JP5645127B2 - Ultrasonic transceiver unit - Google Patents

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  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

本発明は、開渠などの水路の被測定断面における流体の流量を計測する時に使用される超音波送受信ユニットに関する。   The present invention relates to an ultrasonic transmission / reception unit used when measuring the flow rate of a fluid in a cross section to be measured such as an open channel.

水力発電所の取水流量の管理は、当該発電所の設備の適切な運用に重要である。水力発電は水の流量によって発電機出力が変化するとともに下流への影響もあるため、その流量を適切に制御する必要がある。例えば、小型の水力発電では河川から分岐された水路にて取水し、その水路を流れる取水流量を管理している。なお、河川から分岐された水路は、「開水路」または「開渠」と称している。   Management of the intake flow rate of a hydropower plant is important for the proper operation of the facilities of the power plant. In hydroelectric power generation, the output of the generator changes depending on the flow rate of water, and there is also an influence on the downstream side. Therefore, it is necessary to appropriately control the flow rate. For example, in small hydroelectric power generation, water is taken from a water channel branched from a river and the flow rate of water flowing through the water channel is managed. The water channel branched from the river is called “open channel” or “open channel”.

開渠にて流量計測する場合は、開渠の所定断面の流速分布を取得し、その流速分布データに対して開渠の断面積を乗算することによる。上記の流速計測には、一般的にプロペラ流速計などが用いられている。   When the flow rate is measured by opening, the flow velocity distribution of a predetermined section of opening is obtained, and the flow velocity distribution data is multiplied by the opening cross-sectional area. In general, a propeller velocimeter or the like is used for the above flow velocity measurement.

また、超音波を利用した流量計測方法を採用する場合もある。その場合の流量計測は、超音波流速分布計(ADCP)の機能を用いる。
超音波を利用して水路の流量を測定する方法の例としては、特許文献1の超音波式流量計測方法が開示されている。この特許文献1では、水路内を、中央部と、その中央部より壁面または底面よりの周辺部と、壁面または底面に近い外縁部とに分ける。その上で、水路の周辺部の流速分布を超音波で測定する。 すなわち、超音波を用いてドップラー法または相互相関法を利用して水の流速を計測する。 水路の中央部の流速分布は、前記測定した周辺部の流速分布を用いて補間することによって水路全体の流量を求める、という技術である。
In some cases, a flow rate measurement method using ultrasonic waves may be employed. In this case, the flow rate measurement uses the function of an ultrasonic flow velocity distribution meter (ADCP).
As an example of a method for measuring the flow rate of a water channel using ultrasonic waves, the ultrasonic flow rate measurement method of Patent Document 1 is disclosed. In Patent Document 1, the water channel is divided into a central portion, a peripheral portion closer to the wall surface or the bottom surface than the central portion, and an outer edge portion close to the wall surface or the bottom surface. Then, the flow velocity distribution around the water channel is measured with ultrasonic waves. That is, the flow rate of water is measured using ultrasonic waves using the Doppler method or the cross-correlation method. The flow velocity distribution in the central portion of the water channel is a technique in which the flow rate of the entire water channel is obtained by interpolation using the measured flow velocity distribution in the peripheral region.

特開2010−190775号公報JP 2010-190775 A

さて、超音波のドップラー流速分布法を利用して開渠の流量計測を実施する場合は、超音波を送受信する超音波センサを精度良く設置することが重要となる。特許文献1に開示されている技術では、流量測定装置はでは複数の超音波センサが棹状のセンサ治具に取り付けられている。その棹状のセンサ治具を上方から垂直方向に水中へ降ろし、水中へ没した超音波センサによって超音波を送受信して流速を計測し流量を測定する。   Now, when performing the flow measurement of the opening using the ultrasonic Doppler flow velocity distribution method, it is important to accurately install an ultrasonic sensor that transmits and receives ultrasonic waves. In the technique disclosed in Patent Document 1, a plurality of ultrasonic sensors are attached to a bowl-shaped sensor jig in a flow measuring device. The hook-shaped sensor jig is lowered from above into water in the vertical direction, ultrasonic waves are transmitted and received by the ultrasonic sensor submerged in water, the flow velocity is measured, and the flow rate is measured.

