JP2001165725A - 超音波ガス流量計 - Google Patents
超音波ガス流量計Info
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- JP2001165725A JP2001165725A JP35013499A JP35013499A JP2001165725A JP 2001165725 A JP2001165725 A JP 2001165725A JP 35013499 A JP35013499 A JP 35013499A JP 35013499 A JP35013499 A JP 35013499A JP 2001165725 A JP2001165725 A JP 2001165725A
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- gas flow
- flow meter
- gas
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Abstract
(57)【要約】
【課題】小型で、測定精度と信頼性とに優れている超音
波ガス流量計を提供する。 【解決手段】ガス流通管1aの下部に、管路11から下側に
突出して、上流側超音波送受信器２をその内部に設置さ
れる下部窪み部12a が設けられている。この下部窪み部
12a の大きさは、上流側超音波送受信器２の側面と、下
部窪み部12aの側壁との間に５〜10mm幅の空隙部121 を
有する大きさに設定されている。この空隙部121 がガス
流通管1aの内壁に結露した凝結水等（図では凝結水）４
を収容して、凝結水等４が上流側超音波送受信器２の送
受信面21に被さることを回避させ、超音波ガス流量計の
測定精度や信頼性の低下を防止する。
波ガス流量計を提供する。 【解決手段】ガス流通管1aの下部に、管路11から下側に
突出して、上流側超音波送受信器２をその内部に設置さ
れる下部窪み部12a が設けられている。この下部窪み部
12a の大きさは、上流側超音波送受信器２の側面と、下
部窪み部12aの側壁との間に５〜10mm幅の空隙部121 を
有する大きさに設定されている。この空隙部121 がガス
流通管1aの内壁に結露した凝結水等（図では凝結水）４
を収容して、凝結水等４が上流側超音波送受信器２の送
受信面21に被さることを回避させ、超音波ガス流量計の
測定精度や信頼性の低下を防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、都市ガスやプロ
パンガスのガスメータ等に使用される超音波ガス流量計
に関する。
パンガスのガスメータ等に使用される超音波ガス流量計
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスメータ等に使用されるガス流量計に
は幾つかの方式がある。その中で、超音波方式のガス流
量計は、小型で、測定精度及び信頼性に優れている等の
特長をもっている。図５は、従来技術による超音波ガス
流量計の一例の構造を示す検出部の断面図である。
は幾つかの方式がある。その中で、超音波方式のガス流
量計は、小型で、測定精度及び信頼性に優れている等の
特長をもっている。図５は、従来技術による超音波ガス
流量計の一例の構造を示す検出部の断面図である。
【０００３】この超音波ガス流量計の検出部は、樹脂製
のガス流通管１と、超音波の送受信面21及び31を対向さ
せ、且つガス流通管１の管路11を挟んで斜め位置に配置
された一対のＰＺＴからなる超音波送受信器、すなわち
上流側超音波送受信器２及び下流側超音波送受信器３と
で構成されている。上流側超音波送受信器２は、ガス流
通管１の上流側の下部管壁から外側下方に突出させて設
けられた下部窪み部12内に設置され、下流側超音波送受
信器３は、ガス流通管１の下流側の上部管壁から外側上
方に突出させて設けられた上部窪み部13内に設置されて
いる。
のガス流通管１と、超音波の送受信面21及び31を対向さ
せ、且つガス流通管１の管路11を挟んで斜め位置に配置
された一対のＰＺＴからなる超音波送受信器、すなわち
上流側超音波送受信器２及び下流側超音波送受信器３と
で構成されている。上流側超音波送受信器２は、ガス流
通管１の上流側の下部管壁から外側下方に突出させて設
けられた下部窪み部12内に設置され、下流側超音波送受
信器３は、ガス流通管１の下流側の上部管壁から外側上
方に突出させて設けられた上部窪み部13内に設置されて
いる。
【０００４】このような構成においては、両超音波送受
信器２及び３間の超音波の伝搬速度が、ガス流速の影響
を受けるので、伝搬時間を測定することによってガス流
速を算出することができ、そのガス流速に管路の実効断
面積を乗ずることによって単位時間当たりのガス流量を
算出することができる。特に、両方向の伝搬時間を測定
すると、以下に示すように、超音波の速度に関係なくガ
ス流速を求めることができる。
信器２及び３間の超音波の伝搬速度が、ガス流速の影響
を受けるので、伝搬時間を測定することによってガス流
速を算出することができ、そのガス流速に管路の実効断
