JP2020026973A - Ultrasonic flow meter measurement conduit body manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超音波ビームを流体中に伝播して、流量を検出するための超音波流量計の測定管路体の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method of manufacturing an ultrasonic flowmeter for detecting a flow rate by transmitting an ultrasonic beam through a fluid.
一般的な超音波流量計においては、測定管路内で測定流体に流速方向、反流速方向に交互に超音波ビームを伝播して、その伝播時間を検出して、時間差法により流体の流速つまり流量を測定する。 In a general ultrasonic flowmeter, an ultrasonic beam is alternately propagated in a flow velocity direction and a counterflow velocity direction to a measurement fluid in a measurement pipe, and the propagation time is detected. Measure the flow rate.
特許文献1では、例えば図6に示すように、直管部1の両側に超音波送受信素子2a、2bを対向的に取り付けて、直管部1に対し流入管部3、流出管部4をコ字状に取り付ける型式の測定管路とされている。
According to
特許文献1の場合においても、測定管路は合成樹脂により、金型を用いて射出成型によって一体的に製造できれば、安価であり好ましい。しかし、測定管路は内部構造が複雑なために、射出成型により一体として製造することは困難である。
Also in the case of
従って、図6に示すような測定管路を製造する場合には、幾つかの部材に分割して射出成型することになり、これらの部材を溶着等により接合することが通常である。 Therefore, when manufacturing a measurement pipe as shown in FIG. 6, it is necessary to divide it into several members and to perform injection molding, and these members are usually joined by welding or the like.
しかし、特に直管部1の中央で溶着を行う場合には、直管部1中に溶着部の内側にバリ等が発生し管路抵抗となり、流体の流速分布を乱し、測定精度に影響を与えることになる。しかも、製造には幾つかの個所における溶着工程が不可欠である。
However, in particular, when welding is performed at the center of the
更には、従来のように射出成型をする際には、管体の内面は金型に接して成型するために、管体内に金型から磨り減った微細な金属粉や溶け出した金属イオンが残留することがあり、これらの金属粉や金属イオンが流体中に混入し、流体成分に悪影響を及ぼすという問題もある。 In addition, when performing injection molding as in the past, since the inner surface of the tube is molded in contact with the mold, fine metal powder and metal ions that have been polished from the mold are melted into the tube. There is also a problem that these metal powders and metal ions are mixed in the fluid and adversely affect the fluid components.
本発明の目的は、上述の課題を解決し、金型を用いたブロー成型により形成することにより、複雑な形状であっても一体として製造でき、測定精度を良好とする超音波流量計の測定管路体の製造方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to form an integral body even in a complicated shape by forming the mold by blow molding using a mold. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a pipe body.
上記目的を達成するための本発明に係る超音波流量計の測定管路体の製造方法は、直管状の測定管部の管端間を超音波ビームが伝播する伝播路とし、前記両管端に超音波入出力部が形成され、前記測定管部の両端近傍に流入管部及び流出管部を設ける測定管路体を形成する内型を有し、複数個に分割可能な金型を用いてブロー成型により前記測定管路体を製造する方法であって、前記金型を開いて合成樹脂材を軟融した筒状のパリソンを前記金型内に収納する工程と、前記金型を閉止して前記パリソン内に気体を注入し前記パリソンを膨張させ前記パリソンの外面を前記金型の内型に密着することより成型して前記測定管路体を形成する工程と、前記パリソンの冷却後に前記金型を開いて固化した前記測定管路体を取り出す工程と、前記流入管部及び前記流出管部の端部を切断する工程とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a method for manufacturing a measurement pipe body of an ultrasonic flowmeter according to the present invention is characterized in that a propagation path through which an ultrasonic beam propagates between pipe ends of a straight tubular measurement pipe section, An ultrasonic input / output unit is formed in the mold, and has an inner mold for forming a measurement pipe body in which an inflow pipe section and an outflow pipe section are provided near both ends of the measurement pipe section. A method of manufacturing the measurement pipe body by blow molding, comprising: opening the mold and storing a cylindrical parison in which a synthetic resin material is soft-melted in the mold; and closing the mold. Injecting a gas into the parison, expanding the parison, and molding the outer surface of the parison by closely contacting the inner surface of the mold to form the measurement pipe body; and after cooling the parison, Opening the mold and removing the solidified measurement pipe body; Characterized in that a parts and cutting the ends of the outflow tube portion.
本発明に係る超音波流量計の測定管路体の製造方法によれば、測定管路体が複雑な形状であっても一体として成型することができ、かつ溶着を必要としないので、測定管路体の内面においてバリによる管路抵抗が発生することもなく、良好な流速分布が得られる。 According to the method of manufacturing the measurement pipe body of the ultrasonic flowmeter according to the present invention, even if the measurement pipe body has a complicated shape, it can be molded integrally and does not require welding. A good flow velocity distribution can be obtained without generating pipe resistance due to burrs on the inner surface of the road body.
また、パリソンを気体により膨張させてブロー成型を行うため、金型が測定管路体の内面に接することがないので、金型からの微細な金属粉や金属イオンが内面に付着することもなく、流体成分に悪影響を与えることもない。 Also, since the parison is expanded by gas and blow-molded, the mold does not come into contact with the inner surface of the measurement pipe body, so that fine metal powder and metal ions from the mold do not adhere to the inner surface. Also, there is no adverse effect on the fluid components.
本発明を図1〜図5に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図1は実施例の測定管路体10の斜視図、図2は断面図である。この実施例の測定管路体10はブロー成型により一体に製造され、直管状の測定管部11の両端部には、流入管部12と流出管部13とがそれぞれ測定管部11に対して直交して形成されている。測定管部11の長手方向の管端の2個所の壁面は、超音波入出力部14a、14bとされている。この超音波入出力部14a、14bの外壁面には超音波送受信素子を取り付けるための案内となる断面円形のガイド部15a、15bが形成されている。
The present invention will be described in detail based on the embodiment shown in FIGS.
FIG. 1 is a perspective view of a
この測定管路体10は、中空の合成樹脂成型品を製造するために好適なブロー成型により製造されている。即ち、図3に示すように、複数個に分割、例えば2つ割りの対称形の金型Ma、Mb(Mbは図示せず)の空間状の内型Iの、流入管部12を成形する内型Ia、測定管部11を成形する内型Ib、流出管部13を成形する内型Icに沿って、軟融した筒状の合成樹脂材、所謂パリソンPを収納し、パリソンPの先端を金型Ma、Mbで挟着して袋状に封止すると共に、金型Ma、Mbを閉止する。
The
次いで、パリソンP内に空気管Aを介して矢印方向に空気等の気体を吹き込み、パリソンPを膨張させて、その外面を金型Ma、Mbの内型Iに密着させる。このようにして、例えば厚さ2mm程度とする測定管路体10のブロー成型がなされる。
Next, a gas such as air is blown into the parison P through the air pipe A in the direction of the arrow, so that the parison P is expanded and its outer surface is brought into close contact with the inner mold I of the molds Ma and Mb. In this manner, blow molding of the
そして、内型Iにより成型された測定管路体10が固化した後に、金型Ma、Mbを開いて取り出すと、図4に示すような測定管路体10とすべき素材が得られる。更に、それぞれ閉塞された流入管部12の端部12a、流出管部13の端部13aを点線で示す位置において切断する。これにより、図1、図2に示す測定管路体10が得られる。
Then, after the
上述の実施例の測定管路体10の使用に際しては、図5に示すように壁部である超音波入出力部14a、14bの外壁面に、超音波ビームを送発信するピエゾ素子である超音波送受信素子Sa、Sbをグリスを介して接着する。流入管部12、流出管部13に別体の流体管路を接続する。超音波送受信素子Sa、Sbはガイド部15a、15bに案内され、正確な位置に取り付けることができる。
When using the
そして、測定管部11内に測定すべき流体を流し、正対する超音波送受信素子Sa、Sb間の伝播路Wを伝播し、超音波送受信素子Sa、Sbで交互に出射される超音波ビームを送受信して、測定管部11内を流れる流体の速度を求め、測定管部11の断面積を乗じて流量を算出する。なお、流体の速度は超音波ビームによる時間差方式で求めるが、この流量測定原理は周知であるので、その説明は省略する。
Then, the fluid to be measured flows into the
このように、本発明に係る測定管路体10によれば、ブロー成型により製造されるので、複雑な形状であっても一体として成型することができ、かつ接合を要することなく製造できるので、測定管路体10の内面に管路抵抗となるバリが発生することもなく、良好な流速分布が得られる。
As described above, according to the
なお、測定管部11に対する流入管部12、流出管部13の方向は一方向に揃えたが、これらは異なる方向に配置してもよい。また、その方向も必ずしも測定管部11に対し直交する方向でなくともよい。
Although the directions of the
測定管路体10は軟融した合成樹脂製のパリソンPを気体により膨張させてブロー成型により内面を形成するので、測定管路体10の内面形成に金型を使用せず、金型の微細な金属粉や金属イオンが付着し残留することがなく、金属粉や金属イオンが流体中に混入することもない。
Since the
実施例のブロー成型により製造する測定管路体10は、射出成型と異なり、内面形状や肉厚を厳密に規制していないので、例えば超音波入出力部14a、14bの厚みや、測定管部11の内径等にばらつきが生じ、個々の測定管路体10の特性が異なり、測定誤差が発生することが考えられる。
Unlike the injection molding, the
しかし、測定管路体10は個々に実流量を流して校正を行い、補正データを付することにより、流量測定の精度は確保される。また、高精度の測定を要しない大まかな流量測定の場合には、校正は行わずにそのまま使用することもできる。
However, the accuracy of the flow rate measurement is ensured by calibrating the
10 測定管路体
11 測定管部
12 流入管部
13 流出管部
14a、14b 超音波入出力部
15a、15b ガイド部
I 内型
Ma、Mb 金型
P パリソン
Sa、Sb 超音波送受信素子
W 伝播路
Claims (5)
前記金型を開いて合成樹脂材を軟融した筒状のパリソンを前記金型内に収納する工程と、前記金型を閉止して前記パリソン内に気体を注入し前記パリソンを膨張させ前記パリソンの外面を前記金型の内型に密着することより成型して前記測定管路体を形成する工程と、前記パリソンの冷却後に前記金型を開いて固化した前記測定管路体を取り出す工程と、前記流入管部及び前記流出管部の端部を切断する工程とを備えたことを特徴とする超音波流量計の測定管路体の製造方法。 An ultrasonic input / output section is formed at both ends of the straight pipe, and an inflow pipe section and an outflow pipe section are formed near both ends of the measurement pipe section. A method of manufacturing the measurement pipe body by blow molding using a mold that can be divided into a plurality of molds, the inner pipe forming a measurement pipe body provided with:
Opening the mold and storing a cylindrical parison in which the synthetic resin material has been soft-melted into the mold; closing the mold and injecting gas into the parison to expand the parison and expand the parison; Forming the measurement pipe body by closely contacting the outer surface of the mold with the inner mold of the mold, and taking out the solidified measurement pipe body by opening the mold after cooling the parison. Cutting the ends of the inflow pipe section and the outflow pipe section. A method of manufacturing a measurement pipe body of an ultrasonic flowmeter, comprising the steps of:
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