JP2008128841A - 超音波流量計 - Google Patents

Abstract

【課題】従来より計測性能が安定した超音波流量計の提供を目的とする。
【解決手段】本実施形態の超音波流量計１０によれば、樹脂製筒形ホルダー３３が、金属パイプ３２の外周面を覆った筒形形状になっているので、その樹脂製筒形ホルダー３３の形状をその中心軸回りに略均な一構造にすることができ、成形時のヒケによる変形が抑えられる。そして、その樹脂製筒形ホルダー３３の端部にセンサ保持アーム５０が一体成形されているので、超音波センサ４０，４０同士の間の距離や、超音波センサ４０と計測管３１の端部開口との間の距離のばらつきが抑えられる。これにより、従来より計測性能が安定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、計測管の両端部に１対の超音波センサを対向配置して備えた超音波流量計に関する。

図８に示した従来の超音波流量計は、メーターケース（図示せず）の内部に固定される樹脂製ホルダー１に、計測管２と１対の超音波センサ３，３とを組み付けた構造になっていた。その計測管２は、金属パイプ２ａの両端部に流体を案内するための樹脂製ガイドパイプ４，４を装着してなる。また、樹脂製ホルダー１は、ベースプレート１ａの両端部にセンサ支持突部１ｂ，１ｂを突出形成しかつ、ベースプレート１ａの両端寄り位置に計測管支持突部１ｃ，１ｃを突出形成して備えていた。そして、センサ支持突部１ｂ，１ｂにそれぞれ超音波センサ３を固定すると共に、計測管支持突部１ｃ，１ｃにて計測管２の両端部を支持して、これにより両超音波センサ３，３が、計測管２の内部空間を通して互いに対向した状態に保持されていた。

ところが、上述した従来の超音波流量計では、樹脂製ホルダー１のベースプレート１ａの表裏の一方の面にセンサ支持突部１ｂ及び計測管支持突部１ｃ等を一体成形した構成になっていたので、樹脂製ホルダー１を成形する際のヒケにより、ベースプレート１ａが反ったり、センサ支持突部１ｂ及び計測管支持突部１ｃがベースプレート１ａに対して傾く変形が生じていた。このため、超音波センサ３，３同士の間の距離Ｌ２や、超音波センサ３と測管２の開口との間の距離Ｌ１等がばらつき、計測性能が安定しなかった。なお、本発明に関係する先行技術文献は、見つけることができなかった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、従来より計測性能が安定した超音波流量計の提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る超音波流量計は、メーターケースと、メーターケース内に収容され、内側に流体が流される計測管と、その計測管の両端部の開口に対して離して配置され、計測管の内側領域を挟んで互いに対向した１対の超音波センサとを備えた超音波流量計において、計測管は、金属パイプの外周面を樹脂製筒形ホルダーで覆ってなり、樹脂製筒形ホルダーの端部に一体形成されて、計測管の軸方向に沿って延びかつ先端に超音波センサを保持したセンサ保持部を備えたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載の超音波流量計において、センサ保持部を、樹脂製筒形ホルダーの端部から片持ち梁状に延びた複数のセンサ保持アームで構成したところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の超音波流量計において、樹脂製筒形ホルダーは、複数のホルダー構成体に縦割り分割可能に構成され、センサ保持部は、複数のホルダー構成体にそれぞれ設けられて、互いに超音波センサを協働して保持するように構成されたところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項３に記載の超音波流量計において、複数のホルダー構成体を同一形状の成形品としたところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の超音波流量計において、樹脂製筒形ホルダーには、金属パイプの両端部に連絡されて金属パイプの延長線上に延び、内径が先端に向かって拡開した口元パイプ部が備えられたところに特徴を有する。

請求項６の発明は、請求項５に記載の超音波流量計において、樹脂製筒形ホルダーのうち、口元パイプ部の開口縁を丸みを帯びた曲面で構成すると共に、その口元パイプ部の内面を開口縁に連続させかつ金属パイプの内面と面一としたところに特徴を有する。

請求項７の発明は、請求項１乃至４に記載の超音波流量計において、樹脂製筒形ホルダーには、金属パイプの両端部に連絡されて金属パイプの延長線上に延び、内径が金属パイプの内径と同径の口元パイプ部が備えられ、その口元パイプ部の内面を金属パイプの内面と面一としたところに特徴を有する。

請求項８の発明は、請求項１乃至７の何れかに記載の超音波流量計において、樹脂製筒形ホルダーのうち金属パイプが嵌合した部分の内面と口元パイプ部の内面との間の段差部に、金属パイプの端部を突き当てたところに特徴を有する。

