JPH09189591A - 流体測定装置 - Google Patents
流体測定装置Info
- Publication number
- JPH09189591A JPH09189591A JP8018208A JP1820896A JPH09189591A JP H09189591 A JPH09189591 A JP H09189591A JP 8018208 A JP8018208 A JP 8018208A JP 1820896 A JP1820896 A JP 1820896A JP H09189591 A JPH09189591 A JP H09189591A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluid
- pipe
- center line
- measuring
- flow rate
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】超音波を用いた流体測定装置において、測定す
る流体が配管の流体吸入口周辺で乱れている場合であっ
ても、流体吸入口から近い位置での正確な流速及び流量
測定を可能にすることである。 【解決手段】流体を一方から他方に通す配管２と、該配
管２の中心線ｓを挟んで対向しかつ中心線ｓに対し所定
角度θを有する周面に設けられた一対の超音波送受波器
３ａ，３ｂと、該超音波送受波器３ａ，３ｂの送受波信
号の送受信を制御すると共に該送受波信号の伝播時間差
から流体の流速を測定しかつ流体の流量を算出する測定
部４とを備えた超音波流体測定装置において、前記配管
２の流体吸入口２２に、該配管２と同一方向の向きに、
平行に配列された複数の細管６１から構成された整流体
６を設けたものである。
る流体が配管の流体吸入口周辺で乱れている場合であっ
ても、流体吸入口から近い位置での正確な流速及び流量
測定を可能にすることである。 【解決手段】流体を一方から他方に通す配管２と、該配
管２の中心線ｓを挟んで対向しかつ中心線ｓに対し所定
角度θを有する周面に設けられた一対の超音波送受波器
３ａ，３ｂと、該超音波送受波器３ａ，３ｂの送受波信
号の送受信を制御すると共に該送受波信号の伝播時間差
から流体の流速を測定しかつ流体の流量を算出する測定
部４とを備えた超音波流体測定装置において、前記配管
２の流体吸入口２２に、該配管２と同一方向の向きに、
平行に配列された複数の細管６１から構成された整流体
６を設けたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波を用いた流
体測定装置に関し、特に流体を通す配管の構造を改良し
た流体測定装置に関するものである。
体測定装置に関し、特に流体を通す配管の構造を改良し
た流体測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種流体測定装置は、図４に示
すように、一端にフランジ２１を有する円筒状の配管２
と、その配管２の中心線ｓを挟み、かつその中心線ｓに
対して所定の角度θをもって対向して配置され、相互に
超音波の授受を行う一対の送受波器３ａ，３ｂとを有す
る測定管１と、この一対の送受波器３ａ，３ｂにケーブ
ル４で接続され、送受波器３ａ，３ｂの検出データから
流体の流速及び流量を測定する測定部５とから構成され
ている。そして、測定管１内を流れる流体の流速を、送
受波器３ａ，３ｂ相互間で交互に発射され受信される超
音波の伝播時間差として検出し、この流体速度に配管２
の断面積を乗じて流量を算出・測定するものである。こ
の流量を求める演算式の一例を、次の（１）〜（４）式
に示す。
すように、一端にフランジ２１を有する円筒状の配管２
と、その配管２の中心線ｓを挟み、かつその中心線ｓに
対して所定の角度θをもって対向して配置され、相互に
超音波の授受を行う一対の送受波器３ａ，３ｂとを有す
る測定管１と、この一対の送受波器３ａ，３ｂにケーブ
ル４で接続され、送受波器３ａ，３ｂの検出データから
流体の流速及び流量を測定する測定部５とから構成され
ている。そして、測定管１内を流れる流体の流速を、送
受波器３ａ，３ｂ相互間で交互に発射され受信される超
音波の伝播時間差として検出し、この流体速度に配管２
の断面積を乗じて流量を算出・測定するものである。こ
の流量を求める演算式の一例を、次の（１）〜（４）式
に示す。
【０００３】
【数１】
【０００４】ただし、ｔ1 は送受波器３ａから３ｂに送
波される超音波の伝播時間、ｔ2 は送受波器３ｂから３
ａに送波される超音波の伝播時間、Ｃは超音波の流体中
における伝播速度、Ｌは送受波器３ａ，３ｂ相互間の距
離、Ｖは測定流速，Ｄは配管２の内径，Ｋは流速分布係
数，Ｑは流量である。
波される超音波の伝播時間、ｔ2 は送受波器３ｂから３
ａに送波される超音波の伝播時間、Ｃは超音波の流体中
における伝播速度、Ｌは送受波器３ａ，３ｂ相互間の距
離、Ｖは測定流速，Ｄは配管２の内径，Ｋは流速分布係
数，Ｑは流量である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この従来の測定管１の
配管２は、通常円筒体である。一方、配管２の吸入口２
２に吸い込まれる流体は、吸入口２２が設けられている
周辺の内部構造や、流体が導入される経路などにより、
吸入口２２に対して色々な角度をもって吸込まれる場合
や、捩れを伴って吸込まれる場合がある。このような場
合の流体は、吸入口２２から渦を巻いて配管２内を流下
したり、ある角度をもった一方方向から流れ込む場合に
は特に流体の乱れが顕著になる。
配管２は、通常円筒体である。一方、配管２の吸入口２
２に吸い込まれる流体は、吸入口２２が設けられている
