dāng)測定第二傳播時間T2時沒有出現(xiàn)同步脈沖，則測定T1的時間與測定T2的時間之間的間隔變得相當(dāng)長，據(jù)此，測定的準(zhǔn)確度減小了。這種準(zhǔn)確度減小的測定能夠避免。而且，由于在發(fā)布下一測定指令之前測定操作一直暫停，因此避免了不必要的測定，并且可以減小耗電量。例如，在用于控制安全功能的微機由電池驅(qū)動的氣量計中，耗電量降低了，據(jù)此，能夠獲得較長的壽命。
(實施例14)圖33是表示按照本發(fā)明實施例14的流量計的操作過程的時序圖。實施例14不同于實施例12，其中實施例14的流量計包括測定監(jiān)測裝置335，其中當(dāng)在啟動信號發(fā)布之后的一段預(yù)定時間段內(nèi)沒有發(fā)布結(jié)束信號時，可結(jié)束超聲波的接收，并再次輸出啟動信號。實施例14的流量計的結(jié)構(gòu)如圖29所示。
如圖33所示，當(dāng)?shù)筋A(yù)定測定時間時，測定控制裝置331輸出測定啟動信號，并在同步脈沖輸出裝置的輸出信號下降沿據(jù)此第一輸出信號，以便開始測定。其次，當(dāng)一段預(yù)定時間之后，同步脈沖輸出裝置的輸出信號的第二輸出信號(下降沿)沒有出現(xiàn)時，等待同步脈沖信號結(jié)束，并再次輸出測定的啟動信號。這里，如果以2秒鐘間隔進行測定，并且壓力變化在10Hz-20Hz的范圍內(nèi)，則作為等待時間的預(yù)定時間段可以設(shè)定在0.1秒-2秒的范圍內(nèi)。然而，在這種情形中，優(yōu)選的是，選擇1秒作為最佳值。選擇1秒鐘，即使再次進行測定(重新測定)，也能夠在2秒鐘之后下一測定時間達到之前完成測定。如果重新測定過程中沒有出現(xiàn)第二輸出信號，那么操作就等待下一測定時間的到來。
如上所述，當(dāng)測定開始以后沒有出現(xiàn)壓力變化時，預(yù)定時間段之后停止等待變化，并且不進行流率測定，借此可以避免不準(zhǔn)確的流率測定。而且，由于重新測定，可以避免某一周期測定數(shù)據(jù)的缺乏，并且可以順利地進行測定過程例如平均化，借此能夠改進所測流率值的準(zhǔn)確性。另外，沒有關(guān)于測定結(jié)束的指令，時間測定裝置會進行錯誤的測定，并且測定的準(zhǔn)確度下降了?？梢员苊膺@種準(zhǔn)確度低的測定。而且，強制結(jié)束測定，借此由于等待結(jié)束指令而不會停止測定過程。這樣，該過程可進行到后一步驟。因此，可以可靠的方式進行測定操作。
(實施例15)圖34是表示按照本發(fā)明實施例15的流量計的操作過程的流程圖。實施例15不同于實施例12，其中實施例15的流量計包括測定監(jiān)測裝置335，其中當(dāng)啟動信號發(fā)布之后的預(yù)定時間段T之內(nèi)沒有發(fā)布結(jié)束信號時，結(jié)束超聲波的接收，并放棄所測的數(shù)據(jù)。實施例15的流量計的結(jié)構(gòu)如圖29所示。
如圖34所示，在輸出信號輸出之后，當(dāng)經(jīng)過預(yù)定時間T(例如0.5秒)之后表示一個周期結(jié)束的第二輸出信號還沒有發(fā)布時，結(jié)束重復(fù)超聲波的傳輸/接收，并且放棄以前測定的數(shù)據(jù)。然后，在暫停一個預(yù)定時間段之后，重新開始測定。
如上所述，當(dāng)測定沒有成功時，放棄所測數(shù)據(jù)，借此可以只利用高度準(zhǔn)確測定的數(shù)據(jù)，并以可靠的方式進行測定操作。另外，無需儲存所測數(shù)據(jù)，據(jù)此，可以降低測定的耗電量。而且，通過監(jiān)測預(yù)定時間T是否比一個周期性測定循環(huán)(例如2秒)長，可以進行測定，以便測定時間不互相重疊。即使當(dāng)由于溫度變化而導(dǎo)致超聲波的傳播時間不同時，也可以通過控制相同的預(yù)定時間T管理測定操作。
(實施例16)圖35是表示按照本發(fā)明實施例16的流量計的操作過程的流程圖。實施例16不同于實施例12，其中實施例16的流量計包括測定監(jiān)測裝置335，其中當(dāng)重復(fù)次數(shù)等于或大于預(yù)定次數(shù)N1時，結(jié)束超聲波的接收，并放棄所測數(shù)據(jù)。實施例16的流量計的結(jié)構(gòu)如圖29所示。
如圖35所示，當(dāng)?shù)谝惠敵鲂盘栞敵龊螅绻暡ǖ膫鬏?接收重復(fù)預(yù)定次數(shù)N1(例如512次)或更多次時，沒有發(fā)布表示一個周期結(jié)束的第二輸出信號，那么結(jié)束重復(fù)超聲波的傳輸/接收，并放棄以前測定的數(shù)據(jù)。然后，在暫停一個預(yù)定時間段之后，重新開始測定。
如上所述，當(dāng)測定不成功時，放棄所測數(shù)據(jù)，借此可以只利用高度準(zhǔn)確測定的數(shù)據(jù)，并以可靠的方式進行測定操作。另外，無需儲存所測數(shù)據(jù)，據(jù)此，可以降低測定的耗電量。而且，即使當(dāng)由于溫度變化而導(dǎo)致超聲波的傳播時間不同時，也可以通過控制重復(fù)次數(shù)單獨進行傳播時間的測定，直到重復(fù)次數(shù)的限度為止。
(實施例17)圖36是表示按照本發(fā)明實施例17的流量計的操作過程的流程圖。實施例17不同于實施例12，其中實施例17的流量計包括測定監(jiān)測裝置335，其中當(dāng)重復(fù)次數(shù)等于或小于預(yù)定次數(shù)N2時，放棄所測數(shù)據(jù)，并再次輸出啟動信號。實施例17的流量計的結(jié)構(gòu)如圖29所示。
如圖36所示，在根據(jù)變化頻率進行的預(yù)定測定中，當(dāng)重復(fù)次數(shù)等于或小于預(yù)定次數(shù)N2(例如100次)時，放棄以前測定的數(shù)據(jù)。然后，在暫停一個預(yù)定時間段之后，重新開始測定。
即使在測定正確進行時，如果重復(fù)次數(shù)等于或小于預(yù)定次數(shù)，則可能不正確地掌握壓力變化。在這種情形中，放棄所得到的數(shù)據(jù)并再次進行測定，這可能是因為測定的進行超過了一個周期。因此，能夠以可靠的方式進行測定操作。另外，無需儲存所測數(shù)據(jù)，據(jù)此，可以降低測定的耗電量。
(實施例18)圖37是表示按照本發(fā)明實施例18的流量計的操作過程的流程圖。實施例18不同于實施例12，其中實施例18的流量計包括測定監(jiān)測裝置335，其中當(dāng)重復(fù)次數(shù)等于或小于預(yù)定次數(shù)N2時，放棄所測數(shù)據(jù)，并再次輸出啟動信號。當(dāng)同步脈沖輸出裝置330的信號到達第二周期并使測定持續(xù)到結(jié)束信號發(fā)布時，用作變化檢測裝置的同步脈沖輸出裝置330輸出第二輸出信號，從而發(fā)布第二周期結(jié)束的指示信號。實施例18的流量計的結(jié)構(gòu)如圖29所示。
如圖37所示，在根據(jù)變化頻率進行的預(yù)定測定中，當(dāng)重復(fù)次數(shù)等于或小于預(yù)定次數(shù)N2(例如100次)時，放棄以前測定的數(shù)據(jù)。然后，在暫停一個預(yù)定時間段之后，當(dāng)同步脈沖輸出裝置330的信號到達第二周期時輸出第二輸出信號，而且重新開始測定并持續(xù)到第二周期的結(jié)束信號發(fā)布為止。
即使在測定正確進行時，如果重復(fù)次數(shù)等于或小于預(yù)定次數(shù)，則可能不正確地掌握壓力變化。在這種情形中，放棄所得到的數(shù)據(jù)并再次進行測定，這可能是因為測定的執(zhí)行超過了一個周期。因此，能夠以可靠的方式進行測定操作。另外，由于重新測定超過了兩個周期，因此由于該長時間的測定而改善了測定的準(zhǔn)確度。
(實施例19)圖38是表示按照本發(fā)明實施例19的流量計的操作過程的流程圖。實施例19不同于實施例12，其中實施例19的流量計包括測定監(jiān)測裝置335，其中當(dāng)測定的第一重復(fù)次數(shù)N3與測定的第二重復(fù)次數(shù)N4之間的差等于或大于預(yù)定次數(shù)時，再次輸出啟動信號，并且在第一重復(fù)次數(shù)的測定中，超聲波是從一對傳輸/接收裝置中的第一傳輸/接收裝置傳輸?shù)降诙鬏?接收裝置，而在第二重復(fù)次數(shù)的測定中，超聲波是從第二傳輸/接收裝置傳輸?shù)降谝粋鬏?接收裝置。實施例19的流量計的結(jié)構(gòu)如圖29所示。
如圖38所示，在根據(jù)變化頻率進行的預(yù)定測定中，當(dāng)?shù)谝恢貜?fù)次數(shù)N3與第二重復(fù)次數(shù)N4之間的差等于或大于預(yù)定次數(shù)M(例如10次)時，放棄以前測定的數(shù)據(jù)。然后，在暫停一個預(yù)定時間段之后，重新開始測定。
即使在測定正確進行時，如果第一重復(fù)次數(shù)N3與第二重復(fù)次數(shù)N4之間的差較大，則可能不正確地掌握壓力變化，或者壓力變化的頻率改變了。若如此，測定結(jié)果就不正確了。于是，放棄所得到的數(shù)據(jù)并再次進行測定，借此，能夠以可靠的方式進行測定操作。
(實施例20)圖39是表示按照本發(fā)明實施例20的流量計的操作過程的流程圖。實施例20不同于實施例12，其中實施例20的流量計包括重復(fù)裝置334，其用于設(shè)定重復(fù)次數(shù)，以便使測定的第一重復(fù)次數(shù)N3與測定的第二重復(fù)次數(shù)N4相等，并且在第一重復(fù)次數(shù)的測定中，超聲波是從一對傳輸/接收裝置中的第一傳輸/接收裝置傳輸?shù)降诙鬏?接收裝置，而在第二重復(fù)次數(shù)的測定中，超聲波是從第二傳輸/接收裝置傳輸?shù)降谝粋鬏?接收裝置。實施例20的流量計的結(jié)構(gòu)如圖29所示。
