TWI575225B - 超音波流量計 - Google Patents

Description

超音波流量計

本發明係關於一種超音波流量計，其具有連接於管之途中之筒形主體，在橫切筒形主體內之計測流路的方向上對向之一對超音波感測器之間收發超音波而計測流量。

作為習知之流量計測方法，已知有對流體的溫度和壓力進行計測，並將由超音波流量計計測出之實測流量換算成基準溫度、基準壓力(例如，標準狀態的0度、1大氣壓)下的流量之方法(例如，專利文獻1)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開平10-90028號公報(段落[0003])

然而，在上述之流量計測方法中，需要在超音波流量計之外，另外將溫度感測器、壓力感測器、進行流量換算之電路基板及顯示其換 算結果的顯示部安裝於管上，從而耗費時間。為此，考慮將溫度感測器、壓力感測器等與超音波流量計一體地設置，但是若單純地將管中安裝溫度感測器、壓力感測器等之部分與筒形主體設置為一體，則會有筒形主體在軸向上增長的問題。

本發明鑒於上述情況而提出，其目的在於提供能夠減小筒形主體之軸向之增長的超音波流量計。

為了達成上述目的而提出之第1發明之超音波流量計，其具備有：筒形主體，其連接於流體所流動之管的途中；一對超音波感測器，其等於斜向橫切筒形主體內之計測流路之方向上，呈對向地加以配置，並且以相互收發超音波之方式計測流體的流量；溫度感測器，其計測流體之溫度；壓力感測器，其計測流體之壓力；電路基板，其根據溫度感測器及壓力感測器的計測結果，將由一對超音波感測器所計測出之實測流量，換算成在預先所規定的基準溫度、基準壓力下的流量；顯示部，其顯示換算後之流量；及作為內部電源的電池，所述超音波流量計的特徵在於，在筒形主體的外周壁中，於被配置在筒形主體的軸向上的一對超音波感測器之分離最遠的端部彼此之間的部分，設置有一對貫通孔，將溫度感測器及壓力感測器，從筒形主體的外側插入組裝至一對貫通孔中，相對於溫度感測器及壓力感測器而在筒形主體之徑向的外側，依次重疊配置有電池、電路基板及顯示部。

第2發明係具有下列特徵：在第1發明之超音波流量計中，具備 有：立起包圍壁，其從筒形主體的外周壁立起而包圍溫度感測器及壓力感測器；及顯示殼體，其成為一端有底的容器狀，在該容器的底部具有顯示部且將電池和電路基板加以收容，在使顯示殼體的開口邊緣與立起包圍壁的前端開口邊緣重疊的狀態下，將顯示殼體固定於筒形主體。

第3發明係具有下列特徵：在第2發明之超音波流量計中，具備有複數種外徑互不相同的筒形主體，在其等複數種筒形主體之間，藉由將立起包圍壁的前端開口邊緣形成為相同形狀而能夠安裝共用的顯示殼體。

第4發明係具有下列特徵：在第1發明之超音波流量計中，筒形主體係具有：內套筒，其在內側具有計測流路，且在兩端部具有保持一對超音波感測器的一對感測器保持部；外套筒，其從外側包圍內套筒，且與內套筒之間，形成壓力計測室；及孔口，其將計測流路的流體導入壓力計測室，壓力感測器係固定在外套筒的管壁上，對導入至壓力計測室的流體的壓力進行計測。

第5發明係具有下列特徵：在第2發明之超音波流量計中，筒形主體係具有：內套筒，其在內側具有計測流路，且在兩端部具有保持一對超音波感測器的一對感測器保持部；外套筒，其從外側包圍內套筒，且與內套筒之間，形成壓力計測室；及孔口，其將計測流路的流體導入壓力計測室，壓力感測器係固定在外套筒的管壁上，對導入至壓力計測室的流體的壓力進行計測。

第6發明係具有下列特徵：在第3發明之超音波流量計中，筒形主體係具有：內套筒，其在內側具有計測流路，且在兩端部具有保持一對超音波感測器的一對感測器保持部；外套筒，其從外側包圍內套筒，且與內套筒之間，形成壓力計測室；及孔口，其將計測流路的流體導入壓力計測室，壓力感測器係固定在外套筒的管壁上，對導入至壓力計測室的流體的壓力進行計測。

第7發明係具有下列特徵：在第4發明之超音波流量計中，將外套筒在軸向上分割為主套筒結構體和副套筒結構體，並且在主套筒結構體之副套筒結構體側的端部，設置有內徑以呈階梯狀之方式而變大的大徑部，在於大徑部的內側插通有內套筒的狀態下，將主套筒結構體與副套筒結構體以合體狀態加以保持，由主套筒結構體與副套筒結構體在軸向上夾持內套筒，並將內套筒與大徑部之間的間隙作為上述壓力計測室。

第8發明係具有下列特徵：在第4發明之超音波流量計中，將內套筒分割為具有一對感測器保持部中的一方的感測器保持部的第1套筒結構體、及具有另一方的感測器保持部的第2套筒結構體，將其等第1套筒結構體與第2套筒結構體分別固定於外套筒，藉此將其等第1套筒結構體與第2套筒結構體以合體狀態加以保持，並且在第1套筒結構體與第2套筒結構體的合體面之間設置間隙以作為孔口。