請求項９の発明は、請求項１乃至８の何れかに記載の超音波流量計において、メーターケースには、計測管を収容した計測管収容部屋と、計測管収容部屋の一端側に連絡された流体流入路と、計測管収容部屋の他端側に連絡された流体流出路とが備えられ、計測管には、金属パイプの外面と計測管収容部屋の内面との間に嵌合して計測管収容部屋を流体流入路側と流体流出路側とに区画する中間壁が設けられ、樹脂製筒形ホルダーを、中間壁の両側に対をなして設けて中間壁にそれぞれ固定したところに特徴を有する。

請求項１０の発明は、請求項９に記載の超音波流量計において、中間壁の外側面と計測管収容部屋の内面との間にはシール部材が備えられたところに特徴を有する。

請求項１１の発明は、請求項９又は１０に記載の超音波流量計において、メーターケースは、計測管収容部屋の少なくとも一端部でケース本体とケース蓋体とに分割され、その分割面を開放して計測管収容部屋内に計測管を挿入組み付け可能としたところに特徴を有する。

請求項１２の発明は、請求項９乃至１１の何れかに記載の超音波流量計において、流体流入路と流体流出路は、ケース本体に形成されて計測管収容部屋と直交しかつ、計測管収容部屋内で計測管の側面に向かって開放したところに特徴を有する。

請求項１３の発明は、請求項１乃至１２の何れかに記載の超音波流量計において、金属パイプは、引抜加工又は押出加工により形成されたところに特徴を有する。

［請求項１及び２の発明］
請求項１の超音波流量計では、樹脂製筒形ホルダーが、金属パイプの外周面を覆った筒形形状になっているので、その樹脂製筒形ホルダーの形状をその中心軸回りに略均一な構造にすることができ、成形時のヒケによる変形が抑えられる。そして、その樹脂製筒形ホルダーの端部にセンサ保持部が一体成形されているので、超音波センサ同士の間の距離や、超音波センサと計測管の端部開口との間の距離のばらつきが抑えられる。また、センサ保持部は、樹脂製筒形ホルダーの端部から計測管の軸方向に沿って延びているので、仮にセンサ保持部自体がヒケにより傾いたとしても、超音波センサ同士の間の距離や、超音波センサと計測管の端部開口との間の距離のばらつきへの影響は少ない。これらにより、本発明の超音波流量計によれば、従来より計測性能が安定する。

ここで、センサ保持部は、請求項２の構成のように、樹脂製筒形ホルダーの端部から片持ち梁状に延びた複数のセンサ保持アームで構成してもよい。

［請求項３の発明］
請求項３の構成では、複数のホルダー構成体を合体して樹脂製筒形ホルダーを完成させたときに、複数のセンサ保持部が協働して１つの超音波センサを保持する。

［請求項４の発明］
請求項４の構成によれば、複数のホルダー構成体を同一形状の成形品としたので、成形金型の共通化が図られ、製造コストや部品管理上も好ましい。

［請求項５及び６の発明］
請求項５の構成によれば、樹脂製筒形ホルダーには、金属パイプの両端部に連絡されて金属パイプの延長線上に延び、内径が先端に向かって拡開した口元パイプ部が備えられているので、流体を金属パイプにスムーズに流入又は流出させることができる。また、請求項６の構成では、樹脂製筒形ホルダーのうち、口元パイプ部の開口縁を丸みを帯びた曲面で構成すると共に、その口元パイプ部の内面を開口縁に連続させかつ金属パイプの内面と面一としたことにより、流体の乱流発生を防ぐことができる。

［請求項７の発明］
請求項７の発明のように、樹脂製筒形ホルダーには、金属パイプの両端部に連絡されて金属パイプの延長線上に延び、内径が金属パイプの内径と同径の口元パイプ部が備えられ、その口元パイプ部の内面を金属パイプの内面と面一とした構成でもよい。

［請求項８の発明］
請求項８の構成によれば、樹脂製筒形ホルダーの内面に形成された段差部が金属パイプの端部に突き当たって軸方向で位置決めされるから、計測管の全長のばらつきを抑えることができる。