上記の特許文献1における棹状のセンサ治具と同様の構成にて開渠の流量測定を実施する場合、図7に示すように例えば支柱や単管などの棹状のセンサ治具80が開渠70へ橋渡した仮設足場などの基準棒固定架台72へ角度計81などを用いて取り付けられる。ところが、棹状のセンサ治具80が流体の流れの影響を受けて曲がることや、棹状のセンサ治具80における設置角度の誤差などによって、水中における超音波センサ50から発振される超音波51の入射角度が設計と異なってしまう。その結果、流速計測の誤差が生じてしまう。
その解決方法としては、棹状のセンサ治具80に取り付けた超音波センサ50に対して三次元角度計を取り付けることができる。しかし、その三次元角度計を用いることは、設置費用が高価になることや、超音波センサ50に接続するケーブルなどの配線が難しいなどの理由で、簡便な方法が望まれる。
When the opening flow rate measurement is performed with the same configuration as the bowl-shaped sensor jig in the above-mentioned Patent Document 1, the bowl-shaped sensor jig 80 such as a column or a single pipe is opened as shown in FIG. It is attached using a goniometer 81 or the like to a reference rod fixed mount 72 such as a temporary scaffold that is bridged to the fence 70. However, the ultrasonic wave 51 oscillated from the ultrasonic sensor 50 in water due to the bending of the bowl-shaped sensor jig 80 due to the influence of the fluid flow or the error in the installation angle of the bowl-shaped sensor jig 80. The incident angle is different from the design. As a result, an error in the flow velocity measurement occurs.
As a solution, a three-dimensional angle meter can be attached to the ultrasonic sensor 50 attached to the bowl-shaped sensor jig 80. However, a simple method is desired to use the three-dimensional goniometer because of the high installation cost and difficulty in wiring such as a cable connected to the ultrasonic sensor 50.

本発明が解決しようとする課題は、被測定流体の流量を計測する時に使用される超音波送受信装置における設置角度を常に一定に保持し、被測定流体の流量を安定して測定することを可能とする超音波送受信ユニットを提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is that the installation angle in the ultrasonic transmission / reception device used when measuring the flow rate of the fluid to be measured is always kept constant, and the flow rate of the fluid to be measured can be measured stably. An ultrasonic transmission / reception unit is provided.

(第一の発明)
本願における第一の発明は、超音波送受信装置の設置角度を常に一定に保持するための超音波送受信ユニット(10)に係る。
すなわち、被測定流体に対して垂直方向に立てられる基準棒(20)と、 その基準棒(20)の下端側に位置して前記基準棒(20)の軸方向に対して直角に設けた支軸(30)と、 その支軸(30)に対して回動可能に軸支される測定器固定体(40)と、 その測定器固定体(40)に固定される超音波送受信装置(50)と、 その超音波送受信装置(50)および前記測定器固定体(40) に対する被測定流体による揺動を減少するように前記超音波送受信装置(50)および前記測定器固定体(40)を覆うカバー部材(60)と、を備える。
(First invention)
A first invention according to the present application relates to an ultrasonic transmission / reception unit (10) for keeping an installation angle of an ultrasonic transmission / reception device constant at all times.
That is, a reference rod (20) that stands in a direction perpendicular to the fluid to be measured, and a support that is positioned at the lower end side of the reference rod (20) and is perpendicular to the axial direction of the reference rod (20). A shaft (30), a measuring device fixed body (40) rotatably supported with respect to the support shaft (30), and an ultrasonic transmission / reception device (50) fixed to the measuring device fixed body (40) ), And the ultrasonic transceiver (50) and the measuring instrument fixture (40) so as to reduce the fluctuation caused by the fluid to be measured with respect to the ultrasonic transceiver (50) and the measuring instrument fixture (40). A cover member (60) for covering.