第9發明係具有下列特徵：在第8發明之超音波流量計中，於感 測器保持部，具備有從內套筒的管壁斜向突出並與計測流路連通的分支管，第1套筒結構體及第2套筒結構體的各合體面係由一對縱線部和橫線部構成，上述一對縱線部則在內套筒的寬度方向上夾著上述感測器保持部，且在上述內套筒的軸向上從上述內套筒的上述一方的感測器保持部側的端部而延伸至上述分支管的前端部，上述橫線部則將上述一對縱線部的前端之間連接起來。

第10發明係具有下列特徵：在第4發明之超音波流量計中，溫度感測器係固定在外套筒的管壁上，呈棒狀且插通至於內套筒的管壁上所貫通形成之感測器插通孔，將溫度感測器與感測器插通孔的內側面之間的間隙，作為孔口。

第11發明係具有下列特徵：在第7發明之超音波流量計中，溫度感測器係固定在外套筒的管壁上，呈棒狀且插通至於內套筒的管壁上所貫通形成之感測器插通孔，將溫度感測器與感測器插通孔的內側面之間的間隙，作為孔口。

第12發明係具有下列特徵：在第8發明之超音波流量計中，溫度感測器係固定在外套筒的管壁上，呈棒狀且插通至於內套筒的管壁上所貫通形成之感測器插通孔，將溫度感測器與感測器插通孔的內側面之間的間隙，作為孔口。

第13發明係具有下列特徵：在第9發明之超音波流量計中，溫度感測器係固定在外套筒的管壁上，呈棒狀且插通至於內套筒的管壁上 所貫通形成之感測器插通孔，將溫度感測器與感測器插通孔的內側面之間的間隙作為孔口。

第14發明係具有下列特徵：在第1至13發明中任一項之超音波流量計中，一對超音波感測器係在較溫度感測器的更上游側收發超音波。

[第1發明]

根據第1發明，在筒形主體的軸向上的一對超音波感測器之離得最遠的端部彼此之間所夾著的部分配置溫度感測器及壓力感測器，在相對於該等溫度感測器及壓力感測器的筒形主體的徑向的外側重疊配置電池、電路基板及顯示部，所以能夠將溫度感測器、壓力感測器、電池、電路基板及顯示部與超音波流量計設置成一體，同時還能夠減小筒形主體的軸向的增長。

[第2發明]

根據第2發明，藉由在包圍溫度感測器及壓力感測器的立起包圍壁上固定顯示殼體，能夠在相對於溫度感測器及壓力感測器而在筒形主體的徑向外側容易地配置電池、電路基板及顯示部。

[第3發明]

根據第3發明，由於能夠在外徑不同的複數種筒形主體上安裝共用的顯示殼體，所以僅藉由變更筒形主體，就能夠在大小不同的管上 安裝超音波流量計。

[第4至6發明]

在第4至6發明中，筒形主體具備在其內側具有計測流路的內套筒和從外側包圍內套筒的外套筒，計測流路內的流體壓力經由孔口導入至在內套筒與外套筒之間形成的壓力計測室。並且，壓力感測器對導入壓力計測室的流體壓力進行計測，所以能夠在抑制或消除動壓力的影響的情況下對流體的壓力進行計測。

[第7發明]

根據第7發明，能夠在主套筒結構體的擴徑部插通內套筒的狀態下將主套筒結構體和副套筒結構體保持為合體狀態，而在外套筒的內側固定內套筒。另外，能夠將擴徑部與內套筒之間的間隙作為壓力計側室而加以利用。

[第8發明]

根據第8發明，內套筒被分割為第1套筒結構體和第2套筒結構體，從而能夠利用該等第1套筒結構體和第2套筒結構體的合體面之間的間隙將計測流路內的流體導入至壓力計測室。另外，能夠藉由合體面之間的間隙抑制或消除在內套筒的管壁中傳播的框體雜訊。

[第9發明]

根據第9發明，能夠抑制第1套筒結構體和上述第2套筒結構體的合體面之間的間隙給予計測流路內的流體的流動之影響，從而能夠 穩定地進行計測。

[第10至13發明]

根據第10至13發明，能夠利用將溫度感測器導入至計測管內之感測器插通孔，將計測流路內的流體導入至壓力計測室。

[第14發明]

根據第14發明，即使因溫度感測器而在計測流路內引起亂流，也能夠防止該亂流的影響波及到流量計測。

10、10V‧‧‧超音波流量計

11、11V‧‧‧筒形主體

13、113‧‧‧計測流路

15‧‧‧超音波感測器

20‧‧‧內套筒

25‧‧‧第1套筒結構體

26‧‧‧第2套筒結構體

30‧‧‧溫度感測器

31‧‧‧壓力感測器

32A、132A‧‧‧感測器安裝孔(貫通孔)

33‧‧‧立起包圍壁

40‧‧‧外套筒

41‧‧‧大徑部

43‧‧‧壓力計測室

45‧‧‧副套筒結構體

46‧‧‧主套筒結構體

61‧‧‧電池

62‧‧‧電路基板

63‧‧‧顯示監控器(顯示部)

