JP3438716B2 - 超音波流量計測装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気体や液体の流量
や流速の計測を行う超音波流量計測装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の流量計測装置には、例えば
特開平９−１８９５９１号公報に示す超音波式が知られ
ており、図１３に示すように流体を一方から他方に流す
配管１の中心線を挟んで対向し、かつ中心線に対して所
定角度を有する周面に上流側の超音波送受信器２ａと下
流側の超音波送受信器２ｂとを対向して設けるととも
に、配管１の流体吸入口３に配管１と同一方向の向き
に、平行に配列された複数の細管４ａから構成した整流
体４を設けている。そして、配管１を流れる流体の流速
を超音波送受信器２ａ、２ｂ間で超音波を送受信して伝
搬時間差から計測し、配管１の断面積より流量を算出し
ている。このとき、配管１に入る流れは整流体４を構成
する細管４ａによりその流れ方向を配管１と同一方向に
規制して、計測部での流線の傾きを低減したり渦の発生
を抑制して流れの乱れの境界面での超音波の反射や屈折
による超音波の受信レベルの変動を低減して測定精度の
低下を防止している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の構
成では、整流体と超音波伝搬路が離れて設置されるとと
もに整流体との距離が超音波送受信器２ａ側と超音波送
受信器２ｂ側とで大きく異なるため整流体を通過した流
れの発達状態に差異を生じて、計測流路に直交する横断
面での平均流速と計測流路に斜交する超音波送受信器２
ａ、２ｂ間の計測断面での平均流速に違いを生じ、真の
流量を算出するためには計測値に対して流量に応じた補
正係数が必要になる。この補正係数は、層流から乱流に
移行する流量域では大きく変化するため、計測断面での
流速測定に僅かな誤差があっても補正係数により誤差が
拡大されて測定精度が低下するという課題があつた。

【０００４】本発明は上記課題を解決するもので、流量
計測範囲の全域にわたり補正係数の変化を小さくして計
測精度を高めることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、被計測流体が流れる計測流路と、計測流路
の上流側および下流側に設けた導入部および導出部と、
前記計測流路の中心部分に設けられ前記計測流路を超音
波が横切って伝搬する超音波送受信器と、前記計測流路
の速度分布を非対称化して流速最大値の発生位置を計測
流路の中心から一方に偏らせる非対称流れ促進手段と、
導入部に設けられ微細な流通口を有する偏流抑制体と、
前記超音波送受信器間で超音波の送受信を行いその送受
信信号に基づいて流量を算出する流量演算手段とを備え
たものである。

【０００６】上記発明によれば、速度分布が凸型となる
層流域では流速の最大値を偏らせて流速の遅いところを
多くして計測することにより補正係数を大きくし、速度
分布が比較的に平坦となる乱流域では流速の最大値とあ
まり違わない流速域を計測することで従来とあまり変わ
らない補正係数として層流域と乱流域との補正係数の差
を少なくし、流量計測範囲の全域にわたり補正係数の変
化を小さくして平坦化することができ、補正係数による
誤差の拡大が防止されて計測精度を高めることができ
る。また、偏流抑制体を設けることで流れの上流側の流
路形状や配管形状に関わらず安定した流れを計測流路に
供給することで、非対称化した速度分布を安定化できる
とともに超音波送受信器間の流れの乱れを低減でき計測
精度の向上と計測可能な流量の上限値の向上ができる。
また、流れの上流側の流路形状や配管形状に関わらず安
定した計測が実現でき、計測装置の設置の自由度を向上
できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明は、被計測流体が流れる計
測流路と、計測流路の上流側および下流側に設けた導入
部および導出部と、前記計測流路の中心部分に設けられ
前記計測流路を超音波が横切って伝搬する超音波送受信
器と、前記計測流路の速度分布を非対称化して流速最大
値の発生位置を計測流路の中心から一方に偏らせる非対
称流れ促進手段と、導入部に設けられ微細な流通口を有
する偏流抑制体と、前記超音波送受信器間で超音波の送
受信を行いその送受信信号に基づいて流量を算出する流
量演算手段とを備えたものである。

【０００８】そして、速度分布が凸型となる層流域では
流速の最大値を偏らせて流速の遅いところを多くして計
測することにより補正係数を大きくし、速度分布が比較
的に平坦となる乱流域では流速の最大値とあまり違わな
い流速域を計測することで従来とあまり変わらない補正
係数として層流域と乱流域との補正係数の差を少なく
し、流量計測範囲の全域にわたり補正係数の変化を小さ
くして平坦化することができ、補正係数による誤差の拡
大が防止されて計測精度を高めることができる。また、
流れの上流側の流路形状や配管形状に関わらず安定した
流れを計測流路に供給することで、非対称化した速度分
布を安定化できるとともに超音波送受信器間の流れの乱
れを低減でき計測精度の向上と計測可能な流量の上限値
の向上ができる。また、流れの上流側の流路形状や配管
形状に関わらず安定した計測が実現でき、計測装置の設
置の自由度を向上できる。

【０００９】また、本発明は、偏流抑制体を計測流路の
導出部にも設けたものである。そして、順方向および逆
方向いずれの方向の流れに対しても流れの上流側の流路
形状や配管形状に関わらず安定した流れを計測流路に供
給することで、非対称化した速度分布を安定化できると
ともに超音波送受信器間の流れの乱れを低減でき流れに
脈動がある場合でも計測精度の向上と計測可能な流量の
上限値の向上ができる。また、流れの上流側の流路形状
や配管形状に関わらず安定した計測が実現でき、計測装
置の設置の自由度を向上できる。

【００１０】また、本発明は、非対称流れ促進手段を導
入部と計測流路とを連結した屈曲部と、計測流路の入口
側に設けた段差部あるいは計測流路の入口側の一方の端
部と他方の端部の形状を異ならせた異形状部とにより構
成したものである。そして、屈曲部での遠心力の作用に
より屈曲部の外周面側に流れを偏らせて速度分布を非対
称化させるとともに段差部による最大流速位置の偏りを
維持する流量の上限値の拡大あるいは異形状部による最
大流速位置の偏りの拡大により速度分布の非対称化が促
進でき、屈曲部と段差部あるいは異形状部による相互作
用により補正係数の流量変化特性の平坦性を向上でき計
測精度を高めることができる。さらに段差部の大きさや
異形状部の形状の違いの差を変えることで計測範囲の異
なる仕様へ展開でき、多仕様化への適応性が高くなるた
め生産性を向上することができる。

