JP2505647Y2 - 超音波流量計 - Google Patents
超音波流量計Info
- Publication number
- JP2505647Y2 JP2505647Y2 JP1895889U JP1895889U JP2505647Y2 JP 2505647 Y2 JP2505647 Y2 JP 2505647Y2 JP 1895889 U JP1895889 U JP 1895889U JP 1895889 U JP1895889 U JP 1895889U JP 2505647 Y2 JP2505647 Y2 JP 2505647Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- pipe
- conduit
- shoe
- conversion means
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、電気−音響変換手段としての送受波器より
送受信される音波に加わる雑音の増加を抑制してS/N比
を向上することのできる超音波流量計に関する。
送受信される音波に加わる雑音の増加を抑制してS/N比
を向上することのできる超音波流量計に関する。
［従来の技術］ 従来、この種の超音波流量計は、実開昭60-61622号に
示すものがある。この従来例は第６図に示すように、管
路10の外側に固接されたシュー11の斜面に固定された振
動子12より出射される超音波は、シュー11と管路10間に
塗布されたグリス13を通過して管路10に入射する。した
がって、このシュー11の底面の範囲を有効接触面積とす
ると、管路10の外径が小さくなるにつれて前記有効接触
面積が減少するので、これに応じて管路10に出射される
超音波量が振動子12から出射される全超音波量に対する
割合が減少して送信された超音波を受信する側の振動子
12に到達する超音波量が減少する。この問題を解決する
ために、流量測定における最小管径の管路10の外面とシ
ュー11の底面との間に形成される有効接触面積に略等し
くなるようにシュー11の底面の形状を逆台形状11aと
し、該形状の底辺の長さを設定するようにしている。
示すものがある。この従来例は第６図に示すように、管
路10の外側に固接されたシュー11の斜面に固定された振
動子12より出射される超音波は、シュー11と管路10間に
塗布されたグリス13を通過して管路10に入射する。した
がって、このシュー11の底面の範囲を有効接触面積とす
ると、管路10の外径が小さくなるにつれて前記有効接触
面積が減少するので、これに応じて管路10に出射される
超音波量が振動子12から出射される全超音波量に対する
割合が減少して送信された超音波を受信する側の振動子
12に到達する超音波量が減少する。この問題を解決する
ために、流量測定における最小管径の管路10の外面とシ
ュー11の底面との間に形成される有効接触面積に略等し
くなるようにシュー11の底面の形状を逆台形状11aと
し、該形状の底辺の長さを設定するようにしている。
［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の超音波流量計では管路内を流れ
る流体の流量を測定する際に、送受波器から発射される
超音波はカップリング剤により吸収されたり、管路管壁
やライニングへの洩れ込みが生ずるという欠点がある。
このため発射された音波内の信号成分が減衰されると共
に管路内の管壁等から信号成分以外の音波が周り込み雑
音分が増加する。したがって、受波器におけるS/Nが低
下して波形歪を起こし正確な超音波伝播時間の測定を行
なうことができず、測定誤差を生ずるという欠点があ
る。また、実開昭60-61622号は有効接触面積に着目して
受波器におけるS/Nを向上させようとするものではある
が、小口径用の管路のものでは有効接触面積が小さくな
りすぎて管路に入射させる信号成分が少なくなってしま
い好ましくないという欠点がある。
る流体の流量を測定する際に、送受波器から発射される
超音波はカップリング剤により吸収されたり、管路管壁
やライニングへの洩れ込みが生ずるという欠点がある。
このため発射された音波内の信号成分が減衰されると共
に管路内の管壁等から信号成分以外の音波が周り込み雑
音分が増加する。したがって、受波器におけるS/Nが低
下して波形歪を起こし正確な超音波伝播時間の測定を行
なうことができず、測定誤差を生ずるという欠点があ
る。また、実開昭60-61622号は有効接触面積に着目して
受波器におけるS/Nを向上させようとするものではある
が、小口径用の管路のものでは有効接触面積が小さくな
りすぎて管路に入射させる信号成分が少なくなってしま
い好ましくないという欠点がある。
本考案の目的は上述の欠点を除去し、超音波の信号成
分に加わる雑音分の増加を抑制すると同時に本来の信号
成分を有効に伝播させることにより、S/N比を向上させ
て測定精度の高い超音波流量計を提供することにある。
特に、本考案のものは小口径用の超音波流量計に用いて
好適なものである。
分に加わる雑音分の増加を抑制すると同時に本来の信号
