WO2020031622A1 - 超音波流量計 - Google Patents

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sound wave
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志英 高橋
弘 中井
憲司 安田
貴士 萱場
裕己 阿南
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66—Measuring 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
    • G01F1/667—Arrangements of transducers for ultrasonic flowmeters; Circuits for operating ultrasonic flowmeters
    • G—PHYSICS
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    • G01F1/66—Measuring 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
    • G01F1/662—Constructional details

Definitions

  • the present invention relates to an ultrasonic flowmeter that measures the propagation time of an ultrasonic wave to calculate a flow rate.
  • the conventional ultrasonic flowmeter includes a measurement flow path 101, an entrainment flow suppression sheet 103 covering an opening 106 of the measurement flow path 101, an ultrasonic sensor mounting block 104, and an ultrasonic sensor. 105a and 105b, and three partition plates 102 for dividing the measurement flow path 101 into a plurality of flow paths.
  • the measurement flow path 101, the entanglement flow suppression sheet 103, and the ultrasonic sensor mounting block 104 are formed as separate components.
  • the entanglement flow suppression sheet 103 is attached so as to cover the opening 106, and the ultrasonic sensor attachment block 104 is attached by welding or the like.
  • the winding flow suppression sheet 103 is provided with openings 103a and 103b, and the openings 103a and 103b are caused by the winding flow of the fluid to be measured near the ultrasonic sensors 105a and 105b while passing ultrasonic waves.
  • the size is adjusted so that turbulence does not easily occur (for example, see Patent Document 1).
  • FIGS. 7A and 7B show an example of an ultrasonic diversion meter in which the number of parts is reduced by molding a plurality of parts into one.
  • FIG. 7A is a perspective view of an ultrasonic flow meter having a measurement flow path 201 in which the measurement flow path 101, the openings 103a and 103b, and the ultrasonic sensor mounting block 104 are integrally formed in the ultrasonic flow meter shown in FIG. It is.
  • FIG. 7B is a sectional view taken along the line 7B-7B of FIG. 7A.
  • the openings 203a and 203b of the measurement flow channel 201 have a rectangular shape like the openings 103a and 103b of the entanglement flow suppression sheet 103 shown in FIG. It will have a thickness greater than 103.
  • the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic sensor 205a is received by the ultrasonic sensor 205b, the ultrasonic wave is reflected on the bottom surface of the measurement flow path 201 along the propagation path P201, and is reflected along the propagation path P202. , Reaches the ultrasonic sensor 205b.
  • the openings 203a and 203b and the mounting portions 204a and 204b of the ultrasonic sensor are formed by pulling out a mold in the same direction as the propagation paths P201 and P202 during molding.
  • a plane parallel to the propagation path P201 and the propagation path P202 is formed in 212b, respectively.
  • the ultrasonic wave transmitted from the upstream ultrasonic sensor 205a is reflected by the upstream edge 212a of the opening 203a, and reaches the downstream edge 212b of the other opening 203b while being diffracted and reflected. Reaches the ultrasonic sensor 205b on the downstream side. Therefore, the ultrasonic waves propagate as unnecessary sound waves to the ultrasonic sensor 205b on the receiving side along the propagation path P203 shorter than the assumed propagation paths P201 and P202.
  • the ultrasonic wave (unwanted sound wave) propagating through the propagation path P203 is superimposed on the ultrasonic wave propagating through the normal propagation paths P201 and P202.
  • the propagation time is measured at the timing when a predetermined voltage of the received waveform is detected.
  • FIG. 8 is a waveform diagram showing a reception waveform when the measurement flow path 201 of the ultrasonic flow meter shown in FIGS. 7A and 7B is used, and before receiving a normal reception waveform received via the propagation paths P201 and P202. In FIG. 7, a reception waveform received via the propagation path P203 is seen.
  • the ultrasonic sensors 205a and 205b transmit an ultrasonic wave when a transmission signal of several pulses is given from outside, and the radiating portion of the ultrasonic signal vibrates for a while even after the application of the transmission signal is stopped.
  • the ultrasonic signal based on the continuous vibration also propagates on the propagation path P203. Therefore, if the vibration continues for a time longer than the time difference between the propagation time when passing through the propagation paths P201 and P202 and the propagation time when passing through the propagation path P203, the received waveform will be excessively high. Not only the sound wave signal, but also a synthesized wave of the ultrasonic signal received via the propagation path P203, and an error occurs in the measured propagation time.
  • the present invention suppresses unnecessary sound waves, stabilizes the received waveform, and maintains the accuracy of flow rate measurement.