如圖39所示，在根據(jù)變化頻率進行的預(yù)定測定中，使測定進行第二重復(fù)次數(shù)，而該次數(shù)等于第一重復(fù)次數(shù)。即，使第二測定進行第一重復(fù)次數(shù)N3，借此，即使在壓力變化頻率急劇改變時，也能夠進行測定，而不會導(dǎo)致真實值與測定值之間具有較大的差值。
這樣，即使在壓力變化頻率急劇改變時，也能夠進行流率測定。例如，在氣量計的情形中，需要保證安全進行流率測定的時間。即使在壓力變化頻率急劇改變時，也能夠如上所述進行測定，借此可以快速確定所測值是否在預(yù)定流率附近。
(實施例21)圖40是表示按照本發(fā)明實施例21的流量計的操作過程的流程圖。實施例21不同于實施例12，其中實施例21的流量計包括測定監(jiān)測裝置335，其用于監(jiān)測測定操作，以便將再次輸出啟動信號的次數(shù)限定為預(yù)定次數(shù)C，從而不會永久地重復(fù)啟動信號的輸出。實施例21的流量計的結(jié)構(gòu)如圖29所示。
如圖40所示，當(dāng)根據(jù)壓力變化的測定失敗后再次進行測定時，限制重新進行測定的次數(shù)C(例如不超過2次)，借此避免永久地重復(fù)啟動信號的輸出。結(jié)果，能夠以可靠的方式進行流率的測定。
(實施例22)圖41是表示按照本發(fā)明實施例22的流量計的方框圖。實施例22不同于實施例12，其中在實施例22中，利用熱量傳播檢測流體狀態(tài)的變化。參考數(shù)字336代表用于發(fā)熱的加熱器。參考數(shù)字337代表用于接收熱量的溫度傳感器。
即使在使用作為熱傳輸接收裝置的溫度傳感器時，也能夠以與上述那些實施例類似的高準(zhǔn)確度連續(xù)進行流率的測定，這是因為測定監(jiān)測裝置檢測每個異常情況，并根據(jù)所測的異常情況執(zhí)行不同的處理過程。
(實施例23)圖42是表示按照本發(fā)明實施例23的流量計的方框圖。在圖42中，參考數(shù)字415代表用于檢測瞬時流率的超聲波流率檢測裝置；參考數(shù)字416代表用于以脈沖的方式確定流率值是否改變的波動確定裝置；參考數(shù)字417代表流率計算裝置，用于根據(jù)波動確定裝置的測定結(jié)果利用不同的裝置計算流率值；以及參考數(shù)字418代表用于對流率值進行數(shù)字濾波處理的濾波處理裝置。
下面，參照圖43-45描述該流量計的操作和功能。如圖43所示，在本發(fā)明的流量計中，當(dāng)由超聲波流率檢測裝置測定的瞬時流率Q(i)與前一次測定的瞬時流率Q(i-1)之間的差等于或大于預(yù)定值(例如1升/小時)時，波動確定裝置確定存在一個脈沖。當(dāng)具有脈沖時，根據(jù)脈沖幅度改變用于濾波處理的濾波系數(shù)。當(dāng)沒有脈沖時，不進行濾波處理，并且將瞬時流率值看作穩(wěn)定流率。這里，根據(jù)圖3所示的流程進行數(shù)字濾波處理并表達成例如以下表達式D(i)＝α·D(i-1)+(1-α)·Q(i)，其中α表示濾波系數(shù)，Q(i)表示第i個瞬時流率，而D(i)表示濾波處理之后將得到的穩(wěn)定流率。這種濾波器具有圖45所示的低通濾波器的特性。當(dāng)濾波系數(shù)接近于1(一般為0.999)時，濾波器只允許低頻分量通過。這樣，濾波能除去變動值，使其不能通過濾波器。當(dāng)變化幅度小時，選擇濾波系數(shù)α2(一般α2＝0.9)，并且利用這種不嚴格的濾波特性得到改進的對流率變化的響應(yīng)特性從而能夠快速克服流率的變化。而且，當(dāng)變化幅度較大時，選擇濾波系數(shù)α1(一般α1＝0.9999)，并且利用及其低通的濾波特性減小流率值的變化。
另外，由以下表達式可以得到脈沖分量A(i)A(i)＝Q(i)-D(i)，而A(i)可用作變化幅度。
于是，當(dāng)脈沖幅度等于或大于預(yù)定值時進行濾波處理，借此可以除去變化分量。因此，即使在脈沖出現(xiàn)時，也能夠利用一個超聲波流率測定裝置進行穩(wěn)定流率的測定。另外，通過濾波處理可以進行與均化過程相等同的計算，而無需大量的存儲器來儲存數(shù)據(jù)。而且，可以通過改變一個變量即濾波系數(shù)α來自由調(diào)整濾波特性。這樣，根據(jù)脈沖幅度可以調(diào)整濾波特性。而且，當(dāng)出現(xiàn)脈沖時，選擇銳截止濾波特性以實現(xiàn)較大的脈沖穩(wěn)態(tài)，并且只在出現(xiàn)脈沖時才能夠進行濾波處理。另外，根據(jù)脈沖的變化幅度進行判定，借此根據(jù)脈沖的變化幅度來調(diào)整濾波處理。而且，由于根據(jù)變化幅度來調(diào)整濾波特性，因此當(dāng)變化小時，選擇按照流率變化允許快速改變的張弛(relaxed)濾波特性，而當(dāng)變化大時，選擇銳截止濾波特性，以便由于脈沖而導(dǎo)致的流率變化可以明顯減小。
在該實施例中，所描述的數(shù)字濾波處理方法如圖44所示。然而，利用其它濾波處理方法也能夠得到相同的效果。
在以上的例子中，流量計是一種用于一般目的的測定裝置。然而，當(dāng)該實施例的流量計用于氣量計中時，該流量計可以配置在出現(xiàn)波動的流路管中，例如使用汽機熱泵的管道系統(tǒng)。
(實施例24)圖46是表示按照本發(fā)明實施例24的流量計的操作過程的流程圖。實施例24不同于實施例23，其中實施例24的流量計包括脈沖幅度檢測裝置，用于根據(jù)兩個流率值檢測脈沖的變化幅度，這兩個流率值已經(jīng)在改變?yōu)V波系數(shù)α的同時接受了濾波處理。
如圖46所示，已經(jīng)經(jīng)過濾波系數(shù)為α1(例如α1＝0.999)的濾波處理的第一流率值與已經(jīng)經(jīng)過濾波系數(shù)為α2(例如α2＝0.9)的濾波處理的第二流率值之差大于預(yù)定值(例如1升/小時)，逐漸減小較大的濾波系數(shù)α1，以使流率值在穩(wěn)定流率計算之后迅速變得穩(wěn)定。當(dāng)1＞α1＞α2＞0時執(zhí)行這種處理。
當(dāng)使用已經(jīng)以較大濾波系數(shù)經(jīng)過了濾波處理的穩(wěn)定流率值時，在脈沖導(dǎo)致流率變化時減小對流率變化的響應(yīng)特性。然而，通過利用兩個濾波器進行處理，即使波動出現(xiàn)時流率急劇變化，利用以較小流率系數(shù)計算出的流率也能夠快速處理這種變化。
(實施例25)圖47是表示按照本發(fā)明實施例25的流量計的操作過程的流程圖。實施例25不同于實施例23，其中只有當(dāng)由瞬時流率檢測裝置檢測的流率值較低時，才進行濾波處理。
如圖47所示，當(dāng)由超聲波流率測定裝置測定的瞬時流率小于預(yù)定流率(120升/小時)時，即使在出現(xiàn)脈沖時也能夠正確測定穩(wěn)定的流率。另外，當(dāng)由由超聲波流率測定裝置測定的瞬時流率等于或大于預(yù)定流率時，由于波動而導(dǎo)致的流率測定變化幅度的比值較小。于是，可以正確進行流率的測定，而無需濾波處理。而且，由于流率較小，利用較大(例如α＝0.999)的濾波系數(shù)α進行濾波處理。
如上所述，只有當(dāng)流率低時才進行濾波處理。因此，當(dāng)流率高時可迅速處理流率的變化，并且使流率低時所導(dǎo)致的波動影響明顯減小。
(實施例26)圖48是表示按照本發(fā)明實施例26的流量計的操作過程的流程圖。實施例26不同于實施例23，其中濾波處理裝置依據(jù)流率值調(diào)整濾波特性。
如圖48所示，當(dāng)由超聲波流率測定裝置測定的瞬時流率等于或大于預(yù)定值(例如120升/小時)時，選擇濾波系數(shù)α1(例如α1＝0.9)，而當(dāng)瞬時流率小于預(yù)定值時，選擇濾波系數(shù)α2(例如α2＝0.999)。當(dāng)流率低時，增大濾波系數(shù)α2，以使主要測定穩(wěn)定流率。例如，當(dāng)該流量計用于氣量計中時，可以正確執(zhí)行泄漏檢測、安裝確定和導(dǎo)氣噴咀定位(pilot-burner registration)。另一方面，當(dāng)流率高時，減小濾波系數(shù)α1，以根據(jù)流率變化迅速調(diào)整測定，借此改進對總流率的響應(yīng)特性。
如上所述，根據(jù)流率值調(diào)整濾波特性。當(dāng)流率較低時進行濾波處理而當(dāng)流率較高時可以迅速處理流率的變化。除此之外，當(dāng)流率較低時，可以顯著減小波動的影響。結(jié)果，當(dāng)流率較高時，可以提高響應(yīng)特性，而當(dāng)流率較低時，可以減小波動。
(實施例27)圖49是表示按照本發(fā)明實施例27的流量計的操作過程的流程圖。實施例27不同于實施例23，其中濾波處理裝置以超聲波流率測定裝置的流率測定時間為時間間隔調(diào)整濾波特性。
如圖49所示，當(dāng)超聲波流率測定裝置測定流率所用的時間段長(例如12秒)時，利用一個較小值作為濾波處理的濾波系數(shù)α1(例如α1＝0.9)。當(dāng)超聲波流率測定裝置測定流率所用的時間段短時，利用一個較大值作為濾波處理的濾波系數(shù)α2(例如α2＝0.999)。
根據(jù)流率檢測所用的時間段長度來調(diào)整濾波特性。當(dāng)測定時間段短時，使用張弛濾波特性，而當(dāng)測定時間段長時，使用銳截止濾波特性，借此可以減小濾波特性的變化。
(實施例28)圖50是表示按照本發(fā)明實施例28的流量計的操作過程的流程圖。實施例28不同于實施例23，其中調(diào)整濾波特性，以使由穩(wěn)定流率計算裝置計算的流率值的變化幅度在預(yù)定范圍內(nèi)。
如圖50所示，當(dāng)濾波處理之后由穩(wěn)定流率計算過程得到的流率變化值等于或大于預(yù)定值(例如1升/小時)時，增大濾波系數(shù)α，以便控制測定，從而減小流率的變化。當(dāng)流率的變化值小于預(yù)定值時，減小濾波系數(shù)α，并且在流率變化被克服的狀態(tài)下進行濾波處理。
