JP2002508072A - 流れ測定方法及び流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は誘電体パイプ（１８）中の流れを測定する方法及び流量計に関する。異なる周波数のかつ異なる方法において変調及び／又は分極化された２つのマイクロ波信号が誘電体パイプ（１８）及び流動材料（１９）を通して少なくとも２つの送信アンテナ（１２〜１３）を経由して測定点に送信される。測定点間の距離は既知である。通過した信号（２０〜２１）は受信アンテナ（１４〜１５）によって受信されそして信号クロス相関が相関器（１７）によって形成され、流量が最良の相関結果を基礎にして決定される。測定結果は信号（２０〜２１）をフィルタリング処理及び／又は方向付けすることによって改善される。

Description

【発明の詳細な説明】 流れ測定方法及び流量計 技術分野 本発明は誘電体パイプ等の中の流れを測定する流れ測定方法に関する。 本発明は、また、誘電体パイプ等の中の流れを測定するために配置される流量 計に関する。 本発明は、さらに、誘電体パイプ等の中の流れを測定するために配置され、か つ送信機と受信機とを有する流量計に関する。 背景技術 流量計は通常、パイプ中の液体材料の流れを測定するのに使用される。従来の 計器には幾つかの型があり、かつそれらは、一般的には、磁界中の導電性材料の 運動によって誘起されるコリオリの力（偏向力）、圧力差及び電圧等の物理的現 象に基づいている。さらに、相関性(correlation)及びドップラー効果に基づい た計器を実現するのに超音波技術が使用される。また、ドップラー効果に基づい た流量計を実現するのにマイクロ波技術が使用されている。金属処理パイプを使 用することによりマイクロ波技術を利用する解決法は、また、例えば、米国特許 第４，４２３，６２３号公報、米国特許第４，８８８，５４７号公報及びＷＯ第 ９４／１７３７３号公報において知られている。米国特許第４，４２３，６２３ 号公報及び米国特許第４，８８８，５４７号公報による解決法において、処理パ イプは導波管として使用されかつ導波管の遮断周波数の変化は相関信号として作 用する。ＷＯ第９４／１３７３号の解決法において、同一周波数又は少なくとも 同一の周波数帯域での信号の相関関係が信号が流動材料を通過した後利用される 。 これらの技術は複数の欠点を有している。超音波測定における問題は送信機セ ンサから管壁の誘電体材料へかつさらに送信機センサから管の内部に流れている 材料への超音波の動き(move)を作るのが難しいことである。とくに、磁気流量計 は、例えば、空気伝送ライン(pneumatic transfer line)中に流れている材料が 一般に欠如している特性である、測定される材料に適切な高い導電性を要求する ので、空気パイプラインに上記測定を適用するのは困難である。マイクロ波技術 に基づく従来技術の解決法は、代表的には（米国特許第４，４２３，６２３号公 報及び同第４，８８８，５４７号公報）、例えば、ゴム管等の誘電体パイプ中の パルプの流れの測定ができない。ＷＯ９４／１３７３号公報による解決法におい て、順次、種々の送信アンテナの信号が受信時に互いに干渉する。 発明開示 したがって、本発明の目的は、パイプを破壊せずにかつ受信における信号間の 干渉なしに誘電体パイプから均一に導電性の低い材料の流れを測定する方法及び その方法による装置を提供することである。 この目的は、既知の距離だけ離れた測定点から誘電体パイプを通して異なる周 波数の少なくとも２つのマイクロ波信号を送信し、通過した信号が受信され、か つ少なくとも２つの信号間のクロス相関(cross correlation)等が形成され、流 量が最良の相関結果に基づいて決定されることを特徴とする前記された型の方法 によって達成される。 本発明の方法は、また、同一周波数であるが異なる方法で分極化された少なく とも２つのマイクロ波信号を誘電体パイプを通して既知の距離だけ離れた測定点 から送信し、通過した信号が受信時に分極アンテナによって互いに分離され、そ して前記少なくとも２つの信号間のクロス相関等が形成され、流量が最良の相関 結果に基づいて決定されることを特徴とする。 本発明の方法は、さらに、同一周波数であるが異なる方法で変調された少なく とも２つのマイクロ波信号を誘電体パイプを通して既知の距離だけ離れた測定点 から送信し、通過した信号が受信され、かつ復調によって互いに分離され、そし て前記少なくとも２つの信号間のクロス相関等が形成され、流量が最良の相関結 果に基づいて決定されることを特徴とする。 本発明の流量計は、順次、この流量計が異なる周波数の少なくとも２つの送信 機及び受信機と、少なくとも２つの送信アンテナ及び２つの受信アンテナとを有 し、前記送信アンテナが誘電体パイプを通して少なくとも２つの異なる測定点か ら異なる周波数で少なくとも２つのマイクロ波信号を送信するように配置され、 そして前記受信アンテナが前記誘電体パイプを通過した信号を受信するように配 置され、そして前記流量計が２つの信号間のクロス相関等を形成するための相関 器からなっており、それにより測定点間の距離は既知であり、前記流量計は流量 を決定するのに最良の相関結果を使用するように配置されていることを特徴とす る。 本発明の流量計は、また、この流量計が少なくとも２つの送信アンテナと、少 なくとも２つの受信アンテナと、異なる方法によって信号を受信するように配置 された変調器と、復調器とを有し、前記送信アンテナは誘電体パイプを通って少 なくとも２つの異なる測定点から同一周波数であるが異なる方法で変調された少 なくとも２つのマイクロ波信号を送信するように配置されており、そして前記受 信アンテナは前記誘電体パイプを通過した信号を受信するように配置されており 、前記復調器は復調によって受信された信号を分離するように配置されており、 そして前記流量計は前記少なくとも２つの信号間のクロス相関等を形成するため の相関器を有し、それにより測定点間の距離は既知であり、流量計は流量を決定 するのに最良の相関結果を使用するように配置されていることを特徴とする。 本発明の流量計は、少なくとも２つの分極送信アンテナ及び２つの分極受信ア ンテナを有しており、前記分極送信アンテナは誘電体パイプを通して前記少なく とも２つの異なる測定点から異なる方法で分極化された少なくとも２つのマイク ロ波信号を送信するように配置されており、前記分極受信アンテナは実質上その 特定のアンテナに適して分極化されかつ前記誘電体パイプを通過した信号のみを 受信するように配置され、そして前記流量計は少なくとも２つの信号間のクロス 相関を計算するための相関器を有し、それにより前記測定点間の距離は既知であ り、前記流量計は流量を決定するのに最良の相関結果を使用するように配置され ることを特徴とする。 本発明の方法及び流量計は幾つかの利点を提供する。２つの異なる周波数、分 極化及び／又は変調を使用することにより、マイクロ波は送信アンテナ及び受信 アンテナ間で交差して通過することが阻止され、正確な測定結果を保証する。そ の結果は、さらに、異なる方法において異なるマイクロ波信号を向けることによ り改善できる。パイプ等の外部からこのパイプを破壊することなく流量を測定す ることができる。流量計をパイプに取り付けるので漏れの危険が生じない。流量 計は、処理をし続けながら同様に、いつでも測定側に取り付けることができる。 測定される材料についての測定によって設定されるただ１つの要件は、マイクロ 波信号を変調する方法においてマイクロ波信号及び誘電体を透過可能であること である。本発明の解決法はパイプが一杯でない場合であっても流量の測定が可能 である。 図面の簡単な説明 以下に、本発明を添付図面を参照して好適な実施例に関連してより詳細に説明 する。 第１図は測定装置の原理を示す図であり、 第２図はフィルタリング処理をすることにより信号が互いに分離される測定装 置を示す図であり、 第３図は信号が変調される測定装置を示す図であり、 第４図は信号が異なる方向を有している測定装置を示す図であり、 第５図は流量計のパイプへの固定を示す図であり、 第６図は流量計のパイプへの固定を示す図であり、そして、 第７図は流量計の好適な構造を示す図である。 発明を実施するための最良の形態 第１図は、マイクロ波送信機１０及び１１と、２つの送信アンテナ１２及び１ ３と、２つの受信アンテナ１４及び１５と、受信機１６と、相関器１７とを有す る本発明の流量計の解決法を示している。測定装置は、また、パイプ１８及び該 パイプ内を流動している材料１９からなっている。本発明の解決法において、パ イプ１８等は流動材料１９で一杯にする必要はないが、パイプ１８は少なくとも 幾らかの材料を含むことが重要である。この解決法において、送信機１０及び１ １からの信号はアンテナ１２及び１３を経由してパイプ１８及び流動材料１９を 通って送信される。測定点は信号２０及び２１の伝達範囲(travel range)内にあ り、そして測定点間の距離は既知である。信号２０及び２１がパイプ１８を通っ てパイプ１８の表面の垂直方向に送信されるとき、距離は、送信アンテナ１２及 び１３間の距離と同一であり、測定が容易である。受信アンテナ１４及び１５は 測定信号２０及び２１を受信し、そして受信機１６は従来技術にしたがって信号 を増幅しかつ示す。相関器１７は次いで相関によって信号２０及び２１の同一性 (similarity)を比較する。信号は互いに類似し、すなわち、流動材料１９が信号 ２０及び２１を変調するので、流動材料１９がアンテナ１２かつ１３及び／又は １４かつ１５間の距離を流れるのにかかる遅延、すなわち該時間の後、最良に相 関する。流動材料１９が第１図において左方から右方へ流れかつ流量がアンテナ １２及び１４間の測定範囲内の材料がアンテナ１３及び１５間の測定範囲にτ秒 で移動する場合、信号２０が信号２１に関連してτ秒だけ遅延されるとき信号２ ０及び２１間の相関はその最高(highest)になる。測定点間の距離による流動材 料によって費やされる時間は既知であり、流量は容易に形成される。流量はν＝ ｓ／τで、この場合、νは流量、ｓは測定点間の距離（＝信号２０と信号２１と の間の距離）、そしてτは相関によって測定されるアンテナ間の距離による流動 材料１９によって費やされる時間である。 理想的な場合において、受信アンテナ１４は送信機１２の信号のみを受信し、 そして同様に受信アンテナ１５は送信アンテナ１３の信号のみを受信する。しか しながら、実際には、測定は混信によって干渉され、それにより送信機１０の幾 つかの出力２２が受信アンテナ１５で受信されかつ送信機１１の幾つかの出力２ ３が受信アンテナ１４で受信される。このことは、両方の送信機１０及び１１が 同一の周波数で又は同一の帯域において送信する従来技術の解決法においてとく に問題になっている。本発明の解決法において、これらの干渉は送信機１０及び １１が異なる周波数で作動することによって回避することができる。 第２図は、マイクロ波送信機１０及び１１と、２つの送信アンテナ１２及び１ ３と、２つの受信アンテナ１４及び１５と、受信機１６と、相関器１７とを有す る本発明の流量計の解決法を示している。測定装置は、また、パイプ１８及びこ のパイプ内に流動している材料１９からなっている。この発明の解決法において 、送信機１０及び１１は異なる周波数で信号を送信し、信号は受信機１６と関連 するフィルタ２４及び２５によってフィルタリング処理(filter)される。この方 法において受信した信号を互いに分離することができ、かつ混信干渉２２及び２ ３の作用を測定結果から取り除くことができる。フィルタ２４及び２５はバンド パスフィルタであり、それによりフィルタ２４は信号２０のみを通過させかつフ ィルタ２５は実際の受信機１６へ信号２１のみを通過させる。フィルタ２４及び ２５は、また、ローパス及びハイパスフィルタにすることができる。信号２０の 周波数が信号２１の周波数より低い周波数であると仮定する。この場合に、フィ ルタ２４はその上方周波数限界が信号２０の周波数を越えるが、信号２１の周波 数以下であるローパスフィルタにすることができる。フィルタ２５は、順次、そ の下方周波数限界が信号２０の周波数を僅かに越えるが信号２１の周波数より低 いハイパスフィルタにすることができる。 信号２０及び２１が異なる周波数を有している本発明の解決法は、さらに、異 なる方法において信号２０及び２１を分極化することによって改善することがで きる。他方で、信号２０及び２１が本発明の解決法において異なる方法において 分極化されるとき、信号２０及び２１は、また、同一の周波数を有することがで き、そして送信機１０及び１１はその場合に１つの送信機により置き換えられる 。 この場合に送信アンテナ１２及び受信アンテナ１４は同一の分極レベルで作動し 、そして、同様に、送信アンテナ１３及び受信アンテナ１５は同一の分極レベル で作動する。信号２０及び２１の分極レベルは９０°であるならば、考え得る最 良の分離が信号に達成される。２つ以上の測定信号２０及び２１により、分極レ ベル間の角度は９０°以下のままであり、かつそれゆえ、信号２０及び２１の分 極化に基づく分離は２つの信号の測定に最適である。レベル分極の代わりに、右 方及び左方の円形分極化が、また、分極化を実行するのに使用され得る。 第３図は信号２０及び２１が変調によって互いに分離される本発明の解決法を 示している。この場合に信号２０及び２１は異なる又は同一の周波数を有するこ とができる。同一周波数で２つ又はそれ以上の信号２０及び２１が使用される場 合は、送信機１０及び１１は１つの送信機によって置き換えることができる。変 調器２６は１つの方法で送信機１０の信号２０を変調する。変調器２７は、順次 、異なる方法で送信機１１の信号２１を変調する。種々の従来技術の変調方法が 当該技術に熟練した者には周知であり、そのため、本明細書ではより詳細には説 明しない。この方法で信号２０及び２１は復調器２８及び２９を有する受信機１ ６によって互いに分離することができる。復調器２８は信号２０からの変調器２ ６の変調を示し(indicate)、同時に信号２１によって発生されかつアンテナ１４ によって受信される干渉作用を示している(indicate)。同様に、復調器２９は信 号２１から変調器２７による変調を復調(remove)しかつ信号２０によって発生し かつアンテナ１５を経由して到達される干渉作用を除去(remove)している。 第４図は信号２０及び２１間の干渉を制限する第３の方法を示している。この 解決法において、アンテナ１２及び１３は受信アンテナ１４及び１５に向かって 互いに離して、向けられる。 本発明の解決法において種々のすべての代替物は、必要ならば組み合わされ又 は単独で使用することができる。異なる周波数を有する信号２０及び２１は同時 に分極化され変調されかつ好適には向けられそしてフィルタリング処理（バンド パスフィルタリング処理又はハイパス／ローパスフィルタリング処理）され、ま た、分極化、変調及び操作(steerable)可能なアンテナにより受信時に互いから 分離され得る。 パイプの断面積Ａを一旦知ると、流量は、また、パイプの断面積Ａと流量νを 乗じることにより体積流量(volume flow rate)Ｐを決定するのに使用することが できる。すなわち、Ｐ＝Ｖ／τ＝Ａ・ｓ／τ＝Ａ・νである。これは、また、定 義されるべき生産容量(production volume)を可能にする。生産容量は、例えば 、放射性濃度測定(radioactive consistency measurement)によって測定され得 る流動材料の濃度及びパイプの充填率を測定することにより特定することができ る。第１図から第４図に示された流量計の解決法において、流量計は、また、好 ましくは流量及び必要ならば体積流量を決定する。これは、例えば、相関器１７ において行われる。本発明の解決法において、流量は好ましくは幾つかの測定に よる平均として決定される。このことは、２つの送信アンテナ１２及び１３並び に２つの受信アンテナ１４及び１５及び／又はさらに多くの送信アンテナ及び受 信アンテナにより実施される幾つかの測定からの平均された測定結果を許容し、 それにより測定は幾つかの測定点において実施され、そしてパイプ１８内の流量 はこれらすべての測定点の測定結果の平均値として決定される。最終値を決定す るのに考慮される単一の測定値の数が増大するとき測定の確度は向上する。 第５図は流量計の実施可能な構造を示している。パイプ１８のまわりに固定さ れるべき要素３１は、この要素３１がそれによって容易に固定されかつ取り外さ れ得る蝶番３２を有する。要素３１は少なくとも送信アンテナ１２及び１３並び に受信アンテナ１４及び１５を有する。第６図はパイプ１８の方向における要素 ３１を示している。蝶番３２の反対側で、要素３１は錠止要素３４を有しており 、それにより要素３１内のアンテナが測定のためにパイプ１８に所定位置におい て錠止される。第５図及び第６図において、要素３５は、ケーブル３３によって アンテナ１２〜１５に結合される、受信機１６及び相関器１７を表す。第６図に お いて、要素３６は送信アンテナ１２及び１３を表し、そして要素３７は受信アン テナ１４及び１５を表す。 第７図は本発明の解決法の好適な構造を示している。本発明の計器は要素３１ 並びに送信及び受信アンテナ３６及び３７からなるクランプ形状の手段３８であ る。本発明のクランプ状手段３８は測定の目的でパイプ１８に対して容易に圧締 め可能である。この解決法は繰り返して固定及び取り外しが容易である。 相関器１７は数式（１） Ｃ（τ）＝∫ｘ（ｔ）・ｙ（ｔ−τ）ｄｔ （１） にしたがって一般的な場合に相関Ｃ（τ）を形成する。この場合に、ｘ（ｔ）は 信号２１、そしてＹ（ｔ−τ）はτだけ遅延された信号２０である。相関の値は 幾らかの遅延値により計算され、その結果τ∈[ｔ₀・・・ｔ_n]、この場合にｔ₀ は考え得る最も短い遅延そしてｔ_nは考え得る最も長い遅延である。考え得る最 短及び最長の遅延は測定し得る最高及び最低の流量を決定する。測定範囲τ∈[ ｔ₀・・・ｔ_n]は場合に応じて決定される。本発明の解決法において、相関器１ ７は電子的に作動しかつアナログ又はデジタルであっても良い。 本発明の解決法において、流動材料１９はマイクロ波放射を透過し得るいずれ の液体材料であっても良い。本発明の解決法は、例えば、柔らかい織物機械(tis sue machine)のゴム管装置内のパルプの流れの測定にとくに適する。代表的には 合計約４０本の管がバイパス多枝管からヘッドボックスヘ約１％の濃度を有する パルプを転送するのに使用される。抄紙機(paper machine)が使用されるとき、 管内の流れが調整されねばならず、このために流れを測定する必要がある。測定 装置は一方の管から他方へ容易に移動可能であるので、本発明の装置による測定 を実行することは実際に有用である。 本発明は添付図面による例に関連して上記で説明されたが、本発明がそれに制 限されず、しかも添付の請求の範囲に開示された本発明の概念の範囲内で種々の 方法において変更され得ることは自明である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１１年２月１日（１９９９．２．１） 【補正内容】 請求の範囲 １．