TWI779664B

TWI779664B - 超音波流量測量裝置

Info

Publication number: TWI779664B
Application number: TW110121716A
Authority: TW
Inventors: 金一煥; 李奎晟; 鄭桐振; 金泰壹; 徐東賢
Original assignee: 南韓商發麥克斯科技公司
Priority date: 2020-06-23
Filing date: 2021-06-15
Publication date: 2022-10-01
Also published as: KR102246720B1; WO2021261813A1; TW202219468A

Abstract

根據一種實施例，揭露超音波流量測量裝置。超音波測量裝置包含測量管，測量管包括主體部和一對固定部，該主體部具有於其內部形成為圓柱形的流路，流體流過該流路，該對固定部形成在該主體部的至少一側並連接至該流路；以及一對超音波感測器，分別設置在該對固定部上，且與該流路間隔一預定距離。

Description

超音波流量測量裝置

實施例涉及一種適用於小直徑管道的超音波流量測量裝置。

時差超音波流量計是將兩個具有特定諧振頻率的壓電超音波感測器放置在流體流經的管道中，並在兩個壓電超音波感測器之間發射及接收超音波訊號，從而測量流體之流速及流量(flow rate)的裝置。

這些傳統的超音波流量計用於各種領域，例如各種工業現場。

但是，在小直徑或低流量(flow)管道的情況下，超音波測量方法存在無測量或測量誤差的問題，因為超音波感測器之間的距離很近，或者由於流速低而使超音波通過時間差小。

因此，需要開發一種適用於小直徑管道的流量測量裝置。

本實施例涉及一種適用於小直徑管道的超音波流量測量裝置，其中超音波感測器與流體流經的流路相隔預定距離，超音波感測器發射的超音波訊號係直接發射或在管道內表面至少反射一次並傳送，從而可測量小直徑管道中流體的流速和流量，更準確地測量流體的流速和流量。

根據一實施例，超音波流量測量裝置可包含測量管，測量管包括主體部和一對固定部，該主體部具有於其內部形成為圓柱形的流路，流體流過該流路，該對固定部形成在該主體部的至少一側並連接至該流路；以及一對超音波感測器，分別設置在該對固定部上，且與該流路間隔一預定距離。

該對固定部可形成於該主體部的一側並相對於該主體部的中心軸傾斜相同角度，各中心軸可形成為互相交叉。

該對固定部可設置於該主體部的兩側並相對於該主體部的中心軸傾斜相同角度，各中心軸可間隔開且平行形成。

該對固定部可形成於該主體部的兩側上並相對於該主體部的中心軸傾斜相同角度，各中心軸位於同一線上。

該對固定部可設置為隔開預定距離，並且從一個超音波感測器產生的超音波訊號可在該主體部的內表面反射至少一次並傳送到另一個超音波感測器。

該對固定部從一端到它們與該流路相遇的位置可被劃分為第一區域和第二區域，並且該第二區域的直徑可被設計為小於該第一區域的直徑，

該對超音波感測器可設置在該對固定部的該第一區域上，產生超音波訊號的端部可設置為與該第二區域隔開預定距離。

超音波流量測量裝置可更包含控制部，其接收從該對超音波感測器發射及接收的超音波訊號，並利用該超音波訊號的通過時間差來量測該流體的流速及流量。

超音波流量測量裝置可更包含連接管，其連接該測量管及該控制部，且包含纜線，其用以電連接設置在該測量管中之該對超音波感測器及該控制器。

超音波流量測量裝置可更包含測量管，其包括主體部和兩對固定部，該主體部具有於其內部形成為圓柱形的流路，流體流過該流路，該兩對固定部形成在該主體部的兩側並連接至該流路；以及兩對超音波感測器，分別設置在該兩對固定部上，且與該流路間隔一預定距離。