【００１１】また、本発明は、非対称流れ促進手段を導
入部と計測流路および導出部と計測流路とを連結した上
流側および下流側の屈曲部と、計測流路の入口側および
出口側に設けた段差部あるいは計測流路の入口側および
出口側の一方の端部と他方の端部の形状を異ならせた上
流側および下流側の異形状部とにより構成したものであ
る。そして、順方向および逆方向いずれの方向の流れに
対しても屈曲部での遠心力の作用により屈曲部の外周面
側に流れを偏らせて速度分布を非対称化させるとともに
段差部による最大流速位置の偏りを維持する流量の上限
値の拡大あるいは異形状部による最大流速位置の偏りの
拡大により速度分布の非対称化が促進でき、屈曲部と段
差部あるいは異形状部による相互作用により順方向と逆
方向を繰り返す脈動流に対しても順方向流れ時と同様に
補正係数の流量変化特性の平坦性を向上でき計測精度を
高めることができる。また、段差部の大きさや異形状部
の形状の違いの差を変えることで計測範囲の異なる仕様
へ展開でき、多仕様化への適応性が高くなるため生産性
を向上することができ、さらに計測流路に対して入口、
出口となる導入部、導出部を屈曲させて配置することに
より、幅を小さくして小型化でき設置性を高めることが
できる。

【００１２】また、本発明は、超音波送受信器を計測流
路の中心から偏芯させて配置したものである。そして、
超音波送受信器の偏芯位置を、層流状態で流れる低流速
域における補正係数の値が乱流域の値に近い値になるよ
うに最適に偏芯させて設定でき、補正係数の平坦性を向
上できるとともに、補正係数の変化が平坦な領域を低流
速側に拡大できる。

【００１３】また、本発明の超音波送受信器は、計測流
路よりも小さい超音波放出面を設けたものである。そし
て、超音波送受信器をいくらか偏芯させて配置しても超
音波を有効に超音波伝搬路へ放出でき、超音波の送受信
感度の低下を防止しＳ／Ｎを高めた計測により計測精度
を向上できる。さらに、偏芯自由度が拡大でき、計測流
路の代表部分の領域に超音波を伝搬させて計測すること
で補正係数の平坦性を向上できる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１５】（実施例１） 図１および図２は本発明の実施例１を示す超音波流量計
測装置の縦断面図および横断面図である。図において、
５は流路壁６に囲まれた計測流路であり、７および８は
互いに対向するように流路壁６に取付けた上流側および
下流側の超音波送受信器である。上流側の超音波送受信
器７と下流側の超音波送受信器８は計測流路５の幅Ｗ方
向を横切るように距離Ｌを隔てるとともに計測流路５の
流体の流動方向に対して角度θ傾けて設置され、計測流
路５の高さＨ方向に対して高さのほぼ中心に設置されて
いる。９ａ、９ｂは超音波送受信器７、８を計測流路５
に臨ませる上流側および下流側の開口穴である。１０は
対向する超音波送受信器７および８間で送信された超音
波が直接相手側に伝搬する超音波伝搬路（二点鎖線で領
域を示す）である。

【００１６】１１は計測流路５の上流側に設け被計測流
体の入口となる導入部であり、１２は計測流路５の下流
側に設け被計測流体の出口となる導出部である。１３は
計測流路５と導入部１１とを連結する上流側の屈曲部で
あり、屈曲部１３は計測流路５の高さＨ方向に屈曲して
いる。１４は計測流路５と導出部１２とを連結する下流
側の屈曲部であり、屈曲部１４は計測流路５の高さＨ方
向に屈曲している。１５は導入部１１から流入して導出
部１２から流出する順方向流れ時での計測流路５の高さ
Ｈ方向の速度分布Ｓを高さ中心に対して非対称化させて
高さＨ方向の流速の最大値の発生位置Ｔを高さ中心から
一方に偏らせる非対称流れ促進手段である。

【００１７】ここでは、非対称流れ促進手段１５は上流
側の屈曲部１３と、計測流路５の入口側の高さＨ方向に
設けた段差部１６と、計測流路５の入口側の高さＨ方向
の一方の端部１７と他方の端部１８の形状を異ならせて
形成した異形状部１９で形成されている。また、段差部
１６は上流側の屈曲部１３の外周面１３ａ側に設けられ
る。さらに、異形状部１９は計測流路５の入口側の高さ
Ｈ方向の一方の端部１７を先端にコーナーＲを設けない
階段状とし、他方の端部１８は曲率を有し高さ方向に滑
らかに断面が変化する滑らか形状としている。

【００１８】２０は非対称流れ促進手段１５と超音波伝
搬路１０との間に設けた流れ安定手段であり、計測流路
５の断面を分割して流れ方向を整える格子状の方向規制
部２０ａと流速変動を低減するメッシュなどの網状体で
形成した変動抑制部２０ｂを備えている。流れ安定手段
２０は非対称流れ促進手段１５により非対称化した速度
分布を保持させるとともに、流れ方向や速度変動を整え
て超音波伝搬路１０に流れを送り込むものである。２１
は超音波送受信器７、８に接続され超音波の送受信をさ
せる計測制御部２２と、計測制御部２２での信号を基に
流速を計算し流量を算出する演算部２３を備えた流量演
算手段である。

【００１９】２４は開口穴９ａ、９ｂに設けた開口穴整
流体であり、この開口穴整流体２４は超音波が通過でき
る微細な超音波通過口２４ａを持つメッシュなどの網状
体、微細多孔板、不織布などで形成し、開口穴９ａ、９
ｂ内への被計測流体の流れ込みを低減するとともに計測
流路５に突出しないように流路壁６に沿って面一に配置
することで開口穴９ａ、９ｂの窪みによる計測流路５内
の流れの乱れを低減している。２５は上流側の屈曲部１
３の入口側の導入部１１に設けた偏流抑制体であり、こ
の偏流抑制体２５は微細な流通口２６を多数有するとと
もに導入部１１に流入する流速分布に偏りがある場合に
流速分布を均等化して計測流路５に被計測流体を供給す
る。