面積を乗ずることによって単位時間当たりのガス流量を
算出することができる。特に、両方向の伝搬時間を測定
すると、以下に示すように、超音波の速度に関係なくガ
ス流速を求めることができる。
【０００５】以下にガス流速の算出方法を説明する。超
音波の速度をｃ、ガス流速をｖ、ガス流通管１の管路11
部分に相当する超音波の伝搬路長をＬ、ガス流通管１の
管軸と両超音波送受信器２及び３の音軸の角度をθとす
ると、上流側超音波送受信器２から下流側超音波送受信
器３に向けて送信する場合には、超音波の伝搬速度は、
超音波の速度ｃにガス流速ｖの音軸方向成分ｖ cosθを
加えたものとなり、伝搬路長Ｌを伝搬するのに要する伝
搬時間τ1 は、 τ1 ＝Ｌ／（ｃ＋ｖ cosθ） となる。
音波の速度をｃ、ガス流速をｖ、ガス流通管１の管路11
部分に相当する超音波の伝搬路長をＬ、ガス流通管１の
管軸と両超音波送受信器２及び３の音軸の角度をθとす
ると、上流側超音波送受信器２から下流側超音波送受信
器３に向けて送信する場合には、超音波の伝搬速度は、
超音波の速度ｃにガス流速ｖの音軸方向成分ｖ cosθを
加えたものとなり、伝搬路長Ｌを伝搬するのに要する伝
搬時間τ1 は、 τ1 ＝Ｌ／（ｃ＋ｖ cosθ） となる。
【０００６】同様にして、下流側超音波送受信器３から
上流側超音波送受信器２に向けて送信する場合には 超
音波の伝搬速度は、超音波の音速ｃからガス流速ｖの音
軸方向成分ｖ cosθを差し引いたものとなり、伝搬路長
Ｌを伝搬するのに要する伝搬時間τ2 は、 τ2 ＝Ｌ／（ｃ−ｖ cosθ） となる。
上流側超音波送受信器２に向けて送信する場合には 超
音波の伝搬速度は、超音波の音速ｃからガス流速ｖの音
軸方向成分ｖ cosθを差し引いたものとなり、伝搬路長
Ｌを伝搬するのに要する伝搬時間τ2 は、 τ2 ＝Ｌ／（ｃ−ｖ cosθ） となる。
【０００７】実際に測定される伝搬時間は、上記の伝搬
時間に上下の窪み部12及び13内での伝搬時間τ0 を加え
たものであり、τ1 及びτ2 は実測値からτ0 を差し引
いて算出される。伝搬時間τ1 及びτ2 のそれぞれの逆
数の差は、 １／τ1 −１／τ2 ＝２ｖ cosθ／Ｌ となり、これよりガス流速ｖは、 ｖ＝（１／τ1 −１／τ2 ）Ｌ／２ cosθ となり、音速ｃを含まない式で与えられる。
時間に上下の窪み部12及び13内での伝搬時間τ0 を加え
たものであり、τ1 及びτ2 は実測値からτ0 を差し引
いて算出される。伝搬時間τ1 及びτ2 のそれぞれの逆
数の差は、 １／τ1 −１／τ2 ＝２ｖ cosθ／Ｌ となり、これよりガス流速ｖは、 ｖ＝（１／τ1 −１／τ2 ）Ｌ／２ cosθ となり、音速ｃを含まない式で与えられる。
【０００８】なお、超音波ガス流量計としての機能をも
つためには、以上に説明したような検出部に加えて、超
音波送受信器２及び３を駆動したり、受信信号を処理し
てガス流量を算出したりするための制御・演算部が必要
である。このような制御・演算部は、超音波ガス流量計
として単独で使用される場合には、検出部と一体にされ
る必要があるが、例えば、ガスメータに使用される場合
には、検出部には備えられずに、ガスメータの電子回路
の中に一体に装備されている。
つためには、以上に説明したような検出部に加えて、超
音波送受信器２及び３を駆動したり、受信信号を処理し
てガス流量を算出したりするための制御・演算部が必要
である。このような制御・演算部は、超音波ガス流量計
として単独で使用される場合には、検出部と一体にされ
る必要があるが、例えば、ガスメータに使用される場合
には、検出部には備えられずに、ガスメータの電子回路
の中に一体に装備されている。
【０００９】ガス流通管１に超音波送受信器を設置する
方式としては、図５に示したように、窪み部内に管路11
から凹んだ状態に設置する方式と、図６に示すように、
管路11内に突出した状態に設置する方式とがある。しか
し、後者の場合には、前者の場合より測定精度が悪くな
ることが実験的に確かめられている。これは、突出した
超音波送受信器2a等の周辺でガスの流れが乱されるため
であろうと推測される。したがって、超音波送受信器
は、図５のように、管路11から凹んだ状態に設置される
ことが多い。
方式としては、図５に示したように、窪み部内に管路11
から凹んだ状態に設置する方式と、図６に示すように、
管路11内に突出した状態に設置する方式とがある。しか
し、後者の場合には、前者の場合より測定精度が悪くな
ることが実験的に確かめられている。これは、突出した
超音波送受信器2a等の周辺でガスの流れが乱されるため
であろうと推測される。したがって、超音波送受信器
は、図５のように、管路11から凹んだ状態に設置される
ことが多い。
【００１０】また、窪み部の配置位置に関しては、窪み
部をガス流通管１の上下位置に配置することが有効な場
合がある。例えば、ガスメータ等のように、ガス配管か
らの接続が上下方向に実施されるため、奥行をできるだ
け小さくして前方への出っ張りをできるだけ少なくした
い場合がこれに相当し、図５に示したものはこの場合に
相当する。
部をガス流通管１の上下位置に配置することが有効な場