該兩對固定部可包含形成於該主體部的一側上的一對固定部及形成於該主體部的另一側上的另一對固定部。

該兩對固定部可包含形成於該主體部的兩側上的一對固定部及形成於該主體部的兩側上的另一對固定部。

該兩對固定部中的每一對的中心軸能以該主體部的中心軸為基準傾斜一定角度，且該兩對固定部可形成為各中心軸相交叉。

該兩對固定部可設置為隔開預定距離，並且從一個超音波感測器產生的超音波訊號可在該主體部的內表面反射至少一次並傳送到另一個超音波感測器。

該兩對固定部從一端到它們與該流路相遇的位置可被劃分為第一區域和第二區域，並且該第二區域的直徑可被設計為等於或小於該第一區域的直徑。

該兩對超音波感測器可設置在該兩對固定部的該第一區域上，產生超音波訊號的端部可設置為與該第二區域隔開預定距離。

超音波流量測量裝置可更包含控制部，其接收從該兩對超音波感測器發射及接收的超音波訊號，並利用該超音波訊號的通過時間差來量測該流體的流速及流量。

根據該實施例，藉由將超音波感測器與流體流過的流路隔開預定距離設置，可測量小直徑管道中流體的流速和流量。

根據該實施例，超音波感測器與流體流過的流路間隔預定距離，並且超音波訊號直接傳輸到的兩對超音波感測器係設置在流路的兩側，或超音波訊號在流路之內表面至少反射一次並傳送，從而可更準確地測量流體的流速和流量。

以下，將參照所附圖式詳細描述本發明的較佳實施例。

然而，本發明的技術構思不限於將要描述的一些實施例，而是能以各種不同的形式實施，並且在本發明的技術構思的範圍內，一種或多種元件可選擇性地組合及替換以在實施例之間使用。

此外，除非明確定義及描述，否則本發明實施例中使用的術語(包括技術及科學術語)將被本發明所屬領域的普通技術人員一般理解。可考慮相關技術領域的上下文含義來解釋常用術語，例如詞典中定義的術語。

另外，本發明實施例中所使用的術語用於描述實施例，並不用於限制本發明。

在本說明書中，單數形式也可包括複數形式，除非文中特別說明，如果它被描述為「A及/與B及C中的至少一個(或多於一個)」，它可包括一個可與A、B及C組合的所有組合中的一個或複數個。

此外，在描述本發明實施例的組成元件時可使用諸如第一、第二、A、B、(a)及(b)之類的術語。

這些術語僅用於將組成元件與其他組成元件分開來，並不以該術語來限定組成元件的性質、順序或順序。

並且，如果一個元件被描述為「連接」、「耦接」或「接觸」到另一個元件，則該元件直接連接、耦接或接觸到另一個元件。此外，可包括由於該組件與另一組件之間的又一組件而「連接」、「耦接」或「接觸」的情況。

此外，當描述為形成或放置在每個組件的「頂部(上)或底部(下)」上時，頂部(頂)或底部(底)不僅包括兩個組件直接接觸的情況，還包括還有一個或複數個其他組件形成或設置在兩個組件之間的情況。此外，當表述為「頂部(頂)或底部(底)」時，不僅可包括向上方向的含義，還可包括基於一個組件的向下方向的含義。

該實施例提出了一種新概念，其中超音波感測器被設置為與流體流過的流路間隔預定距離，並且從超音波感測器發射的超音波訊號係直接傳輸或在管道之內表面至少反射一次並傳輸。

在實施例中，超音波感測器與流體流經的流路間隔預定距離，並且兩對超音波感測器設置在流路的兩側，超音波訊號係藉由該兩對超音波感測器來直接發射。

在實施例中，超音波感測器被設置為與流體流過的流路間隔預定距離，並且超音波訊號係在流路之內表面至少反射一次並傳輸。

圖1a至1f是示出根據本發明實施例的超音波流量測量裝置的視圖。

參照圖1a及1b，根據本發明實施例的超音波流量測量裝置可包括流體流過的測量管100、超音波感測器200、控制部300及連接管400。

測量管100形成為圓柱形，使得流體可流過內部流路(flow path)。測量管100例如插入並連接到水及污水管的中間並連接到水及污水管內部的管道，並且管道之直徑及測量管100內之流路直徑可是相同的。

