JPS58174813A - 内燃エンジン吸入空気用超音波流量計 - Google Patents

内燃エンジン吸入空気用超音波流量計

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JPS58174813A
JPS58174813A JP57056515A JP5651582A JPS58174813A JP S58174813 A JPS58174813 A JP S58174813A JP 57056515 A JP57056515 A JP 57056515A JP 5651582 A JP5651582 A JP 5651582A JP S58174813 A JPS58174813 A JP S58174813A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pipe
receiver
ultrasonic
combustion engine
internal combustion
Prior art date
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Pending
Application number
JP57056515A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshio Nomura
俊夫 野村
Makoto Ishii
誠 石井
Masahiro Iketani
池谷 正宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP57056515A priority Critical patent/JPS58174813A/ja
Publication of JPS58174813A publication Critical patent/JPS58174813A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • G01F1/662Constructional details

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃エンジン吸入空気用超音波流量針VC関
する。さらに、具体的にいえに本発明は、超It波送信
器からパイプ(吸気道)を介して直接受信器に伝播され
るノイズや、他の機械的振動源からパイプC吸気道)を
介して受(liN器に伝播されるノイズなどによるカウ
ント誤差を除去した内燃エンジン吸入空気用層f波流量
針に関する。
第1図に、シングアラウンド(Sing Around
 l法として知られている従来の超音波流量計の概略ブ
ロック図を示す。
図において、1はその内部を流体(気体または液体など
)が流れているパイプC例えけ、内燃エンジンの吸気道
) 、2a、 2bは、それぞれ!tl記流体流体して
、パイプlの中心軸線1aK対し−て角度θをなす方向
に、超音波パルス信号を入射させる制量、  波速信器
c以下、単に送信器と略称する)である。
3a、3bH1送悟器2m、2bから放射され、流体中
を伝播してきた超音波パルス信号を、再び電気4g号に
変換する超音波受信器(以下、単に受信器と略称する)
−4a、4bid受信器3a、3bの出力信号パルスの
波形を整形する波形整形器である。
5a、5bは、谷波形整形器4a、4bの出力パルスに
よってトリガされるモノマルチパイプレーア、6a、6
bid七ノマルチパイブレータ5a。
5bの出力パルスを増幅して前記送信器2&。
2b匹印加し、これら送信器を励振する増−器である。
動作時VCは、まず最初に、適当な手段によって、例、
t ffモノマルチバイブレータ5&をトリガする。
モノマルチバイブレータ5仁の出力ハルスハ、増−器6
aを介して送信器2alC供給される。これにより、送
信器2aが超音波パルス振動を生じ、これがパイプl内
の流体を伝播して受信器3&に到達する。
受信器3番は、超音波パルス振動に応じた電気出力パル
スを発生する。前記電気出力パルスは、波形整形器4a
を経てモノマルチバイブレータ5aに供給される1)こ
れによって、モノマルチバイブレータ5aがトリガされ
、再び出力パルスを発生する。
以上のような動作のくり返し区よって、送信器2aから
は、パイプ1内の流体に向りて、つき゛つぎyc超音波
パルス振動が送出される9、したがって、このループ系
は、送信器2aJ?よび受信器3ル間の距離寂よび訛体
内の蛭速によって決まる一定周期で発振する。
こXで、バイブl内の流体が、第1図に矢印で示したよ
うに、右方向へ一定流連■で流れていると仮定すると、
前記者発振ループ糸VCおける発振周波数fa、fbは
それぞれ(1バ2)式であられされる。
−V Lb た■し、 c:fi体中の音速 La 、 Lb :送受信器間の距離 V−原流体流速 v;流体中の音速に与える流速■の影響そこで、2つの
発振ループ系における送受信器間の1ill!離La、
Lbを等しく、共rL yc選び、両発県ループ糸一つ
いて、それぞれの発振周波数fa、fbを計測し、両省
の周波数差jfを求めると、(3)式が得られる。
jf = fa −fb 2■ 仰θ 一一一−−−  ・・・・・・・・・・・・・・・(3
)−また、(3)式から、このときの・;イブl内VC
オける流体の流速■は、(4)式であられされる。
それ故に、パイプ1内vcsrける流体の流1tQは、
(5)式であられされる。
Q = AV 以上の説明から明らかなようfl シングアラウンド法
によれば、谷発振ループ系で発生される・くルス数を予
定時間it数して4!を発振周波数を求め、その差を演
算することによって、流体流量Qt求めることができる
