JP7507657B2 - Ultrasonic Flow Meter - Google Patents

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JP7507657B2
JP7507657B2 JP2020178236A JP2020178236A JP7507657B2 JP 7507657 B2 JP7507657 B2 JP 7507657B2 JP 2020178236 A JP2020178236 A JP 2020178236A JP 2020178236 A JP2020178236 A JP 2020178236A JP 7507657 B2 JP7507657 B2 JP 7507657B2
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年史 松田
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Description

本発明は超音波流量計に関する。 The present invention relates to an ultrasonic flow meter.

一般に、ガスヒートポンプエアコンなどのガス機器の使用状態により、あるいは、ガス供給側の圧力変動により、ガス配管中に周期性および規則性のある圧力変動が発生しやすく、正流方向および逆流方向において流速変化が生じやすい。超音波流量計は一定の周期で計測される瞬時流速に基づいて通過する流量体積を算出する。このため、ガス未使用時や低流量域での使用の際に、前述のような流速変化が大きくなると、計測流量のバラツキによってガス使用量の誤差が大きくなり、請求するガス料金に不公平な結果を生じるおそれがあるので、計測流量のバラツキの小さい超音波流量計が必要とされる。
従来、超音波流量計としては、例えば、流入口12から流入したガスは、遮断弁34を介して整流板36の通路穴36bを通過し、計測管40に流入して通過した後、整流板38の通路穴38bを介して流出口14から流出する超音波流量計がある(特許文献1参照)。
In general, periodic and regular pressure fluctuations are likely to occur in gas piping due to the usage state of gas appliances such as gas heat pump air conditioners, or due to pressure fluctuations on the gas supply side, and flow speed changes are likely to occur in the forward and reverse flow directions. Ultrasonic flowmeters calculate the flow volume passing through based on the instantaneous flow speed measured at a constant cycle. For this reason, when gas is not used or when used in a low flow rate range, if the flow speed changes as described above become large, the error in the gas usage amount will increase due to the variation in the measured flow rate, which may result in unfair results in the gas fee charged, so an ultrasonic flowmeter with small variation in the measured flow rate is required.
Conventionally, there has been an ultrasonic flow meter in which, for example, gas flowing in from the inlet 12 passes through the passage hole 36b of the straightening plate 36 via the shut-off valve 34, flows into and passes through the measuring tube 40, and then flows out from the outlet 14 via the passage hole 38b of the straightening plate 38 (see Patent Document 1).

特開2009-186429号公報JP 2009-186429 A

しかしながら、前記超音波流量計では、オリフィス効果を得るための通路穴36bを設けた整流板36と、通路穴38bを設けた整流板38とがガスメータ10と別体であり、部品点数、組立工数が多いという問題点がある。
本発明は、前記問題点に鑑み、部品点数および組立工数の少ない超音波流量計を提供することを課題とする。
However, in the ultrasonic flowmeter, the straightening plate 36 having the passage hole 36b for obtaining the orifice effect and the straightening plate 38 having the passage hole 38b are separate from the gas meter 10, which poses the problem of a large number of parts and assembly steps.
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an ultrasonic flowmeter having a reduced number of parts and assembly steps.

本発明に係る超音波流量計は、前記課題を解決すべく、
ケースと、
前記ケース内の上流側において仕切られた空間である入口バッファ部と、
前記ケース内の下流側において仕切られた空間である出口バッファ部と、
前記ケース内に収納され、入口部が前記入口バッファ部に連通し、かつ、出口部が前記出口バッファ部に連通する筒体を有する計測ユニットと、を有し、
前記ケースの流入部に連通する流入口から流入した気体が、前記入口バッファ部に連通する前記計測ユニットの入口部から流入し、前記計測ユニット内の流通路を流通し、前記出口部に連通する出口バッファ部を介して流出部から流出することにより、前記計測ユニット内を通過する気体の流量を計測する超音波流量計であって、
前記ケースの内向面に突設した仕切壁で前記入口バッファ部から仕切られ、前記流入口から流入した気体が下流側に流下する入口流路部と、
前記入口バッファ部と前記出口バッファ部との間に配置され、前記計測ユニットを収納する中央空間部と、を設け、
前記入口バッファ部と前記出口バッファ部との間に形成した前記中央空間部と、前記入口流路部とが連通し、
前記流入口から流入して前記入口流路部の下流側に流下した気体が、前記仕切壁に設けた入口連通孔を介して前記入口バッファ部に流入する構成としてある。
In order to solve the above problems, the ultrasonic flowmeter according to the present invention comprises:
Case and
an inlet buffer portion which is a partitioned space on the upstream side of the case;
an outlet buffer portion which is a space partitioned on the downstream side within the case;
a measuring unit that is housed in the case and has a cylindrical body having an inlet portion that communicates with the inlet buffer portion and an outlet portion that communicates with the outlet buffer portion,
an ultrasonic flowmeter for measuring a flow rate of gas passing through the measuring unit, the gas flowing in from an inlet communicating with an inlet portion of the case, flowing in from an inlet portion of the measuring unit communicating with the inlet buffer portion, circulating through a flow passage in the measuring unit, and flowing out from an outlet portion via an outlet buffer portion communicating with the outlet portion,
an inlet flow passage portion separated from the inlet buffer portion by a partition wall protruding from an inner surface of the case, and through which gas flowing in from the inlet flows downstream;
a central space portion disposed between the inlet buffer portion and the outlet buffer portion and configured to accommodate the measuring unit;
the central space formed between the inlet buffer and the outlet buffer is in communication with the inlet flow path,
The gas that flows in through the inlet and flows down to the downstream side of the inlet flow passage section flows into the inlet buffer section through an inlet communication hole provided in the partition wall.

本発明によれば、入口連通孔を備えた仕切壁がケースの内向面に突設されているので、部品点数、組立工数の少ない超音波流量計が得られる。
また、中央空間部に滞留する気体がいわばクッション材となり、流入する気体の脈動を吸収,緩和することにより、計測流量のバラツキを小さくできる。
According to the present invention, since the partition wall having the inlet communication hole is provided on the inner surface of the case to protrude therefrom, an ultrasonic flowmeter having a reduced number of parts and assembly steps can be obtained.
Furthermore, the gas retained in the central space acts as a sort of cushion to absorb and mitigate the pulsation of the inflowing gas, thereby making it possible to reduce variations in the measured flow rate.

本発明の実施形態としては、入口連通孔を、計測ユニットの入口部よりも内側に配置しておいてもよい。
本実施形態によれば、気体が流れる沿面距離が長くなり、気体の脈動を低減できるので、計測流量のバラツキが小さい超音波流量計が得られる。
In an embodiment of the present invention, the inlet communication hole may be disposed on the inside of the inlet portion of the measurement unit.
According to this embodiment, the creeping distance along which the gas flows is increased, and gas pulsation can be reduced, so that an ultrasonic flowmeter with small variation in the measured flow rate can be obtained.

本発明の他の実施形態としては、入口バッファ部と中央空間部との間を仕切る入口バッファ仕切壁に、入口バッファ部に流入した液体が中央空間部に流出できる切り欠き部を、設けてもよい。
本実施形態によれば、気体と一緒に入口バッファ部内に大量の液体が侵入しても、中央空間部の底面にも液体を溜めることができる。このため、計測ユニットへの液体の侵入を防止でき、計測流量のバラツキ拡大を防止できる。
In another embodiment of the present invention, an inlet buffer partition wall separating the inlet buffer from the central space may be provided with a notch that allows liquid that has flowed into the inlet buffer to flow out into the central space.
According to this embodiment, even if a large amount of liquid enters the inlet buffer together with the gas, the liquid can be stored at the bottom of the central space, preventing the liquid from entering the measurement unit and preventing the variation in the measured flow rate from increasing.

本発明の異なる実施形態としては、出口バッファ部とケースの流出部との間に、出口連通孔を備えた仕切壁をケースの内向面に突設してもよい。
本実施形態によれば、部品点数,組立工数の少ない超音波流量計が得られる。
In another embodiment of the present invention, a partition wall having an outlet communication hole may be provided on the inward surface of the case between the outlet buffer portion and the outlet portion of the case to protrude therefrom.
According to this embodiment, an ultrasonic flowmeter with a small number of parts and assembly steps can be obtained.

本発明の別の実施形態としては、出口バッファ部がケースの流出部に直接、連通していてもよい。
本実施形態によれば、いわゆるガス抜けが良くなり、圧力損失を低減できる。
In another embodiment of the present invention, the outlet buffer portion may be in direct communication with the outlet portion of the case.
According to this embodiment, so-called gas escape is improved, and pressure loss can be reduced.

本発明の異なる実施形態としては、出口バッファ部を、下流側に向けて断面積が増大するように形成しておいてもよい。
本実施形態によれば、いわゆるガス抜けがより一層良くなり、圧力損失をより一層低減できる。
In another embodiment of the present invention, the outlet buffer portion may be formed so that the cross-sectional area increases toward the downstream side.
According to this embodiment, so-called gas escape is further improved, and pressure loss can be further reduced.

本発明の他の実施形態としては、計測ユニットの筒体の入口部の開口縁部および出口部の開口縁部のうち、少なくともいずれか一方の開口縁部を、バッファ部の外向面に面一に配置してもよい。
本実施形態によれば、バッファ部の外向面と、前記計測ユニットの入口部の開口縁部および/または出口部の開口縁部とが面一になるので、気体の流入,流出が円滑になり、圧力損失が低減し、計測流量のバラツキが小さくなる。
In another embodiment of the present invention, at least one of the opening edge of the inlet portion and the opening edge of the outlet portion of the cylindrical body of the measurement unit may be disposed flush with the outward surface of the buffer portion.
According to this embodiment, the outward surface of the buffer section is flush with the opening edge of the inlet section and/or the opening edge of the outlet section of the measuring unit, which facilitates the inflow and outflow of gas, reduces pressure loss, and reduces variation in the measured flow rate.

本発明の異なる実施形態としては、ケースの内向面に、流入口と入口連通孔との間に位置する遮蔽板を突設してもよい。
本実施形態によれば、流入口から流入した気体が遮蔽板に衝突して迂回することにより、沿面距離が長くなるとともに、気体の脈動を吸収,緩和し、計測流量のバラツキを小さくできる。
In another embodiment of the present invention, a shielding plate may be provided on the inward surface of the case, and positioned between the inlet port and the inlet communication hole.
According to this embodiment, the gas flowing in from the inlet collides with the shielding plate and is detouring, which increases the creepage distance and absorbs and reduces gas pulsation, thereby reducing variation in the measured flow rate.

本発明の新たな実施形態としては、ケースの表裏面を形成し、かつ、中央空間部を間にして対向する側壁のうち、少なくともいずれか一方の側壁に外向きに膨出する膨出部を設けておいてもよい。 As a new embodiment of the present invention, at least one of the side walls that form the front and back surfaces of the case and face each other across the central space may be provided with a bulge that bulges outward.

本実施形態によれば、中央空間部の容積が増大することにより、侵入してきた流体の貯水量が増大するという効果がある。 According to this embodiment, the volume of the central space is increased, which has the effect of increasing the amount of fluid that can be stored.