70‧‧‧顯示殼體

圖1係本發明之第一實施形態之第1超音波流量計的立體圖。

圖2係第1超音波流量計的前視圖。

圖3係第1超音波流量計的A-A剖視圖。

圖4係第1超音波流量計的正剖視圖。

圖5係筒形主體之分解立體圖。

圖6(A)係內套筒之俯視圖，(B)係內套筒的正視圖。

圖7係超音波流量計的溫度感測器及壓力感測器周邊的側剖視圖。

圖8係顯示殼體的正剖視圖。

圖9係顯示殼體的分解立體圖。

圖10係第2超音波流量計的正視圖。

圖11係第2超音波流量計的立體圖。

圖12係第2超音波流量計的側視圖。

圖13係第2超音波流量計的B-B剖視圖。

圖14係第2超音波流量計的C-C剖視圖。

圖15係變形例之超音波流量計的正剖視圖。

以下，使用圖1至圖14對本發明之一實施形態進行說明。圖1所示之本實施形態之超音波流量計10具備橫向延伸之筒形主體11。筒形主體11在軸向的兩端部具備凸緣部11F、11F，筒形主體11經由該等凸緣部11F、11F而連接於供流體(例如，空氣、民用燃氣、水等)流過之管90的途中(參照圖2)。此外，流體在管90中朝一個方向(從圖2的左側向右側)流動。

如圖3所示，筒形主體11形成為內套筒20的外側被外套筒40覆蓋之二層管結構，而內套筒20的內側部分成為本發明之計測流路13。

詳細而言，外套筒40的軸長較內套筒20的軸長長，且外套筒40的軸向的中間部(以下，稱為大徑部41。)的內徑較兩端部42、42的內徑大而呈階梯狀。另外，外套筒40的兩端部42、42(以下，稱為小徑部42、42。)的內徑係與內套筒20的內徑大致相同的大小，外套筒40的大徑部41的內徑較內套筒20的外徑大。並且，內套筒20夾在小徑部42、42之間，在內套筒20與大徑部41之間形成本發明之壓力計測室43。此外，在外套筒40的兩端部，即在小徑部42、42之與大徑部41相反側的端部具備上述的凸緣部11F、11F。

如圖5所示，外套筒40是將構成小徑部42、42中的上游側的小 徑部42的副套筒結構體45和構成下游側的小徑部42及大徑部41的主套筒結構體46結合而成之。並且，內套筒20從主套筒結構體46的大徑部41側的開口46A插入組裝。

如圖3所示，副套筒結構體45在下游側(圖3的右側)的端部具有厚壁部45A，該厚壁部45A能夠與主套筒結構體46的大徑部41側的開口邊緣嵌合。另外，在厚壁部45A的上游側部分設有小徑凸緣部45F，該小徑凸緣部45F與在主套筒結構體46的大徑部41側的開口邊緣設置的小徑凸緣部46F結合。此外，雖未圖示，但在兩小徑凸緣部45F、46F之間具備密封構件(例如，O型環)，將主套筒結構體46與副套筒結構體45之間密封。

另外，如圖4所示，在主套筒結構體46的大徑部41的上部，設有下游側(圖4的右側)的端部的一部分向內側陷入的陷入部41A。並且，伴隨該陷入部41A的形成，使得大徑部41具備由管壁41H的一部分呈階梯狀地縮徑而成的段差壁41D。

如圖3所示，在內套筒20的兩端部設有相對於內套筒20的軸向朝斜前方(圖3的斜上方)和斜後方(圖3的斜下方)突出的一對感測器保持部22、22，由該等一對感測器保持部22、22保持一對超音波感測器15、15。並且，在超音波流量計10中，超音波感測器15、15之間，即在斜向橫切計測流路13的方向上進行超音波的收發，基於沿著流體的流向之順方向的超音波的傳播時間與逆著流體的流向之逆方向的超音波的傳播時間之差，對在計測流路13中通過之流體的流速及 流量進行計測。

另外，內套筒20的內側截面形狀為圓形，相對於軸向的中間部的內徑恒定，而軸向的兩端部的內徑隨著朝向端部而稍微擴徑。即，計測流路13的截面面積隨著從軸向的兩端部朝向中間部逐漸減小。

感測器保持部22、22具備從內套筒20的外周面斜向突出的分支管21、21，在該分支管21、21的內側形成有感測器保持孔21A、21A。感測器保持孔21A、21A在內套筒20的內側面開口，並與計測流路13連通。超音波感測器15、15從分支管21、21的前端開口插入各感測器保持孔21A、21A中而組裝。此外，在分支管21、21與外套筒40的大徑部41的內側面之間例如設有0.5mm以上的間隙，以免分支管21、21與外套筒40接觸。

此外，在本實施方式中，如圖6(A)所示，內套筒20可分割為包括下游側的感測器保持部22(圖3及圖6(A)中的右側的感測器保持部22)之第1套筒結構體25和包括上游側的感測器保持部22(圖3及圖6(A)中的左側的感測器保持部22)之第2套筒結構體26。並且，藉由將上述第1套筒結構體25及第2套筒結構體26分別固定於外套筒40，而使第1套筒結構體25及第2套筒結構體26彼此保持為合體狀態，於外套筒40內形成內套筒20。