成分を有効に伝播させることにより、S/N比を向上させ
て測定精度の高い超音波流量計を提供することにある。
特に、本考案のものは小口径用の超音波流量計に用いて
好適なものである。
［課題を解決するための手段］ 本考案は、一方の電気−音響変換手段より出射された
超音波を菅路内の流体中を透過させて他方の電気−音響
変換手段で受波することにより超音波伝播時間を測定し
て菅路内部の流量測定を行う超音波流量計において、 被測定用管路の中心線の任意の位置に所定角度を有す
る円錐体を形成し、該円錐体の一部と略同一形状の電気
−音響変換手段を形成するようにしたものである。
超音波を菅路内の流体中を透過させて他方の電気−音響
変換手段で受波することにより超音波伝播時間を測定し
て菅路内部の流量測定を行う超音波流量計において、 被測定用管路の中心線の任意の位置に所定角度を有す
る円錐体を形成し、該円錐体の一部と略同一形状の電気
−音響変換手段を形成するようにしたものである。
［実施例］ 次に本考案について図面を用いて詳細に説明する。
第１図は本考案の一実施例を示すクランプオン型の超
音波流量計の取付け方法の原理を示す説明図である。こ
の超音波流量計は、一方の電気−音響変換手段より出射
された超音波を菅路内の流体中を透過させて他方の電気
−音響変換手段で受波することにより超音波伝播時間を
測定して菅路内部の流量測定を行うものである。
音波流量計の取付け方法の原理を示す説明図である。こ
の超音波流量計は、一方の電気−音響変換手段より出射
された超音波を菅路内の流体中を透過させて他方の電気
−音響変換手段で受波することにより超音波伝播時間を
測定して菅路内部の流量測定を行うものである。
第１図において、１は内部を流体が流れる被測定用管
路である。この被測定用管路１の中心線Ｙ−Ｙ′と円錐
体２の中心線とが重ね合さるように任意の位置に円錐体
２を配置する。この管路１の外周1aと円錐体２の外周と
で形成される（太線図示部分）形状に切断して電気−音
響変換手段としての送受波器、すなわちシュー（図示せ
ず）及び振動子３を形成する。この円錐体２の斜辺と中
心線Ｙ−Ｙ′との角θＡは振動子３から管路１の長手方
向への超音波発射角を示す。この振動子３より発射され
る超音波はＡ−Ａ′線の円形断面の外周1aの接線に垂直
となり、それと直交する管路１の長手方向に対しては全
て振動子発射角θＡで発射されるように構成される。
路である。この被測定用管路１の中心線Ｙ−Ｙ′と円錐
体２の中心線とが重ね合さるように任意の位置に円錐体
２を配置する。この管路１の外周1aと円錐体２の外周と
で形成される（太線図示部分）形状に切断して電気−音
響変換手段としての送受波器、すなわちシュー（図示せ
ず）及び振動子３を形成する。この円錐体２の斜辺と中
心線Ｙ−Ｙ′との角θＡは振動子３から管路１の長手方
向への超音波発射角を示す。この振動子３より発射され
る超音波はＡ−Ａ′線の円形断面の外周1aの接線に垂直
となり、それと直交する管路１の長手方向に対しては全
て振動子発射角θＡで発射されるように構成される。
第２図及び第３図は、第１図に示す電気−音響変換手
段としての送受波器の具体的な構成を示す。
段としての送受波器の具体的な構成を示す。
第２図に示す振動子４は、１つの圧電素子で形成され
ている。この振動子４には、第１図の円錐体の一部を切
り欠いて形成されたシュー５の外周面上にセラミック圧
電素子等が接着剤等により固着されている。このシュー
５の内周面、すなわち取付面には管路１の外周面と略同
一形状で形成された切り欠き部5aを有する。また、振動
子４の圧電素子端部には電極６及び７が設けられ、該電
極より電線6a及び7aが引き出されている。
ている。この振動子４には、第１図の円錐体の一部を切
り欠いて形成されたシュー５の外周面上にセラミック圧
電素子等が接着剤等により固着されている。このシュー
５の内周面、すなわち取付面には管路１の外周面と略同
一形状で形成された切り欠き部5aを有する。また、振動
子４の圧電素子端部には電極６及び７が設けられ、該電
極より電線6a及び7aが引き出されている。
第３図は、複数の圧電素子より成る振動子８を含む送
受波器を示すものである。シューの構成については第２
図のものと同じである。この振動子８は、平面板状に形
成された複数の圧電素子8a,8b,8c・・・8nが、シュー９
の長手方向（管路１の長手方向）に接着されている。
受波器を示すものである。シューの構成については第２
図のものと同じである。この振動子８は、平面板状に形
成された複数の圧電素子8a,8b,8c・・・8nが、シュー９
の長手方向（管路１の長手方向）に接着されている。
本実施例におけるシュー９の外側の表面は完全な曲面
形成であるが、実用上曲面形成でなく複数の平面形状の
もので形成するようにしてもよい。
形成であるが、実用上曲面形成でなく複数の平面形状の
もので形成するようにしてもよい。
なお、第２図及び第３図に示すシュー５及び９の切り
欠き部5a及び9aは、本実施例では管路１の外周面に沿っ
て曲面で形成するようにしているがシューと略同程度の
音速を有するカップリング剤を用いて管路１の外周面に