［請求項９及び１０の発明］
請求項９の構成によれば、流体は、流体流入路から計測管収容部屋に流入し、その全ての流体が計測管の内側を通過する。そして、計測管の内側を通過した流体は、再び計測管収容部屋を通って流体流出路からメーターケースの外部に排出される。また、中間壁が、金属パイプの外面と計測管収容部屋の内面との間に嵌合したことにより、メーターケース内における計測管のがたつきが防止される。さらに、中間壁の両側に備えた１対の樹脂製筒形ホルダーが、中間壁にそれぞれ固定されたことで、各樹脂製筒形ホルダーが金属パイプに抜け止めされる。ここで、請求項１０の発明のように、中間壁の外側面と計測管収容部屋の内面との間にシール部材を備えておけば、計測管の内部以外を経由した流体の流通を確実に防止することができる。

［請求項１１の発明］
請求項１１の構成によれば、計測管は、ケース本体の分割面に開放した計測管収容部屋の開口から挿入組み付けすることができる。

［請求項１２の発明］
請求項１２の構成によれば、計測管収容部屋に流れ込んだ流体は、計測管に流れ込む前に計測管の側面にぶつかるので、計測管における流体の流れの状態が、計測管収容部屋に流入したときの流れの状態に影響され難くなる。これにより、計測管内における流体の流れを安定化することができる。

［請求項１３の発明］
請求項１３の構成では、金属パイプは、引抜加工又は押出加工により形成されているので、内周面が滑らかになり、流体の流れが安定する。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。
図１における符号１０は、本発明の「超音波流量計」であって、例えば、流体としてのガス（具体的には、水素ガス）が流れるガス管の途中に取り付けられている。超音波流量計１０は、メーターケース２０の内部に計量アッシ３０を備えてなる。

まず、メーターケース２０について説明すると、メーターケース２０は両端有底の筒形構造をなし、その内部に計量アッシ３０を収容するための計量アッシ収容室２３（本発明の「計測管収容部屋」に相当する）が備えられている。メーターケース２０は、長手方向（図１の左右方向）の両端寄り位置でケース本体２１と１対のケース蓋体２２，２２とに分割可能となっている。ケース本体２１は、計量アッシ３０より全長が短い両端開放の筒状をなしており、両端部２１Ａ，２１Ａ側の内径が段付き状に大きくなっている。

ケース蓋体２２，２２は、一端有底の円筒構造をなし、その外周面から側方に向かってフランジ２２Ｆが張り出している。このフランジ２２Ｆにケース本体２１の端面が突き当てられている。また、ケース蓋体２２のうちケース本体２１の端部２１Ａ内側に嵌合した部分の外周面には、Ｏリング６３が嵌合され、このＯリング６３がケース本体２１の内面との間で押し潰されて密着している。そして、ケース蓋体２２，２２は、フランジ２２Ｆを貫通した複数のビス６４によってケース本体２１に固定されている。

メーターケース２０のうちケース本体２１の側面には、１対の接続管２４，２４が長手方向に並んで設けられている。詳細には、接続管２４，２４の基端側の外周面には雄螺旋部が形成されており、ケース本体２１の側面に貫通形成された螺旋孔に、その雄螺旋部が螺合している。接続管２４，２４のうち、一方の接続管２４の内部は、ガスを計量アッシ収容室２３に導入するためのガス流入路２４Ａ（本発明の「流体流入路」に相当する）となっており、他方の接続管２４の内部は計量アッシ収容室２３からガスを排出するためのガス流出路２４Ｂ（本発明の「流体流出路」に相当する）となっている。そして、両接続管２４，２４に図示しないガス管が接続されると、図１の矢印に示すように、計量アッシ３０に備えられた計測管３１内を、長手方向（軸方向）の一端側から他端側（図１における右側から左側）に向かってガスが流れる。

ここで、図１に示すように、ガス流入路２４Ａ及びガス流出路２４Ｂは、計量アッシ収容室２３と直交し、かつ計量アッシ収容室２３内の計量アッシ３０の側面に向かって開放している。これにより、ガス流入路２４Ａから計量アッシ収容室２３に流れ込んだガスは、計量アッシ３０の側面にぶつかるので、計量アッシ３０の計測管３１内におけるガスの流れの状態が、計量アッシ収容室２３に流入したときの流れの状態に影響され難くなる。また、計量アッシ３０の側面にぶつかってから計測管３１に流入するまでに、ガスは計量アッシ３０の側面に沿って流れるので、その間にガスの流れがより安定化する。以上が、メーターケース２０に関する説明である。

図１に示すように、計量アッシ３０は、計測管３１と１対の超音波センサ４０，４０とを一体に備えると共に、計測管３１の両端部の開口から離れた位置に、それら超音波センサ４０，４０を保持した構造になっている。計量アッシ３０は、ケース本体２１の両端部２１Ａ，２１Ａの開口から側方に突出して、その突出部分がケース蓋体２２，２２の内側に受容されている。

