JP2019184488A - Ultrasonic flowmeter - Google Patents
Ultrasonic flowmeter Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019184488A JP2019184488A JP2018077623A JP2018077623A JP2019184488A JP 2019184488 A JP2019184488 A JP 2019184488A JP 2018077623 A JP2018077623 A JP 2018077623A JP 2018077623 A JP2018077623 A JP 2018077623A JP 2019184488 A JP2019184488 A JP 2019184488A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- damping
- temperature range
- vibration
- ultrasonic sensors
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Description
この発明は、流体の流量を計測する超音波流量計に関する。 The present invention relates to an ultrasonic flowmeter that measures the flow rate of a fluid.
従来、流路内を流れる流体の流量を計測する装置として、超音波流量計が提供されている。この超音波流量計は、流路内を流れる流体を介して、超音波を送受信可能となる一対の超音波センサを備えており、それらの超音波センサ間における超音波の伝播時間に基づいて、流体の流量を計測可能となっている。 Conventionally, an ultrasonic flowmeter has been provided as a device for measuring the flow rate of a fluid flowing in a flow path. This ultrasonic flowmeter is equipped with a pair of ultrasonic sensors that can transmit and receive ultrasonic waves via a fluid flowing in the flow path, and based on the propagation time of ultrasonic waves between those ultrasonic sensors, The fluid flow rate can be measured.
しかしながら、超音波センサは、超音波の送信時に、振動の発生を伴うため、その発生した振動は、受信側の超音波センサに向けて、ノイズとして伝播し、当該受信側の超音波センサの出力信号に影響を与えることがある。 However, since the ultrasonic sensor is accompanied by generation of vibration when transmitting the ultrasonic wave, the generated vibration propagates as noise toward the ultrasonic sensor on the reception side, and the output of the ultrasonic sensor on the reception side May affect the signal.
そこで、近年、超音波センサ間を伝播するノイズの発生を抑制するようにした超音波流量計が、提供されている。そして、このような、従来の超音波流量計としては、例えば、特許文献1に開示されている。 Therefore, in recent years, an ultrasonic flowmeter has been provided in which generation of noise propagating between ultrasonic sensors is suppressed. Such a conventional ultrasonic flowmeter is disclosed in, for example, Patent Document 1.
上記従来の超音波流量計は、超音波センサを制振部材を介して筐体に固定している。一般的に、制振部材に使用される制振材料には、その制振機能を発揮することができる温度範囲が予め設定されている。このため、上記従来の超音波流量計においては、超音波センサを使用するときの使用温度が、制振部材が制振機能を発揮する温度範囲から逸脱してしまうと、流量を高精度に計測できないおそれがある。 In the conventional ultrasonic flowmeter, the ultrasonic sensor is fixed to the housing via a damping member. Generally, the temperature range in which the damping function can be exhibited is preset in the damping material used for the damping member. For this reason, in the above-mentioned conventional ultrasonic flowmeter, if the operating temperature when using the ultrasonic sensor deviates from the temperature range in which the damping member exhibits the damping function, the flow rate is measured with high accuracy. It may not be possible.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、超音波の振動を抑制する制振機能を発揮する温度範囲を広げて、超音波センサを広範囲な温度領域で使用することができる超音波流量計を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and extends the temperature range in which the vibration suppression function for suppressing the vibration of the ultrasonic wave is exhibited, and uses the ultrasonic sensor in a wide temperature range. An object of the present invention is to provide an ultrasonic flow meter capable of
この発明に係る超音波流量計は、流路内を流れる流体中に超音波を伝播させて、超音波の送受信時における当該超音波の伝播時間に基づいて、流路内を流れる流体の流量を計測する一対の超音波センサと、流路と超音波センサとの間に設けられ、超音波センサの振動を抑制する制振機能を発揮する温度範囲が互いに異なる複数種類の制振部材とを備えるものである。 The ultrasonic flowmeter according to the present invention propagates ultrasonic waves into the fluid flowing in the flow path, and determines the flow rate of the fluid flowing in the flow path based on the propagation time of the ultrasonic waves at the time of transmission / reception of the ultrasonic waves. A pair of ultrasonic sensors to be measured, and a plurality of types of vibration control members provided between the flow path and the ultrasonic sensor and exhibiting a vibration suppression function for suppressing vibration of the ultrasonic sensor are different from each other. Is.
この発明によれば、超音波の振動を抑制する制振機能を発揮する温度範囲を広げて、超音波センサを広範囲な温度領域で使用することができる。 According to the present invention, it is possible to use the ultrasonic sensor in a wide temperature range by expanding the temperature range in which the damping function for suppressing the vibration of the ultrasonic wave is exhibited.
以下、の発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図1及び図2に記載した白抜きの矢印は、流体の流れ方向を示している。また、図1及び図2に記載した2点鎖線の矢印は、超音波の伝播経路を示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the white arrow described in FIG.1 and FIG.2 has shown the flow direction of the fluid. Moreover, the arrow of the dashed-two dotted line described in FIG.1 and FIG.2 has shown the propagation path of the ultrasonic wave.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る超音波流量計の概略構成を示した縦断面図である。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of the ultrasonic flowmeter according to the first embodiment.
図1に示すように、実施の形態1に係る超音波流量計は、筐体11、一対の超音波センサ21,22、及び、制振部材31,32を備えている。
As shown in FIG. 1, the ultrasonic flowmeter according to the first embodiment includes a
筐体11は、流路12及び一対の開口部13a,13bを有している。流体は、流路12内を流れている。開口部13a,13bは、流路12からその外側に向けて筒状に延びている。また、開口部13a,13bは、流路12の上流側及び下流側のそれぞれに配置されており、その中心軸が流体流れ方向と交差するように傾斜して設けられている。
The
超音波センサ21,22は、流路12内を流れる流体の流量を、超音波を使用して計測するものであって、開口部13a,13bの外側開口端に取り付けられている。また、超音波センサ21,22は、取付板21a,22a、圧電素子21b,22b、及び、音響素子21c,22cを有している。
The
取付板21a,22aは、圧電素子21b,22b及び音響素子21c,22cを固定すると共に、開口部13a,13bの外側開口端に取り付けられている。具体的に、圧電素子21b,22bは、取付板21a,22aの外面に設けられている。一方、音響素子21c,22cは、取付板21a,22aの内面に設けられている。
The
圧電素子21b,22bは、電圧が印加されることによって、取付板21a,22aの厚さ方向、即ち、開口部13a,13bの軸方向において伸縮し、超音波を発生させるものである。これに対して、音響素子21c,22cは、圧電素子21b,22bの伸縮によって発生した超音波を、流路12内を流れる流体に向けて送信すると共に、他方の音響素子22c,21cから送信された超音波を受信するものである。
The
従って、超音波センサ21から送信された超音波は、流路12内を流れる流体中を上流側から下流側に向けて斜めに横切って伝播して、当該流路12の底面に反射した後、超音波センサ22で受信される。一方、超音波センサ22から送信された超音波は、流路12内を流れる流体中を下流側から上流側に向けて斜めに横切って伝播して、当該流路12の底面に反射した後、超音波センサ21で受信される。
Therefore, the ultrasonic wave transmitted from the
そして、超音波センサ21,22は、超音波を交互に送受信することによって、その2つの伝播時間の差を求めた後、当該伝播時間差に基づいて、流路12内を流れる流体の流量を計測する。
Then, the
また、超音波センサ21,22の取付板21a,22aは、環状をなす制振部材31,32を介して、開口部13a,13bの外側開口端に取り付けられている。即ち、制振部材31,32は、流路12と超音波センサ21,22との間に設けられており、超音波センサ21,22の流路12への取り付け方向において重ね合わされている。そして、制振部材31,32は、超音波センサ21,22によって発生した振動を抑制する、制振機能を有している。
Moreover, the
従って、上述したように、超音波センサ21,22は、圧電素子21b,22bの伸縮によって、超音波を発生させているが、その圧電素子21b,22bの伸縮は、振動の発生原因となる。また、その振動は、送信側の超音波センサ21,22から受信側の超音波センサ22,21に向けて、ノイズとして伝播し、このノイズは、受信側の超音波センサ21,22の出力信号に影響を与えることがある。
Therefore, as described above, the
これに対して、制振部材31,32は、筐体11の開口部13a,13bと超音波センサ21,22の取付板21a,22aとの間に設けられている。これにより、超音波センサ21,22間を筐体11を介して伝搬する振動は、制振部材31,32によって抑制されるため、その振動は、ノイズとして、受信側の超音波センサ22,21の出力信号に影響を与えることがない。
On the other hand, the damping
ここで、制振部材31,32は、種類が異なる制振材料で形成されている。制振部材31の制振材料と制振部材32の制振材料とは、その制振機能を発揮することができる温度範囲が異なっている。これにより、制振部材31,32は、超音波センサ21,22から発生した振動を、広い温度範囲で抑制することができるため、超音波センサ21,22の使用温度範囲は、拡大される。
Here, the damping
但し、制振部材31,32は、制振機能を発揮する温度範囲が完全に一致していなければ良く、一部の温度範囲が重複する、または、いずれか一方の温度範囲が、いずれか他方の全温度範囲を含んでいても構わない。制振部材31,32が制振機能を発揮する温度範囲を設定する場合には、制振部材31の温度範囲と、制振部材32の温度範囲とは、重複することなく、且つ、隙間無く連続して設定されることが、好適である。
However, the
以上より、実施の形態1に係る超音波流量計は、超音波センサ21,22の振動を抑制する制振機能を発揮する温度範囲が異なる複数種類の制振部材31,32を備える。これにより、超音波流量計は、超音波センサ21,22を、広範囲な温度領域で使用することができる。
As described above, the ultrasonic flowmeter according to the first embodiment includes a plurality of types of
実施の形態2.