前記送受信器2a 、2b 、3a 、3bとしては圧
電、電歪、4afi振動子などの電気機械変換子(以下
、単vc振動子という)が用いられることが多い。
従来の内燃エンジン吸入空気用超音波流量針の概略構成
を第2図に示す。図において、第1図と同一の符号U同
一または同等部分をあられしている。
第2図に2いて、12は受信器取付筒体13を7− パイプ1vcli171するための保合突起、14は受
信器リード線、15は受信器取付カバーである。また、
16は送信器取付筒体をパイプlに固着するための係合
突起、18は送信器取付カバー、19は送信器リード線
、20は、パイプl内での超音波の反射を防止するため
に、パイプ1の内面vc配設された振動吸収用ライニン
グ、21,22はリードI11保狩用バンキングである
第1図に関する前記説明から明らかなように、送信器2
aから放出されたパルス状の超f波は、送信器取付筒体
17、パイプlおよび受信器取付筒体13の内部の空気
(一般VCFi流体)中を伝播し、受信器3aに到達す
る。受傷された超音波は電気信号に変換され、送信器2
aの励振に供される。
この結果、このループ系は発振し、その発振周波数を、
パルス状超音波をカウントすることによって針側すれば
、パイプl内の空気流量が計測さ 8 − れる。
こ\で、第2図から明らかなよう(、送信器2aおよび
受信器3&は、送信器取付筒体17、パイプ1および受
信器取付筒体13t−介して直接接触してお9、しかも
これらの部材は金xIliであることが多く、Mif波
の@膚性能が空気(流体)にくらべて格段に大でめり、
伝播速度も速い。
そのために1送偵器2&から放出されて、パイプl内の
空気を伝播して米た超音波の外に、送信器取付筒体17
、パイプ1および受1!凶取付筒体13を介して伝播し
7た超音波が、受信器3aVC到達してノイズとなり、
Pカウントを生じ、ひいては流量測定値の哄差會生ずる
欠点がめる。
さらに、特に内燃エンジンの吸入空気量測定に用いる場
合VCは、他の部分からの機械的振動が、パイプl(a
気道)を介して受信器3aに伝播されるので、ノイズ発
生の司鵬性が極めて大とな9、空気流盪創定誤差を生ず
る確率が非常に高くなる。
本発明は前述の事情に鑑みてなされたものであり、その
目的は、受信器取付筒体を介して受信器に入来するノイ
ズ超音波を低減し、流量測定誤差を小さくすることので
きる超音波流量針を提供することVCある。
前記目的を達成するために1本発明に2いては。
少なくとも受信器とパイプまたは受信器取付筒体との間
に振動吸収材を介在させ、これらの間を超音波的に絶縁
するように構成している。
第3図は本発明の第1の実施例を示す一部断面図であり
、第2図と同一の符号は同一または同等部分をあられし
ている。7は、パイプlと受信器取付筒体13との間に
介在された!fRIIb吸枢材(例えば、ゴム製、樹脂
製などの角リング、0リングなど)である。
この実施f1vcよれば、振動吸収材7の存在により、
パイプlから受信器3aへの超音波の伝播が阻止される
ので、受信器3aの出力に含まれるノイズが低減され、
誤カウントや流量測定誤差を減少させることができる。
第4図は本発明のIJ2の実施例を示す一部断面図であ
p、第2図と同一の符号は同一ま九は同等部分をあられ
している。図から明らかなように、この実施例は、受信
器3aと受信器取付筒体13との関に振動吸収材7Aを
介在させ友ものであり、第1の実施例と同様の作用効果
を達成することがで自る3゜ 第5図は本発明の第3の実施例の一部断面図であJ)、
12図、第4図と同一の符号は同一または同等部分をわ
られしている。図から明らかなように、この実施例は、
受信器3&の外周<Vング状の擲を穿設し、0リング7
B、7CVcよって受信器3mを受信器取付筒体13か
ら、H1音波的に絶縁して支持すると共に、その取付用
鍔部8を、同じく0リング7D、7Eを介して受信I!
取付筒体13験よび受信器取付カバー15によって、超
音波的に絶縁した状態で挾持したものである。
第6図は、本発明の第4の実施例の一部断面図であり、
第3図と同一の符号は同一または同等部分をあられして
いる3、図から明らかなように、この実施例は、第1の
実施例と同*Vc、パイプlと受信器取付筒体13との
間に振m吸収材7Fを介在させたものであ!0、!H1
の実施例と゛同様の作用効果を奏することがで哀る1 また、例えに、第3図および第4図を組合せ、振動吸収
材をパイプlと受信器取付筒体13との間、Pよび受信
器取付筒体13と受信m3aとの間の双方に介挿すれは
、よシ一層のノイズ減少効未が達成されること#′i明
らがであろう。
なお、以上では、送信器2aの側については述べなかっ
たが、送信器2&の取付を、前述と同様にすれば、送信
器2aがらパイプ11受信器取付筒体13などを介して
受信器3aVC伝播される超音波をさらVc低減するこ
とができることは明らかである。。
第7図はその一例を示す本発明の第5の実施例であり、
7H〜7Lliそれぞれ振動吸収材である。
さらに、2対の超音波送受信器を並設する場合にも本発
明が適用可能でわることは画然である。
【図面の簡単な説明】
′IJ1図はシングアラウンド法による超音波流量針の
概略ブロック図、第2図は従来の内燃エンジン吸入空気
用超音波流量針の概略栴成図、第3図〜軍7図はそれぞ
れ本発明の第1−$5の実施例の一部断面図である。 l・・・パイプ、21・・・送偵量、31・・・受信器
、7゜7A〜7F・・・振動吸収材、13・・・受信器
取付筒体、15・・・受信器取付カバー、17・・・送
傭器取付筒体、18・・・送信器取付カバー、20・・
・振動V&収用ライニング 代理人弁理士 平 木 道 人 外1名オLnu 特開昭58−174813 (5) 1吟3Aグ 1 ・4)11,5.、7,3