測量管100可包括主體部110、固定部120、耦接部130及蓋140。主體部110形成為圓柱形並且具有流體流過的流路，並且固定部120具有形成在主體部110的一側或兩側上的一對，而一對超音波感測器200設置在本體部110上，一對耦接部130形成於本體部110的兩端並連接至管道，且蓋140耦接至該對固定部120以密封每個固定部120的內部。此外，固定部120可具有連接孔100a，用於連接超音波感測器200及控制部300的纜線通過該連接孔100a插入在其一側。

此外，測量管100的材質可包括合成樹脂及金屬。此時，構成測量管100的主體部110、固定部120及耦接部130可一體地形成。

超音波感測器200可傾斜地設置並耦接到測量管100的一側或兩側，並且包括一對，以向在測量管100內部的流路中流動的流體發送及接收超音波訊號。即，超音波感測器200可包括第一超音波感測器200a及第二超音波感測器200b。第一超音波感測器200a可發射超音波訊號並且第二超音波感測器200b可接收超音波訊號，或者第二超音波感測器200b可發射超音波訊號並且第一超音波感測器200a可接收超音波訊號。

此時，超音波感測器200可設置為與測量管100內部的流路間隔一預定距離。超音波訊號的通過距離(transit distance)可由間隔距離來增加。

控制部300可連接到安裝在測量管100中的該對超音波感測器200，並藉由從該對超音波感測器200接收超音波訊號並利用所發射的超音波訊號的通過時間差，來計算流過測量管100內部的流路的流體的流速及流量。

控制部300可包括殼體310及控制器320。控制器320可設置在殼體310內部，並且控制器320可藉由纜線連接到安裝在測量管100中的超音波感測器，並藉由使用在兩個超音波感測器之間所發射及接收的超音波訊號來測量流體的流速及流量。此外，用於連接超音波感測器200及控制器300的纜線插入通過的連接孔300a係可形成在殼體310的一側上。

連接管400可設置在測量管100及控制部300之間，並且通過形成在測量管100的一側上的複數個緊固件100b及形成在控制部300的一側上的複數個緊固件300b旋擰而固定地耦接。

連接管400將形成在測量管100的一側上的連接孔100a及形成在殼體310的一側上的連接孔300a連接，使得連接超音波感測器及控制器之纜線位於殼體內部且被防止從外界接觸，連接管400固定地連接到測量管100。

如圖1c所示，不使用圖1b所述的連接管400，也可能直接連接測量管100的連接孔100a及控制部300的連接孔300a。

根據本實施例的超音波流量測量裝置可依據需要在構造上有一些變化，如圖1d至圖1f所示。

圖2a及2b是用於說明超音波感測器及控制部之間的連接關係的視圖。

參照圖2a及2b，根據實施例，設置在測量管100中的一對超音波感測器200a及200b及控制部300可藉由通過連接管400的纜線10來連接。即，纜線10可設置在形成在測量管100的一側上的連接孔100a、連接管400及形成在殼體310的一側上的連接孔300a中並與之連接。

另外，由於測量管100及控制部300通過連接管400連接、且被設置為間隔開連接管400的長度，所以可隔熱及絕緣。

圖3a及3b是示出根據第一實施方式的超音波流量測量裝置的結構的剖視圖。

參照圖3a，根據第一實施例的超音波流量測量裝置是反射型的，並且包括一對超音波感測器200a及200b，其分別設置在形成在主體部110的一側上的一對固定部120a及120b的每一個上，且該對超音波感測器200a及200b係與流體流動過的流路間隔開一預定距離L1。這裡，超音波感測器的直徑及固定部的直徑可設計為彼此相同。

在這種情況下，超音波感測器200a及200b可被分成產生實際超音波訊號的一端的第一部及支撐第一部的第二部。超音波感測器的直徑可代表第一部的直徑，第一部的直徑可等於或小於第二部的直徑。