在此，在第1套筒結構體25和第2套筒結構體26的各合體面之間設有間隙(gap)G1(參照圖6(A)及圖6(B))。並且，經由間隙 G1而將計測流路13內的流體導入壓力計測室43(參照圖3)。即，間隙G1相當於本發明的「孔口」。另外，利用間隙G1能夠抑制在內套筒20的管壁20H中傳播的雜訊。此外，間隙G1的寬度可根據計測對象之流體的種類而適當設定。

詳細而言，第1套筒結構體25和第2套筒結構體26的各合體面如下所述。即，如圖6(A)及圖6(B)所示，由內套筒20中在寬度方向(圖6(B)的上下方向)上夾著內套筒20且在內套筒20的軸向上從內套筒20的上游側(圖6(A)的左側)的端部延伸至分支管21的前端部之一對縱線部L1、L1，以及將該等一對縱線部L1和L1的前端之間連接起來的橫線部L2所構成。根據該結構，能夠抑制間隙G1給予計測流路13內的流體的流動的影響。

此外，如圖5及圖6(A)所示，第1套筒結構體25具有未被對分之下游側的感測器保持部22和內套筒20的大部分，藉由兩端部與外套筒40的小徑部42、42之大徑部41側的開口邊緣部嵌合(參照圖3)，由此被定位於外套筒40。另一方面，第2套筒結構體26具有分支管21被對分之上游側的感測器保持部22和固定用突片27，將該固定用突片27在與上述的大徑部41的段差壁41D(參照圖4)重疊的狀態下用螺釘緊固，由此將內套筒20固定於外套筒40。

另外，如圖8所示，第2套筒結構體26的固定用突片27具備氣密端子28。在該氣密端子28上連接超音波感測器15、15的導線。氣密端子28的各端子金屬配件29於大徑部41的軸向貫通大徑部41的 段差壁41D，並與固定在大徑部41的外側的中繼基板35連接。即，超音波感測器15、15的信號經由中繼基板35向外套筒40的外部輸出。

如圖7所示，在外套筒40的大徑部41的陷入部41A，一對感測器安裝部32、32在大徑部41的周向上並排設置。該等感測器安裝部32、32朝大徑部41的徑向外側突出，在內側具有感測器安裝孔32A、32A(相當於本發明之「一對貫通孔」。)。並且，在該等一對感測器安裝孔32A、32A中插通組裝溫度感測器30和壓力感測器31，而能夠對在計測流路13內流動之流體的流量的溫度及壓力進行計測。

在此，如圖4所示，一對感測器安裝孔32A、32A(圖4中只示出一方的感測器安裝孔32A。)在外套筒40的軸向上配置在一對超音波感測器15、15的上游側的端部與下游側的端部之間，以免溫度感測器30及壓力感測器31比內套筒更朝軸向的外側突出。此外，如圖4所示，溫度感測器30及壓力感測器31插通的方向成為上下方向(圖4中只示出壓力感測器31。)，與一對超音波感測器15、15收發超音波之斜前後方向正交。另外，一對感測器安裝孔32A、32A的內側面與各感測器30、31之間由未圖示的密封構件(例如，O型環)密封。

溫度感測器30呈棒狀，且形成為由前端部檢測溫度的結構。並且，溫度感測器30插通在內套筒20的管壁20H上貫通形成之感測器插通孔30A，而將前端部配置於計測流路13內。溫度感測器30配置成在與感測器插通孔30A的內側面之間具有間隙，經由該間隙而將計測流路13內的流體導入至壓力計測室43(參照圖3及圖4)。即，溫度感 測器30與感測器插通孔30A之間的間隙成為本發明的「孔口」。

另外，如圖3所示，溫度感測器30配置於較連結一對超音波感測器15、15之直線更靠下游側的位置。即，一對超音波感測器15、15於較溫度感測器30之上游側收發超音波。根據該結構，即使因溫度感測器30而在計測流路13內引起亂流，也能夠防止該亂流的影響波及到流量計測。

此外，較佳為將溫度感測器30配置成在若內套筒20的內徑為2r時對距內套筒20的中心軸相隔的位置的流體的溫度進行計測。若採用這種配置，則即使在因流體的溫度與筒形主體11的外側的溫度之差而在徑向上產生流體的溫度分佈時，也能夠對流體的平均溫度進行計測。

另外，如圖7所示，壓力感測器31的前端部配置在較外套筒40的內側面更靠內部的位置，而感壓部於壓力計測室43(參照圖3)露出而對壓力計測室43內的流體的壓力進行計測。在此，如上所述，藉由第1套筒結構體25和第2套筒結構體26的合體面之間的間隙G1而向壓力計測室43導入計測流路13內的流體，所以壓力感測器31能夠計測與計測流路13內相同的流體壓力。根據該結構，壓力感測器31能夠抑制或消除動壓力的影響並對計測流路13內的流體的壓力(靜壓)進行計測。

如圖8所示，在溫度感測器30及壓力感測器31的上方具備作為 超音波流量計10的內部電源的電池61。電池61呈在外套筒40的徑向上具有中心軸的柱狀，電池61的上部與後述之電路基板62連接。

