JPH0658944A - 超音波流速計用送受波器 - Google Patents
超音波流速計用送受波器Info
- Publication number
- JPH0658944A JPH0658944A JP4234138A JP23413892A JPH0658944A JP H0658944 A JPH0658944 A JP H0658944A JP 4234138 A JP4234138 A JP 4234138A JP 23413892 A JP23413892 A JP 23413892A JP H0658944 A JPH0658944 A JP H0658944A
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- Japan
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- vibrator
- case
- receiver
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、超音波流速計用の送受波器に関する
もので、測定誤差の原因となる送受波器相互間で発生す
る多重反射波を、測定誤差とならない程度に弱劣化させ
ることを目的とする。 【構成】振動子（８）が設置された振動子ケース（６）
の先端開口面に、水防用ケース（１５）をかぶせて閉止
した超音波流速計用送受波器（４）において、前記水防
用ケースの前記振動子（８）の振動面（８１）と正対す
る位置の表面が凸状の曲面（１５１）に形成されている
ものであり、これにより送波音波を散乱させるようにし
たものである。
もので、測定誤差の原因となる送受波器相互間で発生す
る多重反射波を、測定誤差とならない程度に弱劣化させ
ることを目的とする。 【構成】振動子（８）が設置された振動子ケース（６）
の先端開口面に、水防用ケース（１５）をかぶせて閉止
した超音波流速計用送受波器（４）において、前記水防
用ケースの前記振動子（８）の振動面（８１）と正対す
る位置の表面が凸状の曲面（１５１）に形成されている
ものであり、これにより送波音波を散乱させるようにし
たものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超音波流速計用送受波
器、特に多重反射にもとづく測定誤差の排除に関するも
のである。
器、特に多重反射にもとづく測定誤差の排除に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】超音波流速計として、図１のように送受
波器（１）と（２）を対設すると共に、これを制御器
（５）により交互に切替えて励振し、送受波器（１）か
らの超音波が送受波器（２）に伝播するに要する時間
と、送受波器（２）からの超音波が送受波器（１）に伝
播するまでに要する時間との差から、送受波器（１）
（２）間を通過する流体物の流速などを測定する、いわ
ゆるシングアラウンド時間差方式による超音波流速計は
周知である。
波器（１）と（２）を対設すると共に、これを制御器
（５）により交互に切替えて励振し、送受波器（１）か
らの超音波が送受波器（２）に伝播するに要する時間
と、送受波器（２）からの超音波が送受波器（１）に伝
播するまでに要する時間との差から、送受波器（１）
（２）間を通過する流体物の流速などを測定する、いわ
ゆるシングアラウンド時間差方式による超音波流速計は
周知である。
【０００３】そして、このような超音波流速計に使用さ
れている従来の送受波器（３）は、図２に示す断面図の
ように構成されている。即ち、振動子ケース（６）の先
端のラッパ状空洞部（７）内に、振動子（８）を支持し
た円錐状の振動子受け（９）を差し込み、振動子（８）
のリード線（１０）を振動子受け（９）と振動子ケース
（６）の各々の空所（１１）と（１２）を介して外部に
引き出す。そして空所（１２）と（１１）内にモールド
樹脂（１３）を注入したのち、振動子ケース（６）の振
動子露呈開口端に、水防用の弾性を有するケース（１
４）、例えば合成ゴムケースをその弾性を利用して嵌め
込んで構成される。
れている従来の送受波器（３）は、図２に示す断面図の
ように構成されている。即ち、振動子ケース（６）の先
端のラッパ状空洞部（７）内に、振動子（８）を支持し
た円錐状の振動子受け（９）を差し込み、振動子（８）
のリード線（１０）を振動子受け（９）と振動子ケース
（６）の各々の空所（１１）と（１２）を介して外部に
引き出す。そして空所（１２）と（１１）内にモールド
樹脂（１３）を注入したのち、振動子ケース（６）の振
動子露呈開口端に、水防用の弾性を有するケース（１
４）、例えば合成ゴムケースをその弾性を利用して嵌め
込んで構成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記のような流
速計による測定には、多重反射による誤差を伴うのを防
ぎ得ない欠点がある。例えば図３（ａ）の（１）に示す
ように、送受波器（３ａ）からの送波音波（ａ）は送受
波器（３ｂ）に入射されるが、その一部は水防用ケース
（１４）面で反射し音波（ａ’）として送受波器（３
ａ）に伝搬する。そして更にこの音波（ａ’）は、送受
波器（３ａ）の水防用ケース（１４）面で再反射し、音
波（ａ”）として送受波器（３ｂ）に伝搬することにな
り、このような反射は対向する送受波器（３ａ）（３
ｂ）の水防用ケース（１４）間で繰り返され多重反射が
生ずる。また、送受波器（３ｂ）からの送波音波（ｂ）
についても図３（ｂ）の（２）で示すように、前述した