此時，固定部120a及120b藉由相對於主體部的中心軸傾斜預定角度θ而形成，並且預定角度可形成在30度至60度的範圍內，較佳地，在45度。

從第一超音波感測器200a產生的超音波訊號可在流路的內表面上反射一次並傳送到第二超音波感測器200b，或者從第二超音波感測器200b產生的超音波訊號可在流路的內表面上反射一次並傳送到第一超音波感測器200a。

根據該第一實施例，由於該對超音波感測器被設置為與流路間隔一預定距離，所以超音波訊號的通過路徑可增加2xL1。

參考圖3b，圖3a中的該對超音波感測器的設置間隔係設計成兩倍寬，使得超音波訊號在流路之內表面反射三次並傳送。

由此，超音波訊號的通過路徑可比圖3a的通過路徑增加(L2+L2)。

圖4a至4c是示出根據第二實施方式的超音波流量測量裝置的結構的剖視圖。

參照圖4a，根據第二實施例的超音波流量測量裝置是反射型的，並且包括一對超音波感測器200a-1及200b-1，其分別設置在形成在主體部110-1上的一對固定部120a-1及120b-1上、且與流體流動過的流路間隔開一預定距離L1。這裡，超音波感測器的直徑及固定部的直徑可設計為彼此不同。

參考圖4b和4c所示，固定部120b-1從一端於軸向上分為第一區域(A)和第二區域(B)，且第二區域(B)的直徑可設計成小於第一區域(A)的直徑。超音波感測器200b-1設置在第一區域(A)中，且第一區域(A)的直徑與超音波感測器200b-1的直徑相同。由於超音波感測器200b-1振動彈性體以產生超音波訊號，第一區域(A)和超音波感測器200b-1之間可形成預定間隙(G)，使得振動不會傳遞到主體部。

由此，可有效地控制從超音波感測器200a-1、200b-1產生的超音波訊號的輻射噪聲。換句話說，可確保超音波感測器200a-1和200b-1的彈性體能在其中振動的空間，並且彈性體的振動被傳遞到主體部，從而降低了能影響超音波訊號的傳送方向之效率，

此外，可防止在超音波感測器200a-1、200b-1的下部形成空氣層。

參考圖4d和4e，比較及示例了根據範例1和範例2的裝置中的流體流動。即，在根據第一實施例的圖4d中所示，當在超音波感測器的下部沒有形成空間時，由於空氣層(空的空間)形成在一個下部，超音波訊號不完全通過流體，而是使流體通過空氣層。另一方面，如根據第二實施例的圖4e所示，當產生超音波訊號的端部被設置為與第二區域間隔開預定距離時，流體流入間隔開的空間，從而不形成空氣層。

因此，與第一實施例相比，第二實施例是較佳的，並且當超音波感測器如根據第二實施例的圖4e所示設置時，可能影響超音波訊號傳輸的因素消失，並且可測量到準確的通過時間。

根據該第二實施例，由於該對超音波感測器被設置為與流路間隔一預定距離，超音波訊號的通過路徑可增加2xL1。

參考圖4f，圖4a中的該對超音波感測器200a-1及200b-1的設置間隔係設計成兩倍寬，使得超音波訊號在流路之內表面反射三次並傳送。

由此，超音波訊號的通過路徑可比圖4a的通過路徑增加(L2+L2)。

圖5是示出根據第三實施方式的超音波流量測量裝置的結構的剖視圖。

參照圖5，根據第三實施例的超音波流量測量裝置是反射型的，並且包括一對超音波感測器200a-2及200b-2，其分別設置在形成在主體部110-2的兩側上的一對固定部120a-2及120b-2上、且與流體流動過的流路間隔開一預定距離L1。這裡，超音波感測器的直徑及固定部的直徑可設計為彼此相同。

該對固定部120a-2、120b-2可形成在主體部110-2的兩側，使得每個固定部120a-2、120b-2的中心軸不定位於同一條線上但隔開預定距離並平行定位。

在此結構中，從第一超音波感測器產生的超音波訊號可在流路的內表面上反射兩次並傳送到第二超音波感測器，或者從第二超音波感測器產生的超音波訊號可在流路的內表面上反射兩次並傳送到第一超音波感測器。