合がある。例えば、ガスメータ等のように、ガス配管か
らの接続が上下方向に実施されるため、奥行をできるだ
け小さくして前方への出っ張りをできるだけ少なくした
い場合がこれに相当し、図５に示したものはこの場合に
相当する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】図５に示したような、
ガス流通管１の上下に上部窪み部13及び下部窪み部12を
備え、それぞれの超音波送受信器３及び２が窪み部13及
び12内に凹んだ状態に設置されている場合には、ガス流
通管１の内面に結露した水分や混入してきた水分等（以
下では凝結水で代表する）が、下部窪み部12内に、図７
に示した凝結水４のように溜まることがある。この凝結
水４が、その中に設置されている超音波送受信器（図７
の場合には、上流側超音波送受信器）２の超音波の送受
信面21に被さってくると、超音波の送受信や伝搬に影響
して、測定精度を低下させたり、最悪の場合には測定不
能にさせたりする。
ガス流通管１の上下に上部窪み部13及び下部窪み部12を
備え、それぞれの超音波送受信器３及び２が窪み部13及
び12内に凹んだ状態に設置されている場合には、ガス流
通管１の内面に結露した水分や混入してきた水分等（以
下では凝結水で代表する）が、下部窪み部12内に、図７
に示した凝結水４のように溜まることがある。この凝結
水４が、その中に設置されている超音波送受信器（図７
の場合には、上流側超音波送受信器）２の超音波の送受
信面21に被さってくると、超音波の送受信や伝搬に影響
して、測定精度を低下させたり、最悪の場合には測定不
能にさせたりする。
【００１２】なお、上流側超音波送受信器２が下部窪み
部12に設置されるのは、上流側の方が、重力とガス流と
によって窪み部に運ばれてくる凝結水の量が少ないの
で、窪み部に溜まる凝結水４の量が少なくて済むからで
ある。この発明の課題は、上記の凝結水４の影響を解消
して、小型で、測定精度及び信頼性に優れた超音波ガス
流量計を提供することである。
部12に設置されるのは、上流側の方が、重力とガス流と
によって窪み部に運ばれてくる凝結水の量が少ないの
で、窪み部に溜まる凝結水４の量が少なくて済むからで
ある。この発明の課題は、上記の凝結水４の影響を解消
して、小型で、測定精度及び信頼性に優れた超音波ガス
流量計を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明においては、ガ
ス流通管と、ガス流通管の管路を挟み、超音波の送受信
面を対向させ、且つ音軸をガス流通管の管軸に斜めに交
差させて配置された一対の超音波送受信器とを備え、一
方の超音波送受信器から送信された超音波が他方の超音
波送受信器に受信されるまでの両方向の伝搬時間を測定
して、その伝搬時間から測定ガスの流量を算出する超音
波ガス流量計において、前記の一対の超音波送受信器の
それぞれが、ガス流通管の管路の上部及び下部の外側に
それぞれ突出して設けられたガス流通管の窪み部内に設
置され、管路の下部に設けられた窪み部には、窪み部に
溜まった凝結水を収容する空間が設けられている（請求
項１の発明）。
ス流通管と、ガス流通管の管路を挟み、超音波の送受信
面を対向させ、且つ音軸をガス流通管の管軸に斜めに交
差させて配置された一対の超音波送受信器とを備え、一
方の超音波送受信器から送信された超音波が他方の超音
波送受信器に受信されるまでの両方向の伝搬時間を測定
して、その伝搬時間から測定ガスの流量を算出する超音
波ガス流量計において、前記の一対の超音波送受信器の
それぞれが、ガス流通管の管路の上部及び下部の外側に
それぞれ突出して設けられたガス流通管の窪み部内に設
置され、管路の下部に設けられた窪み部には、窪み部に
溜まった凝結水を収容する空間が設けられている（請求
項１の発明）。
【００１４】正常な使用状態においては、ガス流通管の
内壁に水が結露することはなく、且つ水が存在すれば蒸
発するので、下部窪み部にある程度の容積をもつ空間を
設けておけば、配管の接続替え時やボンべ交換時、流量
計の校正時等に発生する一時的な凝結水が、超音波送受
信器の送受信面に被さってくることを避けることができ
る。
内壁に水が結露することはなく、且つ水が存在すれば蒸
発するので、下部窪み部にある程度の容積をもつ空間を
設けておけば、配管の接続替え時やボンべ交換時、流量
計の校正時等に発生する一時的な凝結水が、超音波送受
信器の送受信面に被さってくることを避けることができ
る。
【００１５】請求項１の発明において、前記空間が、窪
み部の側壁と超音波送受信器との間に設けられた空隙部
である（請求項２の発明）。ガス流通管の太さから決ま
る超音波ガス流量計の幅を広げなくとも、５〜10mm程度
の空隙部を超音波送受信器の外周部に設けることが可能
であり、この空隙部で凝結水を収容する空間を確保する
ことができる。
み部の側壁と超音波送受信器との間に設けられた空隙部
である（請求項２の発明）。ガス流通管の太さから決ま
る超音波ガス流量計の幅を広げなくとも、５〜10mm程度
の空隙部を超音波送受信器の外周部に設けることが可能
であり、この空隙部で凝結水を収容する空間を確保する