在電池61的上方具備與筒形主體11的徑向正交的電路基板62。在該電路基板62上連接有中繼基板35、溫度感測器30及壓力感測器31的纜線。並且，電路基板62利用由溫度感測器30及壓力感測器31計測的流體的溫度及壓力，將由一對超音波感測器15、15所計測的實測流量換算成預先設定的基準溫度、基準壓力(例如，0度、1大氣壓或20度、1大氣壓)下的流量(以下，稱為「換算流量」。)。此外，電路基板62之從筒形主體11的徑向觀察時的大小較從相同方向觀察時的電池61的大小更大。

在電路基板62的上方重疊配置有顯示監控器63。並且，於該顯示監控器63中顯示電路基板62所求出的換算流量。此外，顯示監控器63相當於本發明之「顯示部」。

如此，在本實施形態之超音波流量計10中，在筒形主體11的軸向上的一對超音波感測器15、15之離得最遠的端部彼此、即上游側端部和下游側端部之間，配置有一對感測器安裝孔32A、32A，從外側向該等一對感測器安裝孔32A、32A中插入組裝溫度感測器30及壓力感測器31。並且，因相對於該等溫度感測器30及壓力感測器31而在筒形主體11的徑向的外側重疊配置有電池61、電路基板62及顯示監控器63，所以能夠將溫度感測器30、壓力感測器31、電池61、電路基板62及顯示監控器63與超音波流量計10一體地設置，同時還能夠減 小筒形主體11之軸向的增長。

此外，在本實施形態之超音波流量計10中，僅藉由將具備電池61、電路基板62及顯示監控器63的顯示殼體70安裝於筒形主體11上，就能夠將電池61、電路基板62及顯示監控器63容易地配置在上述的位置。

如圖9所示，顯示殼體70形成為在殼體主體71的上部和下部組裝前端筒部72和蓋體73的結構。殼體主體71形成為圓筒的上端部呈階梯狀地擴徑之形狀，在其擴徑的部分固定電路基板62，並且在未擴徑的部分的內側收容電池61。此外，顯示監控器63重疊固定在電路基板62的中央部。

蓋體73重疊安裝在殼體主體71的上表面。另外，蓋體73的中央部作為由透明材料(例如，透明樹脂或玻璃)構成的顯示窗73H，能夠從外側透過該顯示窗73H視覺辨認顯示監控器63的顯示內容。

前端筒部72整體呈大致方筒狀，在上部具有殼體主體連接部75。殼體主體連接部75呈軸向上延伸的圓筒狀，從外側向殼體主體71的下端部的內側面上形成的內螺紋部(未圖示)組裝螺釘，由此將殼體主體71和前端筒部72固定。

另外，在前端筒部72的下端部設有向側方伸出之凸緣部76，該凸緣部76與外套筒40結合。具體而言，如圖7及圖8所示，在外套筒 40(主套筒結構體46)的大徑部41，設有從中繼基板35、溫度感測器30及壓力感測器31的周圍沿徑向突出之立起包圍壁33。此外，在本實施形態中，立起包圍壁33中的下游側的壁部從大徑部41的陷入部41A的開口邊緣立起。

並且，在從立起包圍壁33的開口邊緣向側方伸出的凸緣部34上重疊前端筒部72的凸緣部76的狀態下，以螺栓將凸緣部34和凸緣部76緊固，由此將顯示殼體70組裝在筒形主體11上。此外，在凸緣部34與凸緣部76之間夾有襯墊77。

以上為本實施形態的超音波流量計10的結構。該超音波流量計10例如藉由以下的步驟來組裝。

首先，將一對超音波感測器15、15從第1套筒結構體25及第2套筒結構體26的分支管21、21的前端開口插入而組裝於感測器保持部22、22上，並且在第2套筒結構體26的固定用突片27上安裝氣密端子49。然後，使第1套筒結構體25和第2套筒結構體26合體。接著，在貫通固定用突片27的端子金屬配件29的基端部連接(焊接)各超音波感測器15、15之未圖示的導線。

接著，將第1套筒結構體25和第2套筒結構體26合體而成的內套筒20從主套筒結構體46的開口46A側插入，並使第1套筒結構體25的下游側端部與主套筒結構體46的小徑部41的開口邊緣嵌合(參照圖5)。在此，在將內套筒20插入主套筒結構體46的過程中，由固定 用突片27保持之氣密端子28的各端子金屬配件29貫通主套筒結構體46的大徑部41的段差壁41D，使各端子金屬配件29的前端部與中繼基板35連接。

接著，將固定用突片27和大徑部41的段差壁41D(參照圖4)螺合結合。藉此，將第2套筒結構體26固定於外套筒40。另外，藉由將第2套筒結構體26固定，防止第1套筒結構體25相對於主套筒結構體46脫落。

接著，使副套筒結構體45的厚壁部45A與主套筒結構體46的大徑部41嵌合而封住開口46A，並使小徑凸緣部45F、46F彼此結合。

接著，在大徑部41的感測器安裝部32、32上安裝溫度感測器30和壓力感測器31。然後，使中繼基板35、溫度感測器30及壓力感測器31的纜線與電路基板62連接，並將顯示殼體70的凸緣部76和外套筒40的立起包圍壁33的凸緣部34結合。藉此，得到超音波流量計10。

圖10示出不同於超音波流量計10之另外的超音波流量計10V。該超音波流量計10V的筒形主體11V連接在大型管91的途中，該大型管91的外徑較上述超音波流量計10的筒形主體11所連接的管90大。以下，稱為第1超音波流量計10、第二超音波流量計10V以區分上述超音波流量計10、10V。