図2は、実施の形態2に係る超音波流量計の概略構成を示した縦断面図である。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of the ultrasonic flowmeter according to the second embodiment.
図1示した実施の形態1に係る超音波流量計は、超音波センサ21,22の振動を抑制する制振手段として、制振部材31,32を備えている。これに対して、図2に示した実施の形態2に係る超音波流量計は、その振動抑制手段として、制振部材31a,31bを備えている。
The ultrasonic flow meter according to the first embodiment shown in FIG. 1 includes damping
即ち、制振部材31a,31bは、同じ制振材料によって形成されているものの、その制振機能を発揮することができる温度範囲が異なっている。これにより、制振部材31a,31bは、超音波センサ21,22から発生した振動を、広い温度範囲で抑制することができるため、超音波センサ21,22の使用温度範囲は、拡大される。
That is, although the damping
但し、制振部材31a,31bは、制振機能を発揮する温度範囲が完全に一致していなければ良く、一部の温度範囲が重複する、または、いずれか一方の温度範囲が、いずれか他方の全温度範囲を含んでいても構わない。制振部材31a,31bが制振機能を発揮する温度範囲を設定する場合には、制振部材31aの温度範囲と、制振部材31bの温度範囲とは、重複することなく、且つ、隙間無く連続して設定されることが、好適である。
However, the
以上より、実施の形態1に係る超音波流量計は、超音波センサ21,22の振動を抑制する制振機能を発揮する温度範囲が異なる複数種類の制振部材31a,31bを備える。これにより、超音波流量計は、超音波センサ21,22を、広範囲な温度領域で使用することができる。
As described above, the ultrasonic flowmeter according to Embodiment 1 includes a plurality of types of
実施の形態3.
図3は、実施の形態3に係る超音波流量計の概略構成を示した縦断面図である。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of the ultrasonic flowmeter according to the third embodiment.
図1示した実施の形態1に係る超音波流量計は、超音波センサ21,22の振動を抑制する制振手段として、制振部材31,32を備えている。これに対して、図3に示した実施の形態3に係る超音波流量計は、その振動抑制手段として、筐体11及び制振部材31を備えている。即ち、実施の形態3に係る超音波流量計は、制振手段として、制振部材32に替えて、この制振部材32の制振材料と同じ制振材料によって形成された筐体11を備えている。
The ultrasonic flow meter according to the first embodiment shown in FIG. 1 includes damping
具体的に、図2に示すように、筐体11の開口部13a,13bは、流路12と超音波センサ21,22との間に設けられており、超音波センサ21,22の流路12への取り付け方向において、制振部材31と重ね合わされている。そして、筐体11は、超音波センサ21,22によって発生した振動を抑制する、制振機能を有しており、制振部材の1つとして構成されている。
Specifically, as shown in FIG. 2, the
ここで、筐体11及び制振部材31は、種類が異なる制振材料で形成されている。筐体11の制振材料と制振部材31の制振材料とは、その制振機能を発揮することができる温度範囲が異なっている。これにより、筐体11及び制振部材31は、超音波センサ21,22から発生した振動を、広い温度範囲で抑制することができるため、超音波センサ21,22の使用温度範囲は、拡大される。
Here, the housing | casing 11 and the damping
但し、筐体11及び制振部材31は、制振機能を発揮する温度範囲が完全に一致していなければ良く、一部の温度範囲が重複する、または、いずれか一方の温度範囲が、いずれか他方の全温度範囲を含んでいても構わない。筐体11及び制振部材31が制振機能を発揮する温度範囲を設定する場合には、筐体11の温度範囲と、制振部材31の温度範囲とは、重複することなく、且つ、隙間無く連続して設定されることが、好適である。
However, the
また、超音波(音波)は、異なる媒質を伝搬する場合に、媒質間における音響インピーダンスの差の大きさに応じて、媒質界面における透過率及び反射率が変化する。一般的に、取付板21a,22aと制振部材31との間における音響インピーダンスの差、及び、制振部材31と筐体11との間における音響インピーダンスの差は、大きくなるため、伝搬波が取付板21a,22aから制振部材31を介して筐体11に伝搬する割合は、小さくなる。
Further, when ultrasonic waves (sound waves) propagate through different media, the transmittance and reflectance at the medium interface change according to the magnitude of the difference in acoustic impedance between the media. In general, since the difference in acoustic impedance between the mounting
従って、実施の形態3に係る超音波流量計は、制振部材31と取付板21a,22aまたは筐体11との間における音響インピーダンスの差を調整することによっても、制振性能を向上させることができる。具体的には、実施の形態3に係る超音波流量計は、音響インピーダンスの差をMRayls以上離すことにより、制振性能を向上させることができる。なお、同様に、実施の形態1,2においても、音響インピーダンスの差を調整して、制振性能を向上させることができる。
Therefore, the ultrasonic flowmeter according to the third embodiment can also improve the damping performance by adjusting the difference in acoustic impedance between the damping
以上より、実施の形態3に係る超音波流量計は、超音波センサ21,22の振動を抑制する制振機能を発揮する温度範囲が異なる筐体11及び制振部材31を備える。これにより、超音波流量計は、超音波センサ21,22を、広範囲な温度領域で使用することができる。
As described above, the ultrasonic flowmeter according to the third embodiment includes the
なお、本願発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは、各実施の形態における任意の構成要素の変形、もしくは、各実施の形態における任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, a free combination of each embodiment, a modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. Is possible.