第1実施形態に係る超音波流量計の全体斜視図である。1 is an overall perspective view of an ultrasonic flowmeter according to a first embodiment; 図1に示した超音波流量計を異なる角度から見た全体斜視図である。FIG. 2 is an overall perspective view of the ultrasonic flowmeter shown in FIG. 1 as viewed from a different angle. 図1に示した超音波流量計から蓋体を外した状態を示す斜視図である。2 is a perspective view showing a state in which a cover is removed from the ultrasonic flowmeter shown in FIG. 1. 図1に示した蓋体を背面側から見た斜視図である。2 is a perspective view of the cover shown in FIG. 1 as seen from the rear side. 図1に示したケース本体の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a case body shown in FIG. 1 . 図1に示した超音波流量計の縦断面斜視図である。FIG. 2 is a vertical sectional perspective view of the ultrasonic flowmeter shown in FIG. 1 . 図1に示した超音波流量計の横断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the ultrasonic flowmeter shown in FIG. 1 . 図1に示した超音波流量計の別の横断面図である。2 is another cross-sectional view of the ultrasonic flowmeter shown in FIG. 1. 図1に示した計測ユニットの縦断面斜視図である。FIG. 2 is a vertical sectional perspective view of the measurement unit shown in FIG. 1 . 図1に示した計測ユニットの右側面縦断面図である。2 is a right side vertical cross-sectional view of the measurement unit shown in FIG. 1 . 図10に示した計測ユニットの部分横断面図である。FIG. 11 is a partial cross-sectional view of the measurement unit shown in FIG. 10 . 第2実施形態に係る超音波流量計から蓋体を外した状態を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a state in which a cover body is removed from an ultrasonic flowmeter according to a second embodiment. 第2実施形態に係る超音波流量計の蓋体を背面側から見た斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a cover of the ultrasonic flowmeter according to the second embodiment, as viewed from the rear side. 図12に示したケース本体の斜視図である。FIG. 13 is a perspective view of the case body shown in FIG. 12 . 第2実施形態に係る超音波流量計の縦断面斜視図である。FIG. 11 is a vertical sectional perspective view of an ultrasonic flowmeter according to a second embodiment. 第3実施形態に係る超音波流量計から蓋体を外した状態を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a state in which a cover body is removed from an ultrasonic flowmeter according to a third embodiment. 図16に示したケース本体の斜視図である。FIG. 17 is a perspective view of the case body shown in FIG. 16 . 第4実施形態に係る超音波流量計の全体斜視図である。FIG. 11 is an overall perspective view of an ultrasonic flowmeter according to a fourth embodiment. 図18に示した超音波流量計を異なる角度から見た全体斜視図である。FIG. 19 is an overall perspective view of the ultrasonic flowmeter shown in FIG. 18 as viewed from a different angle. 図18に示した超音波流量計から蓋体を外した状態を示す斜視図である。19 is a perspective view showing a state in which a cover body is removed from the ultrasonic flowmeter shown in FIG. 18. 図18に示したケース本体の斜視図である。FIG. 19 is a perspective view of the case body shown in FIG. 18 . 図18に示した超音波流量計の縦断面図である。FIG. 19 is a vertical cross-sectional view of the ultrasonic flowmeter shown in FIG. 18. 図18に示した超音波流量計の横断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view of the ultrasonic flowmeter shown in FIG. 18. 第5実施形態に係る超音波流量計の全体斜視図である。FIG. 13 is an overall perspective view of an ultrasonic flowmeter according to a fifth embodiment. 図24に示した超音波流量計を異なる角度から見た全体斜視図である。FIG. 25 is an overall perspective view of the ultrasonic flowmeter shown in FIG. 24 as viewed from a different angle. 図24に示した超音波流量計から蓋体を外した状態を示す全体斜視図である。25 is an overall perspective view showing a state in which a cover body is removed from the ultrasonic flowmeter shown in FIG. 24. 図24に示した蓋体を背面側から見た斜視図である。25 is a perspective view of the cover shown in FIG. 24 as seen from the rear side. 図26に示した超音波流量計からガスケットを外した状態を示す全体斜視図である。FIG. 27 is an overall perspective view showing a state in which a gasket is removed from the ultrasonic flowmeter shown in FIG. 26. 図24に示したケース本体の斜視図である。FIG. 25 is a perspective view of the case body shown in FIG. 24 . 図24に示した超音波流量計の縦断面図である。FIG. 25 is a vertical cross-sectional view of the ultrasonic flowmeter shown in FIG. 24. 図24に示した超音波流量計の中央縦断面図である。25 is a central vertical cross-sectional view of the ultrasonic flowmeter shown in FIG. 24. 図24に示した超音波流量計の正面縦断面図である。FIG. 25 is a front vertical cross-sectional view of the ultrasonic flowmeter shown in FIG. 24. 第1実施形態に係る超音波流量計の流量を計算で求めた実施例1の結果を示す棒グラフ図である。FIG. 11 is a bar graph showing the results of Example 1 in which the flow rate of the ultrasonic flowmeter according to the first embodiment was obtained by calculation. 第1実施形態に係る超音波流量計の圧力損失を計算で求めた実施例1の結果を示すグラフ図である。FIG. 1 is a graph showing the results of Example 1 in which the pressure loss of the ultrasonic flowmeter according to the first embodiment was calculated. 第2実施形態に係る超音波流量計の流量を計算で求めた実施例2の結果を示す棒グラフ図である。FIG. 11 is a bar graph showing the results of Example 2 in which the flow rate of the ultrasonic flowmeter according to the second embodiment was calculated. 第3実施形態に係る超音波流量計の流量を計算で求めた実施例3の結果を示す棒グラフ図である。FIG. 13 is a bar graph showing the results of Example 3 in which the flow rate of the ultrasonic flowmeter according to the third embodiment was obtained by calculation. 第2,第3実施形態に係る超音波流量計の圧力損失をそれぞれ計算で求めた実施例2,3の結果を示すグラフ図である。FIG. 11 is a graph showing the results of Examples 2 and 3 in which the pressure losses of the ultrasonic flowmeters according to the second and third embodiments were calculated. 第4実施形態に係る超音波流量計の流量を計算で求めた実施例4の結果を示す棒グラフ図である。FIG. 13 is a bar graph showing the results of Example 4 in which the flow rate of the ultrasonic flowmeter according to the fourth embodiment was obtained by calculation. 第4実施形態に係る超音波流量計の圧力損失を計算で求めた実施例4の結果を示すグラフ図である。FIG. 13 is a graph showing the results of Example 4 in which the pressure loss of the ultrasonic flowmeter according to the fourth embodiment was calculated. 第5実施形態に係る超音波流量計の流量を計算で求めた実施例5の結果を示す棒グラフ図である。FIG. 13 is a bar graph showing the results of Example 5 in which the flow rate of the ultrasonic flowmeter according to the fifth embodiment was calculated. 第5実施形態に係る超音波流量計の圧力損失を計算で求めた実施例5の結果を示すグラフ図である。FIG. 13 is a graph showing the results of Example 5 in which the pressure loss of the ultrasonic flowmeter according to the fifth embodiment was calculated. 比較例に係る超音波流量計の流量を計算で求めた結果を示す棒グラフ図である。FIG. 11 is a bar graph showing the results of calculating the flow rate of the ultrasonic flowmeter according to the comparative example. 第1実施形態および第4実施形態の周波数に応じて異なる圧力変動をそれぞれ測定した実施例6,7の結果を示すグラフ図である。FIG. 13 is a graph showing the results of Examples 6 and 7 in which pressure fluctuations that differ depending on the frequency of the first and fourth embodiments are measured, respectively. 第5実施形態の周波数に応じて異なる圧力変動を測定した実施例8の結果を示すグラフ図である。FIG. 13 is a graph showing the results of Example 8 in which pressure fluctuations that differ depending on the frequency of the fifth embodiment are measured. 第1実施形態に係る気体の流れを可視化した実施例9の流跡線図である。FIG. 13 is a trajectory diagram of Example 9 in which the flow of gas according to the first embodiment is visualized. 第3実施形態に係る気体の流れを可視化した実施例10の流跡線図である。FIG. 13 is a trajectory diagram of Example 10 in which the flow of gas according to the third embodiment is visualized.

本発明に係る第1実施形態の超音波流量計を図1ないし図11に示す添付図面に従って説明する。
第1実施形態に係る超音波流量計は、大略、ケース10と、遮断弁40と、計測ユニット50と、で構成されている。
An ultrasonic flowmeter according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings shown in FIGS.
The ultrasonic flowmeter according to the first embodiment is generally composed of a case 10, a shutoff valve 40, and a measurement unit 50.

ケース10は、アルミニウムやアルミニウム合金等の金属材料で形成されており、図1,図2に示すように、箱形状であり、その上面の一端側に流入部11を配置するとともに、その他端側に流出部12を配置してある。
また、ケース10は、ケース本体20と、蓋体30とで構成されている。そして、前記流入部11の下端部に位置する流入口13(図6参照)には、異常時におけるケース10の内部空間への気体流入を阻止するため、弁体41を備えた遮断弁40が配置されている。
The case 10 is formed from a metal material such as aluminum or an aluminum alloy, and as shown in Figures 1 and 2, is box-shaped with an inlet portion 11 located at one end of the upper surface and an outlet portion 12 located at the other end.
The case 10 is composed of a case body 20 and a lid 30. A shutoff valve 40 having a valve body 41 is disposed in an inlet 13 (see FIG. 6) located at the lower end of the inlet portion 11 in order to prevent gas from flowing into the internal space of the case 10 in the event of an abnormality.

ケース本体20の内部空間は、図5に示すように、上下に連続するように突設された出口流路仕切壁21および出口バッファ仕切壁22と、上下に連続するように突設された入口流路仕切壁23および入口バッファ仕切壁24とで、左右に3つの空間に仕切られている。特に、ケース本体20の右側には入口側空間部10aを、ケース本体20の左側には出口側空間部10bを、ケース本体20の中央には中央空間部10cを配置してある。 As shown in FIG. 5, the internal space of the case body 20 is divided into three spaces on the left and right by an outlet flow path partition wall 21 and an outlet buffer partition wall 22 that protrude vertically and continuously, and an inlet flow path partition wall 23 and an inlet buffer partition wall 24 that protrude vertically and continuously. In particular, an inlet side space portion 10a is located on the right side of the case body 20, an outlet side space portion 10b is located on the left side of the case body 20, and a central space portion 10c is located in the center of the case body 20.

前記入口側空間部10aは、水平に延在する第1仕切壁25をケース本体20に一体に突設することにより、入口流路部14と入口バッファ部16とに上下2段に区切られている。そして、第1仕切壁25には入口連通孔25aが形成されている。前記入口連通孔25aを設けることにより、略オリフィス構造が形成され、圧力変動による計測ユニットの誤計量を防止できる超音波流量計が得られる。また、前記入口連通孔25aは後述する計測ユニット50の入口部52aよりも内側に配置され、沿面距離が長くなっている。 The inlet side space 10a is divided into two sections, the inlet flow passage section 14 and the inlet buffer section 16, by a horizontally extending first partition wall 25 that is integrally protruded from the case body 20. An inlet communication hole 25a is formed in the first partition wall 25. By providing the inlet communication hole 25a, an approximately orifice structure is formed, and an ultrasonic flowmeter is obtained that can prevent erroneous measurement by the measurement unit due to pressure fluctuations. In addition, the inlet communication hole 25a is positioned inside the inlet section 52a of the measurement unit 50 described later, and the creepage distance is long.

また、図5に示すように、入口バッファ仕切壁24には後述する計測ユニット50を支持するために係合受け部24aを設けてある。さらに、前記入口バッファ仕切壁24には、気体と同時に流入した液体を、入口バッファ部16から中央空間部10cに導くための切り欠き部24bを設けてある(図6)。このため、入口側空間部10a内に大量の液体が流入しても、入口バッファ部16および中央空間部10cの底面に液体を溜めることにより、計測ユニット50への侵入を防止できる。 As shown in FIG. 5, the inlet buffer partition wall 24 is provided with an engagement receiving portion 24a for supporting the measuring unit 50 described below. Furthermore, the inlet buffer partition wall 24 is provided with a notch portion 24b for guiding liquid that flows in at the same time as the gas from the inlet buffer 16 to the central space 10c (FIG. 6). Therefore, even if a large amount of liquid flows into the inlet side space 10a, the liquid can be prevented from entering the measuring unit 50 by collecting the liquid on the bottom surface of the inlet buffer 16 and the central space 10c.

前記出口側空間部10bは、図3に示すように、水平方向に延在する第2仕切壁26をケース本体20に一体に突設することにより、出口バッファ部17と出口流路部18とに上下2段に区切られている。前記第2仕切壁26には気体が流出するための出口連通孔26aが設けられている。出口連通孔26aを設けることにより、略オリフィス構造が形成され、圧力変動による計測ユニットの誤計量を防止できる超音波流量計が得られる。
また、前記出口連通孔26aは後述する計測ユニット50の出口部52bよりも内側に配置され、沿面距離が長くなっている。
3, the outlet side space 10b is divided into upper and lower two sections, an outlet buffer section 17 and an outlet flow path section 18, by a horizontally extending second partition wall 26 which is integrally provided to protrude from the case body 20. An outlet communication hole 26a for allowing gas to flow out is provided in the second partition wall 26. By providing the outlet communication hole 26a, a substantial orifice structure is formed, and an ultrasonic flowmeter capable of preventing erroneous measurement by the measuring unit due to pressure fluctuations is obtained.
In addition, the outlet communication hole 26a is disposed inside an outlet portion 52b of a measuring unit 50, which will be described later, and the creepage distance is long.

前記中央空間部10cには、図5に示すように、出口バッファ仕切壁22と入口バッファ仕切壁24とに架け渡すように第3仕切壁27が水平に突設され、前記切り欠き部24bを介して入口バッファ部16に連通する水溜め用空間部10dが形成されている。また、出口バッファ仕切壁22には後述する計測ユニット50を支持するために係合受け部22aを設けてある。 As shown in FIG. 5, a third partition wall 27 is horizontally protruded from the central space 10c so as to bridge the outlet buffer partition wall 22 and the inlet buffer partition wall 24, forming a water collection space 10d that communicates with the inlet buffer section 16 via the cutout portion 24b. In addition, an engagement receiving portion 22a is provided on the outlet buffer partition wall 22 to support the measuring unit 50 described later.

蓋体30は、図4に示すように、前記ケース本体20の開口部を被覆可能な正面形状を有している。そして、前記蓋体30の内向面には、出口流路仕切壁21および出口バッファ仕切壁22と、入口流路仕切壁23および入口バッファ仕切壁24と、第1仕切壁25と、第2仕切壁26および第3仕切壁27とに突き合う位置に、出口流路仕切壁31および出口バッファ仕切壁32と、入口流路仕切壁33および入口バッファ仕切壁34と、第1仕切壁35と、第2仕切壁36および第3仕切壁37とをそれぞれ突設してある。さらに、前記第1仕切壁35には入口連通孔35aが形成されている。また、第2仕切壁36には出口連通孔36aが形成されている。 As shown in FIG. 4, the cover 30 has a front shape capable of covering the opening of the case body 20. On the inner surface of the cover 30, the outlet flow path partition wall 31 and the outlet buffer partition wall 32, the inlet flow path partition wall 33 and the inlet buffer partition wall 34, the first partition wall 35, the second partition wall 36 and the third partition wall 37 are respectively protruding at positions that butt against the outlet flow path partition wall 21 and the outlet buffer partition wall 22, the inlet flow path partition wall 23 and the inlet buffer partition wall 24, the first partition wall 25, the second partition wall 26 and the third partition wall 27. Furthermore, the first partition wall 35 is formed with an inlet communication hole 35a. Also, the second partition wall 36 is formed with an outlet communication hole 36a.

計測ユニット50は、図9に示すように、両端に入口部52aと出口部52bとを有する断面略長方形の筒体51と、前記筒体51の上面中央部に配置された計測回路部53とで構成されている。 As shown in FIG. 9, the measurement unit 50 is composed of a cylindrical body 51 having a generally rectangular cross section and an inlet portion 52a and an outlet portion 52b at both ends, and a measurement circuit section 53 located in the center of the upper surface of the cylindrical body 51.

前記筒体51は、図10および図11に示すように、筒体51内の流通路の中央部に5枚の整流板56a、56b、56c、56d、56eを均等ピッチで並設することにより、6層の計測流路57a、57b、57c、57d、57e、57fが形成されている。また、前記筒体51は、Oリング59を抜け止めするため、その外表面に一対の環状リブ58a,58bを2組形成してある(図9)。さらに、前記筒体51の外側面には補強用リブ58cを突設してある(図3参照)。 As shown in Figures 10 and 11, the cylinder 51 has five flow straightening plates 56a, 56b, 56c, 56d, and 56e arranged at equal intervals in the center of the flow passage inside the cylinder 51, forming six layers of measurement flow passages 57a, 57b, 57c, 57d, 57e, and 57f. In addition, the cylinder 51 has two pairs of annular ribs 58a, 58b formed on its outer surface to prevent the O-ring 59 from coming off (Figure 9). Furthermore, a reinforcing rib 58c is protruded from the outer surface of the cylinder 51 (see Figure 3).

前記計測回路部53は、図9に示すように、略V字形状に配置された一対の超音波振動子54a,54bと、前記超音波振動子54a,54bの上方に配置された制御回路板55と、で構成されている。
そして、一方の超音波振動子54aから発射された超音波が、整流板56a、56b、56c、56d、56eの間に形成された計測流路57a~57fを通過して反射し、他方の超音波振動子54bで受信されるまでの伝搬時間が測定される。また、他方の超音波振動子54bから発射された超音波が、整流板56a、56b、56c、56d、56eの間に形成された計測流路57a~57fを通過して反射し、一方の超音波振動子54aで受信されるまでの伝搬時間が測定される。これらの伝搬時間の差から、各計測流路57a~57f内の気体の流速を検出し、各計測流路57a~57f内を通過する気体の流量がそれぞれ算出される。
As shown in FIG. 9, the measurement circuit section 53 is composed of a pair of ultrasonic transducers 54a, 54b arranged in an approximately V-shape, and a control circuit board 55 arranged above the ultrasonic transducers 54a, 54b.
Then, the propagation time is measured for the ultrasonic wave emitted from one ultrasonic transducer 54a to pass through the measurement flow paths 57a to 57f formed between the flow straightening plates 56a, 56b, 56c, 56d, and 56e, to be reflected, and to be received by the other ultrasonic transducer 54b. Also, the propagation time is measured for the ultrasonic wave emitted from the other ultrasonic transducer 54b to pass through the measurement flow paths 57a to 57f formed between the flow straightening plates 56a, 56b, 56c, 56d, and 56e, to be reflected, and to be received by the one ultrasonic transducer 54a. From the difference between these propagation times, the flow velocity of the gas in each of the measurement flow paths 57a to 57f is detected, and the flow rate of the gas passing through each of the measurement flow paths 57a to 57f is calculated.

そして、計測ユニット50は、図3に示すように、1本のOリング59を入口バッファ仕切壁24の係合受け部24aに係合して位置決めする。さらに、残る他の1本のOリング59を、ケース本体20の出口バッファ仕切壁22の係合受け部22aに係合して位置決めする。ついで、ケース本体20の入口バッファ仕切壁24と蓋体30の入口バッファ仕切壁34とでOリング59,59を挟持する。そして、ケース本体20に蓋体30の取り付けが完了することにより、入口連通孔25a,35aが形成される(図7参照)。この結果、図8に示すように、計測ユニット50の入口部52aが入口バッファ部16内に位置決めされる。また、計測ユニット50の出口部52bが出口バッファ部17内に位置決めされる。そして、中央空間部10c内に計測ユニット50の計測回路部53が配置される。
なお、前記ケース10には、説明の便宜上、計測ユニット50に接続された接続線を引き出す構造、および/または、気体の圧力を測定するために気体の一部を外部に導き出す構造は図示されていないが、必要に応じて適宜、設けても良いことは勿論である。
3, one O-ring 59 is engaged with the engagement receiving portion 24a of the inlet buffer partition wall 24 to position the measurement unit 50. The remaining O-ring 59 is engaged with the engagement receiving portion 22a of the outlet buffer partition wall 22 of the case body 20 to position the measurement unit 50. The O-rings 59 are then sandwiched between the inlet buffer partition wall 24 of the case body 20 and the inlet buffer partition wall 34 of the lid body 30. When the attachment of the lid body 30 to the case body 20 is completed, the inlet communication holes 25a and 35a are formed (see FIG. 7). As a result, the inlet portion 52a of the measurement unit 50 is positioned in the inlet buffer 16 as shown in FIG. 8. The outlet portion 52b of the measurement unit 50 is positioned in the outlet buffer 17. The measurement circuit portion 53 of the measurement unit 50 is then disposed in the central space portion 10c.
For ease of explanation, the case 10 is not shown with a structure for pulling out a connection wire connected to the measuring unit 50 and/or a structure for leading a portion of the gas to the outside in order to measure the gas pressure, but it goes without saying that these may be provided as appropriate if necessary.

