JPH11223540A - 超音波流量計 - Google Patents
超音波流量計Info
- Publication number
- JPH11223540A JPH11223540A JP10024994A JP2499498A JPH11223540A JP H11223540 A JPH11223540 A JP H11223540A JP 10024994 A JP10024994 A JP 10024994A JP 2499498 A JP2499498 A JP 2499498A JP H11223540 A JPH11223540 A JP H11223540A
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- Japan
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- flow
- flow path
- gas
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被計測気体のガス種に関係しない特性とす
る。器差特性の直線性を増し、レンジャビリティを拡大
する。小流量域の器差特性を向上する。超音波発受信セ
ンサーの発受信口付近の流れの乱れを減らして、安定な
流れにする。 【解決手段】 入口１から矢印Ａのように流入した気体
は方向を変えて入口端３ａから流路３内に流入しａ図で
左方に流れる。流路３は狭い間隔Ｗの壁面３ｃ，３ｄが
対向する高さＨの断面がほぼ矩形の隙間状の流路３内を
流れる。超音波発受信センサー５，６間を伝播する超音
波は、流路３内に突っ込んで配設した発受信口５Ａ，６
Ａの作用で、微小流速まで、流路３内の断面平均流速を
直接計測する。この平均流速から流量を求める。
る。器差特性の直線性を増し、レンジャビリティを拡大
する。小流量域の器差特性を向上する。超音波発受信セ
ンサーの発受信口付近の流れの乱れを減らして、安定な
流れにする。 【解決手段】 入口１から矢印Ａのように流入した気体
は方向を変えて入口端３ａから流路３内に流入しａ図で
左方に流れる。流路３は狭い間隔Ｗの壁面３ｃ，３ｄが
対向する高さＨの断面がほぼ矩形の隙間状の流路３内を
流れる。超音波発受信センサー５，６間を伝播する超音
波は、流路３内に突っ込んで配設した発受信口５Ａ，６
Ａの作用で、微小流速まで、流路３内の断面平均流速を
直接計測する。この平均流速から流量を求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は超音波流量計、特に
気体流量を計測するのに好適な超音波流量計に関する。
気体流量を計測するのに好適な超音波流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】断面が円形の流路を有し、流れに対して
斜めに超音波を発射するように一組（一対）の超音波発
受信センサーを対向配置し、発受信センサー間を結ぶ線
平均流速から流量を演算して求める超音波流量計が公知
である。
斜めに超音波を発射するように一組（一対）の超音波発
受信センサーを対向配置し、発受信センサー間を結ぶ線
平均流速から流量を演算して求める超音波流量計が公知
である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の技術では、
発受信センサー間を結ぶ線平均流速しか測定できないた
め、被計測気体のガス種、ガス状態により特性が異なる
という問題点があった。
発受信センサー間を結ぶ線平均流速しか測定できないた
め、被計測気体のガス種、ガス状態により特性が異なる
という問題点があった。
【０００４】また、計測部への流入流出部など真の流速
を未計測の部分があるため、器差特性の直線性が良くな
いという問題点があった。本発明はこれらの問題点を解
消できる超音波流量計を提供することを目的とする。
を未計測の部分があるため、器差特性の直線性が良くな
いという問題点があった。本発明はこれらの問題点を解
消できる超音波流量計を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、一方向の対向壁面の間隔が狭い
ほぼ矩形又は楕円形の小断面積の直線状の流路形状と、
流速方向に離れて対向配置した一対の超音波センサーと
を具備し、超音波センサーの発受信口が流路断面の長辺
の長さよりも小径で、発受信口を流路内に突っ込んで配
設したことを特徴とする超音波流量計である。
に、請求項１の発明は、一方向の対向壁面の間隔が狭い
ほぼ矩形又は楕円形の小断面積の直線状の流路形状と、
流速方向に離れて対向配置した一対の超音波センサーと
を具備し、超音波センサーの発受信口が流路断面の長辺
の長さよりも小径で、発受信口を流路内に突っ込んで配
設したことを特徴とする超音波流量計である。