密着させて固着させれば、シューの切り欠き部5a及び9a
を形成せず平面的に形成してもよい。
欠き部5a及び9aは、本実施例では管路１の外周面に沿っ
て曲面で形成するようにしているがシューと略同程度の
音速を有するカップリング剤を用いて管路１の外周面に
密着させて固着させれば、シューの切り欠き部5a及び9a
を形成せず平面的に形成してもよい。
なお、本実施例の第２図及び第３図に示す振動子4,8
には圧電素子を用いたが、その他の電気−音響変換素子
を用いるようにしてもよい。
には圧電素子を用いたが、その他の電気−音響変換素子
を用いるようにしてもよい。
以上のように構成された本考案の作用について第４図
及び第５図を用いて説明する。
及び第５図を用いて説明する。
まず、第１図に示す振動子３より発射される超音波の
断面Ａ−Ａ′方向の伝播路は、第４図に示すように管路
１の外周面1aの接線と全て垂直に入射する。そして、こ
の入射された音波は管路１の軸Ｘ−Ｘ′とＹ−Ｙ′との
交点に向けて収束される。
断面Ａ−Ａ′方向の伝播路は、第４図に示すように管路
１の外周面1aの接線と全て垂直に入射する。そして、こ
の入射された音波は管路１の軸Ｘ−Ｘ′とＹ−Ｙ′との
交点に向けて収束される。
次に、管路１の長手方向（第１図の中心線Ｙ−Ｙ′方
向）の伝播路は、第５図に図示するようにθＡの角度の
斜面に設けられた振動子４及び８から超音波は出射され
る。この出射された音波は管路１に入射するとき屈折さ
れた後、管路１内の流体内に入射ビームと同一方向に向
かって更に進むため、波の干渉による波形歪が生じな
い。
向）の伝播路は、第５図に図示するようにθＡの角度の
斜面に設けられた振動子４及び８から超音波は出射され
る。この出射された音波は管路１に入射するとき屈折さ
れた後、管路１内の流体内に入射ビームと同一方向に向
かって更に進むため、波の干渉による波形歪が生じな
い。
第４図及び第５図に示す方向に進む音波は管路１の反
対側に設けられた受波器（図示せず）により受波されて
管路内の流体の流量が測定される。
対側に設けられた受波器（図示せず）により受波されて
管路内の流体の流量が測定される。
［考案の効果］ 以上説明したように本考案によれば、管路外周の接線
に対して垂直に音波が入射するので管路管壁に洩れ込む
音波が少なく、且つ管路の長手方向に対しては全て同一
方向に音波が向けられるので波の干渉による波形歪が生
じない。したがって、送波器から発射される超音波がカ
ップリング剤により吸収されたり、管路管壁やライニン
グへの洩れ込みが生ずることがないため発射された音波
内の信号成分が減衰されることはなく管路内の管壁等か
らも信号成分以外の音波が周り込み雑音分が増加するこ
とがない。したがって、受波器におけるS/N比を向上さ
せて正確な超音波伝播時間の測定を行なうことができる
という効果を有する。
に対して垂直に音波が入射するので管路管壁に洩れ込む
音波が少なく、且つ管路の長手方向に対しては全て同一
方向に音波が向けられるので波の干渉による波形歪が生
じない。したがって、送波器から発射される超音波がカ
ップリング剤により吸収されたり、管路管壁やライニン
グへの洩れ込みが生ずることがないため発射された音波
内の信号成分が減衰されることはなく管路内の管壁等か
らも信号成分以外の音波が周り込み雑音分が増加するこ
とがない。したがって、受波器におけるS/N比を向上さ
せて正確な超音波伝播時間の測定を行なうことができる
という効果を有する。
また、本考案によれば、小口径用の管路のものにも適
用できるという効果もある。
用できるという効果もある。
第１図は本考案の一実施例を示すクランプオン型の超音
波流量計の取付け方法の原理を示す説明図、第２図及び
第３図は第１図の送受波器の具体的構成を示す図、第４
図及び第５図は第２図及び第３図の実施例の超音波伝播
路を示す説明図、第６図は従来の超音波流量計を示す図
である。 １……被測定用管路、２……円錐体、３、４、８……振
動子、５、９……シュー、5a、9a……切り欠き部、10…
…管路、11……シュー、12……振動子、13……グリス。
波流量計の取付け方法の原理を示す説明図、第２図及び
第３図は第１図の送受波器の具体的構成を示す図、第４
図及び第５図は第２図及び第３図の実施例の超音波伝播
路を示す説明図、第６図は従来の超音波流量計を示す図
である。 １……被測定用管路、２……円錐体、３、４、８……振
動子、５、９……シュー、5a、9a……切り欠き部、10…
…管路、11……シュー、12……振動子、13……グリス。
Claims (4)
- 【請求項１】一方の電気−音響変換手段より出射された
超音波を菅路内の流体中を透過させて他方の電気−音響
変換手段で受波することにより超音波伝播時間を測定し
て菅路内部の流量測定を行う超音波流量計において、 被測定用管路の中心線の任意の位置に所定角度を有する
円錐体を形成し、該円錐体の一部と略同一形状の電気−
音響変換手段を形成するようにしたことを特徴とする超
音波流量計。 - 【請求項２】前記電気−音響変換手段は、円錐体の一部
を切り欠いて形成されたシューと、該シューの外周面に
固着された振動子とで構成されて成ることを特徴とする