適當(dāng)調(diào)整濾波特性，以使穩(wěn)定流率計算裝置之后得到的變化值在預(yù)定范圍內(nèi)，借此總是將流率變化減小到等于或小于預(yù)定值。
按照流率的變化值改變?yōu)V波系數(shù)的增量。當(dāng)變化幅度大時，濾波系數(shù)的增量增大。當(dāng)變化幅度小時，濾波系數(shù)的增量減小。利用這種安排，可以平滑地減小流率的變化。
(實施例29)
圖51是表示按照本發(fā)明實施例29的流量計的方框圖。實施例29不同于實施例23，其中在實施例29中，用基于熱的流率檢測裝置419代替瞬時流率檢測裝置。
如圖51所示，即使在使用基于熱的流率檢測裝置419時，如果存在壓力變化的話，所測的流率由于壓力變化而改變。然而，利用實施例23-28描述的方法可以得到相同的效果，并且能夠以可靠的方式高度準(zhǔn)確地測定流率。
(實施例30)圖52是表示按照本發(fā)明實施例30的流量計的方框圖。
實施例30的流量計包括待測流體可從其中穿過的流率測定單元500；一對配置在流率測定單元500中并傳輸/接收超聲波的超聲波變換器501和502；用于驅(qū)動超聲波變換器502的驅(qū)動器電路503；與超聲波變換器503相連并檢測超聲波信號的接收檢測電路504；用于測定超聲波信號的傳播時間的計時器505；用于控制驅(qū)動器電路503的控制單元507；用于根據(jù)計時器的輸出而計算流率的計算單元506；以及用于順序改變驅(qū)動器電路503的驅(qū)動方法的周期性變化裝置508。實施例30不同于那些常規(guī)的例子，其中實施例30的流量計包括周期性變化裝置508。圖53示出了周期性變化裝置508的詳細結(jié)構(gòu)。參考數(shù)字510代表第一振蕩器，其中產(chǎn)生500KHz的振蕩信號。參考數(shù)字511代表第二振蕩器，其中產(chǎn)生520KHz的振蕩信號。參考數(shù)字512代表開關(guān)裝置，其依據(jù)控制單元507的輸出或者選擇第一振蕩器510的輸出，或者選擇第二振蕩器511的輸出，以將所選擇的輸出輸送給驅(qū)動器電路503。
首先，控制單元507將開關(guān)信號輸送給開關(guān)裝置512，從而選擇第一振蕩器510。其次，計時器505開始時間測定，同時控制單元507將傳輸啟動信號輸送給驅(qū)動器電路503。接收到傳輸啟動信號，驅(qū)動器電路503利用從開關(guān)裝置512輸入的500KHz的振蕩信號驅(qū)動超聲波變換器502。此后進行的操作與那些常規(guī)例子一樣。接著，控制單元507將開關(guān)信號輸送給開關(guān)裝置512，從而選擇第二振蕩器511。然后，類似于前面的流率測定，開始計時器505的測定，同時控制單元507將傳輸啟動信號輸送給驅(qū)動器電路503。接收到傳輸啟動信號，驅(qū)動器電路503用從開關(guān)裝置512輸入的520KHz的振蕩信號驅(qū)動超聲波變換器501。
此后，連續(xù)交替地執(zhí)行上述操作，從而測定流率。圖54示出了該測定的接收檢測時序。如該圖中所示，接收500KHz信號和520KHz信號的時間暫時移動。如圖54的曲線(A)和(B)所示，這兩個信號的接收檢測時序暫時平移。這樣，在該實施例中，控制單元控制周期性變化裝置，以便相繼改變流率測定中的測定頻率，使之不保持恒定。結(jié)果，當(dāng)接收到超聲波時，與測定頻率或超聲波的傳輸頻率同步的噪聲不再同相而被分散。因此，能夠減小測定誤差。
周期性變化裝置的結(jié)構(gòu)，使得切換輸出具有不同頻率的多個輸出信號，并且操縱控制單元，使得為每次測定改變周期性變化裝置中的頻率設(shè)定。因此，通過改變驅(qū)動頻率，利用與驅(qū)動信號的周期性變化相對應(yīng)的時間可以改變接收檢測時序。這樣，當(dāng)接收到超聲波時，與測定頻率或超聲波的傳輸頻率同步的噪聲不再同相而被分散。因此，能夠減小測定誤差。
在實施例30中，通過開關(guān)兩個振蕩器來改變驅(qū)動頻率。然而，只要在改變驅(qū)動頻率的同時驅(qū)動超聲波變換器，就可以得到相同的效果。無論振蕩器的數(shù)目、驅(qū)動頻率和開關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)如何，都可以實施本發(fā)明。
(實施例31)圖55是表示按照本發(fā)明實施例31的流量計的方框圖。
實施例31的流量計包括待測流體可從其中穿過的流率測定單元500；一對配置在流率測定單元500中并傳輸/接收超聲波的超聲波變換器501和502；用于驅(qū)動超聲波變換器之一的驅(qū)動器電路503；與另一超聲波變換器相連并檢測超聲波的接收檢測電路504；控制單元507，用于預(yù)定次數(shù)地控制驅(qū)動器電路503，以便驅(qū)動器電路503響應(yīng)接收檢測電路504的輸出而再次驅(qū)動超聲波變換器；用于測定預(yù)定次數(shù)操作所經(jīng)過的時間的計時器505；用于根據(jù)計時器505的輸出計算流率的計算單元506；以及用于順序改變驅(qū)動器電路503的驅(qū)動方法的周期性變化裝置508。
圖56是表示周期性變化裝置的詳細結(jié)構(gòu)的方框圖。
參考數(shù)字513代表第一延遲，它在接收到來自控制單元507的輸入信號之后產(chǎn)生150μs的輸出信號。參考數(shù)字514代表第二延遲，它在接收到來自控制單元507的輸入信號之后產(chǎn)生150.5μs的輸出信號。參考數(shù)字515代表第三延遲，它在接收到來自控制單元507的輸入信號之后產(chǎn)生151μs的輸出信號。參考數(shù)字516代表第四延遲，它在接收到來自控制單元507的輸入信號之后產(chǎn)生151.5μs的輸出信號。參考數(shù)字517代表開關(guān)裝置，其根據(jù)控制單元507的輸出選擇第一至第四延遲輸出之一并將所選擇的輸出輸送給驅(qū)動器電路503。
實施例31不同于實施例1，其中控制單元507接收接收檢測電路504的輸出并再次驅(qū)動超聲波變換器，而該操作重復(fù)的次數(shù)是4(4是延遲設(shè)置數(shù))的數(shù)倍，并且在重復(fù)過程中，每次接收到超聲波都順序切換周期性變化裝置508的延遲次數(shù)。
在該結(jié)構(gòu)中，控制單元507在每次檢測到超聲波的接收時改變延遲設(shè)置。這樣，在一次測定操作中，可以分散/均化前一次測定中傳輸?shù)某暡ɑ祉懞统暡ㄍ衔驳挠绊?，借此可以減小測定誤差。
被周期性變化裝置改變的周期寬度是一個2μs的均等分數(shù)，而2μs是超聲波變換器的共振頻率(500KHz)的位置(positional)周期。這樣，在所有這些設(shè)置值之和的平均值中，由超聲波混響和超聲波傳感器拖尾(即周期為2μs的噪聲)而導(dǎo)致的誤差可以減到最小。
另外，重復(fù)測定的次數(shù)是4(4是周期性變化裝置的變化數(shù))的倍數(shù)。這樣，在一個流率測定周期內(nèi)，利用周期性變化裝置的每個預(yù)定值的測定被執(zhí)行了相同的次數(shù)。結(jié)果，減小了測定結(jié)果的變化，據(jù)此，能夠得到可靠的測定結(jié)果。
而且，用于改變周期的布圖順序(order of pattern)在利用向上游側(cè)傳輸?shù)某暡ǖ臏y定和利用向下游側(cè)傳輸?shù)某暡ǖ臏y定中都相同。具體地說，在利用從上游向下游傳輸?shù)某暡ǖ臏y定中，按照第一延遲、第二延遲、第三延遲和第四延遲的順序進行選擇，然后，再次選擇第一延遲；重復(fù)這個循環(huán)。執(zhí)行利用從下游向上游傳輸?shù)某暡ǖ臏y定，以使按照相同的順序選擇這些延遲。利用這種安排，總是在相同的條件下執(zhí)行利用了向上游側(cè)傳輸?shù)某暡ǖ牧髀蕼y定和利用了向下游側(cè)傳輸?shù)某暡ǖ牧髀蕼y定。尤其是，即使當(dāng)流率發(fā)生變化時，也能夠得到可靠的測定結(jié)果。
在實施例31中，通過切換四個延遲來改變延遲時間。只要能夠通過改變驅(qū)動定時來驅(qū)動超聲波變換器，就能夠得到相同的效果。無論延遲時間、延遲數(shù)目和開關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)如何，都能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。
在以上例子中，將延遲時間插在控制單元507和驅(qū)動器電路503之間。然而，當(dāng)延遲時間插在接收檢測電路504和控制單元507之間時，也能得到相同的效果。
在以上例子中，延遲改變的寬度是2μs，設(shè)定的改變次數(shù)是4，而相鄰設(shè)置之間的差是0.5μs(它是2μs的四分之一)。本發(fā)明不局限于這些值。這些值的每一個都是通過平均分配一個周期的倍數(shù)而得到的值。
(實施例32)圖57A是表示按照本發(fā)明實施例32的流量計的周期性變化裝置的方框圖。
參考數(shù)字518代表振蕩器，而519代表變相器。振蕩器輸出頻率為500KHz的信號。變相器依據(jù)來自控制單元507的變相信號加速或延遲振蕩器的信號相位，并輸出具有被加速或延遲的相位的信號。例如，當(dāng)相位控制信號為Hi(高)時，變相器原樣輸出振蕩器518的輸出。當(dāng)相位控制信號為Lo(低)時，變相器將振蕩器518的輸出信號加速180°并輸出被加速的信號。圖57B示出了這些操作中的接收信號和接收檢測時序。
如該圖中所示，接收點被平移1/2周期。即，平移時間是1μs。
以這種方式，利用一個時間段可以改變接收檢測時序，該時間段是通過利用驅(qū)動相位變換將驅(qū)動信號的相位變化轉(zhuǎn)換成時間而得到的。于是，當(dāng)接收到超聲波時，與測定頻率或超聲波的傳輸頻率同步的噪聲不再同相，而被分散。因此，能夠減小測定誤差。
在實施例32中，通過在兩個相位之間進行切換來改變驅(qū)動信號的相位。然而，只要能夠通過改變驅(qū)動相位來驅(qū)動超聲波變換器，就能得到相同的效果。無論被改變的相位和切換裝置的結(jié)構(gòu)如何，都能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。
(實施例33)圖58是表示按照實施例33的流量計的周期性變化裝置的方框圖。
參考數(shù)字520代表輸出500KHz振蕩器信號的第一振蕩器。500KHz是超聲波變換器的共振頻率。參考數(shù)字521代表輸出200KHz振蕩器信號的第二振蕩器。參考數(shù)字522代表開/關(guān)電路，該電路按照來自控制單元507的ON/OFF切換信號來確定第二振蕩器的輸出是否被輸出給波形相加單元523。波形相加單元523合成輸入的波形，并將合成的波形輸送給驅(qū)動器電路503。
當(dāng)以大約500KHz的頻率驅(qū)動超聲波變換器時，能夠接收到幅度較大的超聲波信號。當(dāng)只以200KHz的信號分量驅(qū)動超聲波變換器時，幾乎接收不到超聲波信號。然而，大約200KHz的振蕩信號有時加入而有時不加入到大約500KHz的振蕩頻率中。這種不規(guī)律的操作使得被接收的超聲波信號頻率發(fā)生微小變化。結(jié)果，可以改變接收檢測時序。于是，當(dāng)接收到超聲波時，與測定頻率或超聲波的傳輸頻率同步的噪聲不再同相，而被分散。因此，能夠減小測定誤差。
(實施例34)圖59是表示按照實施例34的流量計的周期性變化裝置的方框圖。
參考數(shù)字520代表輸出500KHz振蕩信號的第一振蕩器，500KHz是超聲波變換器的共振頻率。參考數(shù)字521代表輸出200KHz振蕩信號的第二振蕩器。參考數(shù)字524代表相位變換單元，該單元依據(jù)控制單元507的輸出，將第二振蕩器521的輸出信號的相位轉(zhuǎn)換180°，并輸出具有轉(zhuǎn)換后相位的信號。參考數(shù)字523代表波形相加單元，該單元用于合成輸入的波形并將合成的波形輸出到驅(qū)動器電路503。
當(dāng)以大約500KHz的頻率驅(qū)動超聲波變換器時，能夠接收到幅度較大的超聲波信號。當(dāng)只以200KHz的信號分量驅(qū)動超聲波變換器時，幾乎接收不到超聲波信號。然而，由根據(jù)一個相加信號而被驅(qū)動的超聲波變換器所接收到的超聲波信號的頻率只發(fā)生微小變化，這個相加信號是通過將每次測定中大約200KHz的振蕩信號的相位被變換180°后與大約500KHz的振蕩頻率相加而得到的。結(jié)果，可以改變接收檢測時序。這樣，當(dāng)接收到超聲波時，與測定頻率或超聲波的傳輸頻率同步的噪聲不再同相，而被分散。因此，能夠減小測定誤差。
(實施例35)圖60是表示按照實施例35的流量計的周期性變化裝置的方框圖。
參考數(shù)字525代表輸出500KHz振蕩信號的第一振蕩器，500KHz是超聲波變換器的共振頻率。參考數(shù)字526代表輸出200KHz振蕩信號的第二振蕩器。參考數(shù)字527代表頻率變換單元，該單元用于變換將輸入到變頻器中的信號的頻率，并輸出具有變換后頻率的信號。這里，頻率變換單元527將輸入信號的頻率轉(zhuǎn)變?yōu)?/2，即100KHz。參考數(shù)字523代表波形相加單元，該單元用于合成輸入的波形并將合成后的波形輸出到驅(qū)動器電路503。
當(dāng)以大約500KHz的頻率驅(qū)動超聲波變換器時，能夠接收到幅度較大的超聲波信號。當(dāng)只以200KHz或100KHz的信號分量驅(qū)動超聲波變換器時，幾乎接收不到超聲波信號。然而，由根據(jù)兩個相加信號而被驅(qū)動的超聲波變換器所接收到的超聲波信號的頻率只發(fā)生微小變化，這兩個相加信號是分別通過將大約200KHz與大約500KHz的振蕩頻率相加以及將100KHz與500KHz的振蕩頻率相加而得到的。結(jié)果，可以改變接收檢測時序。于是，當(dāng)接收到超聲波時，與測定頻率或超聲波的傳輸頻率同步的噪聲不再同相，而被分散。因此，能夠減小測定誤差。
(實施例36)圖61是表示按照本發(fā)明實施例36的流量計的方框圖。
實施例36的流量計包括待測流體可從其中穿過的流率測定單元500；一對配置在流率測定單元500中并傳輸/接收超聲波的超聲波變換器501和502；用于驅(qū)動超聲波變換器502的驅(qū)動器電路503；與超聲波變換器501相連并檢測超聲波信號的接收檢測電路504；用于測定超聲波信號的傳播時間的第一計時器527；第二計時器528，其用于測定從接收檢測電路504接收到信號的時刻到第一計時器527的值發(fā)生變化的時刻為止的時間段；用于控制驅(qū)動器電路503的控制單元530；用于根據(jù)第一計時器527和第二計時器528的輸出計算流率的計算單元506；開關(guān)電路509，用于切換在超聲波變換器501和502以及驅(qū)動器電路503和接收檢測電路504之間的連接；溫度傳感器531，其用于測定流量計的溫度并將所測溫度輸送給控制單元530；以及電壓傳感器532，其用于測定供給流量計電量的電源的電壓。
控制單元530將測定啟動信號輸送給驅(qū)動電路503，同時開始第一計時器527的時間測定。驅(qū)動電路503響應(yīng)信號的輸入而驅(qū)動超聲波變換器502，以發(fā)射超聲波。所發(fā)射的超聲波傳入流體并被超聲波變換器501接收。接收檢測電路504將所接收的超聲波信號輸出給第一計時器527和第二計時器528。第一計時器527接收來自接收檢測電路504的輸入信號以停止時間的測定。第二計時器508接收接收檢測電路504的輸出以開始時間的測定，然后停止與從第一計時器527輸出的計數(shù)停止時刻同步的時間測定。計算單元506接收第一計時器527和第二計時器528的時間測定結(jié)果并計算流率。
圖62表示第一計時器527和第二計時器528的操作時序。如圖62所示，由于第一計時器527在時鐘信號的上升沿改變其狀態(tài)，因此進行與A單元對應(yīng)的額外測定。由于第一計時器527的測定分辨率是圖62中的間隔B，因此在每次測定中就產(chǎn)生了被計為測定誤差的A單元。利用第二計時器528測定額外的A單元，并將其從計算單元506中減去，借此得到具有高分辨率的超聲波傳播時間，并且得到了正確的流率值。
另外，控制單元530啟動第一計時器527，同時將啟動信號輸出給第二計時器528，從而啟動第二計時器528。在第一計時器計數(shù)完畢的時刻，一個與計數(shù)完畢時刻同步的輸出信號從第一計時器527輸出到第二計時器528，從而使第二計時器528停止，此時，第二計時器528的值等于在第一計時器527的一個時鐘時間內(nèi)所測的時間。在計算單元506處理該時間，得到與第二計時器528的一個時鐘對應(yīng)的時間，并校正與第二計時器528的一個時鐘對應(yīng)的時間，該時間被用于計算中。
當(dāng)溫度傳感器531或電源電壓傳感器532的輸出發(fā)生變化時，執(zhí)行該操作以達到或超過一個設(shè)定值。利用這種安排，第二計時器528無需擁有溫度和電源電壓的穩(wěn)定性。結(jié)果，可以使用廉價的部件。而且，無需繁忙地進行校正，并且耗電量可以降到較低水平。
由于利用從第一計時器527的值中減去第二計時器528的值而得到的值進行流率計算，因此時間測定分辨率與第二計時器528相等。另外，由于第二計時器528的操作時間非常短，因此可以降低耗電量。這樣，能夠得到耗電量小的高分辨率的流量計。而且，只要在執(zhí)行流率測定之前進行了校正之后以穩(wěn)定的方式操作第二計時器528，就能夠進行正確的流率測定。因此，即使當(dāng)?shù)诙嫊r器528缺乏長期穩(wěn)定性時，也能夠進行正確的測定。于是，能夠利用普通應(yīng)用的部件獲得高準(zhǔn)確度的流量計。
另外，提供了溫度傳感器531。當(dāng)溫度傳感器531的輸出變化以達到或超過設(shè)定值時，利用第一計時器527來校正第二計時器528。這樣，即使在第二計時器528具有隨溫度變化而改變的特性時，在每次溫度發(fā)生變化時校正第二計時器528，從而可以進行正確的測定。另外，只有在必要時才進行這種校正，因此能夠降低耗電量。
另外，提供了電壓傳感器532。當(dāng)電壓傳感器532的輸出變化以達到或超過設(shè)定值時，利用第一計時器527來校正第二計時器528。這樣，即使在第二計時器528具有隨電源電壓變化而改變的特性時，在每次電源電壓發(fā)生變化時校正第二計時器528，從而可以進行正確的測定。另外，只有在必要時才進行這種校正，因此能夠降低耗電量。
另外，由于進行這種校正，因此將晶體振蕩器用于第一計時器527的一個時鐘，而將CR振蕩電路用于第二計時器528的一個時鐘。利用晶體振蕩器的時鐘以非常穩(wěn)定的方式工作。然而，在這樣的時鐘內(nèi)，從操作開始到操作變得穩(wěn)定需要花費較長時間。另外，雖然利用CR振蕩電路不能確保具有長期穩(wěn)定性，但是利用CR振蕩電路能夠容易地實現(xiàn)操作迅速變穩(wěn)定并以非同步方式操作的計時器。將晶體振蕩器用于第一計時器527的一個時鐘，而將CR振蕩電路用于第二計時器528的一個時鐘，從而能夠容易地實現(xiàn)具有高分辨率的穩(wěn)定計時器。
在實施例36的圖62中，在第二計時器開始操作之后，第二計時器在第一計時器的時鐘信號下降的時刻停止。然而，本發(fā)明并不局限于這種時序，這是因為只要該時序與第一計時器同步，就可以通過隨后進行的計算而得到正確的時間。
(實施例37)圖63是表示按照本發(fā)明實施例37的流量計的方框圖。
實施例37的流量計包括流率測定單元500；一對配置在流率測定單元500中并傳輸/接收超聲波的超聲波變換器501和502；用于驅(qū)動超聲波變換器502的驅(qū)動器電路503；與超聲波變換器503相連并檢測超聲波信號的接收檢測電路504；控制單元507，該單元用于按預(yù)定次數(shù)控制驅(qū)動電路503，以便使驅(qū)動電路503響應(yīng)接收檢測電路504的輸出而再次驅(qū)動超聲波變換器502；用于測定進行預(yù)定次數(shù)的操作所經(jīng)過的時間的計時器505；用于根據(jù)計時器505的輸出信號計算流率的計算單元506；以及延遲單元533，該單元是用于連續(xù)改變驅(qū)動器電路503的驅(qū)動方法的頻率穩(wěn)化裝置。
