JP2003307444A - 超音波伝播装置 - Google Patents
超音波伝播装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安定で正確な信号処理が可能となる超音波伝
播装置を提供する。 【解決手段】 測定管内を流れる測定流体の流量あるい
は物理量を超音波を利用して計測する超音波伝播装置に
おいて、断面積は一定で一方の対向する壁面間は流路方
向に徐々に拡大した後縮小し前記一方の壁面に対し直交
する壁面間は流路方向に徐々に縮小した後拡大する形状
を有する測定管と、この測定管の前記一方の壁面に凹凸
を生ずること無く取付けられこの壁面に対して垂直方向
に超音波の送受信がなされる超音波送受信器とを具備し
たことを特徴とする超音波伝播装置である。
播装置を提供する。 【解決手段】 測定管内を流れる測定流体の流量あるい
は物理量を超音波を利用して計測する超音波伝播装置に
おいて、断面積は一定で一方の対向する壁面間は流路方
向に徐々に拡大した後縮小し前記一方の壁面に対し直交
する壁面間は流路方向に徐々に縮小した後拡大する形状
を有する測定管と、この測定管の前記一方の壁面に凹凸
を生ずること無く取付けられこの壁面に対して垂直方向
に超音波の送受信がなされる超音波送受信器とを具備し
たことを特徴とする超音波伝播装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、安定で正確な信号
処理が可能となる超音波伝播装置に関するものである。
処理が可能となる超音波伝播装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２３は、従来より一般に使用されてい
る従来例の構成説明図で、例えば、特開９−２１６６６
号（特願平７−１６９４７１号）に示されている。
る従来例の構成説明図で、例えば、特開９−２１６６６
号（特願平７−１６９４７１号）に示されている。
【０００３】図において、１は測定流体ＦＬが流れる測
定管である。２は、測定管１に斜交して設けられた超音
波伝播路である。３，４は、超音波伝播路２の両端に設
けられた超音波振動子である。
定管である。２は、測定管１に斜交して設けられた超音
波伝播路である。３，４は、超音波伝播路２の両端に設
けられた超音波振動子である。
【０００４】５は、測定管１内を流れる測定流体ＦＬが
乱れたり、渦が発生したり、淀み点が発生したりしない
ように、測定管１と超音波伝播路２との交差部に設けら
れたスクリーンメッシュよりなる超音波透過膜である。
乱れたり、渦が発生したり、淀み点が発生したりしない
ように、測定管１と超音波伝播路２との交差部に設けら
れたスクリーンメッシュよりなる超音波透過膜である。
【０００５】以上の構成において、上流側の超音波振動
子３から流れの方向に超音波を発信し、この超音波を下
流側の超音波振動子４で受信し、超音波振動子３から超
音波振動子４への超音波の伝搬時間Ｔ１を計測する。
子３から流れの方向に超音波を発信し、この超音波を下
流側の超音波振動子４で受信し、超音波振動子３から超
音波振動子４への超音波の伝搬時間Ｔ１を計測する。
【０００６】また、逆に、下流側の超音波振動子４から
流れに逆らって超音波を発信し、この超音波を上流側の
超音波振動子３で受信し、超音波振動子４から超音波振
動子３への超音波の伝搬時間Ｔ２を計測する。
流れに逆らって超音波を発信し、この超音波を上流側の
超音波振動子３で受信し、超音波振動子４から超音波振
動子３への超音波の伝搬時間Ｔ２を計測する。
【０００７】この２つの伝搬時間から測定管１内を流れ
る流体の平均的な流速を演算し、あらかじめ解っている
測定管１の断面積、超音波伝搬路と流路との交叉角など
から、測定流体ＦＬの流量を検知する。
る流体の平均的な流速を演算し、あらかじめ解っている
測定管１の断面積、超音波伝搬路と流路との交叉角など
から、測定流体ＦＬの流量を検知する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図２３従来例の超音波
伝播装置では、測定管１と超音波伝播路２との交差部の
凹部に渦等が発生せず、その局所的な圧力変動、すなわ
ち乱れにより、超音波の受信強度が変動しない。