  • the part corresponding to the conventional entrainment flow suppression sheet is integrally molded with other parts to reduce the number of parts and cost. To provide an ultrasonic flow meter that reduces the amount.
  • the ultrasonic flow meter includes a measurement flow path through which a fluid to be measured flows, a pair of ultrasonic sensors arranged upstream and downstream of the first surface on the measurement flow path, capable of transmitting and receiving ultrasonic signals, Is provided. Further, the ultrasonic flowmeter is configured such that an ultrasonic signal transmitted from one ultrasonic sensor propagates through the fluid to be measured, is reflected at least once on a second surface opposite to the first surface, and is reflected by the other ultrasonic sensor.
  • the apparatus includes a flow rate calculation unit that detects a flow rate of the fluid to be measured based on a propagation time until reception by the acoustic wave sensor. Further, the measurement flow path has an opening for taking in a sound wave radiated from the ultrasonic sensor, and the measurement flow path and the opening are integrally formed. , An unnecessary sound wave suppression unit is provided.
  • the ultrasonic flowmeter suppresses unnecessary sound waves, stabilizes the received waveform, and maintains the accuracy of the flow rate measurement, while integrally molding the portion corresponding to the entanglement flow suppression sheet with other components.
  • the number of parts and cost can be reduced.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of the ultrasonic flow meter according to the first embodiment.
  • FIG. 2A is a perspective view of a channel unit of the ultrasonic flowmeter according to the first embodiment.
  • FIG. 2B is a sectional view taken along line 2B-2B in FIG. 2A.
  • FIG. 3 is a reception waveform diagram of the ultrasonic flowmeter according to the first embodiment.
  • FIG. 4A is a perspective view of an ultrasonic flowmeter according to the second embodiment.
  • FIG. 4B is an enlarged view of a main part of the ultrasonic flowmeter according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the ultrasonic flow meter according to the third embodiment.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of a conventional ultrasonic flowmeter.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of the ultrasonic flow meter according to the first embodiment.
  • FIG. 2A is a perspective view of a channel unit of the ultrasonic flowmeter according to the first embodiment
  • FIG. 7A is a perspective view when a conventional ultrasonic flowmeter is integrally molded.
  • FIG. 7B is a sectional view taken along the line 7B-7B of FIG. 7A.
  • FIG. 8 is a reception waveform diagram of the ultrasonic flowmeter using the measurement flow path 201.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of the ultrasonic flow meter according to the first embodiment.
  • FIG. 2A is a perspective view of a measurement channel of the ultrasonic flowmeter according to the first embodiment.
  • FIG. 2B is a sectional view taken along line 2B-2B of FIG. 2A.
  • the measurement flow path 1 is a pipe from the flow path inlet 10 to the flow path outlet 11 for passing the fluid to be measured, and is divided into three laminar flow paths by two partition plates 8. Openings 6a and 6b through which ultrasonic waves propagate obliquely to the measurement flow path 1 are provided on the upper surface 4, which is the first surface of the measurement flow path 1, so that the ultrasonic waves can be measured.
  • the ultrasonic sensors 2a, 2b are fixed to the mounting portions 3a, 3b so that the ultrasonic sensors 2a, 2b are reflected by the bottom surface 5, which is the second surface of the flow path 1, and pass through the propagation paths P1 and P2.
  • the ultrasonic sensors 2a and 2b are connected to the flow rate calculator 7. As shown in FIGS. 2A and 2B, concave and convex portions 9a, 9b, 9c and 9d are provided at two downstream and upstream sides of the openings 6a and 6b, respectively.
  • the flow rate calculator 7 calculates the flow rate based on the propagation time of the ultrasonic wave between the ultrasonic sensors 2a and 2b. The propagation time is measured at a timing when a predetermined voltage of the received waveform is detected.
  • All of the ultrasonic waves emitted from the ultrasonic sensors 2a and 2b do not fly perpendicularly to the radiation surface of the ultrasonic sensors 2a and 2b, but also hit the periphery of the openings 6a and 6b and are reflected.
  • the surface of the edge of the opening is a surface parallel to P1 and P2
  • the received waveform becomes unstable due to the unnecessary sound wave, causing an error in the measured flow rate.
  • the uneven portions 9a, 9b, 9c, 9d provided on the upstream and downstream edges of the openings 6a, 6b are formed in a jagged shape.
  • the openings 6a, 6b, A plurality of equilateral triangles having a thickness of 1.5 mm and a length of one side of 1.5 mm are arranged.
