JP2006284523A - Device for measuring pressure of pressurized container - Google Patents

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Yasuyuki Iida
康之 飯田
Nobuo Kobayashi
信夫 小林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for measuring pressure of a pressurized container, which properly measures fluid pressure. <P>SOLUTION: The device 4 for measuring the pressure of the pressurized container 1, which properly measures the pressure of fluid stored in the container 1, is provided with a deriving means for deriving acoustic impedance of the fluid by propagating acoustic waves in the container 1. The deriving means has a wave-transmitting unit 21, a wave-receiving unit 22, and an acoustic impedance calculating section 32. A pressure calculating section 33 calculates the fluid pressure, from the acoustic impedance of the fluid calculated by the acoustic impedance calculating section 32. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、圧力容器内に貯留された流体の圧力を測定する圧力容器の圧力測定装置に関するものである。   The present invention relates to a pressure measuring device for a pressure vessel that measures the pressure of a fluid stored in the pressure vessel.

燃料電池自動車などに搭載される圧力容器には、高圧のガスが貯留される。例えば、20MPaの天然ガスや、35MPaまたは70MPaの水素ガスが、圧力容器に貯留される。燃料電池自動車の走行などによって、圧力容器内のガスの充填量が減少していくと、圧力容器内のガスの圧力は低下する。   A high pressure gas is stored in a pressure vessel mounted on a fuel cell vehicle or the like. For example, natural gas of 20 MPa and hydrogen gas of 35 MPa or 70 MPa are stored in the pressure vessel. When the filling amount of the gas in the pressure vessel decreases due to traveling of the fuel cell vehicle or the like, the pressure of the gas in the pressure vessel decreases.

一般に、圧力容器には圧力センサが取り付けられており、圧力センサの検出結果によって圧力容器内のガスの充填量を測定したり、充填時の満充填判定を行ったりしている。この種の圧力測定装置として、ひずみゲージ式の圧力センサを、測定域に対応して複数用意したものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2003−270073号公報(第2図)
In general, a pressure sensor is attached to the pressure vessel, and the filling amount of the gas in the pressure vessel is measured based on the detection result of the pressure sensor, or the full filling determination at the time of filling is performed. As this type of pressure measuring apparatus, there is known one in which a plurality of strain gauge type pressure sensors are prepared corresponding to the measurement area (for example, see Patent Document 1).
Japanese Patent Laying-Open No. 2003-270073 (FIG. 2)

このような従来の圧力測定装置では、ガスの圧力を広いレンジで測定することができる点では有用である。しかしながら、複数の圧力センサを必要とするため、コストアップとなり易かった。   Such a conventional pressure measuring device is useful in that the gas pressure can be measured in a wide range. However, since a plurality of pressure sensors are required, the cost is likely to increase.

本発明は、流体の圧力を適切に測定することができる圧力容器の圧力測定装置を提供することをその目的としている。   An object of the present invention is to provide a pressure measuring device for a pressure vessel that can appropriately measure the pressure of a fluid.

本発明の圧力容器の圧力測定装置は、圧力容器内に貯留された流体の圧力を測定する圧力容器の圧力測定装置であって、圧力容器内に音波を伝播させて、流体の音響インピーダンスを導出する導出手段と、導出手段により導出された音響インピーダンスから流体の圧力を算出する算出手段と、を備えたものである。   The pressure vessel pressure measuring device of the present invention is a pressure vessel pressure measuring device for measuring the pressure of a fluid stored in the pressure vessel, and the acoustic impedance of the fluid is derived by propagating sound waves in the pressure vessel. And derivation means for calculating the pressure of the fluid from the acoustic impedance derived by the derivation means.

この構成によれば、先ず流体の音響インピーダンスを導出し、次いで音響インピーダンスが流体の密度に比例することを利用して、音響インピーダンスから流体の圧力を算出する。これにより、圧力容器に複数の圧力センサを設けなくとも、流体の圧力を適切に測定することができる。なお、超音波を伝播させることで、音波の指向性を高めることが好ましい。   According to this configuration, first, the acoustic impedance of the fluid is derived, and then the pressure of the fluid is calculated from the acoustic impedance using the fact that the acoustic impedance is proportional to the density of the fluid. Thereby, the pressure of the fluid can be measured appropriately without providing a plurality of pressure sensors in the pressure vessel. In addition, it is preferable to improve the directivity of a sound wave by propagating an ultrasonic wave.

この場合、導出手段は、圧力容器内に音波を発信する送波器と、送波器から発信された音波を受信する受波器と、受波器の受信結果に基づいて、流体の音響インピーダンスを計算する計算手段と、を備え、送波器および受波器の少なくとも一方は、圧力容器内であって圧力容器の長手方向の端部に設けられていることが、好ましい。   In this case, the derivation means includes a transmitter that transmits a sound wave into the pressure vessel, a receiver that receives the sound wave transmitted from the transmitter, and an acoustic impedance of the fluid based on a reception result of the receiver. It is preferable that at least one of the transmitter and the receiver is provided in the pressure vessel at the longitudinal end of the pressure vessel.

この構成によれば、例えば、圧力容器の内部と外部とを連通する開口部が圧力容器の長手方向の端部に設けられる場合に、この開口部を利用して送波器および/または受波器を圧力容器の内部に設けることができる。これにより、送波器および/または受波器を圧力容器の内部に簡易に設けることができる。   According to this configuration, for example, when an opening that communicates the inside and the outside of the pressure vessel is provided at an end portion in the longitudinal direction of the pressure vessel, the transmitter and / or the receiving wave are utilized using the opening. A vessel can be provided inside the pressure vessel. Thereby, a transmitter and / or a receiver can be simply provided inside the pressure vessel.

この場合、送波器および受波器は、圧力容器内であって圧力容器の長手方向の一方の端部に設けられていることが、好ましい。   In this case, it is preferable that the transmitter and the receiver are provided in one end of the pressure vessel in the longitudinal direction in the pressure vessel.

この構成によれば、例えば、圧力容器の長手方向の一方の端部側から発信した音波を、圧力容器の長手方向の他方の端部側で反射させることができる。これにより、少なくとも圧力容器の2倍の長さだけ、音波の経路を確保することができ、音響インピーダンスの導出精度を高めることが可能となる。   According to this configuration, for example, a sound wave transmitted from one end side in the longitudinal direction of the pressure vessel can be reflected on the other end side in the longitudinal direction of the pressure vessel. As a result, a sound wave path can be secured at least twice as long as the pressure vessel, and the accuracy of acoustic impedance derivation can be improved.