計量アッシ３０のうち、計測管３１は、メーターケース２０の長手方向における一端寄り位置から他端寄り位置まで延びており、内側が断面円形の流路３１Ａになっている。

計測管３１の長手方向（軸方向）の中間部には中間壁６０が備えられている。図５に示すように、中間壁６０は、計量アッシ収容室２３の断面形状に対応して扁平円板形状をなしており、中心部を計測管３１（詳細には、後述する金属パイプ３２）が貫通している。そして、中間壁６０の外周面が計量アッシ収容室２３の内面に嵌合している。

図１に示すように、中間壁６０は、計量アッシ収容室２３のガス流入路２４Ａとガス流出路２４Ｂとの間部分の内面に嵌合しており、計量アッシ収容室２３の内面と計量アッシ３０の外面との間の領域が、計測管３１の一方の開口とガス流入路２４Ａとに連通した流入部屋２５と、計測管３１の他方の開口とガス流出路２４Ｂとに連通した流出部屋２６とに隔絶されている。これにより、ガス流入路２４Ａから流入部屋２５に流入したガスが、全て計測管３１の内側を通過して流出部屋２６に流れ込むようになっている。ここで、中間壁６０の外周面にはＯリング溝６０Ｍ（図３参照）が形成されており、ここに嵌合されたＯリング６１（本発明の「シール部材」に相当する）が計量アッシ収容室２３の内面との間で押し潰されて密着している。また、中間壁６０の中心部を貫通した貫通孔の内面と計測管３１（金属パイプ３２）の外面との間にもＯリング６２が挟まれている。これらＯリング６１，６２により、計測管３１の流路３１Ａ以外におけるガスの流通が確実に防止される。

計測管３１は、金属パイプ３２の外側に１対の樹脂製筒形ホルダー３３，３３を嵌合して構成される。金属パイプ３２は、形状及び寸法のばらつきを抑えるために、押出加工引又は引抜加工した継ぎ目のないアルミニウム合金製のパイプ材で構成されている。また、金属パイプ３２は、外径、内径、肉厚、曲がり等の寸法が、例えば、「ＪＩＳ Ｈ４０８０：２００６」で規定された所定の許容差以下となっている。

一方、樹脂製筒形ホルダー３３，３３は、例えば、同一形状の樹脂成型品であって、金属パイプ３２のうち、中間壁６０を挟んだ両側に対をなして設けられている。樹脂製筒形ホルダー３３，３３は、金属パイプ３２の外周面を覆った円筒部３６を主要部として備え、その円筒部３６と後述するセンサ保持アーム５０，５０とを一体に備えた構造をなしている。これら樹脂製筒形ホルダー３３，３３は、図５に示すように、長手方向に平行に縦割り分割してなる２つのホルダー構成体３３Ａ，３３Ａを合体した構成となっている。

ホルダー構成体３３Ａ，３３Ａは、円筒部３６の外周面の互いに１８０度離れた位置から側方に張り出して計測管３１の長手方向に延びた側方張出壁３８，３８を、板厚方向で２等分する平面で樹脂製筒形ホルダー３３を二分割した構造をなしている。これらホルダー構成体３３Ａ，３３Ａは互いに同一形状をなしているので成形金型の共通化が図られ、製造コストや部品管理上も優れている。

図５に示すように、ホルダー構成体３３Ａのうち、側方張出壁３８を板厚方向で二分割した部分には、複数のビス孔３８Ａ，３８Ａが並んで貫通形成されている。そして、２つのホルダー構成体３３Ａ，３３Ａを合体させたときにその合体方向で連通したビス孔３８Ａ，３８Ａにそれぞれビス６６（タッピンネジ）を螺合することで、２つのホルダー構成体３３Ａ，３３Ａが合体状態に固定されて円筒部３６が形成され、１つの樹脂製筒形ホルダー３３が完成する。なお、詳細には、ホルダー構成体３３Ａ，３３Ａの合体方向で連通したビス孔３８Ａ，３８Ａは径が異なっており、小径な方のビス孔３８Ａにビス６６が螺合する。

ここで、図１に示すように、側方張出壁３８，３８の側面にはそれぞれ突部３８Ｔ，３８Ｔが形成されており、この突部３８Ｔ，３８Ｔが、計量アッシ収容室２３の内面段差部にビス止めされて内側に突出した突壁２３Ｔに突き当てられている。そして、これら突部３８Ｔと中間壁６０とで、メーターケース２０内における計量アッシ３０のがたつきが防止されている。