  • the uneven portions 9a and 9b function as an unnecessary sound wave suppressing portion that diffuses the sound wave, and in the case of FIG. 2B, it is difficult for the unnecessary sound wave to reach the ultrasonic sensor 2b on the receiving side.
  • the uneven portions 9a and 9b function as an unnecessary sound wave suppressing unit that diffuses the sound wave, thereby making it difficult for the unnecessary sound wave to reach the ultrasonic sensor 2a on the receiving side. .
  • FIG. 3 shows a reception waveform when the measurement flow path 1 of the ultrasonic flowmeter according to the present embodiment is used. It can be seen from the received waveform that the propagation of the unnecessary sound wave seen in the received waveform shown in FIG. 8 when the measurement flow path 201 shown in FIG. 7 is used is suppressed.
  • the present embodiment it is possible to suppress the reflection of unnecessary sound waves generated at the edge of the opening, so that the thickness (generally, 0.5 mm or more) is required for the opening in the integral molding. Even if it occurs, the propagation time can be measured accurately, so that a highly accurate flow rate measurement can be performed.
  • FIG. 4A is a perspective view of a measurement flow path of the ultrasonic flowmeter according to the second embodiment
  • FIG. 4B is an enlarged view of the mounting portion 3a shown in FIG. 4A.
  • the upstream edge of the opening 6a on the upstream side of the measurement flow path 1 forms a curved surface portion 12a as an unnecessary sound wave suppressing portion.
  • a curved portion is also formed at the downstream edge of the downstream opening of the measurement flow path 1.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the ultrasonic flow meter according to the third embodiment.
  • an ultrasonic absorbing member 13a as an unnecessary sound wave suppressing portion is provided at an upstream side edge of an opening 6a on the upstream side of the measurement flow path 1 to measure the measurement flow.
  • An ultrasonic wave absorbing member 13b as an unnecessary sound wave suppressing unit is attached to a downstream edge of the opening 6b on the downstream side of the road 1.
  • the mounting positions and the mounting ranges of the ultrasonic absorbing members 13a and 13b may be determined by experiments or simulations.
  • the ultrasonic flowmeter is arranged at the measurement flow path through which the fluid to be measured flows, and upstream and downstream of the first surface on the measurement flow path, and can transmit and receive the ultrasonic signal.
  • the ultrasonic flowmeter is configured such that the ultrasonic signal transmitted from the first ultrasonic sensor propagates through the fluid to be measured, and is reflected at least once on the second surface opposite to the first surface, so that And a flow rate calculating unit that detects a flow rate of the fluid to be measured based on a propagation time until the ultrasonic sensor receives the fluid.
  • the measurement flow path has an opening for taking in sound waves radiated from the first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor.
  • the measurement flow path and the opening are integrally formed, and the upstream and downstream of the opening are provided.
  • the unnecessary sound wave suppression unit is provided at the edge located at least on one side.
  • the part corresponding to the entanglement flow suppression sheet is integrally molded with other parts to reduce the number of parts and cost. can do.
  • the unnecessary sound wave suppressing unit may form the edge of the opening into an uneven shape so as to diffusely reflect the sound wave.
  • the part corresponding to the entanglement flow suppression sheet is integrally molded with other parts to reduce the number of parts and cost. can do.
  • the unnecessary sound wave suppressing unit may form the edge of the opening on a curved surface to diffusely reflect the sound wave.
  • the part corresponding to the entanglement flow suppression sheet is integrally molded with other parts to reduce the number of parts and cost. can do.
  • the ultrasonic wave absorbing member may be attached to the edge of the opening as the unnecessary sound wave suppressing portion.
  • the part corresponding to the entanglement flow suppression sheet is integrally molded with other parts to reduce the number of parts and cost. can do.
  • the ultrasonic flowmeter according to the present invention reduces unnecessary costs by reducing the cost, suppressing unnecessary sound waves, stabilizing the received waveform, and maintaining the accuracy of the flow rate measurement.
  • the part corresponding to the entanglement flow suppression sheet is integrally molded with other parts, so that the number of parts and the cost can be reduced.

