JP2011099692A - 超音波流量計 - Google Patents

Abstract

【課題】筐体ノイズを抑制することが可能な超音波流量計の提供を目的とする。
【解決手段】本発明の超音波流量計１０は、計測本体部３０が、一方の超音波センサ５０を含む第１の本体部構成体６１と、他方の超音波センサ５０を含む第２の本体部構成体６２とに分割され、これら第１と第２の本体部構成体６１，６２とが、それぞれアウタースリーブ１１に固定されて合体状態に保持されている。そして、第１と第２の本体部構成体６１，６２の合体面の間に、超音波伝達防止用のギャップＧ１が設けられたので、計測管３１の管壁を伝搬する筐体ノイズを抑制又は無くすことができる。これにより、筐体ノイズを原因とする計測精度の低下を防止することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、１対の超音波センサ間で超音波を送受波することで気体の流量又は流速を計測可能な超音波流量計に関する。

従来の超音波流量計として、計測管から斜め前方と斜め後方とに分岐した１対のセンサ保持部に超音波センサを取り付けた構造のものが知られている（特許文献１参照）。

特開２００９−８５９０２号公報（第１図）

ところが、上述した従来の超音波流量計では、計測管の管壁を伝搬する超音波（以下、「筐体ノイズ」という）が、計測精度を低下させる原因となっていた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、筐体ノイズを抑制することが可能な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、計測管から斜め前方と斜め後方とに分岐した１対のセンサ保持部に１対の超音波センサを取り付けてなる計測本体部を、アウタースリーブによって側方から覆うと共に、計測管とアウタースリーブとの間の包囲空間の両端部を１対の環状蓋壁で閉塞した構造をなし、計測管内を流れる気体の流量又は流速を超音波センサを用いて計測可能な超音波流量計において、計測本体部を、一方の超音波センサを含む第１の本体部構成体と、他方の超音波センサを含む第２の本体部構成体とに分割し、第１と第２の本体部構成体をそれぞれアウタースリーブに固定することで、それら第１と第２の本体部構成体を合体状態に保持すると共に、第１と第２の本体部構成体の合体面の間に超音波伝達防止用のギャップを設け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、センサ保持部には、計測管に連通した分岐管が備えられ、合体面は、計測管のうち一方のセンサ保持部側の端部からその一方のセンサ保持部の両側部まで計測管の軸方向と平行に延びた１対の縦線部と、１対の縦線部の先端間を連絡し、一方のセンサ保持部の分岐管を２分割する横線部とからなるところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項２に記載の超音波流量計において、１対の環状蓋壁はアウタースリーブの両端部から内側に張り出されると共に、アウタースリーブは、一方の環状蓋壁を含むカバーキャップを、他方の環状蓋壁を含むアウタースリーブ本体の端部に着脱可能に結合してなり、第１本体部構成体は、分岐管が２分割されていないセンサ保持部を有しかつ両端部が１対の環状蓋壁の内縁部に嵌合固定される一方、第２本体部構成体は、分岐管が２分割されたセンサ保持部を有し、第２本体部構成体の外面に備えた固定用突片と、アウタースリーブ本体に備えた内面突壁とを重ねて螺子止めし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、第１本体部構成体の両端の嵌合面から突出し、第１本体部構成体の軸方向に延びかつ周方向に複数設けられ、１対の環状蓋壁の内縁部に当接する嵌合突設突条を備えたところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項３又は４に記載の超音波流量計において、第２本体部構成体の外面から外側に突出して、第１本体部構成体の外面に沿って延びかつその第１本体部構成体の外面との間に隙間を開けて対向した外面隣接壁が備えられ、第１本体部構成体の外面と外面隣接壁の何れか一方に陥没形成された位置決め凹部と、位置決め凹部に突入され、位置決め凹部の内側面に部分的に当接する断面異形の位置決め突部とを備えたところに特徴を有する。

請求項６の発明は、請求項３乃至５の何れか１の請求項に記載の超音波流量計において、アウタースリーブ本体の外面から突出した筒壁を有すると共に、内側に包囲空間に対して区画壁にて区画された配線処理空間を有してそこに電気回路と接続された配線を収納した配線収納部を備え、区画壁の一部で内面突壁を構成すると共に、内面突壁に複数の端子挿通孔を貫通形成し、固定用突片は、複数の端子金具を貫通状態に保持し、それら端子金具の一端部に１対の超音波センサから延びた電線が接続される一方、端子金具の他端部が端子挿通孔を介して電気回路に接続されているところに特徴を有する。

請求項７の発明は、請求項２乃至６の何れか１の請求項に記載の超音波流量計において、分岐管の内面と超音波センサとの間には、分岐管内に進入した液体を包囲空間に排出可能な内部連通路が設けられたところに特徴を有する。

請求項８の発明は、請求項７の超音波流量計において、計測管の両端部と１対の環状蓋壁の内縁部との間には、包囲空間に進入した液体を外部に排出可能な外部連通路が設けられたところに特徴を有する。