控制單元507將測定啟動信號輸出給延遲單元533，同時啟動計時器505的時間測定。在根據(jù)來自控制單元的設(shè)定信號而設(shè)定的延遲時間之后，延遲單元533將一個信號輸出給驅(qū)動器電路503。響應(yīng)該信號的輸入，驅(qū)動器電路503驅(qū)動超聲波變換器502以發(fā)射超聲波。所發(fā)射的超聲波傳人流體并被超聲波變換器501接收。接收檢測電路504將所接收的超聲波信號輸出到延遲單元533，使得驅(qū)動器電路以與在前一周期類似的方式進行操作，并再次傳輸超聲波信號。已經(jīng)接收到來自接收檢測電路504的輸出信號的控制單元507對該重復(fù)操作計數(shù)，并且當(dāng)計數(shù)值達到預(yù)定次數(shù)時，控制單元507使計時器505停止。計算單元506接收計時器505的時間測定結(jié)果并計算流率。
控制單元507接收計時器505的值并設(shè)定延遲單元533的延遲時間，以使其保持恒定。以這種方式，控制單元507控制測定，以使測定頻率總是恒定的。利用這種結(jié)構(gòu)，即使當(dāng)傳播時間發(fā)生變化時，測定頻率也總是恒定的。結(jié)果，在無論傳播時間內(nèi)的變化如何而接收到超聲波時，與測定頻率或超聲波的傳輸頻率同步的噪聲總是保持同相。因此，能夠?qū)y定誤差保持為一個常數(shù)。據(jù)此，即使在噪聲具有非常長的周期時，也能夠使流率測定穩(wěn)定化。
控制單元507控制延遲單元533，以使測定時間保持恒定。因此，無需計算每次超聲波傳輸?shù)膫鞑r間而只進行簡單的計算，就能夠使測定頻率保持恒定。
在實施例37中，通過改變延遲時間使測定頻率保持恒定。然而，只要測定頻率恒定就可以得到相同的效果。具體地說，通過使用不同方法，例如通過改變超聲波變換器之間的距離也可以得到相同的效果。
由于當(dāng)存在流體時，超聲波從上游到下游的傳播時間不同于超聲波從下游到上游的傳播時間，因此為了穩(wěn)定測定頻率，可以設(shè)定不同的延遲。
另外，當(dāng)流率較大并且由周期性噪聲導(dǎo)致的誤差可以忽略時，停止周期性穩(wěn)定裝置的操作，借此可以減小耗電量。
另外，在測定的初始階段，在改變測定頻率穩(wěn)定裝置的設(shè)置的同時測定流率，借此由測定頻率變化而導(dǎo)致測定結(jié)果發(fā)生最小變化的測定頻率被設(shè)定為靶測定頻率。利用這種安排，能夠得到更加穩(wěn)定的測定結(jié)果。
工業(yè)實用性如上所述，按照本發(fā)明的流量計，可以獲得以下效果。
為了解決上述問題，本發(fā)明的流量計包括一對傳輸/接收裝置，該裝置配置在流路中、利用流體的狀態(tài)變化進行傳輸/接收；重復(fù)裝置，用于重復(fù)傳輸/接收；時間測定裝置，用于測定時間或者是由重復(fù)裝置重復(fù)的傳播；流率檢測裝置，用于根據(jù)時間測定裝置所測得的值來檢測流率；以及次數(shù)改變裝置，用于改變預(yù)定的重復(fù)次數(shù)。將重復(fù)次數(shù)改變到最佳數(shù)目，以便減小流量變化的影響。因此，能夠高度準(zhǔn)確地進行可靠的流率測定。
該流量計包括一對傳輸/接收裝置，該裝置利用超聲波的傳播作為流體的狀態(tài)變化。這樣，通過使用超聲波傳輸/接收裝置，甚至在流體中出現(xiàn)狀態(tài)變化時，也能夠進行超聲波的傳播。而且，通過將變化的重復(fù)次數(shù)改變到最佳數(shù)目，能夠獲得高準(zhǔn)確度的可靠流率測定。
該流量計包括傳輸/接收裝置，該裝置利用熱量傳播作為流體的狀態(tài)變化。這樣，通過使用熱量傳輸/接收裝置，甚至在流體中出現(xiàn)狀態(tài)變化時，也能夠進行熱量的傳播。而且，通過將變化的重復(fù)次數(shù)改變到最佳數(shù)目，能夠獲得高準(zhǔn)確度的可靠流率測定。
該流量計包括經(jīng)過時間檢測裝置，用于檢測由重復(fù)裝置重復(fù)測定的傳播時間的中途信息；頻率檢測裝置，用于由經(jīng)過時間檢測裝置的信息檢測流率變化的頻率；以及次數(shù)改變裝置，用于設(shè)定測定時間，以便使其基本上數(shù)倍于由頻率檢測裝置檢測額頻率。這樣，無需提供特殊的檢測裝置。在進行流率檢測以前，由時間測定裝置的中途信息檢測變化頻率，并設(shè)定測定時間，以便使其數(shù)倍于一個頻率周期。結(jié)果，能夠獲得高準(zhǔn)確度的可靠流率測定。
該流量計包括數(shù)據(jù)保持裝置，用于保存至少一個或多個由經(jīng)過時間檢測裝置得到的重復(fù)進行傳輸/接收的傳播時間；以及頻率檢測裝置，用于通過將數(shù)據(jù)保持裝置保存的數(shù)據(jù)與所測的傳播時間數(shù)據(jù)進行比較來檢測頻率。每一時刻的時間測定信息都被數(shù)據(jù)保持裝置存儲和比較，借此能夠檢測頻率。
在預(yù)定過程中操作次數(shù)改變裝置。由于只有在進行預(yù)定過程時才操作次數(shù)改變裝置，因此次數(shù)改變裝置的處理過程被限制到所需的最小值。于是，可以明顯降低耗電量。
在每次預(yù)定流率測定時操作次數(shù)改變裝置。這樣，在每次預(yù)定流率測定時改變重復(fù)次數(shù)，借此甚至在變化很大的流量中也能夠以可靠的方式高度準(zhǔn)確地測定流率。
在流率測定過程之前，實施次數(shù)改變裝置。由于在進行流率測定之前將重復(fù)次數(shù)設(shè)定到預(yù)定次數(shù)，因此能夠以可靠的方式高度準(zhǔn)確地進行流率測定。
預(yù)定過程包括異常確定裝置的操作，該裝置用于由所測的流率測定流率的異常情況；以及流率管理裝置額操作，該裝置用于由所測的流率管理流率的使用狀態(tài)。由于只有當(dāng)進行異常測定過程和流率管理過程時，才改變重復(fù)次數(shù)，因此改變重復(fù)次數(shù)的操作被限制到所需的最小值。于是，能夠降低耗電量。
在下一流率測定中使用由流率檢測裝置得到的頻率調(diào)節(jié)的重復(fù)次數(shù)。由于該重復(fù)次數(shù)用于下一測定中，因此無需對頻率檢測進行重復(fù)測定。這樣，可以減小耗電量。
當(dāng)所測流率小于預(yù)定流率時，操作流率變化裝置。由于只有當(dāng)?shù)扔诨蛐∮陬A(yù)定流率時才改變重復(fù)次數(shù)，但是當(dāng)流率高時不實施該過程，因此可以減小耗電量。
本發(fā)明的流量計包括傳輸/接收裝置，該裝置配置在流路中、利用流體的狀態(tài)變化進行傳輸/接收；用于測定由傳輸/接收裝置傳輸/接收的傳播時間的測定裝置；用于基于時間測定裝置的值檢測流率的流率檢測裝置；利用傳輸/接收裝置測定流路中的變化的變化檢測裝置；以及測定控制裝置，用于同步于變化檢測裝置的變化計時使測定開始。由于利用傳輸接收裝置測定流路中的變化，因此無需提供另一用于檢測變化的傳感器。這樣，可以減小流量計的尺寸，并簡化流路的結(jié)構(gòu)。而且，甚至在發(fā)生變化時也能夠在短時間內(nèi)以可靠的方式高度準(zhǔn)確地測定流率。
該流量計包括一對利用超聲波的傳播作為流體狀態(tài)變化的傳輸/接收裝置。這樣，利用超聲波傳輸/接收裝置可以檢測流體的狀態(tài)變化。因此，可以同步于變化的計時開始測定。結(jié)果，能夠以可靠的方式高度準(zhǔn)確地測定流率。
該流量計包括利用熱量的傳播作為流體狀態(tài)變化的傳輸/接收裝置。這樣，利用熱傳輸/接收裝置可以檢測流體的狀態(tài)變化。因此，可以同步于變化的計時開始測定。結(jié)果，能夠以可靠的方式高度準(zhǔn)確地測定流率。
該流量計包括配置在流路中、用于傳輸接收超聲波的第一振動裝置和第二振動裝置；開關(guān)裝置，用于對第一振動裝置和第二振動裝置的傳輸接收操作進行開關(guān)；變化檢測裝置，用于檢測第一振動裝置和第二振動裝置中的至少一個裝置的流路中的壓力變化；時間測定裝置，用于測定由第一振動裝置和第二振動裝置傳輸接收的超聲波的傳播時間；測定控制裝置，用于對以下情形進行同步控制其一是，當(dāng)變化檢測裝置的輸出顯示出預(yù)定變化時，測定裝置測定從流路上游側(cè)的第一振動裝置到流路下游側(cè)的第二振動裝置傳播的第一測定時間T1，其二是，當(dāng)變化檢測裝置的輸出顯示出與預(yù)定變化相反的變化時，測定裝置測定從流路下游側(cè)的第二振動裝置到流路上游側(cè)的第一振動裝置傳播的第二測定時間T2；流率檢測裝置，用于利用第一測定時間T1和第二測定時間T2計算流率。由于在壓力變量的變化轉(zhuǎn)向的那一刻進行測定，因此壓力變化相和測定計時相可以漂移。結(jié)果，由壓力變化導(dǎo)致的測定誤差可以偏移。
該流量計包括測定控制裝置，用于對以下情形進行測定控制其一是，當(dāng)變化檢測裝置的輸出顯示出預(yù)定變化時，開始第一測定時間T1的測定，而當(dāng)變化檢測裝置的輸出顯示出與預(yù)定變化相反的變化時，開始第二測定時間T2的測定，其二是，在下一測定中，當(dāng)變化檢測裝置的輸出顯示出與預(yù)定變化相反的變化時，開始第一測定時間T1的測定，而當(dāng)變化檢測裝置的輸出顯示出預(yù)定變化時，開始第二測定時間T2的測定；以及流率計算裝置，用于通過使第一流率和第二流率相繼平均化來計算流率，而第一流率是通過利用先前的第一測量時間T1和先前的第二測量時間T2，同時交替改變測量的啟動而得到的，而第二流率是通過利用其次的第一測量時間T1和其次的第二測量時間T2得到的。這樣，如上所述來改變測量的計時，以便對第一測量時間T1和第二測量時間T2進行測量。結(jié)果，甚至當(dāng)壓力變化在高壓側(cè)和低壓側(cè)之間不對稱時，也可以抵銷這種壓力變化的影響。
該流量計包括用于多次進行傳輸/接收的重復(fù)裝置。這樣，通過增加測量次數(shù)可進行平均化，結(jié)果，可以實施可靠的流率測量。
該流量計包括用于在數(shù)倍于一個變化周期的時間段內(nèi)多次進行傳輸/接收的重復(fù)裝置。這樣，通過根據(jù)變化頻率進行測量可以使壓力變化平均化。結(jié)果，能夠測量穩(wěn)定的流率。
該流量計包括重復(fù)裝置，用于在變量檢測裝置的輸出顯示預(yù)定變化時，開始傳輸/接收的測量，并重復(fù)這種具有超聲波的傳輸/接收測量，直到變量檢測裝置的輸出顯示與預(yù)定變化相同的變化時為止。這樣，測量的開始和終止都遵從壓力變化的頻率。因此，可以測定變化頻率并使壓力變化平均化。結(jié)果，能夠測量穩(wěn)定的流率。
該流量計包括用于開關(guān)以下情形的選擇裝置一種情形是，第一振動裝置和第二振動裝置用于超聲波的傳輸/接收，一種情形是，第一振動裝置和第二振動裝置用于壓力變化的檢測。這樣，第一振動裝置和第二振動裝置中的至少一個裝置可以用于壓力檢測。結(jié)果，能夠同時獲得流率測量和壓力測量。
該流量計包括變量檢測裝置，用于檢測零附近的變量波形的交流分量的一個分量。這樣，在該變量的零分量附近檢測到一個變量，于是在一個時間內(nèi)于零變量附近啟動測量，以便實施流率測量。因此，通過在變量小的時間內(nèi)實施流率測量，甚至在流量發(fā)生變化時也能使測量穩(wěn)定。
該流量計包括頻率檢測裝置，用于檢測變量檢測裝置的信號頻率；以及測量控制裝置，該裝置只在由頻率檢測裝置檢測的頻率為預(yù)定頻率時，才啟動測量。這樣，通過只在頻率為預(yù)定頻率時才啟動測量，可以在出現(xiàn)預(yù)定變化時實施測量。結(jié)果，能夠測量穩(wěn)定的流率。
該流量計包括檢測取消裝置，該裝置在沒有檢測到變量檢測裝置的信號時，可以在一個預(yù)定時間段之后自動啟動測量。這樣，甚至在變化消失后，也能夠在預(yù)定時間達到時自動測量流率。
傳輸/接收裝置和第一及第二振動裝置包括壓電變換器。這樣，當(dāng)使用壓電變換器時，超聲波可用于傳輸/接收，同時能夠檢測壓力變化。
本發(fā)明的流量計包括傳輸/接收裝置，該裝置配置在流路中、用于利用流體的狀態(tài)變化來進行傳輸/接收；重復(fù)裝置，用于重復(fù)傳輸/接收裝置的信號傳播；時間測量裝置，用于測量由重復(fù)裝置實施的重復(fù)過程中的傳播時間；流率檢測裝置，用于根據(jù)時間測量裝置所測得的值來檢測流率；變量檢測裝置，用于檢測流路中的流量變化；測量控制裝置，用于控制以上這些裝置中的每一個裝置；以及測量監(jiān)測裝置，用于自動監(jiān)測以上這些裝置中的每一個裝置的異常情況。這樣，當(dāng)流路中的流量發(fā)生變化時，可以根據(jù)該變化測量流率，同時利用測量監(jiān)測裝置快速檢測異常情況。因此，可以正確地進行異常情況的處理并使測量值穩(wěn)定。結(jié)果，能夠高度準(zhǔn)確地測量流率，并改進測量的可靠性。
該流量計包括一對傳輸/接收裝置，該裝置利用超聲波的傳播作為流體的狀態(tài)變化。由于使用了超聲波，因此甚至在流量發(fā)生變化時也能夠進行流率測量。而且，可以利用測量監(jiān)測裝置正確地進行異常情況的處理。結(jié)果，能夠改進測量的可靠性。
該流量計包括傳輸/接收裝置，該裝置利用熱量的傳播作為流體的狀態(tài)變化。由于使用了熱量傳播，因此甚至在流量發(fā)生變化時也能夠進行流率測量。而且，可以利用測量監(jiān)測裝置正確地進行異常情況的處理。結(jié)果，能夠改進測量的可靠性。
該流量計包括一對傳輸/接收裝置，該裝置配置在流路中、用于傳輸/接收超聲波；重復(fù)裝置，用于重復(fù)傳輸/接收裝置的信號傳播；時間測量裝置，用于測量由重復(fù)裝置實施的重復(fù)過程中超聲波的傳播時間；流率檢測裝置，用于根據(jù)時間測量裝置所測得的值來檢測流率；變量檢測裝置，用于檢測流路中的流量變化；測量控制裝置，用于控制以上這些裝置中的每一個裝置；以及測量監(jiān)測裝置，用于監(jiān)測啟動信號中的異常情況和結(jié)束信號中的異常情況，其中啟動信號在測量控制裝置的轉(zhuǎn)向信號之后的變量檢測裝置的第一輸出信號處，指導(dǎo)超聲波傳輸開始，結(jié)束信號在變量檢測裝置的第二輸出信號處指導(dǎo)超聲波的傳輸/接收重復(fù)過程結(jié)束。這樣，當(dāng)流路中的流量發(fā)生變化時，可以同步于變化頻率實施測量，并且利用測量監(jiān)測裝置檢測異常情況。因此，能夠高度準(zhǔn)確地測量流率，并得到可靠的測量值。另外，可以正確進行異常情況的處理，并改進所測量的流率值的可靠性。
該流量計包括測量監(jiān)測裝置，用于在測量控制裝置轉(zhuǎn)向之后的一段預(yù)定時間內(nèi)沒有產(chǎn)生啟動信號時，在一段預(yù)定時間之后指導(dǎo)超聲波開始傳輸。這樣，甚至在沒有變化以及在預(yù)定的時間段內(nèi)沒有啟動信號時，也能夠在每個預(yù)定時間測量流率，并避免數(shù)據(jù)損失。
該流量計包括測量監(jiān)測裝置，用于在測量控制裝置轉(zhuǎn)向之后的一段預(yù)定時間內(nèi)沒有產(chǎn)生啟動信號時，在一段預(yù)定時間之后指導(dǎo)超聲波開始傳輸。并且用于實施預(yù)定的重復(fù)次數(shù)的測量。這樣，甚至在沒有變化以及在預(yù)定的時間段內(nèi)沒有啟動信號時，也能夠在每個預(yù)定時間進行預(yù)定重復(fù)次數(shù)的流率測量，并避免數(shù)據(jù)損失。
該流量計包括測量監(jiān)測裝置，用于在測量控制裝置轉(zhuǎn)向之后的一段預(yù)定時間內(nèi)沒有產(chǎn)生啟動信號時，直到測量控制裝置的下一個轉(zhuǎn)向時才進行測量。通過暫停操作直到下一個測量轉(zhuǎn)向為止，可以不進行不必要的測量，借此減小耗電量。
該流量計包括測量監(jiān)測裝置，用于在啟動信號之后的一段預(yù)定時間內(nèi)沒有產(chǎn)生結(jié)束信號時，終止超聲波的接收。由于超聲波的接收是被強制終止的，因此在等待結(jié)束信號的同時不能暫停測量。這樣，測量可進行到下一個過程，并且能夠?qū)嵤┓€(wěn)定的測量操作。
該流量計包括測量監(jiān)測裝置，該裝置在啟動信號之后的一段預(yù)定時間內(nèi)沒有產(chǎn)生結(jié)束信號時，可以終止超聲波的接收并再輸出啟動信號。由于超聲波的接收是被強制終止的，因此在等待結(jié)束信號的同時不能暫停測量。而且，啟動信號被再輸出，從而進行重新測量。這樣，能夠?qū)嵤┓€(wěn)定的測量操作。
該流量計包括測量監(jiān)測裝置，用于在重復(fù)次數(shù)中出現(xiàn)異常情況時，停止傳輸/接收過程。由于重復(fù)次數(shù)出現(xiàn)異常時停止了測量，因此只有高度準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)能夠用于進行流率測量。
該流量計包括測量監(jiān)測裝置，該裝置將用于測量的第一重復(fù)次數(shù)與用于測量的第二重復(fù)次數(shù)進行比較，并且當(dāng)?shù)谝缓偷诙貜?fù)次數(shù)之間的差值等于或大于預(yù)定次數(shù)時，再次輸出啟動信號，其中在應(yīng)用第一重復(fù)次數(shù)的測量中，超聲波從這對傳輸/接收裝置的第一裝置中傳輸出來，并被第二傳輸/接收裝置所接收，而在應(yīng)用第二重復(fù)次數(shù)的測量中，超聲波從第二傳輸/接收裝置中傳輸出來，并被第一傳輸/接收裝置所接收。這樣，當(dāng)這兩個重復(fù)次數(shù)明顯不同時，可重新進行測量，借此能夠進行具有穩(wěn)定變化頻率的高度準(zhǔn)確的測量。
該流量計包括重復(fù)裝置，用于設(shè)置重復(fù)次數(shù)，以便用于測量的第一重復(fù)次數(shù)與用于測量的第二重復(fù)次數(shù)相等，其中在應(yīng)用第一重復(fù)次數(shù)的測量中，超聲波從這對傳輸/接收裝置的第一裝置中傳輸出來，并被第二傳輸/接收裝置所接收，而在應(yīng)用第二重復(fù)次數(shù)的測量中，超聲波從第二傳輸/接收裝置中傳輸出來，并被第一傳輸/接收裝置所接收。這樣，通過利用相同的重復(fù)次數(shù)，甚至在變化頻率不穩(wěn)定時，也能夠進行預(yù)定流率的測量。
該流量計包括測量監(jiān)測裝置，用于監(jiān)測啟動信號被再次輸出的次數(shù)，從而使啟動信號的輸出局限于預(yù)定次數(shù)或更少次數(shù)，以便使啟動信號的輸出不會永久重復(fù)下去。這樣，通過限制重新測量的次數(shù)，可以阻止測量過程永久繼續(xù)下去。結(jié)果，能夠進行穩(wěn)定的流率測量。
該流量計由所測的傳播時間倒數(shù)之間的差值測量流率，同時多次重復(fù)超聲波的傳輸/接收。這樣，當(dāng)使用超聲波時，可以在不被流路中的變化頻率影響的情況下，進行傳輸/接收。而且，由所測定的傳播時間的倒數(shù)的差值測定流率，同時重復(fù)傳輸/接收，借此，由一個周期的若干單位可以測定甚至一個長周期的變化。另外，由變量導(dǎo)致的傳播時間的差值可以利用倒數(shù)的差值來抵銷。
本發(fā)明的流量計包括瞬時流率檢測裝置，用于檢測瞬時流率；波動確定裝置，用于測定流率值中是否有脈沖；以及至少一個或多個穩(wěn)定流率計算裝置，用于根據(jù)波動確定裝置的測定結(jié)果利用不同裝置計算流率值。這樣，通過測定所測流率中的變化并開關(guān)流率計算裝置，可以由一個流率測量裝置以可靠的方式根據(jù)變化量來計算流率。