伝播装置では、測定管１と超音波伝播路２との交差部の
凹部に渦等が発生せず、その局所的な圧力変動、すなわ
ち乱れにより、超音波の受信強度が変動しない。
【０００９】この受信強度の変動は、正確な超音波の伝
達時間を求める上で外乱となり安定な測定を行う上で好
ましくない。図２３従来例では、送受信器の凹部での気
流の乱れを無くすために、測定流体ＦＬは通さないで、
超音波はある程度透過させる超音波透過膜５を取り付け
ている。
達時間を求める上で外乱となり安定な測定を行う上で好
ましくない。図２３従来例では、送受信器の凹部での気
流の乱れを無くすために、測定流体ＦＬは通さないで、
超音波はある程度透過させる超音波透過膜５を取り付け
ている。
【００１０】しかしながら、超音波透過膜５での超音波
の減衰や、流体内のダスト等が付着した場合にダスト等
の除去が困難である。測定管１の内径面に超音波透過膜
５を貼り付けるので、組み立て性に問題がある。
の減衰や、流体内のダスト等が付着した場合にダスト等
の除去が困難である。測定管１の内径面に超音波透過膜
５を貼り付けるので、組み立て性に問題がある。
【００１１】本発明の目的は、上記の課題を解決するも
ので、本発明は、送受信機部での流体の乱れによる超音
波の受信レベルの変動をなくし、安定で正確な信号処理
が可能となる超音波伝播装置を提供することにある。
ので、本発明は、送受信機部での流体の乱れによる超音
波の受信レベルの変動をなくし、安定で正確な信号処理
が可能となる超音波伝播装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明では、請求項１記載の超音波伝播装置
においては、測定管内を流れる測定流体の流量あるいは
物理量を超音波を利用して計測する超音波伝播装置にお
いて、断面積は一定で一方の対向する壁面間は流路方向
に徐々に拡大した後縮小し前記一方の壁面に対し直交す
る壁面間は流路方向に徐々に縮小した後拡大する形状を
有する測定管と、この測定管の前記一方の壁面に凹凸を
生ずること無く取付けられこの壁面に対して垂直方向に
超音波の送受信がなされる超音波送受信器とを具備した
事を特徴とする。
るために、本発明では、請求項１記載の超音波伝播装置
においては、測定管内を流れる測定流体の流量あるいは
物理量を超音波を利用して計測する超音波伝播装置にお
いて、断面積は一定で一方の対向する壁面間は流路方向
に徐々に拡大した後縮小し前記一方の壁面に対し直交す
る壁面間は流路方向に徐々に縮小した後拡大する形状を
有する測定管と、この測定管の前記一方の壁面に凹凸を
生ずること無く取付けられこの壁面に対して垂直方向に
超音波の送受信がなされる超音波送受信器とを具備した
事を特徴とする。
【００１３】本発明の請求項２においては、請求項１又
は請求項２記載の超音波伝播装置において、前記測定管
の断面が円形状から矩形状に変化した後円形状に戻るこ
とを特徴とする。
は請求項２記載の超音波伝播装置において、前記測定管
の断面が円形状から矩形状に変化した後円形状に戻るこ
とを特徴とする。
【００１４】本発明の請求項３においては、請求項１又
は請求項２記載の超音波伝播装置において、前記測定管
の拡大した後縮小する壁面あるいは縮小した後拡大する
壁面の間に前記測定管の管軸に平行な壁面を有すること
を特徴とする。
は請求項２記載の超音波伝播装置において、前記測定管
の拡大した後縮小する壁面あるいは縮小した後拡大する
壁面の間に前記測定管の管軸に平行な壁面を有すること
を特徴とする。
【００１５】本発明の請求項４においては、請求項１乃
至請求項３の何れかに記載の超音波伝播装置において、
前記超音波送信器から前記超音波受信器への超音波が前
記測定管内壁で少なくとも１回反射するように配置され
た超音波送受信器を具備したことを特徴とする。
至請求項３の何れかに記載の超音波伝播装置において、
前記超音波送信器から前記超音波受信器への超音波が前
記測定管内壁で少なくとも１回反射するように配置され
た超音波送受信器を具備したことを特徴とする。
【００１６】本発明の請求項５においては、請求項１乃
至請求項４の何れかに記載の超音波伝播装置において、
前記一方の壁面あるいは前記直交する壁面の対向する壁
面の内の一方の壁面は流路方向に拡大あるいは縮小せず
フラットであることを特徴とする。