Abstract

被計測流体が流れる計測流路（１）と、計測流路（１）上の第１の面の上流と下流に配置され、超音波信号の送受信が可能な第１の超音波センサ（２ａ）および第２の超音波センサ（２ｂ）と、を備える。また、第１の超音波センサ（２ａ）から送信された超音波信号が被計測流体を伝搬して、第１の面と対向する第２の面に少なくとも１回反射して第２の超音波センサ（２ｂ）が受信するまでの伝搬時間に基づいて、被計測流体の流量を検出する流量演算部を備える。計測流路（１）は、第１の超音波センサ（２ａ）および第２の超音波センサ（２ｂ）から放射される音波を取り込む開口部（６ａ，６ｂ）を備え、計測流路（１）と開口部（６ａ，６ｂ）は一体に成型されており、開口部（６ａ，６ｂ）の上流及び下流の少なくとも一方に位置する淵に、不要音波抑制部を設ける。

Description

超音波流量計
　本発明は、超音波の伝搬時間を計測して流量を演算する超音波流量計に関するものである。
　従来、この種の超音波流量計の構成としては、例えば図６に示すようなものがある。
　図６に示すように、従来の超音波流量計は、計測流路１０１と、計測流路１０１の開口部１０６を覆う巻込み流れ抑制シート１０３と、超音波センサ取付ブロック１０４と、超音波センサ１０５ａ、１０５ｂと、計測流路１０１を複数の流路に分割するための３枚の仕切り板１０２を有する。
　なお、計測流路１０１と、巻込み流れ抑制シート１０３と、超音波センサ取付ブロック１０４はそれぞれ別々の部品として形成されている。組立時は、仕切り板１０２を計測流路１０１に開口部１０６から挿入した後、巻込み流れ抑制シート１０３を、開口部１０６を覆うように取付け、超音波センサ取付ブロック１０４を、溶着などの方法で計測流路１０１に固定する。巻込み流れ抑制シート１０３には、開口部１０３ａ、１０３ｂが設けられており、開口部１０３ａ、１０３ｂは、超音波を通しながら、超音波センサ１０５ａ、１０５ｂ付近に、被計測流体の巻込み流れによる乱流が発生しにくいような大きさに調整されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１４－２１５０６０号公報
　しかしながら、図６に示す従来の超音波流量計の構成では、計測流路１０１、巻込み流れ抑制シート１０３、超音波センサ取付ブロック１０４を別々の部品として形成するため、部品の材料費と組立のコストが発生していた。そこで、巻込み流れ抑制シート１０３を使わず、複数の部品をひとつに成型することで、部品点数を減らし、コストを少なくすることが考えられる。
　そこで、複数の部品をひとつに成型することで部品点数を減らした一例となる超音波流用計を図７Ａ、図７Ｂに示す。図７Ａは、図６に示す超音波流量計の計測流路１０１、開口部１０３ａ、１０３ｂ、および超音波センサ取付ブロック１０４が一体に成型された計測流路２０１を有する超音波流量計の斜視図である。図７Ｂは図７Ａの７Ｂ－７Ｂ断面図である。
　計測流路２０１の開口部２０３ａ、２０３ｂは、図６に示す巻込み流れ抑制シート１０３の開口部１０３ａ、１０３ｂと同様に矩形の形状であるが、樹脂成型で形成されるため巻込み流れ抑制シート１０３よりも厚みを持つことになる。
　ここで、超音波センサ２０５ａから送信された超音波を超音波センサ２０５ｂで受信する場合、超音波は、伝搬経路Ｐ２０１に沿って、計測流路２０１の底面で反射し、伝搬経路Ｐ２０２に沿って、超音波センサ２０５ｂまで到達する。
　開口部２０３ａ、２０３ｂと、超音波センサの取付部２０４ａ、２０４ｂは、成型時に金型を、伝搬経路Ｐ２０１および伝搬経路Ｐ２０２と同方向に抜いて形成するため、開口部２０３ａ、２０３ｂの淵２１２ａ、２１２ｂには、それぞれ伝搬経路Ｐ２０１、伝搬経路Ｐ２０２に平行な面が形成される。
　その結果、上流側の超音波センサ２０５ａから送信された超音波は、開口部２０３ａの上流側の淵２１２ａで反射し、回折しながら他方の開口部２０３ｂの下流側の淵２１２ｂに達して反射し、下流側の超音波センサ２０５ｂに到達する。したがって、超音波は想定する伝搬経路Ｐ２０１、Ｐ２０２より短い伝搬経路Ｐ２０３で、不要音波として受信側の超音波センサ２０５ｂに伝搬することになる。
　したがって、正規の伝搬経路Ｐ２０１、Ｐ２０２を通って伝搬する超音波に、伝搬経路Ｐ２０３を通って伝搬する超音波（不要音波）が重畳される。伝搬時間は、受信波形の所定の電圧を検知したタイミングで計測しているが、この不要音波の重畳によって受信波形が不安定となり、所定の電圧を検知するタイミングがずれて、計測流量の誤差の原因となる。
