CN117848433A - 超声波流量计 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够调整超声波收发器的朝向的技术。超声波流量计具有：流路，其供流体流动；安装部，其在与流路的长度方向交叉的方向上延伸；第一超声波收发器，其配置在安装部的内侧；防振构件，其配置在安装部的内周面和所述第一超声波收发器的外周面之间；以及按压构件，其固定在安装部的端部，且向所述流路侧按压所述防振构件，按压构件具有：第一部分，其按压所述防振构件的一部分；以及第二部分，其按压所述防振构件的另一部分，且与第一部分相比更向所述防振构件侧凸出。

Description

超声波流量计

技术领域

本说明书公开的技术涉及一种超声波流量计。

背景技术

专利文献1中记载了超声波流量计。专利文献1的超声波流量计具有：流路，其供流体流动；安装部，其在与流路的长度方向交叉的方向上延伸；以及超声波收发器，其插入在安装部的内侧。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2021-196208号公报。

发明要解决的问题

在专利文献1的超声波流量计中，有时由于例如成型变形等造成安装部的朝向会略微倾斜。此外，伴随于此，有时超声波收发器的朝向也会比正常时倾斜。当超声波收发器的朝向倾斜时，超声波不会向正常的方向发送。此外，由于超声波的指向性高，存在即使发送超声波的方向稍微倾斜，超声波流量计的测量精度也变差的情况。

在超声波流量计的实际产品中，低概率地存在安装部发生成型变形的情况，如果每当此时都重新制作产品的模具则需要时间和费用。此外，即使重新制作了产品的模具，使成型变形发生的概率为零也是极其困难的。

发明内容

因此，本说明书提供了一种能够调整超声波收发器的朝向的技术。

用于解决问题的方案

在本发明的第一方式中，超声波流量计具有：流路，其供流体流动；安装部，其在与所述流路的长度方向交叉的方向上延伸；第一超声波收发器，其配置在所述安装部的内侧；防振构件，其配置在所述安装部的内周面和所述第一超声波收发器的外周面之间；以及按压构件，其固定在所述安装部的端部，向所述流路侧按压所述防振构件。所述按压构件具有：第一部分，其按压所述防振构件的一部分；以及第二部分，其按压所述防振构件的另一部分，且与所述第一部分相比更向所述防振构件侧凸出。

根据上述结构，即使由于例如安装部的成型应变等导致超声波收发器的朝向比正常时倾斜，通过按压构件的第二部分对防振构件的一部分进行按压，也能够对防振构件的状态进行微调。由此，能够对配置在防振构件的内侧的超声波收发器的朝向进行微调。因此，根据上述结构，能够调整超声波收发器的朝向。其结果，能够向正常的方向发送超声波。

在第二方式中，可以在上述第一方式中，超声波流量计还可以具有：第二超声波收发器，其隔着所述流路与所述第一超声波收发器相向。

根据该结构，能够在第一超声波收发器和第二超声波收发器之间准确地收发超声波。

附图说明

图1是实施例的超声波流量计的剖视图。

图2是实施例的超声波流量计的一部分的立体图。

图3是实施例的超声波流量计的一部分的分解立体图。

图4是实施例的按压构件的立体图。

图5是实施例的按压构件的俯视图。

图6是实施例的按压构件的剖视图(图5的VI-VI的剖视图)。

图7是变形例的按压构件的立体图。

图8是变形例的按压构件的立体图。

图9是示出试验结果的图。

具体实施方式

参照附图，对实施例的超声波流量计进行说明。图1是实施例的超声波流量计2的剖视图。如图1所示，超声波流量计2具有构成供流体流动的流路40的第一管4和第二管6。此外，如图1至图3所示，超声波流量计2具有：一对安装构件10(10a、10b)，其固定在第一管4；超声波收发器20(20a、20b)，其经由防振构件50(50a、50b)安装在各安装构件10；以及按压构件3(3a、3b)，其按压各防振构件50。超声波流量计2是通过由超声波收发器20收发超声波来测量流过流路40的流体的流速、流量的装置。另外，关于利用超声波测量流体的流速、流量的原理，由于是已知的，因此省略详细的说明。

超声波流量计2的第一管4和第二管6沿轴向排列地配置，彼此连结而构成了流体的流路40。流过流路40的流体例如是水等液体、家用煤气等气体。流体沿着流路40的长度方向从上游侧向下游侧流动。另外，第二管6可以具有覆盖安装构件10的盖部60。

安装构件10以相对于第一管4的轴向(流路40的长度方向)倾斜的状态固定于第一管4。一般地，安装构件10构成为筒状，在与流路40的长度方向交叉的方向上延伸。安装构件10的内侧的空间与流路40连通。一对安装构件10(10a、10b)隔着流路40彼此相对地配置。一对安装构件10(10a、10b)设置成隔着流路40彼此在相反方向上延伸。在一对安装构件10(10a、10b)中，第一安装构件10a设置在流路40的上游侧的位置，第二安装构件10b设置在比第一安装构件10a更靠流路40的下游侧的位置。以下，在一对安装构件10(10a、10b)中，代表地说明上游侧的第一安装构件10a和与其相关的结构。