【００２０】２７は屈曲部１３の上流側に接続され導入
部１１に開口する接続口２８を有する弁ブロックであ
り、この弁ブロック２７には弁座２９に対向する弁体３
０を有する開閉弁３１が設けられている。３２は弁座２
９の上流側に設けられ被計測流体が流入する流体入口で
ある。３３は弁体３０を弁座２９の方向に付勢するスプ
リングであり、３４は弁体３０を開成あるいは閉成させ
るべく駆動するソレノイドやモータなどの駆動部であ
る。

【００２１】次に、この超音波流量計測装置の動作につ
いて説明する。弁ブロック２７の流体入口３２から弁座
２９を経由して導入部１１から流入した被計測流体は、
計測流路５の入口側に設けられた非対称流れ促進手段１
５により計測流路５の高さＨ方向の速度分布が高さ中央
に対して略対称ではなく非対称形をした形状となって計
測流路５の超音波伝搬路１０を流れる。すなわち、計測
流路５の流れが層流域あるいは層流から乱流に変わりつ
つある遷移域では、図１の速度分布Ｓで示すように壁面
から遠ざかるにつれて順次速度が大きくなる放物線状の
凸型であり最大流速の発生位置Ｔが高さの中央付近より
わずかに一方側（図面下方）に偏っている。

【００２２】これに対して計測流路５を流れる流量が多
くなり乱流域になると、図３（乱流域の速度分布を示す
超音波流量計測装置の縦断面図）の速度分布Ｒで示すよ
うに高さ方向の速度変化は少なくなり比較的平坦な高原
状であるが最大流速の発生位置Ｕは高さの中央付近より
一方側（図面下方）に偏っている。非対称流れ促進手段
１５により生じた非対称化された速度分布は、流れ安定
手段２０により流れ方向を整えられるとともに速度変動
を安定化されて超音波伝搬路１０に達するまでその速度
分布形状を保持させるものである。

【００２３】次に超音波による流量計測動作を説明す
る。計測流路５では、高さ方向の速度分布を非対称化し
た流れに対して計測制御部２２の作用により超音波送受
信器７、８間で計測流路５の流路断面の幅Ｗを横切るよ
うにして超音波の送受が行われる。すなわち、上流側の
超音波送受信器７から発せられた超音波が下流側の超音
波送受信器８で受信されるまでの伝搬時間Ｔ１を計測す
る。また一方、下流側の超音波送受信器８から発せられ
た超音波が上流側の超音波送受信器７で受信されるまで
の伝搬時間Ｔ２を計測する。

【００２４】このようにして測定された伝搬時間Ｔ１お
よびＴ２を基に、以下の演算式により演算部２３で流量
が算出される。いま、計測流路５の流動方向の被計測流
体の流速Ｖと超音波伝搬路１０とのなす角度をθとし、
超音波送受信器７、８間の距離をＬ、被測定流体の音速
をＣとすると、流速Ｖは以下の式にて算出される。

【００２５】Ｔ１＝Ｌ／（Ｃ＋Ｖcosθ） Ｔ２＝Ｌ／（Ｃ−Ｖcosθ） Ｔ１の逆数からＴ２の逆数を引き算する式より音速Ｃを
消去して Ｖ＝（Ｌ／２cosθ）（（１／Ｔ１）−（１／Ｔ２）） θおよびＬは既知なのでＴ１およびＴ２の値より流速Ｖ
が算出できる。いま、空気の流量を計ることを考え、角
度θ＝４５度、距離Ｌ＝７０mm、音速Ｃ＝３４０ｍ／
ｓ、流速Ｖ＝８ｍ／ｓを想定すると、Ｔ１＝２．０×１
０-4秒、Ｔ２＝２．１×１０-4秒であり、瞬時計測がで
きる。

【００２６】ところが、ここで求めた流速Ｖは計測流路
５を斜めに横切る超音波伝搬路１０で計測したものであ
り、超音波伝搬路１０で計測した平均流速は断面位置に
より流れの発達状態が違うとともに高さＨ方向の断面で
は流路全域を計測していないため計測流路５に直交する
横断面全域から求めた平均流速とに差を生じる。しか
も、超音波伝搬路１０内の超音波の強度分布は超音波送
受信器７、８の中心軸側である中央が強くなる特性を持
つため、超音波伝搬路１０内の高さ方向の中心部を主体
に計測することになる。

【００２７】このため、補正係数を加えて流量を算出
し、計測流路５の流れ方向に直交する横断面積Ｓより、
流量Ｑは Ｑ＝ＫＶＳ ここで、Ｋは横断面積Ｓにおける流速分布を考慮した補
正係数である。

【００２８】このようにして演算部２３で流量を求める
ことができる。

【００２９】特に、非対称流れ促進手段１５が無い場合
では、層流域では放物線状の凸型となった最大流速部が
超音波伝搬路１０内の高さ方向の中央部に位置するた
め、補正係数は乱流域に比べてかなり小さい値となる。
従って、図４（非対称流れ促進手段が無い場合の補正係
数の特性図）に示すように層流域から乱流域に移行する
遷移域において補正係数が大きく変化し、計測流量に誤
差ΔＱmの発生により補正係数がΔＫ１と大きく変わる
ことにより誤差が拡大される。この誤差は流体の温度変
化あるいは流体の組成割合の変化などにより動粘性係数
が変わり、レイノルズ数の違いにより流れ状態の違いに
より発生したりする。特に、都市ガス、ＬＰＧ（液化石
油ガス）等の流量を計測する場合では、季節あるいは地
域の違いによるガス組成の変化が考えられる場合は考慮
する必要がある。

【００３０】図５は計測流路５の入口側に非対称流れ促
進手段１５を設置した場合の補正係数の流量変化特性を
示したものであり、計測流路５の高さ方向の速度分布を
中心より一方に偏らせることにより、高さ方向の速度分
布が凸型となる層流域では流速の最大値を偏らせて流速
の遅いところを多くして計測することにより補正係数を
大きくし、高さ方向の速度分布が比較的に平坦となる乱
流域では流速の最大値とあまり違わない流速域を計測す
ることで従来とあまり変わらない補正係数として層流域
と乱流域との補正係数の差を少なくでき、流速の大きい
本来乱流域の補正係数との差が小さくでき、層流から乱
流へ移行する遷移域でも補正係数の変化は小さく、補正
係数の平坦化がなされる。