送受波器（３ａ）の送波音波（ａ）と同様に多重反射が
生ずることになる。
速計による測定には、多重反射による誤差を伴うのを防
ぎ得ない欠点がある。例えば図３（ａ）の（１）に示す
ように、送受波器（３ａ）からの送波音波（ａ）は送受
波器（３ｂ）に入射されるが、その一部は水防用ケース
（１４）面で反射し音波（ａ’）として送受波器（３
ａ）に伝搬する。そして更にこの音波（ａ’）は、送受
波器（３ａ）の水防用ケース（１４）面で再反射し、音
波（ａ”）として送受波器（３ｂ）に伝搬することにな
り、このような反射は対向する送受波器（３ａ）（３
ｂ）の水防用ケース（１４）間で繰り返され多重反射が
生ずる。また、送受波器（３ｂ）からの送波音波（ｂ）
についても図３（ｂ）の（２）で示すように、前述した
送受波器（３ａ）の送波音波（ａ）と同様に多重反射が
生ずることになる。
【０００５】しかもシングアラウンド時間差方式をとる
超音波流速計においては、送受波器の対向距離が短いた
め次のような問題が生ずる。即ち、図３（ｂ）の（１）
に示すように、送受波器（３ｂ）では送受波器（３ａ）
の送波音波（ａ）の入射直前に、それ以前の送波音波
（ａ）の多重反射した音波（ａ”）が入射されたり、送
受波器（３ｂ）の送波音波（ｂ）の反射した音波
（ｂ’）が入射される場合がある。また送受波器（３
ａ）においても、図３（ｂ）の（２）に示すように、送
受波器（３ｂ）の送波音波（ｂ）の入射直前に多重反射
した音波（ｂ”）や（ａ’）が入射される場合がある。
このため、多重反射波（ａ’）（ａ”）（ｂ’）
（ｂ”）のレベル値によっては、多重反射波を本来の受
波と誤って検出して動作してしまうおそれがあり、超音
波流速計は誤った流速値を出力してしまうおそれがあ
る。
超音波流速計においては、送受波器の対向距離が短いた
め次のような問題が生ずる。即ち、図３（ｂ）の（１）
に示すように、送受波器（３ｂ）では送受波器（３ａ）
の送波音波（ａ）の入射直前に、それ以前の送波音波
（ａ）の多重反射した音波（ａ”）が入射されたり、送
受波器（３ｂ）の送波音波（ｂ）の反射した音波
（ｂ’）が入射される場合がある。また送受波器（３
ａ）においても、図３（ｂ）の（２）に示すように、送
受波器（３ｂ）の送波音波（ｂ）の入射直前に多重反射
した音波（ｂ”）や（ａ’）が入射される場合がある。
このため、多重反射波（ａ’）（ａ”）（ｂ’）
（ｂ”）のレベル値によっては、多重反射波を本来の受
波と誤って検出して動作してしまうおそれがあり、超音
波流速計は誤った流速値を出力してしまうおそれがあ
る。
【０００６】
【発明の目的】本発明は多重反射波のレベルを回路上無
視できる程度に弱劣化をさせうる送受波器の構造を提供
し、測定精度の向上を図ったものである。
視できる程度に弱劣化をさせうる送受波器の構造を提供
し、測定精度の向上を図ったものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、振動子が設置
された振動子ケースの先端開口面に水防用ケースをかぶ
せて閉止した超音波流速計用送受波器において、前記水
防用ケースの前記振動子の振動面と正対する位置の表面
が凸状の曲面に形成されていることにより、多重反射波
を散乱させるようにしたものである。
された振動子ケースの先端開口面に水防用ケースをかぶ
せて閉止した超音波流速計用送受波器において、前記水
防用ケースの前記振動子の振動面と正対する位置の表面
が凸状の曲面に形成されていることにより、多重反射波
を散乱させるようにしたものである。
【０００８】
【実施例】本発明者は上記のような従来の送受波器にお
ける多重反射の発生が送受波器の振動面の形状にあるこ
とを明らかにしたものである。即ち従来の送受波器にお
いては図２に示すように、振動子（８）の振動面（８
１）に正対する水防用ケース（１４）の表面（１４１）
が振動子（８）の振動面（８１）と平行な平坦面となっ
ていることにもとづくものであり、その形状を以下のよ
うに変えることにより、多重反射波レベルを著しく弱劣
化して、測定精度を向上できることを明らかにしてなさ
れたものである。
ける多重反射の発生が送受波器の振動面の形状にあるこ
とを明らかにしたものである。即ち従来の送受波器にお
いては図２に示すように、振動子（８）の振動面（８
１）に正対する水防用ケース（１４）の表面（１４１）
が振動子（８）の振動面（８１）と平行な平坦面となっ
ていることにもとづくものであり、その形状を以下のよ
うに変えることにより、多重反射波レベルを著しく弱劣
化して、測定精度を向上できることを明らかにしてなさ
れたものである。
【０００９】本発明の送受波器（４）は図４に示す断面
図（図２と同一符号部分は同等部分を示す）のように、
水防用ケース（１５）の振動子（８）の振動面（８１）
と正対する位置の表面（１５１）に、いわゆるＲを有す
る凸状の曲面に形成されていることを特徴とするもので
ある。このようにすれば、曲面を成すＲの適切な選定に
より、振動子（８）の振動面の中心付近の測定に必要な
反射音波を除く、他の入射音波、即ち多重反射波の殆ど
を、図５に示す点線のように水防用ケース（１５）の凸
状の曲面が形成された表面（１５１）において反射させ
て相手送受波器の振動面外に散乱させることができる。
従って送受波器（３ａ）（３ｂ）に入射する多重反射波
のレベルを、回路の動作上無視できる値に弱劣化でき、
多重反射による測定誤差を著しく少なくできる。実験に
よれば外径３０mmの送受波器において、水防用ケース
（１５）の表面（１５１）の曲面を半径５０mmのＲをも
たせたところ、測定誤差を従来構造のものの約１／１０