ことができる。
【００１６】また、請求項１の発明において、前記空間
が、前記空隙部と、窪み部の下部に付設されたタンク
と、空隙部とタンクとを連結するために、空隙部の最下
部近傍の窪み部の側壁に設けられた孔とで構成されてい
る（請求項３の発明）。タンクを付設することによっ
て、凝結水を収容するための、より大きい空間を確保す
ることができる。
が、前記空隙部と、窪み部の下部に付設されたタンク
と、空隙部とタンクとを連結するために、空隙部の最下
部近傍の窪み部の側壁に設けられた孔とで構成されてい
る（請求項３の発明）。タンクを付設することによっ
て、凝結水を収容するための、より大きい空間を確保す
ることができる。
【００１７】請求項２の発明において、前記空隙部の最
下部近傍の窪み部の側壁に貫通孔が設けられ、この貫通
孔に透水性部材が詰められている（請求項４の発明）。
貫通孔に詰められた透水性部材が凝結水を下部窪み部か
ら排出し、下部窪み部内に凝結水が溜まらない。請求項
４の発明において、前記透水性部材が紐である（請求項
５の発明）。
下部近傍の窪み部の側壁に貫通孔が設けられ、この貫通
孔に透水性部材が詰められている（請求項４の発明）。
貫通孔に詰められた透水性部材が凝結水を下部窪み部か
ら排出し、下部窪み部内に凝結水が溜まらない。請求項
４の発明において、前記透水性部材が紐である（請求項
５の発明）。
【００１８】紐は、貫通孔に容易に通すことができ、且
つ凝結水を導く通路としても機能する。
つ凝結水を導く通路としても機能する。
【００１９】
【発明の実施の形態】この発明による超音波ガス流量計
の実施の形態について実施例を用いて説明する。なお、
従来技術と同じ機能の部分には同じ符号を用いた。 〔第１の実施例〕図１は、この発明による超音波ガス流
量計の第１の実施例の構造を示し、（ａ）はその検出部
の主要部の断面図であり、（ｂ）は下部窪み部12a のＰ
方向からの矢視図である。
の実施の形態について実施例を用いて説明する。なお、
従来技術と同じ機能の部分には同じ符号を用いた。 〔第１の実施例〕図１は、この発明による超音波ガス流
量計の第１の実施例の構造を示し、（ａ）はその検出部
の主要部の断面図であり、（ｂ）は下部窪み部12a のＰ
方向からの矢視図である。
【００２０】この実施例の検出部の全体の構成は、図５
に示した従来例と同様であり、異なる部分は、ガス流通
管1aの下部窪み部12a が従来例より広く形成され、下部
窪み部12a 内に設置されている上流側超音波送受信器２
と下部窪み部12a の側壁との間に空隙部121 が設けられ
ていることである。この実施例の検出部は、例えばポリ
フェニレンエーテル系樹脂からなる樹脂製のガス流通管
1aと、超音波の送受信面21等を対向させ、且つガス流通
管1aの管路11を挟んで斜め位置に配置された一対のＰＺ
Ｔからなる超音波送受信器、すなわち上流側超音波送受
信器２と図示されていない下流側超音波送受信器とで構
成されている。上流側超音波送受信器２は、ガス流通管
1aの上流側の下部管壁から外側下方に突出させて設けら
れた下部窪み部12a 内に設置され、下流側超音波送受信
器は、ガス流通管1aの下流側の上部管壁から外側上方に
突出させて設けられた上部窪み部内に設置されている。
下部窪み部12a の直径は、上流側超音波送受信器２の直
径より一回り大きくされ、上流側超音波送受信器２と下
部窪み部12a の側壁との間に空隙部121 が設けられてい
る。
に示した従来例と同様であり、異なる部分は、ガス流通
管1aの下部窪み部12a が従来例より広く形成され、下部
窪み部12a 内に設置されている上流側超音波送受信器２
と下部窪み部12a の側壁との間に空隙部121 が設けられ
ていることである。この実施例の検出部は、例えばポリ
フェニレンエーテル系樹脂からなる樹脂製のガス流通管
1aと、超音波の送受信面21等を対向させ、且つガス流通
管1aの管路11を挟んで斜め位置に配置された一対のＰＺ
Ｔからなる超音波送受信器、すなわち上流側超音波送受
信器２と図示されていない下流側超音波送受信器とで構
成されている。上流側超音波送受信器２は、ガス流通管
1aの上流側の下部管壁から外側下方に突出させて設けら
れた下部窪み部12a 内に設置され、下流側超音波送受信
器は、ガス流通管1aの下流側の上部管壁から外側上方に
突出させて設けられた上部窪み部内に設置されている。
下部窪み部12a の直径は、上流側超音波送受信器２の直
径より一回り大きくされ、上流側超音波送受信器２と下
部窪み部12a の側壁との間に空隙部121 が設けられてい
る。
【００２１】この空隙部121 が、下部窪み部12a に溜ま
った凝結水４を収容するので、凝結水４の液面が上流側
超音波送受信器２の送受信面21に到達して被さってくる
ことがない。この空隙部121 は、上流側超音波送受信器
２（直径はφ10〜20mm程度）の外周部にあるので、空隙
部121 の幅が５〜10mm程度であっても、凝結水４が送受
信面21に被さってくるまでには、相当な量（１cm3 以
上）の凝結水４を収容することができる。この量は、空
隙部４がない場合に送受信面21に被さってくる凝結水の
量に比べて１桁程度多く、凝結水４が送受信面21に被さ
ってきて測定精度を低下させることは、実用上、殆ど発
生しなくなる。
った凝結水４を収容するので、凝結水４の液面が上流側
超音波送受信器２の送受信面21に到達して被さってくる
ことがない。この空隙部121 は、上流側超音波送受信器
２（直径はφ10〜20mm程度）の外周部にあるので、空隙
部121 の幅が５〜10mm程度であっても、凝結水４が送受
信面21に被さってくるまでには、相当な量（１cm3 以
上）の凝結水４を収容することができる。この量は、空
隙部４がない場合に送受信面21に被さってくる凝結水の
量に比べて１桁程度多く、凝結水４が送受信面21に被さ
ってきて測定精度を低下させることは、実用上、殆ど発
生しなくなる。
【００２２】その理由は以下の通りである。正常な使用
状態においては、ガスの露点は周囲温度以下である。そ
のため、通常の使用状態においては、凝結水４が定常的
に発生することはなく、むしろ溜まった凝結水４が蒸発
する状態にあると考えられる。配管の接続替えやボンベ
交換、流量計の校正等で一時的に大気が配管に混入した
場合等に、凝結水４が一時的に発生するものと考えられ
る。したがって、上記の収容量を保有していれば十分で
あるということができる。
状態においては、ガスの露点は周囲温度以下である。そ
のため、通常の使用状態においては、凝結水４が定常的
に発生することはなく、むしろ溜まった凝結水４が蒸発
する状態にあると考えられる。配管の接続替えやボンベ
交換、流量計の校正等で一時的に大気が配管に混入した
場合等に、凝結水４が一時的に発生するものと考えられ
る。したがって、上記の収容量を保有していれば十分で
あるということができる。
【００２３】なお、空隙部121 の幅が５〜10mm程度とな
る根拠は、次の通りである。例えば、ガス流通管1aの内
径がφ30mmとし、超音波送受信器２の直径をφ10〜20mm
とし、その寸法上の制約から、下部窪み部12a の内径を
ガス流通管1aの内径以上に大きくすることができないと
すると、空隙部121 の幅は５〜10mm程度となる。
る根拠は、次の通りである。例えば、ガス流通管1aの内
径がφ30mmとし、超音波送受信器２の直径をφ10〜20mm
とし、その寸法上の制約から、下部窪み部12a の内径を
ガス流通管1aの内径以上に大きくすることができないと
すると、空隙部121 の幅は５〜10mm程度となる。
【００２４】〔第２の実施例〕この実施例は、第１の実
施例より多い凝結水４の収容能力をもつ超音波ガス流量
計に関するものである。図２は、第２の実施例の構造を
示す検出部の主要部の断面図である。この実施例におい
ては、第１の実施例で説明した空隙部121 に加えて、凝
結水４を収容するタンク５が、ガス流通管1bの下部窪み
部12b の下部に付設されており、空隙部121 の最下部近
傍に、空隙部121 からタンク５へ凝結水４を導入する導
入孔122 が設けられ、タンク５の上部には、図示されて
いない空気抜きの孔が空隙部121 に連通して開けられて
いる。
施例より多い凝結水４の収容能力をもつ超音波ガス流量
計に関するものである。図２は、第２の実施例の構造を
示す検出部の主要部の断面図である。この実施例におい
ては、第１の実施例で説明した空隙部121 に加えて、凝
結水４を収容するタンク５が、ガス流通管1bの下部窪み
部12b の下部に付設されており、空隙部121 の最下部近
傍に、空隙部121 からタンク５へ凝結水４を導入する導
入孔122 が設けられ、タンク５の上部には、図示されて
いない空気抜きの孔が空隙部121 に連通して開けられて
いる。
【００２５】なお、導入孔122 を大きくすることによっ
て、導入孔122 に空気抜きの孔を兼ねさせることもでき
る。更には、導通孔122 より下の部分のタンク５の容積
を所望の大きさにすれば、空気抜きを省略することもで
きる。このタンク５の容積は例えば５cm3 とされる。予
想される凝結水４の量が多い場合には、その予想値に見
合った大きいタンク５を付設することによって、超音波
ガス流量計の測定精度と信頼性を確保することができ
る。
て、導入孔122 に空気抜きの孔を兼ねさせることもでき
る。更には、導通孔122 より下の部分のタンク５の容積
を所望の大きさにすれば、空気抜きを省略することもで
きる。このタンク５の容積は例えば５cm3 とされる。予
想される凝結水４の量が多い場合には、その予想値に見
合った大きいタンク５を付設することによって、超音波
ガス流量計の測定精度と信頼性を確保することができ
る。
【００２６】〔第３の実施例〕この実施例は、超音波ガ
ス流量計の検出部のガスの入口及び出口以外の部分が気
密性でなければならない場合には適用できないが、図４
に示したガスメータ等のように、ガスの導入口と出口と
を除けば密閉された空間となる容器内に収納されて使用
される場合には採用することができるものであって、凝
結水４の排除手段を備えている。
ス流量計の検出部のガスの入口及び出口以外の部分が気
密性でなければならない場合には適用できないが、図４
に示したガスメータ等のように、ガスの導入口と出口と
を除けば密閉された空間となる容器内に収納されて使用
