JP2005195374A - Ultrasonic flowmeter, and wedge used therefor - Google Patents

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Harutsugu Mori
治嗣 森
Kenichi Tezuka
健一 手塚
Hideaki Tezuka
英昭 手塚
Masanori Aritomi
正憲 有冨
Hironari Kikura
宏成 木倉
Yasushi Takeda
靖 武田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a measuring error caused by generation of two kinds of waves to provide a technique for measuring an accurate flow rate, in particular, for conducting precise measurement in several mm-several tens mm of small aperture pipe. <P>SOLUTION: In this ultrasonic flowmeter, a sound wave propagating medium (wedge when it is a solid) is interposed between an ultrasonic oscillator for generating a longitudinal ultrasonic wave and the pipe, and the ultrasonic oscillator is inclined to bring the incident ultrasonic wave into a critical angle or more in the longitudinal wave calculated pursuant to Snell's law, when the incident ultrasonic wave is transmitted through a fluid pipe wall, by interposing the medium. Only a transverse wave is thereby transmitted into a measured fluid. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、測定領域の流速分布から被測定流体の流量を時間依存で瞬時に測定することが可能な超音波流量計およびそれに関連する技術に関する。   The present invention relates to an ultrasonic flowmeter capable of instantaneously measuring a flow rate of a fluid to be measured from a flow velocity distribution in a measurement region in a time-dependent manner and a technique related thereto.

非接触で流量を測定可能であるドップラ式超音波流量計については、さまざまな技術が提供されている。(例えば、特開2000−97742号)   Various techniques have been provided for Doppler ultrasonic flowmeters capable of measuring the flow rate without contact. (For example, JP 2000-97742 A)

特開2000−97742号JP 2000-97742 A

上記の技術を具体的に説明する。上記文献に開示されているドップラ式超音波流量計は、所要周波数の超音波パルスを超音波トランスジューサから測定線に沿って流体(たとえば水)の配管内の被測定流体中へ入射させる超音波送信手段と、被測定流体に入射された超音波パルスのうち測定領域から反射された超音波エコーを受信し、測定領域における被測定流体の流速分布を測定する流体速度分布測定手段と、前記被測定流体の流速分布に基づいて、前記測定領域における被測定流体の流量を演算する流量演算手段とを備えて被測定流体の流量を測定するものである。   The above technique will be specifically described. The Doppler type ultrasonic flowmeter disclosed in the above document is an ultrasonic transmission that causes an ultrasonic pulse of a required frequency to enter a measured fluid in a fluid (for example, water) pipe along a measurement line from an ultrasonic transducer. Means, a fluid velocity distribution measuring means for receiving an ultrasonic echo reflected from the measurement area among ultrasonic pulses incident on the measurement fluid, and measuring a flow velocity distribution of the measurement fluid in the measurement area; and the measurement A flow rate calculation means for calculating the flow rate of the fluid under measurement in the measurement region is provided based on the flow velocity distribution of the fluid, and the flow rate of the fluid under measurement is measured.

この技術は、配管内を流れる被測定流体の流速分布を測定し、時間的に変動する過渡時の流量を応答性に優れている。また、流体の流れが充分に発達していない箇所や流れが三次元になっている場所、例えばエルボ配管やU字状の反転配管のように曲げられた配管の直後でも、被測定流体の流量を効率的に精度よく瞬時に測定できる。それ以前に提供されていた超音波流量計と比較した場合、実験値や経験値などから割り出された「流量補正係数」がなくても正確な測定が可能であるという特徴があり、大きく評価されている。   This technique measures the flow velocity distribution of the fluid to be measured flowing in the pipe, and is excellent in responsiveness to the transient flow rate that varies with time. In addition, the flow rate of the fluid to be measured even in places where the flow of the fluid is not sufficiently developed or where the flow is three-dimensional, such as an elbow pipe or a bent pipe such as a U-shaped inverted pipe Can be measured efficiently and instantaneously. Compared to the ultrasonic flowmeters provided before that, there is a feature that accurate measurement is possible without the "flow rate correction coefficient" calculated from experimental values and experience values, etc. Has been.

さて、図6に示すように、くさび30と流体配管10との材質(音響インピーダンス)が異なると、超音波振動子20から入射された超音波は、疎密波である縦波とは別に、両者の界面においてモード変換により、剪断応力による横波が発生することが知られている。そして、被測定流体11内部には、平行な二本の縦波として入射することとなる。   Now, as shown in FIG. 6, when the material (acoustic impedance) of the wedge 30 and the fluid pipe 10 is different, the ultrasonic wave incident from the ultrasonic transducer 20 is separated from the longitudinal wave, which is a dense wave, It is known that transverse waves due to shear stress are generated by mode conversion at the interface. Then, it enters the measured fluid 11 as two parallel longitudinal waves.

その入射角は、スネルの法則により、接触媒体(くさび30)内の音速と被測定流体の音速にて決定される。くさび30にアクリル樹脂、流体配管10にアルミニウムを採用するような一般的な場合には、横波は縦波よりも流体配管10内部においては速度が遅く、被測定流体11の中を通る経路も縦波とは異なる。また、被測定流体内に存在する反射体からのエコー信号(縦波の超音波)も、図7に示すように、被測定流体から配管内部へ戻る際に、両者の界面において再度モード変換にて、縦波と横波という二つの波に分かれる。   The incident angle is determined by the sound speed in the contact medium (wedge 30) and the sound speed of the fluid to be measured according to Snell's law. In a general case where acrylic resin is used for the wedge 30 and aluminum is used for the fluid pipe 10, the speed of the transverse wave is slower in the fluid pipe 10 than the longitudinal wave, and the path through the measured fluid 11 is also vertical. Different from waves. Also, as shown in FIG. 7, the echo signal (longitudinal ultrasonic wave) from the reflector existing in the fluid to be measured is converted again to the mode conversion at the interface between the two when returning from the fluid to be measured to the inside of the pipe. It is divided into two waves, a longitudinal wave and a transverse wave.

超音波流量計において縦波を基準として測定線を算出する場合には、横波から入射されて反射されてくる反射波(超音波エコー)は測定上、ノイズとなる場合がある。このように二つの波が発生することによって速度が重なって検出されることによる測定誤差は、配管径が大きい場合にはほとんど問題とならないが、数mmから数十mmの小口径配管の場合において、高精度の計測を行う場合には問題となる場合がある。   When the measurement line is calculated using the longitudinal wave as a reference in the ultrasonic flowmeter, the reflected wave (ultrasonic echo) incident and reflected from the transverse wave may become noise in measurement. In this way, the measurement error due to overlapping detection due to the generation of two waves is not a problem when the pipe diameter is large, but in the case of a small diameter pipe of several mm to several tens of mm. When measuring with high accuracy, there may be a problem.