至請求項４の何れかに記載の超音波伝播装置において、
前記一方の壁面あるいは前記直交する壁面の対向する壁
面の内の一方の壁面は流路方向に拡大あるいは縮小せず
フラットであることを特徴とする。
【００１７】本発明の請求項６においては、請求項１乃
至請求項５の何れかに記載の超音波伝播装置において、
前記超音波送信器から前記超音波受信器への超音波が前
記測定管の前記一方の壁面の傾斜面で反射するように配
置された超音波送受信器を具備したことを特徴とする。
至請求項５の何れかに記載の超音波伝播装置において、
前記超音波送信器から前記超音波受信器への超音波が前
記測定管の前記一方の壁面の傾斜面で反射するように配
置された超音波送受信器を具備したことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明を詳しく
説明する。図１は本発明の一実施例の要部構成説明図、
図２は図１の平面図、図３は図１のＡ−Ａ断面図、図４
は図１のＢ−Ｂ断面図、図５は図１の動作説明図であ
る。図において、図２３と同一記号の構成は同一機能を
表す。以下、図２３と相違部分のみ説明する。
説明する。図１は本発明の一実施例の要部構成説明図、
図２は図１の平面図、図３は図１のＡ−Ａ断面図、図４
は図１のＢ−Ｂ断面図、図５は図１の動作説明図であ
る。図において、図２３と同一記号の構成は同一機能を
表す。以下、図２３と相違部分のみ説明する。
【００１９】図において、１１は、断面積は一定で、一
方の対向する壁面間は流路方向に徐々に拡大した後縮小
し前記一方の壁面に対し直交する壁面間は流路方向に徐
々に縮小した後拡大する形状を有する測定管である。１
２，１３は、測定管１１の一方の壁面に凹凸を生ずるこ
と無く取付けられ、この壁面に対して垂直方向に超音波
の送受信がなされる超音波送受信器である。
方の対向する壁面間は流路方向に徐々に拡大した後縮小
し前記一方の壁面に対し直交する壁面間は流路方向に徐
々に縮小した後拡大する形状を有する測定管である。１
２，１３は、測定管１１の一方の壁面に凹凸を生ずるこ
と無く取付けられ、この壁面に対して垂直方向に超音波
の送受信がなされる超音波送受信器である。
【００２０】以上の構成において、測定管１１の壁面に
対して垂直方向に超音波Ｓの送信を行い、流路内部での
反射波を超音波受信器で捕捉する。
対して垂直方向に超音波Ｓの送信を行い、流路内部での
反射波を超音波受信器で捕捉する。
【００２１】この結果、
（１）超音波送受信器１２，１３近傍の凹凸がないた
め、超音波送受信器１２，１３の周囲の凹部での圧力変
動に基づく受信信号の減衰や流体の乱れ（渦）による受
信信号の振幅の変動が抑えられる超音波伝播装置が得ら
れる。
め、超音波送受信器１２，１３の周囲の凹部での圧力変
動に基づく受信信号の減衰や流体の乱れ（渦）による受
信信号の振幅の変動が抑えられる超音波伝播装置が得ら
れる。
【００２２】従来の凹部がある形状では、流速が早くな
るにしたがい超音波透過部分の圧力分布が不均一にな
る、そのために超音波の受信振幅が小さくる。また凹部
での圧力低下による気泡の発生などもなくすことが可能
である。また、凹部で発生する気流の変化（渦）による
圧力変動により、受信信号の振幅が安定せず変動し、到
達時間を捕捉する等の信号処理上、外乱となった。
るにしたがい超音波透過部分の圧力分布が不均一にな
る、そのために超音波の受信振幅が小さくる。また凹部
での圧力低下による気泡の発生などもなくすことが可能
である。また、凹部で発生する気流の変化（渦）による
圧力変動により、受信信号の振幅が安定せず変動し、到
達時間を捕捉する等の信号処理上、外乱となった。
【００２３】（２）断面積を一定のままに徐々に流路を
拡大、縮小したために、流れの剥離等による測定管路１
１部での圧力損失が最小限に抑えられる超音波伝播装置
が得られる。
拡大、縮小したために、流れの剥離等による測定管路１
１部での圧力損失が最小限に抑えられる超音波伝播装置
が得られる。
【００２４】（３）測定管の断面が円形状から矩形状に
変化した後円形状に戻るようにしたので、 伝播時間差方式の超音波流量計として適用した場合、
矩形流路とし超音波の伝播距離を長く出来、流量による
伝播時間差を得易い超音波伝播装置が得られる。