本發(fā)明的流量計包括瞬時流率檢測裝置，用于檢測瞬時流率；濾波處理裝置，用于進行流率值的數(shù)字濾波處理；以及穩(wěn)定流率計算裝置，用于利用濾波處理裝置計算流率值。這樣，當(dāng)進行數(shù)字濾波處理時，可以進行與均化過程相等同的計算過程，而無需利用大量的存儲器來儲存數(shù)據(jù)。而且，可以通過改變一個變量例如濾波系數(shù)來調(diào)整濾波特性。
該流量計包括穩(wěn)定流率計算裝置，用于在波動確定裝置測定有脈沖時，利用數(shù)字濾波處理裝置來計算一個穩(wěn)定的流率值。這樣，當(dāng)脈沖出現(xiàn)時，選擇銳截止濾波特性，以便提供較大的脈沖穩(wěn)態(tài)，并且只在出現(xiàn)脈沖時才進行濾波處理。
波動確定裝置測定流率值的變化幅度是否等于或大于預(yù)定值。這樣，可以根據(jù)脈沖的變化幅度測定脈沖，借此根據(jù)脈沖的變化幅度來調(diào)整濾波處理。
濾波處理裝置根據(jù)流率值的變化幅度來調(diào)整濾波特性。由于濾波特性按照流率值的變化幅度來改變，因此可以快速調(diào)整濾波特性，以便充分張弛濾波特性，該特征使得變化較小時按照流率的變化而改變，而當(dāng)變化較大時，選擇銳截止濾波特性，以便能夠明顯減小由于脈沖而導(dǎo)致的流率變化。
只有當(dāng)由瞬時流率檢測裝置檢測的流率值較低時，才進行濾波處理。由于只有在流率低時才進行濾波處理，因此當(dāng)流率高時可快速處理流率的變化，并且當(dāng)流率低時所導(dǎo)致的波動影響被明顯減小。
濾波處理裝置根據(jù)流率值調(diào)整濾波特性。由于濾波特性根據(jù)流率值來改變，因此只有在流率低時才進行濾波處理，而當(dāng)流率高時可以快速處理流率的變化，并且當(dāng)流率低時所導(dǎo)致的波動影響被明顯減小。
濾波處理裝置根據(jù)瞬時流率檢測裝置的流率時間間隔來調(diào)整濾波特性。這樣，通過根據(jù)流率檢測時間的間隔來改變?yōu)V波特性，可以在測量間隔短時減小張弛濾波特性的變化，而在測量間隔長時減小銳截止濾波特性的變化。
該流量計包括濾波處理裝置，該裝置在流率高時調(diào)整濾波特性，以便濾波特性的截止頻率變得較高，而在流率低時調(diào)整濾波特性，以便濾波特性具有較低的截止頻率。這樣，當(dāng)流率高時響應(yīng)特征增加，而當(dāng)流率低時波動減小。
調(diào)整濾波特性，以便由穩(wěn)定流率計算裝置計算的流率值的變化幅度在預(yù)定值范圍內(nèi)。由于濾波特性被調(diào)整，從而使變化幅度在預(yù)定值范圍內(nèi)，因此可以減小流率的變化，從而總是等于或小于預(yù)定值。
利用超聲波檢測流率的超聲波流量計被用作瞬時流率檢測裝置。這樣，通過利用超聲波流量計，甚至在出現(xiàn)較大的流率變化時，也能夠測量瞬時流率。這樣，由該流率值，可以計算一個穩(wěn)定的流率。
基于熱的流量計被用作瞬時流率檢測裝置。當(dāng)利用基于熱的流量計時，甚至在出現(xiàn)較大的流率變化時，也能夠測量瞬時流率。這樣，由該流率值，可以計算一個穩(wěn)定的流率。
控制單元控制周期性變化裝置，從而相繼改變流率測定中的測定頻率，以便使測定頻率不保持恒定。這樣，當(dāng)超聲波被接收時，與測定頻率或超聲波的傳輸頻率同步的噪聲不在同一相上，而是被分散了。因此，可以減小測定誤差。
而且，本發(fā)明的流量計包括用于相繼改變驅(qū)動器電路的驅(qū)動方法的周期性變化裝置。響應(yīng)接收檢測電路的輸出接收，控制單元在接收檢測電路檢測超聲波的接收的每一時刻調(diào)整周期性變化裝置，以便使測定頻率不保持恒定。這樣，可以在一個流率測定周期內(nèi)為了測定多次設(shè)定地操作周期性變化裝置。結(jié)果，噪聲在測定結(jié)果中被平均分散了，從而可以獲得可靠的測定結(jié)果。
周期性變化裝置開關(guān)地輸出多個具有不同頻率的輸出信號；而控制單元在每次測量時改變周期性變化裝置的頻率設(shè)置，從而改變驅(qū)動器電路的驅(qū)動頻率。這樣，通過改變驅(qū)動頻率，可以由與驅(qū)動信號的頻率變化對應(yīng)的時間來改變接收檢測時序。這樣，當(dāng)超聲波被接收時，與測量頻率或超聲波的傳輸頻率同步的噪聲不會在同一相出現(xiàn)，而是被分散了。因此，能夠減小測量誤差。
周期性變化裝置輸出具有相同頻率和多個不同相的輸出信號；而操作控制單元，以便使周期性變化裝置的輸出信號的相設(shè)定在每次測量時改變，并使驅(qū)動器電路的驅(qū)動相改變。這樣，通過改變驅(qū)動相，可以由與驅(qū)動信號的相變化對應(yīng)的時間來改變接收檢測時序。這樣，當(dāng)超聲波被接收時，與測量頻率或超聲波的傳輸頻率同步的噪聲不會在同一相出現(xiàn)，而是被分散了。因此，能夠減小測量誤差。
周期性變化裝置輸出通過將第一頻率信號與第二頻率信號疊加而得到的合成信號，其中第一頻率是超聲波變換器的操作頻率，而第二頻率不同于第一頻率；以及控制單元在每次測定時通過驅(qū)動器電路輸出一個輸出信號，在該信號中周期性變化裝置的第二頻率被改變了。這樣，可以干擾流率測定的周期。結(jié)果，當(dāng)超聲波被接收時，與測量頻率或超聲波的傳輸頻率同步的噪聲不會在同一相出現(xiàn)，而是被分散了。因此，能夠減小測量誤差。
周期性變化裝置開關(guān)具有第二頻率的情形與沒有第二頻率的情形之間的設(shè)置。這樣，由于通過改變傳輸超聲波的超聲波變換器的振動而改變了接收檢測時序，因此流率測量的周期性可以被干擾。結(jié)果，當(dāng)超聲波被接收時，與測量頻率或超聲波的傳輸頻率同步的噪聲不會在同一相出現(xiàn)，而是被分散了。因此，能夠減小測量誤差。
周期性變化裝置改變第二頻率的相位設(shè)置。這樣，由于通過改變傳輸超聲波的超聲波變換器的振動而改變了接收檢測時序，因此流率測量的周期性可以被干擾。結(jié)果，當(dāng)超聲波被接收時，與測量頻率或超聲波的傳輸頻率同步的噪聲不會在同一相出現(xiàn)，而是被分散/均化了。因此，能夠減小測量誤差。
周期性變化裝置改變第二頻率的頻率設(shè)置。這樣，由于通過改變傳輸超聲波的超聲波變換器的振動而改變了接收檢測時序，因此流率測量的周期性可以被干擾。結(jié)果，當(dāng)超聲波被接收時，與測量頻率或超聲波的傳輸頻率同步的噪聲不會在同一相出現(xiàn)，而是被分散了。因此，能夠減小測量誤差。
周期性變化裝置包括能夠設(shè)置不同延遲時間的延遲單元；以及控制單元在超聲波的每次傳輸時，或者是在每次接收檢測時改變延遲設(shè)置。這樣，在一個測量操作過程中，在緊接的前一測量中傳輸?shù)某暡ɑ祉懸约俺暡ㄗ儞Q器的拖尾影響可以被分散，借此能夠減小測量誤差。
由周期性變化裝置改變的周期寬度數(shù)倍于與傳播時間變化(這是由測量誤差導(dǎo)致的)相對應(yīng)的值。這樣，當(dāng)用于所有設(shè)置的測量值被相加并均化時，誤差可以減到最小。
由周期性變化裝置改變的周期寬度等于超聲波變換器的一個共振頻率周期。這樣，在通過將用于所有設(shè)置的測量值相加并均化而得到的值中，由超聲波共振或超聲波變換器的拖尾導(dǎo)致的測量誤差被減到最小。因此，能夠減小測量誤差。
用于改變周期的圖譜級與上游方向的測量及下游方向的測量中所用的相同。這樣，具有向上游側(cè)傳輸?shù)某暡ǖ臏y量與具有向下游側(cè)傳輸?shù)某暡ǖ臏y量總是在相同的條件下進行。結(jié)果，甚至在流率發(fā)生變化時，也能夠得到可靠的測量結(jié)果。
預(yù)定的次數(shù)數(shù)倍于周期性變化裝置的變化次數(shù)。這樣，周期性變化裝置的所有設(shè)定值都均勻地設(shè)置在一個流率測量操作過程內(nèi)。結(jié)果，能夠得到可靠的測量結(jié)果。
另外，利用第二計時器測定從接收檢測到下一結(jié)算時間的時間段，借此用比第一計時器高的分辨率進行測定。而且，與具有相同分辨率的流量計比較，其耗電量降低了，這是因為只在接收檢測之后的較短時間段內(nèi)操作第二計時器。
而且，由于用第一計時器校正第二計時器，因此第二計時器只需具有短期穩(wěn)定性。于是，無需使用特殊部件。因此，易于獲得高分辨率的計時器。
而且，由于當(dāng)溫度傳感器的輸出發(fā)生變化時用第一計時器校正第二計時器，從而使其等于或高于設(shè)定值，因此甚至在第二計時器具有隨溫度變化而改變的特性時，也能夠使用本發(fā)明的流量計。
再者，由于當(dāng)電壓傳感器的輸出發(fā)生變化時用第一計時器校正第二計時器，從而使其等于或高于設(shè)定值，因此甚至在第二計時器具有隨電壓變化而改變的特性時，也能夠使用本發(fā)明的流量計。
本發(fā)明的流量計包括流率測定單元，待測流體可流經(jīng)這單元；一對超聲波變換器，該變換器配置在流率測量單元中，用于傳輸/接收超聲波；用于驅(qū)動超聲波變換器之一的驅(qū)動器電路；與另一超聲波變換器相連、用于檢測超聲波信號的接收檢測電路；控制單元，該單元用于預(yù)定次數(shù)地控制驅(qū)動器電路，以便響應(yīng)接收檢測電路的輸出而再次驅(qū)動超聲波變換器；用于預(yù)定次數(shù)地測定過程時間的計時器；用于由計時器的輸出計算流率的計算單元；以及用于順序改變驅(qū)動器電路的驅(qū)動方法的周期性變化裝置，其中控制單元控制周期性穩(wěn)定裝置，以便使頻率總是保持恒定。有了這種結(jié)構(gòu)，甚至在傳播時間改變時，測量頻率也總是恒定的。這樣，當(dāng)超聲波被接收時，與測量頻率或超聲波的傳輸頻率同步的噪聲總是在同一相出現(xiàn)，而無論傳播時間是否變化。因此，測量誤差可以保持恒定值。結(jié)果，甚至在噪聲具有非常長的周期時，也能夠使流率測量穩(wěn)定化。
該控制單元包括由能夠設(shè)置不同延遲時間的延遲單元形成的周期性穩(wěn)定裝置；并且控制單元通過開關(guān)延遲次數(shù)來改變驅(qū)動器電路的輸出計時。由于通過改變延遲時間而使測量頻率保持恒定，因此測量頻率可以被穩(wěn)定，而不會影響超聲波變換器的驅(qū)動。