11 筐体
12 流路
13a,13b 開口部
21,22 超音波センサ
21a,22a 取付板
21b,22b 圧電素子
21c,22c 音響素子
31,31a,31b,32 制振部材
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記流路と前記超音波センサとの間に設けられ、前記超音波センサの振動を抑制する制振機能を発揮する温度範囲が互いに異なる複数種類の制振部材とを備える
ことを特徴とする超音波流量計。 A pair of ultrasonic sensors for propagating ultrasonic waves in the fluid flowing in the flow channel and measuring the flow rate of the fluid flowing in the flow channel based on the propagation time of the ultrasonic waves at the time of transmission and reception of the ultrasonic waves;
A plurality of types of damping members provided between the flow path and the ultrasonic sensor and having different temperature ranges that exhibit a damping function for suppressing vibration of the ultrasonic sensor. Sonic flow meter.
前記超音波センサの前記流路への取り付け方向において、重ね合わされている
ことを特徴とする請求項1記載の超音波流量計。 The plurality of types of vibration damping members are:
The ultrasonic flowmeter according to claim 1, wherein the ultrasonic flowmeter is superimposed in a direction in which the ultrasonic sensor is attached to the flow path.
前記筐体は、前記複数種類の制振部材のうち、1つの制振部材を構成する
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の超音波流量計。 A housing having the flow path;
The ultrasonic flowmeter according to claim 1, wherein the casing constitutes one damping member among the plurality of types of damping members.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018077623A JP2019184488A (en) | 2018-04-13 | 2018-04-13 | Ultrasonic flowmeter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018077623A JP2019184488A (en) | 2018-04-13 | 2018-04-13 | Ultrasonic flowmeter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019184488A true JP2019184488A (en) | 2019-10-24 |
Family
ID=68340843
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018077623A Pending JP2019184488A (en) | 2018-04-13 | 2018-04-13 | Ultrasonic flowmeter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019184488A (en) |
-
2018
- 2018-04-13 JP JP2018077623A patent/JP2019184488A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4233445B2 (en) | Ultrasonic flow meter | |
JP7076638B2 (en) | Ultrasonic flowmeter with lens combination | |
JP4737640B2 (en) | Transducer assembly | |
JP6172533B2 (en) | Ultrasonic transducer and ultrasonic flow meter having the same | |
JP2015017978A (en) | Ultrasonic flowmeter | |
JP2012021899A (en) | Ultrasonic flow rate measuring unit and ultrasonic flowmeter using the same | |
JPH10122923A (en) | Ultrasonic flow meter | |
JP6781627B2 (en) | Ultrasonic flow meter, ultrasonic shock absorber, ultrasonic flow measurement method, ultrasonic buffer method, and ultrasonic shock absorber mounting method | |
JP2009008406A (en) | Ultrasonic flow meter and ultrasonic transducer unit | |
JP2008275607A (en) | Ultrasonic flow meter | |
JP6726274B2 (en) | Ultrasonic flow meter | |
JP2017072398A (en) | Ultrasonic sensor | |
JP2019184488A (en) | Ultrasonic flowmeter | |
JP2006292381A (en) | Ultrasonic flowmeter | |
JP2000337940A (en) | Flowmeter | |
JP2002236042A (en) | Flowmeter | |
JP6982737B2 (en) | Ultrasonic flow meter | |
JP4178346B2 (en) | Ultrasonic vortex flowmeter | |
JP2008014840A (en) | Ultrasonic flowmeter | |
JP2019039805A (en) | Ultrasonic flow meter and ultrasonic flow measurement method | |
JP2020056639A (en) | Pressure measuring device | |
JP6532504B2 (en) | Ultrasonic flow meter | |
JP2023110133A (en) | ultrasonic flow meter | |
JP7233795B1 (en) | flow meter sensor | |
JP5224465B2 (en) | Ultrasonic flow meter and noise wave remover for ultrasonic flow meter |