［請求項１の効果］
請求項１の発明によれば、計測本体部が、一方の超音波センサを含む第１の本体部構成体と、他方の超音波センサを含む第２の本体部構成体とに分割され、これら第１と第２の本体部構成体の合体面の間に、超音波伝達防止用のギャップが設けられたので、計測管の管壁を伝搬する筐体ノイズを抑制又は無くすことができる。これにより、筐体ノイズを原因とする計測精度の低下を防止することができる。

［請求項２の発明］
請求項２の発明によれば、超音波伝達防止用のギャップが計測管中のガスの流れに与える影響を抑え、安定して計測を行うことが可能となる。

［請求項３の発明］
請求項３の発明によれば、第１本体部構成体は両端部を１対の環状蓋壁の内縁部に嵌合させることでアウタースリーブに固定することができ、第２本体部構成体はアウタースリーブ本体に備えた内面突壁と重ねて螺子止めすることでアウタースリーブに固定することができる。

［請求項４の発明］
請求項４の発明によれば、第１本体部構成体の両端部と１対の環状蓋壁の内縁部とを部分的に当接させることができるので、第１本体構成体とアウタースリーブとの間での筐体ノイズの伝搬を抑制することができる。即ち、アウタースリーブを経由した１対の超音波センサ間での筐体ノイズの伝搬を抑制することができる。

［請求項５の発明］
請求項５の発明によれば、第２本体部構成体をアウタースリーブ本体に固定すると、位置決め突部と位置決め凹部との凹凸係合により、アウタースリーブ本体内での第１本体部構成体の回り止め及び抜け止めを図ることができる。また、位置決め突部は、位置決め凹部の内側面に部分的に当接するようになっているので、第１本体部構成体と第２本体部構成体との間での筐体ノイズの伝搬を抑制することができる。

［請求項６の発明］
請求項６の発明によれば、超音波センサの送受波信号が区画壁を貫通した端子金具を介して電気回路に入出力される。また、固定用突片に複数の端子金具を貫通状態に保持させることで、第２本体部構成体をアウタースリーブ本体に固定するための固定用突片を端子台としても利用することができる。

［請求項７の発明］
請求項７の発明によれば、分岐管内に液体が溜まるという事態を防止することができ、分岐管内に貯まった液体を抜き取る作業が不要になる。

［請求項８の発明］
請求項８の発明によれば、包囲空間に液体が貯まるという事態を防止することができ、包囲空間に貯まった液体を抜き取る作業が不要になる。

本実施形態に係る超音波流量計の平断面図 超音波流量計の側断面図 超音波流量計の分解斜視図 図２におけるＨ−Ｈ線断面図 図１におけるＦ−Ｆ線断面図 図１におけるＤ−Ｄ線断面図 図６におけるＥ−Ｅ線断面図 センサ保持部の拡大断面図 計測本体部の分解斜視図 図１の破線円で囲んだ部分の拡大図 計測本体部の（Ａ）側面図、（Ｂ）平面図 （Ａ）位置決め突部の断面図、（Ｂ）位置決め突部の変形例の断面図、（Ｃ）位置決め突部の変形例の断面図 超音波流量計をガス送給パイプに接続した状態の平面図 変形例（４）に係る超音波流量計の平断面図 変形例（４）に係る超音波流量計の平断面図 変形例（４）に係る超音波流量計の平断面図

以下、本発明の一実施形態を図１〜図１３に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態の超音波流量計１０は、計測本体部３０をアウタースリーブ１１で側方から覆うと共に、計測管３１とアウタースリーブ１１との間の包囲空間７０の両端部をアウタースリーブ１１に備えた１対の環状蓋壁１３，１３で閉塞した構造をなしており、計測管３１は、環状蓋壁１３，１３を介して計測対象のガス（空気、プロパンガス、都市ガス、ブタンエア、水素等）が流れるガス送給パイプ９０（図１３参照）の途中に接続可能となっている。

計測本体部３０は、計測管３１の両端部で斜め前方と斜め後方とに分岐した１対のセンサ保持部３２，３２を備え、それら各センサ保持部３２，３２に超音波センサ５０，５０を保持してなる。そして、１対の超音波センサ５０，５０の間、即ち、計測管３１の軸方向に対して斜めに交差した方向で超音波の送受波が行われ、ガスの流れに沿った順方向における超音波の伝播時間と、ガスの流れに逆らった逆方向における超音波の伝播時間との差に基づいて、計測管３１を通過するガスの流速及び流量が計測可能となっている。

計測管３１は円筒形状をなしている。計測管３１のうち、軸方向の中間部分の内径は一定であるのに対し、軸方向の両端部分の内径は、端部に向かうに従って僅かに拡径している（図２参照）。即ち、ガスが通過する流路の断面積が、軸方向の両端部から中間部に向かうに従って徐々に狭くなっている。

センサ保持部３２，３２は、計測管３１の外周面から斜めに突出した分岐管３３，３３を備え、その分岐管３３，３３の内側にセンサ保持孔３４，３４が形成されている。センサ保持孔３４，３４は計測管３１を内外に連通している。超音波センサ５０，５０は、分岐管３３，３３の先端開口から各センサ保持孔３４，３４に挿入組み付けされている。ここで、図１に示すように、分岐管３３，３３は、アウタースリーブ１１の内周面と非接触となっている。詳細には、アウタースリーブ１１の内周面との間に０．５ｍｍ以上の隙間が設けられている。