これらの場合、圧力容器の内側に設けられ、送波器から発信された音波を反射させて受波器に誘導する誘導反射部を更に備え、誘導反射部は、送波器および受波器の少なくとも一方を焦点とするパラボラ形状を有することが、好ましい。   In these cases, it is further provided with a guide reflection unit that is provided inside the pressure vessel and reflects a sound wave transmitted from the transmitter to guide it to the receiver, and the guide reflection unit includes the transmitter and the receiver. It is preferable to have a parabolic shape with at least one focus.

この構成によれば、送波器を焦点とするパラボラ形状を誘導反射部が有する場合には、音波の指向性を高め得る。一方、受波器を焦点とするパラボラ形状の場合には、音波を集束させ得る。このように、誘導反射部を設けることで、音波の乱反射を抑制することができるため、流体の圧力をより精度良く測定することができる。   According to this configuration, the directivity of the sound wave can be improved when the guide reflection unit has a parabolic shape with the transmitter as a focal point. On the other hand, in the case of a parabolic shape with the receiver as a focal point, the sound wave can be focused. As described above, by providing the guide reflection portion, it is possible to suppress irregular reflection of sound waves, and thus it is possible to measure the pressure of the fluid with higher accuracy.

この場合、誘導反射部のパラボラ形状は、圧力容器の内壁により構成されていることが、好ましい。   In this case, it is preferable that the parabolic shape of the induction reflecting portion is constituted by the inner wall of the pressure vessel.

この構成によれば、圧力容器の内壁に別体として、パラボラ形状の誘導反射部を設けなくて済む。   According to this configuration, it is not necessary to provide a parabolic guide reflection portion as a separate body on the inner wall of the pressure vessel.

これらの場合、圧力容器の内部に設けられ、送波器から受波器に至る音波の伝播する経路を覆う略筒状の部材を更に備えていることが、好ましい。   In these cases, it is preferable to further include a substantially cylindrical member that is provided inside the pressure vessel and covers a path through which sound waves propagate from the transmitter to the receiver.

この構成によれば、音波の発散を略筒状の部材で抑制することができるため、流体の圧力をより精度良く測定することができる。   According to this configuration, since the divergence of the sound wave can be suppressed by the substantially cylindrical member, the pressure of the fluid can be measured with higher accuracy.

この場合、略筒状の部材の内壁には、吸音材が設けられていることが、好ましい。   In this case, it is preferable that a sound absorbing material is provided on the inner wall of the substantially cylindrical member.

この構成によれば、略筒状部材内での音波の乱反射を抑制することができるため、流体の圧力をより一層精度良く測定することができる。吸音材としては、グラスウールなどの多孔質型吸音材であってもよいし、あるいは合板や膜などの膜型吸音材であってもよい。   According to this configuration, since the irregular reflection of the sound wave in the substantially cylindrical member can be suppressed, the pressure of the fluid can be measured with higher accuracy. The sound absorbing material may be a porous sound absorbing material such as glass wool, or a film type sound absorbing material such as plywood or a film.

この場合、流体の温度を検出する温度センサを更に備え、算出手段は、温度センサにより検出された温度から計算される音速と、導出手段により導出された音響インピーダンスとに基づいて、流体の密度を算出し、この算出された密度から流体の圧力を算出することが、好ましい。   In this case, a temperature sensor for detecting the temperature of the fluid is further provided, and the calculation means calculates the density of the fluid based on the sound velocity calculated from the temperature detected by the temperature sensor and the acoustic impedance derived by the derivation means. It is preferable to calculate and to calculate the pressure of the fluid from the calculated density.

この構成によれば、音速が流体の温度の関数で定義されることを考慮して、圧力容器内の流体の温度を検出する温度センサが設けられている。このため、音響インピーダンスと音速とから流体の密度を算出する際に、音速の値として流体の温度が加味されて、温度補償されることになる。これにより、流体の圧力をより一層適切に算出することができる。   According to this configuration, the temperature sensor that detects the temperature of the fluid in the pressure vessel is provided in consideration that the speed of sound is defined as a function of the temperature of the fluid. For this reason, when calculating the density of the fluid from the acoustic impedance and the sound velocity, the temperature of the fluid is taken into account as the value of the sound velocity, and the temperature is compensated. Thereby, the pressure of the fluid can be calculated more appropriately.

本発明の圧力容器の圧力測定装置によれば、圧力容器内の流体の音響インピーダンスを導出する方法を利用するため、その流体の圧力を適切に測定することができる。   According to the pressure measuring device for a pressure vessel of the present invention, since the method for deriving the acoustic impedance of the fluid in the pressure vessel is used, the pressure of the fluid can be appropriately measured.

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態に係る圧力容器の圧力測定装置について説明する。この圧力測定装置は、圧力容器内に貯留された流体の圧力を、音響を利用して測定するものである。以下の第1実施形態では、先ず圧力容器の構造について説明し、次いで圧力測定装置について説明する。なお、第2実施形態以降では、第1実施形態と共通する構成については、第1実施形態の構成と同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。   A pressure vessel pressure measuring device according to a preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. This pressure measuring device measures the pressure of a fluid stored in a pressure vessel using sound. In the following first embodiment, the structure of the pressure vessel will be described first, and then the pressure measuring device will be described. In the second and subsequent embodiments, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted.

<第1実施形態>
図1に示すように、圧力容器1は、全体として密閉円筒状の容器本体2と、容器本体2の長手方向の両端部に取り付けられた口金3と、容器本体2内の流体の圧力を測定する圧力測定装置4と、を具備している。容器本体2の内部は、各種の気体や液体などの流体を貯留する貯留空間5となっている。圧力容器1は、常圧の流体を充填することもできるし、常圧に比して圧力が高められた流体を充填することもできる。すなわち、本発明の圧力容器1は、高圧タンクとして機能することができる。
<First Embodiment>
As shown in FIG. 1, the pressure vessel 1 measures a sealed cylindrical container body 2 as a whole, a base 3 attached to both ends in the longitudinal direction of the container body 2, and the pressure of the fluid in the container body 2. And a pressure measuring device 4. The inside of the container body 2 is a storage space 5 that stores fluids such as various gases and liquids. The pressure vessel 1 can be filled with a normal pressure fluid, or can be filled with a fluid whose pressure is higher than that of the normal pressure. That is, the pressure vessel 1 of the present invention can function as a high pressure tank.