さて、超音波の入射角度を変化させてデータを取得してみると、以下のようなことが確認できた。すなわち、入射角度が大きくなるに従って縦波は透過音圧が減少し、スネルの法則から算出した「臨界角度」を超えるとほぼ透過しない。一方、入射角度の増加に伴って横波は透過音圧が増大し、臨界角度を越えた付近で最大値となる。また、縦波の臨界角以下の入射角に設定すると、流路内には縦波と横波の超音波が入射する。具体的には、縦波の臨界角以下の入射角、具体的にはくさびをアクリル樹脂、流体配管の材質を鉄とした場合であって、その角度を10〜20度程度とした場合には、縦波の透過率が低く、縦波の臨界角を越えて、横波のみを発生させた場合の横波の透過率の半分以下となってしまうことが分かっている(超音波便覧より)。透過率が低いと、反射波の受信に支障が出るおそれもある。   Now, when the data was acquired by changing the incident angle of the ultrasonic wave, the following could be confirmed. That is, as the incident angle increases, the transmitted sound pressure of the longitudinal wave decreases, and hardly transmits when the “critical angle” calculated from Snell's law is exceeded. On the other hand, as the incident angle increases, the transmitted sound pressure of the transverse wave increases and reaches a maximum value near the critical angle. When the incident angle is set to be equal to or smaller than the critical angle of the longitudinal wave, longitudinal and transverse ultrasonic waves enter the flow path. Specifically, when the incident angle is less than the critical angle of longitudinal waves, specifically when the wedge is made of acrylic resin and the fluid piping is made of iron, the angle is about 10 to 20 degrees. It has been found that the transmissivity of the longitudinal wave is low and exceeds the critical angle of the longitudinal wave and becomes less than half the transmissivity of the transverse wave when only the transverse wave is generated (from the ultrasonic handbook). If the transmittance is low, there is a possibility that the reception of reflected waves may be hindered.

超音波流量計においては、被測定流体内に存在する反射体からのエコー信号を利用して流体の流速を算出するが、横波だけを透過させ測定に適用した場合でも、配管内でのリンギング(内部繰り返し反射)を考慮する必要がある。
縦波臨界角を超えて、横波のみが発生し始める比較的浅い入射角においては、横波の透過強度も大きく、リンギングによる複数の測定線も発生しにくい。また、リンギングによる複数の測定線が発生した場合でも、配管口径が配管肉厚に対して十分大きい薄肉配管の場合、被測定流体内伝播時間に対して、複数の測定線が短い時間差をもって配管内に各々入射するため、この時間差が測定誤差の許容範囲内に収まれば、良好な計測ができる。
一方、入射角度を次第に増やしていくと、超音波振動子方向の速度成分が大きくなるため、計測上有利であり、また、超音波減衰率の高い配管材質の場合、リンギングにより発生した超音波が、配管内を伝播している間に十分減衰する可能性もある。しかしながら、入射角を次第に大きくしていくと、横波透過率が小さくなる。
以上を勘案し最適な入射角を選択する必要がある。
In the ultrasonic flowmeter, the flow velocity of the fluid is calculated by using the echo signal from the reflector existing in the fluid to be measured. Even when only the transverse wave is transmitted and applied to the measurement, ringing ( (Internal repetitive reflection) needs to be considered.
At a relatively shallow incident angle that exceeds the critical critical angle of the longitudinal wave and only the transverse wave begins to be generated, the transmitted intensity of the transverse wave is large and a plurality of measurement lines due to ringing are hardly generated. Even when multiple measurement lines are generated due to ringing, if the pipe diameter is thin enough for the pipe wall thickness, the multiple measurement lines have a short time difference with respect to the propagation time in the measured fluid. Therefore, if the time difference is within the allowable range of measurement error, good measurement can be performed.
On the other hand, if the incident angle is gradually increased, the velocity component in the direction of the ultrasonic transducer increases, which is advantageous for measurement. In the case of a pipe material having a high ultrasonic attenuation rate, the ultrasonic wave generated by ringing is not generated. There is also a possibility of sufficient attenuation while propagating in the pipe. However, the transverse wave transmittance decreases as the incident angle is gradually increased.
In consideration of the above, it is necessary to select an optimum incident angle.

本発明が解決しようとする課題は、二種類の波が発生することを原因とする測定誤差を低減して、より正確な流量を計測する技術、特に、数mmから数十mmといった小口径配管の場合において高精度な計測をするのに適した技術を提供することである。
請求項1から請求項6記載の発明の目的は、二種類の波が発生することを原因とする測定誤差を低減して、より正確な流量を計測する超音波流量計を提供することにある。
請求項7および請求項8記載の発明の目的は、二種類の波が発生することを原因とする測定誤差を低減して、より正確な流量を計測する超音波流量計に用いるくさびを提供することにある。
The problem to be solved by the present invention is a technique for measuring a more accurate flow rate by reducing measurement errors caused by the occurrence of two types of waves, in particular, small-diameter piping of several mm to several tens of mm. In this case, a technique suitable for high-precision measurement is provided.
An object of the present invention is to provide an ultrasonic flow meter that measures a more accurate flow rate by reducing measurement errors caused by the occurrence of two types of waves. .
The object of the invention described in claim 7 and claim 8 is to provide a wedge for use in an ultrasonic flowmeter for measuring a more accurate flow rate by reducing measurement errors caused by the occurrence of two types of waves. There is.

請求項1から請求項6記載の発明は、いわゆるクランプオン型の超音波流量計であり、請求項7から請求項8記載の発明は、いわゆるクランプオン型の超音波流量計に用いるくさびである。   The invention described in claims 1 to 6 is a so-called clamp-on type ultrasonic flow meter, and the invention described in claims 7 to 8 is a wedge used for a so-called clamp-on type ultrasonic flow meter. .

(請求項1)
請求項1記載の発明は、所要周波数の超音波パルスを超音波トランスジューサから測定線に沿って流体配管内の被測定流体中へ入射させる超音波送信手段と、 被測定流体に入射された超音波パルスのうち測定領域から反射された超音波エコーを受信し、測定領域における被測定流体の流速分布を測定する流体速度分布測定手段と、 前記被測定流体の流速分布に基づいて、前記測定領域における被測定流体の流量を演算する流量演算手段と、 前記流体配管(10)と前記超音波送信手段に備えられた縦波超音波を発生する超音波振動子(20)との間に介在させるくさび(30)とを備えて被測定流体(11)の流量を測定する超音波流量計に係る。
そして、前記くさび(30)は、超音波振動子(20)と流体配管(10)の外表面との間に位置する超音波伝達部(32)と、その超音波伝達部(32)へ超音波振動子(20)を固定する固定部(31)とを備え、 超音波伝達部(32)は、音波伝播性にある材質にて形成し、 固定部(31)は、超音波振動子(20)が配管(10)の外表面に対して超音波を入射する方向と配管(10)に垂直な方向とがなす入射角が、スネルの法則から計算される縦波の臨界角以上になるように超音波振動子(20)を固定するように形成したことを特徴とする。
(Claim 1)
According to the first aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic transmission means for causing an ultrasonic pulse having a required frequency to enter a fluid to be measured in a fluid pipe along a measurement line from an ultrasonic transducer, and an ultrasonic wave incident on the fluid to be measured. A fluid velocity distribution measuring means for receiving an ultrasonic echo reflected from the measurement region of the pulse and measuring a flow velocity distribution of the fluid under measurement in the measurement region; and based on the flow velocity distribution of the fluid under measurement in the measurement region A flow rate calculating means for calculating the flow rate of the fluid to be measured, and a wedge interposed between the fluid pipe (10) and an ultrasonic transducer (20) for generating longitudinal ultrasonic waves provided in the ultrasonic wave transmitting means. (30) and an ultrasonic flowmeter for measuring the flow rate of the fluid to be measured (11).
The wedge (30) includes an ultrasonic transmission unit (32) positioned between the ultrasonic transducer (20) and the outer surface of the fluid pipe (10), and an ultrasonic transmission to the ultrasonic transmission unit (32). The ultrasonic transducer (20), and the ultrasonic transmission unit (32) is made of a material having sound wave propagating properties.The fixed unit (31) is an ultrasonic transducer ( 20) is incident on the outer surface of the pipe (10) and the incident angle formed by the direction perpendicular to the pipe (10) is greater than the critical angle of the longitudinal wave calculated from Snell's law. Thus, the ultrasonic transducer (20) is formed so as to be fixed.

(用語説明)
上記の超音波流量計には、一般のドップラ式超音波流量計と、相関法を用いた超音波流量計とを含む。相関法を用いた超音波流量計とは、例えば、特開2003−344131号に開示されているような超音波流量計である。
両者とも、所要周波数の超音波パルスを超音波トランスジューサから測定線に沿って流体配管内の被測定流体中へ入射させる超音波送信手段と、 被測定流体に入射された超音波パルスのうち測定領域から反射された超音波エコーを受信し、測定領域における被測定流体の流速分布を測定する流体速度分布測定手段と、 前記被測定流体の流速分布に基づいて、前記測定領域における被測定流体の流量を演算する流量演算手段とを備えて被測定流体の流量を測定する。
(Glossary)
The ultrasonic flow meter includes a general Doppler ultrasonic flow meter and an ultrasonic flow meter using a correlation method. The ultrasonic flow meter using the correlation method is, for example, an ultrasonic flow meter as disclosed in JP-A-2003-344131.
In both cases, an ultrasonic transmission means for injecting an ultrasonic pulse of a required frequency from an ultrasonic transducer along a measurement line into a fluid to be measured in a fluid pipe, and a measurement region of the ultrasonic pulses incident on the fluid to be measured A fluid velocity distribution measuring means for receiving the ultrasonic echo reflected from the measurement region and measuring a flow velocity distribution of the fluid under measurement in the measurement region; and a flow rate of the fluid under measurement in the measurement region based on the flow velocity distribution of the fluid under measurement. The flow rate of the fluid to be measured is measured.

「流量演算手段」は、流量をm(t)とするとき、

Figure 2005195374
の演算を行う手段である。 The “flow rate calculation means” has a flow rate of m (t),

Figure 2005195374
It is a means to perform the calculation.

また、上記の式(1)から、流体配管を流れる時間tの流量m(t)は、次式に書き換えることができる。

Figure 2005195374
Further, from the above equation (1), the flow rate m (t) of the time t flowing through the fluid piping can be rewritten as the following equation.

Figure 2005195374

なお、配管内を流れる被測定流体の流れが、管軸方向の流れで半径方向や角度θの流れvr,vθを無視できるとすると、vx>>vr=vθとなり、流量計測は簡素化され、次式で表わされる。

Figure 2005195374
ここで、αとは、超音波トランスジューサから発振される超音波の入射角度、すなわち流体配管の管壁への垂線に対してなす角度である。 If the flow of the fluid to be measured flowing in the pipe is a flow in the tube axis direction and the flows vr and vθ in the radial direction and the angle θ can be ignored, vx >> vr = vθ, and the flow rate measurement is simplified. It is expressed by the following formula.

Figure 2005195374
Here, α is an incident angle of the ultrasonic wave oscillated from the ultrasonic transducer, that is, an angle formed with respect to a perpendicular to the pipe wall of the fluid piping.

入射角度が大きくなるに従って縦波は透過音圧が減少し、スネルの法則から算出した「臨界角度」を超えるとほぼ透過しない。したがって、「臨界角度」を超える入射角度にて超音波を入射させることによって配管内部で縦波と横波とが存在することを防ぎ、被測定流体に対しては、配管内部にて横波となった超音波のみを入射させることとなる。   As the incident angle increases, the transmitted sound pressure of longitudinal waves decreases. When the angle exceeds the “critical angle” calculated from Snell's law, it hardly transmits. Therefore, by making the ultrasonic wave incident at an incident angle exceeding the “critical angle”, it is possible to prevent the presence of longitudinal waves and transverse waves inside the pipe. Only ultrasonic waves are incident.

「くさび」とは、請求項2以下で限定するように、超音波伝達部(32)と固定部(31)とを同材質にて形成する場合と、異なる材質にて形成する場合とがある。   The “wedge” may be formed of the same material as the ultrasonic transmission part (32) and the fixing part (31), or may be formed of different materials, as defined in claim 2 and below. .

(作用)
まず超音波送信手段がくさびの超音波伝達部を介して、所要周波数の超音波パルスを超音波トランスジューサから測定線に沿って流体配管内の被測定流体中へ入射させる。流体配管内ではくさびの超音波伝達部と流体配管(10)との材質(音響インピーダンス)が異なると、入射された超音波は、疎密波である縦波とは別に、両者の界面において剪断応力による横波が発生するのが一般的であるが、超音波振動子が配管の外表面に対して超音波を入射する方向と配管に垂直な方向とがなす入射角が、スネルの法則から計算される縦波の臨界角以上になるように超音波振動子を固定すると、縦波が消えて横波だけが流体配管(10)を透過する。
また、被測定流体内に存在する反射体からのエコー信号(縦波の超音波)も、被測定流体から配管内部へ戻る際に、縦波が消えて横波だけが、配管内部を経由し、受信モードに切り替わった超音波振動子(20)に受信される(図2参照)。
(Function)
First, the ultrasonic transmission means causes an ultrasonic pulse of a required frequency to enter the measured fluid in the fluid pipe along the measurement line from the ultrasonic transducer via the ultrasonic transmission section of the wedge. If the material (acoustic impedance) of the ultrasonic transmission part of the wedge and the fluid pipe (10) are different in the fluid pipe, the incident ultrasonic wave will be shear stress at the interface between them, apart from the longitudinal wave which is a dense wave. However, the incident angle between the direction in which the ultrasonic transducer is incident on the outer surface of the pipe and the direction perpendicular to the pipe is calculated from Snell's law. When the ultrasonic transducer is fixed so that it is above the critical angle of the longitudinal wave, the longitudinal wave disappears and only the transverse wave passes through the fluid pipe (10).
Also, the echo signal (longitudinal ultrasonic wave) from the reflector existing in the fluid to be measured also disappears when returning from the fluid to be measured to the inside of the pipe, and only the transverse wave passes through the inside of the pipe. It is received by the ultrasonic transducer 20 that has been switched to the reception mode (see FIG. 2).

透過した超音波が測定領域において反射体(例えば気泡)に反射し、その超音波エコーを受信し、流体速度分布測定手段は、測定領域における被測定流体の流速分布を測定する。前記被測定流体の流速分布に基づいて、前記測定領域における被測定流体の流量を流量演算手段が演算する。
配管内部で縦波と横波とが混在し、二種類の超音波が被測定流体へ入射された場合に起きていた測定誤差は存在しない。このような測定であるので、縦波と横波とが入射された場合に誤差が出やすかった数mmから数十mmといった小口径配管の場合において、高精度な測定を行うのに適している。
The transmitted ultrasonic wave is reflected by a reflector (for example, a bubble) in the measurement region and receives the ultrasonic echo, and the fluid velocity distribution measuring means measures the flow velocity distribution of the fluid to be measured in the measurement region. Based on the flow velocity distribution of the measured fluid, the flow rate calculation means calculates the flow rate of the measured fluid in the measurement region.
Longitudinal waves and transverse waves are mixed inside the pipe, and there is no measurement error that occurs when two types of ultrasonic waves are incident on the fluid to be measured. Such measurement is suitable for performing highly accurate measurement in the case of a small-diameter pipe having a diameter of several millimeters to several tens of millimeters, in which an error is likely to occur when a longitudinal wave and a transverse wave are incident.

(請求項2)
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の超音波流量計を限定したものであり、
前記くさびの超音波伝達部が、アクリル、鉄等の音波伝搬性の固体であることを特徴とする。
(Claim 2)
The invention according to claim 2 limits the ultrasonic flowmeter according to claim 1,
The ultrasonic transmission part of the wedge is a sound-propagating solid such as acrylic or iron.

(作用)
くさびの超音波伝達部をアクリル、鉄等の音波伝搬性の固体とすると、入射角度の設定に基づく超音波トランスジューサの固定構造などを加工したり実際に固定したりしやすい。
(Function)
If the ultrasonic transmission part of the wedge is made of a sound-propagating solid such as acrylic or iron, it is easy to process or actually fix the ultrasonic transducer fixing structure based on the setting of the incident angle.

(請求項3)
請求項3記載の発明は、請求項1に記載の超音波流量計を限定したものであり、
前記くさびの超音波伝達部が、水、油、空気等の音波伝搬性に優れた流体であることを特徴とする。
くさびの超音波伝達部が流体である場合、くさびの固定部は当該流体を保持する部位を含めた存在となる。
(Claim 3)
The invention described in claim 3 limits the ultrasonic flowmeter according to claim 1,
The ultrasonic transmission part of the wedge is a fluid excellent in sound wave propagation properties such as water, oil, air and the like.
When the ultrasonic transmission portion of the wedge is a fluid, the wedge fixing portion includes a portion that holds the fluid.

(作用)
くさびの超音波伝達部を水、油、空気等の音波伝搬性に優れた流体とすると、入射角度の調整を行いやすい。
(Function)
If the ultrasonic transmission part of the wedge is a fluid having excellent sound wave propagation properties such as water, oil, air, etc., it is easy to adjust the incident angle.

(請求項4)
請求項4記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれかに記載の超音波流量計を限定したものであり、
前記流体配管が炭素鋼、アルミニウム、ステンレス等の金属からなることを特徴とする。
(Claim 4)
Invention of Claim 4 limited the ultrasonic flowmeter in any one of Claims 1-3,
The fluid pipe is made of a metal such as carbon steel, aluminum, or stainless steel.

(請求項5)
請求項5記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれかに記載の超音波流量計を限定したものであり、
前記流体配管がアクリル等の樹脂であることを特徴とする。
(Claim 5)
Invention of Claim 5 limited the ultrasonic flowmeter in any one of Claims 1-3,
The fluid pipe is a resin such as acrylic.

(請求項6)
請求項6記載の発明は、請求項1から請求項5のいずれかに記載の超音波流量計を限定したものであり、
超音波の入射角度を調整可能な入射角度調整手段と、 その入射角度調整手段によって設定された入射角度をデータとして受信するデータ受信手段とを備え、 前記の流体速度分布測定手段は、そのデータ受信手段によって受信されたデータに基づいて測定領域における被測定流体の流速分布を測定することとしたことを特徴とする。
(Claim 6)
Invention of Claim 6 limited the ultrasonic flowmeter in any one of Claims 1-5,
An incident angle adjusting means capable of adjusting the incident angle of the ultrasonic wave; and a data receiving means for receiving the incident angle set by the incident angle adjusting means as data, the fluid velocity distribution measuring means receiving the data The flow velocity distribution of the fluid to be measured in the measurement region is measured based on the data received by the means.

(作用)
入射角度調整手段が超音波の入射角度を調整し、データ受信手段が入射角度調整手段によって設定された入射角度をデータとして受信する。前記の流体速度分布測定手段は、そのデータ受信手段によって受信されたデータに基づいて測定領域における被測定流体の流速分布を測定する。測定結果が高精度ではないと判断する場合や、ハイドロフォンを用いて透過音圧を測定することによって縦波発生を検出した場合には、入射角度調整手段によって超音波の入射角度を再調整し、再調整後の超音波の入射角度にて測定をやり直すことができる。
(Function)
The incident angle adjusting unit adjusts the incident angle of the ultrasonic wave, and the data receiving unit receives the incident angle set by the incident angle adjusting unit as data. The fluid velocity distribution measuring means measures the flow velocity distribution of the fluid to be measured in the measurement region based on the data received by the data receiving means. If it is determined that the measurement result is not highly accurate, or if longitudinal wave generation is detected by measuring the transmitted sound pressure using a hydrophone, the incident angle adjustment means readjust the ultrasonic incident angle. The measurement can be performed again at the incident angle of the ultrasonic wave after readjustment.

(請求項7)
請求項7記載の発明は、 所要周波数の超音波パルスを超音波トランスジューサから測定線に沿って流体配管内の被測定流体中へ入射させる超音波送信手段と、 被測定流体に入射された超音波パルスのうち測定領域から反射された超音波エコーを受信し、測定領域における被測定流体の流速分布を測定する流体速度分布測定手段と、 前記被測定流体の流速分布に基づいて、前記測定領域における被測定流体の流量を演算する流量演算手段とを備えて被測定流体の流量を測定する超音波流量計において、縦波超音波を発生する超音波振動子と前記配管との間に介在させるくさびに係る。
そのくさびは、超音波振動子と流体配管の外表面との間に位置する超音波伝達部と、その超音波伝達部へ超音波振動子を固定する固定部とを備え、 超音波伝達部は、音波伝播性にある材質にて形成し、 固定部は、超音波振動子が配管の外表面に対して超音波を入射する方向と配管に垂直な方向とがなす入射角が、スネルの法則から計算される縦波の臨界角以上になるように超音波振動子を固定するように形成したものである。
(Claim 7)
The invention according to claim 7 is an ultrasonic transmitting means for causing an ultrasonic pulse of a required frequency to enter the fluid under measurement in the fluid pipe along the measurement line from the ultrasonic transducer, and the ultrasonic wave incident on the fluid under measurement. A fluid velocity distribution measuring means for receiving an ultrasonic echo reflected from the measurement region of the pulse and measuring a flow velocity distribution of the fluid under measurement in the measurement region; and based on the flow velocity distribution of the fluid under measurement in the measurement region A wedge interposed between an ultrasonic transducer that generates longitudinal wave ultrasonic waves and the pipe in an ultrasonic flowmeter that includes a flow rate calculation unit that calculates a flow rate of the fluid to be measured and measures the flow rate of the fluid to be measured. Concerning.
The wedge includes an ultrasonic transmission unit located between the ultrasonic transducer and the outer surface of the fluid pipe, and a fixing unit that fixes the ultrasonic transducer to the ultrasonic transmission unit. The fixing part is made up of Snell's law, where the incident angle between the direction in which the ultrasonic transducer enters the outer surface of the pipe and the direction perpendicular to the pipe. The ultrasonic transducer is fixed so as to be equal to or greater than the critical angle of the longitudinal wave calculated from the equation (1).

(作用)
くさびを単独で供給したり、くさびを用いてのセッティング、メンテナンスなどが行える。本請求項に係るくさびによって、流体配管内を透過する際に、縦波は透過せず、縦波よりも速度が遅い横波となった後に被測定流体内に入射される。その超音波が反射体によって反射波となる。縦波と横波とが入射された場合に誤差が出やすかった数mmから数十mmといった小口径配管の場合において、高精度な計測をするのに適している。
(Function)
Wedges can be supplied independently, and setting and maintenance can be performed using wedges. When passing through the fluid piping by the wedge according to the present claim, the longitudinal wave does not pass through, but is incident on the fluid to be measured after becoming a transverse wave whose speed is slower than that of the longitudinal wave. The ultrasonic wave becomes a reflected wave by the reflector. In the case of a small-diameter pipe having a diameter of several millimeters to several tens of millimeters where errors are likely to occur when a longitudinal wave and a transverse wave are incident, it is suitable for highly accurate measurement.

(請求項8)
請求項8記載の発明は、請求項7に記載の超音波流量計用のくさびを限定したものであり、
音響インピーダンスが、流体配管の音響インピーダンスとは異なる材質としたものである。
(Claim 8)
Invention of Claim 8 limited the wedge for ultrasonic flowmeters of Claim 7,
The acoustic impedance is made of a material different from the acoustic impedance of the fluid piping.

請求項1から請求項6記載の発明によれば、二種類の波が発生することを原因とする測定誤差を低減して、より正確な流量を計測する超音波流量計を提供することができた。
請求項7および請求項8記載の発明によれば、二種類の波が発生することを原因とする測定誤差を低減して、より正確な流量を計測する超音波流量計に用いるくさびを提供することができた。
According to the first to sixth aspects of the invention, it is possible to provide an ultrasonic flowmeter that can measure a more accurate flow rate by reducing measurement errors caused by the occurrence of two types of waves. It was.
According to invention of Claim 7 and Claim 8, the wedge used for the ultrasonic flowmeter which measures a more exact flow volume is reduced by reducing the measurement error resulting from two types of waves being generated. I was able to.