各センサ保持部３２，３２には、センサ保持孔３４の内面から段付き状に突出して分岐管３３の軸方向に沿って延びた複数の位置決め突条３４Ａが設けられている（図６参照）。また、分岐管３３の先端開口縁には、センサ保持孔３４の内側に向かって突出した複数の位置決め突起３４Ｂが設けられている（図５参照）。各位置決め突起３４Ｂは、位置決め突条３４Ａの延長線上に形成されている。

超音波センサ５０は扁平な円柱形状をなし、前面に略ドーム状の送受波面５１を備えている。また、図９に示すように、送受波面５１と反対の後面からはリード線５２が延びており、外周面には段付き状に突出した環状突部５３が備えられている。

図１に示すように、超音波センサ５０は、例えば、ゴム製の防振部材５５を介してセンサ保持孔３４に組み付けられている。防振部材５５は筒形構造をなし、超音波センサ５０は防振部材５５の内側に圧入されている。防振部材５５は超音波センサ５０の外周面（環状突部５３）を包囲しており、送受波面５１及び後面は防振部材５５から露出している。

防振部材５５の後端部からは側方に向かって鍔壁５５Ａが張り出している（図９参照）。超音波センサ５０を防振部材５５に圧入して分岐管３３の先端開口からセンサ保持孔３４に挿入すると、鍔壁５５Ａがセンサ保持孔３４に設けられた位置決め突条３４Ａ，３４Ａの端面に突き当てられて（図６及び図８参照）、超音波センサ５０が分岐管３３の軸方向で位置決めされる。

また、鍔壁５５Ａが位置決め突条３４Ａの端面に突き当たった状態で、鍔壁５５Ａの外側面には分岐管３３の先端開口縁に設けられた位置決め突起３４Ｂ，３４Ｂが突き当てられて、超音波センサ５０が径方向で位置決めされる（図５参照）。図４に示すように、分岐管３３の先端部には板状の押さえ部材５６，５６が螺子止めされ、その押さえ部材５６，５６と位置決め突条３４Ａの端面との間に鍔壁５５Ａが挟まれている（図８参照）。このようにして、超音波センサ５０はセンサ保持部３２に位置決め及び固定されている。

ここで、センサ保持孔３４の内側に突出した位置決め突条３４Ａ及び位置決め突起３４Ｂを設けたことで、防振部材５５とセンサ保持孔３４の内側面との間には、図１に示すように分岐管３３の内部空間（センサ保持孔３４）と前記包囲空間７０との間を連通した内部連絡路５７が形成されている。内部連絡路５７は、液体（例えば、ガスに含まれる液体成分又はガス自体が液化したもの）が通過可能となっており、例えば、幅０．５ｍｍ以上となっている。これにより、センサ保持孔３４に液体が貯まらないようにすることができ、超音波センサ５０とセンサ保持部３２との間が防振部材５５を介さずに液体によって連絡され、超音波センサ５０の振動が液体を介して計測管３１に伝搬するという事態を防止することができる。また、送受波面５１が液中に没するという事態も防止することができる。

なお、図１に示すように、超音波センサ５０及び防振部材５５もアウタースリーブ１１の内面と非接触となっている。詳細には、アウタースリーブ１１の内面との間に、０．５ｍｍ以上の隙間が設けられている。

図１に示すように１対の環状蓋壁１３，１３は、アウタースリーブ１１の両端部から内側に張り出しており、両環状蓋壁１３，１３の中央部を貫通した連絡孔１４，１４により、計測管３１とガス送給パイプ９０（図１３参照）との間が連絡可能となっている。連絡孔１４のうち環状蓋壁１３の外面側の開口縁はテーパ状に面取りされている。

一方、連絡孔１４のうち環状蓋壁１３の内面側の開口縁にはインロー部１４Ａ，１４Ａが形成されている。また、これに対応して計測管３１の両端部にもインロー部３１Ａ，３１Ａが形成されており（図９参照）、これらインロー部１４Ａ，３１Ａ同士が凹凸嵌合されている。

図９に示すように、計測管３１のインロー部３１Ａの外周面からは、計測管３１の軸方向に延びた複数の嵌合突設突条３５が突出している。各嵌合突設突条３５は、円柱体を縦割りにした形状（所謂「蒲鉾形状」）になっており、環状蓋壁１３のインロー部１４Ａの内周面に突き当たっている。これにより、計測管３１の両端部がアウタースリーブ１１に対して径方向で位置決めされている。また、複数の嵌合突設突条３５によって、インロー部３１Ａの外側面とインロー部１４Ａの内側面とが部分的に当接している。

図９に示すように計測管３１のインロー部３１Ａには、複数の切り欠き部３６が形成されている。これら切り欠き部３６は、例えば、周方向で隣り合った嵌合突設突条３５，３５同士の中間位置にそれぞれ設けられている。そして、図１０に拡大して示したように、各切り欠き部３６によって包囲空間７０と連絡孔１４との間を連絡した外部連絡路５８が形成されている。外部連絡路５８は液体が通過可能となっており、例えば、幅０．５ｍｍ以上となっている。これにより、包囲空間７０に進入した液体を超音波流量計１０の外部に排出することが可能となっている。

具体的には、例えば、計測管３１の軸方向が水平になるように超音波流量計１０を取り付けた場合には、計測管３１の内部を通過するガスによって包囲空間７０内の液体を外部連絡路５８から吸い出すことが可能となる。また、計測管３１の軸方向が上下方向になるように超音波流量計１０を取り付けた場合には、包囲空間７０内の液体が、下側に位置する外部連絡路５８から自重で排出される。

図３に示すように、アウタースリーブ１１は、一方の環状蓋壁１３を含むカバーキャップ２２を、他方の環状蓋壁１３を含むアウタースリーブ本体１７の一端部（本実施形態では下流側端部。以下、「結合端」という）に着脱可能に結合してなる。そして、上述した計測本体部３０は、アウタースリーブ本体１７の結合端に開放した挿入口１８から挿入組み付けされている。

カバーキャップ２２は、環状蓋壁１３の外周縁から直角に起立したキャップ筒体２３を備えており、そのキャップ筒体２３がアウタースリーブ本体１７の結合端の外側に嵌合固定されている。

詳細には、アウタースリーブ本体１７の結合端の外周面には、Ｏリング溝１９と環状係止溝２１とが陥没形成されている。図１に示すようにＯリング溝１９は、環状係止溝２１より端部側に形成されかつ環状係止溝２１より深くなっている。Ｏリング溝１９に嵌合したＯリング２０が、キャップ筒体２３の内周面で押し潰されて密着している。これにより、アウタースリーブ本体１７とカバーキャップ２２との間が気密状態にシールされている。

また、キャップ筒体２３の周方向における複数位置には、ネジ穴２２Ａが貫通形成され（図１にはネジ穴２２Ａが１つだけ示されている）、そこに螺合された止めネジ２４（図３参照）の先端が環状係止溝２１の外面に突き当てられている。これにより、アウタースリーブ本体１７に対するカバーキャップ２２の回り止めと抜け止めとが図られている。

アウタースリーブ１１（アウタースリーブ本体１７）の軸方向の中間部には、側方に開放した表示接続部１５が形成されている。図２に示すように、表示接続部１５は、例えば、側方に向かって段付き状に拡径した円筒形をなし、アウタースリーブ１１の外周面から起立している。表示接続部１５の開口端には、表示部９３が着脱可能に取り付けられている。表示部９３は超音波センサ５０，５０間における超音波の伝搬時間に基づいて流量を演算し、その結果を表示する。

表示接続部１５は、本発明の「配線収納部」に相当し、その内側に形成された配線処理空間１５Ａには、各種部品が収容されている。例えば、ガスの圧力を計測する圧力センサ（図示せず）やハーネス９４が収容されている。ハーネス９４は、本発明の「配線」に相当し、後述する気密端子４９に接続されている。そして、ハーネス９４及び気密端子４９により、超音波センサ５０，５０と、表示部９３に備えられて流速及び流量を演算するための電気回路９７との間が中継されている。

配線処理空間１５Ａは、区画壁１６によって包囲空間７０と区画されている。区画壁１６は、アウタースリーブ１１の内周面から計測管３１（包囲空間７０）に向かって膨出した容器構造をなし、その一部がアウタースリーブ１１の軸方向と直交した内面突壁１６Ａになっている。

図２に示すように計測本体部３０（より正確には、後述する第２の本体部構成体６２）には、アウタースリーブ本体１７の軸方向で区画壁１６の内面突壁１６Ａと対向した固定用突片４２が備えられている。固定用突片４２は、計測管３１の周方向において、１対のセンサ保持部３２，３２から互いに９０度離れた位置でかつ、計測管３１の軸方向において一方のセンサ保持部３２（詳細には、下流側のセンサ保持部３２）に近い位置に偏在して設けられている。図４に示すように、固定用突片４２は、計測管３１の側方に張り出しかつ計測管３１の周方向に延びた円弧板状をなしている。

図９に示すように、固定用突片４２の長手方向における両端寄り位置には、ビス孔４８，４８が形成されている。固定用突片４２は、アウタースリーブ本体１７に対する計測本体部３０の挿入方向で内面突壁１６Ａと重ねられ、ビス孔４８，４８を貫通したビス９６，９６（図４参照）によって内面突壁１６Ａに螺子止めされている。なお、固定用突片４２のうち円弧状に湾曲した外側面はアウタースリーブ本体１７の内周面と非接触となっている。

図４に示すように、固定用突片４２のうちビス孔４８，４８の間には複数（具体的には４つ）の端子保持筒４３が備えられている。端子保持筒４３は、固定用突片４２から内面突壁１６Ａとは反対側に突出し計測管３１の軸方向と平行に延びている。また、端子保持筒４３は、２つのビス孔４８，４８の間で一直線上に並んでいる。

固定用突片４２のうち端子保持筒４３とは反対側の面には、複数（例えば４つ）の端子金具４５とゴム製の気密部材４６とが一体構造になった気密端子４９が取り付けられている。気密端子４９は、針状の端子金具４５を気密部材４６にインサートすることで形成されている。

図２に示すように、気密端子４９の各端子金具４５は、それぞれ端子保持筒４３に挿通されている。端子金具４５のうち、端子保持筒４３の先端から突出した基端部は、包囲空間７０内で超音波センサ５０，５０から延びたリード線５２，５２と接続されている。また、各端子金具４５の先端は、内面突壁１６Ａに貫通形成された複数（４つ）の端子挿通孔１６Ｂからそれぞれ配線処理空間１５Ａ内に突出しており、ハーネス９４を介して電気回路９７に接続されている。ここで、各端子金具４５と端子挿通孔１６Ｂとの間は気密部材４６によって閉塞され、包囲空間７０内のガスが配線処理空間１５Ａ内に進入しないようになっている。

ところで、図９に示すように、超音波流量計１０のうち計測本体部３０は、上流側の超音波センサ５０（図２における左側の超音波センサ５０）を含む第１の本体部構成体６１と、下流側の超音波センサ５０（図２における右側の超音波センサ５０）を含む第２の本体部構成体６２とに分割可能となっている。そして、これら第１と第２の本体部構成体６１，６２を、それぞれアウタースリーブ１１に固定することで、第１と第２の本体部構成体６１，６２同士が合体状態に保持され、アウタースリーブ１１内で計測本体部３０が形成されている。

ここで、第１の本体部構成体６１と第２の本体部構成体６２との合体面は、以下のようになっている。即ち、図１１に示すように、計測管３１のうち、下流側のセンサ保持部３２側の端部から、その下流側のセンサ保持部３２の両側部まで計測管３１の軸方向と平行に延びた１対の縦線部Ｌ１，Ｌ１と、それら１対の縦線部Ｌ１，Ｌ１の先端間を連絡し、下流側の分岐管３３を２分割する横線部Ｌ２とからなる。

第１の本体部構成体６１は、図９に示すように、２分割されていない上流側のセンサ保持部３２と計測管３１の大部分とを有しており、両端部が上述の如く１対の環状蓋壁１３，１３の内縁部（インロー部３１Ａ，３１Ａ）に嵌合することで、アウタースリーブ１１に位置決めされている。

一方、第２の本体部構成体６２は、分岐管３３が２分割された下流側のセンサ保持部３２と固定用突片４２とを有しており、上述の如く気密端子４９の各端子金具４５が端子挿通孔１６Ｂに挿通された状態で、固定用突片４２が内面突壁１６Ａに螺子止めされることでアウタースリーブ１１に位置決め固定されている。

図９に示すように、第２の本体部構成体６２は、第１の本体部構成体６１の外面（計測管３１の外周面）に沿って湾曲して延びた外面隣接壁４４を有している。外面隣接壁４４は、固定用突片４２の内縁部から計測管３１の軸方向と平行に延びかつ内面突壁１６Ａから離れる側に突出している（図２参照）。また、第１及び第２の本体部構成体６１，６２をアウタースリーブ１１に固定した状態で、外面隣接壁４４の内面と第１の本体部構成体６１の外面（計測管３１の外周面）との間には隙間が設けられている。

また、図２に示すように、外面隣接壁４４の内面からは位置決め突部６２Ａが突出している。この位置決め突部６２Ａに対応して、第１の本体部構成体６１の外面には位置決め凹部６１Ａが陥没形成されており、位置決め突部６２Ａが位置決め凹部６１Ａに凹凸嵌合している。そして、第２の本体部構成体６２をアウタースリーブ１７本体に固定すると、第１の本体部構成体６１をアウタースリーブ本体１７に対して回転不能にすることができかつ、アウタースリーブ本体１７から抜け止めすることができる。即ち、第１の本体部構成体６１が軸方向及び回転方向で位置決めされる。

そして、上記の如く固定された第１の本体部構成体６１と第２の本体部構成体６２の各合体面の間には、超音波伝達防止用のギャップＧ１が設けられている（図１１参照）。ギャップＧ１の幅は、例えば、第１の本体部構成体６１と第２の本体部構成体６２との間が、計測管３１内を流れる計測対象のガスに含まれる液体にて連絡されないような大きさ（具体的には、０．５ｍｍ以上）となっている。なお、ギャップＧ１の幅は、計測対象のガスの種類、温度、ガスに含まれ得る液体の粘度等に応じて適宜設定すればよい。

ここで、位置決め突部６２Ａは、図１２（Ａ）に示すように断面十字形となっており、位置決め凹部６１Ａの内周面における４箇所で部分的に当接している。また、図２に示すように、位置決め突部６２Ａの先端は位置決め凹部６１Ａの底部と非接触となっている。つまり、第１の本体部構成体６１と第２の本体部構成体６２は、位置決め突部６２Ａと位置決め凹部６１Ａとの当接部分以外の部分において、互いに離間状態に配置されている。

なお、位置決め突部６２Ａの断面形状は、位置決め凹部６１Ａの内側面と部分的に当接する異形状であればよく、断面十字形に限定するものではない。例えば、図１２（Ｂ）に示すように、位置決め凹部６１Ａに内接する三角形でもよいし、同図（Ｃ）に示すように、位置決め凹部６１Ａに内接する四角形でもよい。

本実施形態の超音波流量計１０の構成は以上である。この超音波流量計１０は、例えば、以下の手順で組み立てられる。

まず、１対の超音波センサ５０，５０をそれぞれ防振部材５５，５５に圧入し、それらをセンサ保持部３２，３２に組み付ける。具体的には、超音波センサ５０を分岐管３３の先端開口から挿入して、防振部材５５の鍔壁５５Ａを、センサ保持孔３４内の位置決め突条３４Ａに突き当てる。次に、押さえ部材５６，５６を防振部材５５に重ねて分岐管３３の先端に螺子止めする。この作業を、第１の本体部構成体６１と第２の本体部構成体６２の各センサ保持部３２，３２に対してそれぞれ行う。

次に、第２の本体部構成体６２の固定用突片４２に気密端子４９を取り付ける。即ち、気密端子４９に備えた４つの端子金具４５を、それぞれ対応する端子保持筒４３に挿入する。次に、第１の本体部構成体６１の位置決め凹部６１Ａに、第２の本体部構成体６２の位置決め突部６２Ａを嵌合させて、第１と第２の本体部構成体６１，６２を合体させる。次に、固定用突片４２を貫通した端子金具４５の基端部に、各超音波センサ５０，５０のリード線５２，５２を接続（ハンダ付け）する。

次に、第１と第２の本体部構成体６１，６２とが合体した計測本体部３０を、アウタースリーブ本体１７の挿入口１８から挿入し、第１の本体部構成体６１の上流側端部に形成されたインロー部３１Ａを、アウタースリーブ本体１７の環状蓋壁１３に形成されたインロー部１４Ａに嵌合させる。ここで、計測本体部３０をアウタースリーブ本体１７に挿入する過程で、固定用突片４２に保持された各端子金具４５が、内面突壁１６Ａの対応する端子挿通孔１６Ｂに挿入され、各端子金具４５の先端部が配線処理空間１５Ａに突入する。そして、インロー部１４Ａ，３１Ａ同士が嵌合した時点で、固定用突片４２と内面突壁１６Ａとが面当接すると共に、端子挿通孔１６Ｂに気密部材４６が圧入されて、端子挿通孔１６Ｂと端子金具４５との間がシールされる。

次に、挿入口１８からビス９６，９６を挿入して固定用突片４２のビス孔４８，４８に通し、内面突壁１６Ａの図示しない螺旋孔に螺合させる。これにより、第２の本体部構成体６２がアウタースリーブ１１に固定される。また、第２の本体部構成体６２が固定されたことで、第１の本体部構成体６１が、アウタースリーブ本体１７に対して回り止め及び抜け止めされる。

次に、カバーキャップ２２をアウタースリーブ本体１７の結合端に嵌合させて挿入口１８を塞ぎ、止めネジ２４によってカバーキャップ２２とアウタースリーブ本体１７とを離脱不能に固定する。このとき、第１の本体部構成体６１の下流側端部に形成されたインロー部３１Ａとカバーキャップ２２の環状蓋壁１３に形成されたインロー部１４Ａとが凹凸嵌合する。これにより、第１の本体部構成体６１の両端部がアウタースリーブ１１によって軸方向と径方向とで位置決めされる。なお、カバーキャップ２２を取り付けると、Ｏリング２０が圧縮変形して、アウタースリーブ本体１７とカバーキャップ２２との間がシールされる。

次いで、配線処理空間１５Ａ内でハーネス９４と各端子金具４５との間を接続し、表示部９３を表示接続部１５に取り付け、さらに、表示部９３内の電気回路９７とハーネス９４とを接続する。これで超音波流量計１０は完成である。

この超音波流量計１０はガス送給パイプ９０に対して、以下のようにして取り付けられる。即ち、図１３に示すように、アウタースリーブ１１の両環状蓋壁１３，１３は、パッキン９１，９１を介してガス送給パイプ９０の両フランジ９０Ｆ，９０Ｆ面に突き当てられ、その状態で両フランジ９０Ｆ，９０Ｆ同士が複数のボルト９８（詳細には、全ねじのスタッドボルト）で締め付けられる。これにより、超音波流量計１０がガス送給パイプ９０の途中に固定され、ガス送給パイプ９０を流れるガスが計測管３１を通過する。

超音波流量計１０にて計測を行う場合には、一方の超音波センサ５０から送波された超音波が、計測管３１内を流れるガスを横切って他方の超音波センサ５０で受波される。これら１対の超音波センサ５０，５０の間における超音波の伝搬時間に基づいて、計測管３１を通過するガスの流速及び流量が計測される。ここで、超音波センサ５０が超音波を送波する際に、防振部材５５で吸収し切れなかった振動がセンサ保持部３２に漏れて筐体ノイズとなり得る。

これに対し、本実施形態の超音波流量計１０は、計測本体部３０が、一方の超音波センサ５０を保持した第１の本体部構成体６１と、他方の超音波センサ５０を保持した第２の本体部構成体６２とに分割されている。そして、第１と第２の本体部構成体６１，６２をそれぞれアウタースリーブ１１に固定することで、それら第１と第２の本体部構成体６１，６２を合体状態に保持すると共に、第１と第２の本体部構成体６１，６２との間に、超音波伝達防止用のギャップＧ１が設けられている。筐体ノイズはこのギャップＧ１を跨いで伝搬することはない。また、第１の本体部構成体６１と第２の本体部構成体６２とが唯一接触している位置決め突部６２Ａは、位置決め凹部６１Ａの内側面の一部に部分的に当接している。これらにより、計測管３１を伝搬する筐体ノイズを抑制又は無くすことができる。