控制單元控制驅(qū)動電路，以便使測量時間保持恒定。這樣，測量頻率可以保持恒定，而只需簡單的計算，無需計算每次超聲波傳輸?shù)膫鞑r間。
權(quán)利要求
1.一種流量計，包括流率測定單元，待測流體流經(jīng)該單元；一對位于流率測定單元中的超聲波變換器，用于傳輸/接收超聲波；驅(qū)動器電路，用于驅(qū)動超聲波變換器之一；與另一超聲波變換器相連的接收檢測電路，用于檢測超聲波脈沖；計時器，用于根據(jù)超聲波脈沖的接收檢測時序測定傳播時間；控制單元，用于控制驅(qū)動器電路；計算單元，用于根據(jù)計時器的輸出計算待測流體的流率；以及周期性變化裝置，用于順序改變驅(qū)動器電路的驅(qū)動方法；其中，控制單元控制周期性變化裝置，使得根據(jù)超聲波脈沖的傳播時間來依次改變流率測定中的傳輸/接收信號的頻率。
2.一種流量計，包括流率測定單元，待測流體流經(jīng)該單元；一對位于流率測定單元中的超聲波變換器，用于傳輸/接收超聲波；驅(qū)動器電路，用于驅(qū)動超聲波變換器之一；與另一超聲波變換器相連的接收檢測電路，用于檢測超聲波脈沖；控制單元，用于控制驅(qū)動器電路預(yù)定次數(shù)，以便根據(jù)接收檢測電路的輸出再次驅(qū)動超聲波變換器之一；計時器，用于預(yù)定次數(shù)地測定經(jīng)過時間；計算單元，用于根據(jù)計時器的輸出來計算待測流體的流率；以及周期性變化裝置，用于順序改變驅(qū)動器電路的驅(qū)動方法，其中，控制單元在接收檢測電路每次檢測到超聲波脈沖的接收時，利用周期性變化裝置改變驅(qū)動方法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量計，其中周期性變化裝置切換地輸出多個具有不同頻率的輸出信號；以及控制單元在每次測定時通過改變周期性變化裝置的頻率設(shè)定，來改變驅(qū)動器電路的驅(qū)動頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流量計，其中周期性變化裝置切換地輸出多個具有不同頻率的輸出信號；以及控制單元在每次測定時通過改變周期性變化裝置的頻率設(shè)定，來改變驅(qū)動器電路的驅(qū)動頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量計，其中周期性變化裝置輸出具有相同頻率和多個不同相位的輸出信號；以及控制單元通過每次測定時改變周期性變化裝置的輸出信號的相位設(shè)定來改變驅(qū)動器電路的驅(qū)動相位。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流量計，其中周期性變化裝置輸出具有相同頻率和多個不同相位的輸出信號；以及控制單元通過每次測定時改變周期性變化裝置的輸出信號的相位設(shè)定來改變驅(qū)動器電路的驅(qū)動相位。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量計，其中，周期性變化裝置輸出通過將第一頻率的信號與第二頻率信號疊加而得到的合成信號，其中，第一頻率是超聲波的操作頻率，而第二頻率與第一頻率不同；以及控制單元通過驅(qū)動器電路并在每次流率測定時，輸出一個輸出信號，在該輸出信號中周期性變化裝置的第二頻率被改變。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流量計，其中，周期性變化裝置輸出通過將第一頻率的信號與第二頻率信號疊加而得到的合成信號，其中，第一頻率是超聲波的操作頻率，而第二頻率與第一頻率不同；以及控制單元通過驅(qū)動器電路在每次流率測定時，輸出一個輸出信號，在該輸出信號中周期性變化裝置的第二頻率被改變。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的流量計，其中，周期性變化裝置在具有第二頻率的情形與沒有第二頻率的情形之間改變設(shè)定。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的流量計，其中，周期性變化裝置改變第二頻率的相位設(shè)定。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的流量計，其中，周期性變化裝置改變第二頻率的頻率設(shè)定。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流量計，其中周期性變化裝置包括能夠設(shè)定不同延遲時間的延遲單元；以及控制單元在每次檢測到超聲波的傳輸或接收時，改變延遲單元中的延遲時間設(shè)定。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量計，其中，由周期性變化裝置改變的一個頻率周期寬度為與由測量誤差導(dǎo)致的傳播時間變化相對應(yīng)的值的數(shù)倍。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流量計，其中，由周期性變化裝置改變的一個頻率周期寬度為與由測量誤差導(dǎo)致的傳播時間變化相對應(yīng)的值的數(shù)倍。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量計，其中，由周期性變化裝置改變的一個頻率周期寬度等于超聲波變換器的一個共振頻率周期。
16.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流量計，其中，由周期性變化裝置改變的一個頻率周期寬度等于超聲波變換器的一個共振頻率周期。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量計，其中，用于改變周期的布圖順序與在上游方向上的測定及在下游方向上的測定中所用的相同。
18.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流量計，其中，用于改變周期的布圖順序與在上游方向上的測定及在下游方向上的測定中所用的相同。
19.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流量計，其中，預(yù)定次數(shù)為周期性變化裝置的變化次數(shù)的數(shù)倍。
20.一種流量計，包括流率測定單元，待測流體流經(jīng)該單元；一對位于流率測定單元中的超聲波變換器，用于傳輸/接收超聲波；驅(qū)動器電路，用于驅(qū)動超聲波變換器之一；與另一超聲波變換器相連的接收檢測電路，用于檢測超聲波脈沖；第一計時器，用于測定超聲波脈沖的傳播時間；第二計時器，用于測定從接收檢測電路檢測到超聲波脈沖的接收到第一計時器的值發(fā)生變化為止的時間段；控制單元，用于控制驅(qū)動器電路；以及計算單元，用于根據(jù)第一計時器和第二計時器的輸出計算流體流率，其中，第二計時器由第一計時器校正。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的流量計，還包括一個溫度傳感器，其中，當(dāng)溫度傳感器的輸出為等于或大于設(shè)定值而發(fā)生變化時，第二計時器由第一計時器校正。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的流量計，其中，包括一個電壓傳感器，其中，當(dāng)電壓傳感器的輸出為等于或大于設(shè)定值而發(fā)生變化時，第二計時器由第一計時器校正。
23.一種流量計，包括流率測定單元，待測流體流經(jīng)該單元；一對位于流率測定單元中的超聲波變換器，用于傳輸/接收超聲波；驅(qū)動器電路，用于驅(qū)動超聲波變換器之一；與另一超聲波變換器相連的接收檢測電路，用于檢測超聲波脈沖；控制單元，用于控制驅(qū)動器電路預(yù)定次數(shù)，以便根據(jù)接收檢測電路的輸出再次驅(qū)動超聲波變換器之一；計時器，用于預(yù)定次數(shù)地測定經(jīng)過時間；計算單元，用于根據(jù)計時器的輸出計算待測流體流率；以及周期性穩(wěn)定裝置，用于順序改變驅(qū)動器電路的驅(qū)動方法，其中，控制單元控制周期性穩(wěn)定裝置，以使測定頻率總是保持恒定。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的流量計，其中，周期性穩(wěn)定裝置包括能夠設(shè)定不同延遲時間的延遲單元；并且控制單元通過切換延遲單元中設(shè)定的延遲時間來改變驅(qū)動器電路的輸出時刻。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的流量計，其中，控制單元控制驅(qū)動電路，以使測定時間保持恒定。
全文摘要
本發(fā)明包括配置在流路中、用于利用流體的狀態(tài)變化來進行傳輸/接收的傳輸/接收裝置；用于重復(fù)傳輸/接收的重復(fù)裝置；時間測定裝置，用于測定由重復(fù)裝置重復(fù)的傳播時間；用于根據(jù)時間測定裝置所測得的值檢測流率的流率檢測裝置；以及用于改變預(yù)定的重復(fù)次數(shù)的次數(shù)改變裝置。利用這種結(jié)構(gòu)，通過改變重復(fù)次數(shù)使其適合于變化，可以減小由流量變化而導(dǎo)致的影響。因此，能夠獲得高準(zhǔn)確度的可靠流率測定。
文檔編號G01F15/00GK101074885SQ200710109958
公開日2007年11月21日 申請日期2000年6月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月24日
發(fā)明者梅景康裕, 長岡行夫, 江口修, 安倍秀二, 中林裕治, 黃地謙三, 芝文一, 足立明久, 橋本雅彥, 佐藤利春, 藤井裕史 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社