される場合には採用することができるものであって、凝
結水４の排除手段を備えている。
【００２７】図３はこの実施例の構造を示す検出部の主
要部の断面図であり、図４はこの実施例を用いたガスメ
ータの構成を示す断面図である。この実施例において
は、第１の実施例で説明した空隙部121 の最下部近傍
に、紐通し孔123 が設けられており、この紐通し孔123
に、例えばセルロース繊維からなる紐６が固く詰めた状
態で通されている。この紐６が、凝結水４を排除するた
めの透水性の部材として機能し、空隙部121 に入ってき
た凝結水４を空隙部121 から外へ滲み出させて、滴下し
た凝結水4aとして排出する。当然のことながら、紐６を
他の透水性の部材に置き換えることも可能である。な
お、紐６を使用すると、紐６を伝わらせて、紐通し孔12
3 の直下ではない位置まで凝結水４を導くこともでき
る。
要部の断面図であり、図４はこの実施例を用いたガスメ
ータの構成を示す断面図である。この実施例において
は、第１の実施例で説明した空隙部121 の最下部近傍
に、紐通し孔123 が設けられており、この紐通し孔123
に、例えばセルロース繊維からなる紐６が固く詰めた状
態で通されている。この紐６が、凝結水４を排除するた
めの透水性の部材として機能し、空隙部121 に入ってき
た凝結水４を空隙部121 から外へ滲み出させて、滴下し
た凝結水4aとして排出する。当然のことながら、紐６を
他の透水性の部材に置き換えることも可能である。な
お、紐６を使用すると、紐６を伝わらせて、紐通し孔12
3 の直下ではない位置まで凝結水４を導くこともでき
る。
【００２８】なお、紐６の材料としてのセルロース繊維
は、吸放湿性に優れ、帯電し難く、軟らかくてドレープ
性に優れており、ガスメータ等に使用するのには最適の
材料である。図４に示したガスメータの筐体８には、ガ
ス導入口81及びガス出口83と、超音波ガス流量計の検出
部を保持し、その管路入口111 と管路出口112 とを隔離
する隔壁84とがあり、ガス導入口81から導入された測定
ガスは、矢印に沿って流れ、超音波ガス流量計の検出部
でガス流量を測定されてガス出口83からガス配管に戻さ
れる。このようなガスメータにおいては、紐６が通され
ている部分の内外には殆ど圧力差がない。したがって、
この部分が気密状態でなくて、紐６が固く詰めて通され
た状態であっても、この部分を通過するガス量は非常に
僅かであって、ガス流量の測定値に問題となる誤差を生
ずることはない。
は、吸放湿性に優れ、帯電し難く、軟らかくてドレープ
性に優れており、ガスメータ等に使用するのには最適の
材料である。図４に示したガスメータの筐体８には、ガ
ス導入口81及びガス出口83と、超音波ガス流量計の検出
部を保持し、その管路入口111 と管路出口112 とを隔離
する隔壁84とがあり、ガス導入口81から導入された測定
ガスは、矢印に沿って流れ、超音波ガス流量計の検出部
でガス流量を測定されてガス出口83からガス配管に戻さ
れる。このようなガスメータにおいては、紐６が通され
ている部分の内外には殆ど圧力差がない。したがって、
この部分が気密状態でなくて、紐６が固く詰めて通され
た状態であっても、この部分を通過するガス量は非常に
僅かであって、ガス流量の測定値に問題となる誤差を生
ずることはない。
【００２９】以上の説明から明らかなように、ガスメー
タのような場合には、第３の実施例のような、透水性部
材を使用して空隙部121 に入ってきた凝結水４を下部窪
み部12c の外に排出する構造を採用することができ、空
隙部121 の容積を小さくすることが可能となる。
タのような場合には、第３の実施例のような、透水性部
材を使用して空隙部121 に入ってきた凝結水４を下部窪
み部12c の外に排出する構造を採用することができ、空
隙部121 の容積を小さくすることが可能となる。
【００３０】
【発明の効果】この発明によれば、ガス流通管と、ガス
流通管の管路を挟み、超音波の送受信面を対向させ、且
つ音軸をガス流通管の管軸に斜めに交差させて配置され
た一対の超音波送受信器とを備え、一方の超音波送受信
器から送信された超音波が他方の超音波送受信器に受信
されるまでの両方向の伝搬時間を測定して、その伝搬時
間から測定ガスの流量を算出する超音波ガス流量計にお
いて、前記の一対の超音波送受信器のそれぞれが、ガス
流通管の管路の上部及び下部の外側にそれぞれ突出して
設けられたガス流通管の窪み部内に設置され、管路の下
部に設けられた窪み部には、窪み部に溜まった凝結水を
収容する空間が設けられている。
流通管の管路を挟み、超音波の送受信面を対向させ、且
つ音軸をガス流通管の管軸に斜めに交差させて配置され
た一対の超音波送受信器とを備え、一方の超音波送受信
器から送信された超音波が他方の超音波送受信器に受信
されるまでの両方向の伝搬時間を測定して、その伝搬時
間から測定ガスの流量を算出する超音波ガス流量計にお
いて、前記の一対の超音波送受信器のそれぞれが、ガス
流通管の管路の上部及び下部の外側にそれぞれ突出して
設けられたガス流通管の窪み部内に設置され、管路の下
部に設けられた窪み部には、窪み部に溜まった凝結水を
収容する空間が設けられている。
【００３１】正常な使用状態においては、ガス流通管の
内壁に水が結露することはなく、且つ水が存在すれば蒸
発するので、下部窪み部にある程度の容積をもつ空間を
設けておけば、配管の接続替え時やボンペ交換時、流量
計の校正時等に発生する一時的な凝結水が超音波送受信
器の送受信面に被さってくることを避けることができ
る。したがって、小型で、測定精度及び信頼性に優れた
超音波ガス流量計を提供することができる（請求項１の
発明）。
内壁に水が結露することはなく、且つ水が存在すれば蒸
発するので、下部窪み部にある程度の容積をもつ空間を
設けておけば、配管の接続替え時やボンペ交換時、流量
計の校正時等に発生する一時的な凝結水が超音波送受信
器の送受信面に被さってくることを避けることができ
る。したがって、小型で、測定精度及び信頼性に優れた
超音波ガス流量計を提供することができる（請求項１の
発明）。
【００３２】請求項１の発明において、前記空間が、窪
み部の側壁と超音波送受信器との間に設けられた空隙部
である。ガス流通管の太さから決まる超音波ガス流量計
の幅を広げなくとも、５〜10mm程度の空隙部を超音波送
受信器の外周部に設けることが可能であり、この空隙部
で凝結水を収容する空間を確保することができる。した
がって、小型で、測定精度及び信頼性に優れた超音波ガ
ス流量計を確実に提供することができる（請求項２の発
明）。
み部の側壁と超音波送受信器との間に設けられた空隙部
である。ガス流通管の太さから決まる超音波ガス流量計
の幅を広げなくとも、５〜10mm程度の空隙部を超音波送
受信器の外周部に設けることが可能であり、この空隙部
で凝結水を収容する空間を確保することができる。した
がって、小型で、測定精度及び信頼性に優れた超音波ガ
ス流量計を確実に提供することができる（請求項２の発
明）。
【００３３】また、請求項１の発明において、前記空間
が、前記空隙部と、窪み部の下部に付設されたタンク
と、空隙部とタンクとを連結するために、空隙部の最下
部近傍の窪み部の側壁に設けられた孔とで構成されてい
るので、凝結水を収容するためのより大きい空間を確保
することができる。したがって、小型で、測定精度及び
信頼性により優れた超音波ガス流量計を提供することが
できる（請求項３の発明）。
が、前記空隙部と、窪み部の下部に付設されたタンク
と、空隙部とタンクとを連結するために、空隙部の最下
部近傍の窪み部の側壁に設けられた孔とで構成されてい
るので、凝結水を収容するためのより大きい空間を確保
することができる。したがって、小型で、測定精度及び
信頼性により優れた超音波ガス流量計を提供することが
できる（請求項３の発明）。
【００３４】請求項２の発明において、前記空隙部の最
下部近傍の窪み部の側壁に貫通孔が設けられ、この貫通
孔に透水性部材が詰められているので、凝結水が下部窪
み部から排出され、下部窪み部内に凝結水が溜まらな
い。したがって、小型で、測定精度及び信頼性により一
層優れた超音波ガス流量計を提供することができる（請
求項４の発明）。
下部近傍の窪み部の側壁に貫通孔が設けられ、この貫通
孔に透水性部材が詰められているので、凝結水が下部窪
み部から排出され、下部窪み部内に凝結水が溜まらな
い。したがって、小型で、測定精度及び信頼性により一
層優れた超音波ガス流量計を提供することができる（請
求項４の発明）。
【００３５】請求項４の発明において、前記透水性部材
が紐である。紐は、貫通孔に容易に通すことができ、且
つ凝結水を導く通路としても機能するので、貫通孔の直
下から離れた位置に凝結水を導くこともできる（請求項
５の発明）。
が紐である。紐は、貫通孔に容易に通すことができ、且
つ凝結水を導く通路としても機能するので、貫通孔の直
下から離れた位置に凝結水を導くこともできる（請求項
５の発明）。
【図１】この発明による超音波ガス流量計の第１の実施
例の構造を示し、（ａ）はその検出部の主要部の断面
図、（ｂ）は下部窪み部のＰ方向からの矢視図
例の構造を示し、（ａ）はその検出部の主要部の断面
図、（ｂ）は下部窪み部のＰ方向からの矢視図
【図２】第２の実施例の構造を示す検出部の主要部の断
面図
面図
【図３】第３の実施例の構造を示す検出部の主要部の断
面図
面図
【図４】第３の実施例を用いたガスメータの構成を示す
断面図
断面図
【図５】従来技術による超音波ガス流量計の一例の検出
部の構造を示す断面図
部の構造を示す断面図
【図６】従来の他例の検出部の主要部の構造を示す断面
図
図
【図７】従来技術の問題点を説明するための検出部の主
要部の断面図
要部の断面図
１, 1a, 1b, 1c ガス流通管 11 管路 111 管路入口 112 管路出口 12, 12a, 12b, 12c 下部窪み部 121 空隙部 122 導入孔 123 紐通し孔 13 上部窪み部 ２, 2a 上流側超音波送受信器 21 送受信面 ３ 下流側超音波送受信器 31 送受信面 ４ 凝結水 4a 滴下した凝結水 ５ タンク ６ 紐 ８ ガスメータ筐体 81 ガス導入口 82 容量部 83 ガス出口 84 隔壁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 晃 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2F030 CA03 CC13 CE04 2F035 DA07 DA14 DA16
Claims (5)
- 【請求項１】ガス流通管と、ガス流通管の管路を挟み、
超音波の送受信面を対向させ、且つ音軸をガス流通管の
管軸に斜めに交差させて配置された一対の超音波送受信
器とを備え、一方の超音波送受信器から送信された超音
波が他方の超音波送受信器に受信されるまでの両方向の
伝搬時間を測定して、その伝搬時間から測定ガスの流量
を算出する超音波ガス流量計において、 前記の一対の超音波送受信器のそれぞれが、ガス流通管
の管路の上部及び下部の外側にそれぞれ突出して設けら
れたガス流通管の窪み部内に設置され、 管路の下部に設けられた窪み部には、窪み部に溜まった
凝結水等を収容する空間が設けられていることを特徴と
する超音波ガス流量計。 - 【請求項２】前記空間が、窪み部の側壁と超音波送受信
器との間に設けられた空隙部であることを特徴とする請
求項１に記載の超音波ガス流量計。 - 【請求項３】前記空間が、前記空隙部と、窪み部の下部
に付設されたタンクと、空隙部とタンクとを連結するた
めに空隙部の最下部近傍の窪み部の側壁に設けられた孔
とで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の
超音波ガス流量計。 - 【請求項４】前記空隙部の最下部近傍の窪み部の側壁に
貫通孔が設けられ、この貫通孔に透水性部材が詰められ
ていることを特徴とする請求項２に記載の超音波ガス流
量計。 - 【請求項５】前記透水性部材が紐であることを特徴とす
る請求項４に記載の超音波ガス流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35013499A JP2001165725A (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | 超音波ガス流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35013499A JP2001165725A (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | 超音波ガス流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001165725A true JP2001165725A (ja) | 2001-06-22 |
Family
ID=18408467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35013499A Pending JP2001165725A (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | 超音波ガス流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001165725A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009186430A (ja) * | 2008-02-08 | 2009-08-20 | Toyo Gas Meter Kk | ガスメータ |
| JP2009244216A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Osaka Gas Co Ltd | 超音波式メータ装置 |
| JP2012127655A (ja) * | 2010-12-13 | 2012-07-05 | Panasonic Corp | 超音波送受波器取付具および超音波式流体計測装置 |
| JP7507657B2 (ja) | 2020-01-22 | 2024-06-28 | 関西ガスメータ株式会社 | 超音波流量計 |
-
1999
- 1999-12-09 JP JP35013499A patent/JP2001165725A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009186430A (ja) * | 2008-02-08 | 2009-08-20 | Toyo Gas Meter Kk | ガスメータ |
| JP2009244216A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Osaka Gas Co Ltd | 超音波式メータ装置 |
| JP2012127655A (ja) * | 2010-12-13 | 2012-07-05 | Panasonic Corp | 超音波送受波器取付具および超音波式流体計測装置 |
| JP7507657B2 (ja) | 2020-01-22 | 2024-06-28 | 関西ガスメータ株式会社 | 超音波流量計 |
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