変化した後円形状に戻るようにしたので、 伝播時間差方式の超音波流量計として適用した場合、
矩形流路とし超音波の伝播距離を長く出来、流量による
伝播時間差を得易い超音波伝播装置が得られる。
【００２５】超音波の幅と矩形流路部の短軸の幅をほ
ぼ等しくすることが可能であり、円管内の一部（中心線
部分）を測定するものに比較して、流速分布の影響によ
る誤差を小さくすることが出来る超音波伝播装置が得ら
れる。超音波測定信号が流路断面全体を通過することに
なるからである。
ぼ等しくすることが可能であり、円管内の一部（中心線
部分）を測定するものに比較して、流速分布の影響によ
る誤差を小さくすることが出来る超音波伝播装置が得ら
れる。超音波測定信号が流路断面全体を通過することに
なるからである。
【００２６】図６は本発明の他の実施例の要部構成説明
図、図７は図６の平面図、図８は図６のＣ−Ｃ断面図、
図９は図６のＤ−Ｄ断面図、図１０は図６の動作説明図
である。
図、図７は図６の平面図、図８は図６のＣ−Ｃ断面図、
図９は図６のＤ−Ｄ断面図、図１０は図６の動作説明図
である。
【００２７】本実施例においては、測定管２１の拡大し
た後縮小する壁面あるいは縮小した後拡大する壁面の間
に、測定管２１の管軸に平行な壁面２２を有するように
した超音波伝播装置である。
た後縮小する壁面あるいは縮小した後拡大する壁面の間
に、測定管２１の管軸に平行な壁面２２を有するように
した超音波伝播装置である。
【００２８】この結果、送受信器を対向させず、超音波
を測定管路２１内面で反射させる場合、反射面がフラッ
トなので、従来の円管内の曲面で反射させる場合と比較
して、信号レベルの減衰が抑えられる超音波伝播装置が
得られる。
を測定管路２１内面で反射させる場合、反射面がフラッ
トなので、従来の円管内の曲面で反射させる場合と比較
して、信号レベルの減衰が抑えられる超音波伝播装置が
得られる。
【００２９】図１１は本発明の他の実施例の要部構成説
明図、図１２は図１１の平面図、図１３は図１１の動作
説明図である。本実施例においては、超音波送信器から
超音波受信器への超音波Ｓが測定管３１内を少なくとも
Ｎ形状に反射するように配置された超音波送受信器を具
備した超音波伝播装置である。
明図、図１２は図１１の平面図、図１３は図１１の動作
説明図である。本実施例においては、超音波送信器から
超音波受信器への超音波Ｓが測定管３１内を少なくとも
Ｎ形状に反射するように配置された超音波送受信器を具
備した超音波伝播装置である。
【００３０】この結果、
（１）測定流体中を超音波が伝播する距離を自由に設定
出来、流速による伝播時間の変動を稼ぐことにより測定
精度を向上出来る超音波伝播装置が得られる。 （２）超音波送受信器の配置を自由に設定することがで
き、組立てが容易で、安価に出来る超音波伝播装置が得
られる。
出来、流速による伝播時間の変動を稼ぐことにより測定
精度を向上出来る超音波伝播装置が得られる。 （２）超音波送受信器の配置を自由に設定することがで
き、組立てが容易で、安価に出来る超音波伝播装置が得
られる。
【００３１】図１４は本発明の他の実施例の要部構成説
明図、図１５は図１４の平面図、図１６は図１４の動作
説明図である。本実施例においては、超音波送信器から
超音波受信器への超音波Ｓが測定管４１内を少なくとも
Ｗ形状に反射するように配置された超音波送受信器を具
備した超音波伝播装置である。
明図、図１５は図１４の平面図、図１６は図１４の動作
説明図である。本実施例においては、超音波送信器から
超音波受信器への超音波Ｓが測定管４１内を少なくとも
Ｗ形状に反射するように配置された超音波送受信器を具
備した超音波伝播装置である。
【００３２】この結果、
（１）測定流体中を超音波が伝播する距離を自由に設定
出来、流速による伝播時間の変動を稼ぐことにより測定
精度を向上出来る超音波伝播装置が得られる。 （２）超音波送受信器の配置を自由に設定することがで
き、組立てが容易で、安価に出来る超音波伝播装置が得
られる。
出来、流速による伝播時間の変動を稼ぐことにより測定
精度を向上出来る超音波伝播装置が得られる。 （２）超音波送受信器の配置を自由に設定することがで
き、組立てが容易で、安価に出来る超音波伝播装置が得
られる。
【００３３】図１７は本発明の他の実施例の要部構成説
明図、図１８は図１７の平面図、図１９は図１７の動作
説明図である。本実施例においては、一方の壁面あるい
は直交する壁面の対向する壁面の内の一方の壁面５１１
は流路方向に拡大あるいは縮小せずフラットにした。
明図、図１８は図１７の平面図、図１９は図１７の動作
説明図である。本実施例においては、一方の壁面あるい
は直交する壁面の対向する壁面の内の一方の壁面５１１
は流路方向に拡大あるいは縮小せずフラットにした。
【００３４】この結果、
（１）流路部の拡大及び縮小を一方だけにしたので、水
平配管時のダスト、ミスト等の堆積、滞留を避けること
が出来る超音波伝播装置が得られる。 （２）流路部の拡大及び縮小を一方だけにしたので、上
側をフラットにすることにより、気泡の滞留を避けるこ
とが出来る超音波伝播装置が得られる。
平配管時のダスト、ミスト等の堆積、滞留を避けること
が出来る超音波伝播装置が得られる。 （２）流路部の拡大及び縮小を一方だけにしたので、上
側をフラットにすることにより、気泡の滞留を避けるこ
とが出来る超音波伝播装置が得られる。
【００３５】図２０は本発明の他の実施例の要部構成説
明図、図２１は図２０の平面図、図２２は図２０の動作
説明図である。本実施例においては、超音波送信器から
超音波受信器への超音波Ｓが、測定管６１の一方の壁面
の傾斜面６１１で反射するように配置された超音波送受
信器が設けられた。
明図、図２１は図２０の平面図、図２２は図２０の動作
説明図である。本実施例においては、超音波送信器から
超音波受信器への超音波Ｓが、測定管６１の一方の壁面
の傾斜面６１１で反射するように配置された超音波送受
信器が設けられた。
【００３６】この結果、超音波の反射面を拡大、縮小部
の壁面にすることにより、短面間化や、超音波のパスを
流れ方向となす角を小さくでき、測定流体中を超音波Ｓ
が伝播する距離を自由に設定出来、測定精度が向上出来
る超音波伝播装置が得られる。
の壁面にすることにより、短面間化や、超音波のパスを
流れ方向となす角を小さくでき、測定流体中を超音波Ｓ
が伝播する距離を自由に設定出来、測定精度が向上出来
る超音波伝播装置が得られる。
【００３７】なお、本発明は超音波流量計だけでなく、
流体内の音あるいは超音波の伝播時間から音速を測定す
ることによる、あるいは、超音波の受信レベルを観測す
ることによる濃度計や成分分析装置、気泡検出器などに
も適用が可能である。
流体内の音あるいは超音波の伝播時間から音速を測定す
ることによる、あるいは、超音波の受信レベルを観測す
ることによる濃度計や成分分析装置、気泡検出器などに
も適用が可能である。
【００３８】なお、以上の説明は、本発明の説明および
例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎな
い。したがって本発明は、上記実施例に限定されること
なく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、
変形をも含むものである。
例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎな
い。したがって本発明は、上記実施例に限定されること
なく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、
変形をも含むものである。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
によれば、次のような効果がある。測定管内を流れる測
定流体の流量あるいは物理量を超音波を利用して計測す
る超音波伝播装置において、断面積は一定で一方の対向
する壁面間は流路方向に徐々に拡大した後縮小し前記一
方の壁面に対し直交する壁面間は流路方向に徐々に縮小
した後拡大する形状を有する測定管と、この測定管の前
記一方の壁面に凹凸を生ずること無く取付けられこの壁
面に対して垂直方向に超音波の送受信がなされる超音波
送受信器とを具備した。
によれば、次のような効果がある。測定管内を流れる測
定流体の流量あるいは物理量を超音波を利用して計測す
る超音波伝播装置において、断面積は一定で一方の対向
する壁面間は流路方向に徐々に拡大した後縮小し前記一
方の壁面に対し直交する壁面間は流路方向に徐々に縮小
