JP3514259B1 - 超音波流量計測装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 計測流路への流入管路形状に因らず安定した
流速分布を計測流路に発生させ計測精度を高める。 【解決手段】 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を超音波が伝搬するように設
けた少なくとも一対の超音波送受信器７、８と、導入部
１１の上流側に設けた入口側拡大空間部１９と、導入部
に接続し入口側拡大空間部１９に突出させた突出部２２
に入口開孔２３を設けた入口側突出体２０を備え、流入
側の管路形状などに因らず安定した流れを計測流路５に
供給して計測精度を高める。

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】従来この種の超音波流量計測装置には、
例えば特開平１１−３５１９２６号公報が知られてお
り、図４に示すように流体を一方から他方に流す計測流
路１の幅Ｗ方向に対向し、かつ計測流路１の流れ方向に
対して所定角度を傾けて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とを設け、これらの超音波
送受信器２ａ、２ｂは計測流路１に設けた凹部３ａ、３
ｂに収納するとともに、計測流路１の入口側に整流体４
を設けている。そして、計測流路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、計測流路１の断面積より流量を算
出している。このとき、計測流路１に入る流れは整流体
４により規制して、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
測定精度の悪化を防止している。

【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４よりも上流側の管路形状によって計測
流路１への流入状態が微妙に変化し、計測流路１での流
速分布に違いが生じて管路形状により計測精度がばらつ
くという課題があった。

【０００４】本発明は上記課題を解決するもので、計測
流路への流入管路形状に因らず安定した流速分布を計測
流路に発生させ、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
の上流側に設けた導入部と、前記計測流路を超音波が伝
搬するように設けた少なくとも一対の超音波送受信器
と、前記導入部の上流側に設けた入口側拡大空間部と、
前記導入部に接続し前記入口側拡大空間部に突出させた
突出部に入口開孔を設けた入口側突出体と、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、入口側拡
大空間部への流入口からの流れが方向を変えて前記入口
開孔へ流れ込み前記突出部内で整流されて前記導入部に
流れ前記計測流路に供給されるものである。

【０００６】上記発明によれば、入口側拡大空間部によ
る通路容積拡大により流体の流れ状態を安定化させて突
出体の入口開孔から流入させることで安定した流れを計
測流路に供給でき、また入口側拡大空間部に突出させた
突出体により計測流路の導入部への助走長さを確保する
ことでも安定した流れを計測流路に供給でき、流入側の
管路形状などに因らず安定した流れを計測流路に供給し
て計測精度を向上できる。さらに入口側拡大空間部に突
出体を配置することで管路部の小型化ができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態によれば、被
計測流体が流れる計測流路と、計測流路の上流側に設け
た導入部と、前記計測流路を超音波が伝搬するように設
けた少なくとも一対の超音波送受信器と、前記導入部の
上流側に設けた入口側拡大空間部と、前記導入部に接続
し前記入口側拡大空間部に突出させた突出部に入口開孔
を設けた入口側突出体と、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、前記突出部は流れを整流す
るように設けたものである。また、入口開孔を入口側拡
大空間部の流入口と対向しない位置に設けることにより
被計測流体が前記流入口から前記入口開孔に直接流れ込
むのを防止したものである。そして、入口側拡大空間部
による通路容積拡大により流体の流れ状態を安定化させ
て突出体の入口開孔から流入させることで安定した流れ
を計測流路に供給でき、また入口側拡大空間部に突出さ
せた突出体により計測流路の導入部への助走長さを確保
することでも安定した流れを計測流路に供給でき、流入
側の管路形状などに因らず安定した流れを計測流路に供
給して計測精度を向上できる。さらに入口側拡大空間部
に突出体を配置することで管路部の小型化ができる。

【０００８】また、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、前記計測流路を超音波が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と、前記導入部の上流側
に設けた入口側拡大空間部と、前記導出部の下流側に設
けた出口側拡大空間部と、前記導入部に接続し前記入口
側拡大空間部に突出させた突出部に入口開孔を設けた入
口側突出体と、前記導出部に接続し前記出口側拡大空間
部に突出させた突出部に出口開孔を設けた出口側突出体
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、前記突出部は整流するように設けられたものであ
る。