【０００６】発受信センサーの発受信口の位置は、流路
の流速方向からみて、流路断面の長手方向中央に限るこ
とはなく、中央から偏った位置にあっても良い。そし
て、請求項２の発明は、請求項１の超音波流量計におい
て、流路断面の長辺と短辺との比が３〜１５であること
を特徴とするものである。
の流速方向からみて、流路断面の長手方向中央に限るこ
とはなく、中央から偏った位置にあっても良い。そし
て、請求項２の発明は、請求項１の超音波流量計におい
て、流路断面の長辺と短辺との比が３〜１５であること
を特徴とするものである。
【０００７】
【作用】狭い隙間状の流路を流すことで安定した流速分
布となる。また、小断面を伝播する超音波は流路断面全
体に広がり、各部の流速の平均値に相関した合成波とし
て伝播するので、断面平均流速が直接得られる。従っ
て、流れる気体のガス種に関係しない特性の流量計とな
る。
布となる。また、小断面を伝播する超音波は流路断面全
体に広がり、各部の流速の平均値に相関した合成波とし
て伝播するので、断面平均流速が直接得られる。従っ
て、流れる気体のガス種に関係しない特性の流量計とな
る。
【０００８】超音波受信口を流路内に突出設置したこと
で、流速の未計測部が無くなり、器差特性の直線性が増
し、レンジャビリティが拡大する。また、発受信口付近
の流れの乱れを減少でき、安定した流れとなる。
で、流速の未計測部が無くなり、器差特性の直線性が増
し、レンジャビリティが拡大する。また、発受信口付近
の流れの乱れを減少でき、安定した流れとなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に本発明の好ましい実施の形態
を図面の実施例に従って説明する。図１（ａ）で入口か
ら矢印Ａのように流入した気体は、流管の周りに分流し
て矢印Ｂのように方向を図示右方に向け、流管２の図示
右端縁２ａを迂回するように１８０度方向を転換して流
路３内に図示右方から左向きに流入する。矢印Ｃは右端
縁２ａを迂回する流れを示す。
を図面の実施例に従って説明する。図１（ａ）で入口か
ら矢印Ａのように流入した気体は、流管の周りに分流し
て矢印Ｂのように方向を図示右方に向け、流管２の図示
右端縁２ａを迂回するように１８０度方向を転換して流
路３内に図示右方から左向きに流入する。矢印Ｃは右端
縁２ａを迂回する流れを示す。
【００１０】流路３内に流入した気体は、矢印Ｄのよう
に図示左方に向かって平行に流れる。流路３は図示左右
方向に直線状に延在している。流路３は、高さがＨで、
幅Ｗが狭いほぼ矩形の小断面を備えた隙間状に形成され
ているが、断面が厳密には矩形からわずか変形して、同
図（ｂ）に示すように上下の端部が半円形の円弧となっ
ている。
に図示左方に向かって平行に流れる。流路３は図示左右
方向に直線状に延在している。流路３は、高さがＨで、
幅Ｗが狭いほぼ矩形の小断面を備えた隙間状に形成され
ているが、断面が厳密には矩形からわずか変形して、同
図（ｂ）に示すように上下の端部が半円形の円弧となっ
ている。
【００１１】流路３の全長は同図（ａ）に符号Ｌで示
す。符号３ａと３ｂは流路３の入口端と出口端を示す。
流路３の出口端（図示左端）を出た気体は矢印Ｅのよう
に流管２の左端縁２ｂを迂回して同図（ａ）で右方に方
向転換して流れ、更に出口４から流出する。２ｅは入口
１から流入した気体と、出口４へ流れる気体とを隔離す
る環状の隔壁で、流管２と一体的に形成されている。
す。符号３ａと３ｂは流路３の入口端と出口端を示す。
流路３の出口端（図示左端）を出た気体は矢印Ｅのよう
に流管２の左端縁２ｂを迂回して同図（ａ）で右方に方
向転換して流れ、更に出口４から流出する。２ｅは入口
１から流入した気体と、出口４へ流れる気体とを隔離す
る環状の隔壁で、流管２と一体的に形成されている。
【００１２】流路３は、狭い３ｍｍの幅Ｗで、高さＨは
幅Ｗの約７倍に定めてある。一対の超音波発受信センサ
ー５，６の前方には円柱形の発受信口５Ａ，６Ａがそれ
ぞれ設けられ、これらの発受信口５Ａ，６Ａが流路２内
に符号Δ１，Δ２で示す寸法だけ突っ込んで配設されて
いる。この発受信口５Ａ，６Ａの部材はいわゆる超音波
ホーン（振幅拡大器）の形に似ているが、必ずしも振幅
拡大を目指すものではない。
幅Ｗの約７倍に定めてある。一対の超音波発受信センサ
ー５，６の前方には円柱形の発受信口５Ａ，６Ａがそれ
ぞれ設けられ、これらの発受信口５Ａ，６Ａが流路２内
に符号Δ１，Δ２で示す寸法だけ突っ込んで配設されて
いる。この発受信口５Ａ，６Ａの部材はいわゆる超音波
ホーン（振幅拡大器）の形に似ているが、必ずしも振幅
拡大を目指すものではない。
【００１３】発受信口５Ａ，６Ａの直径は、流路断面の
長辺Ｈの長さよりも小径で、図の実施例では長辺（高
さ）Ｈの中央に位置しているが、必ずしも長辺（高さ）
