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公開番号2024161293
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-15
出願番号2024156597,2022085537
出願日2024-09-10,2022-05-25
発明の名称流体測定システム及び流体測定方法
出願人富士電機株式会社
代理人弁理士法人ITOH
主分類G01P 5/22 20060101AFI20241108BHJP(測定;試験)
要約【課題】測定流体の流速を高精度に測定可能な流体測定システム及び流体測定方法を提供する。
【解決手段】同一の配管に一定の距離を離して設置される第1センサ及び第2センサと、前記第1センサから出力される第1出力と前記第2センサから出力される第2出力に基づいて、前記配管を流れる流体の流速を算出する測定制御部と、を備える液体と気体とが混合した二相流体の流速を求める流体測定システムであって、前記測定制御部は、(a)第1期間における前記第1出力と前記第2出力を比較し、前記第1出力に対する前記第2出力の第1時間差を、前記第1期間をずらしながら繰り返して算出する工程と、(b)前記第1期間より長い第2期間に含まれる前記第1期間において算出された複数の前記第1時間差の発生頻度に基づいて、第2時間差を算出する工程と、(c)前記第2時間差に基づいて前記流速を算出する工程と、を実行する流体測定システム。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
同一の配管に一定の距離を離して設置される第１センサ及び第２センサと、
前記第１センサから出力される第１出力及び前記第２センサから出力される第２出力に基づいて、前記配管を流れる流体の流速を算出する測定制御部と、
を備える液体と気体とが混合した二相流体の流速を求める流体測定システムであって、
前記測定制御部は、
（ａ）第１期間における前記第１出力と前記第２出力とを比較し、前記第１出力に対する前記第２出力の第１時間差を、前記第１期間をずらしながら繰り返して算出する工程と、
（ｂ）前記第１期間より長い第２期間に含まれる前記第１期間において算出された複数の前記第１時間差の発生頻度に基づいて、第２時間差を算出する工程と、
（ｃ）前記第２時間差に基づいて前記流速を算出する工程と、
を実行する、
流体測定システム。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
前記（ｂ）工程は、
（ｂ１）前記第２期間に含まれる前記第１期間における複数の前記第１時間差について前記第１時間差の度数分布を算出する工程と、
（ｂ２）前記度数分布において、頻度の高い時間差区間に含まれる前記第１時間差に基づいて、前記第２時間差を算出する工程と、
を含む、
請求項１に記載の流体測定システム。
【請求項３】
前記（ａ）工程において、前記第１出力及び前記第２出力について相互相関法又は動的時間伸縮法を用いて前記第１時間差を算出する、
請求項１又は請求項２のいずれかに記載の流体測定システム。
【請求項４】
（ａ）第１期間における第１センサから出力される第１出力と、前記第１センサと同一の配管に一定の距離を離して設置される第２センサから出力される第２出力とを比較し、前記第１出力に対する前記第２出力の第１時間差を、前記第１期間をずらしながら繰り返して算出する工程と、
（ｂ）前記第１期間より長い第２期間に含まれる前記第１期間において算出された複数の前記第１時間差の発生頻度に基づいて、第２時間差を算出する工程と、
（ｃ）前記第２時間差に基づいて流速を算出する工程と、
を含む、
液体と気体とが混合した二相流体の流体測定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、流体測定システム及び流体測定方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、パイプ内の二相混合物の相組成比を計算する方法が開示されている。特許文献１には、パイプの上下流に配置したロードセルを用いて、２か所でのロードセルの測定パターンを比較することによって、二相混合物の流速を計算することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２０１７／０３２２０６３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されているような測定パターンを比較する相関式の流速測定において、振動や音に起因する雑音による影響によって、所望の応答が得られない場合がある。
【０００５】
本開示は、測定流体の流速を高精度に測定可能な流体測定システム及び流体測定方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一の態様によれば、同一の配管に一定の距離を離して設置される第１センサ及び第２センサと、前記第１センサから出力される第１出力及び前記第２センサから出力される第２出力に基づいて、前記配管を流れる流体の流速を算出する測定制御部と、を備え、前記測定制御部は、（ａ）第１期間における前記第１出力と前記第２出力とを比較し、前記第１出力に対する前記第２出力の第１時間差を、前記第１期間をずらしながら繰り返して算出する工程と、（ｂ）前記第１期間より長い第２期間に含まれる前記第１期間において算出された複数の前記第１時間差の発生頻度に基づいて、第２時間差を算出する工程と、（ｃ）前記第２時間差に基づいて前記流速を算出する工程と、を実行する、流体測定システムを提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の流体測定システム及び流体測定方法によれば、測定流体の流速を高精度に測定できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、本実施形態に係る流体測定システムの全体構成を示す図である。
図２は、本実施形態に係る流体測定システムのセンサの出力を説明する図である。
図３は、本実施形態に係る流体測定システムにおける時間差の測定結果を示す図である。
図４は、本実施形態に係る流体測定システムにおける時間差の度数分布を示す図である。
図５は、本実施形態に係る流体測定システムの処理について説明するフローチャートである。
図６は、本実施形態に係る流体測定システムの処理について説明するフローチャートである。
図７は、本実施形態に係る流体測定システムの処理について説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の各実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態に係る明細書及び図面の記載に関して、実質的に同一の又は対応する機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省略する場合がある。また、理解を容易にするために、図面における各部の縮尺は、実際とは異なる場合がある。
【００１０】
≪流体測定システム１≫
図１は、本実施形態に係る流体測定システム１の使用時の全体構成を示す図である。流体測定システム１は、配管Ｐ内を流れる流体の流速を測定するシステムである。流体測定システム１は、例えば、液体と気体とが混合した二相流体の流速を求める。測定する二相流体としては、例えば、地熱発電における温水と蒸気の混合流体である。また、流体測定システム１は、求めた流速から流路の断面積をかけて流量を求めてもよい。なお、図１における矢印は、流体の流れる向きを示す。
（【００１１】以降は省略されています）

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