【０００９】そして、順方向流れの場合は入口側拡大空
間部と入口側突出体により管路容積と助走長さの確保で
安定した流れを計測流路に供給でき、逆方向流れの場合
は出口側拡大空間部と出口側突出体により管路容積と助
走長さの確保で安定した流れを計測流路に供給し、順逆
いずれの流れ状態においても上流側あるいは下流側の管
路形状に因らず安定した流れを計測流路に供給して計測
精度を向上でき、順逆両方向の流れに対して計測精度が
安定化でき設置方向性のない利便性の高い装置を実現で
きる。さらに、流れに逆流を生じるような脈動がある場
合でも脈動時の順逆いずれの流れ状態においても計測精
度を向上できる。

【００１０】また、入口開孔には流れ方向を変えて流入
させる流入方向転換手段を設けたものである。そして、
入口側拡大空間部への流入口の位置が異なっている場合
でも安定した流れを入口開孔に与えて計測流路に供給し
計測精度を向上できる。さらに、入口側拡大空間部への
流入口の位置設定の自由度を向上でき装置の小型化ある
いは製造し易い設計が可能になり低コスト化ができる。

【００１１】また、入口開孔および出口開孔には流れ方
向を変えて流入させる流入方向転換手段を設けたもので
ある。そして、順逆両方向の流れに対して計測流路によ
り一層安定した流れを供給でき計測精度を向上できる。

【００１２】また、入口側拡大空間部は被計測流体の流
量を制御する流体制御手段の直後に配置したものであ
る。そして、流体制御手段による流れの乱れを入口側拡
大空間部により緩和して安定した流れを入口側突出体に
与えて計測流路に供給し計測精度を向上できる。また、
流体制御手段の形状や取付位置が異なる場合でも入口側
拡大空間部により流れの相違を緩和して安定した流れを
入口側突出体に与えて計測流路に供給し計測精度を向上
できるとともに、流体制御手段の形状や取付位置の設計
の自由度が高く生産性を向上できる。

【００１３】また、入口側突出体には流れ規制体を配置
したものである。そして、入口側突出体に設けた流れ規
制体により計測流路の導入部への流れをより一層安定化
でき、計測精度をより一層向上できる。

【００１４】また、入口側突出体および出口側突出体に
は流れ規制体を配置したものである。そして、順逆いず
れの方向の流れに対しても計測流路に流入する流れをよ
り一層安定化でき、計測精度をより一層向上できる。ま
た、流れに逆流を生じるような脈動がある場合でも脈動
時の順逆いずれの流れ状態においても計測流路に流入す
る流れをより一層安定化して計測精度を向上できる。

【００１５】また、入口側突出体および出口側突出体
と、入口側および出口側の流れ規制体は同一あるいは略
同一の形状としたものである。そして、順逆いずれの方
向の流れに対しても計測流路に流入する流れをより一層
安定化するとともに計測流路内の流速分布をほぼ同じに
し、順逆両方向の流れに対して計測特性を揃えることで
計測精度をより一層向上できる。さらに、流れに逆流を
生じるような脈動がある場合でも脈動時の順逆いずれの
流れ状態においても計測流路に流入する流れをより一層
安定化して計測精度を向上できる。

【００１６】また、導入部および導出部には流れ方向を
屈曲させる屈曲部を配置したものである。そして、屈曲
部を配置することで装置のより一層の小型化が実現で
き、入口側あるいは出口側拡大空間部と入口側あるいは
出口側突出体により計測流路への流れの安定性を高めて
計測精度を向上できる。また、被計測流体が流れる計測
流路と、前記計測流路の上流側に設けた導入部と、前記
計測流路を超音波が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と、前記導入部の上流側に設けた入
口側拡大空間部と、前記導入部に接続し前記入口側拡大
空間部に突出させた突出部に入口開孔を設けた入口側突
出体と、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、前記入口側拡大空間部への流入口からの流れ
が方向を変えて前記入口開孔へ流れ込み前記突出部内で
整流されて前記導入部に流れ前記計測流路に供給される
ものである。そして、流入側の管路形状などに因らず安
定した流れを計測流路に供給して計測精度を向上でき
る。