次に、気体の流量計測方法を説明する。
図3示すように、遮断弁40の弁体41を駆動して流入口13を開放することにより、流入部11から流入した気体が流入口13から入口側空間部10aの入口流路部14内に流入する。そして、第1仕切壁25の入口連通孔25aから流入した気体は入口バッファ部16内に流入する。入口バッファ部16内に流入した気体は、計測ユニット50のラッパ形状の入口部52aから筒体51内に流入する。さらに、5枚の整流板56a~56eに沿って整流されながら計測流路57a~57fを通過した気体は、一対の超音波振動子54a,54bが発する超音波を介して伝搬時間が計測される。計測された伝搬時間に基づき、制御回路板55に搭載された中央演算装置(CPU)が通過した気体の流量を算出する。ついで、各計測流路57a~57fを通過した気体は、筒体51の出口部52bから出口バッファ部17に流出し、第2仕切壁26に設けた出口連通孔26aを通過して出口流路部18に流入した後、流出部12から外部に流出する。
Next, a method for measuring the flow rate of a gas will be described.
As shown in Fig. 3, by driving the valve body 41 of the shutoff valve 40 to open the inlet 13, the gas flowing in from the inlet 11 flows from the inlet 13 into the inlet flow passage 14 of the inlet side space 10a. Then, the gas flowing in from the inlet communication hole 25a of the first partition wall 25 flows into the inlet buffer 16. The gas flowing in the inlet buffer 16 flows into the cylindrical body 51 from the trumpet-shaped inlet 52a of the measurement unit 50. Furthermore, the gas that passes through the measurement flow passages 57a to 57f while being rectified along the five rectifying plates 56a to 56e has its propagation time measured via ultrasonic waves emitted by a pair of ultrasonic transducers 54a and 54b. Based on the measured propagation time, a central processing unit (CPU) mounted on the control circuit board 55 calculates the flow rate of the gas that has passed through. Next, the gas that has passed through each measurement flow path 57a to 57f flows out from the outlet portion 52b of the cylindrical body 51 to the outlet buffer portion 17, passes through the outlet communication hole 26a provided in the second partition wall 26 and flows into the outlet flow path portion 18, and then flows out to the outside from the outflow portion 12.

第2実施形態は、図12ないし図15に示すように、前述の第1実施形態とほぼ同様であり、異なる点はケース本体20内において上下に配置した出口流路仕切壁21と出口バッファ仕切壁22とで、出口側空間部10bとなる出口バッファ部17を形成した点である。
特に、図14に示すように、出口流路仕切壁21は下流側に向けて出口バッファ部17の横断面積が増大するように傾斜している。また、出口バッファ仕切壁22には後述する計測ユニット50の出口部52bを支持するための係合受け部22aを設けてある。
As shown in Figures 12 to 15, the second embodiment is almost similar to the first embodiment described above, except that an outlet buffer portion 17 which becomes the outlet side space portion 10b is formed by an outlet flow path partition wall 21 and an outlet buffer partition wall 22 which are arranged above and below within a case body 20.
14, the outlet flow path partition wall 21 is inclined so that the cross-sectional area of the outlet buffer 17 increases downstream. The outlet buffer partition wall 22 is provided with an engagement receiving portion 22a for supporting an outlet portion 52b of a measuring unit 50, which will be described later.

さらに、第2実施形態の蓋体30は、図13に示すように、前記ケース本体20の開口部を被覆可能な正面形状を有している。そして、前記蓋体30の内向面には、出口流路仕切壁21および出口バッファ仕切壁22と、入口流路仕切壁23および入口バッファ仕切壁24と、第1仕切壁25および第3仕切壁27とにそれぞれ突き合う位置に、出口流路仕切壁31および出口バッファ仕切壁32と、入口流路仕切壁33および入口バッファ仕切壁34と、第1仕切壁35および第3仕切壁37とをそれぞれ突設してある。さらに、前記出口バッファ仕切壁32には計測ユニット50の出口部52bを支持するための係合受け部32aを設けてある。そして、前記第1仕切壁35には入口連通孔35aが形成されている。 Furthermore, as shown in FIG. 13, the cover 30 of the second embodiment has a front shape capable of covering the opening of the case body 20. On the inner surface of the cover 30, the outlet flow path partition wall 31 and the outlet buffer partition wall 32, the inlet flow path partition wall 33 and the inlet buffer partition wall 34, the first partition wall 35 and the third partition wall 37 are respectively protruding at positions that abut the outlet flow path partition wall 21 and the outlet buffer partition wall 22, the inlet flow path partition wall 23 and the inlet buffer partition wall 24, and the first partition wall 25 and the third partition wall 27. Furthermore, the outlet buffer partition wall 32 is provided with an engagement receiving portion 32a for supporting the outlet portion 52b of the measurement unit 50. The first partition wall 35 is formed with an inlet communication hole 35a.

ついで、計測ユニット50には、図12に図示するように、出口バッファ仕切壁22の係合受け部22aに対応する位置に、環状の第1鍔部60を取り付けてある。このため、計測ユニット50の出口部52bは出口バッファ仕切壁22の外向き面と面一となっている。この結果、気体の流出が円滑になり、圧力損失が低減し、計測流量のバラツキが小さくなるという利点がある。
他は前述の第1実施形態と同様であるので、同一部分には同一番号を付して説明を省略する。
12, a ring-shaped first flange 60 is attached to the measurement unit 50 at a position corresponding to the engagement receiving portion 22a of the outlet buffer partition wall 22. Therefore, the outlet portion 52b of the measurement unit 50 is flush with the outward surface of the outlet buffer partition wall 22. As a result, there are advantages in that the gas flows out smoothly, pressure loss is reduced, and variation in the measured flow rate is reduced.
Since the rest is similar to the first embodiment described above, the same parts are given the same numbers and the description will be omitted.

本実施形態によれば、出口バッファ部17が下流側に向けて横断面積が広がっている。このため、いわゆるガス抜けが良くなり、圧力損失を低減できるだけでなく、計測流路57a~57f内の気体の流れを改善でき、計測流量のバラツキを小さくできるという利点がある。 In this embodiment, the cross-sectional area of the outlet buffer section 17 increases toward the downstream side. This not only improves gas escape and reduces pressure loss, but also improves the flow of gas in the measurement flow paths 57a to 57f, thereby reducing variation in the measured flow rate.

第3実施形態は、図16ないし図17に示すように、前述の第2実施形態とほぼ同様であり、異なる点は入口流路部14内に水平方向に延在し、かつ、流入口13と入口連通孔25aとの間に位置する遮蔽板28を、ケース本体20の内向面に突設した場合である。なお、入口連通孔25aは第1仕切壁25のほぼ中央に配置されている。 As shown in Figures 16 and 17, the third embodiment is almost the same as the second embodiment described above, except that a shielding plate 28 that extends horizontally within the inlet flow passage 14 and is located between the inlet 13 and the inlet communication hole 25a is provided on the inward surface of the case body 20. The inlet communication hole 25a is located approximately in the center of the first partition wall 25.

本実施形態によれば、遮蔽板28を設置することにより、流入口13から流入した気体を一旦、遮ることにより、気体の脈動を減少させることができる。
遮蔽板28の位置、大きさ、形状は必要に応じて適宜、選択できることは勿論である。
他は前述の第2実施形態とほぼ同様であるので、同一部分には同一番号を付して説明を省略する。
According to this embodiment, by providing the shielding plate 28, the gas flowing in from the inlet 13 is temporarily blocked, thereby making it possible to reduce the pulsation of the gas.
It goes without saying that the position, size and shape of the shielding plate 28 can be appropriately selected according to need.
Since the rest of the configuration is substantially the same as the second embodiment described above, the same parts are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

第4実施形態は、図18ないし図21に示すように、入口側空間部10aの入口流路部14と、中央空間部10cとを連通させた場合である。
すなわち、ケース10は、図18に示すように、箱形状であり、その上面の一端側に流入部11を配置するとともに、その他端側に流出部12を配置してある。
また、ケース10は、ケース本体20と、蓋体30とで構成されている。そして、前記流入部11の下端部に位置する流入口13(図22参照)には、ケース10の内部空間への気体の流入を調整するため、弁体41を備えた遮断弁40が配置されている。
In the fourth embodiment, as shown in Figs. 18 to 21, the inlet flow passage 14 of the inlet side space 10a is communicated with the central space 10c.
That is, as shown in FIG. 18, the case 10 is box-shaped, with an inlet portion 11 disposed at one end of the upper surface thereof and an outlet portion 12 disposed at the other end thereof.
The case 10 is composed of a case body 20 and a lid 30. A shutoff valve 40 having a valve body 41 is disposed in an inlet 13 (see FIG. 22) located at the lower end of the inlet portion 11 in order to adjust the inflow of gas into the internal space of the case 10.

ケース本体20の内部空間は、図21に示すように、上下に連続するように突設された出口流路仕切壁21および出口バッファ仕切壁22により、ケース本体20の左側に出口側空間部10bが形成されている。 As shown in FIG. 21, the internal space of the case body 20 is formed with an outlet side space portion 10b on the left side of the case body 20 by an outlet flow path partition wall 21 and an outlet buffer partition wall 22 that protrude continuously from top to bottom.

前記出口側空間部10bは、水平方向に延在する第2仕切壁26を、ケース本体20の内向面に突設することにより、出口バッファ部17と出口流路部18とに上下2段に区切られている。前記第2仕切壁26には気体が流出するための出口連通孔26aが設けられている。出口連通孔26aを設けることにより、略オリフィス構造が形成され、圧力変動による計測ユニットの誤計量を防止できる超音波流量計が得られる。さらに、前記出口連通孔26aは後述する計測ユニット50の出口部52bよりも内側に配置され、沿面距離が長くなっている。
なお、出口連通孔26aは、本実施形態のようにダイカストで成形した後の後加工で形成してもよいが、前述の実施形態のように、手前側に開口する出口連通孔26aの一部を蓋体の内向面に設けた突部で閉鎖するように形成してもよい。
また、出口バッファ仕切壁22には、後述する計測ユニット50を係合して位置決めするための係合受け部22aを設けてあるとともに、前記係合受け部22aの開口縁部の対向面に上下一対の嵌合溝22cを設けてある。後述するスペーサ61を取り付けるためである。
なお、スペーサを取り付けるために前記係合受け部22aの開口縁部の対向面に上下一対の係合用突条を設け、本実接合してもよい。さらに、前記係合受け部22aの開口縁部の対向面を平坦面とし、かつ、これにスペーサの接合部が跨ぐような形状とすることにより、両者を組付けてもよいことは勿論である。
The outlet side space 10b is divided into upper and lower two sections, an outlet buffer section 17 and an outlet flow path section 18, by a second partition wall 26 extending horizontally and protruding from the inward surface of the case body 20. The second partition wall 26 is provided with an outlet communication hole 26a for allowing gas to flow out. By providing the outlet communication hole 26a, a substantial orifice structure is formed, and an ultrasonic flowmeter is obtained that can prevent erroneous measurement by the measurement unit due to pressure fluctuations. Furthermore, the outlet communication hole 26a is positioned more inward than an outlet section 52b of a measurement unit 50 described later, and the creepage distance is longer.
The outlet communication hole 26a may be formed by post-processing after molding by die casting as in this embodiment, or, as in the previously described embodiment, it may be formed so that a portion of the outlet communication hole 26a opening to the front side is closed by a protrusion provided on the inward surface of the lid body.
The outlet buffer partition wall 22 is provided with an engagement receiving portion 22a for engaging and positioning a measuring unit 50 (described later), and a pair of upper and lower fitting grooves 22c are provided on the opposing surfaces of the opening edge of the engagement receiving portion 22a for mounting a spacer 61 (described later).
In order to attach the spacer, a pair of upper and lower engaging protrusions may be provided on the opposing surfaces of the opening edge of the engaging portion 22a for actual joining. Furthermore, it is of course possible to assemble the two by making the opposing surface of the opening edge of the engaging portion 22a flat and shaping it so that the joining portion of the spacer straddles this.

また、ケース本体20は、その内向面に、前記出口流路仕切壁21に連続するように略L字形状の入口流路仕切壁23を一体に突設し、その直下に中央空間部10cを形成してある。前記出口流路仕切壁21と前記入口流路仕切壁23とで囲まれた空間部の正面は内側壁23aで仕切られ、収納部10eを形成してある(図19)。 The case body 20 also has a generally L-shaped inlet flow passage partition wall 23 integrally protruding from its inward surface so as to be continuous with the outlet flow passage partition wall 21, and a central space 10c is formed directly below the inlet flow passage partition wall 23. The front of the space surrounded by the outlet flow passage partition wall 21 and the inlet flow passage partition wall 23 is partitioned by an inner wall 23a, forming a storage section 10e (Figure 19).

前記入口流路仕切壁23と、これに連続しないように突設された入口バッファ仕切壁24とで入口側空間部10aが区画されている。前記入口側空間部10aは、水平方向に延在し、かつ、入口バッファ仕切壁24のみに連続する第1仕切壁25を突設することにより、入口流路部14と入口バッファ部16とに上下2段に区切られている。このため、入口流路部14と中央空間部10cとは連通している。そして、前記第1仕切壁25には入口連通孔25aが形成されている。前記入口連通孔25aを設けることにより、略オリフィス構造が形成され、圧力変動による計測ユニットの誤計量を防止できる超音波流量計が得られる。前記入口連通孔25aは後述する計測ユニット50の入口部52aよりも内側に配置され、沿面距離が長くなっている。
なお、入口連通孔25aは、本実施形態のようにダイカストで成形した後の後加工で形成してもよいが、前述の実施形態に示すように、手前側に開口する入口連通孔25aの一部を蓋体の内向面に設けた突部で閉鎖するように形成してもよい。
また、入口バッファ仕切壁24には、図21に示すように、後述する計測ユニット50を係合して位置決めするための係合受け部24aを設けてあるとともに、前記係合受け部24aの開口縁部の対向面に上下一対の嵌合溝24cを設けてある。後述するスペーサ62を取り付けるためである。
そして、スペーサを取り付けるために前記係合受け部24aの開口縁部の対向面に上下一対の係合用突条を設け、本実接合してもよい。さらに、前記係合受け部24aの開口縁部の対向面を平坦面とし、かつ、これにスペーサの接合部が跨ぐような形状とすることにより、両者を組付けてもよいことは勿論である。
さらに、入口バッファ仕切壁24には、気体と同時に流入した液体を、入口バッファ部16から中央空間部10cに導くための切り欠き部24bを設けてある(図22)。このため、入口側空間部10a内に大量の液体が流入しても、入口バッファ部16および中央空間部10cの底面に液体を溜めることができ、計測ユニット50への侵入を防止できる。
The inlet side space 10a is partitioned by the inlet flow passage partition wall 23 and the inlet buffer partition wall 24 that protrudes from the inlet flow passage partition wall 23 and is not continuous with the inlet buffer partition wall 24. The inlet side space 10a is partitioned into two levels, the inlet flow passage 14 and the inlet buffer 16, by providing a first partition wall 25 that extends horizontally and is continuous only with the inlet buffer partition wall 24. Therefore, the inlet flow passage 14 and the central space 10c are connected to each other. An inlet communication hole 25a is formed in the first partition wall 25. By providing the inlet communication hole 25a, an approximately orifice structure is formed, and an ultrasonic flowmeter that can prevent erroneous measurement by the measurement unit due to pressure fluctuations is obtained. The inlet communication hole 25a is located inside the inlet portion 52a of the measurement unit 50 described later, and the creepage distance is long.
The inlet communication hole 25a may be formed by post-processing after molding by die casting as in this embodiment, or, as shown in the above-described embodiment, it may be formed so that a portion of the inlet communication hole 25a opening toward the front is closed by a protrusion provided on the inward surface of the lid body.
21, the inlet buffer partition wall 24 is provided with an engagement receiving portion 24a for engaging and positioning a measuring unit 50 (described later), and a pair of upper and lower fitting grooves 24c are provided on the opposing surfaces of the opening edge of the engagement receiving portion 24a for mounting a spacer 62 (described later).
In order to attach the spacer, a pair of upper and lower engaging ridges may be provided on the opposing surfaces of the opening edge of the engaging portion 24a, and the actual joining may be performed. Furthermore, it is of course possible to assemble the two by making the opposing surface of the opening edge of the engaging portion 24a flat and shaping it so that the joining portion of the spacer straddles this.
Furthermore, the inlet buffer partition wall 24 is provided with a notch 24b for guiding the liquid that flows in together with the gas from the inlet buffer 16 to the central space 10c (FIG. 22). Therefore, even if a large amount of liquid flows into the inlet side space 10a, the liquid can be collected on the bottom surface of the inlet buffer 16 and the central space 10c, and can be prevented from entering the measurement unit 50.

蓋体30は、図18および図19に示すように、前記ケース本体20の開口部を被覆可能な正面形状を有する板状体である。 As shown in Figures 18 and 19, the lid 30 is a plate-like body having a front shape capable of covering the opening of the case body 20.

計測ユニット50は、図20に示すように、前述の実施形態とほぼ同様であるので、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。 As shown in FIG. 20, the measurement unit 50 is almost the same as the embodiment described above, so the same parts are given the same numbers and their explanations are omitted.

そして、計測ユニット50を、図20に示すように、1本のOリング59(図23)を介してケース本体20の係合受け部22a(図29)に係合して位置決めする。さらに、計測ユニット50を、1本のOリング59を介してケース本体20の係合受け部24aに係合して位置決めする。ついで、出口バッファ仕切壁22の嵌合溝22cにスペーサ61を嵌め込むとともに、入口バッファ仕切壁24の嵌合溝24cにスペーサ62を嵌め込む。最後に、ケース本体20に蓋体30の取り付けることにより、切り欠き部24bが形成される(図22参照)。この結果、図23に示すように、計測ユニット50の入口部52aが入口バッファ部16内に位置決めされる。また、計測ユニット50の出口部52bが出口バッファ部17内に位置決めされる。そして、中央空間部10c内に計測ユニット50の計測回路部53が配置される。 Then, as shown in FIG. 20, the measurement unit 50 is engaged with the engagement receiving portion 22a (FIG. 29) of the case body 20 via one O-ring 59 (FIG. 23) to position it. Furthermore, the measurement unit 50 is engaged with the engagement receiving portion 24a of the case body 20 via one O-ring 59 to position it. Next, a spacer 61 is fitted into the fitting groove 22c of the outlet buffer partition wall 22, and a spacer 62 is fitted into the fitting groove 24c of the inlet buffer partition wall 24. Finally, the cover 30 is attached to the case body 20 to form the notch portion 24b (see FIG. 22). As a result, as shown in FIG. 23, the inlet portion 52a of the measurement unit 50 is positioned in the inlet buffer portion 16. Also, the outlet portion 52b of the measurement unit 50 is positioned in the outlet buffer portion 17. Then, the measurement circuit portion 53 of the measurement unit 50 is disposed in the central space portion 10c.

なお、入口側空間部10a、出口側空間部10bおよび中央空間部10cの隅部には、気体の円滑な流れを確保すべく、アール面となっている。アールの大小は必要に応じて適宜、選択できることは勿論である。例えば、アール面の曲率半径の範囲はR0.5~30mmが好ましい。R0.5mm未満であると、鋳造時の不良発生率が著しく増加するからであり、R30mmを超えると、厚肉となりすぎて製造コストが高くなり、現実的でないからである。 The corners of the inlet space 10a, the outlet space 10b, and the central space 10c are rounded to ensure a smooth flow of gas. Of course, the size of the roundness can be selected as needed. For example, the radius of curvature of the rounded surface is preferably in the range of R0.5 to 30 mm. If R is less than 0.5 mm, the rate of defects during casting increases significantly, and if R exceeds 30 mm, the wall becomes too thick, increasing manufacturing costs and making it unrealistic.

第5実施形態は、図24から図32示すように、前述の第4実施形態とほぼ同様であり、大略、ケース10と、遮断弁40と、計測ユニット50と、で構成されている。このため、同一部分について同一番号を附して説明する。 As shown in Figures 24 to 32, the fifth embodiment is almost the same as the fourth embodiment described above, and is generally composed of a case 10, a shutoff valve 40, and a measuring unit 50. For this reason, the same parts will be described with the same numbers.

なお、遮断弁40と、計測ユニット50とは前述の実施形態とほぼ同様であるので、同一部分に同一番号を附して説明を省略する。
ただし、計測ユニット50は、図29に示した出口バッファ仕切壁22の係合受け部22aと入口バッファ仕切壁24の係合受け部24aとに、図32に示したOリング59,59を介して係合されている。さらに、図28に示すように、出口バッファ仕切壁22の係合受け部22aと入口バッファ仕切壁24の係合受け部24aとには、スペーサ61,62をそれぞれ配置してある。
In addition, since the shutoff valve 40 and the measuring unit 50 are almost the same as those in the above-mentioned embodiment, the same parts are given the same numbers and the description will be omitted.
However, the measuring unit 50 is engaged with the engaging receiving portion 22a of the outlet buffer partition 22 shown in Fig. 29 and the engaging receiving portion 24a of the inlet buffer partition 24 via O-rings 59, 59 shown in Fig. 32. Furthermore, as shown in Fig. 28, spacers 61, 62 are disposed in the engaging receiving portion 22a of the outlet buffer partition 22 and the engaging receiving portion 24a of the inlet buffer partition 24, respectively.

ケース10は、図24および図25に示すように、箱形状であり、ケース本体20と、とで構成されている。 As shown in Figures 24 and 25, the case 10 is box-shaped and is composed of a case main body 20 and a case holder 21.

ケース本体20は、図26および図27に示すように、ガスケット63を介して蓋体30をネジ(図示せず)で接合一体化してある。
なお、本実施形態では、ネジ止めピッチはシール性を確保するために所定の距離、例えば、側方に隣り合うネジ止めピッチを略均等の距離、例えば、70mmとしてもよい。シール性を確保しつつ、ネジの本数を減らし、生産性を高めるためである。
As shown in FIGS. 26 and 27, the case body 20 is integrally joined to the cover 30 via a gasket 63 by screws (not shown).
In this embodiment, the screw pitch may be a predetermined distance to ensure sealing, for example, the pitches of adjacent screws on either side may be approximately equal, for example, 70 mm, in order to reduce the number of screws and increase productivity while ensuring sealing.

前記ケース本体20は、ケース本体20の内部には、図28および図29に示すように、前述の実施形態と同様、入口側空間部10aと、出口側空間部10bと、中央空間部10cとの3つの空間部に区画されている。 As shown in Figures 28 and 29, the inside of the case body 20 is divided into three spaces, an inlet space 10a, an outlet space 10b, and a central space 10c, as in the previous embodiment.

入口側空間部10aは、水平に延在する第1仕切壁25をケース本体20に一体に突設することにより、入口流路部14と入口バッファ部16とに上下2段に区切られている。そして、第1仕切壁25には入口連通孔25aが形成されている。前記入口連通孔25aを設けることにより、略オリフィス構造が形成され、圧力変動による計測ユニットの誤計量を防止できる超音波流量計が得られる。
また、入口側空間部10aは、前記第1仕切壁25に連続し、かつ、垂直方向に延在する入口バッファ仕切壁24をケース本体20に一体に突設することにより、入口バッファ部16と中央空間部10cとが左右に区切られている。このため、入口流路部14と中央空間部10cとは連通している。この結果、流入口13から流入した気体の一部は、入口流路部14を介して中央空間部10cに流れ込んだ後、入口バッファ部16に流入する。
The inlet side space 10a is divided into two sections, an inlet flow path section 14 and an inlet buffer section 16, by a horizontally extending first partition wall 25 which is integrally provided to protrude from the case body 20. An inlet communication hole 25a is formed in the first partition wall 25. By providing the inlet communication hole 25a, a substantial orifice structure is formed, and an ultrasonic flowmeter capable of preventing erroneous measurement by the measurement unit due to pressure fluctuations is obtained.
In addition, the inlet side space 10a is divided into the inlet buffer 16 and the central space 10c on the left and right sides by an inlet buffer partition wall 24 that is continuous with the first partition wall 25 and extends vertically and is integrally provided on the case body 20 so as to protrude therefrom. Therefore, the inlet flow path 14 and the central space 10c are in communication with each other. As a result, a part of the gas that has flowed in from the inlet 13 flows into the central space 10c via the inlet flow path 14, and then flows into the inlet buffer 16.

前記出口側空間部10bは、図28に示すように、水平方向に延在する第2仕切壁26をケース本体20に一体に突設することにより、出口バッファ部17と出口流路部18とに上下2段に区切られている。前記第2仕切壁26には気体が流出するための出口連通孔26aが設けられている。出口連通孔26aを設けることにより、略オリフィス構造が形成され、圧力変動による計測ユニットの誤計量を防止できる超音波流量計が得られる。
また、前記出口連通孔26aは後述する計測ユニット50の出口部52bよりも内側に配置されることになるので、沿面距離が長くなっている。そして、出口流路部18の側壁には圧力センサ45が取り付けられている。
28, the outlet side space 10b is partitioned into upper and lower two stages, an outlet buffer section 17 and an outlet flow path section 18, by a horizontally extending second partition wall 26 which is integrally provided to protrude from the case body 20. An outlet communication hole 26a for allowing gas to flow out is provided in the second partition wall 26. By providing the outlet communication hole 26a, a substantial orifice structure is formed, and an ultrasonic flowmeter capable of preventing erroneous measurement by the measuring unit due to pressure fluctuations is obtained.
In addition, since the outlet communication hole 26a is disposed on the inside of an outlet portion 52b of a measuring unit 50, which will be described later, the creepage distance is long. A pressure sensor 45 is attached to the side wall of the outlet flow passage portion 18.

前記中央空間部10cは、図30および図31に示すように、入口流路仕切壁23および内側壁23aの内側への突き出し容量を、第4実施形態よりも小さくしてある。入口流路部14から中央空間部10cへ気体を流れ込みやすくするためである。本実施形態によれば、金型の構造が簡単になり、ダイカスト成形が容易になるとともに、ダイカスト材料を節約できるという利点がある。さらに、内側壁23aには、中継コネクタ46が設けられている。
また、前記入口流路仕切壁23の下方側に位置する側壁を外方に膨出させて膨出部20aを形成してある。このため、本実施形態によれば、中央空間部10cの底面積が増大し、侵入した水を貯えられる貯水量が増加するという利点がある。
As shown in Figures 30 and 31, the inward protrusion capacity of the inlet flow passage partition wall 23 and the inner wall 23a of the central space 10c is smaller than that of the fourth embodiment. This is to facilitate the flow of gas from the inlet flow passage 14 into the central space 10c. This embodiment has the advantages of simplifying the structure of the mold, facilitating die casting, and saving die casting material. Furthermore, a relay connector 46 is provided on the inner wall 23a.
In addition, the side wall located below the inlet flow passage partition wall 23 is bulged outward to form the bulging portion 20a. Therefore, according to this embodiment, the bottom area of the central space 10c is increased, which has the advantage of increasing the amount of water that can be stored in the central space 10c.

蓋体30は、図27に図示するように、ケース本体20の入口流路部14、入口バッファ部16、中央空間部10c、出口バッファ部17、出口流路部18に対向する位置に、膨出部38a、38b、38c、38d、38eをそれぞれ設けてある。
本実施形態によれば、膨出部38a、38b、38c、38d、38eを設けてあるので、蓋体30全体の剛性が大きくなる。特に、中央空間部10cと対向する位置に設けた膨出部38cは、蓋体30と計測回路部53との衝突を回避するだけでなく(図31)、中央空間部10cの容積を実質的に増大し、貯水量を増大させるという利点がある。
As shown in Figure 27, the cover body 30 has bulges 38a, 38b, 38c, 38d, and 38e at positions facing the inlet flow path section 14, the inlet buffer section 16, the central space section 10c, the outlet buffer section 17, and the outlet flow path section 18 of the case main body 20, respectively.
According to this embodiment, the provision of the bulges 38a, 38b, 38c, 38d, and 38e increases the rigidity of the entire lid 30. In particular, the bulge 38c provided at a position opposite the central space 10c not only prevents the lid 30 from colliding with the measurement circuit unit 53 (FIG. 31), but also has the advantage of substantially increasing the volume of the central space 10c, thereby increasing the amount of water stored.

なお、前述の第1実施形態ないし第5実施形態のいずれの実施形態も、入口バッファ部16に連通する入口連通孔25aが、入口バッファ部16の上方に位置する。このため、入口連通孔25aは、入口バッファ部16内に位置する計測ユニット50の入口部52aよりも上方に位置する。そして、入口連通孔25aから入口バッファ部16内に流下した被計測流体は、入口バッファ部16内で気体と水分等とに分離され、水分等が除去・管理される。
(実施例1)
In any of the first to fifth embodiments described above, the inlet communication hole 25a communicating with the inlet buffer 16 is located above the inlet buffer 16. Therefore, the inlet communication hole 25a is located above the inlet portion 52a of the measurement unit 50 located within the inlet buffer 16. The measured fluid that flows down from the inlet communication hole 25a into the inlet buffer 16 is separated into gas and moisture, etc. within the inlet buffer 16, and the moisture, etc. is removed and managed.
Example 1

第1実施形態についてシミュレーションし、6つの計測流路57a~57fにおける流量を求めるとともに、圧力損失を求めた。実施例1の結果を図33の棒グラフ図および図34のグラフ図に示す。
なお、想定した理想的な一層当たりの体積流量は1,000(L/h)とした。
A simulation was performed for the first embodiment to obtain the flow rates and pressure losses in the six measurement flow paths 57a to 57f. The results of Example 1 are shown in the bar graph of FIG. 33 and the graph of FIG.
The ideal volumetric flow rate per layer was assumed to be 1,000 (L/h).

図33から明らかなように、最大流量(1,028(L/h))と最小流量(969(L/h))との差異は59(L/h)である。理想的な流量を基準とした場合の差異は5.9%であり、本実施形態のバラツキが後述する比較例のバラツキよりも小さいことを確認できた。
また、図34に図示するように、圧力損失185.3(Pa)であり、社内の規格値(190(Pa))以下であることを確認できた。
(実施例2)
As is clear from Fig. 33, the difference between the maximum flow rate (1,028 (L/h)) and the minimum flow rate (969 (L/h)) is 59 (L/h). When the ideal flow rate is used as the standard, the difference is 5.9%, and it was confirmed that the variation in this embodiment is smaller than the variation in the comparative example described later.
Also, as shown in FIG. 34, it was confirmed that the pressure loss was 185.3 (Pa), which was below the in-house standard value (190 (Pa)).
Example 2

第2実施形態についてシミュレーションし、6つの計測流路57a~57fにおける流量を求めるとともに、圧力損失を求めた。実施例2の結果を図35の棒グラフ図および図36のグラフ図に示す。
なお、想定した理想的な一層当たりの体積流量は1,000(L/h)とした。
A simulation was performed for the second embodiment to obtain the flow rates and pressure losses in the six measurement flow paths 57a to 57f. The results of Example 2 are shown in the bar graph of FIG. 35 and the graph of FIG.
The ideal volumetric flow rate per layer was assumed to be 1,000 (L/h).

図35から明らかなように、最大流量(1,022(L/h))と最小流量(988(L/h))との差異は34(L/h)である。理想的な流量を基準とした場合の差異は3.4%であり、本実施形態のバラツキが後述する比較例のバラツキよりも小さいことを確認できた。
また、図36に図示するように、圧力損失159.7(Pa)であり、社内の規格値(190(Pa))以下であることを確認できた。
(実施例3)
As is clear from Fig. 35, the difference between the maximum flow rate (1,022 (L/h)) and the minimum flow rate (988 (L/h)) is 34 (L/h). When the ideal flow rate is used as the standard, the difference is 3.4%, and it was confirmed that the variation in this embodiment is smaller than the variation in the comparative example described later.
Also, as shown in FIG. 36, it was confirmed that the pressure loss was 159.7 (Pa), which was below the in-house standard value (190 (Pa)).
Example 3

第3実施形態についてシミュレーションし、6つの計測流路57a~57fにおける流量を求めるとともに、圧力損失を求めた。シミュレーション結果を図36の棒グラフ図および図37のグラフ図に示す。
なお、想定した理想的な一層当たりの体積流量は1,000(L/h)とした。
A simulation was performed for the third embodiment to obtain the flow rates and pressure losses in the six measurement flow paths 57a to 57f. The simulation results are shown in the bar graph of FIG. 36 and the graph of FIG.
The ideal volumetric flow rate per layer was assumed to be 1,000 (L/h).

図36から明らかなように、最大流量(1,016(L/h))と最小流量(972(L/h))との差異は44(L/h)である。理想的な流量を基準とした場合の差異は4.4%であり、本実施形態のバラツキが後述する比較例のバラツキよりも小さいことを確認できた。
また、図37に図示するように、圧力損失169.6(Pa)であり、社内の規格値(190(Pa))以下であることを確認できた。
(実施例4)
As is clear from Fig. 36, the difference between the maximum flow rate (1,016 (L/h)) and the minimum flow rate (972 (L/h)) is 44 (L/h). When the ideal flow rate is used as the standard, the difference is 4.4%, and it was confirmed that the variation in this embodiment is smaller than the variation in the comparative example described later.
Also, as shown in FIG. 37, it was confirmed that the pressure loss was 169.6 (Pa), which was below the in-house standard value (190 (Pa)).
Example 4

第4実施形態についてシミュレーションし、6つの計測流路57a~57fにおける流量を求めるとともに、圧力損失を求めた。シミュレーション結果を図38の棒グラフ図および図39のグラフ図に示す。
なお、想定した理想的な一層当たりの体積流量は1,000(L/h)とした。
A simulation was performed for the fourth embodiment to obtain the flow rates and pressure losses in the six measurement flow paths 57a to 57f. The simulation results are shown in the bar graph of FIG. 38 and the graph of FIG.
The ideal volumetric flow rate per layer was assumed to be 1,000 (L/h).

