流量测量装置制造方法
【专利摘要】本发明的流量测量装置具备：流量信号检测部，其检测在流路(1)中流动的被测定流体的流量信号；流量运算部(11)，其根据由流量信号检测部检测出的流量信号计算流量；以及振荡电路(21)，其产生基准时钟。还具备：温度运算部(22)，其根据振荡电路(21)的由温度变化引起的频率变化来求出温度；流量校正部(23)，其根据由温度运算部(22)计算出的温度求出期望温度下的偏移流量来对由流量运算部(11)计算出的流量进行校正。由此，能够提高流量测量的精度。
【专利说明】流量测量装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用时间测量来对燃气、水等被测定流体的流量进行测量的流量测量装置。
【背景技术】
[0002]以往，作为这种流体的流量测量装置，一般为下面使用图9进行说明的流量测量装置(例如，参照专利文献I)。图9是以往的流量测量装置的框图。
[0003]如图9所示，以往的流量测量装置由在流路101的上游侧和下游侧相向设置的第一振子102和第二振子103构成。此时，流路101内的空心箭头104表示在流路101内流动的流体的流动方向。而且，第一振子102和第二振子103被配置成从第一振子102和第二振子103发送以及由第一振子102和第二振子103接收的超声波的传播路径105以角度Θ与流路101内的流体的用一点划线表示的流动方向相交叉。
[0004]下面，参照图9说明利用以往的流量测量装置测量流体的流量的动作。
[0005]首先，如图9所示，将发送信号从发送部107经由切换部108传递到上游侧的第一振子102。通过发送信号驱动第一振子102，向流路I内发送基于发送信号的超声波。
[0006]然后，在流路101内传播的超声波被设置于下游侧的第二振子103接收。接收到的该超声波信号经由切换部108被传递到接收部109。此时，时间测量部110对从第一振子102发送超声波直到由第二振子103接收超声波为止的时间进行测量。
[0007]接着，将发送信号从发送部107经由切换部108传递到下游侧的第二振子103。通过发送信号驱动第二振子103，向流路101内发送基于发送信号的超声波。
[0008]然后，在流路101内传播的超声波被上游侧的第一振子102接收。接收到的超声波信号经由切换部108被传递到接收部109。此时，时间测量部110与上述同样地，对从第二振子103发送超声波直到由第一振子102接收超声波为止的时间进行测量。
[0009]此外，在想要提高时间分辨率的情况下，利用所谓的回振测量方法。回振测量方法是一种重复将由接收部109接收到的超声波信号经由时间测量部110传递到发送部7的动作例如2次?256次来进行测量的方法。此时，时间测量部110对将超声波信号从接收部109传递到发送部107的动作的重复次数和总时间进行测量。
[0010]下面，利用流量测量装置具体地说明被测定流体的流量和流速的一般的运算方法。
[0011]此外，将第一振子102与第二振子103之间的有效距离设为L，将流体的流速设为V，将在流体中传播的超声波的声速设为C，将流体的流动方向与超声波的传播方向的交叉角设为Θ。
[0012]此时，超声波从上游侧的第一振子102向下游侧的第二振子103的传播时间Ta以及超声波从下游侧的第二振子103向上游侧的第一振子102的传播时间Tb表示如下。
[0013]Ta = L/ (C+Vcos Θ )......(I)
[0014]Tb = L/ (C-Vcos Θ )......(2)
[0015]然后，当对上述式(I)、式(2)进行变形时，得到下面的式子。
[0016]C+Vcos Θ = L/Ta........(3)
[0017]C-Vcos θ = L/Tb........(4)
[0018]并且，当将上述的式⑶、式⑷相加时得到下面的式子。
[0019]2XC = L(l/Ta+1/Tb)
[0020]由此，如式(5)所示那样求出超声波的声速C。
[0021]C= (L/2) X (l/Ta+1/Tb)..(5)
[0022]另外，当将上述式(3)、式⑷相减时，得到流体的流速V。
[0023]2 X Vcos ( Θ ) = L (l/Ta-1/Tb)
[0024]由此，流体的流速V能够根据以下示出的式(6)求出。
[0025]V = L/2Xcos θ X (l/Ta—1/Tb)..(6)
[0026]在此，由第一振子102和第二振子103构成的超声波收发器之间的有效距离L和交叉角Θ是预先决定的常数。
[0027]因而，如果通过时间测量部110测量出超声波的传播时间Ta和传播时间Tb，则能够根据式(6)求出流体的流速V。
[0028]另外，如果乘以预先决定的流路101的截面积，则能够求出流体的流量Q。
[0029]通过如图9所示的流量运算部111执行以上说明的运算处理，能够求出流体的流速V、流体的流量Q。
[0030]下面，使用图10说明以往的流量测量装置中的超声波信号的传播时间的一般测量方法。
[0031]图10是表示以往的流量测量装置的接收波的时序图。
[0032]此外，图10示出了通过第一振子102和第二振子103发送或接收的信号波形。图10中的矩形波113通过电压值表示对第一振子102或第二振子103施加的发送信号。另夕卜，图10中的正弦波状的接收信号114通过电压值表示由第一振子102或第二振子103接收并放大后的接收信号114。
[0033]此时，如图10所示，一般作为时间测量的接收点，多数情况下使用正弦波状的接收信号114超过虚线115所示的规定阈值的电压值后的紧接着的零交叉点116。
[0034]也就是说，图10所示的发送信号的矩形波113的上升时间点为发送开始时的时间Tst、零交叉点116为接收时的时间Tar。
[0035]因而，作为所测量的超声波信号的接收信号114的传播时间Ta、Tb为时间Tar与时间Tst之间的时间、即Ta、Tb = Tar-Tst。
[0036]但是，如从图10的接收信号114显而易见的那样，传播过来的超声波被第一振子102或第二振子103接收到的时间准确地说是作为接收信号114的开头的时间Tre。也就是说，图10所示的时间Tre与时间Tar之间的时间延迟Td能够考虑为超声波到达接收侧的第一振子102或第二振子103之后到被接收部109接收为止的时间延迟Td。
[0037]此时，时间延迟Td很大程度地依赖于第一振子102或第二振子103各自的特性。因此，在超声波从上游侧的第一振子102向下游侧的第二振子103传播的传播时间Ta中包含由作为接收侧的超声波收发器的下游侧的第二振子103的特性决定的时间延迟(记为Td9)。另外,在超声波从下游侧的第二振子103向上游侧的第一振子102传播的传播时间Tb中包含由作为接收侧的超声波收发器的上游侧的第一振子102的特性决定的时间延迟(记为Td8)。此外,在图10中图不为第二振子103的时间延迟Td9与第一振子102的时间延迟TdS相同，但是通常这些时间延迟根据第一振子102或第二振子103的特性而不同。
[0038]因此，以往的流量测量装置如图9所示那样将由第一振子102或第二振子103等超声波收发器的特性决定的固有的时间延迟Td8和时间延迟Td9作为偏移值预先存储到偏移值存储部112。然后，在上述说明的流量运算部111中的流量运算时，进行对由第一振子102或第二振子103测量出的超声波的传播时间Ta和传播时间Tb减去各自的偏移值Td8和偏移值Td9的处理。由此，得到了更加准确的超声波的传播时间(Tpr)。其结果，能够运算更准确的被测定流体的流量值。
[0039]具体地说，将上游侧和下游侧的偏移值设为相当于由第一振子102和第二振子103分别接收到的接收波形的周期的2.5倍的时间。而且，将测量出的超声波的传播时间减去接收侧的超声波收发器的偏移值。由此，能够高精度地运算被测定流体的流量值，从而实现精度高的流量测量装置。
[0040]然而，在预先设定根据第一振子102和第二振子103各自的特性而产生的偏移值来校正流量测量的情况下，存在无法应对发生温度变化的情况这样的问题。也就是说，在以往的流量测量装置中存在在发生微小的温度变化的情况下无法对伴随包含接收侧部分的电路在内的温度变化而产生的温度偏移进行校正这样的问题。
[0041]专利文献1:日本特开平11-304559号公报
【发明内容】
[0042]为了解决上述问题，本发明的流量测量装置具备:流量信号检测部，其检测在流路中流动的被测定流体的流量信号；流量运算部，其根据由流量信号检测部检测出的流量信号计算流量；以及振荡电路，其产生基准时钟。还具备:温度运算部，其根据振荡电路的由温度变化引起的频率变化来求出温度；流量校正部，其根据由上述温度运算部计算出的温度求出期望温度下的偏移流量来对由上述流量运算部计算出的上述流量进行校正。
[0043]由此，能够通过期望温度下的偏移流量对计算出的流量进行校正。其结果，能够实现提高了流量的测量精度的流量测量装置。
[0044]另外，本发明的流量测量装置具备:一对振子，该一对振子设置于被测定流体流过的流路，发送和接收超声波信号；发送部，其驱动一对振子中的某一方的振子；接收部，其接收来自一对振子中的另一方的振子的超声波信号；时间测量部，其对超声波信号的发送和接收的传播时间进行计时；以及流量运算部，其根据由时间测量部测量出的传播时间测量被测定流体的流速，根据流速计算流量。并且，具备:振荡电路，其产生用于测量传播时间的基准时钟；温度运算部，其根据振荡电路的由温度变化引起的频率变化来求出温度；以及流量校正部，其根据由温度运算部计算出的温度求出期望温度下的偏移流量来对由流量运算部计算出的流量进行校正。
[0045]由此，能够实现不受温度变化等影响的高精度的流量测量装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0046]图1是本发明的实施方式中的流量测量装置的框图。
[0047]图2是表示该流量测量装置中的发送波和接收波的时序图。
[0048]图3是表示该流量测量装置中的接收波的图。
[0049]图4是该流量测量装置中的基准时钟和发送波的时序图。
[0050]图5是该流量测量装置中的基准时钟和接收波的时序图。
[0051]图6是表示该流量测量装置中的基准时钟和基准时钟B的动作的时序图。
[0052]图7是表示该流量测量装置中的基准时钟B的频率与温度的关系的图。
[0053]图8是说明该流量测量装置中的偏移流量的校正的时序图。
[0054]图9是以往的流量测量装置的框图。
[0055]图10是表示以往的流量测量装置的接收波的时序图。
【具体实施方式】
[0056]下面，参照附图来说明本发明的实施方式。此外，本发明不限定于本实施方式。
[0057](实施方式)
[0058]下面，使用图1说明本发明的实施方式中的流量测量装置。
[0059]图1是本发明的实施方式中的流量测量装置的框图。
[0060]如图1所示，本实施方式的流量测量装置至少由测定装置6和测量运算装置25构成。