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)内部を被測定流体が通過するパイプと、前記パイ
    プの側壁に取り付けられ、前記パイプの中心軸線と交さ
    する方向において超音波を送受信する手段とよりなる内
    燃エンジン吸入空気用超音波流量計vc2いて、超音波
    受信手段と前記パイプとの間に振動吸収材が挿入された
    ことを’M徴とする内燃エンジン吸入空気用超音波流量
    針。
  2. (2)超音波受信手段が受(1器取付筒体を介してパイ
    プに固着され、受信器取付筒体とパイプとの間に振動吸
    収材が介挿されたことを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の内燃エンジン吸入空気用超音波流量針。
  3. (3)超音波受信手段が受信器取付筒体を介してパイプ
    r固着され、受信器取付筒体と受傷器との間に振動吸収
    材が介挿されたことを特徴とする特許許請求の範囲第1
    項または第2項記載の内燃エンジン吸入空気用超音波流
    量計。
  4. (4)内部を被測定流体が通過するパイプと、前記パイ
    プの側壁に取り付けられ、前記パイプの中心軸線と交さ
    する方向vcおいて超音波を受送信する手段とよりなる
    内燃エンジン吸入空気用超音波流量針において、超音波
    受信手段とlitI起パイプとの間および超音波送信手
    段と前記パイプとの間κ、それぞれ振動VA収材が挿入
    されたことを特徴とする内燃エンジン吸入空気用超音波
    流量針。
JP57056515A 1982-04-07 1982-04-07 内燃エンジン吸入空気用超音波流量計 Pending JPS58174813A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60170732U (ja) * 1984-04-21 1985-11-12 株式会社カイジョー 気体流量測定装置
US4742717A (en) * 1986-09-16 1988-05-10 Kaijo Denki Co., Ltd. Gas flow rate measuring device
JP2007263796A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Smc Corp 流量測定装置

Cited By (5)

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