請求項１記載の超音波流量計。 - 【請求項３】前記振動子は、複数の圧電素子から成るこ
とを特徴とする請求項２記載の超音波流量計。 - 【請求項４】前記シューは、菅路外周面と略同一形状の
切り欠き部が取付面に形成されたことを特徴とする請求
項２記載の超音波流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1895889U JP2505647Y2 (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | 超音波流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1895889U JP2505647Y2 (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | 超音波流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02110825U JPH02110825U (ja) | 1990-09-05 |
| JP2505647Y2 true JP2505647Y2 (ja) | 1996-07-31 |
Family
ID=31234057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1895889U Expired - Lifetime JP2505647Y2 (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | 超音波流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2505647Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6582368B2 (ja) * | 2014-07-23 | 2019-10-02 | 東京電力ホールディングス株式会社 | 流量計測装置および流量計測方法 |
| JP2016109560A (ja) * | 2014-12-05 | 2016-06-20 | 東京電力株式会社 | 流量計測装置および流量計測方法 |
-
1989
- 1989-02-22 JP JP1895889U patent/JP2505647Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02110825U (ja) | 1990-09-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0319491B2 (ja) | ||
| JP3761399B2 (ja) | 超音波式流量測定器 | |
| JP3890698B2 (ja) | 流量計測装置 | |
| JPS6128821A (ja) | 超音波流量計 | |
| CN114111927B (zh) | 一种适用于气体流量检测的高频超声波传感器 | |
| JPS5819970B2 (ja) | 渦流量計 | |
| JP2505647Y2 (ja) | 超音波流量計 | |
| RU2708904C1 (ru) | Способ и система для ультразвукового накладного измерения расхода и тело для осуществления измерения | |
| US3204457A (en) | Ultrasonic flowmeter | |
| JPH06117894A (ja) | 超音波流量計 | |
| JP3328505B2 (ja) | 超音波流量計 | |
| JP3013596B2 (ja) | 透過式超音波流量計 | |
| JP3949982B2 (ja) | クランプオン型超音波流量計 | |
| JP4368591B2 (ja) | 超音波流量計 | |
| JPH09287989A (ja) | 超音波流量計 | |
| JPH0221528B2 (ja) | ||
| JPS61132822A (ja) | 超音波流量計 | |
| JPS631217Y2 (ja) | ||
| JP7035264B1 (ja) | 超音波流量計 | |
| JPS60151516A (ja) | 超音波流量計 | |
| JPH11271113A (ja) | 超音波渦流量計 | |
| JPS61133821A (ja) | 超音波流量計 | |
| SU1163252A1 (ru) | Ультразвуковой преобразователь дл измерени скорости поперечных ультразвуковых колебаний | |
| JPH0610255Y2 (ja) | 超音波送受信装置 | |
| JP2002250644A (ja) | クランプオン形超音波流量計における超音波送受波器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |