KR102212744B1 - 초음파 유량계의 측정 관로부의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

[과제] 금형을 이용한 블로우 성형에 의해, 복잡한 형상의 측정 관로부이더라도 일체로 제조한다.
[해결 수단] 측정 관로부(10)의 외형을 형성하는 한 쌍의 금형 내에 연화용융한 통모양의 패리슨을 배치하고, 패리슨 내에 기체를 유입해서 패리슨을 팽창시켜 블로우 성형을 행한다. 금형의 내부틀에 의해서, 관체(11), 유체 입구부(12), 유체 출구부(13)의 외형이 형성되고, 관체(11)의 중심선에 대해, 관체(11)의 기울기 방향에 위치하는 양측의 2개소에는, 외측으로 밀폐형상으로 팽출된 초음파 입출력부(14a, 14b)가 형성되고, 초음파 입출력부(14a, 14b)의 일부는 초음파 송수신부를 장착하기 위한 벽면(15a, 15b)으로 되어 있다. 패리슨의 고화 후에, 유체 입구부(12)의 단부, 유체 출구부(13)의 단부를 점선의 위치에서 절단하는 것에 의해, 측정 관로부(10)가 얻어진다.

Description

초음파 유량계의 측정 관로부의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING MEASUREMENT PIPELINE PORTION OF ULTRASONIC FLOW METER}

본 발명은, 유체 중에 초음파 빔을 전파해서 유속을 검출하기 위한 초음파 유량계의 측정 관로부의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적인 초음파 유량계에 있어서는, 측정 관로부 내에 흐르는 측정 유체에 대해서, 유속 방향, 유속 반대 방향으로 교대로 초음파 빔을 전파해서, 그 전파 시간을 검출하고, 시간차법(時間差法)에 의해 유체의 유속 다시 말해 유량을 측정한다.

이 경우에, 유체에 대한 초음파 빔의 전파에는, Z법, V법, I법 등의 한 쌍의 초음파 송수신부의 배치의 차이에 따른 전파 방법이 있다.

예를 들어, 특허문헌 1에는, 관체에 대해 기울기 방향으로 초음파 빔을 송수신하는 장치가 개시되어 있다. 이 특허문헌 1에서는 도 24에 나타내는 바와 같이, 화살표로 나타내는 방향으로 측정 유체가 흐르는 관체(1)에 대해, 기울기 대향 방향으로 한 쌍의 초음파 송수신부(2a, 2b)가 배치되어 있다.

일본 공개특허공보 특개평7－311063호 일본 공개특허공보 특개소60－115810호

이 특허문헌 1에 있어서는, 직관부(直管部)로 이루어지는 관체(1)로부터 바깥쪽을 향해 지관(支管)(3)을 설치하고, 이 지관(3) 내에 초음파 송수신부(2a, 2b)를 장착할 필요가 있고, 액체 누설 대책을 실시하지 않으면 안 되는 등의 불편한 점이 있다.

또한, 특허문헌 2는, 예를 들어 도 25에 나타내는 바와 같이, 직관부(4)의 양측에 초음파 송수신부(2a, 2b)를 대향적으로 부착하여, 직관부(4)에 대해 유입관(5), 유출관(6)을 직교시켜 모두 동일방향을 향해 부착하는 형식으로 되어 있다.

어느 경우에 있어서도, 이와 같은 측정 관로부는 합성수지에 의해, 금형을 이용한 사출 성형에 의해 일체적으로 제조할 수 있으면 저렴하여 바람직하다. 그러나 측정 관로부는 구조가 복잡하기 때문에, 사출 성형에 의해 일체로 제조하는 것은 상당히 곤란하다.

따라서 도 24, 도 25에 나타내는 바와 같은 측정 관로부를 제조하는 경우에는, 몇 개인가의 부재로 분할해서 사출 성형을 하게 되며, 이들 부재를 용착 등에 의해 접합하는 것이 통상이다.

그러나 용착에 의해 접합하면, 용착부의 내측에 버어(burr) 등이 발생해서 관로 저항으로 되고, 유체의 유속 분포를 흐트러뜨려, 측정 정밀도에 영향을 주게 된다.

또한, 사출 성형에 의한 경우에는, 관체의 내면은 금형에 접해서 성형하기 때문에, 관체 내로 금형으로부터 마모된 미세한 금속 가루나, 녹아나온 금속 이온이 잔류하는 경우가 있고, 이들 금속 가루나 금속 이온이 유체 중에 혼입하여, 유체 성분에 악영향을 미친다고 하는 문제도 있다.

본 발명의 목적은, 상술한 과제를 해결하여, 측정 관로부를 블로우 성형에 의해 형성함으로써, 복잡한 형상이더라도 일체로 제조할 수 있고, 나아가서는 유체 성분에 악영향을 주지 않는 초음파 유량계의 측정 관로부의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명에 관한 초음파 유량계의 측정 관로부의 제조 방법은, 측정 관로부는, 직관모양의 관체와, 그 관체의 편측 단부에 배치된 유체 입구부와, 상기 관체의 타측 단부에 배치된 유체 출구부와, 상기 관체 내에 초음파 빔을 송수신하는 초음파 송수신부를 장착하기 위한 한 쌍의 초음파 입출력부를 갖고, 복수개로 분할 가능하고 상기 측정 관로부의 외면을 형성하는 내부틀을 갖는 금형을 이용해서, 상기 측정 관로부를 블로우 성형에 의해 제조하는 방법으로서, 상기 금형을 열고, 열가소성 합성수지재를 연화용융(軟融)한 통모양의 패리슨(parison)을 상기 금형 내에 수납하는 공정과, 상기 금형을 닫고, 상기 패리슨 내에 기체를 주입해서 상기 패리슨을 팽창시키고, 상기 패리슨의 외면을 상기 금형의 내부틀에 밀착시키는 것에 의해서 상기 측정 관로부를 성형하는 공정과, 상기 패리슨의 냉각 후에, 상기 금형을 열고 고화한 상기 측정 관로부를 꺼내는 공정과, 상기 측정 관로부의 상기 유체 입구부 및 상기 유체 출구부의 단부를 절단하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 초음파 유량계의 측정 관로부의 제조 방법에 의하면, 블로우 성형에 의하기 때문에, 복잡한 구조의 측정 관로부더라도 일체로 성형할 수 있고, 또한 내면에 있어서 관로 저항이 발생하는 경우도 없어, 양호한 유속 분포가 얻어진다.

또한, 측정 관로부는 패리슨을 기체에 의해 팽창시켜 블로우 성형을 행하기 때문에, 금형이 관체의 내면에 접하는 경우가 없으므로, 금형으로부터의 미세한 금속 가루나 금속 이온이 관체 내에 부착하는 경우가 없고, 측정하는 유체 성분에 악영향을 주는 경우도 없다.

도 1은 실시예 1의 측정 관로부의 사시도이다.
도 2는 측정 관로부의 단면도이다.
도 3은 블로우 성형의 설명도이다.
도 4는 블로우 성형에 의해 제조한 측정 관로부의 단면도이다.
도 5는 블로우 성형에 의한 예각 부분의 설명도이다.
도 6은 실시예 2의 측정 관로부의 사시도이다.
도 7은 측정 관로부의 단면도이다.
도 8은 실시예 2의 변형예의 단면도이다.
도 9는 실시예 3의 측정 관로부의 사시도이다.
도 10은 측정 관로부의 단면도이다.
도 11은 실시예 4의 측정 관로부의 사시도이다.
도 12는 측정 관로부의 단면도이다.
도 13은 블로우 성형의 설명도이다.
도 14는 블로우 성형에 의해 제조한 측정 관로부의 단면도이다.
도 15는 초음파 송수신부를 장착한 상태의 측정 관로부의 단면도이다.
도 16은 실시예 5의 측정 관로부의 사시도이다.
도 17은 측정 관로부의 단면도이다.
도 18은 초음파 송수신부를 장착한 상태의 측정 관로부의 단면도이다.
도 19는 실시예 6의 측정 관로부의 사시도이다.
도 20은 측정 관로부의 단면도이다.
도 21은 블로우 성형의 설명도이다.
도 22는 블로우 성형에 의해 제조한 측정 관로부의 단면도이다.
도 23은 초음파 송수신부를 장착한 상태의 측정 관로부의 단면도이다.
도 24는 종래예의 측정 관로부의 단면도이다.
도 25는 다른 종래예의 측정 관로부의 단면도이다.

[실시예 1]

도 1은 실시예 1의 측정 관로부(10)의 사시도, 도 2는 단면도이다.

이 측정 관로부(10)는 블로우 성형에 의해 제조되고, 직관모양의 관체(11)의 양 단부는 유체 입구부(12)와 유체 출구부(13)로 되어 있다. 관체(11)의 길이방향 중심선에 대해 기울기 방향에 위치하는 양측의 2개소에는, 관체(11)의 외측으로 팽출된 밀폐형상의 초음파 입출력부(14a, 14b)가 형성되어 있다. 이 초음파 입출력부(14a, 14b)의 외형은, 관체(11) 중에 원기둥체가 기울기 방향을 향해 매립되어 있는 바와 같은 형상으로 되어 있다.

초음파 입출력부(14a, 14b)에는, 원기둥체의 양 단면에 상당하고, 정면으로 마주하는 평면모양의 벽면(15a, 15b)이 설치되어 있다. 이들 벽면(15a, 15b)에는 도 2에 나타내는 바와 같이, 각각 피에조 소자로 이루어지는 압전 소자를 내장한 초음파 송수신부(Sa, Sb)가 장착 가능하게 되어 있다. 초음파 송수신부(Sa, Sb)로부터 교대로 송신되는 초음파 빔은, 벽면(15a, 15b) 사이를 연결하는 기울기 방향의 전파로(W)를 경유하여, 정면으로 마주하는 상대측의 초음파 송수신부(Sa, Sb)에서 수신된다.

이 측정 관로부(10)는, 중공의 플라스틱 제품을 제조하는 데 호적한 블로우 성형법에 의해 제조되고 있다. 즉, 도 3에 나타내는 바와 같이, 복수개로 분할되고, 예를 들어 2개로 분할된 금형(Ma, Mb)의 내부틀(I) 내에, 연화용융한 통모양의 열가소성 합성수지재인 소위 패리슨(P)을 수납한다. 그리고 패리슨(P)의 양 선단을 금형(Ma, Mb)으로 협착하여 캡모양(袋狀)으로 밀봉함과 동시에, 금형(Ma, Mb)을 닫는다.

그 다음에, 유체 입구부(12), 유체 출구부(13)의 적어도 한쪽에 장착한 공기관(A)을 거쳐, 패리슨(P) 내로 화살표 방향으로부터 공기 등의 기체를 불어넣고, 패리슨(P)을 팽창시켜, 그 외면을 금형(Ma, Mb)의 내부틀(I)에 밀착시킨다. 이와 같이 하여, 내부틀(I)에 의해 성형된, 예를 들어 두께 2㎜ 정도의 측정 관로부(10)의 블로우 성형이 이루어진다.

측정 관로부(10)는 고화한 후에, 금형(Ma, Mb)을 열고 꺼내어, 도 4에 나타내는 바와 같이 관체(11)의 양단의 유체 입구부(12), 유체 출구부(13)의 단부를 점선 부분에서 절단하면, 관체(11)의 양단은 동일 직경으로 연속하는 유체 입구부(12), 유체 출구부(13)로 되어, 도 1에 나타내는 측정 관로부(10)가 얻어진다.

또한, 초음파 입출력부(14a, 14b)의 원기둥형의 외측으로 돌출하는 윤곽선인 예각 부분은, 뾰족부로 되지 않도록, 모따기된 둥그스름함을 띤 매끄러운 능선부(16a, 16b)로 되어 있다.