例えば、燃料電池システムでは、高圧の状態で用意された燃料ガスを減圧して、燃料電池の発電に供している。本発明の圧力容器1は、高圧の燃料ガスを貯留するのに適用することができ、燃料ガスとしての水素ガスや、圧縮天然ガス(CNGガス)などを貯留することができる。圧力容器1に充填される水素ガスの圧力としては、例えば35MPaあるいは70MPaであり、CNGガスの圧力としては、例えば20MPaである。以下は、水素ガスを高圧で貯留した圧力容器1を一例に説明する。   For example, in a fuel cell system, the fuel gas prepared in a high pressure state is decompressed and used for power generation of the fuel cell. The pressure vessel 1 of the present invention can be applied to store high-pressure fuel gas, and can store hydrogen gas as fuel gas, compressed natural gas (CNG gas), and the like. The pressure of the hydrogen gas filled in the pressure vessel 1 is, for example, 35 MPa or 70 MPa, and the pressure of the CNG gas is, for example, 20 MPa. Hereinafter, the pressure vessel 1 in which hydrogen gas is stored at a high pressure will be described as an example.

容器本体2は、ガスバリア性を有する内側のライナ11(内殻)と、ライナ11の外周に配置された補強層12(外殻)と、の二層構造を有している。ライナ11は、ポリエチレンなどの硬質の樹脂により形成されているが、もちろんアルミニウムなどの金属により形成されてもよい。補強層12は、例えば炭素繊維とエポキシ樹脂を含むFRPからなり、ライナ11の外表面を被覆するようにこれを巻きつけている。   The container body 2 has a two-layer structure of an inner liner 11 (inner shell) having gas barrier properties and a reinforcing layer 12 (outer shell) disposed on the outer periphery of the liner 11. The liner 11 is formed of a hard resin such as polyethylene, but may of course be formed of a metal such as aluminum. The reinforcing layer 12 is made of, for example, FRP containing carbon fiber and an epoxy resin, and is wound around so as to cover the outer surface of the liner 11.

口金3は、例えばステンレスなどの金属で形成され、容器本体2の半球面状をした端壁部52の中心に設けられている。口金3の開口部は、バルブや継手等の配管要素を一体的に組み込んだバルブアッセンブリなどの機能部品のほか、栓や配管をねじ込み接続可能に構成されている。本実施形態の一方の口金3には、バルブアッセンブリ14がねじ込み接続されている。もう一方の口金3には、栓15がねじ込み接続されている。なお、図1では、バルブアッセンブリ14および栓15を二点鎖線で示した。   The base 3 is made of a metal such as stainless steel, for example, and is provided at the center of the hemispherical end wall portion 52 of the container body 2. The opening of the base 3 is configured to be able to be screwed in and connected to a functional part such as a valve assembly in which piping elements such as valves and joints are integrated. A valve assembly 14 is screwed into one base 3 of the present embodiment. A plug 15 is screwed to the other base 3. In FIG. 1, the valve assembly 14 and the plug 15 are indicated by a two-dot chain line.

例えば、燃料電池システム上の圧力容器1は、バルブアッセンブリ14を介して、貯留空間5と図示省略した外部のガス流路との間が接続される。そして、圧力容器1は、バルブアッセンブリ14およびガス流路を介して、貯留空間5に例えば水素ガスが充填されると共に、貯留空間5から例えば水素ガスが放出される。なお、圧力容器1の両端部に口金3,3を設けたが、もちろん片方の端部にのみ口金3を設けてもよく、栓15を省略してもよい。   For example, the pressure vessel 1 on the fuel cell system is connected between the storage space 5 and an external gas flow path (not shown) via the valve assembly 14. In the pressure vessel 1, for example, hydrogen gas is filled in the storage space 5 and, for example, hydrogen gas is released from the storage space 5 through the valve assembly 14 and the gas flow path. In addition, although the nozzle | cap | die 3,3 was provided in the both ends of the pressure vessel 1, of course, the nozzle | cap | die 3 may be provided only in one edge part, and the stopper 15 may be abbreviate | omitted.

圧力測定装置4は、音響を利用して、貯留空間5内の媒質となる水素ガスの圧力(すなわち、容器内圧)を測定するものである。圧力測定装置4は、バルブアッセンブリ14に組み込まれた送波器21と、栓15に組み込まれた受波器22と、これら送波器21及び受波器22など全体を統括制御する制御装置23(ECU)と、を具備している。送波器21と受波器22とは、圧力容器1の長手方向において離間して対向している。   The pressure measuring device 4 measures the pressure of the hydrogen gas (that is, the internal pressure of the container) serving as a medium in the storage space 5 using sound. The pressure measuring device 4 includes a transmitter 21 incorporated in the valve assembly 14, a receiver 22 incorporated in the stopper 15, and a control device 23 that performs overall control of the transmitter 21 and the receiver 22. (ECU). The wave transmitter 21 and the wave receiver 22 are spaced apart from each other in the longitudinal direction of the pressure vessel 1.

送波器21は、音源として機能するものであり、貯留空間5内に超音波を発信する。送波器21は、受波器22に向けて、圧力容器1の長手方向となる軸方向に平行に超音波を放射する。受波器22は、送波器21から発信された超音波を受信する。   The transmitter 21 functions as a sound source and transmits ultrasonic waves into the storage space 5. The transmitter 21 emits ultrasonic waves toward the receiver 22 in parallel to the axial direction that is the longitudinal direction of the pressure vessel 1. The wave receiver 22 receives the ultrasonic wave transmitted from the wave transmitter 21.

なお、送波器21および受波器22を、バルブアッセンブリ14および栓15に組み込まずに、圧力容器1内に設置してもよい。また、送波器21または受波器22は、超音波の周波数域から外れる周波数域の音波を発信または受信する構成でもよい。もっとも、超音波を用いることで音波の指向性を良くし、周囲の干渉などの影響を少なくすることができる。さらに、超音波を発生させる方法としては、周知のものを適用することができ、例えば水晶や圧電素子などの振動子を用いればよい。   The transmitter 21 and the receiver 22 may be installed in the pressure vessel 1 without being incorporated in the valve assembly 14 and the plug 15. Further, the transmitter 21 or the receiver 22 may be configured to transmit or receive sound waves in a frequency range that is out of the ultrasonic frequency range. However, by using ultrasonic waves, the directivity of the sound waves can be improved and the influence of surrounding interference and the like can be reduced. Furthermore, as a method for generating ultrasonic waves, a known method can be applied. For example, a vibrator such as a crystal or a piezoelectric element may be used.