にすることができた。
図（図２と同一符号部分は同等部分を示す）のように、
水防用ケース（１５）の振動子（８）の振動面（８１）
と正対する位置の表面（１５１）に、いわゆるＲを有す
る凸状の曲面に形成されていることを特徴とするもので
ある。このようにすれば、曲面を成すＲの適切な選定に
より、振動子（８）の振動面の中心付近の測定に必要な
反射音波を除く、他の入射音波、即ち多重反射波の殆ど
を、図５に示す点線のように水防用ケース（１５）の凸
状の曲面が形成された表面（１５１）において反射させ
て相手送受波器の振動面外に散乱させることができる。
従って送受波器（３ａ）（３ｂ）に入射する多重反射波
のレベルを、回路の動作上無視できる値に弱劣化でき、
多重反射による測定誤差を著しく少なくできる。実験に
よれば外径３０mmの送受波器において、水防用ケース
（１５）の表面（１５１）の曲面を半径５０mmのＲをも
たせたところ、測定誤差を従来構造のものの約１／１０
にすることができた。
【００１０】
【発明の効果】このように本発明は、超音波流速計用送
受波器の振動面部分を覆う水防用ケースの形状を変える
ことにより、測定誤差の発生原因となる多重反射波の伝
搬レベルを弱劣化することが可能となり、超音波流速計
の測定精度の向上に著しい寄与をなすことが明らかであ
る。
受波器の振動面部分を覆う水防用ケースの形状を変える
ことにより、測定誤差の発生原因となる多重反射波の伝
搬レベルを弱劣化することが可能となり、超音波流速計
の測定精度の向上に著しい寄与をなすことが明らかであ
る。
【図１】超音波流速計の測定原理図である。
【図２】従来の送受波器の構造図である。
【図３】多重反射波の発生の説明図である。
【図４】本発明の送受波器の構造図である。
【図５】本発明の送受波器における音波の反射状態を説
明する図である。
明する図である。
１，２，３，４ 超音波流速計用の送受波器 ５ 制御器 ６ 振動子ケース ７ ラッパ状空洞部 ８ 振動子 ９ 円錐状振動子受 １０ リード線 １１，１２ 空所 １３ モールド樹脂 １４，１５ 水防用ケース ８１ 振動子の振動面 １４１，１５１ 水防用ケースの振動子の振動面と正対
する位置の表面
する位置の表面
Claims (1)
- 【請求項１】 振動子が設置された振動子ケースの先端
開口面に、水防用ケースをかぶせて閉止した超音波流速
計用送受波器において、前記水防用ケースの前記振動子
の振動面と正対する位置の表面が凸状の曲面に形成され
ていることを特徴とする超音波流速計用送受波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4234138A JP2855553B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 超音波流速計用送受波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4234138A JP2855553B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 超音波流速計用送受波器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0658944A true JPH0658944A (ja) | 1994-03-04 |
| JP2855553B2 JP2855553B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=16966239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4234138A Expired - Fee Related JP2855553B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 超音波流速計用送受波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2855553B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004093477A (ja) * | 2002-09-03 | 2004-03-25 | Isuzu Motors Ltd | 超音波ボルト軸力計 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4213449B2 (ja) * | 2002-10-16 | 2009-01-21 | 愛知時計電機株式会社 | 超音波流量計 |
| JP2010145357A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Toshiba Corp | 超音波探触子及び超音波探傷方法 |
-
1992
- 1992-08-11 JP JP4234138A patent/JP2855553B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004093477A (ja) * | 2002-09-03 | 2004-03-25 | Isuzu Motors Ltd | 超音波ボルト軸力計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2855553B2 (ja) | 1999-02-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |