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速度拡張アルゴリズムを導入した超音波パルスドップラ法による高精度流量計の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26420113
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 流体工学
研究機関神戸大学

研究代表者

村川 英樹  神戸大学, 工学研究科, 助教 (40467668)

連携研究者 古市 紀之  産業技術総合研究所, 計測標準研究部, 主任研究員 (10334921)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード流量 / 速度分布 / 超音波 / パルスドップラ法 / ハイブリッド式超音波流量計 / 流量計測 / 伝播時間 / 二周期法
研究成果の概要

超音波パルスドップラ法を用いた速度分布計測において、二周期法に基づく速度拡張アルゴリズムを導入した。流量算出誤差に大きく影響する壁面近傍での計測の不確かさを低減することを目的とし、マルチウェイブ超音波法を導入した。本手法では、測定体積が小さい高周波数で壁面近傍の速度分布を計測し、基本周波数の低い超音波でセンサから遠い領域を計測した。得られた速度分布を組み合わせて周積分することで、従来の手法に比べて6倍程度の高流量を高精度に計測可能であることを示した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Multi-wave ultrasonic Doppler method for measuring high flow-rates using staggered pulse intervals2016

    • 著者名/発表者名
      Ei Muramatsu, Hideki Murakawa, Katsumi Sugimoto, Hitoshi Asano, Nobuyuki Takenaka, Noriyuki Furuichi
    • 雑誌名

      Measurement Science and Technology

      巻: 27 号: 2 ページ: 025303-025303

    • DOI

      10.1088/0957-0233/27/2/025303

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A dealiasing method for use with ultrasonic pulsed Doppler in measuring velocity profiles and flow rates in pipes2015

    • 著者名/発表者名
      Hideki Murakawa, Ei Muramatsu, Katsumi Sugimoto, Nobuyuki Takenaka, Noriyuki Furuichi
    • 雑誌名

      Measurement Science and Technology

      巻: 26 号: 8 ページ: 085301-085301

    • DOI

      10.1088/0957-0233/26/8/085301

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Influence of velocity distribution on accuracy of transit-time ultrasonic flow meter2016

    • 著者名/発表者名
      Ei Muramatsu, Hideki Murakawa, Daiki Hashiguchi, Hitoshi Asano, Sanehiro Wada, Noriyuki Furuichi
    • 学会等名
      10th International Symposium on Ultrasonic Doppler Methods for Fluid Mechanics and Fluid Engineering
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都・目黒区)
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of measurement accuracy of a dealiasing method for use with ultrasonic pulsed Doppler2016

    • 著者名/発表者名
      Daiki Hashiguchi, Hideki Murakawa, Ei Muramatsu, Katsumi Sugimoto, Nobuyuki Takenaka, Noriyuki Furuichi
    • 学会等名
      10th International Symposium on Ultrasonic Doppler Methods for Fluid Mechanics and Fluid Engineering
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都・目黒区)
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超音波パルスドップラ法におけるパルス繰り返し数によるドップラ信号強度への影響2016

    • 著者名/発表者名
      村川 英樹,村松 瑛,橋口 大樹,古市 紀之
    • 学会等名
      第44回可視化情報シンポジウム
    • 発表場所
      工学院大学(東京都・新宿区)
    • 年月日
      2016-07-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 超音波パルスドップラ法における速度限界拡張手法の信頼性評価2016

    • 著者名/発表者名
      橋口 大樹,村松 瑛,村川 英樹,杉本 勝美,竹中 信幸,古市 紀之
    • 学会等名
      第44回可視化情報シンポジウム
    • 発表場所
      工学院大学(東京都・新宿区)
    • 年月日
      2016-07-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 伝播時間差式超音波流量計の精度に及ぼす速度分布の影響2016

    • 著者名/発表者名
      村松 瑛,橋口 大樹,村川 英樹,浅野 等,和田 守弘,古市 紀之
    • 学会等名
      第21回動力・エネルギー技術シンポジウム
    • 発表場所
      横浜市開港記念会館(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-06-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A new method for high flow rate measurement using ultrasonic multi-wave pulsed Doppler method with staggered trigger2015

    • 著者名/発表者名
      Ei Muramatsu, Hideki Murakawa, Katsumi Sugimoto, Nobuyuki Takenaka
    • 学会等名
      International Conference on Power Engineering-15 (ICOPE-15)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2015-11-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超音波パルスドップラ法の計測速度限界拡張による測定精度への影響評価2015