図38から明らかなように、最大流量(1,023(L/h))と最小流量(981(L/h))との差異は42(L/h)である。理想的な流量を基準とした場合の差異は4.2%であり、本実施形態のバラツキが後述する比較例のバラツキよりも小さいことを確認できた。
また、図39に図示するように、圧力損失177.6(Pa)であり、社内の規格値(190(Pa))以下であることを確認できた。
As is clear from Fig. 38, the difference between the maximum flow rate (1,023 (L/h)) and the minimum flow rate (981 (L/h)) is 42 (L/h). When the ideal flow rate is used as the standard, the difference is 4.2%, and it was confirmed that the variation in this embodiment is smaller than the variation in the comparative example described later.
Also, as shown in FIG. 39, it was confirmed that the pressure loss was 177.6 (Pa), which was below the in-house standard value (190 (Pa)).

入口流路部14と中央空間部10cとが連通しているにも拘わらず、計測流量のバラツキが小さい。これは、流入口13から流入した気体が脈動していても、中央空間部10c内に滞留する気体がいわばクッション材となり、流入した気体が入口連通孔25aを通過する前に気体の脈動が吸収・緩和されるためであると考えられる。
(実施例5)
Even though the inlet flow passage 14 and the central space 10c are connected, there is little variation in the measured flow rate. This is thought to be because even if the gas flowing in from the inlet 13 pulsates, the gas remaining in the central space 10c acts as a cushion, so to speak, and absorbs and mitigates the gas pulsation before the flowing in gas passes through the inlet communication hole 25a.
Example 5

第5実施形態についてシミュレーションし、6つの計測流路57a~57fにおける流量を求めるとともに、圧力損失を求めた。実施例5の結果を図40の棒グラフ図および図41のグラフ図に示す。
なお、想定した理想的な一層当たりの体積流量は1,000(L/h)とした。
A simulation was performed for the fifth embodiment to obtain the flow rates and pressure losses in the six measurement flow paths 57a to 57f. The results of Example 5 are shown in the bar graph of FIG. 40 and the graph of FIG.
The ideal volumetric flow rate per layer was assumed to be 1,000 (L/h).

図40から明らかなように、最大流量(1,033(L/h))と最小流量(973(L/h))との差異は60(L/h)である。理想的な流量を基準とした場合の差異は5.8%であり、本実施形態のバラツキが後述する比較例のバラツキよりも小さいことを確認できた。
また、図41に図示するように、圧力損失184.6(Pa)であり、社内の規格値(190(Pa))以下であることを確認できた。
As is clear from Fig. 40, the difference between the maximum flow rate (1,033 (L/h)) and the minimum flow rate (973 (L/h)) is 60 (L/h). When the ideal flow rate is used as the standard, the difference is 5.8%, and it was confirmed that the variation in this embodiment is smaller than the variation in the comparative example described later.
Also, as shown in FIG. 41, it was confirmed that the pressure loss was 184.6 (Pa), which was below the in-house standard value (190 (Pa)).

入口流路部14と中央空間部10cとが連通しているにも拘わらず、計測流量のバラツキが小さい。これは、流入口13から流入した気体が脈動していても、中央空間部10c内に滞留する気体がいわばクッション材となり、流入した気体が入口連通孔25aを通過する前に気体の脈動が吸収・緩和されるためであると考えられる。
(比較例)
Even though the inlet flow passage 14 and the central space 10c are connected, there is little variation in the measured flow rate. This is thought to be because even if the gas flowing in from the inlet 13 pulsates, the gas remaining in the central space 10c acts as a cushion, so to speak, and absorbs and mitigates the gas pulsation before the flowing in gas passes through the inlet communication hole 25a.
Comparative Example

既存の現行機種を模した超音波流量計をシミュレーションし、6つの計測流路57a~57fにおける流量を求めた。シミュレーション結果を図42の棒グラフ図に示す。 An ultrasonic flowmeter modeled after an existing model was simulated to determine the flow rates in the six measurement channels 57a to 57f. The simulation results are shown in the bar graph in Figure 42.

図42から明らかなように、最大流量(1,095(L/h))と最小流量(968(L/h))との差異は127(L/h)である。理想的な流量を基準とした場合のバラツキの程度は12.7%であった。
したがって、前述の各実施例に係る計測流量のバラツキが、既存の超音波流量計に係る計測流量のバラツキよりも小さいことが判った。
(実施例6,実施例7)
As is clear from Figure 42, the difference between the maximum flow rate (1,095 (L/h)) and the minimum flow rate (968 (L/h)) is 127 (L/h). The degree of variation when the ideal flow rate is used as the standard was 12.7%.
Therefore, it was found that the variation in the measured flow rate according to each of the above-mentioned embodiments was smaller than the variation in the measured flow rate according to the existing ultrasonic flowmeter.
(Examples 6 and 7)

第1実施形態および第4実施形態に対し、流動していない気体に、スピーカを介して低周波(数Hz)、中周波(約20Hz)および高周波(数十Hz)の正弦波の圧力変動を付与し、計測流量の変動をそれぞれ測定し、実施例6,実施例7とした。実施例6,7の計測流量の測定結果を図43に示す。
なお、本実施例における理想的な計測流量はゼロ(L/h)である。
In contrast to the first and fourth embodiments, low-frequency (several Hz), medium-frequency (approximately 20 Hz), and high-frequency (several tens of Hz) sinusoidal pressure fluctuations were applied to a non-flowing gas via a speaker, and the fluctuations in the measured flow rate were measured, resulting in Examples 6 and 7. The measurement results of the measured flow rates in Examples 6 and 7 are shown in FIG.
In this embodiment, the ideal measured flow rate is zero (L/h).

図43から明らかなように、計測流量の平均値が±1(L/h)以内であり、検知しなければならない計測流量の最小値である基準値5(L/h)よりも小さいことが判った。
特に、第4実施形態に係る実施例6については、中周波において計測流量の平均値が他の平均値よりも一桁小さいことが判った。これは、計測流量の変動が中央値を中心として変動しており、中央値からのズレが少なく、誤検出が少ないためである。
As is clear from FIG. 43, the average value of the measured flow rate was within ±1 (L/h), and was found to be smaller than the reference value of 5 (L/h), which is the minimum value of the measured flow rate that must be detected.
In particular, for Example 6 according to the fourth embodiment, it was found that the average value of the measured flow rate at medium frequency was one order of magnitude smaller than the other average values. This is because the fluctuation of the measured flow rate fluctuates around the median value, so there is little deviation from the median value and there is little false detection.

前述したように実施例6および実施例7、特に、実施例7の中周波における計測流量の平均値が他の計測流量の平均値よりも著しく小さい。これは、流入口13から入口連通孔25aに気体が流入する場合に、気体の圧力が脈動していたとしても、中央空間部10c内に滞留する気体が、いわばクッション材として気体の脈動を吸収・緩和するためであると考えられる。
したがって、入口流路部14に連通する中央空間部10cの位置、形状、容積を適宜選択することにより、低周波、中周波および高周波における計測流量の平均値のバラツキを低減できることが判った。
(実施例8)
As described above, the average value of the measured flow rate at medium frequency in Examples 6 and 7, especially in Example 7, is significantly smaller than the average value of the other measured flow rates. This is thought to be because when gas flows from the inlet 13 to the inlet communication hole 25a, even if the gas pressure is pulsating, the gas remaining in the central space 10c acts as a cushioning material to absorb and reduce the gas pulsation.
Therefore, it was found that by appropriately selecting the position, shape and volume of the central space 10c communicating with the inlet flow passage 14, the variation in the average measured flow rates at low, medium and high frequencies can be reduced.
(Example 8)

第5実施形態に対し、流動していない気体に、スピーカを介して低周波(数Hz)、中周波(約20Hz)および高周波(数十Hz)の正弦波の圧力変動を付与し、計測流量の変動を測定し、実施例8とした。実施例8の計測流量の測定結果を図44に示す。
なお、本実施例における理想的な計測流量はゼロ(L/h)である。
In contrast to the fifth embodiment, low-frequency (several Hz), medium-frequency (approximately 20 Hz) and high-frequency (several tens of Hz) sinusoidal pressure fluctuations were applied to a non-flowing gas via a speaker, and the fluctuations in the measured flow rate were measured, resulting in Example 8. The measurement results of the measured flow rate in Example 8 are shown in FIG.
In this embodiment, the ideal measured flow rate is zero (L/h).

図44から明らかなように、計測流量の平均値が±1(L/h)以内であり、検知しなければならない計測流量の最小値である基準値5(L/h)よりも小さいことが判った。
特に、第5実施形態に係る実施例8については、高周波において計測流量の平均値が他の平均値よりも一桁小さいことが判った。これは、計測流量の変動が中央値を中心として変動しており、中央値からのズレが少なく、誤検出が少ないためである。
As is clear from FIG. 44, the average value of the measured flow rate was within ±1 (L/h), and was found to be smaller than the reference value of 5 (L/h), which is the minimum value of the measured flow rate that must be detected.
In particular, for Example 8 according to the fifth embodiment, it was found that the average value of the measured flow rate at high frequencies was one order of magnitude smaller than the other average values. This is because the fluctuations in the measured flow rate fluctuate around the median value, so there is little deviation from the median value and there is little false detection.

なお、前述の実施例7および実施例8は、ガスメータにガスが流れていない場合に、圧力変動を与えたときの計測流量と時間との関係を示すものであり、計測流量は0L/hであることが望ましい。そして、実施例7および実施例8は計測流量がおよそ±1L/h以内であり、特に、実施例8の計測流量平均値は-0.04L/hないし-0.52L/hであることから、両者が同等の性能を備えていることが判った。さらに、ガスメータは5L/hを超える流量を検知しなければならないが、前述の誤差範囲であれば、十分に検知可能であることが判った。 Note that the above-mentioned Examples 7 and 8 show the relationship between the measured flow rate and time when pressure fluctuations are applied when no gas is flowing through the gas meter, and it is desirable for the measured flow rate to be 0 L/h. Furthermore, the measured flow rates in Examples 7 and 8 are within approximately ±1 L/h, and in particular, the average measured flow rate in Example 8 is -0.04 L/h to -0.52 L/h, so it was found that the two have equivalent performance. Furthermore, while the gas meter must detect flow rates exceeding 5 L/h, it was found that this is fully possible as long as it is within the error range mentioned above.

前述したように実施例8の高周波における計測流量の平均値が他の計測流量の平均値よりも著しく小さい。これは、流入口13から入口連通孔25aに気体が流入する場合に、気体の圧力が脈動していたとしても、中央空間部10c内に滞留する気体が、いわばクッション材として気体の脈動を効率的に吸収・緩和するためであると考えられる。
したがって、入口流路部14に連通する中央空間部10cの位置、形状、容積を適宜選択することにより、低周波、中周波および高周波における計測流量の平均値のバラツキを低減できることが判った。
(実施例9)
As described above, the average value of the measured flow rate at high frequency in Example 8 is significantly smaller than the average values of the other measured flow rates. This is thought to be because when gas flows from the inlet 13 to the inlet communication hole 25a, even if the gas pressure is pulsating, the gas remaining in the central space 10c efficiently absorbs and reduces the gas pulsation as a cushioning material, so to speak.
Therefore, it was found that by appropriately selecting the position, shape and volume of the central space 10c communicating with the inlet flow passage 14, the variation in the average measured flow rates at low, medium and high frequencies can be reduced.
Example 9

第1実施形態について、流体の流れをシミュレーションで可視化した流跡線図を図45に示す。 Figure 45 shows a trajectory diagram that visualizes the fluid flow through a simulation for the first embodiment.

図45から明らかなように、流入口13から流入した気体は入口連通孔25aを通過する際に絞られた後、再び拡散して計測ユニット50の入口部52aから流入することが判った。このため、入口連通孔25aで絞られて拡散する際に気体の脈動が吸収されるとともに、迂回することによって沿面距離が長くなり、気体の圧力変動が緩和されることが判った。
(実施例10)
As is clear from Fig. 45, it was found that the gas flowing in from the inlet 13 is throttled as it passes through the inlet communication hole 25a, and then diffuses again before flowing in from the inlet 52a of the measurement unit 50. For this reason, it was found that the gas pulsation is absorbed when it is throttled and diffused in the inlet communication hole 25a, and the creeping distance is lengthened by the detour, thereby mitigating the pressure fluctuation of the gas.
Example 10

第3実施形態について、流体の流れをシミュレーションで可視化した流跡線図を図46に示す。 Figure 46 shows a trajectory diagram that visualizes the fluid flow through a simulation for the third embodiment.

図46から明らかなように、流入口13から流入した気体が遮蔽板28に衝突して拡散して迂回し、入口連通孔25aを通過する際に絞られた後、再び拡散して計測ユニット50の入口部52aから流入することが判った。 As is clear from Figure 46, the gas flowing in from the inlet 13 collides with the shield plate 28, diffuses, and is diverted, is constricted as it passes through the inlet communication hole 25a, and then diffuses again and flows in from the inlet portion 52a of the measurement unit 50.

以上の流跡線図から明らかなように、気体が遮蔽板28に衝突して迂回することにより、あるいは、入口連通孔25aによって気体が絞られ、拡散することにより、気体の脈動が吸収・緩和されることが判った。 As is clear from the above trajectory diagram, the gas pulsation is absorbed and mitigated by the gas colliding with the shielding plate 28 and being redirected, or by the gas being throttled and diffused by the inlet communication hole 25a.

本発明は都市ガスに限らず、他の気体の流量計測に適用できることは勿論である。 The present invention is of course applicable not only to city gas but also to flow measurement of other gases.

10 ケース
10a 入口側空間部
10b 出口側空間部
10c 中央空間部
10d 水溜め用空間部
10e 収納部
11 流入部
12 流出部
13 流入口
14 入口流路部
16 入口バッファ部
17 出口バッファ部
18 出口流路部
19 中間バッファ部
20 ケース本体
20a 膨出部
21 出口流路仕切壁
22 出口バッファ仕切壁
22a 係合受け部
23 入口流路仕切壁
23a 内側壁
24 入口バッファ仕切壁
24a 係合受け部
24b 切り欠き部
25 第1仕切壁
25a 入口連通孔
26 第2仕切壁
26a 出口連通孔
27 第3仕切壁
28 遮蔽板
30 蓋体
31 出口流路仕切壁
32 出口バッファ仕切壁
33 入口流路仕切壁
34 入口バッファ仕切壁
34a 入口連通孔
35 第1仕切壁
36 第2仕切壁
36a 出口連通孔
37 第3仕切壁
38a~38e 膨出部
40 遮断弁
41 弁体
45 圧力センサ
46 中継コネクタ
50 計測ユニット
51 筒体
52a 入口部
52b 出口部
53 計測回路部
54a 超音波振動子
54b 超音波振動子
55 制御回路板
56a~56e 整流板
57a~56f 計測流路
60 第1鍔部
61 スペーサ
62 スペーサ
63 ガスケット
LIST OF SYMBOLS 10 Case 10a Inlet side space 10b Outlet side space 10c Central space 10d Water collection space 10e Storage section 11 Inflow section 12 Outlet section 13 Inlet 14 Inlet flow passage section 16 Inlet buffer section 17 Outlet buffer section 18 Outlet flow passage section 19 Intermediate buffer section 20 Case body 20a Bulging section 21 Outlet flow passage partition wall 22 Outlet buffer partition wall 22a Engagement receiving section 23 Inlet flow passage partition wall 23a Inner wall 24 Inlet buffer partition wall 24a Engagement receiving section 24b Cutout section 25 First partition wall 25a Inlet communication hole 26 Second partition wall 26a Outlet communication hole 27 Third partition wall 28 Shielding plate 30 Lid body 31 Outlet flow passage partition wall 32 Outlet buffer partition wall 33 Inlet flow passage partition wall 34 Inlet buffer partition wall 34a Inlet communication hole 35 First partition wall 36 Second partition wall 36a Outlet communication hole 37 Third partition wall 38a to 38e Bulging portion 40 Shutoff valve 41 Valve body 45 Pressure sensor 46 Relay connector 50 Measurement unit 51 Cylinder 52a Inlet portion 52b Outlet portion 53 Measurement circuit portion 54a Ultrasonic transducer 54b Ultrasonic transducer 55 Control circuit board 56a to 56e Flow straightening plate 57a to 56f Measurement flow passage 60 First flange portion 61 Spacer 62 Spacer 63 Gasket

Claims (9)

ケースと、
前記ケース内の上流側において仕切られた空間である入口バッファ部と、
前記ケース内の下流側において仕切られた空間である出口バッファ部と、
前記ケース内に収納され、入口部が前記入口バッファ部に連通し、かつ、出口部が前記出口バッファ部に連通する筒体を有する計測ユニットと、を有し、
前記ケースの流入部に連通する流入口から流入した気体が、前記入口バッファ部に連通する前記計測ユニットの入口部から流入し、前記計測ユニット内の流通路を流通し、前記出口部に連通する出口バッファ部を介して流出部から流出することにより、前記計測ユニット内を通過する気体の流量を計測する超音波流量計であって、
前記ケースの内向面に突設した仕切壁で前記入口バッファ部から仕切られ、前記流入口から流入した気体が下流側に流下する入口流路部と、
前記入口バッファ部と前記出口バッファ部との間に配置され、前記計測ユニットを収納する中央空間部と、を設け、
前記入口バッファ部と前記出口バッファ部との間に形成した前記中央空間部と、前記入口流路部とが連通し、
前記流入口から流入して前記入口流路部の下流側に流下した気体が、前記仕切壁に設けた入口連通孔を介して前記入口バッファ部に流入することを特徴とする超音波流量計。
Case and
an inlet buffer portion which is a partitioned space on the upstream side of the case;
an outlet buffer portion which is a space partitioned on the downstream side within the case;
a measuring unit that is housed in the case and has a cylindrical body having an inlet portion that communicates with the inlet buffer portion and an outlet portion that communicates with the outlet buffer portion,
an ultrasonic flowmeter for measuring a flow rate of gas passing through the measuring unit, the gas flowing in from an inlet communicating with an inlet portion of the case, flowing in from an inlet portion of the measuring unit communicating with the inlet buffer portion, circulating through a flow passage in the measuring unit, and flowing out from an outlet portion via an outlet buffer portion communicating with the outlet portion,
an inlet flow passage portion separated from the inlet buffer portion by a partition wall protruding from an inner surface of the case, and through which gas flowing in from the inlet flows downstream;
a central space portion disposed between the inlet buffer portion and the outlet buffer portion and configured to accommodate the measuring unit;
the central space formed between the inlet buffer and the outlet buffer is in communication with the inlet flow path,
An ultrasonic flowmeter characterized in that gas flowing in from the inlet and flowing down to the downstream side of the inlet flow passage portion flows into the inlet buffer portion through an inlet communication hole provided in the partition wall.
入口連通孔が、計測ユニットの入口部よりも内側に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の超音波流量計。 An ultrasonic flowmeter as described in claim 1, characterized in that the inlet communication hole is located inside the inlet portion of the measurement unit. 入口バッファ部と中央空間部との間を仕切る入口バッファ仕切壁に、入口バッファ部に流入した液体が中央空間部に流出できる切り欠き部を、設けたことを特徴とする請求項1または2に記載の超音波流量計。 An ultrasonic flowmeter according to claim 1 or 2, characterized in that the inlet buffer partition wall separating the inlet buffer section and the central space section is provided with a notch that allows liquid that has flowed into the inlet buffer section to flow out into the central space section. 出口バッファ部とケースの流出部との間に、出口連通孔を備えた仕切壁をケースの内向面に突設することにより、出口流路部を形成したことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の超音波流量計。 An ultrasonic flowmeter according to any one of claims 1 to 3, characterized in that an outlet flow passage is formed by providing a partition wall with an outlet communication hole on the inner surface of the case between the outlet buffer section and the outflow section of the case. 出口バッファ部がケースの流出部に直接、連通していることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の超音波流量計。 An ultrasonic flowmeter according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the outlet buffer portion is directly connected to the outflow portion of the case. 出口バッファ部が、下流側に向けて断面積が増大するように形成されていることを特徴とする請求項5に記載の超音波流量計。 The ultrasonic flowmeter according to claim 5, characterized in that the outlet buffer portion is formed so that its cross-sectional area increases toward the downstream side. 計測ユニットの筒体の入口部の開口縁部および出口部の開口縁部のうち、少なくともいずれか一方の開口縁部が、バッファ部の外向面に面一に配置されていることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の超音波流量計。 An ultrasonic flowmeter according to any one of claims 1 to 6, characterized in that at least one of the opening edges of the inlet and the outlet of the cylindrical body of the measurement unit is disposed flush with the outward surface of the buffer section. ケースの内向面に、流入口と入口連通孔との間に位置する遮蔽板を突設したことを特徴とする請求項1ないし7の少なくともいずれか1項に記載の超音波流量計。 An ultrasonic flowmeter according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that a shielding plate is provided on the inner surface of the case between the inlet and the inlet communication hole. ケースの表裏面を形成し、かつ、中央空間部を間にして対向する側壁のうち、少なくともいずれか一方の側壁に外向きに膨出する膨出部を設けたことを特徴とする請求項1ないし8の少なくともいずれか1項に記載の超音波流量計。 9. The ultrasonic flowmeter according to claim 1, wherein at least one of the side walls that form the front and back surfaces of the case and that face each other across the central space is provided with a bulging portion that bulges outward.
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