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公開番号2025131355
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-09
出願番号2024029044
出願日2024-02-28
発明の名称流量計測手法、プログラム、情報処理装置及び誤差計測手法
出願人東京電力ホールディングス株式会社,国立大学法人神戸大学
代理人個人,個人
主分類G01F 1/00 20220101AFI20250902BHJP(測定;試験)
要約【課題】配管内を流れる流体の流量等を好適に推定することができる流量計測手法等を提供する。
【解決手段】流量計測手法は、配管内を流れる流体の流量を超音波流量計2により計測した計測値と、前記流体の流動状態を示すデータとを取得し、前記計測値と前記流動状態を示すデータとを入力した場合に前記計測値と実際の流量との誤差を出力する誤差予測モデルに、取得した前記計測値と前記流動状態を示すデータとを入力することで前記誤差を出力し、出力された前記誤差と、前記計測値とに基づいて前記実際の流量を推定する処理をコンピュータが実行する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
配管内を流れる流体の流量を超音波流量計により計測した計測値と、前記流体の流動状態を示すデータとを取得し、
前記計測値と前記流動状態を示すデータとを入力した場合に前記計測値と実際の流量との誤差を出力する誤差予測モデルに、取得した前記計測値と前記流動状態を示すデータとを入力することで前記誤差を出力し、
出力された前記誤差と、前記計測値とに基づいて前記実際の流量を推定する
処理をコンピュータが実行する流量計測手法。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記配管内に送信した超音波を受信することで得た前記超音波の波形データを取得し、
前記波形データを入力した場合に前記流動状態を示すデータを出力するよう学習済みの流動状態予測モデルに、取得した前記波形データを入力することで前記流動状態を示すデータを出力し、
出力された前記流動状態を示すデータと、前記計測値とを前記誤差予測モデルに入力することで前記誤差を出力する
請求項１に記載の流量計測手法。
【請求項３】
前記波形データから、前記配管の壁内を伝播するガイド波の受信部分に対応するガイド波領域を抽出し、
抽出した前記ガイド波領域の波形データを前記流動状態予測モデルに入力することで、前記流動状態を示すデータを出力する
請求項２に記載の流量計測手法。
【請求項４】
前記超音波の受信波形を取得し、
前記受信波形から所定の指標値を前記波形データとして算出し、
算出した前記波形データを前記流動状態予測モデルに入力することで、前記流動状態を示すデータを出力する
請求項２に記載の流量計測手法。
【請求項５】
前記超音波を複数回送信することで得た複数回分の前記受信波形を取得し、
複数回分の前記受信波形から平均波形を算出し、
前記平均波形から前記指標値を算出する
請求項４に記載の流量計測手法。
【請求項６】
配管内を流れる流体の流量を超音波流量計により計測した計測値と、前記流体の流動状態を示すデータとを取得し、
前記計測値と前記流動状態を示すデータとを入力した場合に前記計測値と実際の流量との誤差を出力する誤差予測モデルに、取得した前記計測値と前記流動状態を示すデータとを入力することで前記誤差を出力し、
出力された前記誤差と、前記計測値とに基づいて前記実際の流量を推定する
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項７】
制御部を備える情報処理装置であって、
前記制御部が、
配管内を流れる流体の流量を超音波流量計により計測した計測値と、前記流体の流動状態を示すデータとを取得し、
前記計測値と前記流動状態を示すデータとを入力した場合に前記計測値と実際の流量との誤差を出力する誤差予測モデルに、取得した前記計測値と前記流動状態を示すデータとを入力することで前記誤差を出力し、
出力された前記誤差と、前記計測値とに基づいて前記実際の流量を推定する
情報処理装置。
【請求項８】
配管内を流れる流体の流量を超音波流量計により計測した計測値と、前記流体の流動状態を示すデータとに対し、前記計測値と実際の流量との誤差の正解値が対応付けられた訓練データを取得し、
前記訓練データに基づき、前記計測値と前記流動状態を示すデータとを入力した場合に前記誤差を出力する誤差予測モデルを生成し、
予測対象とする配管に係る前記計測値と、前記流動状態を示すデータとを取得し、
取得した前記計測値と前記流動状態を示すデータとを前記誤差予測モデルに入力することで、前記誤差を出力する
処理をコンピュータが実行する誤差計測手法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、流量計測手法、プログラム、情報処理装置及び誤差計測手法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
配管内を流れる流体（例えば蒸気流）の流量の計測を非破壊で行う方法として、クランプオン式超音波流量計が使われている。例えば特許文献１では、クランプオン式超音波流量計によって配管内に送信した超音波を受信して得た受信信号の振幅の標準偏差等に基づき、配管内を流れる流体の流動様式を判別する流動様式判別装置等が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第７２４６６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一つの側面では、配管内を流れる流体の流量等を好適に推定することができる流量計測手法等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一つの側面では、流量計測手法は、配管内を流れる流体の流量を超音波流量計により計測した計測値と、前記流体の流動状態を示すデータとを取得し、前記計測値と前記流動状態を示すデータとを入力した場合に前記計測値と実際の流量との誤差を出力する誤差予測モデルに、取得した前記計測値と前記流動状態を示すデータとを入力することで前記誤差を出力し、出力された前記誤差と、前記計測値とに基づいて前記実際の流量を推定する処理をコンピュータが実行する。
【発明の効果】
【０００６】
一つの側面では、配管内を流れる流体の流量等を好適に推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
流量推定システムの構成例を示す説明図である。
推定装置の構成例を示すブロック図である。
実施の形態の概要を示す図である。
ガイド波に関する説明図である。
流動状態予測モデルの生成処理の手順を示すフローチャートである。
誤差予測モデルの生成処理の手順を示すフローチャートである。
流量推定処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態）
図１は、流量推定システムの構成例を示す説明図である。本実施の形態では、配管内を流れる流体（例えば蒸気流）の流量を推定する流量推定システムについて説明する。流量推定システムは、推定装置１と、超音波流量計２とを含む。
【０００９】
超音波流量計２は、いわゆるクランプオン式超音波流量計であり、第１超音波トランスデューサ２１と、第２超音波トランスデューサ２２とを備える。第１超音波トランスデューサ２１は、配管内を流れる流体の流れの上流側に設置され、第２超音波トランスデューサ２２は、第１超音波トランスデューサ２１よりも下流側に設置される。第１超音波トランスデューサ２１及び第２超音波トランスデューサ２２はそれぞれ、超音波を送信する送信部と、超音波を受信する受信部とを備え、配管内に超音波を送信すると共に、他方から送信された超音波を受信可能に構成されている。第１超音波トランスデューサ２１及び第２超音波トランスデューサ２２は、受信部により受信した超音波を受信信号（電圧信号）に変換して出力する。
【００１０】
配管内に流れる流体は一定の方向（図１では左向き）に流れているため、第１超音波トランスデューサ２１から第２超音波トランスデューサ２２に送信された超音波の伝播時間ｔ
１
と、第２超音波トランスデューサ２２から第１超音波トランスデューサ２１に送信された超音波の伝播時間ｔ
２
との間には時間差が生じる。超音波流量計２は、その時間差Δｔ＝ｔ
２
－ｔ
１
に基づき、配管の径Ｄや超音波の入射角度θなどを参照して、配管内を流れる流体の流量を計測（算出）する。クランプオン式超音波流量計における流量の計測方法は公知であるため、本実施の形態では詳細な説明は省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

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