【００３１】従って、計測流量に誤差ΔＱmを生じても
補正係数の変化はΔＫ２（Ｋ２＜Ｋ１）と十分小さくで
き、計測精度を高めた計測ができる。温度変化あるいは
流体の組成変化が有る場合は補正係数の平坦化は有効で
あり、特に組成変化および温度変化が考えられる都市ガ
ス、ＬＰＧなどの燃料ガスの流量を計測する場合はより
一層精度を高めた計測が実現できる。

【００３２】このように、高さ方向の速度分布が凸型と
なる層流域では流速の最大値を偏らせて流速の遅いとこ
ろを多くして計測することにより補正係数を大きくし、
高さ方向の速度分布が比較的に平坦となる乱流域では流
速の最大値とあまり違わない流速域を計測することで従
来とあまり変わらない補正係数として層流域と乱流域と
の補正係数の差を少なくして流量計測範囲の全域にわた
り補正係数の変化を小さくでき、補正係数による誤差の
拡大が防止されて計測精度を高めることができる。ま
た、流体の動粘性係数の変化によりレイノルズ数が変化
しても補正係数の変化が小さいので計測精度が維持さ
れ、流体温度変化や流体成分変化に対して強い計測装置
を実現でき、実用性を高めることができる。

【００３３】また、非対称流れ促進手段１５は導入部１
１と計測流路５とを計測流路５の高さ方向に屈曲する屈
曲部１３を介して連結することで形成することにより、
屈曲部１３での遠心力の作用により屈曲部１３の外周面
１３ａ側の計測流路５の流路壁６ａに流れを偏らせて高
さ方向の速度分布の非対称化させる。そして、補正係数
の流量変化特性を平坦化することができ、計測流路に対
して入口、出口となる導入部、導出部を屈曲させて配置
することにより、幅を小さくして小型化でき設置性を高
めることができる。

【００３４】また、非対称流れ促進手段１５は計測流路
５の入口側の高さ方向に設けた段差部１６で形成するこ
とにより、段差により流れに縮流を発生させて流速分布
を偏らせるとともに、段差の大きさの調整により図３に
示した乱流域での計測流路１５の高さ方向の最大流速位
置の偏りを維持する流量の上限値を変えることができ、
段差を大きくすることにより流量係数を平坦化できる流
量の上限値を高められ、計測範囲の要求仕様に応じて段
差の大きさを設定できる。このため広い計測範囲に対し
て補正係数の流量変化特性の平坦化に適応でき、計測範
囲の異なる仕様への適応性を高めることができ生産性を
向上できる。

【００３５】また、非対称流れ促進手段１５は計測流路
５の入口側の高さ方向の一方の端部１７と他方の端部１
８の形状を異ならせて形成した異形状部１９とすること
により、図中の上下の両端部の形状を大きく変えること
で計測流路５の高さ方向での最大流速位置の偏りを大き
くでき、補正係数の流量変化特性の平坦性を促進して計
測精度を向上できる。

【００３６】従って、非対称流れ促進手段１５は導入部
１１と計測流路５とを計測流路５の高さ方向に屈曲させ
て連結した屈曲部１３と、計測流路５の入口側の高さ方
向に設けた段差部１６あるいは計測流路５の入口側の高
さ方向の一方の端部と他方の端部の形状を異ならせた異
形状部１９とを有したものである。そして、屈曲部１３
での遠心力の作用により屈曲部１３の外周面１３ａ側に
流れを偏らせて高さ方向の速度分布の非対称化させると
ともに段差部１６による最大流速位置の偏りを維持する
流量の上限値を拡大できたり、あるいは異形状部１９に
よる最大流速位置の偏りの拡大により高さ方向の速度分
布の非対称化が促進でき、屈曲部１３と段差部１６ある
いは異形状部１９による相互作用により補正係数の流量
変化特性の平坦性を向上でき計測精度を高めることがで
きる。さらに段差部１６の大きさや異形状部１９の形状
の違いの差を変えることで計測範囲の異なる仕様へ展開
でき、多仕様化への適応性が高くなるため生産性を向上
することができる。

【００３７】図６は下流側の開口穴９ｂに設けた開口穴
整流体２４の他の実施例を示す。ここでは幅Ｗ高さＨの
矩形断面の計測流路５に対して、開口穴９ａ、９ｂは計
測流路５の流れ方向（図中矢印で示す）に対してほぼ直
交する方向を一辺３５ａとし、流れ方向にほぼ平行な方
向を他辺３５ｂとする矩形の開口形状を持つとともに、
計測流路５の取付姿勢は被測定流体の流動方向をほぼ水
平とし、開口穴９ａ、９ｂが設けられる壁面をほぼ垂直
方向になるように設置されている。この計測流路５の設
置姿勢に対して、下流側の開口穴９ｂに設けた開口穴整
流体２４は水平に対して傾きαを有する傾斜網目部３６
で形成して水平に配置される網目の部分がないようにし
ている。しかも、下流側の開口穴９ｂに設けた開口穴整
流体２４の開口寸法は上流側の開口穴９ａに設けた開口
穴整流体２４の開口寸法より小さくして計測流路５に対
して鋭角をなして開口する下流側の開口穴９ｂへの被計
測流体の流入抑制効果を高めてるとともに、計測流路５
に対して鈍角をなして開口する上流側の開口穴９ａに設
けた開口穴整流体２４の開口寸法は下流側の開口穴９ｂ
に設けた開口穴整流体２４より大きくすることで超音波
の透過率を高め、感度を高めた超音波の送受信を可能に
して計測精度を一層向上できるとともに、超音波の伝搬
損失を低減して超音波送受信器への駆動入力の低減がで
き、電池等の容量の限られた電源でも長期間にわたる使
用が可能になり耐久性を向上できる。

【００３８】さらに、被測定流体がダストなど微細な粉
末状の異物を含んだまま流動を続けた場合、特に下流側
の開口穴９ｂは流れ方向に対して鋭角で開口するため開
口穴への流入が生じ易く開口穴整流体２４にダストなど
微細な粉末状の異物が付着し易くなる。しかし、下流側
の開口穴９ｂに設けた開口穴整流体２４は水平に対して
傾いた傾斜網目部３６で形成されているため、付着した
微細な粉末状の異物は傾斜に沿って滑り落ちることが促
進される。従って、付着した微細な粉末状の異物が堆積
による開口穴整流体２４の目詰まりが防止でき、超音波
の通過が確保されて安定した流速、流量の計測を持続で
きる。

【００３９】このように、開口穴整流体２４は微細な超
音波通過口２４ａを有するとともに超音波通過口２４ａ
の開口寸法あるいは開口形状を上流側と下流側の開口穴
整流体２４で異ならせたものであり、開口穴９ａ、９ｂ
への被計測流体の流入抑制効果を高めることで感度を高
めた超音波の送受信を可能にして計測精度を一層向上で
きるとともに、ダストなどに対する耐久信頼性を向上で
きる。

【００４０】また、上流側の開口穴に設けた開口穴整流
体の開口寸法は下流側の開口穴に設けた開口穴整流体の
開口寸法よりも大きくしたものである。そして、超音波
の伝搬損失を低減でき超音波送受信器の駆動入力を削減
して低入力化でき、電池等の容量の限られた電源でも長
期間にわたる使用が可能になり耐久性を向上できる。

【００４１】図７は導入部１１の平面図であり、偏流抑
制体２５は導入部１１の全域に配置したもので、２８ａ
は開閉弁３１を図１のように図面の左右方向に配置し接
続口２８を紙面左側に設けた場合での接続口２８の第一
の開口位置（二点鎖線で示す）であり、２８ｂは開閉弁
３１を図１の紙面表裏方向に配置し接続口２８を紙面裏
面側に設けた場合での接続口２８の第二の開口位置（二
点鎖線で示す）を示している。これらの第一の開口位置
２８ａと第二の開口位置２８ｂがどちらも導入部１１に
配置できるように、導入部１１の断面積Ｓａは幅Ｗ、高
さＨの矩形で示す計測流路５の断面積Ｓｂ（図８参照）
よりも大きな（Ｓａ＞Ｓｂ）断面として、偏流抑制体２
５の設置面積を大きくしている。このため、偏流抑制体
２５による被測定流体の圧力損失を小さくできるととも
に、弁ブロック２７の種々の配置構成に対して第一およ
び第二の開口位置２８ａ、２８ｂが導入部１１に対して
偏りが有っても偏流抑制体２５の微細な流通口２６によ
り流れ分布を均等化して計測流路５に流入させることが
でき、非対称流れ促進手段１５により高さ方向の速度分
布を安定して非対称化できる。従って、超音波送受信器
７、８間の流れの乱れを低減でき計測精度の向上と計測
可能な流量の上限値の向上ができるとともに、弁ブロッ
ク２７などの計測流路５の上流側の流路形状や配管形状
が異なっていても計測精度を確保できるため設置の自由
度を向上できる。

【００４２】さらに、図８に示すように偏流抑制体２５
に設けた微細な開口を持つ流通口２６の開口寸法Ｔａは
流れ安定手段２０の変動抑制部２０ｂの微細な開口の流
通口２０ｃの開口寸法Ｔｂより小さく（Ｔａ＜Ｔｂ）し
ている。このため、流れの脈動や流速分布の偏りに対す
る均等化の作用は偏流抑制体２６の方が流れ安定手段２
０よりも強くでき、偏流抑制体２６を設けることで計測
流路５に対してより一層安定した流れを供給できる。

【００４３】従って、上流側の流体が流入する接続口２
８を導入部１１に対して偏って配置せざるを得ない場合
でも計測流路５へは一層均等に流体を流入させることで
精度を高めた計測ができるとともに、流入する流体に脈
動があっても計測流路５には脈動を低減した流れを供給
でき、脈動流に対しても計測精度を向上できる。また、
偏流抑制体２５の流通口２６を流れ安定手段２０の変動
抑制部２０ｂの流通口２０ｃより小さい開口寸法とする
ことで、ゴミ、ダストなどの異物の計測流路５への侵入
を低減させ計測動作を確実にして信頼性を高めることが
できる。さらに、偏流抑制体２５の断面積Ｓａを計測流
路５の断面積Ｓｂよりも大きくすることで、被測定流体
の圧力損失を低減できるとともに異物が偏流抑制体２５
に付着しても計測特性の低下を防止できる。

【００４４】このように、流れの上流側の流路形状や配
管形状に関わらず安定した流れを計測流路に供給するこ
とで、非対称化した高さ方向の速度分布を安定化できる
とともに超音波送受信器間の流れの乱れを低減でき計測
精度の向上と計測可能な流量の上限値の向上ができる。
また、流れの上流側の流路形状や配管形状に関わらず安
定した計測が実現でき、計測装置の設置の自由度を向上
できる。

【００４５】以上において、計測流路５の流路の断面は
幅Ｗ、高さＨの矩形の場合で説明したが、矩形のコーナ
ー部に僅かなＲを設けた略矩形や、台形、円形あるいは
楕円などの断面形状であっても良いのは言うまでもな
い。また、屈曲部は計測流路の高さ方向でかつ直角に曲
がる例を示したが、必ずしも直角に曲がる必要は無く曲
がりにより流体に遠心力が作用する程度の角度であれば
良く、さらに屈曲部は計測流路の幅方向にも傾きを持っ
ていても良いのは言うまでもない。

【００４６】（実施例２） 図９は本発明の実施例２を示す超音波流量計測装置の縦
断面図である。図９において、図１〜図８の実施例と同
一部材、同一機能は同一符号を付し詳細な説明は省略
し、異なるところを中心に説明する。

【００４７】１５ａは導出部１２から流入して導入部１
１から流出する逆方向流れ時での計測流路５の高さＨ方
向の速度分布を高さ中心に対して非対称化させて高さＨ
方向の流速の最大値の発生位置を高さ中心から一方に偏
らせる非対称流れ促進手段である。ここでは、非対称流
れ促進手段１５ａは下流側の屈曲部１４と、計測流路５
の出口側の高さＨ方向に設けた段差部１６ａと、計測流
路５の出口側の高さＨ方向の一方の端部１７ａと他方の
端部１８ａの形状を異ならせて形成した異形状部１９ａ
で形成されている。また、段差部１６ａは下流側の屈曲
部１４の外周面１４ａ側に設けられる。さらに、異形状
部１９ａは計測流路５の出口側の高さＨ方向の一方の端
部１７ａを先端にコーナーＲを設けない階段状とし、他
方の端部１８ａは曲率を有し高さ方向に滑らかに断面が
変化する滑らか形状としている。２５ａは下流側の屈曲
部１４の出口側の導出部１２に設けた偏流抑制体であ
り、この偏流抑制体２５ａは微細な流通口２６ａを多数
有するとともに導出部１２から逆流する流速分布に偏り
がある場合に流速分布を均等化して計測流路５に被計測
流体を供給する。そして、下流側に設けた非対称流れ促
進手段１５ａにより計測流路５内の高さ方向の速度分布
を非対称化して順方向流れの場合と同様に層流域から乱
流域にわたり補正係数の平坦化を行う。

【００４８】このように、計測流路５の上流側および下
流側の両側に非対称流れ促進手段１５、１５ａを設ける
ことで、順方向流れ、逆方向流れのいずれの場合におい
て補正係数の平坦化による計測精度の向上ができるとと
もに、流れ方向が順逆を繰り返す脈動流れにおいても計
測流量の補正係数による誤差の拡大を防止できる。温度
変化あるいは流体の組成変化が有る場合は補正係数の平
坦化は有効であり、特に組成変化および温度変化が考え
られる都市ガス、ＬＰＧなどの燃料ガスの流量を計測す
る場合はより一層精度を高めた計測が実現できる。

【００４９】さらに、近隣に配管接続された都市ガス、
ＬＰＧなどを燃料とするレシプロエンジンが運転される
などにより被計測流体の圧力脈動が発生し、圧力脈動に
より流れ方向が短時間に順逆を繰り返す場合など、被計
測流体に圧力脈動が生じる場合でも補正係数による誤差
の拡大を防止して計測精度を高めることができる。ま
た、開口穴整流体２４を設けることで開口穴での渦の発
生強度が低減できるとともに開口穴９ａ、９ｂの窪みに
よる計測流路の流れの乱れを防止できるため、順逆両方
向の流れに対して流量計測範囲の上限値を高めることが
できる。

【００５０】このように、被計測流体が流れる計測流路
５と、計測流路５の上流側および下流側に設けた導入部
１１および導出部１２と、計測流路５の幅方向を超音波
が横切って伝搬するように設けた少なくとも一対の超音
波送受信器７、８と、超音波送受信器７、８を計測流路
５に臨ませる開口穴９ａ、９ｂと、開口穴９ａ、９ｂと
計測流路５との間に設け開口穴９ａ、９ｂへの被計測流
体の流れ込みおよび計測流路５内の流れの乱れを低減す
る開口穴整流体２４と、順方向および逆方向の両方向の
流れに対して計測流路５の高さ方向の速度分布を非対称
化して高さ方向の流速最大値の発生位置を高さ中心から
一方に偏らせる非対称流れ促進手段１５、１５ａを備え
ているので、順方向および逆方向のいずれの方向の流れ
に対しても、層流域と乱流域との補正係数の差を少なく
して流量計測範囲の全域にわたり補正係数の変化を小さ
くして平坦化することができ、順方向と逆方向を繰り返
す脈動流に対しても順方向流れ時と同様に補正係数によ
る誤差の拡大が防止されて計測精度を高めることができ
る。

【００５１】また、開口穴整流体２４を設けることで開
口穴９ａ、９ｂでの渦の発生強度が低減できるとともに
開口穴９ａ、９ｂの窪みによる計測流路５内の流れの乱
れを防止できるため、順逆両方向の流れに対して流量計
測範囲の上限値を高めることができる。さらに、流体の
動粘性係数の変化によりレイノルズ数が変化しても補正
係数の変化が小さいので計測精度が維持され、流体温度
変化や流体成分変化に対して強い計測装置を実現でき、
実用性を高めることができる。

【００５２】また、非対称流れ促進手段１５、１５ａは
導入部１１と計測流路５および導出部１２と計測流路５
とを計測流路５の高さ方向に屈曲させて連結した上流側
および下流側の屈曲部１３、１４と、計測流路５の入口
側および出口側の高さ方向に設けた上流側および下流側
の段差部１６、１６ａあるいは計測流路５の入口側およ
び出口側の高さ方向の一方の端部と他方の端部の形状を
異ならせた上流側および下流側の異形状部１９、１９ａ
とを有しているので、順方向および逆方向いずれの方向
の流れに対しても屈曲部１３、１４での遠心力の作用に
より屈曲部１３、１４の外周面側１３ａ、１４ａに流れ
を偏らせて高さ方向の速度分布の非対称化させるととも
に段差部１６、１６ａによる最大流速位置の偏りを維持
する流量の上限値の拡大あるいは異形状部１９、１９ａ
による最大流速位置の偏りの拡大により高さ方向の速度
分布の非対称化が促進でき、屈曲部１３、１４と段差部
１６、１６ａあるいは異形状部１９、１９ａによる相互
作用により順方向と逆方向を繰り返す脈動流に対しても
順方向流れ時と同様に補正係数の流量変化特性の平坦性
を向上でき計測精度を高めることができる。

【００５３】また、段差部１６、１６ａの大きさや異形
状部１９、１９ａの形状の違いの差を変えることで計測
範囲の異なる仕様へ展開でき、多仕様化への適応性が高
くなるため生産性を向上することができ、さらに計測流
路５に対して入口、出口となる導入部１１、導出部１２
を屈曲させて配置することにより、幅を小さくして小型
化でき設置性を高めることができる。

【００５４】また、導入部１１および導出部１２に微細
な流通口２６、２６ａを有する偏流抑制体２５、２５ａ
を設けているので、順方向および逆方向いずれの方向の
流れに対しても流れの上流側あるいは下流側の流路形状
や配管形状に関わらず安定した流れを計測流路５に供給
することで、非対称流れ促進手段１５、１５ａにより高
さ方向の速度分布を非対称化してかつ安定化できるとと
もに、超音波送受信器間の流れの乱れを低減でき流れに
脈動がある場合でも計測精度の向上と計測可能な流量の
上限値の向上ができる。また、流れの上流側の流路形状
や配管形状に関わらず安定した計測が実現でき、計測装
置の設置の自由度を向上できる。

【００５５】図１０は異形状部の他の実施例を示したも
ので、異形状部１９、１９ａは計測流路５の入口側およ
び出口側の高さ方向の一方の端部１７、１７ａと他方の
端部１８、１８ａの流れ方向の位置をΔＸ、ΔＸａずら
して形成したものであり、順逆いずれの方向の流れでも
計測流路５の高さ方向の流入端部の位置が異なるため高
さ方向の最大流速位置の偏りを一層大きくでき、層流域
となる低流量時の補正係数の増大と乱流域となる大流量
時の補正係数の低減により補正係数の平坦性を向上でき
る。なお、ここでは一方の端部１７、１７ａを階段状と
し他方の端部１８、１８ａには曲率を設けた場合を示し
たが、どちらの端部１７、１７ａ、１８、１８ａも共に
階段状としても良く、またどちらの端部１７、１７ａ、
１８、１８ａも共に曲率を設けたても良いのは言うまで
もない。

【００５６】なお、流れ安定手段２０を計測流路５の上
流側だけでなく計測流路５の下流側にも設けることで、
逆方向流れ時の高さ方向の速度分布の非対称性をより安
定化でき、逆流時での補正係数の平坦性を向上できるの
は言うまでもない。

【００５７】（実施例３） 図１１は本発明の実施例３を示す超音波流量計測装置の
断面図である。図１１において、図１〜図１０の実施例
と同一部材、同一機能は同一符号を付し詳細な説明は省
略し、異なるところを中心に説明する。

【００５８】３７は超音波送受信器７、８の中心軸であ
る送受信軸であり、この送受信軸３７は計測流路５の中
心軸である計測流路軸３８に対して図面下方にΔＹだけ
偏芯させて配置している。ここで、超音波送受信器７、
８はその送受信軸３７の偏芯方向を、速度分布Ｒで示す
ように最大流速の発生位置Ｕが存在する図面下方の方向
としたものである。図面下方の方向に最大流速の発生位
置Ｕが存在するのは、順方向の流れでは計測流路５の入
口側の屈曲部１３による遠心力作用により流れが外周面
１３ａ側に偏り、逆方向の流れでは計測流路５の出口側
の屈曲部１４による遠心力作用により流れが外周面１４
ａ側に偏るためであり、さらに外周面１３ａ、１４ａ側
に設けた段差部１６、１６ａと外周面１３ａ、１４ａ側
を階段状にした異形状部１９、１９ａによってその流れ
の偏りが大きくなるとともに大流量時でも流れの偏りが
維持されている。

【００５９】図１２は超音波送受信器７と計測流路５の
取付部の高さ関係を示した断面図である。図１２におい
て、３９はその内部に設けた圧電体４０を気密に収納す
るケース、４１はケース３９の外壁面に固定された音響
整合層、４２はケース３９と接合した封止体、４３は封
止体４２に設けた端子、４４は圧電体４０と端子４３と
を接続するリード線、４５は支持部４６を挟み込むよう
に保持し流路壁６に気密にかつ防振して取付ける振動伝
達抑止体、４７は振動伝達抑止体４５が流路壁６から脱
落しないように押さえる固定体である。ここで、超音波
送受信器７は計測流路５の高さ方向に対して偏芯して配
置されるとともに、超音波を被計測流体中に放出する音
響整合層４１の超音波放出面４８は計測流路５の高さ寸
法Ｈよりも小さくしている。なお、下流側の超音波送受
信器８についても同様であるので説明は省略する。

【００６０】次に被計測流体が順方向に流れる場合の動
作を説明する。超音波送受信器７、８は計測流路５の高
さ方向の中心から偏芯させることにより速度分布形状が
凸型となる低流速の層流域においては超音波伝搬路１０
の高さ中心を最大流速値の発生位置から遠ざかるため補
正係数の値は大きくなり、大流量時の乱流域の値に近づ
くように超音波送受信器７、８の高さ方向の偏芯位置を
設定して補正係数の変化が平坦な領域を低流速側である
低流量域に拡大できる。また、超音波送受信器７、８の
偏芯方向は高さ方向速度分布において最大値が存在する
方向とすることで、流速分布形状が凸型となる層流域や
遷移域では最大流速値の位置と壁面との間の流速変化を
より急峻にでき、超音波送受信器７、８の高さ位置を僅
かに調節することにより補正係数の値を容易に変化させ
て低流量側へ補正係数の変化が平坦な領域を拡大するこ
とができる。

【００６１】さらに、大流量側では流速の大きいところ
を計測して補正係数の値を小さくなるようにして大流量
側と低流量側の補正係数値の差を低減して平坦性を向上
でき、低流量域から大流量域の幅広い流量域に対して補
正係数の変化を平坦化できる。また、超音波送受信器
７、８は計測流路５の高さ方向の中心から屈曲部１３、
１４の外周面１３ａ、１４ａ側に偏芯させて配置するこ
とで、屈曲部１３、１４での遠心力の作用により順方向
流れでは屈曲部１３の外周面１３ａ側への流れの偏りは
流量が増大するほど促進でき、逆方向流れでは屈曲部１
４の外周面１４ａ側への流れの偏りは流量が増大するほ
ど促進でき、いずれの方向に流れても高さ方向に偏芯さ
せた超音波伝搬路１０に流速の大きい領域の割合を高め
て大流量域での補正係数を小さくでき、しかもより一層
大きい流量値において補正係数値を低減でき、より広い
計測範囲にわたり補正係数の平坦性を一層向上できる。
さらに、超音波送受信器７、８を高さ方向に偏芯させる
ことにより補正係数の平坦性が一層向上しているので、
流れ方向が短時間のうちに順逆と方向が変化する脈動時
でも補正係数による誤差の拡大が防止されて計測精度を
一層向上できる。

【００６２】また、超音波送受信器７、８は計測流路５
の高さ寸法Ｈよりも小さい超音波放出面４８を設けたも
ので、超音波送受信器７、８を多少偏芯させても超音波
放出面４８が流路壁６に隠されないように計測流路５に
対して設置できるため、超音波を有効に超音波伝搬路１
０へ放出でき、超音波の送受信感度の低下を防止するこ
とでＳ／Ｎを高めた超音波の送受信により計測精度を向
上できる。さらに、超音波送受信器７、８の送受信感度
が低下しない偏芯域が拡大できて偏芯の自由度が大きく
できるため、計測流路の高さ方向の代表部分の領域に超
音波を伝搬させて計測することができ、補正係数の平坦
性を向上できる。

【００６３】このように、超音波送受信器は計測流路の
高さ方向の中心から偏芯させて配置したものである。そ
して、超音波送受信器の高さ方向の偏芯位置を、層流状
態で流れる低流速域における補正係数の値が乱流域の値
に近い値になるように最適に偏芯させて設定でき、補正
係数の変化が平坦な領域を低流速側に拡大できるととも
に流れ方向が変化する脈動流れ時における計測制度を一
層向上できる。

【００６４】また、超音波送受信器は計測流路の高さ寸
法よりも小さい超音波放出面を設けたものである。そし
て、計測流路の高さ方向に超音波送受信器をいくらか偏
芯させて配置しても超音波を有効に超音波伝搬路へ放出
でき、超音波の送受信感度の低下を防止しＳ／Ｎを高め
た計測により計測精度を向上できる。さらに、偏芯自由
度が拡大でき、計測流路の高さ方向の代表部分の領域に
超音波を伝搬させて計測することで補正係数の平坦性を
向上できる。

【００６５】なお、超音波送受信器の偏芯方向は高さ方
向速度分布において最大値が存在する方向とすることに
より、最大流速値を示す高さ位置と計測流路の壁面との
間でより急峻な流速変化が得られるため、超音波送受信
器の高さ位置の変化による補正係数の調節が容易にで
き、補正係数の変化が平坦な領域を低流量側により一層
拡大できるとともに、乱流となる大流量側では流速の大
きいところを計測することで補正係数の値を低下させて
大流量側と低流量側の補正係数値の差を小さくして平坦
性の向上がなされ、幅広い流量域に対して補正係数の変
化を平坦化して脈動流に対する計測精度を向上できる。

【００６６】また、超音波送受信器は計測流路の高さ方
向の中心から屈曲部の外周面側に偏芯させて配置するこ
とにより、屈曲部での遠心力の作用により屈曲部の外周
側への流れの偏りは流量が増大するほど促進できるため
に大流量域での補正係数を小さくでき、小流量域での補
正係数との差を縮小して広い計測範囲にわたり補正係数
の平坦性を向上できる。

【００６７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
超音波流量計測装置によれば、次の効果が得られる。

【００６８】本発明は、被計測流体が流れる計測流路
と、計測流路の上流側および下流側に設けた導入部およ
び導出部と、前記計測流路の中心部分に設けられ前記計
測流路を超音波が横切って伝搬する超音波送受信器と、
前記計測流路の速度分布を非対称化して流速最大値の発
生位置を計測流路の中心から一方に偏らせる非対称流れ
促進手段と、導入部に設けられ微細な流通口を有する偏
流抑制体と、前記超音波送受信器間で超音波の送受信を
行いその送受信信号に基づいて流量を算出する流量演算
手段とを備えているので、速度分布が凸型となる層流域
では流速の最大値を偏らせて流速の遅いところを多くし
て計測することにより補正係数を大きくし、速度分布が
比較的に平坦となる乱流域では流速の最大値とあまり違
わない流速域を計測することで従来とあまり変わらない
補正係数として層流域と乱流域との補正係数の差を少な
くし、流量計測範囲の全域にわたり補正係数の変化を小
さくして平坦化することができ、補正係数による誤差の
拡大が防止されて計測精度を高めることができる。ま
た、流れの上流側の流路形状や配管形状に関わらず安定
した流れを計測流路に供給することで、非対称化した速
度分布を安定化できると ともに超音波送受信器間の流れ
の乱れを低減でき計測精度の向上と計測可能な流量の上
限値の向上ができる。また、流れの上流側の流路形状や
配管形状に関わらず安定した計測が実現でき、計測装置
の設置の自由度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の超音波流量計測装置の縦断
面図

【図２】同装置の横断面図

【図３】同装置の乱流域の速度分布を示す縦断面図

【図４】同装置において非対称流れ促進手段が無い場合
の補正係数の特性図

【図５】同装置において非対称流れ促進手段が有る場合
の補正係数の特性図

【図６】同装置において開口穴整流体の実施例を示す部
分断面図

【図７】同装置において偏流抑制体の実施例を示す導入
部の平面図

【図８】同装置において流れ安定手段の変動抑制部を示
す断面図

【図９】本発明の実施例２の超音波流量計測装置の縦断
面図

【図１０】同装置の異常形状部を変えた場合の縦断面図

【図１１】本発明の実施例３の超音波流量計測装置の縦
断面図

【図１２】同装置における超音波送受信器部の縦断面図

【図１３】従来の超音波流量計測装置の構成図

【符号の説明】

５ 計測流路 ７、８ 超音波送受信器 ９ａ、９ｂ 開口穴 １１ 導入部 １２ 導出部 １３、１４ 屈曲部 １５、１５ａ 非対称流れ促進手段 １６、１６ａ 段差部 １９、１９ａ 異形状部 ２１ 流量演算手段 ４８ 超音波放出面

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被計測流体が流れる計測流路と、計測流
   路の上流側および下流側に設けた導入部および導出部
   と、前記計測流路の中心部分に設けられ前記計測流路を
   超音波が横切って伝搬する超音波送受信器と、前記計測
   流路の速度分布を非対称化して流速最大値の発生位置を
   計測流路の中心から一方に偏らせる非対称流れ促進手段
   と、導入部に設けられ微細な流通口を有する偏流抑制体
   と、前記超音波送受信器間で超音波の送受信を行いその
   送受信信号に基づいて流量を算出する流量演算手段とを
   備えた超音波流量計測装置。
2. 【請求項２】 偏流抑制体を導出部に設けた請求項１記
   載の超音波流量計測装置。
3. 【請求項３】 非対称流れ促進手段を導入部と計測流路
   とを連結した屈曲部と、計測流路の入口側に設けた段差
   部あるいは計測流路の入口側の一方の端部と他方の端部
   の形状を異ならせた異形状部とにより構成した請求項１
   記載の超音波流量計測装置。
4. 【請求項４】 非対称流れ促進手段を導入部と計測流路
   および導出部と計測流路とを連結した屈曲部と、計測流
   路の入口側及び出口側に設けた段差部あるいは計測流路
   の入口側及び出口側の一方の端部と他方の端部の形状を
   異ならせた異形状部とにより構成した請求項１記載の超
   音波流量計測装置。
5. 【請求項５】 超音波送受信器を計測流路の中心から偏
   芯させて配置した請求項１から４のいずれか１項に記載
   の超音波流量計測装置。
6. 【請求項６】 超音波送受信器は計測流路よりも小さい
   超音波放出面を設けた請求項１から５のいずれか１項に
   記載の超音波流量計測装置。