如图2所示，在第一安装构件10a的内周面设置有用于保持防振构件50(第一防振构件50a)的凹部12。凹部12设置在第一安装构件10a的轴向的端部。凹部12在第一安装构件10a的内周面的周向上延伸。

第一防振构件50a配置在第一安装构件10a的内侧。第一防振构件50a例如由弹性橡胶制作，一般构成为筒状。在第一防振构件50a的外周面设置有与第一安装构件10a的内周面的凹部12卡合的凸部54。第一防振构件50a的凸部54配置在第一安装构件10a的凹部12内。由此，第一防振构件50a安装在第一安装构件10a。第一防振构件50a安装在第一安装构件10a的轴向的端部的内周面。

第一防振构件50a配置在第一安装构件10a的内周面和超声波收发器20(第一超声波收发器20a)的外周面之间。第一防振构件50a围绕第一超声波收发器20a。第一防振构件50a是为了抑制第一超声波收发器20a的振动向第一安装构件10a传递而设置的。第一防振构件50a的内周面设置有用于保持第一超声波收发器20a的凹部52。凹部52在第一防振构件50a的内周面的周向上延伸。凹部52设置在第一防振构件50a的轴向的中央部。

第一超声波收发器20a配置在第一防振构件50a的内侧。第一超声波收发器20a具有收发超声波的超声波振荡器22、和密封超声波振荡器22的密封构件24。超声波振荡器22向流过流路40的流体发送超声波。第一超声波收发器20a的超声波振荡器22向与第一超声波收发器20a相向的第二超声波收发器20b(参照图1)发送超声波。此外，第一超声波收发器20a的超声波振荡器22接收从第二超声波收发器20b发送的超声波。第一超声波收发器20a和第二超声波收发器20b通常隔着流路40正对。

密封构件24例如由树脂制作，被覆超声波振荡器22。在密封构件24的外周面设置有与第一防振构件50a的内周面的凹部52卡合的凸部25。密封构件24的凸部25配置在第一防振构件50a的凹部52内。由此，第一超声波收发器20a保持在第一防振构件50a。第一超声波收发器20a以保持在第一防振构件50a的状态被插入在第一安装构件10a的内侧。第一超声波收发器20a经由第一防振构件50a安装在第一安装构件10a。

接下来，对按压构件3(第一按压构件3a)进行说明。第一按压构件3a是将第一防振构件50a朝向第一安装构件10a的轴向按压，以使第一防振构件50a和第一超声波收发器20a不从第一安装构件10a脱离的构件。第一按压构件3a固定在第一安装构件10a的轴向的端部。第一按压构件3a例如由金属、树脂制作。

如图3至图6所示，第一按压构件3a具有环状部30和一对固定部33、33。环状部30覆盖第一防振构件50a的轴向的端部。第一超声波收发器20a的端部从环状部30的内侧的开口部36露出。环状部30不与第一超声波收发器20a接触。环状部30具有第一部分31和第二部分32。第一部分31按压第一防振构件50a的一部分。第二部分32按压第一防振构件50a的另一部分(未被第一部分31按压的部分)。第二部分32是通过采用压制加工将环状部30的一部分折弯而构成的。第二部分32在第一按压构件3a安装在第一安装构件10a的状态下，与第一部分31相比更向第一防振构件50a侧凸出。第二部分32的凸出高度例如为0.1mm-1mm。第二部分32的面积小于第一部分31的面积。第二部分32设置在与开口部36的中心部相比更靠固定部33侧。第二部分32被设置的位置没有特别限定。

一对固定部33分别从环状部30向侧面凸出。在固定部33设置有插入固定用螺钉90的螺钉孔34。螺钉孔34设置在从开口部36的中心部偏心的位置。固定部33通过螺钉90固定在第一安装构件10a的端部。

以上，对实施例的超声波流量计2进行了说明。如上所述，超声波流量计2具有：安装构件10，其在与流路40的长度方向交叉的方向上延伸；超声波收发器20，其配置在安装构件10的内侧；防振构件50，其配置在安装构件10的内周面和超声波收发器20的外周面之间；以及按压构件3，其固定在安装构件10的端部，且向流路40侧按压防振构件50。按压构件3具有：第一部分31，其按压防振构件50的一部分；和第二部分32，其按压防振构件50的另一部分，且与第一部分31相比更向防振构件50侧凸出。

根据该结构，即使超声波收发器20的朝向从正常时的朝向偏离，通过按压防振构件50的按压构件3的第二部分32对防振构件50的一部分进行按压，也能够对防振构件50的状态进行微调。由此，能够对配置在防振构件50的内侧的超声波收发器20的朝向进行微调。例如，即使安装构件10的朝向由于成型应变等而倾斜，也能够调整超声波收发器20的朝向。由此，能够向正常的方向发送超声波。此外，根据上述结构，能够在第一超声波收发器20a和第二超声波收发器20b之间准确地收发超声波。

另外，在以上的说明中，对第一安装构件10a、第一防振构件50a、第一超声波收发器20a、以及第一按压构件3a的结构进行了说明，但是第二安装构件10b、第二防振构件50b、第二超声波收发器20b、以及第二按压构件3b的结构也相同。第二安装构件10b、第二防振构件50b、第二超声波收发器20b、以及第二按压构件3b分别设置在隔着流路40与第一安装构件10a、第一防振构件50a、第一超声波收发器20a、以及第一按压构件3a相向的位置。第二安装构件10b、第二防振构件50b、第二超声波收发器20b、以及第二按压构件3b分别以与第一安装构件10a、第一防振构件50a、第一超声波收发器20a、以及第一按压构件3a相反的朝向来设置。关于第二安装构件10b、第二防振构件50b、第二超声波收发器20b、以及第二按压构件3b的结构，由于分别与第一安装构件10a、第一防振构件50a、第一超声波收发器20a、以及第一按压构件3a的结构相同，因此省略详细的说明。

(对应关系)

安装构件10是“安装部”的一个例子。

(变形例)

(1)在上述实施例中，安装构件10为筒状的结构，但不限于这种结构。在变形例中，例如安装部件10可以是矩形形状的结构。

(2)在上述实施例中，按压构件3的第二部分32通过弯曲加工进行制造，但是不限于这种结构。在变形例中，如图7所示，按压构件3的第二部分32可以通过切削加工赋予台阶的方式进行制造。在第一部分31和第二部分32之间，可以设置例如一层或多层的台阶。此外，在其它的变形例中，如图8所示，可以通过压制加工在环状部30设置凸部，由此制造第二部分32。

(3)在上述实施例中，采用第一超声波收发器20a和第二超声波收发器20b隔着流路40相向的结构，但不限于这种结构。在变形例中，可以是第一超声波收发器20a和第二超声波收发器20b沿流路40的长度方向(第一管4的轴向)排列的结构。在该结构中，从第一超声波收发器20a(或第二超声波收发器20b)发送的超声波在第一管4的内周面进行反射后，被第二超声波收发器20b(或第一超声波收发器20a)接收。

(试验例)

实施了使用实施例的超声波流量计2来检查超声波的信号强度的试验。在试验所使用的超声波流量计2中，将第一按压构件3a的第二部分32的凸出高度设为0.5mm。另一方面，比较例的超声波流量计设为按压构件不具有第二部分的结构。即，比较例的超声波流量计设为在按压构件的环状部没有台阶的结构。此外，实施例的超声波流量计2和比较例的超声波流量计均设为第一安装构件10a的朝向由于成型应变而倾斜的结构。

根据实施例和比较例，对上游侧的第一超声波收发器20a接收的超声波的信号强度与下游侧的第二超声波收发器20b接收的超声波的信号强度之比进行比较。图9是示出试验结果的图。如图9所示，在实施例的超声波流量计2中，确认了即使在流体的流量大的情况下也能维持超声波的信号强度之比。在比较例的超声波流量计中，确认了随着流体的流量增多，超声波的信号强度之比降低。

由以上确认了在实施例的超声波流量计2中，通过利用第一按压构件3a调整第一超声波收发器20a的朝向，能维持超声波的信号强度之比。因此，在实施例的超声波流量计2中，能够向正常的方向发送超声波，能够高精度地测量流体的流速、流量。

以上，虽然详细地说明了本说明书的具体例子，但这些仅是示例，并不是对权利要求书进行限定。在权利要求书所记载的技术中，包括对以上示例的具体例进行各种变形、变更的方案。本说明书或附图中说明的技术要素通过单独或者各种组合来发挥技术实用性，并不限于申请时权利要求中记载的组合。此外，本说明书或附图中示例的技术能够同时达成多个目的，达成其中的一个目的本身就具有技术实用性。

附图标记说明

2：超声波流量计

3：按压构件

4：第一管

6：第二管

10：安装构件

20：超声波收发器

22：超声波振荡器

24：密封构件

30：环状部

31：第一部分

32：第二部分

33：固定部

36：开口部

40：流路

50：防振构件

Claims (2)

1.一种超声波流量计，其具有：

流路，其供流体流动；

安装部，其在与所述流路的长度方向交叉的方向上延伸；

第一超声波收发器，其配置在所述安装部的内侧；

防振构件，其配置在所述安装部的内周面和所述第一超声波收发器的外周面之间；以及

按压构件，其固定在所述安装部的端部，向所述流路侧按压所述防振构件，

所述按压构件具有：第一部分，其按压所述防振构件的一部分；以及第二部分，其按压所述防振构件的另一部分，且与所述第一部分相比更向所述防振构件侧凸出。

2.根据权利要求1所述的超声波流量计，还具有：

第二超声波收发器，其隔着所述流路与所述第一超声波收发器相向。