周辺の内部構造や、流体が導入される経路などにより、
吸入口２２に対して色々な角度をもって吸込まれる場合
や、捩れを伴って吸込まれる場合がある。このような場
合の流体は、吸入口２２から渦を巻いて配管２内を流下
したり、ある角度をもった一方方向から流れ込む場合に
は特に流体の乱れが顕著になる。
【０００６】このように流体が配管２内を渦巻き状態等
の乱れた状態で流れると、送受波器３ａ，３ｂ相互間で
授受される超音波が流体中を伝播するとき、乱れの境界
面で様々な反射や屈折を生じて、結果的に超音波の受信
波のレベルが大きく変動して測定不能、或いは内部流線
の傾きによっては測定精度が悪化することになる。従っ
て、このような場合には、配管２への送受波器３ａ，３
ｂの取付けを、吸入口２２から離れた充分流線が安定す
る下流側に設ける必要があり、配管２の長さを長くとる
ことによる、取付け場所の制約を受けるという問題があ
った。本発明はこのような、従来装置における問題を解
決した超音波流体測定装置を提供するものである。
の乱れた状態で流れると、送受波器３ａ，３ｂ相互間で
授受される超音波が流体中を伝播するとき、乱れの境界
面で様々な反射や屈折を生じて、結果的に超音波の受信
波のレベルが大きく変動して測定不能、或いは内部流線
の傾きによっては測定精度が悪化することになる。従っ
て、このような場合には、配管２への送受波器３ａ，３
ｂの取付けを、吸入口２２から離れた充分流線が安定す
る下流側に設ける必要があり、配管２の長さを長くとる
ことによる、取付け場所の制約を受けるという問題があ
った。本発明はこのような、従来装置における問題を解
決した超音波流体測定装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による超音波を用
いた流体測定装置は、流体を一方から他方に通す配管
と、該配管の中心線を挟んで対向しかつ中心線に対し所
定角度を有する周面に設けられた一対の超音波送受波器
と、該超音波送受波器の送受波信号の送受信を制御する
と共に該送受波信号の伝播時間差から流体の流速を測定
しかつ流体の流量を算出する測定部とを備えた流体測定
装置において、前記配管の流体吸入口に該配管と同一方
向の向きに、平行に配列複数の細管から構成された整流
体を設けたものである。
いた流体測定装置は、流体を一方から他方に通す配管
と、該配管の中心線を挟んで対向しかつ中心線に対し所
定角度を有する周面に設けられた一対の超音波送受波器
と、該超音波送受波器の送受波信号の送受信を制御する
と共に該送受波信号の伝播時間差から流体の流速を測定
しかつ流体の流量を算出する測定部とを備えた流体測定
装置において、前記配管の流体吸入口に該配管と同一方
向の向きに、平行に配列複数の細管から構成された整流
体を設けたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図１にもとづ
いて説明する。図１において図４と同一記号は同一また
は相当部分を示している。６は整流体で平行に配列され
た複数の細管６１から構成されている。この整流体６
は、配管２の吸入口２２に設けられており、整流体６の
外径は吸入口２２の外径と同じか、或いは図２に示した
該当部分のように整流体６の外径の方を大きくしてもよ
い。整流体６を構成する複数の細管６１は、前述したよ
うにいずれも平行に設けられ、その断面形状は、例えば
図３に示す整流体６部分の斜視図のように六角形の形状
にしてある。しかし、六角形に限られるものではなく、
円形や四角形など様々な形状が適用し得るものである
が、圧力損失の少ない形状が望ましい。
いて説明する。図１において図４と同一記号は同一また
は相当部分を示している。６は整流体で平行に配列され
た複数の細管６１から構成されている。この整流体６
は、配管２の吸入口２２に設けられており、整流体６の
外径は吸入口２２の外径と同じか、或いは図２に示した
該当部分のように整流体６の外径の方を大きくしてもよ
い。整流体６を構成する複数の細管６１は、前述したよ
うにいずれも平行に設けられ、その断面形状は、例えば
図３に示す整流体６部分の斜視図のように六角形の形状
にしてある。しかし、六角形に限られるものではなく、
円形や四角形など様々な形状が適用し得るものである
が、圧力損失の少ない形状が望ましい。
【０００９】そのため、実施例に示した六角形の形状、
即ちハニカム構造体は隔壁の肉厚を薄くすることができ
るため、有効断面積を増やし軽いということから整流体
６の細管形状に適している。また、細管６１の口径と長
さの比は、１：１０程度が好ましい。この整流体６を設
けることにより、流体が配管２の吸入口２２部分で様々
な角度から吸い込まれたり、捩じれなどの乱れがあって
も、細管６１を通過する過程で整流されるものである。
従って、吸入口２２から近い位置に送受波器３ａ，３ｂ
を設けた場合であっても、流体は安定した流線となり、
正常な状態で伝播時間を測定することができるため、流
速を正確に測定することが可能となり、流量の測定精度
に影響を与えることはない。
即ちハニカム構造体は隔壁の肉厚を薄くすることができ
るため、有効断面積を増やし軽いということから整流体
６の細管形状に適している。また、細管６１の口径と長
さの比は、１：１０程度が好ましい。この整流体６を設
けることにより、流体が配管２の吸入口２２部分で様々
な角度から吸い込まれたり、捩じれなどの乱れがあって
も、細管６１を通過する過程で整流されるものである。
従って、吸入口２２から近い位置に送受波器３ａ，３ｂ
を設けた場合であっても、流体は安定した流線となり、
正常な状態で伝播時間を測定することができるため、流