図２に示すように、樹脂製筒形ホルダー３３（円筒部３６）の基端部には、フランジ部３７が一体形成されている。このフランジ部３７が、前記中間壁６０の側面に宛てがわれ、フランジ部３７を貫通した複数のビス６５が中間壁６０の側面に締め付けられている。このようにして、２つの樹脂製筒形ホルダー３３，３３が中間壁６０を挟んだ両側に固定されている。

樹脂製筒形ホルダー３３の円筒部３６のうち、フランジ部３７とは反対側の先端部には延長管部３５（本発明の「口元パイプ部」に相当する）が形成されている。この延長管部３５は、金属パイプ３２と共に計測管３１の流路３１Ａを形成して計測管３１の流入口又は流出口を構成している。また、延長管部３５は、金属パイプ３２の端部から超音波センサ４０側に延び、その先端部が、所謂、ラッパ状に拡がっている。詳細には、延長管部３５の内径は、途中まで一定で、先端寄り部分が超音波センサ４０に近づくに従って拡径している。また、延長管部３５の先端側の開口縁３５Ａは丸みを帯びるように面取り（Ｒ面取り）されており、その開口縁３５Ａが延長管部３５の内面に連続している。このように、金属パイプ３２の両端部に延長管部３５，３５を連続させて、それら延長管部３５，３５を計測管３１の流入口及び流出口としたことにより、押出加工又は引抜加工した金属パイプ３２をそのまま計測管とした場合に比較して、計測管３１へのガスの流入又は流出がスムーズになる。

また、図３に示すように、樹脂製筒形ホルダー３３の円筒部３６のうち、上記延長管部３５寄り部分の内面には、段差部３４が形成されている。段差部３４の段差は、金属パイプ３２の肉厚と同一寸法となっており、この段差部３４に金属パイプ３２の端面が突き当たっている。即ち、金属パイプ３２の外側に嵌合固定された２つの樹脂製筒形ホルダー３３，３３の段差部３４，３４間に金属パイプ３２が挟まれて、長手方向への移動が禁止されている。そして、延長管部３５の内面と金属パイプ３２の内面とが連続しかつ面一となっているので、金属パイプ３２と延長管部３５との継ぎ目においてガスの流れが乱れることがなく、計測管３１内におけるガスの流れが安定する。

計量アッシ３０のうち、超音波センサ４０，４０は、計測管３１の両端部の開口（延長管部３５，３５の先端側開口）に対して所定の距離だけ離して対面しかつ、計測管３１の長手方向（流体の流れ方向、図１の左右方向）に平行な方向に並べて設けられている。超音波センサ４０，４０は、その前面に略ドーム状の送受信面４１を有し、送受信面４１とは反対側の後端部にフランジ４２が形成されている。そして、一方の超音波センサ４０から発信した超音波を他方の超音波センサ４０で受信する迄の時間（伝搬時間）と、他方の超音波センサ４０から発信した超音波を一方の超音波センサ４０で受信する迄の時間（伝搬時間）との差を求め、その差に基づいて計測管３１内を流れるガスの流速・流量が検出される。ここで、計測管３１の両端部の開口（延長管部３５，３５）を、上述の如く、所謂、ラッパ状としたことで、超音波センサ４０，４０から発信された超音波を効率よく計測管３１内に導入することができる。

ところで、上述の如く超音波センサ４０，４０を計測管３１の両端部の開口から所定の距離だけ離した位置に保持するために、各樹脂製筒形ホルダー３３，３３には、それぞれセンサ保持アーム５０，５０が一体形成されている。図２に示すように、センサ保持アーム５０，５０は、円筒部３６の周方向で互いに１８０度離れた位置に対をなして設けられている。

詳細には、センサ保持アーム５０，５０は、円筒部３６の側方に張り出した側方張出壁３８，３８の外寄り部分を、計測管３１（延長管部３５）の開口から離れるように長手方向に延長した構造をなしている（図４を参照）。図２に示すように、センサ保持アーム５０，５０は、その先端寄り部分が、超音波センサ４０の側面を覆う半円弧状のアーチ壁５１，５１によって互いに連結されており、センサ保持アーム５０，５０のうち、アーチ壁５１より先端側に突出した部分に、超音波センサ４０のフランジ４２と凹凸係合した溝部５０Ｍが形成されている（図４を参照）。