【００１７】

【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。

【００１８】（実施例１） 図１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。１１は計測流
路５の上流側に設け被計測流体の計測流路５への入口と
なる導入部であり、１２は計測流路５の下流側に設け被
計測流体の計測流路５から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、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る。なお、屈曲部１３、１４は計
測流路５の幅Ｗ方向に屈曲している図を示したが、屈曲
方向は任意の方向が可能なのは言うまでもない。

【００１９】１５は超音波伝搬路１０の上流側に設けた
流れ安定手段であり、流れ方向を整える格子状の方向規
制部１５ａ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１５ｂを備えている。１６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１７と、計測制御部１７での信号を基に流速を
計算し流量を算出する演算部１８を備えた流量演算手段
である。

【００２０】１９は導入部１１の上流側に配置した入口
側拡大空間部である。２０は入口側拡大空間部１９内に
挿入した入口側突出体である。この入口側突出体２０は
流路壁６の入口側取付面２１から突出させた突出部２２
と、この突出部２２の一部に穴を明けて設けた入口開孔
２３を備えている。２４は入口側拡大空間部１９への流
入口であり、入口開孔２３と流入口２４は直接対向しな
いように配置している。２５は流入口２４に対向して配
置した被計測流体の流量を制御する流体制御手段であ
り、この流体制御手段２５は駆動部２６と流入口２４に
対向する弁部２７を備えている。２８は流入口２４の上
流側に設けた接続口、２９は導出部１２に連通する接続
口である。

【００２１】３０は入口側突出体２０に設けた流れ規制
体であり、入口開孔２３から流入した流れの流れ方向を
整える格子状の方向規制部３０ａ、メッシュなどの網状
体で形成し流速変動を低減するように配置した変動抑制
部３０ｂを備えている。

【００２２】３１は開口穴９ａ、９ｂへの流体の流れ込
みを低減する流入抑制体であり、流路壁６と面一に設け
るとともに超音波は透過できる微細な穴を有している。

【００２３】次に、この超音波流量計測装置の動作につ
いて説明する。接続口２８から入った被計測流体は流体
制御手段２５の弁部２７が開成すると流入口２４を通過
して入口側拡大空間部１９に流入する。弁部２７を通過
して乱れた流れはこの入口側拡大空間部１９の容積が拡
大された空間で流れを整えられるとともに、流入口２４
と対向しない位置に設けた入口側突出体２０の入口開孔
２３から突出部２２内に流入し、入口側突出体２０の十
分な助走距離により整流された流れとなって計測流路５
の上流側に設けた導入部１１に流れ込む。しかも、入口
側突出体２０に設けた流れ規制体３０を通過し、格子状
の方向規制部３０ａによる流れ方向の整流と、網状体で
形成した変動抑制部３０ｂによる流速変動の低減によ
り、流れがより一層安定化されて導入部１１に流れ込
む。導入部１１に入った流れは屈曲部１３で流れ方向を
曲げられるが、導入部１１に流入する流れが安定してい
るため、屈曲後も流れ状態のばらつきが少なく維持され
るとともに、流れ安定手段１５において流れ方向を整え
る格子状の方向規制部１５ａ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１５ｂにより一
層流れが安定化されて上流側の相違による影響が少ない
流速分布が計測流路５の超音波伝搬路１０部に形成され
る。

【００２４】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、計測制御部１７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。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１８で流量が算出される。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】この流速Ｖと計測流路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
正係数であり、このようにして流量を求めることができ
る。

【００２８】このように、入口側拡大空間部１９による
通路容積拡大により流体の流れ状態を安定化させて突出
体２０の入口開孔２３から流入させることで安定した流
れを計測流路５に供給でき、また入口側拡大空間部１９
に突出させた突出体２０により計測流路５の導入部１１
への助走長さを確保することでも安定した流れを計測流
路５に供給でき、流入側の管路形状などに因らず安定し
た流れを計測流路５に供給して計測精度を向上できる。
さらに入口側拡大空間部１９に突出体２０を配置するこ
とで管路部の小型化ができる。