誘電体パイプ等の中の流れを測定する流れ測定方法において、 異なる周波数の少なくとも２つのマイクロ波信号が前記誘電体パイプ（１８） を通って既知の距離だけ離れた測定点から送信アンテナ（１２〜１３）によって 対応する受信アンテナ（１４〜１５）に向かって送信され； 通過した信号が受信アンテナ（１４〜１５）によって受信され、そして前記送 信アンテナ（１２〜１３）及び受信アンテナ（１４〜１５）が前記パイプ（１８ ）内で流動している材料（１９）から分離され；そして 異なる受信アンテナ（１４〜１５）によって受信された前記信号（２０〜２１ ）が濾波によって互いに分離され、そして異なるアンテナによって受信された少 なくとも２つの信号間のクロス相関等が形成され、流量が最良の相関結果に基づ いて決定されることを特徴とする流れ測定方法。 ２．誘電体パイプ等の中の流れを測定する流れ測定方法において、 異なる方法で分極化された少なくとも２つのマイクロ波信号が送信アンテナ（ １２〜１３）によって前記誘電体パイプ（１８）を通して既知の距離だけ離れた 測定点から送信され、そして前記送信アンテナ（１２〜１３）及び受信分極アン テナ（１４〜１５）が前記流動材料（１９）から分離され；そして 前記誘電体パイプ（１８）を通過した信号（２０〜２１）が受信時に分極アン テナ（１４〜１５）によって互いに分離され、そして異なる受信アンテナによっ て受信された前記少なくとも２つの信号間のクロス相関等が形成され、流量が最 良の相関結果を基礎にして決定されることを特徴とする流れ測定方法。 ３．誘電体パイプ等の中の流れを測定する流れ測定方法において、 異なる方法で変調された少なくとも２つのマイクロ波信号が送信アンテナ（１ ２〜１３）によって前記誘電体パイプ（１８）を通して既知の距離だけ離れた測 定点から送信され、そして前記送信アンテナ（１２〜１３）及び前記受信アンテ ナ（１４〜１５）が 前記流動材料（１９）から分離され；そして 前記誘電体パイプ（１８）を通過した信号が受信され、復調によって互いに分 離され、そして異なる受信アンテナによって受信された前記少なくとも２つの信 号間のクロス相関等が形成され、流量が最良の相関結果を基礎にして決定される ことを特徴とする流れ測定方法。 ４．前記信号（２０〜２１）が受信時に、フィルタリング処理によつて互いに 分離されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の流れ測定方法。 ５．前記第１の信号（２０）が受信時にローパスフィルタリング処理され、そ して前記第２の信号（２１）がハイパスフィルタリング処理されることを特徴と する請求の範囲第１項に記載の流れ測定方法。 ６．前記誘電体パイプ（１８）を通って既知の距離だけ離れた測定点から送信 される前記信号が同一の周波数を有していることを特徴とする請求の範囲第２項 又は第３項に記載の流れ測定方法。 ７．前記信号（２０〜２１）の分離が送信において変調を使用することにより 改善され、それにより前記信号が、また、復調によって互いに分離されることを 特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の流れ測定方法。 ８．前記信号（２０〜２１）の分離が送信において分極化を使用することによ って改善され、それにより前記信号が、また、分極アンテナ（１４〜１５）によ って互いから分離されることを特徴とする請求の範囲第１項又は第３項に記載の 流れ測定方法。 ９．前記信号（２０〜２１）の分離が送信時に前記信号を実質上反対方向に向 けることによって改善されることを特徴とする請求の範囲第１項、第２項又は第 ３項に記載の流れ測定方法。 １０．前記流量が１以上の測定を基礎にして平均値として決定されることを特 徴とする請求の範囲第１項、第２項又は第３項に記載の流れ測定方法。 １１．前記パイプ（１８）の断面積が既知であり、前記流量が、定義されるべ き生産容量を許容する、体積流量を決定するのに使用されることを特徴とする請 求の範囲第１ 項、第２項又は第３項に記載の流れ測定方法。 １２．前記方法が柔らかい織物機械のゴム管装置中の流量測定に使用されるこ とを特徴とする請求の範囲第１項、第２項又は第３項に記載の流れ測定方法。 １３．誘電体パイプ等の中の流れを測定するのに配置され、かつ送信機（１０ 〜１１）及び受信機（１６）を有する流量計において、 前記流量計が少なくとも２対の受信及び送信アンテナを有し、その第１対の送 信アンテナ（１２）が第１対の受信アンテナ（１４）に送信するように配置され ておりかつその第２対の送信アンテナ（１３）が第２対の受信アンテナ（１５） に送信するように配置されており、そして前記送信アンテナ（１２〜１３）及び 前記受信アンテナ（１４〜１５）が流動材料（１９）から分離されており； 前記送信アンテナ（１２〜１３）が前記誘電体パイプ（１８）を通して少なく とも２つの異なる測定点から異なる周波数で少なくとも２つのマイクロ波信号を 送信するように配置され、そして前記受信アンテナが前記誘電体パイプ（１８） を通過した信号を受信するように配置されており；そして 前記受信機（１６）が前記受信した信号（２０〜２１）を濾波によって互いか ら分離するように配置され、、そして前記流量計が異なる受信アンテナ（１４〜 １５）によって受信された少なくとも２つの信号（２０〜２１）間のクロス相関 等を形成するための相関器（１７）を有しており、それにより前記測定点の間の 距離が既知であり、前記流量計は流量を決定するのに最良の相関結果を使用する ように配置されていることを特徴とする流量計。 １４．誘電体パイプ（１８）等中の流れを測定するのに配置され、かつ送信機 （１０〜１１）及び受信機（１６）を有する流量計において、 前記流量計が少なくとも２対の受信アンテナ及び送信アンテナを有しておりそ の第１対の送信アンテナ（１２）が第１対の受信アンテナ（１４）に送信するよ うに配置されておりかつ第２対の送信アンテナ（１３）が第２対の受信アンテナ （１５）に送信するように配置されており、そして前記送信アンテナ（１２〜１ ３）及び前記受信アンテナ （１４〜１５）が流動材料（１９）から分離されており、そして変調器（２６〜 ２７）が異なる方法において送信された信号（２０〜２１）を変調するように配 置されており； 前記送信アンテナ（１２〜１３）が前記誘電体パイプ（１８）を通って少なく とも２つの異なる測定点から異なる方法で変調された少なくとも２つのマイクロ 波信号（２０〜２１）を送信するように配置されており；そして 前記流量計は復調器（２８〜２９）を有し、そして前記受信アンテナ（１４〜 １５）が前記誘電体パイプ（１８）を通過した前記信号（２０〜２１）を受信す るように配置されており、前記復調器（２８〜２９）が復調によって受信された 信号を分離するように配置されており、そして前記流量計が異なる受信アンテナ （１４〜１５）によって受信された前記少なくとも２つの信号（２０〜２１）間 のクロス相関等を形成するための相関器（１７）を有しており、それにより前記 測定点の間の距離は既知であり、前記流量計は流量を決定するのに最良の相関結 果を使用するように配置されていることを特徴とする流量計。 １５．誘電体パイプ（１８）等中の流れを測定するのに配置され、かつ送信機 （１０〜１１）及び受信機（１６）を有する流量計において、 前記流量計が、少なくとも２対の分極受信アンテナ及び分極送信アンテナを有 し、その第１対の送信アンテナ（１２）が第１対の受信アンテナ（１４）に送信 するように配置されておりかつ第２対の送信アンテナ（１３）が第２対の受信ア ンテナ（１５）に送信するように配置されており、そして前記送信アンテナ（１ ２〜１３）及び前記受信アンテナ（１４〜１５）が流動材料（１９）から分離さ れており； 前記分極送信アンテナ（１２〜１３）が前記誘電体パイプ（１８）を通して少 なくとも２つの異なる測定点から異なる方法で分極化された少なくとも２つのマ イクロ波信号を送信するように配置されており； 前記分極受信アンテナ（１４〜１５）が実質上その特定のアンテナに適して分 極化されかつ前記誘電体パイプ（１８）を通過した信号（２０〜２１）のみを受 信するように 配置され、そして前記流量計が異なるアンテナによって受信された少なくとも２ つの信号（２０〜２１）間のクロス相関を計算するための相関器（１７）を有し ており、それにより前記測定点間の距離は既知であり、前記流量計が流量を決定 するのに最良の相関結果を使用するように配置されていることを特徴とする流量 計。 １６．前記流量計が少なくとも２つの送信機を有していることを特徴とする請 求の範囲第１３項に記載の流量計。 １７．前記送信された信号が同一の周波数を有していることを特徴とする請求 の範囲第１４項又は第１５項に記載の流量計。 １８．前記流量計が、また、変調器（２６〜２７）を有しており、そして前記 流量計が異なる方法において変調された前記信号を送信しかつ前記信号を復調器 （２８〜２９）によって互いに分離するように配置されていることを特徴とする 請求の範囲第１３項又は第１５項に記載の流量計。 １９．前記流量計が、さらに、前記アンテナ（１２〜１３）によって、異なる 方法において分極化された信号（２０〜２１）を送信しかつ前記信号を前記分極 アンテナ（１４〜１５）によって分離するように配置されていることを特徴とす る請求の範囲第１３項又は第１４項に記載の流量計。 ２０．前記流量計が、さらに、前記信号（２０〜２１）を実質上反対方向に送 信するように配置されることを特徴とする請求の範囲第１３項、第１４項又は第 １５項に記載の流量計。 ２１．前記流量計が１以上の測定を基礎にして平均値として前記流量を決定す るように配置されていることを特徴とする請求の範囲第１３項、第１４項又は第 １５項に記載の流量計。 ２２．