以下、本発明を実施の形態及び図面に基づいて、更に詳しく説明する。ここで使用する図面は、図1乃至図5である。
(図1)
図1は、被測定流体11が流れる流体配管10の流量を計測するための超音波流量計において、超音波振動子20によって被測定流体11へ超音波パルスを入射する様子を示している。
その超音波振動子20は、媒体たるくさび30にて配管10の所定箇所に固定されている。すなわち、この超音波流量計は接液型ではなく、クランプオン型である。くさび30の材質は、音波伝播性にある材質であり、例えばエポキシ樹脂である。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on embodiments and drawings. The drawings used here are FIGS. 1 to 5.
(Figure 1)
FIG. 1 shows a state in which an ultrasonic pulse is incident on the measured fluid 11 by the ultrasonic transducer 20 in an ultrasonic flowmeter for measuring the flow rate of the fluid pipe 10 through which the measured fluid 11 flows.
The ultrasonic transducer 20 is fixed to a predetermined portion of the pipe 10 with a medium wedge 30. That is, this ultrasonic flowmeter is not a liquid contact type but a clamp-on type. The material of the wedge 30 is a material having sound wave propagation properties, for example, an epoxy resin.

超音波振動子20は、被測定流体11に対して測定線に沿って所要周波数(基本周波数)の超音波パルスを送信させる超音波送信手段と、被測定流体に入射された超音波パルスの測定領域から反射された超音波エコーを受信し、測定領域における被測定流体の流速分布を測定する流体速度分布測定手段とを兼ねている。そして、その流速分布に基づいて被測定流体の流量を時間依存で求める流量演算手段としてのマイコン、CPU、MPU等のコンピュータと、このコンピュータからの出力を時系列的に表示可能な表示装置とに接続されている。   The ultrasonic transducer 20 is configured to transmit an ultrasonic pulse having a required frequency (fundamental frequency) along the measurement line to the fluid to be measured 11 and to measure the ultrasonic pulse incident on the fluid to be measured. It also serves as fluid velocity distribution measuring means for receiving the ultrasonic echo reflected from the region and measuring the flow velocity distribution of the fluid to be measured in the measurement region. A computer such as a microcomputer, CPU, MPU or the like as a flow rate calculation means for obtaining the flow rate of the fluid to be measured in a time-dependent manner based on the flow velocity distribution, and a display device capable of displaying the output from the computer in time series It is connected.

また、超音波振動子20は、超音波振動子に対するパルス電気信号の印加により基本周波数の超音波パルスが測定線に沿って発振せしめられる。発生する超音波パルスは、例えばビーム径が数mm程度で拡がりをほとんど持たない直進性のビームである。
超音波振動子20は、発振し超音波パルスが流体11中の反射体12に当って反射される超音波エコーを受信するようになっている。ここで反射体12とは、被測定流体11中に一様に含まれる気泡である。基本的に、被測定流体11とは、音響インピーダンスが異なる異物でなければならない。
Further, the ultrasonic vibrator 20 oscillates an ultrasonic pulse having a fundamental frequency along a measurement line by applying a pulse electric signal to the ultrasonic vibrator. The generated ultrasonic pulse is, for example, a straight beam that has a beam diameter of about several millimeters and hardly spreads.
The ultrasonic transducer 20 receives an ultrasonic echo that oscillates and an ultrasonic pulse is reflected by the reflector 12 in the fluid 11. Here, the reflector 12 is a bubble uniformly contained in the fluid 11 to be measured. Basically, the fluid to be measured 11 must be a foreign object having a different acoustic impedance.

さて、流体配管10の寸法(外径、肉厚、内径のいずれか2つ以上)、流体配管10の材質、流体11の種類などが予め把握できている場合には、前述した超音波の入射角度αは特定できる。その入射角度αは、スネルの法則から計算される縦波の臨界角以上になるように特定する。そのように縦波の臨界角以上となるように入射角度αを特定すると、縦波が消えて横波だけが流体配管10を透過する。   When the dimensions of the fluid pipe 10 (two or more of the outer diameter, the wall thickness, and the inner diameter), the material of the fluid pipe 10 and the type of the fluid 11 are known in advance, the incidence of the ultrasonic wave described above is performed. The angle α can be specified. The incident angle α is specified to be equal to or greater than the critical angle of the longitudinal wave calculated from Snell's law. When the incident angle α is specified so as to be equal to or greater than the critical angle of the longitudinal wave, the longitudinal wave disappears and only the transverse wave passes through the fluid pipe 10.

透過した超音波が測定領域において反射体(例えば気泡)に反射し、その超音波エコーを受信し、流体速度分布測定手段が測定領域における被測定流体の流速分布を測定する。前記被測定流体の流速分布に基づいて、前記測定領域における被測定流体の流量を流量演算手段が演算する。
流体配管内を透過する際に、縦波よりも速度が遅い横波となった後に被測定流体内に入射されて反射波となる。そのため、数mmから数十mmといった小口径配管の場合において、高精度な計測をするのに適している。
The transmitted ultrasonic wave is reflected by a reflector (for example, a bubble) in the measurement region and receives the ultrasonic echo, and the fluid velocity distribution measuring unit measures the flow velocity distribution of the fluid to be measured in the measurement region. Based on the flow velocity distribution of the measured fluid, the flow rate calculation means calculates the flow rate of the measured fluid in the measurement region.
When passing through the fluid piping, it becomes a transverse wave whose velocity is slower than the longitudinal wave, and then enters the fluid to be measured and becomes a reflected wave. Therefore, in the case of a small-diameter pipe of several mm to several tens of mm, it is suitable for high-precision measurement.

図2に示すように、被測定流体内に存在する反射体12からのエコー信号(縦波の超音波)も、被測定流体11から配管10内部へ戻る際に、縦波が消えて横波だけが、配管10内部を経由し、受信モードに切り替わった超音波振動子20に受信される。受信された超音波エコーは、反射波レシーバーにて受信され、その反射波レシーバーにてエコー電気信号へ変換される。このエコー電気信号は、増幅器で増幅された後、AD変換器を通ってデジタル化される。そして、デジタル化されたデジタルエコー信号が流速分布計測回路を備えた流速計算装置に入力される。   As shown in FIG. 2, when the echo signal (longitudinal wave ultrasonic wave) from the reflector 12 existing in the fluid to be measured returns from the fluid to be measured 11 to the inside of the pipe 10, the longitudinal wave disappears and only the transverse wave is present. Is received by the ultrasonic transducer 20 that has been switched to the reception mode via the inside of the pipe 10. The received ultrasonic echo is received by a reflected wave receiver and converted into an echo electric signal by the reflected wave receiver. The echo electric signal is amplified by an amplifier and then digitized through an AD converter. Then, the digitized digital echo signal is input to a flow velocity calculation device provided with a flow velocity distribution measuring circuit.