速を正確に測定することが可能となり、流量の測定精度
に影響を与えることはない。
【００１０】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、配管
の吸入口部分で流体に乱れがあっても、複数の細管から
構成された整流体により整流されるものであるため、流
体流量の測定における取付場所の制約を受けることな
く、常に安定した測定が可能になるという効果を奏する
ものである。
の吸入口部分で流体に乱れがあっても、複数の細管から
構成された整流体により整流されるものであるため、流
体流量の測定における取付場所の制約を受けることな
く、常に安定した測定が可能になるという効果を奏する
ものである。
【図１】本発明の要部である測定管の実施例を示す側面
図である。
図である。
【図２】本発明の要部である整流体の他の実施例を示す
側面図である。
側面図である。
【図３】本発明の要部である整流体の斜視図である。
【図４】従来の超音波流体測定装置の全体構成図であ
る。
る。
１ 測定管 ２ 配管 ３ａ，３ｂ 送受波器 ４ 測定部 ５ ケーブル ６ 整流体 ２１ フランジ ２２ 吸入口 ６１整流体の細管
Claims (1)
- 【請求項１】 流体を一方から他方に通す配管と、該配
管の中心線を挟んで対向しかつ中心線に対し所定角度を
有する周面に設けられた一対の超音波送受波器と、該超
音波送受波器の送受波信号の送受信を制御すると共に該
送受波信号の伝播時間差から流体の流速を測定しかつ流
体の流量を算出する測定部とを備えた流体測定装置にお
いて、 前記配管の流体吸入口に該配管と同一方向の向きに、平
行に配列された複数の細管から構成された整流体を設け
たことを特徴とする流体測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8018208A JPH09189591A (ja) | 1996-01-10 | 1996-01-10 | 流体測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8018208A JPH09189591A (ja) | 1996-01-10 | 1996-01-10 | 流体測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09189591A true JPH09189591A (ja) | 1997-07-22 |
Family
ID=11965240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8018208A Pending JPH09189591A (ja) | 1996-01-10 | 1996-01-10 | 流体測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09189591A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6748811B1 (en) | 1999-03-17 | 2004-06-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ultrasonic flowmeter |
| WO2012063437A1 (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-18 | パナソニック株式会社 | 超音波流量計測装置 |
-
1996
- 1996-01-10 JP JP8018208A patent/JPH09189591A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6748811B1 (en) | 1999-03-17 | 2004-06-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ultrasonic flowmeter |
| WO2012063437A1 (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-18 | パナソニック株式会社 | 超音波流量計測装置 |
| JP2012103087A (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-31 | Panasonic Corp | 超音波流量計測ユニット |
| CN103201599A (zh) * | 2010-11-10 | 2013-07-10 | 松下电器产业株式会社 | 超声波流量计量装置 |
| US8984960B2 (en) | 2010-11-10 | 2015-03-24 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Ultrasonic flow rate measurement device having inlet side flow rectification part and outlet side coupling part |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20031216 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040206 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040511 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050111 |