(用語説明)
「被測定流体」とは、例えば開渠などの水路を流れる流体の流量を測定する前記流体をいう。
(Glossary)
The “measuring fluid” refers to the fluid that measures the flow rate of the fluid that flows in a water channel such as open channel.

(作用)
基準棒(20)は、被測定流体が流れる水路の上方に設けた例えば基準棒固定架台へ固定することによって垂直方向に立てられる。その基準棒(20)の下端側は被測定流体へ没する。基準棒(20)の下端側に位置して支軸にて回動自在に設けた測定器固定体(40)は、被測定流体へ没すると、浮力を受けることによって水平状態を保持することとなる。すなわち、基準棒(20)に対して被測定流体によるたわみが設置角度の変化を生じさせても、測定器固定体(40)へ固定した超音波送受信装置(50)における垂直方向に対する設置角度は、常に一定に保持されることになる。その結果、超音波送受信装置(50)による超音波の送受信が安定する。
それに加えて、カバー部材(60)によって、超音波送受信装置(50)および前記測定器固定体(40)に対する被測定流体による揺動が減少することから、前記超音波の送受信が安定する。
したがって、被測定流体の流量を安定して測定することが可能となる
(Function)
The reference rod (20) is set up in the vertical direction by being fixed to, for example, a reference rod fixing base provided above the water channel through which the fluid to be measured flows. The lower end side of the reference rod (20) is immersed in the fluid to be measured. The measuring instrument fixed body (40), which is located on the lower end side of the reference rod (20) and is rotatably provided on the support shaft, maintains a horizontal state by receiving buoyancy when immersed in the fluid to be measured. Become. That is, even if the deflection due to the fluid to be measured with respect to the reference rod (20) causes a change in the installation angle, the installation angle with respect to the vertical direction in the ultrasonic transmission / reception device (50) fixed to the measuring instrument fixing body (40) is Will always be held constant. As a result, transmission / reception of ultrasonic waves by the ultrasonic transmission / reception apparatus (50) is stabilized.
In addition, since the oscillation by the fluid to be measured with respect to the ultrasonic transmission / reception device (50) and the measuring instrument fixing body (40) is reduced by the cover member (60), the transmission / reception of the ultrasonic waves is stabilized.
Accordingly, it becomes possible to stably measure the flow rate of the fluid to be measured.

(第一の発明のバリエーション1)
第一の発明においては、前記の支軸(30)は、三次元ジョイント(たとえば、ユニバーサルジョイント)を採用してもよい。
(Variation 1 of the first invention)
In the first invention, the support shaft (30) may employ a three-dimensional joint (for example, a universal joint).

(作用)
測定器固定体(40)は前記三次元ジョイントによって三次元方向に回動可能に軸支されるので、三次元方向の揺動力に対しても水中にて常に水平状態が保持される。
(Function)
Since the measuring instrument fixed body (40) is pivotally supported by the three-dimensional joint so as to be rotatable in the three-dimensional direction, the horizontal state is always maintained in water against the swinging force in the three-dimensional direction.

(第一の発明のバリエーション2)
第一の発明は、前記基準棒(20)における測定器固定体(40)と反対側には、水準器(11)を設置する水準器設置面(21)を備えることとしてもよい。
(Variation 2 of the first invention)
The first invention may be provided with a level installation surface (21) on which the level (11) is installed on the side of the reference rod (20) opposite to the measuring instrument fixing body (40).

(作用)
水準器設置面(21)へ水準器(11)を設置することによって、基準棒(20)は垂直方向に対する設置角度をほぼ確実に垂直に立てることができる。 それによって、基準棒(20)が垂直方向に対して傾いている場合に比べて、測定器固定体(40)が常に水平状態を保持する点で容易になる。
(Function)
By installing the spirit level (11) on the spirit level installation surface (21), the reference rod (20) can stand upright almost certainly at an installation angle with respect to the vertical direction. Thereby, it becomes easier in that the measuring instrument fixing body (40) always maintains a horizontal state as compared with the case where the reference rod (20) is inclined with respect to the vertical direction.

(第一の発明のバリエーション3)
第一の発明においては、 前記カバー部材(60)は、被測定流体による揺動力を吸収可能な連結部材(61)によって保持される構成を採用してもよい。
(Variation 3 of the first invention)
In the first invention, the cover member (60) may be configured to be held by a connecting member (61) capable of absorbing a swinging force caused by a fluid to be measured.

(作用)
カバー部材(60)が被測定流体によって揺動するとしても、連結部材(61)がその揺動力を吸収するので、カバー部材(60)の内部の被測定流体の動きが小さくなる。 それによって、基準棒(20)に対する揺動動力が減少する。
(Function)
Even if the cover member (60) is swung by the fluid to be measured, the connecting member (61) absorbs the rocking force, so that the movement of the fluid to be measured inside the cover member (60) is reduced. Thereby, the swinging power with respect to the reference rod (20) is reduced.

前記した第一の発明によれば、被測定流体の流量を計測する時に使用される超音波送受信装置における設置角度を常に一定に保持し、被測定流体の流量を安定して測定することを可能とする超音波送受信ユニットを提供することができた。   According to the first invention described above, the installation angle in the ultrasonic transmission / reception apparatus used when measuring the flow rate of the fluid to be measured can be kept constant, and the flow rate of the fluid to be measured can be stably measured. It was possible to provide an ultrasonic transmission / reception unit.

本発明の実施形態の超音波送受信ユニットを用いて開渠を流れる被測定流体を測定するときの概略的な斜視図である。It is a schematic perspective view when measuring the fluid to be measured flowing through the eyelid using the ultrasonic transmission / reception unit of the embodiment of the present invention. 図1において被測定流体を測定するときの開渠の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of opening when measuring a fluid to be measured in FIG. 1. 本発明の他の実施形態の超音波送受信ユニットを用いて開渠を流れる被測定流体を測定するときの概略的な斜視図である。It is a schematic perspective view when measuring the to-be-measured fluid which flows through an opening using the ultrasonic transmission / reception unit of other embodiment of this invention. 図3において被測定流体を測定するときの開渠の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of opening when measuring a fluid to be measured in FIG. 3. 本発明の別の実施形態の超音波送受信ユニットを用いて開渠を流れる被測定流体を測定するときの概略的な斜視図である。It is a schematic perspective view when measuring the to-be-measured fluid which flows through an opening using the ultrasonic transmission / reception unit of another embodiment of this invention. 図5において被測定流体を測定するときの開渠の断面図である。FIG. 6 is a sectional view of opening when measuring the fluid to be measured in FIG. 5. 従来の超音波送受信装置を用いて開渠を流れる被測定流体を測定するときの開渠の断面図である。It is sectional drawing of an opening when measuring the fluid to be measured which flows through an opening using the conventional ultrasonic transmission / reception apparatus.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態に係る超音波送受信ユニット10は、図1および図2に示すように、基準棒20と支軸30と測定器固定体40と超音波送受信装置50とカバー部材60とを備えている。なお、本実施形態では開渠を流れる被測定流体である水の流量を測定する際に用いられることを例とする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the ultrasonic transmission / reception unit 10 according to the present embodiment includes a reference rod 20, a support shaft 30, a measuring instrument fixing body 40, an ultrasonic transmission / reception device 50, and a cover member 60. . In this embodiment, it is used as an example when measuring the flow rate of water, which is the fluid to be measured flowing through the opening.

前記基準棒20は、その上部を開渠70へ橋渡しした仮設足場などの基準棒固定架台72へ垂直方向に立てて取り付ける。前記基準棒20の下端側は水中へ没する。   The reference rod 20 is vertically attached to a reference rod fixing mount 72 such as a temporary scaffold that bridges the upper portion of the reference rod 20 to the unfolding cage 70. The lower end side of the reference bar 20 is submerged in water.

前記支軸30は、水中へ没する前記基準棒20の下端側へ設けられるとともに、前記基準棒20の軸方向に対して直角な方向に設けられる。   The support shaft 30 is provided on the lower end side of the reference rod 20 that is submerged in water, and is provided in a direction perpendicular to the axial direction of the reference rod 20.

前記測定器固定体40は、超音波測定器である超音波送受信装置50を取り付け固定する部材であり、前記支軸30に対して回動可能に軸支される。それにより、水中へ没した測定器固定体40はそれ自体の浮力によって必然的に常に水平状態を保持する。したがって、たとえ上記の基準棒20に対してたわみなどの設置角度変化が生じても、測定器固定体40へ固定した超音波送受信装置50における垂直方向に対する設置角度は常に一定に保持されることになる。その結果、超音波送受信装置50による超音波51の送受信が安定するので、開渠70の被測定断面における水の流量を安定して測定できる。   The measuring instrument fixing body 40 is a member that attaches and fixes an ultrasonic transmission / reception device 50 that is an ultrasonic measuring instrument, and is pivotally supported with respect to the support shaft 30. As a result, the measuring instrument fixed body 40 submerged in water inevitably always maintains a horizontal state due to its own buoyancy. Therefore, even if the installation angle change such as deflection occurs with respect to the reference rod 20, the installation angle with respect to the vertical direction in the ultrasonic transmitting / receiving apparatus 50 fixed to the measuring instrument fixing body 40 is always kept constant. Become. As a result, transmission / reception of the ultrasonic waves 51 by the ultrasonic transmission / reception apparatus 50 is stabilized, so that the flow rate of water in the cross section to be measured of the eyelid 70 can be measured stably.

前記超音波送受信装置50は、超音波発振部と超音波受信部とを含んで構成される。 前記超音波発振部は、圧電素子で構成され、圧電素子から例えば開渠70の底面に向かって超音波パルス波51を発振する。また、前記超音波受信部は、前記超音波発振部から発振した超音波パルス波51が開渠70の被測定断面の壁面71に当たって反射した反射波を受信する。   The ultrasonic transmission / reception device 50 includes an ultrasonic oscillation unit and an ultrasonic reception unit. The ultrasonic oscillating unit is composed of a piezoelectric element, and oscillates an ultrasonic pulse wave 51 from the piezoelectric element toward the bottom surface of the opening 70, for example. In addition, the ultrasonic wave receiving unit receives a reflected wave reflected by the ultrasonic pulse wave 51 oscillated from the ultrasonic wave oscillating unit hitting the wall surface 71 of the measurement target cross section of the eyelid 70.

カバー部材60は、水の流れによる揺動を減少するために前記超音波送受信装置50および前記測定器固定体40の周囲を覆うものである。カバー部材60は、例えば図1に示すように水の流れによる抵抗を減少させる船形形状のボックス60aとすることができる。また、カバー部材60の内部は開渠70を流れる水にて満たすこととする。しかも、カバー部材60の材質はプラスチック製とすることが望ましい。その理由は、プラスチック系の材質は超音波51の透過性が良いことと、水と音響インピーダンスが比較的近いからである。   The cover member 60 covers the periphery of the ultrasonic transmission / reception device 50 and the measuring instrument fixing body 40 in order to reduce the fluctuation caused by the flow of water. For example, as shown in FIG. 1, the cover member 60 may be a ship-shaped box 60a that reduces the resistance caused by the flow of water. Further, the inside of the cover member 60 is filled with water flowing through the opening 70. Moreover, the cover member 60 is preferably made of plastic. The reason is that the plastic material has good permeability of the ultrasonic wave 51 and the acoustic impedance is relatively close to water.

カバー部材60は、水の流れによる揺動力を吸収可能な連結部材61によって前記基準棒20あるいは基準棒固定架台72へ保持されることが望ましい。 例えば図1に示すように船形形状のボックス60aであるカバー部材60の上部が、その四か所でワイヤ62からなる連結部材61によって吊り上げられ、前記ワイヤ62を基準棒20のほぼ中間位置へ固定具63にて固定することができる。
あるいは、図3に示すように船形形状のボックス60aであるカバー部材60の上部が、その四か所でワイヤ62からなる連結部材61によって吊り上げられ、前記ワイヤ62を基準棒固定架台72へ固定することができる。
The cover member 60 is preferably held on the reference rod 20 or the reference rod fixing base 72 by a connecting member 61 capable of absorbing the swinging force caused by the flow of water. For example, as shown in FIG. 1, the upper part of a cover member 60 that is a ship-shaped box 60 a is lifted by connecting members 61 composed of wires 62 at four places, and the wire 62 is fixed to a substantially intermediate position of the reference rod 20. It can be fixed with the tool 63.
Alternatively, as shown in FIG. 3, the upper part of the cover member 60 that is a ship-shaped box 60 a is lifted by the connecting member 61 composed of the wire 62 at the four places, and the wire 62 is fixed to the reference rod fixing mount 72. be able to.

カバー部材60が船形形状であることによって、水の流れによる揺動を減少させることができる。また、たとえカバー部材60が水の流れによって揺動するとしても、その揺動が上記のワイヤ62によって吸収されるのでカバー部材60の内部の水の動きが小さくなる。それによって、前記基準棒20に対する揺動力がさらに減少するので、基準棒20自体に対する水の流れによる影響が小さくなる。   Since the cover member 60 has a boat shape, swinging due to the flow of water can be reduced. Further, even if the cover member 60 is swung by the flow of water, the swing is absorbed by the wire 62, so that the movement of water inside the cover member 60 is reduced. Accordingly, the swinging force with respect to the reference rod 20 is further reduced, so that the influence of the water flow on the reference rod 20 itself is reduced.

なお、カバー部材60は、上記の船形形状のボックス60aに限定されず、他の形状でも良い。例えば、図5に示すように球形形状のボックス60bあるいは碗形形状のボックスとすることができる。なお、カバー部材60が球形形状のボックス60bであっても、開渠70を流れる水が球形形状のボックス60bの内部へ入り込むための流水入口が、前記球形形状のボックス60bの中間部あるいは上部に設けられている。碗形形状のボックスは上部が開口しているので、水が前記開口から碗形形状のボックスの内部へ流れ込むことになる。
球形形状のボックス60bが上記の船形形状のボックス60aの場合と異なる点は、水の流れの抵抗をどの程度受けるかであり、その作用は船形形状のボックス60aの場合とほぼ同様である。
The cover member 60 is not limited to the ship-shaped box 60a described above, and may have other shapes. For example, as shown in FIG. 5, it can be a spherical box 60b or a bowl-shaped box. Even if the cover member 60 is a spherical box 60b, a flowing water inlet through which water flowing through the opening 70 enters the inside of the spherical box 60b is provided at the middle or upper part of the spherical box 60b. Is provided. Since the upper part of the bowl-shaped box is open, water flows from the opening into the box-shaped box.
The difference between the spherical box 60b and the ship-shaped box 60a is the degree of resistance to the flow of water, and the effect is almost the same as that of the ship-shaped box 60a.

上記の連結部材61によって水の流れによる揺動力を吸収可能とする方法は、上記のワイヤ62に限定されず、他の方法であってよい。 例えば、図6に示すように、カバー部材60が球形形状のボックス60bの場合、球形形状の上部が例えば弾性部材64を介して前記基準棒20へ固定することができる。その場合、カバー部材60の揺動は前記弾性部材64によって吸収される。   The method of allowing the coupling member 61 to absorb the swinging force caused by the flow of water is not limited to the wire 62 described above, and may be another method. For example, as shown in FIG. 6, when the cover member 60 is a spherical box 60 b, the spherical upper portion can be fixed to the reference rod 20 via an elastic member 64, for example. In that case, the swing of the cover member 60 is absorbed by the elastic member 64.

上記の構成によって、上記の基準棒20が垂直方向に対して傾いて立てられたり、あるいはその設置角度の誤差が生じたり、基準棒20自体が開渠70の水の流れの影響を受けて曲がりやたわみが生じたりしても、測定器固定体40が常に水平状態を保持する。その結果、超音波送受信装置50の設置角度は常に一定に保持されるので、角度補正等の修正が不要となる。超音波送受信装置50による超音波51の送受信が安定するので、被測定流体の流量を安定して測定することが可能となる。
また、カバー部材60の内部が開渠70を流れる水にて満たされることによって、超音波51がカバー部材60を通過する時の屈折角の影響が無くなる。
以上のことから、本実施形態の超音波送受信ユニット10は、従来のように角度計などを用いる必要が無くなる。さらに、超音波送受信装置50の設置誤差を考慮する必要も無くなる。
With the above configuration, the reference rod 20 is tilted with respect to the vertical direction, or an error in the installation angle occurs, or the reference rod 20 itself is bent by the influence of the water flow of the opening 70. Even if bending occurs, the measuring instrument fixing body 40 always maintains a horizontal state. As a result, the installation angle of the ultrasonic transmission / reception device 50 is always kept constant, so that correction such as angle correction becomes unnecessary. Since the transmission / reception of the ultrasonic waves 51 by the ultrasonic transmission / reception device 50 is stabilized, the flow rate of the fluid to be measured can be stably measured.
In addition, since the inside of the cover member 60 is filled with water flowing through the opening 70, the influence of the refraction angle when the ultrasonic wave 51 passes through the cover member 60 is eliminated.
From the above, the ultrasonic transmission / reception unit 10 of the present embodiment does not need to use an angle meter or the like as in the prior art. Furthermore, it is not necessary to consider the installation error of the ultrasonic transmission / reception device 50.

前記の支軸30は、三次元ジョイントを採用しても良い。三次元ジョイントとしては、例えばユニバーサルジョイントがある。その結果、測定器固定体40は前記三次元ジョイントによって三次元方向に回動可能に軸支されるので、三次元方向の揺動力に対しても水中にて常に水平状態が保持される。   The support shaft 30 may employ a three-dimensional joint. An example of a three-dimensional joint is a universal joint. As a result, the measuring instrument fixed body 40 is pivotally supported by the three-dimensional joint so as to be rotatable in the three-dimensional direction, so that the horizontal state is always maintained in water even with respect to the swinging force in the three-dimensional direction.

前記基準棒20には、水準器11を設置する水準器設置面21が前記測定器固定体40とは反対側へ備えられることが望ましい。例えば図1に示すように、前記水準器設置面21を備えた水準器取り付け用プレート22が基準棒20の上端付近へ固定されている。なお、前記水準器設置面21は基準棒20の軸方向に対して直角な面である。
上記の水準器設置面21へ水準器11を設置することによって、基準棒20は垂直方向に対する設置角度をほぼ確実に垂直に立てて、前述した仮設足場などの基準棒固定架台72へ固定することができる。 その結果、基準棒20が垂直方向に対して傾いている場合に比べて、測定器固定体40が常に水平状態を保持する点で容易になる。
The reference bar 20 is preferably provided with a level installation surface 21 on which the level 11 is installed on the side opposite to the measuring instrument fixing body 40. For example, as shown in FIG. 1, a level attachment plate 22 having the level installation surface 21 is fixed near the upper end of the reference rod 20. The level installation surface 21 is a surface perpendicular to the axial direction of the reference rod 20.
By installing the level 11 on the level level installation surface 21 described above, the reference bar 20 can be fixed to the reference bar fixing base 72 such as the temporary scaffold, with the installation angle with respect to the vertical direction being almost surely vertical. Can do. As a result, it becomes easier in that the measuring instrument fixing body 40 always maintains a horizontal state as compared with the case where the reference rod 20 is inclined with respect to the vertical direction.

本発明は、超音波流量計の製造業、河川などの水量を測量するための測量サービス業、河川の浚渫工事や開渠の修繕の必要性を判断するためのデータ測定やデータ収集を行う情報サービス業などにおいて、利用可能性を有する。
The present invention relates to the manufacturing of ultrasonic flowmeters, the surveying service industry for measuring the amount of water in rivers, etc., the information for performing data measurement and data collection for judging the necessity of river dredging work and repair of river opening It has applicability in the service industry.

10 超音波送受信ユニット 11 水準器
20 基準棒 21 水準器設置面
22 水準器取り付け用プレート
30 支軸
40 測定器固定体
50 超音波送受信装置(超音波センサ) 51 超音波
60 カバー部材 60a 船形形状のボックス
60b 球形形状のボックス 61 連結部材
62 ワイヤ 63 固定具
64 弾性部材
70 開渠 71 壁面
72 基準棒固定架台
80 センサ治具 81 角度計
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Ultrasonic transmission / reception unit 11 Level 20 Reference rod 21 Level installation surface 22 Level attachment plate 30 Spindle 40 Measuring instrument fixed body 50 Ultrasonic transmission / reception apparatus (ultrasonic sensor) 51 Ultrasonic 60 Cover member 60a Hull shape Box 60b Spherical box 61 Connecting member 62 Wire 63 Fixing tool 64 Elastic member 70 Opening 71 Wall surface 72 Reference rod fixing mount 80 Sensor jig 81 Angle meter

Claims (4)

超音波送受信装置の設置角度を常に一定に保持するための超音波送受信ユニットであって、
被測定流体に対して垂直方向に立てられる基準棒と、
その基準棒の下端側に位置して前記基準棒の軸方向に対して直角に設けた支軸と、
その支軸に対して回動可能に軸支される測定器固定体と、
その測定器固定体に固定される超音波送受信装置と、
その超音波送受信装置および前記測定器固定体に対する被測定流体による揺動を減少するように前記超音波送受信装置および前記測定器固定体を覆うカバー部材と、
を備えた超音波送受信ユニット。
An ultrasonic transmission / reception unit for constantly maintaining the installation angle of the ultrasonic transmission / reception device,
A reference rod that stands vertically to the fluid to be measured;
A support shaft located at the lower end side of the reference rod and provided perpendicular to the axial direction of the reference rod;
A measuring instrument fixed body that is pivotally supported with respect to the support shaft;
An ultrasonic transmission / reception device fixed to the measuring instrument fixed body;
A cover member for covering the ultrasonic transmission / reception device and the measuring instrument fixing body so as to reduce the swing of the ultrasonic transmission / reception apparatus and the measuring instrument fixing body due to the fluid to be measured;
Ultrasonic transmission / reception unit.
前記の支軸は、三次元ジョイントである請求項1に記載の超音波送受信ユニット。   The ultrasonic transmission / reception unit according to claim 1, wherein the support shaft is a three-dimensional joint. 前記の基準棒における測定器固定体と反対側には、水準器を設置する水準器設置面を備えた請求項1または請求項2のいずれかに記載の超音波送受信ユニット。   The ultrasonic transmission / reception unit according to claim 1, further comprising a level installation surface on which the level is installed on a side opposite to the measuring instrument fixed body of the reference rod. 前記カバー部材は、被測定流体による揺動力を吸収可能な連結部材によって保持される構成である請求項から請求項3のいずれかに記載の超音波送受信ユニット。
Said cover member, the ultrasonic transmit-receive unit according to any one of claims 1 to 3 is configured to be held by absorption linkage member swinging force by the fluid to be measured.
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