した後拡大する形状を有する測定管と、この測定管の前
記一方の壁面に凹凸を生ずること無く取付けられこの壁
面に対して垂直方向に超音波の送受信がなされる超音波
送受信器とを具備した。
【００４０】この結果、
（１）超音波送受信器近傍の凹凸がないため、超音波送
受信器周囲の凹部での圧力変動に基づく受信信号の減衰
や流体の乱れ（渦）による受信信号の振幅の変動が抑え
られる超音波伝播装置が得られる。
受信器周囲の凹部での圧力変動に基づく受信信号の減衰
や流体の乱れ（渦）による受信信号の振幅の変動が抑え
られる超音波伝播装置が得られる。
【００４１】従来の凹部がある形状では、流速が早くな
るにしたがい、超音波透過部分の圧力分布が不均一にな
る、そのために超音波の受信振幅が小さくる。また凹部
での圧力低下による気泡の発生などもなくすことが可能
である。また、凹部で発生する気流の変化（渦）による
圧力変動により、受信信号の振幅が安定せず変動し、到
達時間を捕捉する等の信号処理上、外乱となった。
るにしたがい、超音波透過部分の圧力分布が不均一にな
る、そのために超音波の受信振幅が小さくる。また凹部
での圧力低下による気泡の発生などもなくすことが可能
である。また、凹部で発生する気流の変化（渦）による
圧力変動により、受信信号の振幅が安定せず変動し、到
達時間を捕捉する等の信号処理上、外乱となった。
【００４２】（２）断面積を一定のままに徐々に流路を
拡大、縮小したために、流れの剥離等による測定管路部
での圧力損失が最小限に抑えられる超音波伝播装置が得
られる。
拡大、縮小したために、流れの剥離等による測定管路部
での圧力損失が最小限に抑えられる超音波伝播装置が得
られる。
【００４３】本発明の請求項２によれば、次のような効
果がある。測定管の断面が円形状から矩形状に変化した
後円形状に戻るようにした。
果がある。測定管の断面が円形状から矩形状に変化した
後円形状に戻るようにした。
【００４４】この結果、
（１）伝播時間差方式の超音波流量計として適用した場
合、矩形流路とし超音波の伝播距離を長く出来、流量に
よる伝播時間差を得易い超音波伝播装置が得られる。
合、矩形流路とし超音波の伝播距離を長く出来、流量に
よる伝播時間差を得易い超音波伝播装置が得られる。
【００４５】（２）超音波の幅と矩形流路部の短軸の幅
をほぼ等しくすることが可能であり、円管内の一部（中
心線部分）を測定するものに比較して、流速分布の影響
による誤差を小さくすることが出来る超音波伝播装置が
得られる。超音波測定信号が流路断面全体を通過するこ
とになるからである。
をほぼ等しくすることが可能であり、円管内の一部（中
心線部分）を測定するものに比較して、流速分布の影響
による誤差を小さくすることが出来る超音波伝播装置が
得られる。超音波測定信号が流路断面全体を通過するこ
とになるからである。
【００４６】本発明の請求項３によれば、次のような効
果がある。測定管の拡大した後縮小する壁面あるいは縮
小した後拡大する壁面の間に、測定管の管軸に平行な壁
面を有するようにした。
果がある。測定管の拡大した後縮小する壁面あるいは縮
小した後拡大する壁面の間に、測定管の管軸に平行な壁
面を有するようにした。
【００４７】この結果、送受信器を対向させず、超音波
を測定管路内面で反射させる場合、反射面がフラットな
ので、従来の円管内の曲面で反射させる場合と比較し
て、信号レベルの減衰が抑えられる超音波伝播装置が得
られる。
を測定管路内面で反射させる場合、反射面がフラットな
ので、従来の円管内の曲面で反射させる場合と比較し
て、信号レベルの減衰が抑えられる超音波伝播装置が得
られる。
【００４８】本発明の請求項４によれば、次のような効
果がある。超音波送信器から超音波受信器への超音波が
測定管を少なくとも１回反射するように配置された超音
波送受信器を具備した。
果がある。超音波送信器から超音波受信器への超音波が
測定管を少なくとも１回反射するように配置された超音
波送受信器を具備した。
【００４９】この結果、
（１）測定流体中を超音波が伝播する距離を自由に設定
出来、流速による伝播時間の変動を稼ぐことにより測定
精度を向上出来る超音波伝播装置が得られる。 （２）超音波送受信器の配置を自由に設定することがで
き、組立てが容易で、安価に出来る超音波伝播装置が得