流速計算装置には、発振用アンプからの基本周波数の電気信号がデジタル化されて入力され、両信号の周波数差からドップラシフトに基づく流速の変化もしくは両信号の相互相関値を用いて流速を計測し、測定線に沿う測定領域の流速分布を算出している。測定領域の流速分布などによって、縦波と横波とが併存していると考えられる場合には超音波の入射角度αを再設定して再測定することによって、流速分布を計測し、流量を算出する。   The flow velocity calculation device receives the digital signal of the fundamental frequency from the oscillation amplifier and measures the flow velocity using the change in flow velocity based on the Doppler shift or the cross-correlation value of both signals from the frequency difference between the two signals. The flow velocity distribution in the measurement area along the measurement line is calculated. When it is considered that longitudinal and transverse waves coexist due to the flow velocity distribution in the measurement area, etc., the flow velocity distribution is measured and the flow rate is calculated by resetting the ultrasonic incident angle α and re-measurement. To do.

被測定流体11を水とし、被測定流体11に係る流体配管10の材質をアルミニウムとする。超音波の縦波のみが水の中を進む速度は1480m/sである。また、超音波の縦波がアルミニウム内を進む速度は6420m/sであり、横波は3040m/sである。
スネルの法則から臨界角を算出すると、縦波の臨界角は13.3度、横波の臨界角は29.1度となる。したがって本実施例では、縦波の臨界角以上であって横波の臨界角未満となる入射角度を28.0度とした。すなわち、縦波の臨界角<入射角度<横波の臨界角となる。
The fluid to be measured 11 is water, and the material of the fluid pipe 10 related to the fluid to be measured 11 is aluminum. Only the ultrasonic longitudinal wave travels through the water at 1480m / s. The velocity of ultrasonic longitudinal waves traveling through aluminum is 6420 m / s, and the transverse wave is 3040 m / s.
When the critical angle is calculated from Snell's law, the critical angle of the longitudinal wave is 13.3 degrees and the critical angle of the transverse wave is 29.1 degrees. Therefore, in this embodiment, the incident angle that is greater than the critical angle of the longitudinal wave and less than the critical angle of the transverse wave is 28.0 degrees. That is, the critical angle of longitudinal waves <incident angle <critical angle of transverse waves.

図3は、入射角度とエラー発生率との関係をプロットしたものである。超音波の入射角度を28.0度とすると、高精度の測定が可能であることが判明した。   FIG. 3 is a plot of the relationship between the incident angle and the error rate. It was found that high-accuracy measurement was possible when the incident angle of the ultrasonic wave was 28.0 degrees.

反射体がある程度の密度を確保できない場合には、反射体を人為的に増やす。その方法として、ナイロン粒子を入れる場合と、キャビテーション気泡を入れる場合とがある。
図4は、流体配管10の材質をアルミニウムとし、超音波の入射角度を28.0度とし、超音波の反射体としてキャビテーション気泡を発生させた場合における時間平均流速分布を示した図である。また、図5は、超音波の反射体としてナイロン粒子を採用した場合における時間平均流速分布を示した図である。
If the reflector cannot secure a certain density, the reflector is artificially increased. As the method, there are a case where nylon particles are put and a case where cavitation bubbles are put.
FIG. 4 is a diagram showing a time-averaged flow velocity distribution when the material of the fluid pipe 10 is aluminum, the incident angle of ultrasonic waves is 28.0 degrees, and cavitation bubbles are generated as an ultrasonic reflector. FIG. 5 is a diagram showing a time-averaged flow velocity distribution when nylon particles are employed as the ultrasonic reflector.

両者を比較すると、超音波振動子に近い側(図中では中央左側)での測定において、キャビテーション気泡のほうがナイロン粒子よりも算出される流速のばらつきが小さいことが分かる。これはキャビテーション気泡のほうが、エコー強度が大きいことに起因している。
すなわち、キャビテーション気泡のほうが、超音波による反射波の測定に優れていることが、本実施例によって把握できた。
Comparing the two, it can be seen that in the measurement on the side closer to the ultrasonic transducer (the center left side in the figure), the variation in flow velocity calculated for cavitation bubbles is smaller than that for nylon particles. This is because cavitation bubbles have a higher echo intensity.
That is, it can be understood from this example that cavitation bubbles are superior in the measurement of reflected waves by ultrasonic waves.

本願発明は、ドップラ式超音波流量計に限られず、一般の超音波流量計に属する流量計においても採用することができる。
また、超音波流量計の製造業のほか、超音波流量計取り付け業、メンテナンス業においても用いられる。
The present invention is not limited to the Doppler type ultrasonic flowmeter, but can also be adopted in a flowmeter belonging to a general ultrasonic flowmeter.
In addition to the manufacturing industry of ultrasonic flowmeters, it is also used in the installation and maintenance industries of ultrasonic flowmeters.

実施形態を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows embodiment. 実施形態を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows embodiment. 入射角度とエラー発生率との関係を示す実施例のグラフである。It is a graph of the Example which shows the relationship between an incident angle and an error incidence rate. 超音波の反射体としてキャビテーション気泡を発生させた場合における平均流速分布を示した図である。It is the figure which showed the average flow velocity distribution in the case of generating cavitation bubbles as an ultrasonic reflector. 超音波の反射体としてナイロン粒子を採用した場合における平均流速分布を示した図である。It is the figure which showed the average flow velocity distribution in the case of employ | adopting nylon particles as an ultrasonic reflector. 従来技術とその問題点を示すための概念図である。It is a conceptual diagram for showing a prior art and its problem. 従来技術とその問題点を示すための概念図である。It is a conceptual diagram for showing a prior art and its problem.