根據該第三實施例，由於該對超音波感測器為與流路間隔一預定距離，超音波訊號的通過路徑可增加(2×L1)+L2。

圖6a及6b是示出根據第四實施方式的超音波流量測量裝置的結構的剖視圖。

參照圖6a，根據第四實施例的超音波流量測量裝置是反射型的，並且包括一對超音波感測器200a-3及200b-3，其分別設置在形成在主體部兩側上的一對固定部120a-3及120b-3上、且與流體流動過的流路間隔開一預定距離L1。這裡，超音波感測器的直徑及固定部的直徑可設計為彼此不同。

由於固定部的結構與圖5中描述的固定部的結構相同，在此不再贅述。

根據圖6a，由於該對超音波感測器被設置為與流路間隔一預定距離，超音波訊號的通過路徑可增加(2×L1)+L2。

參照圖6b，如果圖6a的超音波流量測量裝置被改變為線型的，該對超音波感測器200a-3及200b-3可分別設置在形成在主體部110-3兩側上的該對固定部120a-3及120b-3上、且與流體流動過的流路間隔開一預定距離L1。這裡，超音波感測器的直徑及固定部的直徑可設計為彼此不同。

該對固定部120a-3及120b-3可形成於該主體部110-3的兩側上並以該主體部的中心軸為基礎傾斜相同角度，使得中心軸可位於同一線上。

圖7a至7d是示出根據第五實施方式的超音波流量測量裝置的結構的剖視圖。

參考圖7a，根據第五實施例的超音波流量測量裝置為直線型，包括兩對超音波感測器(200a1-4、200b1-4)、(200a2-4、200b2-4)，其分別設置在形成在主體部110-4的兩側上的兩對上固定部(120a1-4、120b1-4)、(120a2-4、120b2-4)，且與流體流過的流路間隔開預定距離L1。這裡，超音波感測器的直徑及固定部的直徑可設計為彼此相同。

每對固定部(120a1-4、120b1-4)、(120a2-4、120b2-4)可形成在主體部(110-4)的兩側，並且每對可基於主體部的中心軸來傾斜一定角度，且中心軸定位在同一條線上，而兩對該固定部的中心軸可形成相互交叉。

參考圖7b，根據第五實施例的超音波流量測量裝置為反射型，包括兩對超音波感測器(200a1-4、200b2-4)、(200a2-4、200b1-4)，其分別設置在形成在主體部110-4的兩側上的兩對固定部(120a1-4、120b2-4)、(120a2-4、120b1-4)，且與流體流過的流路間隔開預定距離L1。這裡，超音波感測器的直徑及固定部的直徑可設計為彼此相同。

一對固定部(120a1-4、120b2-4)形成在主體部的一側，另一對固定部(120a2-4、120b1-4)形成在主體部的另一側。兩對固定部(120a1-4、120b2-4)、(120a2-4、120b1-4)係相對於與主體部的中心軸垂直的縱軸來對稱地形成。

參考圖7C，根據第五實施例的超音波流量測量裝置為反射型，包括兩對超音波感測器(200a1-4、200b1-4)、(200a2-4、200b2-4)，其分別設置在形成在主體部110-4的兩側上的兩對上固定部(120a1-4、120b1-4)、(120a2-4、120b2-4)，且與流體流過的流路間隔開預定距離L1。這裡，超音波感測器的直徑及固定部的直徑可設計為彼此相同。

每對的固定部(120a1-4、120b1-4)、(120a2-4、120b2-4)形成在主體部110-4的兩側，且每一對係基於主體部110-4的中心軸以一定的角度傾斜，使得每對固定件(120a1-4、120b1-4)、(120a2-4、120b2-4)的中心軸不在同一條線上，並間隔預定距離而定位並平行定位。形成在相對於主體部的中心軸線的相應位置處的兩對固定部的中心軸係可形成為彼此交叉。

參考圖7d，根據第五實施例的超音波流量測量裝置為反射型，包括兩對超音波感測器(200a1-4、200b2-4)、(200a2-4、200b1-4)，其分別設置在形成在主體部110-4的兩側上的兩對固定部(120a1-4、120b2-4)、(120a2-4、120b1-4)，且與流體流過的流路間隔開預定距離L1。這裡，超音波感測器的直徑及固定部的直徑可設計為彼此相同。

一對固定部(120a1-4、120b2-4)形成於主體部(110-4)的一側，另一對固定部(120a2-4、120b1-4)形成主體部110-4的另一側，且兩對固定部(120a1-4、120b2-4)、(120a2-4、120b1-4)係以垂直於主體部110-4之中心軸的縱軸為基來對稱形成。

圖8a至8d是示出根據第六實施方式的超音波流量測量裝置的結構的剖視圖。

參考圖8a，根據第六實施例的超音波流量測量裝置為直線型，其包括兩對超音波感測器(200a1-5、200b1-5)、(200a2-5、200b2-5)，分別設置在形成在主體部(110-5)的兩側上的兩對固定部(120a1-5、120b1-5)、(120a2-5、120b2-5)，並與流體流過的流路隔開預定距離(L1)。這裡，超音波感測器的直徑及固定部的直徑可設計為彼此不同。

每對固定部(120a1-5、120b1-5)、(120a2-5、120b2-5)形成在主體部(110-5)的兩側，並且每對基於主體部110-5的中心軸來傾斜一定角度，使得中心軸位在同一條線上，而兩對該固定部的中心軸可形成相互交叉。

參考圖8b，根據第六實施例的超音波流量測量裝置為反射型，包括兩對超音波感測器(200a1-5、200b2-5)、(200a2-5、200b1-5)，其分別設置在形成在主體部110-5的兩側上的兩對固定部(120a1-5、120b2-5)、(120a2-5、120b1-5)，且與流體流過的流路間隔開預定距離L1。這裡，超音波感測器的直徑及固定部的直徑可設計為彼此不同。

一對固定部(120a1-5、120b2-5)形成於主體部(110-5)的一側，另一對固定部(120a2-5、120b1-5)形成主體部110-5的另一側，且兩對固定部(120a1-5、120b2-5)、(120a2-5、120b1-5)係以垂直於主體部110-5之中心軸的縱軸為基來對稱形成。

參考圖8c，根據第六實施例的超音波流量測量裝置為反射型，其包括兩對超音波感測器(200a1-5、200b1-5)、(200a2-5、200b2-5)，分別設置在形成在主體部110-5的兩側上的兩對固定部(120a1-5、120b1-5)、(120a2-5、120b2-5)，並與流體流過的流路隔開預定距離L1。這裡，超音波感測器的直徑及固定部的直徑可設計為彼此不同。

每對固定部(120a1-5、120b1-5)、(120a2-5、120b2-5)形成在主體部110-5的兩側，每對以一定角度傾斜，使得每對固定部(120a1-5、120b1-5)、(120a2-5、120b2-5)的中心軸不定位於同一條線上，但隔開預定距離並平行定位。形成在相對於主體部的中心軸線的相應位置處的兩對固定部係可形成為彼此交叉。

參考圖8d，根據第六實施例的超音波流量測量裝置為反射型，包括兩對超音波感測器(200a1-5、200b2-5)、(200a2-5、200b1-5)，其分別設置在形成在主體部110-5的兩側上的兩對固定部(120a1-5、120b2-5)、(120a2-5、120b1-5)，且與流體流過的流路間隔開預定距離L1。這裡，超音波感測器的直徑及固定部的直徑可設計為彼此不同。

以上已經參照本發明的較佳實施例進行了描述，但是應當理解，本領域技術人員可在不脫離本發明的精神及範圍的範圍內對本發明進行各種修改及改變，如在以下請求項中提出。

10:纜線 100:測量管 100a:連接孔 100b:緊固件 110:主體部 110-1:主體部 110-2:主體部 110-3:主體部 110-4:主體部 110-5:主體部 120:固定部 120a:固定部 120a-1:固定部 120a-2:固定部 120a-3:固定部 120a1-4:固定部 120a2-4:固定部 120a1-5:固定部 120a2-5:固定部 120b:固定部 120b-1:固定部 120b-2:固定部 120b-3:固定部 120b1-4:固定部 120b2-4:固定部 120b1-5:固定部 120b2-5:固定部 130:耦接部 140:蓋 200:超音波感測器 200a:超音波感測器 200a-1:超音波感測器 200a-2:超音波感測器 200a-3:超音波感測器 200a1-4:超音波感測器 200a2-4:超音波感測器 200a1-5:超音波感測器 200a2-5:超音波感測器 200b:超音波感測器 200b-1:超音波感測器 200b-2:超音波感測器 200b-3:超音波感測器 200b-4:超音波感測器 200b1-4:超音波感測器 200b2-4:超音波感測器 200b1-5:超音波感測器 200b2-5:超音波感測器 300:控制部 300a:連接孔 300b:緊固件 310:殼體 320:控制器 400:連接管 L1:預定距離 L2:預定距離 A:第一區域 B:第二區域 G:預定間隙 θ:預定角度