【００２９】また、流体制御手段２５による流れの乱れ
を入口側拡大空間部１９により緩和して安定した流れを
入口側突出体２０に与えて計測流路５に供給し計測精度
を向上できる。また、流体制御手段２５の形状や取付位
置が異なる場合でも入口側拡大空間部１９により流れの
相違を緩和して安定した流れを入口側突出体２０に与え
て計測流路５に供給し計測精度を向上できるとともに、
流体制御手段２５の形状や取付位置の設計の自由度が高
く生産性を向上できる。

【００３０】また、入口側突出体２０に設けた流れ規制
体３０により計測流路５の導入部１１への流れをより一
層安定化でき、計測精度をより一層向上できる。

【００３１】また、屈曲部１３，１４を配置することで
装置のより一層の小型化が実現でき、入口側あるいは出
口側拡大空間部と入口側あるいは出口側突出体により計
測流路５への流れの安定性を高めて計測精度を向上でき
る。

【００３２】なお、流れ規制体３０として格子状あるい
はメッシュ状のもので説明したが、微細な穴明き板状、
ハニカム状、不織布状、綿状などが利用可能なのは言う
までもない。

【００３３】（実施例２） 図２は本発明の実施例２を示す超音波流量計測装置の断
面図である。図２において、図１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。

【００３４】３２は導出部１２の下流側に配置した出口
側拡大空間部である。３３は出口側拡大空間部３２内に
挿入した出口側突出体である。この出口側突出体３３は
流路壁６の出口側取付面３４から突出させた突出部３５
と、この突出部３５の一部に穴を明けて設けた出口開孔
３６を備えている。３７は出口側拡大空間部３２からの
流出口であり、出口開孔３６と流出口３７は直接対向し
ないように配置している。３８は超音波伝搬路１０の下
流側に設けた流れ安定手段であり、流れ方向を整える格
子状の方向規制部３８ａ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３８ｂを備えてい
る。出口側突出体３３には入口側突出体２０と同様に流
れ規制体３０を設けており、この流れ規制体３０は流れ
方向を整える格子状の方向規制部３０ａと、メッシュな
どの網状体で形成し流速変動を低減するように配置した
変動抑制部３０ｂを備えている。

【００３５】次に、この超音波流量計測装置の動作を説
明する。順方向の流れの場合は実施例１で説明したのと
同じであり、ここでは省略する。次に、逆方向流れの場
合は、接続口２９から入った流出口３７を通過して出口
側拡大空間部３２に流入する。この出口側拡大空間部３
２に入った流れは容積が拡大された空間により流れを整
えられるとともに、流出口３７と対向しない位置に設け
た出口側突出体３３の出口開孔３６から突出部３５内に
流入し、出口側突出体３３の十分な助走距離により整流
された流れとなって計測流路５の下流側に設けた導出部
１２に流れ込む。しかも、出口側突出体３３に設けた流
れ規制体３０を通過し、格子状の方向規制部３０ａによ
る流れ方向の整流と、網状体で形成した変動抑制部３０
ｂによる流速変動の低減により、流れがより一層安定化
されて導出部１２に流れ込む。導出部１２に入った流れ
は屈曲部１４で流れ方向を曲げられるが、導出部１２に
流入する流れが安定しているため、屈曲後も流れ状態の
ばらつきが少なく維持されるとともに、流れ安定手段３
８において流れ方向を整える格子状の方向規制部３８ａ
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３８ｂにより一層流れが安定化されて下流側
の相違による影響が少ない流速分布が計測流路５の超音
波伝搬路１０部に形成される。

【００３６】また、流れに逆流を生じるような脈動があ
る場合では、順方向流れと逆方向流れのいずれにおいて
も良く似た流速分布が順逆再現できるため、計測誤差を
低減した高精度の計測が可能となる。