また、第１の本体部構成体６１に備えたインロー部３１Ａ，３１Ａの外側面は、両環状鍔壁１３，１３のインロー部１４Ａ，１４Ａの内側面の一部に部分的に当接している。よって、第１の本体部構成体６１とアウタースリーブ１１との間での筐体ノイズの伝搬を抑制することができる。

従って本実施形態の超音波流量計１０によれば、筐体ノイズを原因とする計測精度の低下を防止することができる。

また、第１の本体部構成体６１と第２の本体部構成体６２の合体面は、計測管３１のうち一方のセンサ保持部３２の端部からその一方のセンサ保持部３２の両側部まで計測管３１の軸方向と平行に延びた１対の縦線部Ｌ１，Ｌ１と、１対の縦線部Ｌ１，Ｌ１の先端間を連絡し、一方のセンサ保持部３２の分岐管３３を２分割する横線部Ｌ２とからなるようにしたことで、ギャップＧ１が、計測管３１中のガスの流れに与える影響を抑えることができ、安定して計測を行うことが可能になる。

さらに、センサ保持部３２，３２の分岐管３３，３３内（センサ保持孔３４，３４）に進入した液体を内部連絡路５７から包囲空間７０に排出すると共に、包囲空間７０に進入した液体を外部連絡路５８から超音波流量計１０の外部に排出することができる。これにより、分岐管３３，３３内及び包囲空間７０内に貯まった液体を抜き取る作業が不要になり、メンテナンス性が向上する。

また、第２の本体部構成体６２をアウタースリーブ１１に固定する固定用突片４２に、複数の端子金具４５を貫通状態に保持させて、固定用突片４２を端子台として利用することができる。

さらに、ギャップＧ１の幅を、第１の本体部構成体６１と第２の本体部構成体６２との間が液体にて連絡（一続きに）されないような大きさにすることで、計測対象のガスに液体が含まれる場合でも筐体ノイズの伝搬を防止することが可能となる。

［他の実施形態］
本発明は、上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、第２の本体部構成体６２を下流側に配置していたが、上流側に配置してもよい。

（２）上記実施形態では、位置決め突部６２Ａと位置決め凹部６１Ａとの凹凸係合により第１の本体部構成体６１をアウタースリーブ１１に対して回り止めしていたが、第１の本体部構成体６１の一端部とアウタースリーブ本体１７に備えた環状蓋壁１３との間に第１の本体部構成体６１を周方向で位置決め（回り止め）する凹凸係合部を設けておいてもよい。これにより、第１の本体部構成体６１と第２の本体部構成体６２とを完全に非接触状態にして合体させることが可能となり、筐体ノイズの伝搬をより確実に防止することが可能になる。

（３）上記実施形態では、計測本体部３０を２分割にしていたが、３分割以上にしてもよい。

（４）また、図１４に示すように、計測本体部３０を、１対のセンサ保持部３２，３２の中間部で計測管３１の軸方向と直交する平面で輪切り状に分割して第１の本体部構成体６１と第２の本体部構成体６２とし、それらの合体面にギャップＧ１を設けてもよい。また、図１５に示すように、計測本体部３０を、１対のセンサ保持部３２，３２の中間部で計測管３１の軸方向と平行な平面で縦割り分割して第１の本体部構成体６１と第２の本体部構成体６２とし、それらの合体面にギャップＧ１を設けてもよい。さらに、図１６に示すように、計測本体部３０を、１対のセンサ保持部３２，３２の中間部で計測管３１の軸方向と斜めに交差する平面で分割して第１の本体部構成体６１と第２の本体部構成体６２とし、それらの合体面にギャップＧ１を設けてもよい。なお、アウタースリーブ１１に対するこれら第１と第２の本体部構成体６１，６２の固定構造としては、例えば、計測管３１の両端部にフランジ部３１Ｆ，３１Ｆを設けておき、それらフランジ部３１Ｆ，３１Ｆを貫通したビス９９で第１の本体部構成体６１と第２の本体部構成体６２をそれぞれ環状蓋壁１３，１３に螺子止めする構成が挙げられる。

（５）上記実施形態では、第２の本体部構成体６２に位置決め突部６２Ａを設け、第１の本体部構成体６１に位置決め凹部６１Ａを設けていたが、第１の本体部構成体６１に位置決め突部を設け、第２の本体部構成体６２に位置決め凹部を設けてもよい。

（６）上記実施形態では、計測管３１の両端部（インロー部３１Ａ，３１Ａ）の外周面に複数の嵌合突設突条３５を設けていたが、環状部材壁１３，１３の内縁部（インロー部１４Ａ，１４Ａの内周面）に複数の嵌合突設突条を設けてもよい。

（７）上記実施形態では、１対の超音波センサ５０，５０が計測管３１の軸方向と斜めに交差した方向で対向配置された超音波流量計１０に本発明を適用していたが、計測管３１の内面で超音波を反射させて送受波を行うようにした超音波流量計に本発明を適用してもよい。

１１ アウタースリーブ
１３ 環状蓋壁
１５ 表示接続部（配線収納部）
１５Ａ 配線処理空間
１６ 区画壁
１６Ａ 内面突壁
１６Ｂ 端子挿通孔
１７ アウタースリーブ本体
２２ カバーキャップ
３０ 計測本体部
３１ 計測管
３２ センサ保持部
３３ 分岐管
３４ センサ保持孔
３４Ａ 位置決め突条
３４Ｂ 位置決め突起
３５ 嵌合突設突条
３６ 切り欠き部
４２ 固定用突片
４４ 外面隣接壁
４５ 端子金具
５０ 超音波センサ
５７ 内部連絡路
５８ 外部連絡路
６１ 第１の本体部構成体
６２ 第２の本体部構成体
６１Ａ 位置決め凹部
６２Ａ 位置決め突部
７０ 包囲空間
９４ ハーネス（配線）
９７ 電気回路
Ｇ１ 超音波伝達防止用のギャップ
Ｌ１ 縦線部
Ｌ２ 横線部

Claims (8)

1. 計測管から斜め前方と斜め後方とに分岐した１対のセンサ保持部に１対の超音波センサを取り付けてなる計測本体部を、アウタースリーブによって側方から覆うと共に、前記計測管と前記アウタースリーブとの間の包囲空間の両端部を１対の環状蓋壁で閉塞した構造をなし、前記計測管内を流れる気体の流量又は流速を前記超音波センサを用いて計測可能な超音波流量計において、
   前記計測本体部を、一方の前記超音波センサを含む第１の本体部構成体と、他方の前記超音波センサを含む第２の本体部構成体とに分割し、
   前記第１と第２の本体部構成体をそれぞれ前記アウタースリーブに固定することで、それら第１と第２の本体部構成体を合体状態に保持すると共に、前記第１と第２の本体部構成体の合体面の間に超音波伝達防止用のギャップを設けたことを特徴とする超音波流量計。
2. 前記センサ保持部には、前記計測管に連通した分岐管が備えられ、
   前記合体面は、前記計測管のうち一方の前記センサ保持部側の端部からその一方のセンサ保持部の両側部まで前記計測管の軸方向と平行に延びた１対の縦線部と、前記１対の縦線部の先端間を連絡し、前記一方のセンサ保持部の前記分岐管を２分割する横線部とからなる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１対の環状蓋壁は前記アウタースリーブの両端部から内側に張り出されると共に、前記アウタースリーブは、一方の前記環状蓋壁を含むカバーキャップを、他方の前記環状蓋壁を含むアウタースリーブ本体の端部に着脱可能に結合してなり、
   前記第１本体部構成体は、前記分岐管が２分割されていない前記センサ保持部を有しかつ両端部が前記１対の環状蓋壁の内縁部に嵌合固定される一方、
   前記第２本体部構成体は、前記分岐管が２分割された前記センサ保持部を有し、
   前記第２本体部構成体の外面に備えた固定用突片と、前記アウタースリーブ本体に備えた内面突壁とを重ねて螺子止めしたことを特徴とする請求項２に記載の超音波流量計。
4. 前記第１本体部構成体の両端の嵌合面から突出し、前記第１本体部構成体の軸方向に延びかつ周方向に複数設けられ、前記１対の環状蓋壁の内縁部に当接する嵌合突設突条を備えたことを特徴とする請求項３に記載の超音波流量計。
5. 前記第２本体部構成体の外面から外側に突出して、前記第１本体部構成体の外面に沿って延びかつその第１本体部構成体の外面との間に隙間を開けて対向した外面隣接壁が備えられ、
   前記第１本体部構成体の外面と前記外面隣接壁の何れか一方に陥没形成された位置決め凹部と、前記位置決め凹部に突入され、前記位置決め凹部の内側面に部分的に当接する断面異形の位置決め突部とを備えたことを特徴とする請求項３又は４に記載の超音波流量計。
6. 前記アウタースリーブ本体の外面から突出した筒壁を有すると共に、内側に前記包囲空間に対して区画壁にて区画された配線処理空間を有してそこに電気回路と接続された配線を収納した配線収納部を備え、
   前記区画壁の一部で前記内面突壁を構成すると共に、前記内面突壁に複数の端子挿通孔を貫通形成し、
   前記固定用突片は、複数の端子金具を貫通状態に保持し、それら端子金具の一端部に前記１対の超音波センサから延びた電線が接続される一方、前記端子金具の他端部が前記端子挿通孔を介して前記電気回路に接続されていることを特徴とする請求項３乃至５の何れか１の請求項に記載の超音波流量計。
7. 前記分岐管の内面と前記超音波センサとの間には、前記分岐管内に進入した液体を前記包囲空間に排出可能な内部連通路が設けられたことを特徴とする請求項２乃至６の何れか１の請求項に記載の超音波流量計。
8. 前記計測管の両端部と前記１対の環状蓋壁の内縁部との間には、前記包囲空間に進入した液体を外部に排出可能な外部連通路が設けられたことを特徴とする請求項７に記載の超音波流量計。

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