制御装置23は、いずれも図示省略したが、CPU、CPUで処理する制御プログラムや制御データを記憶したROM、主として制御処理のための各種作業領域として使用されるRAM、および入出力インターフェースを有し、これらは互いにバスを介して接続されている。制御装置23は、本実施形態の圧力測定装置4の機能を実行する処理部として、パルス発生部31と、音響インピーダンス計算部32と、圧力算出部33と、を具備している。   Although not shown, the control device 23 includes a CPU, a ROM storing a control program and control data processed by the CPU, a RAM mainly used as various work areas for control processing, and an input / output interface. These are connected to each other via a bus. The control device 23 includes a pulse generation unit 31, an acoustic impedance calculation unit 32, and a pressure calculation unit 33 as processing units that execute the function of the pressure measurement device 4 of the present embodiment.

パルス発生部31は、送波器21が超音波を発信するためのパルス信号を発生させる。この発生されたパルス信号は、送波器21に入力される。
音響インピーダンス計算部32には、受波器22の受信結果が入力される。音響インピーダンス計算部32は、受波器22の受信結果に基づいて、貯留空間5内の水素ガスの音響インピーダンスを所定のアルゴリズムにしたがって計算する。水素ガスの音響インピーダンスZ0は、貯留空間5内の水素ガスの密度をρとし、その音速をCとすると、次式(1)で表される;
0=ρC・・・式(1)
The pulse generator 31 generates a pulse signal for the transmitter 21 to transmit an ultrasonic wave. The generated pulse signal is input to the transmitter 21.
The reception result of the receiver 22 is input to the acoustic impedance calculator 32. The acoustic impedance calculator 32 calculates the acoustic impedance of the hydrogen gas in the storage space 5 according to a predetermined algorithm based on the reception result of the receiver 22. The acoustic impedance Z 0 of the hydrogen gas is expressed by the following equation (1), where ρ is the density of the hydrogen gas in the storage space 5 and C is the sound velocity thereof;
Z 0 = ρC (1)

なお、音響インピーダンス計算部32、送波器21および受波器22により、貯留空間5内に超音波を伝播させて水素ガスの音響インピーダンスZ0を導出する導出手段が構成されている。この導出手段の音響インピーダンス計算部32による計算結果は、圧力算出部33に出力される。 The acoustic impedance calculator 32, the transmitter 21 and the receiver 22 constitute a derivation means for deriving the acoustic impedance Z 0 of hydrogen gas by propagating ultrasonic waves into the storage space 5. The calculation result by the acoustic impedance calculation unit 32 of this derivation means is output to the pressure calculation unit 33.

圧力算出部33は、水素ガスの音響インピーダンスZ0から、貯留空間5内の水素ガスの圧力を所定のアルゴリズムにしたがって算出する。圧力算出部33は、音響インピーダンスZ0が水素ガスの密度に比例すること(式(1)参照)を利用して、水素ガスの圧力(容器内圧)を算出する。通常、音響インピーダンスの値が大きくなるにつれて、貯留空間5内の水素ガスの圧力が大きくなり、音響インピーダンスの値が小さくなるにつれて、貯留空間5内の水素ガスの圧力が小さくなる。 The pressure calculation unit 33 calculates the pressure of the hydrogen gas in the storage space 5 from the acoustic impedance Z 0 of the hydrogen gas according to a predetermined algorithm. The pressure calculation unit 33 calculates the pressure of the hydrogen gas (internal pressure) using the fact that the acoustic impedance Z 0 is proportional to the density of the hydrogen gas (see formula (1)). Normally, as the acoustic impedance value increases, the hydrogen gas pressure in the storage space 5 increases, and as the acoustic impedance value decreases, the hydrogen gas pressure in the storage space 5 decreases.

以上のように、本実施形態の圧力測定装置4によれば、貯留空間5内の水素ガスの音響インピーダンスZ0を導出し、この導出した音響インピーダンスZ0から水素ガスの圧力を算出している。したがって、圧力測定装置4によれば、複数の圧力センサを具備しなくとも、高圧である水素ガスの圧力を適切に測定することができる。この測定結果は、例えば燃料電池システムの状態を示すパネルなどの表示部に表示されてもよいし、ブザーなどの報知部によりユーザやオペレータに報知されてもよい。この場合には、図示省略したが、このような表示部および報知部を圧力算出部33に接続すればよい。 As described above, according to the pressure measuring device 4 of the present embodiment, the acoustic impedance Z 0 of the hydrogen gas in the storage space 5 is derived, and the hydrogen gas pressure is calculated from the derived acoustic impedance Z 0 . . Therefore, according to the pressure measuring device 4, it is possible to appropriately measure the pressure of the high-pressure hydrogen gas without providing a plurality of pressure sensors. This measurement result may be displayed on a display unit such as a panel indicating the state of the fuel cell system, or may be notified to a user or an operator by a notification unit such as a buzzer. In this case, although not shown, such a display unit and a notification unit may be connected to the pressure calculation unit 33.

<第2実施形態>
次に、図2を参照して、第2実施形態に係る圧力測定装置4について相違点を中心に説明する。第1実施形態との相違点は、圧力容器1のライナ11の内壁に吸音材41を設けたことである。
Second Embodiment
Next, with reference to FIG. 2, the pressure measuring device 4 according to the second embodiment will be described focusing on the differences. The difference from the first embodiment is that a sound absorbing material 41 is provided on the inner wall of the liner 11 of the pressure vessel 1.

吸音材41は、送波器21から放射される超音波の音響エネルギーを吸収するものである。吸音材41は、公知の材料を適用することができ、例えば、グラスウールやロックウールなどの多孔質型吸音材や、膜の振動により音を減衰させる膜型吸音材で構成することができる。図2に示す吸音材41は、容器本体2の胴部51の内壁に設けられているが、容器本体2の両端となる端壁部52の内壁にも設けられてもよい。   The sound absorbing material 41 absorbs acoustic energy of ultrasonic waves radiated from the transmitter 21. A known material can be applied to the sound absorbing material 41. For example, the sound absorbing material 41 can be composed of a porous sound absorbing material such as glass wool or rock wool, or a film type sound absorbing material that attenuates sound by vibration of the film. The sound absorbing material 41 shown in FIG. 2 is provided on the inner wall of the body portion 51 of the container body 2, but may also be provided on the inner walls of the end wall portions 52 that are both ends of the container body 2.

本実施形態が第1実施形態と比べて有用となる点は、送波器21から放射される超音波の乱反射を吸音材41で抑制することができることである。これにより、受波器22で受信する超音波のノイズが低減される。このため、圧力測定装置4は、最終的に貯留空間5内の水素ガスの圧力をより一層精度良く測定することができる。   The point in which this embodiment becomes useful compared with 1st Embodiment is that the irregular reflection of the ultrasonic wave radiated | emitted from the transmitter 21 can be suppressed with the sound-absorbing material 41. FIG. Thereby, the noise of the ultrasonic wave received by the receiver 22 is reduced. For this reason, the pressure measuring device 4 can finally measure the pressure of the hydrogen gas in the storage space 5 with higher accuracy.