블로우 성형 시에, 초음파 입출력부(14a, 14b)를 형성하는 금형(Ma, Mb)의 내부틀(I)에 예각에 가까운 모서리 부분이 있으면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 패리슨(P)이 상기 내부틀(I)의 내벽 부분으로 충분히 널리 퍼지지 않아, 예각 부분인 모서리 부분(17)이 얇은 두께(薄肉) 구조로 되어 버린다.

이대로의 상태인 측정 관로부(10)를 사용하면, 이 얇은 두께 구조를 갖는 모서리 부분(17)에 있어서의 내압 성능은 저하되어 있으므로, 경우에 따라서는 모서리 부분(17)이 유체의 내압에 의해 깨져, 사용 불능으로 될 우려가 있다.

따라서 초음파 입출력부(14a, 14b)의 예각 부분이 매끄러운 능선부(16a, 16b)로 되도록, 금형(Ma, Mb)의 내부틀(I)을 가공한 다음에 블로우 성형을 행한다. 이에 의해, 예각 부분이 없어지므로, 패리슨(P)이 금형(Ma, Mb)의 내부틀(I)의 내면으로 균등하게 널리 퍼져, 얇은 두께 구조 부분이 발생하는 경우가 없다.

측정 시에는, 유체 입구부(12), 유체 출구부(13)에 유체 관로를 접속하고, 측정해야 할 유체를 측정 관로부(10)에 있어서 초음파 빔에 의해 측정을 행한다. 다시 말해, 유체 입구부(12)로부터 관체(11) 내로 유입해서, 관체(11) 내에서 측정을 실시하고 유체 출구부(13)로부터 유체를 유출시킨다.

또한, 실시예 1에 있어서는, 초음파 입출력부(14a, 14b)를 관체(11)의 외측을 향해 형성하고 있다. 그러나 초음파 입출력부(14a, 14b)의 적어도 한쪽을 관체(11)의 내측을 향해 형성해도 좋다.

[실시예 2]

도 6은 실시예 2의 측정 관로부(20)의 사시도이고, 도 7은 단면도이다.

초음파 유량계의 측정 정밀도나 사용 시의 편리함을 고려하면, 측정 관로부(20)의 관체(21)는 유체 입구부(22), 유체 출구부(23)를 포함해서 긴 직관모양으로 하고, 전파로(W)의 길이를 크게 하는 것이 바람직하다.

실시예 1과 마찬가지의 블로우 성형에 의한 측정 관로부(20)는, 이 목적을 위해, 관체(21)는 충분히 길어지고, 일단은 유체 입구부(22)이고, 타단은 유체 출구부(23)로 되어 있다. 관체(21) 내에서 초음파 빔은 관체(21)의 중심선에 대해, 평행에 가까운 기울기 방향의 전파로(W)를 경유하여 전파하도록 되어 있다.

전파로(W)의 양단은, 실시예 1과 마찬가지로, 관체(21)의 일부가 외측으로 각각 팽출된 초음파 입출력부(24a, 24b)로 되어 있다. 초음파 입출력부(24a, 24b)의 일부는, 도 7에 나타내는 바와 같이 한 쌍의 초음파 송수신부(Sa, Sb)가 장착 가능한 평면형상의 벽면(25a, 25b)으로 되고, 벽면(25a, 25b)끼리는 전파로(W)를 거쳐 정면으로 마주하도록 배치되어 있다. 그리고 초음파 입출력부(24a, 24b)의 외측으로 돌출하는 예각 부분은, 실시예 1과 마찬가지로, 둥그스름함을 띤 매끄러운 능선부(26a, 26b)로 되어 있다.

또한, 초음파 입출력부(24a, 24b)는 둥그스름함을 띤 매끄러운 능선부(26a, 26b) 대신에, 예각 부분을 형성하지 않는 형상, 예를 들어 도 8에 나타내는 변형 예와 같이, 초음파 입출력부(24a, 24b)의 외측에 관체(21)의 표면과 대략 평행하게 되는 평탄부(27a, 27b)를 설치하도록 해도 좋다.

이 변형예에 있어서는, 평탄부(27a, 27b)를 설치하는 것에 의해, 모서리 부분이 대부분 없어지므로, 패리슨(P)에 의한 얇은 두께 구조 부분의 형성이 방지된다. 또한, 실시예 1 및 후술하는 실시예 3에 있어서도, 마찬가지로 평탄부를 설치해도 좋다.

[실시예 3]

도 9는 실시예 3의 측정 관로부(30)의 사시도이고, 도 10은 단면도이다.

이 실시예 3의 측정 관로부(30)도, 상기한 실시예와 마찬가지로 블로우 성형에 의해 제조되고 있다. 직관모양의 관체(31)의 양 단부는 유체 입구부(32)와 유체 출구부(33)로 되어 있다. 관체(31)의 편측의 중심선과 평행하며 간격을 두고 배치된 2개소에는, 관체(31)의 외측으로 팽출된 초음파 입출력부(34a, 34b)가 형성되어 있다.

초음파 입출력부(34a, 34b)에는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 초음파 송수신부(Sa, Sb)가 장착되는 벽면(35a, 35b)이 설치되어 있고, 초음파 입출력부(34a, 34b)의 외측으로 돌출하는 모서리 부분은, 실시예 1과 마찬가지로 매끄러운 능선부(36a, 36b)로 되어 있다. 또한, 벽면(35a, 35b)은 관체(31)의 내벽면의 1개소인 반사부(37)와 마주보고 있다.

벽면(35a, 35b)에 장착된 초음파 송수신부(Sa, Sb)로부터 교대로 발신되는 초음파 빔은, 도 10에 나타내는 바와 같이, 관체(31) 내의 반사부(37)에서 반사되고, 상대측의 초음파 송수신부(Sa, Sb)에서 V자 모양의 전파로(W)를 경유하여 수신된다.

이 실시예 3은 관체(31)가 짧은 경우라도, 초음파 빔을 관체(31) 내에서 반사시키는 것에 의해, 전파로(W)의 길이를 크게 할 수 있다.

[실시예 4]

도 11은 실시예 4의 측정 관로부(40)의 사시도이고, 도 12는 단면도이다.

블로우 성형에 의한 측정 관로부(40)에서는, 관체(41)의 양 단부는 유체 입구부(42)와 유체 출구부(43)로 되어 있다. 관체(41)의 길이방향을 따르는 중심선에 대해, 관체(41)의 기울기 방향에 위치하는 양측의 2개소에는, 관체(41)의 외측으로 돌출된 초음파 입출력부(44a, 44b)가 형성되어 있다. 이 초음파 입출력부(44a, 44b)의 외형은, 관체(41)에 원통체가 기울기 방향을 향해 매립되어 있는 바와 같은 형상으로 되고, 초음파 입출력부(44a, 44b)의 선단의 원통 단부(45a, 45b)의 외측에는 나사홈(46a, 46b)이 형성되어 있다.

도 13에 나타내는 바와 같이, 복수개로 분할되고, 예를 들어 2개로 분할된 대칭형의 금형(Mc, Md)(Md는 도시하지 않음)의 공간모양의 내부틀(I) 내에, 연화용융한 통모양의 패리슨(P)을 수납하고, 패리슨(P)의 양 선단을 금형(Mc, Md)으로 협착해서 캡모양으로 밀봉함과 동시에, 금형(Mc, Md)을 닫는다.

그 다음에, 상기 실시예 1과 마찬가지로 유체 입구부(42), 유체 출구부(43)의 어느 한쪽 또는 쌍방으로부터, 패리슨(P) 내로 공기 등의 기체를 불어넣고, 패리슨(P)을 팽창시켜, 그 외면을 금형(Mc, Md)의 내부틀(I)에 밀착시킨다.

이에 의해, 측정 관로부(40)의 블로우 성형이 이루어지고, 관체(41), 초음파 입출력부(44a, 44b)의 원통 단부(45a, 45b), 나사 홈(46a, 46b)이 일체로 성형된다.

그리고 성형된 측정 관로부(40)는 고화한 후에, 금형(Mc, Md)을 열고 꺼내면, 도 14에 나타내는 바와 같은 측정 관로부(40)가 얻어진다. 또한, 유체 입구부(42), 유체 출구부(43)의 단부 및 원통 단부(45a, 45b)의 점선으로 나타내는 위치의 합계 4개소에서 절단하면, 도 11, 도 12에 나타내는 측정 관로부(40)가 얻어진다.

초음파 송수신부(Sa, Sb)는 도 15에 나타내는 바와 같이, 초음파 입출력부(44a, 44b)의 원통 단부(45a, 45b) 내에 삽입해서 장착된다. 원통 단부(45a, 45b)의 외측의 나사 홈(46a, 46b)에, 캡너트(Sc) 내에 장착된 초음파 송수신부(Sa, Sb)가, 캡너트(Sc)의 비틀어넣음에 의해 O링 등을 이용해서 밀폐하여 고정된다.

즉, 초음파 송수신부(Sa, Sb)는 원통체의 내경이 앞벽, 뒷벽에 의해 폐색되어 수납되어 있고, 앞벽의 내부 이면측에 압전 소자가 점착되어 있다. 또한, 초음파 송수신부(Sa, Sb)의 초음파 입출력부(44a, 44b)에의 장착은, 캡너트(Sc)에 의한 비틀어넣음 이외의 다른 수단에 의해서도 지장은 없다.

초음파 송수신부(Sa, Sb)로부터 교대로 송신되는 초음파 빔은, 관체(41) 내의 초음파 입출력부(44a, 44b) 사이를 연결하는 기울기 방향의 전파로(W)를 경유하여, 정면으로 마주하는 상대측의 초음파 송수신부(Sa, Sb)에서 수신된다.

[실시예 5]

도 16은 실시예 5의 측정 관로부(50)의 사시도이고, 도 17은 단면도이다.

블로우 성형에 의한 측정 관로부(50)에서는, 직관모양의 관체(51)의 양 단부는, 유체 입구부(52)와 유체 출구부(53)로 되어 있다. 관체(51)의 외측의 길이방향을 따라 간격을 둔 2개소에는, 원통모양의 초음파 입출력부(54a, 54b)가, 기울기 대칭 방향을 향해 형성되어 있다. 초음파 입출력부(54a, 54b)에는, 원통 단부(55a, 55b), 나사부(56a, 56b)가 설치되어 있다.

이 측정 관로부(50)는 실시예 4의 도 14와 마찬가지로, 유체 입구부(52), 유체 출구부(53)의 단부를 절단함과 동시에, 초음파 입출력부(54a, 54b)의 원통 단부(55a, 55b)를 절단하는 것에 의해 얻어진다.

도 18에 나타내는 바와 같이, 초음파 입출력부(54a, 54b)의 원통 단부(55a, 55b)에는, 실시예 4와 마찬가지로, 초음파 송수신부(Sa, Sb)가 캡너트(Sc)에 의해 장착 가능하게 되어 있다. 장착된 초음파 송수신부(Sa, Sb)는 관체(51) 내의 반사부(57)와 마주보고 있다.

초음파 송수신부(Sa, Sb)로부터 교대로 송신되는 초음파 빔은, 관체(51) 내의 반사부(57)에서 반사되고, V자 모양의 전파로(W)를 경유해서, 상대측의 초음파 송수신부(Sa, Sb)에서 수신된다.

[실시예 6]

도 19는 실시예 6의 측정 관로부(60)의 사시도이고, 도 20은 단면도이다.

블로우 성형에 의한 측정 관로부(60)에서는, 직관모양의 관체(61)의 양 관단(管端) 근방에, 관모양의 유체 입구부(62)와 유체 출구부(63)가, 관체(61)에 대해서 각각 직교해서 동일방향을 향해 접속되어 있다. 관체(61)의 길이방향의 양 관단은 초음파 입출력부(64a, 64b)로 되고, 그 일부에는 초음파 송수신부를 장착하기 위한 벽면(65a, 65b)이 형성되고, 벽면(65a, 65b)끼리는 대향해서 정면으로 마주하고 있다. 또한, 벽면(65a, 65b)의 외면에는, 초음파 송수신부의 안내로 되는 원고리모양의 가이드부(66a, 66b)가 형성되어 있다.

도 21에 나타내는 바와 같이, 복수개로 분할되고, 예를 들어 2개로 분할된 대칭형의 금형(Me, Mf)(Mf는 도시하지 않음)의, 관모양의 유체 입구부(62)를 성형하는 내부틀(Ia), 관체(61)를 성형하는 내부틀(Ib), 관모양의 유체 출구부(63)를 성형하는 내부틀(Ic)을 따라, 연화용융한 통모양의 패리슨(P)을 수납한다. 패리슨(P)의 양 선단을 금형(Me, Mf)으로 협착해서 캡모양으로 밀봉함과 동시에, 금형(Me, Mf)을 닫는다.

그 다음에, 유체 입구부(62) 또는 유체 출구부(63)의 어느 한쪽 또는 쌍방으로부터 패리슨(P) 내로 공기관(A)을 거쳐 공기 등의 기체를 불어넣고, 패리슨(P)을 팽창시켜, 그 외면을 금형(Me, Mf)의 내부틀(Ia, Ib, Ic)에 밀착시킨다. 이와 같이 해서, 측정 관로부(60)의 블로우 성형이 이루어진다.

그리고 내부틀(Ia, Ib, Ic)에 의해 성형된 측정 관로부(60)가 고화한 후에, 금형(Me, Mf)을 열고 꺼내면, 도 22에 나타내는 바와 같은 측정 관로부(60)가 얻어진다. 또한, 각각 폐색된 유체 입구부(62), 유체 출구부(63)의 단부를 점선으로 나타내는 위치에 있어서 절단한다. 이에 의해, 도 19, 도 20에 나타내는 측정 관로부(60)가 얻어진다.

측정해야 할 유체는 도 23의 화살표로 나타내는 바와 같이, 유체 입구부(62)로부터 직각 방향의 관체(61)에 유입해서 초음파 빔에 의한 측정이 이루어지고, 또한 직각 방향의 유체 출구부(63)로부터 유출한다. 관체(61)의 양측에 위치하는 초음파 입출력부(64a, 64b)의 벽면(65a, 65b)에는, 초음파 송수신부(Sa, Sb)를 그리스를 거쳐 장착한다. 이 때, 초음파 송수신부(Sa, Sb)는 가이드부(66a, 66b)로 안내되어, 정확한 위치에 장착할 수 있다. 그리고 초음파 송수신부(Sa, Sb) 사이의 전파로(W)를 거쳐 초음파 빔을 교대로 송수신한다.

상술한 실시예 1∼6에 있어서는, 측정 시에는, 유체 입구부, 유체 출구부에 각각 유체 관로를 접속해서, 측정 관로부 내로 측정해야 할 유체를 흘려보내고, 초음파 송수신부(Sa, Sb) 사이에서 교대로 초음파 빔을 전파로(W)를 경유하여 송수신하고, 관체 내를 흐르는 유체의 속도를 구하고, 관체의 단면적을 곱해서 유량을 산출한다. 또한, 유체의 속도는 초음파 빔에 의한 도달 시간차를 토대로 구하지만, 이 유량 측정 원리는 주지이므로, 그 설명은 생략한다.

측정 관로부는 블로우 성형에 의해 제조되므로, 복잡한 형상이더라도 일체로 성형할 수 있고, 또한 부재끼리의 접합을 필요로 하는 경우 없이 제조할 수 있으므로, 측정 관로부의 내면에 관로 저항으로 되는 버어가 발생하는 경우도 없어, 양호한 유속 분포가 얻어진다.

블로우 성형에 의해 제조하는 측정 관로부는, 사출 성형에 의한 경우와는 달리, 내면 형상이나 두께를 엄밀하게 규제하고 있지 않으므로, 예를 들어 관체의 내경이나 초음파 입출력부의 벽면의 두께 등에 편차가 발생하고, 개개의 측정 관로부의 특성이 달라, 측정 오차가 발생하는 것으로 생각된다. 그러나 측정 관로부는 개개에 실제유량을 흘려보내어 교정을 행하고, 얻어진 보정 데이터를 첨부하는 것에 의해, 측정 정밀도는 확보된다.

또한, 높은 정밀도를 필요로 하지 않는 대략적인 유량 측정인 경우에는, 교정은 행하지 않고, 그대로 사용할 수도 있다.

10, 20, 30, 40, 50, 60: 측정 관로부
11, 21, 31, 41, 51, 61: 관체
12, 22, 32, 42, 52, 62: 유체 입구부
13, 23, 33, 43, 53, 63: 유체 출구부
14, 24, 34, 44, 54, 64: 초음파 입출력부
15, 25, 35, 65: 벽면
16, 26, 36: 능선부
27:　평탄부
37, 57: 반사부
45, 55: 원통 단부
46: 나사 홈
66: 가이드부
Sa, Sb: 초음파 송수신부
Sc: 캡너트
W: 전파로
Ma, Mb, Mc, Md, Me, Mf: 금형
P: 패리슨

Claims (9)

1. 측정 관로부는, 직관모양의 관체와, 그 관체의 편측 단부에 배치된 유체 입구부와, 상기 관체의 타측 단부에 배치된 유체 출구부와, 상기 관체 내에 초음파 빔을 송수신하는 초음파 송수신부를 장착하기 위한 한 쌍의 초음파 입출력부를 갖고, 복수개로 분할 가능하고 상기 측정 관로부의 외면을 형성하는 내부틀을 갖는 금형을 이용해서, 상기 측정 관로부를 블로우 성형에 의해 제조하는 방법으로서,
   상기 금형을 열고, 열가소성 합성수지재를 연화용융한 통모양의 패리슨을 상기 금형 내에 수납하는 공정과,
   상기 금형을 닫고, 상기 패리슨 내에 기체를 주입해서 상기 패리슨을 팽창시키고, 상기 패리슨의 외면을 상기 금형의 내부틀에 밀착시키는 것에 의해서 상기 측정 관로부를 성형하는 공정과,
   상기 패리슨의 냉각 후에, 상기 금형을 열고 고화한 상기 측정 관로부를 꺼내는 공정과,
   상기 측정 관로부의 상기 유체 입구부 및 상기 유체 출구부의 단부를 절단하는 공정을 구비하고,
   상기 한 쌍의 초음파 입출력부는, 상기 관체의 중심선에 대해 기울기 방향에 위치하는 관체 측면의 2개소에, 또는 상기 관체의 중심선과 평행하고 관체 측면에 간격을 두고 배치된 2개소에, 밀폐형상으로 팽출해서 형성되고, 상기 초음파 입출력부의 일부에 상기 초음파 송수신부를 장착하기 위한 벽면을 갖고,
   상기 초음파 입출력부의 외측으로 돌출하는 부분은, 둥그스름함을 띤 매끄러운 능선부, 또는 상기 관체의 표면과 거의 평행한 평탄부로 되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 초음파 유량계의 측정 관로부의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 유체 입구부 및 상기 유체 출구부의 각각은, 상기 관체의 단부로 한 것을 특징으로 하는 초음파 유량계의 측정 관로부의 제조 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 패리슨 내로의 기체의 주입은, 상기 유체 입구부 및 상기 유체 출구부의 적어도 한쪽으로부터 행하는 것을 특징으로 하는 초음파 유량계의 측정 관로부의 제조 방법.
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