如圖11所示，第2超音波流量計10V的筒形主體11V形成為在橫向上延伸的計測管111的兩端部安裝有凸緣111F的結構。該計測管111的外徑、內徑都比第1超音波流量計11的外套筒40的外徑大。並且，計測管111的內側部分作為供在大型管91(參照圖10)中流動的流體通過的計測流路113(參照圖13)。此外，計測流路113的截面面積也較第1超音波流量計10的計測流路13的截面面積大。

另外，計測管111在軸向的靠中間的位置具備一對感測器保持部122、122。一對感測器保持部122、122從計測管111的外周面沿徑向相互朝相反側突出，並在前端部具有纜線連接部123、123。在感測器保持部122的內部，設有在相對於計測管111的軸向斜向交叉的方向上延伸且與計測流路113連通的分支管121，在該分支管121內保持有超音波感測器15。

此外，如圖12所示，一對分支管121、121配置在從軸向觀察計測管111時相對於水平方向而斜向交叉的直線上。即，於第2超音波流量計10V中，一對超音波感測器15、15在相對於水平面而交叉的面內收發超音波。

纜線連接部123上設有沿計測管111的軸向延伸之端子安裝孔126，在該端子安裝孔126的開口側的端部裝配有連接端子125。另外，端子安裝孔126和分支管121的內側由劃分壁124劃分，而氣密端子128貫通劃分壁124。並且，在氣密端子128的分支管121側的端部連接有超音波感測器15的導線15A，另一方面在氣密端子128的端子安 裝孔126側的端部連接有連接端子125的導線125A。並且，在連接端子125上連接有連接纜線127。

如圖10及圖11所示，在計測管111的軸向上的中央部的外周面突出形成有方筒狀的立起包圍壁133。在立起包圍壁133的上游側和下游側的壁部裝配有與上述連接端子125相同結構的連接端子136、136，在該等連接端子136、136上連接有與連接纜線127、127之連接端子125為相反側的端部。

此外，如圖14所示，上游側的感測器保持部122的連接端子125以連接部朝向下游側的方式配置，下游側的感測器保持部122的連接端子125以連接部朝向上游側的方式配置。另外，在立起包圍壁133的上游側的壁部裝配之連接端子136以連接部朝向上游側的方式配置，在下游側的壁部裝配的連接端子136以連接部朝向下游側的方式配置。並且，與上游側的感測器保持部122的連接端子125連接的連接線纜127於下游側彎曲呈U字狀，並與下游側的連接端子136連接(參照圖10)，而下游側之感測器保持部122的連接端子125連接的連接線纜127於上游側彎曲呈U字狀，並與上游側的連接端子136連接。

如圖13所示，在計測管111中之被立起包圍壁133包圍的部分，感測器安裝部132、132沿軸向並排設置。感測器安裝部132形成為與第1超音波流量計10的感測器安裝部32同樣的結構，在內側具有感測器安裝孔132A、132A(相當於本發明的「一對貫通孔」。)。並且，在該等一對感測器安裝孔132A、132A中插通溫度感測器30和壓力感 測器31，能夠對在計測流路113內流動的流體的流量的溫度及壓力進行計測。此外，與第1超音波流量計10中的一對感測器安裝孔32、32同樣，一對感測器安裝孔132A、132A在筒形主體11V的軸向上配置在一對超音波感測器15、15的上游側端部與下游側端部之間。

另外，如圖13所示，在立起包圍壁133的前端部設有凸緣部134。該凸緣部134形成為與第1超音波流量計10中的立起包圍壁33的凸緣部34相同的大小、相同的形狀，而能夠安裝第1超音波流量計10的顯示殼體70的凸緣部76。即，在第1超音波流量計10與第2超音波流量計10V之間能夠使用共用的顯示殼體70。

此外，在第2超音波流量計10V中，連接端子136的導線與顯示殼體70內的電路基板62連接。關於第2超音波流量計10V的其他的結構，由於與第1超音波流量計10相同，所以賦予同一符號而省略說明。

以上為有關本實施形態的第1超音波流量計10及第2超音波流量計10V的結構的說明。以下，對第1超音波流量計10及第2超音波流量計10V的作用效果進行說明。

在第1超音波流量計10及第2超音波流量計10V中，於筒形主體11的軸向上之一對超音波感測器15、15之離得最遠的端部彼此之間並排配置一對感測器安裝孔32A、32A(在第2超音波流量計10V中為一對感測器安裝孔132A、132A)，從外側向該等一對感測器安裝孔32A、 32A中插入組裝溫度感測器30及壓力感測器31。並且，相對於上述溫度感測器30及壓力感測器31而在筒形主體11的徑向的外側重疊配置電池61、電路基板62及顯示監控器63，所以能夠將溫度感測器30、壓力感測器31、電池61、電路基板62及顯示監控器63與超音波流量計10設置成一體，同時還能夠減小筒形主體11之軸向的增長。

並且，根據第1超音波流量計10及第2超音波流量計10V，即使在管90的周邊例如有其他管通過等而使得無法在管的軸向上充分確保超音波流量計的設置空間的情況下，也能夠將超音波流量計與管連接。

另外，在本實施形態中，藉由在包圍溫度感測器30及壓力感測器31的立起包圍壁33、133上固定顯示殼體70，能夠相對於溫度感測器30及壓力感測器31而於筒形主體11、11V的徑向外側容易地配置電池61、電路基板62及顯示監控器63。而且，在外徑不同的兩種筒形主體11、11V上能夠安裝共用的顯示殼體70，所以僅藉由變更筒形主體，就能夠在大小不同的管90、91上安裝超音波流量計。

[其他實施形態]

本發明並不限定於上述實施形態，例如，以下說明的實施形態也包含在本發明的技術範圍內，進而，即使下述情況以外，也可以在不脫離主旨的範圍內進行各種變更而加以實施。

(1)在上述實施形態中，顯示殼體70是能夠相對於外徑不同之兩種筒形主體11、11V拆裝的結構，但也可以是能夠相對於外徑不同的三 種以上的筒形主體拆裝的結構，也可以是僅安裝於一種筒形主體的結構。

(2)也可以使第2超音波流量計10V的筒形主體11V與第1超音波流量計10的筒形主體11同樣為二層管結構。

(3)在第1超音波流量計10中，也可以如圖15所示，將一對感測器保持部22、22相對於內套筒20的軸向沿斜上方和斜下方配置。此外，在圖15所示的例子中，在外套筒40的軸向上，溫度感測器30和壓力感測器31從上游側依次並排配置，並且溫度感測器30不與感測器保持部22干涉。

(4)在上述實施形態中，副套筒結構體46構成外套筒40的上游側的小徑部42，主套筒結構體45構成大徑部41和下游側的小徑部42，但也可以是副套筒結構體46構成下游側的小徑部42，主套筒結構體45構成大徑部和上游側的小徑部42。

(5)在上述實施形態中，筒形主體10、10V是與管90、91藉由凸緣連接的結構，但也可以是在筒形主體10、10V的兩端部設置螺紋部而與管90、91藉由螺合的方式結合的結構。

(6)在上述實施形態中，例示了在流體沿一個方向流動的管90、91上連接超音波流量計10、10V的例子，但也可以在流體沿兩個方向流動的管上連接。此外，在流體沿一個方向流動的頻率比沿反方向流動 的頻率多的情況下，若在流體沿該一個方向流動時，超音波感測器15、15在溫度感測器30的上游側收發超音波的話，則能夠防止溫度感測器30成為亂流的原因。

此外，雖不屬於本發明的技術範圍，但在上述實施形態的第1超音波流量計10中以下的技術性特徵得到具體化。

即，該技術性特徵是指，在「具備：連接於供流體流動的管(90)的途中的筒形主體(11)；對在上述筒形主體(11)內形成的計測流路(13)中流動的上述流體的流量進行計測的流量計測部(15、15)；和對上述計測流路(13)內的流體的壓力進行計測的壓力感測器(31)的流量計(10)」中，構成為「在上述筒形主體(11)具備在內側具有上述計測流路(13)的內套筒(20)、從外側包圍上述內套筒(20)且在與上述內套筒(20)之間形成壓力計測室(43)的外套筒(40)、和將上述計測流路(13)之上述流體導入至上述壓力計測室(43)的孔口(G1)，藉由將上述壓力感測器(31)固定在上述外套筒(40)的管壁(41H)上，而對導入至上述壓力計測室(43)的上述流體的壓力進行計測」。

根據上述結構，由於壓力感測器對導入至壓力計測室的流體的壓力進行計測，所以能夠抑制或消除動壓力的影響而對流體的壓力進行計測。此外，若像上述實施形態的第1超音波流量計10對計測流路內的流體的溫度進行計測的話，則可以使用壓力感測器的計測結果將流量計測部的計測結果(實測流量)換算成預先規定的基準溫度、基準壓力下的流量。在此，計測流路內的流體的溫度也可以用不同於流量 計而另外設置的溫度計測器來計測，亦可如上述實施形態的第1超音波流量計10由安裝在流量計上的溫度感測器來計測。另外，流量的換算也可以用不同於流量計之另外的外部設備來進行。

11F‧‧‧凸緣部

20‧‧‧內套筒

25‧‧‧第1套筒結構體

26‧‧‧第2套筒結構體

27‧‧‧固定用突片

28‧‧‧氣密端子

29‧‧‧端子金屬配件

31‧‧‧壓力感測器

33‧‧‧立起包圍壁

34‧‧‧凸緣部

35‧‧‧中繼基板

40‧‧‧外套筒

41‧‧‧大徑部

41A‧‧‧陷入部

41D‧‧‧段差壁

41H‧‧‧管壁

42‧‧‧兩端部(小徑部)

45‧‧‧副套筒結構體

45F‧‧‧小徑凸緣部

46‧‧‧主套筒結構體

46F‧‧‧小徑凸緣部

61‧‧‧電池

62‧‧‧電路基板

63‧‧‧顯示監控器

70‧‧‧顯示殼體

71‧‧‧殼體主體

72‧‧‧前端筒部

73‧‧‧蓋體

73H‧‧‧顯示窗

76‧‧‧凸緣部

77‧‧‧襯墊

Claims (11)