<第3実施形態>
次に、図3を参照して、第3実施形態に係る圧力測定装置4について相違点を中心に説明する。第1実施形態との相違点は、圧力容器1の内部に一対の筒状部材61,62を設けたことである。
<Third Embodiment>
Next, with reference to FIG. 3, the pressure measuring device 4 according to the third embodiment will be described focusing on the differences. The difference from the first embodiment is that a pair of cylindrical members 61 and 62 are provided inside the pressure vessel 1.

一方の筒状部材61は、例えば、両端を開口した円筒部材であり、バルブアッセンブリ14の端部に取り付けられている。もう一方の筒状部材62は、例えば、両端を開口した円筒部材であり、栓15の端部に取り付けられている。一対の筒状部材61,62は、口金3の開口部の内径よりも小さい外径で形成されている。一対の筒状部材61,62は、例えばアルミニウムなどの金属により形成される。   One cylindrical member 61 is, for example, a cylindrical member having both ends opened, and is attached to the end of the valve assembly 14. The other cylindrical member 62 is, for example, a cylindrical member having both ends opened, and is attached to the end of the plug 15. The pair of cylindrical members 61 and 62 are formed with an outer diameter smaller than the inner diameter of the opening of the base 3. A pair of cylindrical members 61 and 62 are formed, for example with metals, such as aluminum.

一対の筒状部材61,62は、それぞれの軸線方向を合致させ且つそれぞれの開口端面を向き合わせた状態で、互いに所定の距離だけ離間して貯留空間5内に位置している。また、一対の筒状部材61,62は、送波器21から受波器22に至る超音波の伝播する経路を覆うように位置している。すなわち、各筒状部材61,62の内部には、超音波の伝播する直線的な経路が画定されている。   The pair of cylindrical members 61 and 62 are positioned in the storage space 5 while being separated from each other by a predetermined distance in a state in which the respective axial directions coincide with each other and the respective opening end faces face each other. In addition, the pair of cylindrical members 61 and 62 are positioned so as to cover a path through which ultrasonic waves propagate from the transmitter 21 to the receiver 22. That is, a linear path through which the ultrasonic wave propagates is defined inside each of the cylindrical members 61 and 62.

本実施形態が第1実施形態と比べて有用となる点は、超音波の発散を一対の筒状部材61,62で抑制することができることである。これにより、受波器22で受信する超音波のノイズが低減される。このため、圧力測定装置4は、最終的に貯留空間5内の水素ガスの圧力をより一層精度良く測定することができる。   The point in which this embodiment becomes useful compared with 1st Embodiment is that the divergence of an ultrasonic wave can be suppressed with a pair of cylindrical members 61 and 62. FIG. Thereby, the noise of the ultrasonic wave received by the receiver 22 is reduced. For this reason, the pressure measuring device 4 can finally measure the pressure of the hydrogen gas in the storage space 5 with higher accuracy.

なお、一対の筒状部材61,62を離間させて、各筒状部材61,62の内部を貯留空間5に連通させたが、筒状の部材の構成はこれに限るものではない。例えば、筒状部材(61,62)を単一の部材で構成し、筒状部材(61,62)の軸方向法の長さを、送波器21から受波器22に至る超音波の伝播する経路に対応させてもよい。この場合には、筒状部材(61,62)の例えば周面などに、貯留空間5と連通させるための穴、溝またはスリットなどの連通部を設ければよい。   In addition, although a pair of cylindrical member 61,62 was spaced apart and the inside of each cylindrical member 61,62 was connected to the storage space 5, the structure of a cylindrical member is not restricted to this. For example, the cylindrical members (61, 62) are formed of a single member, and the length of the cylindrical member (61, 62) in the axial direction is set to the ultrasonic wave from the transmitter 21 to the receiver 22. You may make it respond | correspond to the path | route to propagate. In this case, a communicating portion such as a hole, a groove or a slit for communicating with the storage space 5 may be provided on, for example, the peripheral surface of the cylindrical member (61, 62).

また、各筒状部材61,62の内壁面に、第2実施形態で説明した吸音材41を設けてもよい。こうすることで、各筒状部材61,62内を伝播する超音波の乱反射を吸音材41で抑制することができ、水素ガスの圧力の測定精度をより一層高めることができる。   Further, the sound absorbing material 41 described in the second embodiment may be provided on the inner wall surface of each of the cylindrical members 61 and 62. By doing so, irregular reflection of ultrasonic waves propagating through the respective cylindrical members 61 and 62 can be suppressed by the sound absorbing material 41, and the measurement accuracy of the pressure of hydrogen gas can be further enhanced.

<第4実施形態>
次に、図4を参照して、第4実施形態に係る圧力測定装置4について相違点を中心に説明する。第1実施形態との相違点は、受波器22を送波器21と同じ側に設けたことと、送波器21および受波器22に対向する位置に反射材71を設けたことである。
<Fourth embodiment>
Next, with reference to FIG. 4, the pressure measuring device 4 according to the fourth embodiment will be described focusing on the differences. The difference from the first embodiment is that the wave receiver 22 is provided on the same side as the wave transmitter 21 and that the reflecting material 71 is provided at a position facing the wave transmitter 21 and the wave receiver 22. is there.

送波器21および受波器22は、例えば、バルブアッセンブリ14に組み込まれている。一方、反射材71は、例えば、栓15の貯留空間5内に面する端部に取り付けられている。反射材71は、板状または膜状に形成することができる。反射材71は、水素ガスの音響インピーダンスZ0と異なる音響インピーダンスを有する材料で構成すればよい。反射材71は、送波器21から送波された超音波を受波器22に向けて反射する。 For example, the transmitter 21 and the receiver 22 are incorporated in the valve assembly 14. On the other hand, the reflecting material 71 is attached to, for example, an end portion facing the storage space 5 of the stopper 15. The reflective material 71 can be formed in a plate shape or a film shape. The reflective material 71 may be made of a material having an acoustic impedance different from the acoustic impedance Z 0 of hydrogen gas. The reflector 71 reflects the ultrasonic wave transmitted from the transmitter 21 toward the receiver 22.

本実施形態が第1実施形態と比べて有用となる点は、送波器21および受波器22を集約配置することができるため、これらを送受波器として簡略化した構成とすることができる。また、超音波を反射材71で反射させるようにしているため、超音波の伝播する経路が第1実施形態に比べて2倍となる点、有用となる。これにより、超音波の経路を長く確保することができ、水素ガスの音響インピーダンスZ0の導出精度を高めることが可能となる。 The point that this embodiment becomes useful compared with the first embodiment is that the transmitter 21 and the receiver 22 can be centrally arranged, so that these can be simplified as a transmitter / receiver. . Further, since the ultrasonic wave is reflected by the reflecting material 71, it is useful in that the path through which the ultrasonic wave propagates is twice that of the first embodiment. As a result, a long ultrasonic path can be secured, and the accuracy of deriving the acoustic impedance Z 0 of hydrogen gas can be improved.

さらに、栓15を設けない場合、すなわち容器本体2の一方の端壁部52については閉塞端で構成し、そこに口金3を設けない場合には、端壁部52の内面に反射材71を取り付けることができる。このような場合には、容器本体2の製造プロセスを簡略化することができる上、部品点数を減らすことができる。なお、本実施形態においても、図2に示す吸音材41を容器本体2の内壁に設けてもよい。また、図3に示す一対の筒状部材61,62を貯留空間5内に設けてもよい。   Further, when the stopper 15 is not provided, that is, when one end wall portion 52 of the container body 2 is configured as a closed end, and when the base 3 is not provided there, the reflective material 71 is provided on the inner surface of the end wall portion 52. Can be attached. In such a case, the manufacturing process of the container body 2 can be simplified and the number of parts can be reduced. Also in this embodiment, the sound absorbing material 41 shown in FIG. 2 may be provided on the inner wall of the container body 2. A pair of cylindrical members 61 and 62 shown in FIG. 3 may be provided in the storage space 5.

<第5実施形態>
次に、図5を参照して、第5実施形態に係る圧力測定装置4について相違点を中心に説明する。第2実施形態との相違点は、送波器21および受波器22の近傍に、超音波を反射する誘導反射部81および誘導反射部82を設けたことである。
<Fifth Embodiment>
Next, with reference to FIG. 5, the pressure measuring device 4 according to the fifth embodiment will be described focusing on the differences. The difference from the second embodiment is that a guide reflection unit 81 and a guide reflection unit 82 that reflect ultrasonic waves are provided in the vicinity of the transmitter 21 and the receiver 22.

送波器21側の誘導反射部81は、送波器21と容器本体2の端壁部52との間に位置しており、送波器21を焦点とするパラボラ形状を具備している。誘導反射部81は、板状または膜状に形成することができる。誘導反射部81の材料は、水素ガスの音響インピーダンスZ0と異なる音響インピーダンスを有する材料であればよく、例えばアルミニウムなどの金属であればよい。誘導反射部81は、送波器21から発信された音波を、受信器側の誘導反射部82に向けて反射する。 The guided reflection portion 81 on the side of the transmitter 21 is located between the transmitter 21 and the end wall portion 52 of the container body 2 and has a parabolic shape with the transmitter 21 as a focal point. The guide reflection portion 81 can be formed in a plate shape or a film shape. Material guide reflection portion 81 may be a material having a different acoustic impedance acoustic impedance Z 0 of the hydrogen gas may be a metal such as aluminum. The guide reflection unit 81 reflects the sound wave transmitted from the transmitter 21 toward the guide reflection unit 82 on the receiver side.

受波器22側の誘導反射部82は、受波器22と容器本体2の端壁部52との間に位置しており、受波器22を焦点とするパラボラ形状を具備している。誘導反射部82は、板状または膜状に形成することができる。誘導反射部82の材料は、水素ガスの音響インピーダンスZ0と異なる音響インピーダンスを有する材料であればよく、例えば、送波器21側の誘導反射部81と同一の材料で構成すればよい。誘導反射部82は、送波器21から発信された音波を反射して、受波器22に誘導する。 The guided reflection part 82 on the receiver 22 side is located between the receiver 22 and the end wall 52 of the container body 2 and has a parabolic shape with the receiver 22 as a focal point. The guide reflection portion 82 can be formed in a plate shape or a film shape. The material of the guide reflection part 82 may be a material having an acoustic impedance different from the acoustic impedance Z 0 of hydrogen gas. For example, the guide reflection part 82 may be made of the same material as the guide reflection part 81 on the transmitter 21 side. The guide reflection unit 82 reflects the sound wave transmitted from the transmitter 21 and guides it to the receiver 22.

本実施形態によれば、送波器21側に設けた誘導反射部81により、超音波の指向性が高まる。このため、超音波の乱反射を抑制することができ、受波器22でのノイズを低減することができる。また、受波器22側に設けた誘導反射部82により、超音波が受波器22に集束させられる。このため、受波器22での音圧レベルが上げることができ、シグナルを増加することができる。したがって、本実施形態の構成によれば、第2実施形態と比べて、超音波の乱反射によるノイズを抑制し、水素ガスの圧力をより精度良く測定することができる。   According to the present embodiment, the directivity of ultrasonic waves is enhanced by the guide reflection unit 81 provided on the transmitter 21 side. For this reason, the irregular reflection of an ultrasonic wave can be suppressed and the noise in the receiver 22 can be reduced. Further, the ultrasonic wave is focused on the receiver 22 by the guide reflection portion 82 provided on the receiver 22 side. For this reason, the sound pressure level at the receiver 22 can be increased, and the signal can be increased. Therefore, according to the configuration of the present embodiment, it is possible to suppress noise due to irregular reflection of ultrasonic waves and measure the pressure of hydrogen gas more accurately than in the second embodiment.

なお、二つの誘導反射部81,82を設けたが、どちらか一方の誘導反射部のみの構成であってもよい。また、容器本体2の端壁部52の内壁をパラボラ形状にすることで、誘導反射部(81,82)を設けるようにしてもよい。こうすることで、板状または膜状の誘導反射部(81,82)を容器本体2内に別途設けなくて済む。なお、容器本体2の内壁に設ける吸音材41の位置は、二つの誘導反射部81,82の間の容器本体2の胴部51の内壁であればよいが、この位置に限定されるものではない。   In addition, although the two induction | reflection reflection parts 81 and 82 were provided, the structure of only one of the induction reflection parts may be sufficient. Moreover, you may make it provide a guide reflection part (81, 82) by making the inner wall of the end wall part 52 of the container main body 2 into a parabola shape. By doing so, it is not necessary to separately provide plate-like or film-like guided reflection portions (81, 82) in the container body 2. The position of the sound absorbing material 41 provided on the inner wall of the container body 2 may be the inner wall of the body 51 of the container body 2 between the two guide reflection parts 81 and 82, but is not limited to this position. Absent.

次に、図6を参照して、送波器21および誘導反射部81を圧力容器1内に設置する工程について示す簡略図である。送波器21および誘導反射部81は、バルブアッセンブリ14に予め組みつけられている。送波器21は、バルブアッセンブリ14の先端側に位置している。誘導反射部81は、バルブアッセンブリ14に側部に対し、折畳み可能に且つ展開可能に取り付けられている。   Next, referring to FIG. 6, a simplified diagram illustrating a process of installing the transmitter 21 and the guide reflection unit 81 in the pressure vessel 1. The transmitter 21 and the guide reflector 81 are assembled in advance in the valve assembly 14. The transmitter 21 is located on the distal end side of the valve assembly 14. The guide reflection portion 81 is attached to the valve assembly 14 so as to be foldable and unfoldable with respect to the side portion.

送波器21および誘導反射部81を圧力容器1内に設置する場合には、図6(a)に示すように、誘導反射部81をバルブアッセンブリ14の側部に対して折り畳んだ状態(閉じた状態)で、バルブアッセンブリ14を口金3にねじ込み接続する。ねじ込み接続の完了後に、図6(b)に示すように、誘導反射部81を展開した状態(開いた状態)とする。この展開操作は、図示省略した展開解除機構にオペレータが力を印加することで行うことができ、これにより誘導反射部81の主要部分がバルブアッセンブリ14の側部から離間するようになっている。   When the transmitter 21 and the guide reflector 81 are installed in the pressure vessel 1, the guide reflector 81 is folded (closed) with respect to the side of the valve assembly 14, as shown in FIG. In this state, the valve assembly 14 is screwed into the base 3 and connected. After the completion of the screw connection, as shown in FIG. 6B, the guide reflection portion 81 is in a developed state (open state). This unfolding operation can be performed by an operator applying a force to a unfolding unillustrated mechanism, whereby the main part of the guide reflection portion 81 is separated from the side of the valve assembly 14.

なお、受波器22および誘導反射部82を圧力容器1内に設置する場合についても、受波器22および誘導反射部82を栓15に予め組みつけておくことで、上記同様に行うことができる。   In addition, also when installing the wave receiver 22 and the guide reflection part 82 in the pressure vessel 1, it can carry out similarly to the above by assembling the wave receiver 22 and the guide reflection part 82 to the stopper 15 beforehand. it can.

また、図5および図6に示す設置方法に代えて、容器本体2のライナ11と誘導反射部81とを一体成形するようにしてもよい。例えば、容器本体2のライナ11自体が、予め分割して成形された一対のライナ割体を互いに接合することで構成される場合、ライナ割体を射出成形する際に誘導反射部81を一体に設けるようにする。   Further, instead of the installation method shown in FIGS. 5 and 6, the liner 11 and the guide reflection portion 81 of the container body 2 may be integrally formed. For example, when the liner 11 itself of the container body 2 is configured by joining together a pair of liner segments that have been divided and molded in advance, the guide reflector 81 is integrally formed when the liner segment is injection molded. Make it.

具体的には、中子の外側に誘導反射部81を設けた後、この中子を外型の中に投入し、外型内にライナ割体用の溶融樹脂を射出して、ライナ割体および誘導反射部81を一体成形する。この場合に、吸音材41をライナ割体の内壁に設ける場合には、吸音材41も中子の外側に設けておくとよい。また、口金3もライナ割体にインサート成形するようにしてもよい。そして、この射出成形を二つのライナ割体および誘導反射部81について行い、その後、ライナ割体の端部同士を接合する。最終的にライナ11の外表面に補強層12をFW法により設けることで、圧力容器1が製造される。   Specifically, after providing the guide reflection portion 81 on the outside of the core, the core is put into the outer mold, and the molten resin for the liner split is injected into the outer mold. And the guide reflection part 81 is integrally molded. In this case, when the sound absorbing material 41 is provided on the inner wall of the liner split body, the sound absorbing material 41 is also preferably provided outside the core. The base 3 may also be insert-molded into the liner split. And this injection molding is performed about the two liner divisions and the guidance reflection part 81, and the edge parts of a liner division are joined after that. Finally, the pressure vessel 1 is manufactured by providing the reinforcing layer 12 on the outer surface of the liner 11 by the FW method.

<第6実施形態>
次に、図7を参照して、第6実施形態に係る圧力測定装置4について相違点を中心に説明する。第1実施形態との相違点は、温度センサ91を設けたことと、温度センサ91による検出結果を水素ガスの圧力を算出する際に用いて、温度補償したことである。
<Sixth Embodiment>
Next, with reference to FIG. 7, the pressure measuring device 4 according to the sixth embodiment will be described focusing on the differences. The difference from the first embodiment is that the temperature sensor 91 is provided and that the detection result obtained by the temperature sensor 91 is used when calculating the pressure of the hydrogen gas to compensate for the temperature.

温度センサ91は、貯留空間5内の水素ガスの温度を検出するものであり、例えばバルブアッセンブリ14に組み込まれている。温度センサ91の検出結果は、制御装置23の圧力算出部33に入力される。   The temperature sensor 91 detects the temperature of the hydrogen gas in the storage space 5 and is incorporated in the valve assembly 14, for example. The detection result of the temperature sensor 91 is input to the pressure calculation unit 33 of the control device 23.

上記式(1)のように、水素ガスの音響インピーダンスZ0は、ρCで表される。ここで、水素ガスの音速Cは、公知の如く、水素ガスの温度の関数で定義されるものである。したがって、上記式(1)から密度ρを算出する際には、貯留空間5内の水素ガスの温度に基づいた音速Cの値を用いることが好ましい。 As in the above formula (1), the acoustic impedance Z 0 of hydrogen gas is represented by ρC. Here, the sound velocity C of hydrogen gas is defined as a function of the temperature of hydrogen gas, as is well known. Therefore, when calculating the density ρ from the above equation (1), it is preferable to use the value of the sound velocity C based on the temperature of the hydrogen gas in the storage space 5.

そこで本実施形態の圧力算出部33は、音響インピーダンス計算部32の計算結果である音響インピーダンスZ0から密度ρを算出する際に、音速Cの値として、温度センサ91の検出結果から導き出される値を用いるようにしている。これにより、密度ρが温度補償されることになる。したがって、本実施形態によれば、密度ρから水素ガスの圧力をより一層適切に算出することができるようになる。 Therefore, when calculating the density ρ from the acoustic impedance Z 0 that is the calculation result of the acoustic impedance calculation unit 32, the pressure calculation unit 33 of the present embodiment is a value derived from the detection result of the temperature sensor 91 as the value of the sound velocity C. Is used. As a result, the density ρ is temperature compensated. Therefore, according to this embodiment, the pressure of hydrogen gas can be calculated more appropriately from the density ρ.

上記した本発明の圧力測定装置4を備えた圧力容器1は、燃料電池システムを搭載した車両などに用いるのに好適である。また、車両以外の航空機や船舶など、圧力容器1に貯留された流体を動力源として用いる輸送機関にも、本発明の圧力容器1を好適に適用することができる。   The above-described pressure vessel 1 provided with the pressure measuring device 4 of the present invention is suitable for use in a vehicle equipped with a fuel cell system. Moreover, the pressure vessel 1 of the present invention can be suitably applied to a transportation system that uses a fluid stored in the pressure vessel 1 as a power source, such as an aircraft or a ship other than a vehicle.

第1実施形態に係る圧力容器の圧力測定装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the pressure measuring device of the pressure vessel which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る圧力容器の圧力測定装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the pressure measuring device of the pressure vessel which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る圧力容器の圧力測定装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the pressure measuring device of the pressure vessel which concerns on 3rd Embodiment. 第4実施形態に係る圧力容器の圧力測定装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the pressure measuring device of the pressure vessel which concerns on 4th Embodiment. 第5実施形態に係る圧力容器の圧力測定装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the pressure measuring device of the pressure vessel which concerns on 5th Embodiment. 第5実施形態に係る圧力測定装置の送受波器を設置する工程を簡略化して説明する図である。It is a figure which simplifies and demonstrates the process of installing the transducer of the pressure measuring device which concerns on 5th Embodiment. 第6実施形態に係る圧力容器の圧力測定装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the pressure measuring device of the pressure vessel which concerns on 6th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 圧力容器、4 圧力測定装置、21 送波器、22 受波器、23 制御装置、
32 音響インピーダンス計算部、33 圧力算出部、41 吸音材、61 筒状部材、62 筒状部材、81 誘導反射部、82 誘導反射部、91 温度センサ
1 pressure vessel, 4 pressure measuring device, 21 transmitter, 22 receiver, 23 control device,
32 acoustic impedance calculation unit, 33 pressure calculation unit, 41 sound absorbing material, 61 cylindrical member, 62 cylindrical member, 81 induction reflection unit, 82 induction reflection unit, 91 temperature sensor

Claims (8)

圧力容器内に貯留された流体の圧力を測定する圧力容器の圧力測定装置であって、
前記圧力容器内に音波を伝播させて、前記流体の音響インピーダンスを導出する導出手段と、
前記導出手段により導出された音響インピーダンスから、前記流体の圧力を算出する算出手段と、
を備えた圧力容器の圧力測定装置。
A pressure vessel pressure measuring device for measuring the pressure of a fluid stored in a pressure vessel,
Derivation means for deriving the acoustic impedance of the fluid by propagating sound waves in the pressure vessel;
Calculation means for calculating the pressure of the fluid from the acoustic impedance derived by the derivation means;
A pressure vessel pressure measuring device comprising:
前記導出手段は、
前記圧力容器内に音波を発信する送波器と、
前記送波器から発信された音波を受信する受波器と、
前記受波器の受信結果に基づいて、前記流体の音響インピーダンスを計算する計算手段と、を備え、
前記送波器および前記受波器の少なくとも一方は、前記圧力容器内であって当該圧力容器の長手方向の端部に設けられている請求項1に記載の圧力容器の圧力測定装置。
The derivation means includes
A transmitter for transmitting sound waves into the pressure vessel;
A receiver for receiving a sound wave transmitted from the transmitter;
Calculating means for calculating an acoustic impedance of the fluid based on a reception result of the receiver; and
The pressure measurement device for a pressure vessel according to claim 1, wherein at least one of the transmitter and the wave receiver is provided in an end portion of the pressure vessel in a longitudinal direction within the pressure vessel.
前記送波器および前記受波器は、前記圧力容器内であって当該圧力容器の長手方向の一方の端部に設けられている請求項2に記載の圧力容器の圧力測定装置。   The pressure measuring device for a pressure vessel according to claim 2, wherein the wave transmitter and the wave receiving device are provided in one end portion in the longitudinal direction of the pressure vessel in the pressure vessel. 前記圧力容器の内側に設けられ、前記送波器から発信された音波を反射させて前記受波器に誘導する誘導反射部を更に備え、
前記誘導反射部は、前記送波器および前記受波器の少なくとも一方を焦点とするパラボラ形状を有する請求項2または3に記載の圧力容器の圧力測定装置。
A guide reflection unit provided inside the pressure vessel and configured to reflect a sound wave transmitted from the transmitter to guide the receiver;
4. The pressure measurement device for a pressure vessel according to claim 2, wherein the guide reflection section has a parabolic shape with at least one of the transmitter and the receiver as a focal point. 5.
前記誘導反射部の前記パラボラ形状は、前記圧力容器の内壁により構成されている請求項4に記載の圧力容器の圧力測定装置。   The pressure vessel pressure measuring device according to claim 4, wherein the parabolic shape of the induction reflecting portion is configured by an inner wall of the pressure vessel. 前記圧力容器の内部に設けられ、前記送波器から前記受波器に至る音波の伝播する経路を覆う略筒状の部材を更に備えている請求項2ないし5のいずれか一項に記載の圧力容器の圧力測定装置。   6. The device according to claim 2, further comprising a substantially cylindrical member that is provided inside the pressure vessel and covers a path of propagation of sound waves from the transmitter to the receiver. Pressure vessel pressure measuring device. 前記略筒状の部材の内壁には、吸音材が設けられている請求項6に記載の圧力容器の圧力測定装置。   The pressure measuring device for a pressure vessel according to claim 6, wherein a sound absorbing material is provided on an inner wall of the substantially cylindrical member. 前記流体の温度を検出する温度センサを更に備え、
前記算出手段は、前記温度センサにより検出された温度から計算される音速と、前記導出手段により導出された音響インピーダンスとに基づいて、前記流体の密度を算出し、この算出された密度から前記流体の圧力を算出する請求項1ないし7のいずれか一項に記載の圧力容器の圧力測定装置。
A temperature sensor for detecting the temperature of the fluid;
The calculation means calculates the density of the fluid based on the sound velocity calculated from the temperature detected by the temperature sensor and the acoustic impedance derived by the derivation means, and the fluid is calculated from the calculated density. The pressure measuring device for a pressure vessel according to any one of claims 1 to 7, wherein the pressure is calculated.
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