られる。
出来、流速による伝播時間の変動を稼ぐことにより測定
精度を向上出来る超音波伝播装置が得られる。 （２）超音波送受信器の配置を自由に設定することがで
き、組立てが容易で、安価に出来る超音波伝播装置が得
られる。
【００５０】本発明の請求項５によれば、次のような効
果がある。一方の壁面あるいは直交する壁面の対向する
壁面の内の一方の壁面は流路方向に拡大あるいは縮小せ
ずフラットにした。
果がある。一方の壁面あるいは直交する壁面の対向する
壁面の内の一方の壁面は流路方向に拡大あるいは縮小せ
ずフラットにした。
【００５１】この結果、
（１）流路部の拡大及び縮小を一方だけにしたので、水
平配管時のダスト、ミスト等の堆積、滞留を避けること
が出来る超音波伝播装置が得られる。 （２）流路部の拡大及び縮小を一方だけにしたので、上
側をフラットにすることにより、気泡の滞留を避けるこ
とが出来る超音波伝播装置が得られる。
平配管時のダスト、ミスト等の堆積、滞留を避けること
が出来る超音波伝播装置が得られる。 （２）流路部の拡大及び縮小を一方だけにしたので、上
側をフラットにすることにより、気泡の滞留を避けるこ
とが出来る超音波伝播装置が得られる。
【００５２】本発明の請求項６によれば、次のような効
果がある。超音波送信器から超音波受信器への超音波
が、測定管の一方の壁面の傾斜面で反射するように配置
された超音波送受信器が設けられた。
果がある。超音波送信器から超音波受信器への超音波
が、測定管の一方の壁面の傾斜面で反射するように配置
された超音波送受信器が設けられた。
【００５３】この結果、（１）超音波の反射面を拡大、
縮小部の壁面にすることにより、短面間化や、超音波の
パスを流れ方向となす角を小さくでき、測定流体中を超
音波が伝播する距離を自由に設定出来、測定精度が向上
出来る超音波伝播装置が得られる。
縮小部の壁面にすることにより、短面間化や、超音波の
パスを流れ方向となす角を小さくでき、測定流体中を超
音波が伝播する距離を自由に設定出来、測定精度が向上
出来る超音波伝播装置が得られる。
【００５４】従って、本発明によれば、安定で正確な信
号処理が可能となる超音波伝播装置を実現することが出
来る。
号処理が可能となる超音波伝播装置を実現することが出
来る。
【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図１の動作説明図である。
【図６】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図７】図６の平面図である。
【図８】図６のＡ−Ａ断面図である。
【図９】図６のＢ−Ｂ断面図である。
【図１０】図６の動作説明図である。
【図１１】本発明の他の実施例の要部構成説明図であ
る。
る。
【図１２】図１１の平面図である。
【図１３】図１１の動作説明図である。
【図１４】本発明の他の実施例の要部構成説明図であ
る。
る。
【図１５】図１４の平面図である。
【図１６】図１４の動作説明図である。
【図１７】本発明の他の実施例の要部構成説明図であ
る。
る。
【図１８】図１７の平面図である。
【図１９】図１７の動作説明図である。
【図２０】本発明の他の実施例の要部構成説明図であ
る。
る。
【図２１】図１７の平面図である。
【図２２】図１７の動作説明図である。
【図２３】従来より一般に使用されている従来例の要部
構成説明図である。
構成説明図である。
１１ 測定管
１２ 第１の超音波振動子
１３ 第2の超音波振動子
２１ 測定管
３１ 測定管
４１ 測定管
５１ 測定管
５１１ 壁面
６１ 測定管
６１１ 傾斜面
Ｓ 超音波
ＦＬ 測定流体
Claims (6)
- 【請求項１】測定管内を流れる測定流体の流量あるいは
物理量を超音波を利用して計測する超音波伝播装置にお
いて、 断面積は一定で一方の対向する壁面間は流路方向に徐々
に拡大した後縮小し前記一方の壁面に対し直交する壁面
間は流路方向に徐々に縮小した後拡大する形状を有する
測定管と、 この測定管の前記一方の壁面に凹凸を生ずること無く取
付けられこの壁面に対して垂直方向に超音波の送受信が
なされる超音波送受信器とを具備したことを特徴とする
超音波伝播装置。 - 【請求項２】前記測定管の断面が円形状から矩形状に変