【００３７】さらに、入口側突出体２０および出口側突
出体３３と、入口側および出口側の流れ規制体３０は同
一あるいは略同一の形状とすることで、順逆いずれの方
向の流れに対しても計測流路５に流入する流れの流速分
布を近似させることができ、流れに逆流を生じるような
脈動がある場合でも脈動時の順逆いずれの流れ状態にお
いても計測流路５に流入する流れの流速分布を近似させ
ることができる。このように、順方向流れの場合は入口
側拡大空間部１９と入口側突出体２０により管路容積と
助走長さの確保で安定した流れを計測流路５に供給で
き、逆方向流れの場合は出口側拡大空間部３２と出口側
突出体３３により管路容積と助走長さの確保で安定した
流れを計測流路５に供給し、順逆いずれの流れ状態にお
いても上流側あるいは下流側の管路形状に因らず安定し
た流れを計測流路５に供給して計測精度を向上でき、順
逆両方向の流れに対して計測精度が安定化でき設置方向
性のない利便性の高い装置を実現できる。さらに、流れ
に逆流を生じるような脈動がある場合でも脈動時の順逆
いずれの流れ状態においても計測精度を向上できる。

【００３８】また、順逆いずれの方向の流れに対しても
計測流路５に流入する流れをより一層安定化でき、計測
精度をより一層向上できる。また、流れに逆流を生じる
ような脈動がある場合でも脈動時の順逆いずれの流れ状
態においても計測流路５に流入する流れをより一層安定
化して計測精度を向上できる。

【００３９】また、順逆いずれの方向の流れに対しても
計測流路５に流入する流れをより一層安定化するととも
に計測流路５内の流速分布をほぼ同じにし、順逆両方向
の流れに対して計測特性を揃えることで計測精度をより
一層向上できる。さらに、流れに逆流を生じるような脈
動がある場合でも脈動時の順逆いずれの流れ状態におい
ても計測流路５に流入する流れをより一層安定化して計
測精度を向上できる。

【００４０】また、屈曲部１３，１４を配置することで
装置のより一層の小型化が実現でき、入口側あるいは出
口側拡大空間部１９，３２と入口側あるいは出口側突出
体２０，３３により計測流路５への流れの安定性を高め
て計測精度を向上できる。

【００４１】（実施例３） 図３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３において、図１、図２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。

【００４２】３９は入口開孔２３、あるいは出口開孔３
６に流入する流体の流れ方向を変えて流入させる流入方
向転換手段であり、流入方向転換手段３９は入口開孔２
３、あるいは出口開孔３６を覆うよう設置している。こ
のため、図のように入口開孔２３と流入口２４とを対向
した位置に設けても、流入方向転換手段３９により流入
口２４を出た流れが直接入口開孔２３に流れ込むのが防
止でき、入口側拡大空間部１９の拡大容積による流れの
安定化効果を発揮させて計測流路５での流れ安定化によ
る計測精度を維持できる。また、入口開孔２３の位置に
関わらず流入口２４のいちを設計できるので、設計自由
度が高まり小型化あるいは低コスト化ができる。

【００４３】さらに、逆流する場合に対して出口側突出
体３３の出口開孔３６にも流入方向転換手段３９を配置
することで、逆方向流れにも順方向流れの場合と同様の
効果が発揮でき、順逆両方向流れに対応できる計測精度
の高い装置の小型化あるいは低コスト化ができる。

【００４４】このように、入口側拡大空間部１９への流
入口２４の位置が異なっている場合でも安定した流れを
入口開孔２３に与えて計測流路５に供給し計測精度を向
上できる。さらに、入口側拡大空間部１９への流入口２
４の位置設定の自由度を向上でき装置の小型化あるいは
製造し易い設計が可能になり低コスト化ができる。

【００４５】また、順逆両方向の流れに対して計測流路
５により一層安定した流れを供給でき計測精度を向上で
きる。

【００４６】

【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、計測流路への流入管路形
状に因らず安定した流速分布を計測流路に発生させ、計
測精度を高めることができる。

【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断面
図

【図２】本発明の実施例２の超音波流量計測装置の断面
図

【図３】本発明の実施例３の超音波流量計測装置の断面
図

【図４】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 １１ 導入部 １２ 導出部 １３、１４ 屈曲部 １６ 流量演算手段 １９ 入口側拡大空間部 ２０ 入口側突出体 ２２、３５ 突出部 ３２ 出口側拡大空間部 ３３ 出口側突出体 ３９ 流入方向転換手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−281431（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01F 1/66

Claims (10)