また、各アーチ壁５１，５１の途中部分には、それぞれ補助係止片５２，５２が一体形成されている。補助係止片５２は、センサ保持アーム５０，５０から９０度ずつ離れた中間位置に設けられており、アーチ壁５１から突出した先端部分に、超音波センサ４０のフランジ４２と凹凸係合した溝部５２Ｍが形成されている（図３を参照）。つまり、樹脂製筒形ホルダー３３に一体形成された２つのセンサ保持アーム５０，５０と２つの補助係止片５２，５２とが協働して１つの超音波センサ４０を四方から保持している。なお、センサ保持アーム５０，５０及び補助係止片５２，５２は、本発明の「センサ保持部」に相当する。

本実施形態の超音波流量計１０の構成の説明は以上である。次に、上記構成の超音波流量計１０の製造方法について説明する。

計量アッシ３０は、例えば、以下のようにして製造する。即ち、まず、樹脂製筒形ホルダー３３，３３にそれぞれ超音波センサ４０，４０を組み付ける。具体的には、一方のホルダー構成体３３Ａの分割面を上向きにして、そのホルダー構成体３３Ａに備えたセンサ保持アーム５０及び補助係止片５２に、超音波センサ４０を保持させる。次いで、他方のホルダー構成体３３Ａの分割面を一方のホルダー構成体３３Ａの分割面と重ねて、２つのホルダー構成体３３Ａ，３３Ａを合体させる。この状態で、側方張出壁３８，３８を貫通させたビス６６によってホルダー構成体３３Ａ，３３Ａが分解しないように結合する。これにより、樹脂製筒形ホルダー３３の先端に超音波センサ４０が保持される。なお、この時点でビス６６は、超音波センサ４０が樹脂製筒形ホルダー３３から外れない程度に緩く仮締めしておけばよい。

次に、予め中間壁６０を取り付けておいた金属パイプ３２を、樹脂製筒形ホルダー３３の円筒部３６の基端側開口から挿入する。そして、樹脂製筒形ホルダー３３のフランジ部３７を中間壁６０の側面に突き当てて、そのフランジ部３７を貫通したビス６５を中間壁６０に締め付ける。この状態で、仮締めしておいたビス６６をそれぞれ本締めすれば、金属パイプ３２の一端側の外周面を円筒部３６で覆った状態に樹脂製筒形ホルダー３３が固定される。金属パイプ３２の他端側にも、上述した手順で樹脂製筒形ホルダー３３を固定する。以上で計量アッシ３０が完成である。即ち、金属パイプ３２の外周面が樹脂製筒形ホルダー３３，３３で覆われかつ、両端から相反する方向に延長管部３５，３５が延設された計測管３１が完成し、その計測管３１の両端部（延長管部３５，３５）の開口から所定の距離だけ離れた位置に、１対の超音波センサ４０，４０が保持される。

次いで、完成した計量アッシ３０をメーターケース２０内に取り付ける。具体的には、一方の突壁２３Ｔをケース本体２１に挿入して内面段差部にビスで仮止めしておいてから、ケース本体２１の一端部２１Ａ（図１における左側の端部２１Ａ）の開口から計量アッシ収容室２３内に計量アッシ３０を挿入し、中間壁６０の外縁部が計量アッシ収容室２３の内面に形成された段差部２３Ａ（図１を参照）に突き当たるまで押し込む。すると、中間壁６０が、２つの接続管２４，２４の中間位置で計量アッシ収容室２３の内面に嵌合し、計量アッシ３０の両端部が、ケース本体２１の両端部２１Ａ，２１Ａの開口から突出する。この状態で他方の突壁２３Ｔをケース本体２１に挿入してビス止めする。

そして、ケース本体２１の両端部２１Ａ，２１Ａにケース蓋体２２，２２をビス６４で固定すると、計量アッシ３０の全体が計量アッシ収容室２３内に収容され、超音波流量計１０が完成する。

なお、計量アッシ３０をメーターケース２０内から取り出す場合には、ケース本体２１のうち、計量アッシ３０を挿入した方の端部２１Ａ（図１における左側の端部２１Ａ）に固定されたケース蓋体２２を取り外し、その開口から突出した計量アッシ３０の端部をつまんで引き抜けばよい。