前記パイプ（１８）の前記断面積が既知であり、前記流量計が、定義さ れるべき生産容量を許容する、流量によって体積流量を決定するように配置され ていることを特徴とする請求の範囲第１３項、第１４又は第１５項に記載の流量 計。 ２３．前記流量計が柔らかい織物機械のゴム管装置中の流量を測定するように 配置されていることを特徴とする請求の範囲第１３項、第１４項又は第１５項に 記載の流量計。 ２４．前記流量計が前記パイプ（１８）に対して圧締めされるようなかつ少な くとも前記送信アンテナ（１２及び１３）及び前記受信アンテナ（１４及び１５ ）を有している要素（３１）を有し、そして少なくとも前記アンテナ（１２〜１ ５）が前記パイプ（１８）に対する損傷なしに繰り返し着脱可能であり、そして 前記流量計が１つの位置及びパイプから他方の位置及びパイプへ容易に移動可能 であることを特徴とする請求の範囲第１３項、第１４項又は第１５項に記載の流 量計。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 タウコラ，エスコ フィンランド国，エフ・アイ・エヌ― 90810 キビニエミ，テポンケンタンティ ー 10

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．誘電体パイプ等の中の流れを測定する流れ測定方法において、既知の距離 だけ離れた測定点から前記誘電体パイプ（１８）を通して異なる周波数の少なく とも２つのマイクロ波信号を送信し、通過した信号（２０〜２１）が受信され、 かつ少なくとも２つの信号間のクロス相関等が形成され、流量が最良の相関結果 に基づいて決定されることを特徴とする流れ測定方法。 ２．誘電体パイプ等の中の流れを測定する流れ測定方法において、同一周波数 であるが異なる方法で分極化された少なくとも２つのマイクロ波信号を前記誘電 体パイプ（１８）を通して既知の距離だけ離れた測定点から送信し、通過した信 号（２０〜２１）が受信時分極アンテナ（１４〜１５）によって互いに分離され 、そして前記少なくとも２つの信号間のクロス相関等が形成され、流量が最良の 相関結果を基礎にして決定されることを特徴とする流れ測定方法。 ３．誘電体パイプ等の中の流れを測定する流れ測定方法において、同一周波数 であるが異なる方法で変調された少なくとも２つのマイクロ波信号を誘電体パイ プ（１８）を通して既知の距離だけ離れた測定点から送信し、通過した信号（２ ０〜２１）が受信され、かつ復調によって互いに分離され、そして前記少なくと も２つの信号間のクロス相関等が形成され、流量が最良の相関結果を基礎にして 決定されることを特徴とする流れ測定方法。 ４．前記信号（２０〜２１）が受信時、バンドパスフィルタリング処理によっ て互いに分離されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の流れ測定方法。 ５．前記第１の信号（２０）がローパスフィルタリング処理されそして前記第 ２の信号（２１）が受信時にハイパスフィルタリング処理されることを特徴とす る請求の範囲第１項に記載の流れ測定方法。 ６．前記信号（２０〜２１）の分離が送信において変調を使用することにより 改善され、それにより信号が、また、復調によって互いに分離されることを特徴 とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の流れ測定方法。 ７．前記信号（２０〜２１）の分離が送信の分極化を使用することによって改 善され、それにより信号が、また、分極アンテナ（１４〜１５）によって互いか ら分離されることを特徴とする請求の範囲第１項又は第３項に記載の流れ測定方 法。 ８．前記信号（２０〜２１）の分離が送信時前記信号を実質上反対方向に向け ることによって改善されることを特徴とする請求の範囲第１項、第２項又は第３ 項に記載の流れ測定方法。 ９．前記流量が１以上の測定を基礎にして平均値として決定されることを特徴 とする請求の範囲第１項、第２項又は第３項に記載の流れ測定方法。 １０．前記パイプ（１８）の断面積が既知であり、前記流量が、定義されるべ き生産容量を許容する、体積流量を決定するのに使用されることを特徴とする請 求の範囲第１項、第２項又は第３項に記載の流れ測定方法。 １１．前記方法が柔らかい織物機械のゴム管装置中の流れ測定に使用されるこ とを特徴とする請求の範囲第１項、第２項又は第３項に記載の流れ測定方法。 １２．誘電体パイプ（１８）等の中の流れを測定するのに配置される流量計に おいて、該流量計が、異なる周波数の少なくとも２つの送信機（１０〜１１）及 び受信機（１６）、少なくとも２つの送信アンテナ（１２〜１３）及び２つの受 信アンテナ（１４〜１５）からなり、前記送信アンテナ（１２〜１３）が誘電体 パイプ（１８）を通して少なくとも２つの異なる測定点から異なる周波数で少な くとも２つのマイクロ波信号を送信するように配置され、そして前記受信アンテ ナ（１４〜１５）が前記誘電体パイプ（１８）を通過した信号（２０〜２１）を 受信するように配置され、そして前記流量計が少なくとも２つの信号（２０〜２ １）間のクロス相関等を形成するための相関器（１７）からなっており、それに より測定点間の距離は既知であり、前記流量計は流量を決定するのに最良の相関 結果を使用するように配置されていることを特徴とする流量計。 １３．誘電体パイプ（１８）等の中の流れを測定するのに配置され、かつ送信 機（１０〜１１）及び受信機（１６）からなっている、流量計において、この流 量計が少なくとも２つの送信アンテナ（１２〜１３）、少なくとも２つの受信ア ンテナ（１４〜１５）、異なる方法において信号（２０〜２１）を変調するよう に配置された変調器（２６〜２７）、及び復調器（２８〜２９）からなっており 、前記送信アンテナ（１２〜１３）が前記誘電体パイプ（１８）を通って少なく とも２つの異なる測定点から同一周波数であるが異なる方法で変調された少なく とも２つのマイクロ波信号を送信するように配置されており、そして前記受信ア ンテナ（１４〜１５）が前記誘電体パイプ（１８）を通過した信号（２０〜２１ ）を受信するように配置されており、前記復調器（２８〜２９）が復調によって 受信された信号を分離するように配置されており、そして前記流量計が前記少な くとも２つの信号（２０〜２１）間のクロス相関等を形成するための相関器（１ ７）からなっており、それにより測定点間の距離は既知であり、前記流量計は流 量を決定するのに最良の相関結果を使用するように配置されていることを特徴と する流量計。 １４．誘電体パイプ（１８）等の中の流れを測定するのに配置され、かつ送信 機（１０〜１１）及び受信機（１６）からなっている、流量計において、この流 量計が、少なくとも２つの分極送信アンテナ（１２〜１３）及び２つの分極受信 アンテナ（１４〜１５）からなっており、前記分極送信アンテナ（１２〜１３） が前記誘電体パイプ（１８）を通して前記少なくとも２つの異なる測定点から異 なる方法で分極化された少なくとも２つのマイクロ波信号を送信するように配置 されており、前記分極受信アンテナ（１４〜１５）が実質上その特定のアンテナ に適して分極化されかつ前記誘電体パイプ（１８）を通過した信号（２０〜２１ ）のみを受信するように配置され、そして前記流量計が少なくとも２つの信号（ ２０〜２１）間のクロス相関を計算するための相関器（１７）からなっており、 それにより前記測定点間の距離は既知であり、前記流量計が流量を決定するのに 最良の相関結果を使用するように配置されていることを特徴とする流量計。 １５．前記流量計が前記信号（２０〜２１）をローパスフィルタ及びハイパス フィルタによって互いに分離するように配置されていることを特徴とする請求の 範囲第１２項に記載の流量計。 １６．前記流量計が、また、変調器（２６〜２７）からなっており、そして前 記流量計が異なる方法において変調された前記信号（２０〜２１）を送信しかつ 前記信号を前記復調器（２８〜２９）によって互いに分離するように配置される ことを特徴とする請求の範囲第１２項又は第１４項に記載の流量計。 １７．前記流量計が、さらに、前記アンテナ（１２〜１３）によって、異なる 方法において分極化された信号（２０〜２１）を送信しかつ前記信号を前記分極 アンテナ（１４〜１５）によって分離するように配置されていることを特徴とす る請求の範囲第１２項又は第１３項に記載の流量計。 １８．前記流量計が、さらに、前記信号（２０〜２１）を実質上反対方向に送 信するように配置されることを特徴とする請求の範囲第１２項、第１３項又は第 １４項に記載の流量計。 １９．前記流量計が１以上の測定を基礎にして平均値として流量を決定するよ うに配置されていることを特徴とする請求の範囲第１２項、第１３項又は第１４ 項に記載の流量計。 ２０．前記パイプ（１８）の前記断面積が既知であり、前記流量計が、定義さ れるべき生産容量を許容する、流量によって体積流量を決定するように配置され ていることを特徴とする請求の範囲第１２項、第１３又は第１４項に記載の流量 計。 ２１．前記流量計が柔らかい織物機械のゴム管装置中の流量を測定するように 配置されていることを特徴とする請求の範囲第１２項、第１３項又は第１４項に 記載の流量計。 ２２．前記流量計が前記パイプ（１８）に対して圧締めされるようなかつ少な くとも前記送信アンテナ（１２及び１３）及び前記受信アンテナ（１４及び１５ ）からなっている要素（３１）からなり、そして少なくとも前記アンテナ（１２ 〜１５）が前記パイプ（１８）に対する損傷なしに繰り返し着脱可能であり、そ して前記流量計が１つの位置及びパイプから他方の位置及びパイプへ容易に移動 可能であることを特徴とする請求の範囲第１２項、第１３項又は第１４項に記載 の流量計。