(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、前記計
   測流路の上流側に設けた導入部と、前記計測流路を超音
   波が伝搬するように設けた少なくとも一対の超音波送受
   信器と、前記導入部の上流側に設けた入口側拡大空間部
   と、前記導入部に接続し前記入口側拡大空間部に突出さ
   せた突出部に入口開孔を設けた入口側突出体と、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、前記
   入口側拡大空間部への流入口からの流れが方向を変えて
   前記入口開孔へ流れ込み前記突出部内で整流されて前記
   導入部に流れ前記計測流路に供給される超音波流量計測
   装置。
2. 【請求項２】 入口開孔を入口側拡大空間部の流入口と
   対向しない位置に設けることにより被計測流体が前記流
   入口から前記入口開孔に直接流れ込むのを防止した請求
   項１に記載の超音波流量計測装置。
3. 【請求項３】 被計測流体が流れる計測流路と、前記計
   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、前記計測流路を超音波が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と、前記導入部の上流側
   に設けた入口側拡大空間部と、前記導出部の下流側に設
   けた出口側拡大空間部と、前記導入部に接続し前記入口
   側拡大空間部に突出させた突出部に入口開孔を設けた入
   口側突出体と、前記導出部に接続し前記出口側拡大空間
   部に突出させた突出部に出口開孔を設けた出口側突出体
   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、順方向流れの場合前記入口側拡大空間部への流入
   口からの流れが方向を変えて前記入口開孔へ流れ込み前
   記入口側突出部内で整流されて前記導入部に流れ前記計
   測流路に供給され、逆方向流れの場合前記出口側拡大空
   間部への流出口からの流れが方向を変えて前記流出開孔
   へ流れ込み前記出口側突出部内で整流されて前記導出部
   に流れ前記計測流路に供給される超音波流量計測装置。
4. 【請求項４】 被計測流体が流れる計測流路と、前記計
   測流路の上流側に設けた導入部と、前記計測流路を超音
   波が伝搬するように設けた少なくとも一対の超音波送受
   信器と、前記導入部の上流側に設けた入口側拡大空間部
   と、前記入口側拡大空間部に突出させた突出部に入口開
   孔を設けた入口側突出体と、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、前記入口開孔を覆うように設置
   した流入方向転換手段とを備え、前記入口側拡大空間部
   への流入口からの流れが方向を変えて前記入口開孔へ流
   れ込み前記突出部内で整流されて前記導入部に流れ前記
   計測流路に供給される超音波流量計測装置。
5. 【請求項５】 被計測流体が流れる計測流路と、前記計
   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、前記計測流路を超音波が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と、前記導入部の上流側
   に設けた入口側拡大空間部と、前記導出部の下流側に設
   けた出口側拡大空間部と、前記導入部に接続し前記入口
   側拡大空間部に突出させた突出部に入口開孔を設けた入
   口側突出体と、前記導出部に接続し前記出口側拡大空間
   部に突出させた突出部に出口開孔を設けた出口側突出体
   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、
   前記入口開孔および前記出口開孔を覆うようにそれぞれ
   設置された流入方向転換手段とを備え、順方向流れの場
   合前記入口側拡大空間部への流入口からの流れが方向を
   変えて前記入口開孔へ流れ込み前記入口側突出部内で整
   流されて前記導入部に流れ前記計測流路に供給され、逆
   方向流れの場合前記出口側拡大空間部への流出口からの
   流れが方向を変えて前記流出開孔へ流れ込み前記出口側
   突出部内で整流されて前記導出部に流れ前記計測流路に
   供給される超音波流量計測装置。
6. 【請求項６】 入口側拡大空間部は被計測流体の流量を
   制御する流体制御手段の直後に配置した請求項１〜５の
   いずれか１項に記載の超音波流量計測装置。
7. 【請求項７】 入口側突出体には流れ規制体を配置した
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の超音波流量計測装
   置。
8. 【請求項８】 入口側突出体および出口側突出体には流
   れ規制体を配置した請求項３または５または６に記載の
   超音波流量計測装置。
9. 【請求項９】 入口側突出体および出口側突出体と、入
   口側および出口側の流れ規制体は同一あるいは略同一の
   形状とした請求項８に記載の超音波流量計測装置。
10. 【請求項１０】 導入部および導出部には流れ方向を屈
    曲させる屈曲部を配置した請求項１〜９のいずれか１項
    に記載の超音波流量計測装置。