    • 著者名/発表者名
      橋口 大樹,村松 瑛,村川 英樹,杉本 勝美,浅野 等,竹中 信幸,古市 紀之
    • 学会等名
      第93期日本機械学会流体工学部門講演会
    • 発表場所
      東京理科大学(東京都・葛飾区)
    • 年月日
      2015-11-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of ultrasonic flowmeter using pulsed Doppler method with staggered trigger pulse2015

    • 著者名/発表者名
      Hideki Murakawa, Ei Muramatsu, Katsumi Sugimoto, Nobuyuki Takenaka, Noriyuki Furuichi
    • 学会等名
      ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering Conference 2015
    • 発表場所
      COEX(Seoul, KOREA)
    • 年月日
      2015-07-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マルチウェイブ超音波パルスドップラ法による高流量計測手法の開発2015

    • 著者名/発表者名
      村松 瑛,村川 英樹,杉本 勝美,竹中 信幸,古市 紀之
    • 学会等名
      第20回動力・エネルギー技術シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2015-06-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of a Dealiasing Method in Ultrasonic Pulsed Doppler Method for Flowrate Measurement2015

    • 著者名/発表者名
      Hideki Murakawa, Ei Muramatsu, Katsumi Sugimoto, Nobuyuki Takenaka, Noriyuki Furuichi
    • 学会等名
      9th International Symposium on Fluid Flow Measurement
    • 発表場所
      Key Bridge Mariott(Arlington, Virginia, USA)
    • 年月日
      2015-04-14 – 2015-04-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of a Dealiasing Method in Ultrasonic Pulsed Doppler Method for Flowrate Measurement2015

    • 著者名/発表者名
      Hideki Murakawa, Ei Muramatsu, Katsumi Sugimoto, Nobuyuki Takenaka, Noriyuki Furuichi
    • 学会等名
      9th International Symposium on Fluid Flow Measurement
    • 発表場所
      Key Bridge Marriott(Virginia, USA)
    • 年月日
      2015-04-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超音波流速分布計測法を用いた高流量計測手法の開発2014

    • 著者名/発表者名
      村松 瑛,村川 英樹,杉本 勝美,竹中 信幸,古市 紀之
    • 学会等名
      第92期日本機械学会流体工学部門講演会
    • 発表場所
      富山大学(富山)
    • 年月日
      2014-10-25 – 2014-10-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Higher Flowrate Measurement using Ultrasonic Pulsed Doppler Method with Staggered Trigger2014

    • 著者名/発表者名
      Hideki Murakawa, Akira Oue, Ei Muramatsu, Katsumi Sugimoto, Nobuyuki Takenaka
    • 学会等名
      Int. Symp. on Ultrasonic Doppler Methods for Fluid Mechanics and Fluid Engineering
    • 発表場所
      ENGEES(Strasbourg, France)
    • 年月日
      2014-08-27 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Improvement in Measurement Volume in Near-wall Region Using Ultrasonic Multi-wave Pulsed Doppler Method for Flowrate Measurement2014

    • 著者名/発表者名
      Ei Muramatsu, Hideki Murakawa, Katsumi Sugimoto, Nobuyuki Takenaka, Noriyuki Furuichi
    • 学会等名
      Int. Symp. on Ultrasonic Doppler Methods for Fluid Mechanics and Fluid Engineering
    • 発表場所
      ENGEES(Strasbourg, France)
    • 年月日
      2014-08-27 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 超音波パルスドップラ法の速度限界の拡張と高流量計測への適用2014

    • 著者名/発表者名
      村川 英樹、村松 瑛、杉本 勝美、竹中 信幸、古市 紀之
    • 学会等名
      第42回可視化情報シンポジウム
    • 発表場所
      工学院大学(東京)
    • 年月日
      2014-07-21 – 2014-07-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 超音波パルスドップラ法における壁面近傍での測定体積による計測速度への影響2014

    • 著者名/発表者名
      村松 瑛、村川 英樹、杉本 勝美、竹中 信幸、古市 紀之
    • 学会等名
      第42回可視化情報シンポジウム
    • 発表場所
      工学院大学(東京)
    • 年月日
      2014-07-21 – 2014-07-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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