JP4943815B2 - 超音波流量計 - Google Patents
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Description
社団法人日本電気計測器工業会、「流量計の正しい使い方」、初版、日本工業出版株式会社、昭和63年9月30日、p.90,p.96
上記のように構成した請求項1に係る発明によれば、計測ハウジングを1対の端部ハウジングと中央ハウジングとに分割すると、その分割面における計測路の開口から1対の端部ハウジングに形成されたセンサ収容部の内面開口が外側に臨む。即ち、分割面における計測路の開口から工具を挿入して、計測ハウジング内にセンサ収容部を形成することができる。また、超音波センサは、分割面における計測路の開口を通して、センサ収容部の内面開口から挿入組み付けすることができる。つまり、本発明の構成によれば、センサ収容部を、計測ハウジングの外側に開放した構造としなくて済むから、その外部開口を塞ぐためのキャップが不用となる。これにより、計測ハウジングの両端面を、センサ収容部の近傍位置まで近づけた構成とすることができ、計測ハウジングの全長を従来より短くすることができる。これに伴い、流体が流れる配管の途中に必要な計測ハウジングの設置スペースを、従来より短くすることができる。
請求項2の発明によれば、中央仕切壁の両側に設けられた別々の電線取廻空間に通されたリード線を、電線導出路内で纏めることができる。
請求項3の発明によれば、1対の超音波センサのリード線を電線導出路内で端子金具に接続することができる。また、計測ハウジング内を流れる流体の漏出を確実に防止することができる。
請求項4の発明によれば、計測路のうち超音波の伝搬経路を含む部分が絞られて流速が速まり、計測精度を向上させることができる。また、計測ハウジングを配管に接続したときの配管との芯ずれの影響を低減させることができる。
請求項5の発明によれば、中央ハウジングに対して各端部ハウジングが周方向で回り止めされ、端部ハウジングにそれぞれ固定された1対の超音波センサ同士が対向するように容易に位置決めすることができる。
請求項6の発明によれば、計測路のうち、センサ収容部の開口近傍における流体の流れが安定し、超音波の受信波を安定させることができる。
請求項7の発明によれば、センサ収容部からの超音波センサの抜け止めができる。
請求項8の発明によれば、計測路のうちセンサ収容部の開口近傍における流体の流れが安定し、送受信波を安定させることができる。
図1に示すように、本実施形態の超音波流量計10は、流体としてのガスが流れる配管60の途中に取り付けられる計測ハウジング11と、計測ハウジング11とは別体の制御処理ユニット50とを信号ケーブル33で接続した構成となっている。
Q=V・S
T1:超音波センサ40Aから超音波センサ40Bへの超音波伝搬時間
T2:超音波センサ40Bから超音波センサ40Aへの超音波伝搬時間
θ:ガスの流れ方向と超音波の伝搬経路とがなす角度θ(図2参照)
L:超音波センサ40A,40Bの間の距離
S:計測路11Aの断面積
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
11 計測ハウジング
11A 計測路
12 中央ハウジング
13 外筒部
14 中央仕切壁
14T テーパー凹部
15 電線取廻空間
16 電線導出路
16A 中央連絡路
20,20 各端部ハウジング
21 テーパー先端部
24 センサ収容部
30 Oリング(シール部材)
32 気密端子
32A 端末キャップ
32B 端子金具
33 信号ケーブル
34 Oリング(シール部材)
35 抜け止めパイプ(抜け止め部材)
40,40 各超音波センサ
40F フランジ部
41 リード線
60 配管
70 超音波透過筒
71 透過筒収容部
Claims (8)
- 計測路が貫通形成された計測ハウジングに、前記計測路を斜めに横切る方向で対向しかつ前記計測路の内面に開放した1対のセンサ収容部を形成し、それら1対のセンサ収容部内に1対の超音波センサを固定して備え、
前記計測路のうち前記1対のセンサ収容部に挟まれた中間部に1対の分割面を設けて、前記計測ハウジングを前記センサ収容部をそれぞれ有した1対の端部ハウジングと、前記センサ収容部を有しない1つの中央ハウジングとに分割可能としかつ、それら1対の端部ハウジングと前記中央ハウジングを合体して前記計測ハウジングが構成された超音波流量計において、
前記1対の端部ハウジングは、中心部に前記計測路を有した筒状をなし、
前記中央ハウジングは、前記1対の端部ハウジングが両端部の内側にそれぞれ嵌合された外筒部と、前記外筒部内における軸方向の中間部に設けられて中心部に前記計測路を有し、両側から前記1対の端部ハウジングの先端部が接合された中央仕切壁とを有してなり、
前記端部ハウジングの先端部を先細り状のテーパー先端部とし、前記中央仕切壁の両端面に前記端部ハウジングのテーパー先端部が嵌合されるテーパー凹部を形成し、
前記テーパー先端部の先端側は前記テーパー凹部に嵌合される一方、前記テーパー先端部の基端側を、前記中央ハウジングにおける前記外筒部と前記中央仕切壁との間の内側角部に対向させて、それら内側角部と前記テーパー先端部との間を電線取廻空間とし、
前記各端部ハウジングには、前記センサ収容部と前記電線取廻空間とを連絡するケーブル連絡路が形成され、
前記外筒部には、前記電線取廻空間を外側に開放する電線導出路が形成されたことを特徴とする超音波流量計。 - 前記中央仕切壁には、その中央仕切壁の両側の前記電線取廻空間を連絡する中央連絡路が形成され、その中央連絡路を介して前記電線取廻空間を外側に開放するように前記電線導出路が形成されたことを特徴とする請求項1に記載の超音波流量計。
- 前記電線導出路に嵌合される端末キャップと、前記端末キャップを貫通して前記電線導出路内で前記超音波センサのリード線に接続された端子金具とを設け、
前記電線導出路と前記端末キャップとの間と、前記外筒部の内周面における両端部と前記1対の端部ハウジングの外周面との間とにシール部材を設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載の超音波流量計。 - 前記計測路の内径は、前記端部ハウジングの基端部から先端部に向かうに従ってテーパー状に縮径したことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の超音波流量計。
- 前記中央ハウジングに前記端部ハウジングを挿入組み付けしたときに挿入方向で凹凸係合して、前記1対の超音波センサが前記計測路を斜めに横切る方向で対向するように前記各端部ハウジングを前記中央ハウジングの周方向で位置決めする凹凸係合部を備えたことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の超音波流量計。
- 前記計測路の内周面のうち前記1対のセンサ収容部の内面開口を含む軸方向の中間部を両端部に対して段付き状に拡径して透過筒収容部を形成し、その透過筒収容部に、メッシュ構造の円筒状をなした超音波透過筒を嵌合して、その超音波透過筒でセンサ収容部の内面開口を覆ったことを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の超音波流量計。
- 前記超音波センサは側方にフランジ部を張り出してなり、そのフランジ部が前記センサ収容部の奥面と前記センサ収容部の内側に挿入されたパイプ状のセンサ固定部材との間で挟持されたことを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の超音波流量計。
- 前記センサ固定部材のうち、前記フランジ部に突き当てられた端部と反対側の端面は、前記計測路の内面と面一となるように構成されかつ、開口縁は丸みを帯びるように面取りされたことを特徴とする請求項7に記載の超音波流量計。
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