1. 一種超音波流量計，其具備有：筒形主體，其連接於流體所流動之管的途中；一對超音波感測器，其等於斜向橫切上述筒形主體內之計測流路的方向上，呈對向地加以配置，並且以相互收發超音波之方式對上述流體的流量進行計測；溫度感測器，其對上述流體的溫度進行計測；壓力感測器，其對上述流體的壓力進行計測；電路基板，其根據上述溫度感測器及上述壓力感測器的計測結果，將由上述一對超音波感測器所計測出的實測流量，換算成在預先所規定的基準溫度、基準壓力下的流量；顯示部，其顯示換算後的流量；及電池，其作為內部電源，上述超音波流量計的特徵在於，在上述筒形主體的外周壁中，於被配置在上述筒形主體的軸向上之上述一對超音波感測器之分離最遠的端部彼此之間的部分，設置有一對貫通孔，將上述溫度感測器及上述壓力感測器，從上述筒形主體的外側插入組裝至上述一對貫通孔中，相對於上述溫度感測器及上述壓力感測器而在上述筒形主體之徑向的外側，依次重疊配置有上述電池、上述電路基板及上述顯示部，上述筒形主體係具有：內套筒，其於內側具有上述計測流路，且於兩端部具有保持上述一對超音波感測器之一對感測器保持部；外套筒，其從外側包圍上述內套筒，且在與上述內套筒之間，形成壓力 計測室；及孔口，其將上述計測流路之上述流體導入至上述壓力計測室，上述壓力感測器係固定於上述外套筒的管壁上，對導入至上述壓力計測室的上述流體的壓力進行計測。
2. 如申請專利範圍第1項之超音波流量計，其中，具備有：立起包圍壁，其從上述筒形主體的外周壁立起而包圍上述溫度感測器及上述壓力感測器；及顯示殼體，其成為一端有底的容器狀，在該容器的底部具有上述顯示部且將上述電池和上述電路基板加以收容，在使上述顯示殼體的開口邊緣與上述立起包圍壁的前端開口邊緣重疊的狀態下，將上述顯示殼體固定於上述筒形主體。
3. 如申請專利範圍第2項之超音波流量計，其中，具備有複數種外徑互不相同之上述筒形主體，在其等複數種上述筒形主體中，藉由將上述立起包圍壁的前端開口邊緣形成為相同形狀而能夠安裝共用之上述顯示殼體。
4. 如申請專利範圍第1項之超音波流量計，其中，將上述外套筒在軸向上分割為主套筒結構體和副套筒結構體，並且在上述主套筒結構體之上述副套筒結構體側的端部，設置有內徑以呈階梯狀之方式而變大的大徑部，在於上述大徑部的內側插通有上述內套筒的狀態下，將上述主套筒結構體與上述副套筒結構體以合體狀態加以保持，由上述主套筒結構體與上述副套筒結構體在軸向上夾持上述內套筒，並將上述內套筒與上述大徑部之間的間隙作為上述壓力計測室。
5. 如申請專利範圍第1項之超音波流量計，其中，將上述內套筒分割為具有上述一對感測器保持部中之一方的感測器保持部之第1套筒結構體、及具有另一方的感測器保持部的第2套筒結構體，將其等第1套筒結構體與第2套筒結構體分別固定於上述外套筒，藉此將其等第1套筒結構體與第2套筒結構體以合體狀態加以保持，並且在上述第1套筒結構體與上述第2套筒結構體的合體面之間設置間隙以作為上述孔口。
6. 如申請專利範圍第5項之超音波流量計，其中，於上述感測器保持部，具備有從上述內套筒的管壁斜向突出並與上述計測流路連通之分支管，上述第1套筒結構體及上述第2套筒結構體的各上述合體面係由一對縱線部和橫線部所構成，上述一對縱線部則在上述內套筒的寬度方向上夾著上述感測器保持部，且在上述內套筒的軸向上從上述內套筒之上述一方的感測器保持部側的端部而延伸至上述分支管的前端部，上述橫線部則將上述一對縱線部的前端之間連接起來。
7. 如申請專利範圍第1項之超音波流量計，其中，上述溫度感測器係固定於上述外套筒的管壁，呈棒狀且插通至於內套筒的管壁上所貫通形成之感測器插通孔，將上述溫度感測器與上述感測器插通孔的內側面之間的間隙，作為上述孔口。
8. 如申請專利範圍第4項之超音波流量計，其中，上述溫度感測器係固定於上述外套筒的管壁，呈棒狀且插通至於內套筒的管壁上所貫通形成之感測器插通孔，將上述溫度感測器與上述感測器插通孔的內側面之間的間隙，作為 上述孔口。
9. 如申請專利範圍第5項之超音波流量計，其中，上述溫度感測器係固定於上述外套筒的管壁，呈棒狀且插通至於內套筒的管壁上所貫通形成之感測器插通孔，將上述溫度感測器與上述感測器插通孔的內側面之間的間隙，作為上述孔口。
10. 如申請專利範圍第6項之超音波流量計，其中，上述溫度感測器係固定於上述外套筒的管壁，呈棒狀且插通至於內套筒的管壁上所貫通形成之感測器插通孔，將上述溫度感測器與上述感測器插通孔的內側面之間的間隙，作為上述孔口。
11. 如申請專利範圍第1至10項中任一項之超音波流量計，其中，上述一對超音波感測器係在較上述溫度感測器之更上游側收發超音波。