化した後円形状に戻ることを特徴とする請求項1記載の
超音波伝播装置。 - 【請求項３】前記測定管の拡大した後縮小する壁面ある
いは縮小した後拡大する壁面の間に前記測定管の管軸に
平行な壁面を有することを特徴とする請求項1又は請求
項２記載の超音波伝播装置。 - 【請求項４】前記超音波送信器から前記超音波受信器へ
の超音波が前記測定管内壁で少なくとも１回反射するよ
うに配置された超音波送受信器を具備した事を特徴とす
る請求項１乃至請求項３の何れかに記載の超音波伝播装
置。 - 【請求項５】前記一方の壁面あるいは前記直交する壁面
の対向する壁面の内の一方の壁面は流路方向に拡大ある
いは縮小せずフラットであることを特徴とする請求項１
乃至請求項４の何れかに記載の超音波伝播装置。 - 【請求項６】前記超音波送信器から前記超音波受信器へ
の超音波が前記測定管の前記一方の壁面の傾斜面で反射
するように配置された超音波送受信器を具備した事を特
徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の超音波
伝播装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002113241A JP3722368B2 (ja) | 2002-04-16 | 2002-04-16 | 超音波伝播装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002113241A JP3722368B2 (ja) | 2002-04-16 | 2002-04-16 | 超音波伝播装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003307444A true JP2003307444A (ja) | 2003-10-31 |
| JP3722368B2 JP3722368B2 (ja) | 2005-11-30 |
Family
ID=29395481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002113241A Expired - Fee Related JP3722368B2 (ja) | 2002-04-16 | 2002-04-16 | 超音波伝播装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3722368B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06235652A (ja) * | 1993-02-10 | 1994-08-23 | Oval Corp | 質量流量計 |
| JPH06249690A (ja) * | 1993-03-01 | 1994-09-09 | Gomi Shingo | 超音波流量計 |
| JPH09138149A (ja) * | 1995-11-16 | 1997-05-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波流量計及び超音波送受信モジュール |
-
2002
- 2002-04-16 JP JP2002113241A patent/JP3722368B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06235652A (ja) * | 1993-02-10 | 1994-08-23 | Oval Corp | 質量流量計 |
| JPH06249690A (ja) * | 1993-03-01 | 1994-09-09 | Gomi Shingo | 超音波流量計 |
| JPH09138149A (ja) * | 1995-11-16 | 1997-05-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波流量計及び超音波送受信モジュール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3722368B2 (ja) | 2005-11-30 |
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