符号の説明Explanation of symbols

10 流体配管 11 被測定流体
20 超音波振動子
30 くさび 31 固定部
32 超音波伝達部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fluid piping 11 Fluid to be measured 20 Ultrasonic vibrator 30 Wedge 31 Fixing part 32 Ultrasonic transmission part

Claims (8)

所要周波数の超音波パルスを超音波トランスジューサから測定線に沿って流体配管内の被測定流体中へ入射させる超音波送信手段と、 被測定流体に入射された超音波パルスのうち測定領域から反射された超音波エコーを受信し、測定領域における被測定流体の流速分布を測定する流体速度分布測定手段と、 前記被測定流体の流速分布に基づいて前記測定領域における被測定流体の流量を演算する流量演算手段と、 前記流体配管と前記超音波送信手段に備えられた縦波超音波を発生する超音波振動子との間に介在させるくさびとを備えて被測定流体の流量を測定する超音波流量計であって、
前記くさびは、超音波振動子と流体配管の外表面との間に位置する超音波伝達部と、その超音波伝達部へ超音波振動子を固定する固定部とを備え、
超音波伝達部は、音波伝播性にある材質にて形成し、
固定部は、超音波振動子が配管の外表面に対して超音波を入射する方向と配管に垂直な方向とがなす入射角が、スネルの法則から計算される縦波の臨界角以上になるように超音波振動子を固定するように形成したことを特徴とした超音波流量計。
Ultrasonic transmission means for injecting ultrasonic pulses of the required frequency from the ultrasonic transducer along the measurement line into the fluid to be measured in the fluid piping, and reflected from the measurement area among the ultrasonic pulses incident on the fluid to be measured. A fluid velocity distribution measuring means for receiving the measured ultrasonic echo and measuring a flow velocity distribution of the fluid under measurement in the measurement region; and a flow rate for calculating a flow rate of the fluid under measurement in the measurement region based on the flow velocity distribution of the fluid under measurement. An ultrasonic flow rate for measuring the flow rate of the fluid to be measured, comprising: a calculation means; and a wedge interposed between the fluid pipe and an ultrasonic transducer for generating a longitudinal wave ultrasonic wave provided in the ultrasonic transmission means. A total of
The wedge includes an ultrasonic transmission unit located between the ultrasonic transducer and the outer surface of the fluid pipe, and a fixing unit that fixes the ultrasonic transducer to the ultrasonic transmission unit,
The ultrasonic transmission part is made of a material having sound wave propagation properties,
In the fixed part, the incident angle formed by the direction in which the ultrasonic transducer enters the outer surface of the pipe and the direction perpendicular to the pipe is equal to or greater than the critical angle of the longitudinal wave calculated from Snell's law. An ultrasonic flowmeter characterized by being formed so as to fix an ultrasonic transducer.
前記くさびの超音波伝達部は、アクリル、鉄等の音波伝搬性の固体であることを特徴とする、請求項1に記載する超音波流量計。 The ultrasonic flowmeter according to claim 1, wherein the ultrasonic transmission unit of the wedge is a sound-propagating solid such as acrylic or iron. 前記くさびの超音波伝達部は、水、油、空気等の音波伝搬性の流体であることを特徴とする、請求項1に記載する超音波流量計。 The ultrasonic flowmeter according to claim 1, wherein the ultrasonic transmission unit of the wedge is a sound-propagating fluid such as water, oil, or air. 前記流体配管が炭素鋼、アルミニウム、ステンレス等の金属からなることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載する超音波流量計。 The ultrasonic flowmeter according to any one of claims 1 to 3, wherein the fluid pipe is made of a metal such as carbon steel, aluminum, or stainless steel. 前記流体配管がアクリル等の樹脂であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載する超音波流量計。   The ultrasonic flowmeter according to claim 1, wherein the fluid pipe is a resin such as acrylic. 超音波の入射角度を調整可能な入射角度調整手段と、
その入射角度調整手段によって設定された入射角度をデータとして受信するデータ受信手段とを備え、
前記の流体速度分布測定手段は、そのデータ受信手段によって受信されたデータに基づいて測定領域における被測定流体の流速分布を測定することとした請求項1から請求項5のいずれかに記載する超音波流量計。
An incident angle adjusting means capable of adjusting the incident angle of the ultrasonic wave;
Data receiving means for receiving the incident angle set by the incident angle adjusting means as data,
The superfluous velocity distribution measuring means according to any one of claims 1 to 5, wherein the fluid velocity distribution measuring means measures the flow velocity distribution of the fluid to be measured in the measurement region based on the data received by the data receiving means. Sonic flow meter.
所要周波数の超音波パルスを超音波トランスジューサから測定線に沿って流体配管内の被測定流体中へ入射させる超音波送信手段と、 被測定流体に入射された超音波パルスのうち測定領域から反射された超音波エコーを受信し、測定領域における被測定流体の流速分布を測定する流体速度分布測定手段と、 前記被測定流体の流速分布に基づいて、前記測定領域における被測定流体の流量を演算する流量演算手段とを備えて被測定流体の流量を測定する超音波流量計において、縦波超音波を発生する超音波振動子と前記配管との間に介在させるくさびであって、
超音波振動子と流体配管の外表面との間に位置する超音波伝達部と、その超音波伝達部へ超音波振動子を固定する固定部とを備え、
超音波伝達部は、音波伝播性にある材質にて形成し、
固定部は、超音波振動子が配管の外表面に対して超音波を入射する方向と配管に垂直な方向とがなす入射角が、スネルの法則から計算される縦波の臨界角以上になるように超音波振動子を固定するように形成した超音波流量計用のくさび。
Ultrasonic transmission means for injecting ultrasonic pulses of the required frequency from the ultrasonic transducer along the measurement line into the fluid to be measured in the fluid piping, and reflected from the measurement area among the ultrasonic pulses incident on the fluid to be measured. A fluid velocity distribution measuring means for receiving the measured ultrasonic echo and measuring the flow velocity distribution of the fluid under measurement in the measurement region; and calculating the flow rate of the fluid under measurement in the measurement region based on the flow velocity distribution of the fluid under measurement. In an ultrasonic flowmeter that measures the flow rate of a fluid to be measured with a flow rate calculation means, a wedge interposed between an ultrasonic transducer that generates longitudinal ultrasonic waves and the pipe,
An ultrasonic transmission unit located between the ultrasonic transducer and the outer surface of the fluid pipe, and a fixing unit for fixing the ultrasonic transducer to the ultrasonic transmission unit,
The ultrasonic transmission part is made of a material having sound wave propagation properties,
In the fixed part, the incident angle formed by the direction in which the ultrasonic transducer enters the outer surface of the pipe and the direction perpendicular to the pipe is equal to or greater than the critical angle of the longitudinal wave calculated from Snell's law. A wedge for an ultrasonic flowmeter formed so as to fix the ultrasonic transducer.
音響インピーダンスが、流体配管の音響インピーダンスとは異なる材質とした請求項7記載のくさび。 The wedge according to claim 7, wherein the acoustic impedance is made of a material different from the acoustic impedance of the fluid piping.
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JP2014178202A (en) * 2013-03-14 2014-09-25 Osaka Gas Co Ltd Ultrasonic flowmeter and method for measuring ultrasonic flow

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