このように本実施形態の超音波流量計１０では、樹脂製筒形ホルダー３３が、金属パイプ３２の外周面を覆った筒形形状になっているので、その樹脂製筒形ホルダー３３の形状をその中心軸回りに略均な一構造にすることができ、成形時のヒケによる変形が抑えられる。そして、その樹脂製筒形ホルダー３３の端部にセンサ保持アーム５０が一体成形されているので、超音波センサ４０，４０同士の間の距離や、超音波センサ４０と計測管３１の端部開口との間の距離のばらつきが抑えられる。また、センサ保持アーム５０は、樹脂製筒形ホルダー３３の端部から計測管３１の軸方向に沿って延びているので、仮にセンサ保持アーム５０自体がヒケにより傾いたとしても、超音波センサ４０，４０同士の間の距離や、超音波センサ４０と計測管３１の端部開口との間の距離のばらつきへの影響は少ない。これらにより、本実施形態の超音波流量計１０によれば、従来より計測性能が安定する。また、樹脂製筒形ホルダー３３は、樹脂製筒形ホルダー３３，３３を縦割りにした２つのホルダー構成体３３Ａ，３３Ａから構成されているので、延長管部３５の内面の加工が行い易くなる。
［他の実施形態］

本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）上記実施形態では、超音波流量計１０で計測する流体としてガスを例示していたが、液体でもよい。

（２）上記実施形態では、１つの超音波センサ４０を２つのセンサ保持アーム５０と２つの補助係止片５２とで協働して保持していたが、２つのセンサ保持アーム５０のみで保持してもよい。また、補助係止片５２の代わりに円筒部３６から延びたセンサ保持アーム５０を設けて、４つのセンサ保持アーム５０で保持するようにしてもよい。さらに、センサ保持アーム５０の数は５つ以上でもよい。

（３）上記実施形態では、樹脂製筒形ホルダー３３を２つのホルダー構成体３３Ａ，３３Ａから構成していたが、３つ以上の複数のホルダー構成体から構成してもよい。

（４）上記実施形態では、樹脂製筒形ホルダー３３のうち、延長管部３５の開口縁３５Ａを丸みを帯びるように面取り（Ｒ面取り）していたが、開口縁３５Ａは、円錐状のテーパー面であってもよい。

（５）上記実施形態では、まず、ホルダー構成体３３Ａ，３３Ａを合体して樹脂製筒形ホルダー３３を完成させ、その樹脂製筒形ホルダー３３に金属パイプ３２に挿入する製造方法を例示したが、以下のようにしてもよい。即ち、一方のホルダー構成体３３Ａを中間壁６０に固定してから、そのホルダー構成体３３Ａに超音波センサ４０を保持させ、そこに他方のホルダー構成体３３Ａを合体させて、ホルダー構成体３３Ａ，３３Ａ同士をビス６６で固定すると共に、他方のホルダー構成体３３Ａを中間壁６０に対してビス６５で固定するようにしてもよい。

（６）計量アッシ３０の両端部に備えたセンサ保持アーム５０を、ケース蓋体２２の底壁２２Ａの内面に突き当てて、計量アッシ３０をメーターケース２０内の軸方向で固定するようにしてもよい。

（７）計測管３１（金属パイプ３２及び延長管部３５）の断面は円形に限るものではなく楕円形や長円形でもよい。

（８）上記実施形態では、金属パイプ３２の中間壁６０を挟んだ両側に、それぞれ樹脂製筒形ホルダー３３，３３を備えていたが、以下のような構成としてもよい。即ち、金属パイプ３２の全体を覆う１つの樹脂製筒形ホルダーの長手方向の両端部に、互いに相反する方向に延びた延長管部３５，３５と、複数のセンサ保持アーム５０，５０とを一体形成し、さらに、この樹脂製筒形ホルダーを長手方向に平行に縦割り分割してなる２つのホルダー構成体を合体させて樹脂製筒形ホルダーとした構成でもよい。また、この樹脂製筒形ホルダーの長手方向の中間部分には、計量アッシ収容室２３の内面に嵌合する中間壁６０を一体形成してもよい。

（９）上記実施形態では、延長管部３５，３５の先端部がラッパ状に広がっていたが、図６に示すように、金属パイプ３２の内径と同一内径のストレート管（直管）構造でもよい。

（１０）上記実施形態では、樹脂製筒形ホルダー３３，３３に、金属パイプ３２の延長線上に延びた延長管部３５，３５を備えていたが、図７に示すように、延長管部３５，３５を備えずに、金属パイプ３２の両端部が、各樹脂製筒形ホルダー３３，３３の先端側から、超音波センサ４０，４０側に突き出た構造としてもよい。この場合、位置決めピン７０にて、金属パイプ３２を樹脂製筒形ホルダー３３，３３に対して位置決めすればよい。

本発明の一実施形態に係る超音波流量計の側断面図 超音波センサを除いた計量アッシの斜視図 計量アッシの断面図 計量アッシの側面図 計測アッシの分解斜視図 他の実施形態（９）に係る超音波流量計の側断面図 他の実施形態（１０）に係る超音波流量計の側断面図 従来の超音波流量計の側面図

符号の説明

１０ 超音波流量計
２０ メーターケース
２１ ケース本体
２２ ケース蓋体
２３ 計量アッシ収容室（計測管収容室）
２４Ａ ガス流入路（流体流入路）
２４Ｂ ガス流出路（流体流出路）
３１ 計測管
３２ 金属パイプ
３３ 樹脂製筒形ホルダー
３３Ａ，３３Ａ ホルダー構成体
３４ 段差部
３５ 延長管部（口元パイプ部）
３５Ａ 開口縁
３６ 円筒部
４０，４０ 超音波センサ
５０ センサ保持アーム（センサ保持部）
５２ 補助係止片（センサ保持部）
６０ 中間壁
６１ Ｏリング（シール部材）

Claims (13)

1. メーターケースと、前記メーターケース内に収容され、内側に流体が流される計測管と、その計測管の両端部の開口に対して離して配置され、前記計測管の内側領域を挟んで互いに対向した１対の超音波センサとを備えた超音波流量計において、
   前記計測管は、金属パイプの外周面を樹脂製筒形ホルダーで覆ってなり、
   前記樹脂製筒形ホルダーの端部に一体形成されて、前記計測管の軸方向に沿って延びかつ先端に前記超音波センサを保持したセンサ保持部を備えたことを特徴とする超音波流量計。
2. 前記センサ保持部を、前記樹脂製筒形ホルダーの端部から片持ち梁状に延びた複数のセンサ保持アームで構成したことを特徴とする請求項１に記載の超音波流量計。
3. 前記樹脂製筒形ホルダーは、複数のホルダー構成体に縦割り分割可能に構成され、
   前記センサ保持部は、前記複数のホルダー構成体にそれぞれ設けられて、互いに前記超音波センサを協働して保持するように構成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の超音波流量計。
4. 複数の前記ホルダー構成体を同一形状の成形品としたことを特徴とする請求項３に記載の超音波流量計。
5. 前記樹脂製筒形ホルダーには、前記金属パイプの両端部に連絡されて前記金属パイプの延長線上に延び、内径が先端に向かって拡開した口元パイプ部が備えられたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の超音波流量計。
6. 前記樹脂製筒形ホルダーのうち、前記口元パイプ部の開口縁を丸みを帯びた曲面で構成すると共に、その口元パイプ部の内面を前記開口縁に連続させかつ前記金属パイプの内面と面一としたことを特徴とする請求項５に記載の超音波流量計。
7. 前記樹脂製筒形ホルダーには、前記金属パイプの両端部に連絡されて前記金属パイプの延長線上に延び、内径が前記金属パイプの内径と同径の口元パイプ部が備えられ、その口元パイプ部の内面を前記金属パイプの内面と面一としたことを特徴とする請求項１乃至４に記載の超音波流量計。
8. 前記樹脂製筒形ホルダーのうち前記金属パイプが嵌合した部分の内面と前記口元パイプ部の内面との間の段差部に、前記金属パイプの端部を突き当てたことを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の超音波流量計。
9. 前記メーターケースには、前記計測管を収容した計測管収容部屋と、前記計測管収容部屋の一端側に連絡された流体流入路と、前記計測管収容部屋の他端側に連絡された流体流出路とが備えられ、
   前記計測管には、前記金属パイプの外面と前記計測管収容部屋の内面との間に嵌合して前記計測管収容部屋を前記流体流入路側と前記流体流出路側とに区画する中間壁が設けられ、
   前記樹脂製筒形ホルダーを、前記中間壁の両側に対をなして設けて前記中間壁にそれぞれ固定したことを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の超音波流量計。
10. 前記中間壁の外側面と前記計測管収容部屋の内面との間にはシール部材が備えられたことを特徴とする請求項９に記載の超音波流量計。
11. 前記メーターケースは、前記計測管収容部屋の少なくとも一端部でケース本体とケース蓋体とに分割され、その分割面を開放して前記計測管収容部屋内に前記計測管を挿入組み付け可能としたことを特徴とする請求項９又は１０に記載の超音波流量計。
12. 前記流体流入路と前記流体流出路は、前記ケース本体に形成されて前記計測管収容部屋と直交しかつ、前記計測管収容部屋内で前記計測管の側面に向かって開放したことを特徴とする請求項９乃至１１の何れかに記載の超音波流量計。
13. 前記金属パイプは、引抜加工又は押出加工により形成されたことを特徴とする請求項１乃至１２の何れかに記載の超音波流量計。