Ｈの中央に限ることはなく、中央から偏っていてもよ
い。
長辺Ｈの長さよりも小径で、図の実施例では長辺（高
さ）Ｈの中央に位置しているが、必ずしも長辺（高さ）
Ｈの中央に限ることはなく、中央から偏っていてもよ
い。
【００１４】なお、流路断面の形状は楕円形（長円）ま
たはほぼ楕円形でもよく、短辺の長さ、即ち狭い間隔Ｗ
の対向壁面３ｃ，３ｄが隙間状の流路３を形成するよう
にすればよい。
たはほぼ楕円形でもよく、短辺の長さ、即ち狭い間隔Ｗ
の対向壁面３ｃ，３ｄが隙間状の流路３を形成するよう
にすればよい。
【００１５】図示の実施例ではＨ／Ｗが約７であるが、
３〜１５の範囲が好ましい。図１の実施例で、高さＨを
３０〜４０ｍｍとした流量計の２台の試作品の器差特性
を図２の曲線ａ，ｂに示す。因みに曲線ｃ，ｄは発受信
口を流路の外に設けた場合（つまり本発明から外れる場
合）の２例で、小流量における器差曲線が大きくカーブ
していて、未計測部があるのがよくわかる。
３〜１５の範囲が好ましい。図１の実施例で、高さＨを
３０〜４０ｍｍとした流量計の２台の試作品の器差特性
を図２の曲線ａ，ｂに示す。因みに曲線ｃ，ｄは発受信
口を流路の外に設けた場合（つまり本発明から外れる場
合）の２例で、小流量における器差曲線が大きくカーブ
していて、未計測部があるのがよくわかる。
【００１６】なお、図２で横軸の目盛りは最大流量に対
する流量比の％である。
する流量比の％である。
【００１７】
【発明の効果】本発明の流量計は上述のように構成され
ているので、小流量域の器差特性が向上し、流量計のレ
ンジャビリティの拡大、器差の直線性の向上ができた。
ているので、小流量域の器差特性が向上し、流量計のレ
ンジャビリティの拡大、器差の直線性の向上ができた。
【００１８】そして、流路断面の平均流速が直接得られ
るので、流れる気体のガス種に特性が関係しない利点が
ある。更にまた、発受信口で流路を支持できるので、組
立性が向上する。
るので、流れる気体のガス種に特性が関係しない利点が
ある。更にまた、発受信口で流路を支持できるので、組
立性が向上する。
【図１】本発明の実施例で、（ａ）は縦断正面図、
（ｂ）は横断面図、（ｃ）は縦断平面図である。
（ｂ）は横断面図、（ｃ）は縦断平面図である。
【図２】超音波流量計の器差特性を示す線図である。
３ 流路 ３ａ 流路３の入口端 ３ｂ 流路３の出口端 ３ｃ，３ｄ 流路３の壁面 ５，６ 発受信センサー ５Ａ，６Ａ 発受信口 Ｈ 長辺（高さ） Ｗ 短辺（間隔）
Claims (2)
- 【請求項１】 一方向の対向壁面の間隔が狭いほぼ矩形
又は楕円形の小断面積の直線状の流路形状と、 流速方向に離れて対向配置した一対の超音波センサーと
を具備し、 超音波センサーの発受信口が流路断面の長辺の長さより
も小径で、発受信口を流路内に突っ込んで配設したこと
を特徴とする超音波流量計。 - 【請求項２】 流路断面の長辺と短辺との比が３〜１５
であることを特徴とする請求項１記載の超音波流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10024994A JPH11223540A (ja) | 1998-02-06 | 1998-02-06 | 超音波流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10024994A JPH11223540A (ja) | 1998-02-06 | 1998-02-06 | 超音波流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11223540A true JPH11223540A (ja) | 1999-08-17 |
Family
ID=12153542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10024994A Pending JPH11223540A (ja) | 1998-02-06 | 1998-02-06 | 超音波流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11223540A (ja) |
-
1998
- 1998-02-06 JP JP10024994A patent/JPH11223540A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041213 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061206 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061219 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070417 |