[圖1a至1f]是示出根據本發明實施例的超音波流量測量裝置的視圖。

[圖2a及2b]是用於說明超音波感測器及控制部之間的連接關係的視圖。

[圖3a及3b]是示出根據第一實施方式的超音波流量測量裝置的結構的剖視圖。

[圖4a至4f]是示出根據第二實施方式的超音波流量測量裝置的結構的剖視圖。

[圖5]是示出根據第三實施方式的超音波流量測量裝置的結構的剖視圖。

[圖6a及6b]是示出根據第四實施方式的超音波流量測量裝置的結構的剖視圖。

[圖7a至7d]是示出根據第五實施方式的超音波流量測量裝置的結構的剖視圖。

[圖8a至8d]是示出根據第六實施方式的超音波流量測量裝置的結構的剖視圖。

100:測量管

200:超音波感測器

200a:超音波感測器

200b:超音波感測器

300:控制部

Claims

一種超音波流量測量裝置，包括：測量管，包括主體部和一對固定部，該主體部具有於其內部形成為圓柱形的流路，流體流過該流路，該對固定部形成在該主體部的至少一側並連接至該流路；以及一對超音波感測器，分別設置在該對固定部上，且與該流路間隔一預定距離，其中，該對固定部從一端到它們與該流路相遇的位置被劃分為第一區域和第二區域，並且該第二區域的直徑被設計為小於該第一區域的直徑，該對超音波感測器設置在該對固定部的該第一區域上，產生超音波訊號的端部設置為與該第二區域隔開一預定距離，並且產生超音波訊號的該端部大於該第二區域的直徑。
根據請求項1所述的超音波流量測量裝置，其中，該對固定部形成於該主體部的一側並相對於該主體部的中心軸傾斜相同角度，各中心軸形成為互相交叉。
根據請求項1所述的超音波流量測量裝置，其中，該對固定部設置於該主體部的兩側並相對於該主體部的中心軸傾斜相同角度，各中心軸間隔開且平行形成。
根據請求項1所述的超音波流量測量裝置，其中，該對固定部形成於該主體部的兩側上並相對於該主體部的中心軸傾斜相同角度，各中心軸定位於同一線上。
根據請求項2或3所述的超音波流量測量裝置，其中，該對固定部設置為隔開一預定距離，並且從一個超音波感測器產生的超音波訊號在該主體部的內表面反射至少一次並傳送到另一個超音波感測器。
一種超音波流量測量裝置，包括：測量管，包括主體部和一對固定部，該主體部具有於其內部形成為圓柱形的流路，流體流過該流路，該對固定部形成在該主體部的至少一側並連接至該流路；一對超音波感測器，分別設置在該對固定部上，且與該流路間隔一預定距離；控制部，接收從該對超音波感測器發射及接收的超音波訊號，並利用該超音波訊號的通過時間差來量測該流體的流速及流量；以及連接管，連接該測量管及該控制部，且包含纜線，其用以電連接設置在該測量管中之該對超音波感測器及該控制部，其中，連接孔係形成在該測量管的該固定部的一側上，連接到該超音波感測器的電纜插入穿過該連接孔，連接孔係形成在該控制部的殼體的一側上，連接到控制器的電纜插入穿過該連接孔，該連接管包括穿過其內部的複數個通道，形成在該測量管之一側上的緊固件和形成在該控制部之一側上的緊固件係藉由該連接管的兩個通道來螺旋耦接，該測量管的連接孔和該控制部的連接孔係藉由該連接管的另一通道藉由螺旋耦接來連接，該對固定部從一端到它們與該流路相遇的位置被劃分為第一區域和第二區域，並且該第二區域的直徑被設計為小於該第一區域的直徑，該對超音波感測器設置在該對固定部的該第一區域上，產生超音波訊號的端部設置為與該第二區域隔開一預定距離。
一種超音波流量測量裝置，包括：測量管，包括主體部和兩對固定部，該主體部具有於其內部形成為圓柱形的流路，流體流過該流路，該兩對固定部形成在該主體部的兩側並連接至該流路；以及兩對超音波感測器，分別設置在該兩對固定部上，且與該流路間隔一預定距離；其中，該兩對固定部從一端到它們與該流路相遇的位置被劃分為第一區域和第二區域，並且該第二區域的直徑被設計為小於該第一區域的直徑，該兩對超音波感測器設置在該兩對固定部的該第一區域上，產生超音波訊號的端部設置為與該第二區域隔開一預定距離，並且產生超音波訊號的該端部大於該第二區域的直徑。
根據請求項7所述的超音波流量測量裝置，其中，該兩對固定部包含形成於該主體部的一側上的一對固定部及形成於該主體部的另一側上的另一對固定部。
根據請求項7所述的超音波流量測量裝置，其中，該兩對固定部包含形成於該主體部的兩側上的一對固定部及形成於該主體部的兩側上的另一對固定部。
根據請求項9所述的超音波流量測量裝置，其中，該兩對固定部中的每一對的中心軸係以該主體部的中心軸為基準傾斜一定角度，該兩對固定部形成為各中心軸相交叉。
根據請求項8或9所述的超音波流量測量裝置，其中，該兩對固定部設置為隔開一預定距離，並且從一個超音波感測器產生的超音波訊號在該主體部的內表面反射至少一次並傳送到另一個超音波感測器。
一種超音波流量測量裝置，包括：測量管，包括主體部和一對固定部，該主體部具有於其內部形成為圓柱形的流路，流體流過該流路，該對固定部形成在該主體部的至少一側並連接至該流路；一對超音波感測器，分別設置在該對固定部上，且與該流路間隔一預定距離；控制部，接收從該對超音波感測器發射及接收的超音波訊號，並利用該超音波訊號的通過時間差來量測該流體的流速及流量；以及連接管，連接該測量管及該控制部，且包含纜線，其用以電連接設置在該測量管中之該對超音波感測器及該控制部，其中，連接孔係形成在該測量管的該固定部的一側上，連接到該超音波感測器的電纜插入穿過該連接孔，連接孔係形成在該控制部的殼體的一側上，連接到控制器的電纜插入穿過該連接孔，該連接管包括穿過其內部的複數個通道，形成在該測量管之一側上的緊固件和形成在該控制部之一側上的緊固件係藉由該連接管的兩個通道來螺旋耦接，該測量管的該連接孔和該控制部的該連接孔係藉由該連接管的另一通道藉由螺旋耦接來連接，該一對固定部從一端到它們與該流路相遇的位置被劃分為第一區域和第二區域，並且該第二區域的直徑被設計為小於該第一區域的直徑，該對超音波感測器設置在該對固定部的該第一區域上，而產生超音波訊號的端部設置為與該第二區域隔開一預定距離。