[0061]而且，流量测量装置的测定装置6具备由设置于流路I的中途的对超声波进行发送和接收的第一振子2及第二振子3构成的一对振子、发送部7、切换部8、接收部9以及控制部20，构成了流量信号检测部。此时，例如一方的第一振子2被配置在流路I的上游侧，另一方的第二振子3被配置在流路I的下游侧，并相向地设置。发送部7驱动第一振子2或第二振子3。接收部9接收来自第一振子2或第二振子3的超声波信号。切换部8将发送部7的驱动信号切换供给到第一振子2或第二振子3并将第二振子3或第一振子2所接收到的超声波信号切换供给到接收部9。具体地说，在通过切换部8将发送部7的驱动信号切换供给到第一振子2的情况下，切换部8将第二振子3所接收到的超声波信号切换供给到接收部9。此外，流路I内的空心箭头4表示在流路I内流动的流体的流动方向。而且，第一振子2和第二振子3被配置成从第一振子2和第二振子3发送以及由第一振子2和第二振子3接收的超声波的传播路径5以角度Θ与流路I内的流体的用一点划线表示的流动方向相交叉。
[0062]另外，流量测量装置的测量运算装置25至少由时间测量部10、流量运算部11、振荡电路21、温度运算部22以及流量校正部23构成。时间测量部10对第一振子2与第二振子3之间的超声波信号的发送和接收的传播时间进行计时。流量运算部11根据由时间测量部10测量出的传播时间测量流体的流速，再根据流速计算流量。振荡电路21产生用于由时间测量部10测量传播时间的基准时钟。温度运算部22根据在下面详细说明的、振荡电路21中的由温度变化引起的频率变化(具体地说，作为基准时钟的基础的振荡器的频率变化)来求出温度。流量校正部23根据由温度运算部22计算出的温度，基于由流量运算部11计算出的流量求出期望温度下的偏移流量，来对测量出的作为被测定流体的流体的流量进行校正。
[0063]根据上述内容，构成本实施方式的流量测量装置。
[0064]下面，以通常的流速或流量的测量动作为例，参照图1并使用图2说明利用本实施方式的流量测量装置求出超声波的传播时间的方法。
[0065]图2是表示该流量测量装置中的发送波和接收波的时序图。
[0066]首先，如图2所示，发送部7从控制部20接收开始信号(图2的(a)控制部所示的从H(Hi 高”)变为L(Low 低”)的变化时间点)，对通过切换部8切换的第一振子2进行一定时间的脉冲驱动(参照图2的(b)发送波)。与此同时地时间测量部10利用振荡电路21的基准时钟开始时间测量。
[0067]然后，从被脉冲驱动的第一振子2向流路I内发送超声波。从第一振子2发送的超声波在被测定流体中传播后被第二振子3接收。
[0068]作为被第二振子3接收并从第二振子3输出的超声波信号的接收信号经由切换部8被输入到接收部9。输入到接收部9的接收信号在接收部9中被放大。之后，在放大后的接收信号达到了预先决定的接收时机的信号水平的时间点确定接收动作的完成。
[0069]然后，在确定出超声波信号的接收动作完成的时间点停止时间测量部10的动作。具体地说，接收部9由通常的比较器等构成，将规定的基准电压与接收信号的电压值进行比较，根据比较的结果确定超声波信号的接收动作的完成。
[0070]接着，根据时间测量部10开始进行动作直到停止为止的时间信息t来通过下式
(7)求出流速。
[0071]在此，将从时间测量部10获得的测量时间设为t,将第一振子2与第二振子3之间的流动方向的有效距离设为L，将流体的流动方向与超声波的传播方向的交叉角设为Θ，将声速设为C，将被测定流体的流速设为V。由此，通常根据式(7)求出被测定流体的流速V。
[0072]V= (Ι/cos Θ ) X (L/t)-C...(7)
[0073]另外，如上所述，切换第一振子2与第二振子3之间的发送、接收方向来测量被测定流体的从上游向下游的传播时间和从下游向上游的传播时间。由此，根据下式(8、9、10)能够求出被测定流体的流速V。
[0074]tl = L/(C+VXcos Θ )........(8)
[0075]t2 = L/ (C-VX cos θ )........(9)
[0076]V= (L/2Xcos θ ) X (l/tl_l/t2)...(10)
[0077]在此，11是从上游向下游的测定时间，t2是从下游向上游的测定时间。
[0078]如从式(10)可知，根据上述的方法，能够不受被测定流体的声速C的变化的影响来测定流速V。因此，在流速、流量、距离等的测量中广泛地利用。
[0079]并且，当根据式(10)求出被测定流体的流速V时，通过将流速V乘以流路I的截面积，能够导出流量Q。
[0080]下面，参照图2的时序图并使用图3说明以往的传播时间的测量动作。图3是表示该流量测量装置中的接收波的图。
[0081]首先，如图2的(a)控制部20所示，从时间t0的开始信号开始，开始进行超声波信号的时间的测量。同时，如图2的(b)发送波所示，将脉冲经由发送部7供给到第一振子2，驱动第一振子2使其产生超声波信号。
[0082]由第一振子2产生的超声波信号在流路I内传播，如图2的(C)接收波所示，在时间tl被第二振子3作为接收信号检测到。
[0083]具体地说，如图3所示，由第二振子3检测到的接收信号在接收部9中被放大。当放大后的接收信号的例如电压等信号水平变为预先决定的阈值(Vref)以上时，判断为接收波到达，并将超过阈值(Vref)后的首个零交叉点16设为接收点。而且，通过时间测量部10对直到零交叉点16为止的时间tl进行计时。
[0084]接着，由切换部8切换第一振子2与第二振子3之间的发送和接收的功能并进行同样的动作，由时间测量部10对直到由第一振子2检测出的接收信号的零交叉点16为止的时间t2进行计时。然后，根据由时间测量部10计时出的时间t2和上述的时间tl，由流量运算部11利用式(10)等计算流速V和流量Q。
[0085]下面，使用图4和图5说明由本实施方式的流量测量装置的振荡电路21生成的基准时钟的动作。
[0086]图4是该流量测量装置中的基准时钟和发送波的时序图。图5是该流量测量装置中的基准时钟和接收波的时序图。此外，图5是将图2的时间tl附近放大的图。
[0087]首先，在如图4的(b)发送波所示的向第一振子2或第二振子3发送驱动信号(发送波)的时间t0，如图4的(d)基准时钟所示那样振荡电路21进行动作。由此，产生作为传播时间的测量的基准的基准时钟的时钟波形。
[0088]然后，如图5的(C)接收波所示，将作为被输入到接收部9的接收信号的接收波通过作为基准电压的零点的点、即到达零交叉点16时设为接收点ta。此时，如图5的(d)基准时钟所示，时间测量部10基于基准时钟来测量从发出发送波开始的时间to至到达接收点ta的时间tl为止的时间作为传播时间。但是，如图5的(d)基准时钟所示，传播时间最大产生基准时钟的半个波长量的时间误差。因此，为了减小误差，需要提高基准时钟的分辨率。
[0089]但是，当为了提闻基准时钟的分辨率而使振荡电路21闻速振荡时，需要很多的电力。因此，在例如燃气表那样的通过电池进行动作的流量测量装置等设备中很难采用。
[0090]因此，在本实施方式的流量测量装置中，作为基准时钟，基本上使用作为控制部20所利用的微计算机等的动作频率的数MHz的振荡以及图5的(e)基准时钟B所示的仅在接收点ta附近高速地进行动作的基准时钟B来高精度地进行时间测量。
[0091]下面，参照图5说明利用基准时钟B高精度地进行时间测量的方法。
[0092]首先，如图5的(d)基准时钟所示，对从发出发送波的开始时间t0开始连续进行动作的基准时钟的到接收点ta的时间tl为止的时钟数进行计数。此时，如图5的(e)基准时钟B所示，当接收波通过零交叉点16时使例如下面说明的环形振荡器等进行动作，产生比基准时钟更高速的基准时钟B的脉冲。然后，对基准时钟B的脉冲数计数来测量从接收点ta的时间tl至下一个基准时钟的上升时间tl2为止的时间。
[0093]接着，从到时间tl2为止的通过基准时钟的时钟数计数得到的时间减去在时间tl至时间tl2之间由基准时钟B计数得到的时间来求出传播时间。由此，能够高精度且省电力地测量传播时间。
[0094]在这种情况下，基准时钟B需要在到达时间tl的时间点开始振荡。因此，如普通的石英振子那样的振荡电路由于上升延迟而很难用作产生基准时钟B的元件。并且，需要不同步地开始基准时钟B的振荡。因此，在本实施方式的流量测量装置中，利用例如环形振荡器等作为基准时钟B的振荡电路来进行测量。
[0095]然而，像环形振荡器那样的通过半导体实现的振荡电路存在温度依赖性。因此，很难使环形振荡器等的振荡频率在流量测量装置等的动作温度的规定范围内固定。
[0096]因此，本实施方式的振荡电路21如图6的⑷基准时钟所示，使用温度依赖性非常小的例如由石英振子等构成的基准时钟。然后，以基准时钟的单位周期(例如，tal至tbl的一个周期)为基准，定期地测量单位周期内的基准时钟B的计数数。也就是说，测量基准时钟B的振荡频率、即脉冲宽度。由此，能够准确地掌握环形振荡器的一个脉冲的时间间隔。
[0097]另外，通过定期地测量环形振荡器的振荡频率，能够利用环形振荡器的温度依赖性，通过温度运算部22求出包括环形振荡器在内的测量电路的温度。
[0098]下面，使用图7具体地说明利用环形振荡器的温度依赖性来检测温度的方法。
[0099]图7是表示该流量测量装置中的基准时钟B的频率与温度的关系的图。
[0100]如图7所示，一般地，例如环形振荡器等半导体内部的振荡动作存在温度依赖性。因此，通过用图6中说明的方法测量环形振荡器的振荡频率、即基准时钟B的频率，能够根据频率的变化运算求出温度。
[0101]例如图7所示，预先求出基准时钟B的振荡频率为fl时的温度为Tl、为f2时的温度为T2。由此，能够利用内插等估计任意的振荡频率fx时的温度Tx。同样地，即使在比fl高的振荡频率或比f2低的振荡频率的情况下，也能够利用外插等进行插值来求出温度。
[0102]此外，也可以是如下的结构:在检查例如内置有环形振荡器的半导体时预先求出振荡频率与温度的关系并保存到例如由EPROM等构成的非易失性的存储部中。由此，不用定期地测量基准时钟B的振荡频率而能够从存储部读取来求出温度。其结果，能够容易地进行温度运算部22的运算。
[0103]通过上述内容，能够利用振荡电路21的温度特性，通过温度运算部22容易且准确地求出温度。
[0104]下面，使用图8说明利用求出的温度来校正偏移流量的方法。
[0105]图8是说明该流量测量装置中的偏移流量的校正的时序图。
[0106]也就是说，如上所述，用作高速振荡的基准时钟B的环形振荡器等半导体具有温度依赖性。同样地，构成测量运算装置25等的电路也具有温度依赖性。因此，作为用于检测零交叉点的零点的基准电压也有可能根据温度的变化而变动。
[0107]在例如图8的(C)接收波所示、将通常被称为室温的温度25°C下的基准电压设为零基准P的情况下，根据电路的不同，例如在比室温低的低温下基准电压变为零基准q。因此，作为传播时间的零交叉点的通过时间与室温时的时间tl相比提前为时间tlq。另一方面，例如在比室温高的高温下，基准电压变为零基准r。因此，作为传播时间的零交叉点的通过时间与室温时的时间tl相比延迟为时间tlr。
[0108]并且，存在在上游侧的第一振子2为发送侧的情况和下游侧的第二振子3为发送侧的情况下由于发送部7到接收部9为止的路径不同而零交叉点的特性中的温度特性不同的情况。此时，不只是零基准不同，传播时间本身也产生差异。也就是说，当传播时间有差异时，如上述那样在流量运算中流量产生偏移流量。
[0109]因此，通过流量校正部23利用由温度运算部22求出的温度和由流量运算部11求出的流量来校正上述偏移流量。由此，再次将校正后的流量返回到流量运算部11，从而能够更加准确地求出流量。
[0110]例如，在白天直射日光照射的情况下，燃气表的温度上升至近50°C附近。而且，在白天，燃气表大致固定在上升后的温度。另一方面，存在夜间下降为10°C附近、在寒冷地区的冬季等下降为-10°c以下且与白天同样地为大致固定的温度的情况。
[0111]另外，在上述的时间段，通常不使用燃气的情况较多。因此，很多时候由流量测量装置检测的燃气的流量持续为零。因此，在上述的时间段，在即使燃气的使用为零的情况下由流量运算部11求出的流量也持续为非零的值时，则视为实际的流量为零。而且，将所测量出的非零的值的流量作为由第一振子和第二振子等测量装置、构成测量运算装置的电路产生的偏移流量而与此时的温度一起存储到流量校正部23中。由此，存储白天高温时和夜间低温时的两个时点的温度以及偏移流量。
[0112]另一方面，关于在白天高温时和夜间低温时以外的温度下的偏移流量，利用如上述那样由温度运算部22使用振荡电路21的基准时钟B而计算出的温度，通过对例如高温时和低温时的两个时点间的流量进行内插，能够估计偏移流量来进行校正。此时，温度的测定能够在传播时间的测量中定期地测定图6所示的频率而求出。因此，能够求出大致该时间内的温度。
[0113]此外，零流量持续的时间根据使用者而不同。因此，在如上述的白天、夜间那样连续地持续流动预先决定的流量以下的某个固定流量的情况下，判断为存在偏移流量成分。然后，将温度和偏移流量存储到流量校正部23的校正学习部来进行学习。具体地说，校正学习部至少在白天、夜间等两个时点的温度下存储温度与偏移流量的关系。
[0114]由此，依据温度对零流量时的偏移流量进行校正，从而能够实现高精度的流量运笪
[0115]此外，也可以在制造流量测量装置的过程、测量部(例如，电路基板等)的制造过程中预先测定不仅高温时和低温时的两个时点还增加室温时的三个时点的温度下的偏移流量并进行存储。由此，能够将测量部的温度在进行了管理的状态下进行存储，因此能够存储与在设置状态下自我学习相比更准确的温度。
[0116]另外，在本实施方式的流量测量装置中，不需要另外设置如热敏电阻、热电偶那样的专用的温度检测部，而能够容易地求出温度。
[0117]另外，在本实施方式的流量测量装置中，能够将环形振荡器等基准时钟B构成在与实现从发送部7到流量运算部11的电路相同的半导体上。因此，能够检测半导体的温度。其结果，能够更高精度地对构成有环形振荡器等的由测量用半导体所构成的测量电路部的温度特性进行校正。此时，即使无法构成在相同的半导体上，也可以构成在相同的印刷电路板上，同样能够高精度地检测附近的温度。
[0118]此外，在上述实施方式中，说明了作为测量流量的方法利用超声波的例子，但不限于此。例如，即使是热式的流量测量装置等利用其它方式的流量测量，只要是搭载有对时间进行管理的时钟的流量测量装置，就能够应用。特别是在数字式的情况下，基本上具备时钟(振荡器)，因此利用时钟(振荡器)的温度特性，能够进行同样的偏移流量的调整。并且，在为了精密地测定时间而使用环形振荡器的情况下，能够获得同样的效果。
[0119]如以上说明的那样，本发明的流量测量装置具备:流量信号检测部，其检测在流路中流动的被测定流体的流量信号；流量运算部，其根据由流量信号检测部检测出的流量信号计算流量；以及振荡电路，其产生基准时钟。还具备:温度运算部，其根据振荡电路的由温度变化引起的频率变化来求出温度；以及流量校正部，其根据由温度运算部计算出的温度求出期望温度下的偏移流量来对由流量运算部计算出的流量进行校正。
[0120]根据该结构，能够高精度地求出温度，从而求出该温度下的偏移流量。由此，能够根据计算出的流量，通过期望温度下的偏移流量来对测量出的流量进行校正。其结果，能够实现不受温度变化等影响的高精度的流量测量装置。
[0121]另外，本发明的流量测量装置具备:一对振子，该一对振子设置于被测定流体流过的流路，发送和接收超声波信号；发送部，其驱动一对振子中的某一方的振子；接收部，其接收来自一对振子中的另一方的振子的超声波信号；时间测量部，其对超声波信号的发送和接收的传播时间进行计时；以及流量运算部，其根据由时间测量部测量出的传播时间测量被测定流体的流速，根据流速计算流量。并且，具备:振荡电路，其产生用于测量传播时间的基准时钟；温度运算部，其根据振荡电路的由温度变化引起的频率变化来求出温度；以及流量校正部，其根据由温度运算部计算出的温度求出期望温度下的偏移流量来对由流量运算部计算出的流量进行校正。
[0122]根据该结构，能够根据基于温度计算出的流量，通过期望温度下的偏移流量对测量出的流量进行校正。其结果，能够实现不受温度变化等影响的高精度的流量测量装置。
[0123]另外，在本发明的流量测量装置中，流量校正部具有校正学习部，该校正学习部对根据由时间测量部计时出的传播时间和由温度运算部求出的温度而确定的偏移流量的校正值进行学习。
[0124]根据该结构，流量校正部具有对偏移量的校正值进行学习的校正学习部。由此，能够学习由于温度而产生的偏移量来进行校正。其结果，能够提高校正的精度。
[0125]产业h的可利用件
[0126]根据本发明，能够根据基于振荡电路的频率变化求出的温度，通过期望温度下的偏移流量对由流量运算部计算出的流量进行校正，从而能够准确地测量被测定流体等的流量。由此，在利用超声波等的传播时间的测量来测量燃气、水等被测定流体的流量的流量测量装置等的【技术领域】中是有用的。
[0127]附图标记说明
[0128]UlOl:流路；2、102:第一振子；3、103:第二振子；4、104:箭头；5、105:传播路径；6:测定装置;7、107:发送部;8、108:切换部;9、109:接收部;10、110:时间测量部；11、111:流量运算部；16、116:零交叉点；20:控制部；21:振荡电路；22:温度运算部；23:流量校正部；25:测量运算装置；112:偏移值存储部；113:矩形波；114:接收信号；115:虚线。
【权利要求】
1.一种流量测量装置，具备: 流量信号检测部，其检测在流路中流动的被测定流体的流量信号； 流量运算部，其根据由上述流量信号检测部检测出的上述流量信号来计算流量； 振荡电路，其产生基准时钟； 温度运算部，其根据上述振荡电路的由温度变化引起的频率变化来求出温度；以及流量校正部，其根据由上述温度运算部计算出的温度求出期望温度下的偏移流量来对由上述流量运算部计算出的上述流量进行校正。
2.一种流量测量装置，具备: 一对振子，该一对振子设置于被测定流体流过的流路，发送和接收超声波信号； 发送部，其驱动上述一对振子中的某一方的振子； 接收部，其接收来自上述一对振子中的另一方的振子的上述超声波信号； 时间测量部，其对上述超声波信号的发送和接收的传播时间进行计时； 流量运算部，其根据由上述时间测量部测量出的上述传播时间测量被测定流体的流速，根据上述流速计算流量； 振荡电路，其产生用于测量上述传播时间的基准时钟； 温度运算部，其根据上述振荡电路的由温度变化引起的频率变化来求出温度；以及流量校正部，其根据由上述温度运算部计算出的温度求出期望温度下的偏移流量来对由上述流量运算部计算出的上述流量进行校正。
3.根据权利要求1或2所述的流量测量装置，其特征在于， 上述流量校正部具有校正学习部，该校正学习部对根据由上述时间测量部计时出的上述传播时间和由上述温度运算部求出的上述温度而确定的上述偏移流量的校正值进行学习。
【文档编号】G01F1/00GK104303023SQ201380025783
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2013年5月16日 优先权日:2012年5月17日
【发明者】芝文一, 中林裕治, 竹村晃一, 藤井裕史 申请人:松下知识产权经营株式会社