　図８は図７Ａ、図７Ｂに示す超音波流量計の計測流路２０１を用いた場合の受信波形を示す波形図であり、伝搬経路Ｐ２０１、Ｐ２０２を経て受信される正規の受信波形の受信前に、伝搬経路Ｐ２０３を経て受信される受信波形が見られる。
　超音波センサ２０５ａ、２０５ｂは、数パルスの発信信号が外部から与えられて超音波を発信するが、超音波信号の放射部はこの発信信号の印加が停止した後もしばらく振動しており、この継続する振動に基づく超音波信号も伝搬経路Ｐ２０３で伝搬することになる。したがって、伝搬経路Ｐ２０１、Ｐ２０２を経た場合の伝搬時間と、伝搬経路Ｐ２０３を経た場合の伝搬時間の時間差よりも長い時間振動が継続すると、受信波形は、伝搬経路Ｐ２０１、Ｐ２０２を経て受信される超音波信号のみではなく、伝搬経路Ｐ２０３を経て受信される超音波信号の合成波となり、計測される伝搬時間に誤差が生じる。
　本発明は、不要音波を抑え、受信波形を安定させ、流量計測の精度を維持しながら、従来の巻込み流れ抑制シートに相当する部分を、他の部品と一体成型して、部品点数とコストを削減する超音波流量計を提供する。
　本開示における超音波流量計は、被計測流体が流れる計測流路と、計測流路上の第１の面の上流と下流に配置され、超音波信号の送受信が可能な一対の超音波センサと、を備える。また、超音波流量計は、一方の超音波センサから送信された超音波信号が被計測流体を伝搬して、第１の面と対向する第２の面に少なくとも１回反射して他方の超音波センサが受信するまでの伝搬時間に基づいて、被計測流体の流量を検出する流量演算部を備える。さらに、計測流路は、超音波センサから放射される音波を取り込む開口部を備え、計測流路と開口部は一体に成型されており、開口部の上流及び下流の少なくとも一方に位置する淵に、不要音波抑制部を設ける。
　この構成により、本開示における超音波流量計は、不要音波を抑え、受信波形を安定させ、流量計測の精度を維持しながら、巻込み流れ抑制シートに相当する部分を、他の部品と一体成型して、部品点数とコストを削減することができる。
図１は、第１の実施の形態における超音波流量計の構成図である。 図２Ａは、第１の実施の形態における超音波流量計の流路ユニットの斜視図である。 図２Ｂは、図２Ａの２Ｂ－２Ｂ断面図である。 図３は、第１の実施の形態における超音波流量計の受信波形図である。 図４Ａは、第２の実施の形態における超音波流量計の斜視図である。 図４Ｂは、第２の実施の形態における超音波流量計の要部拡大図である。 図５は、第３の実施の形態における超音波流量計の断面図である。 図６は、従来の超音波流量計の分解斜視図である。 図７Ａは、従来の超音波流量計を一体成型した場合の斜視図である。 図７Ｂは、図７Ａの７Ｂ－７Ｂ断面図である。 図８は、計測流路２０１を用いた超音波流量計の受信波形図である。
　以下、実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本開示が限定されるものではない。
　（第１の実施の形態）
　図１は、第１の実施の形態における超音波流量計の構成図である。図２Ａは、第１の実施の形態における超音波流量計の計測流路の斜視図である。図２Ｂは図２Ａの２Ｂ－２Ｂ断面図である。
　計測流路１は、流路入口１０から流路出口１１に至り被測定流体を通す配管であり、２枚の仕切板８によって３つの層状流路に分割されている。この計測流路１に対して、斜めに超音波が送受信するように超音波が伝搬する開口部６ａ、６ｂが計測流路１の第１の面である上面４に設けられ、超音波が計測流路１の第２の面である底面５で反射して、伝搬経路Ｐ１とＰ２を通るように、超音波センサ２ａ，２ｂが取付部３ａ，３ｂに固定されている。
　超音波センサ２ａ、２ｂは、流量演算部７と接続されている。図２Ａ、図２Ｂに示すように、開口部６ａ、６ｂのそれぞれの下流側と上流側の２つの淵には、凹凸部９ａ，９ｂ、９ｃ、９ｄが設けられている。流量演算部７は、超音波センサ２ａ，２ｂ間の超音波の伝搬時間に基づいて流量を演算する。伝搬時間は、受信波形の所定の電圧を検知したタイミングで計測している。
　そして、超音波センサ２ａ、２ｂから出る超音波は、全てが超音波センサ２ａ、２ｂの放射面に対して垂直には飛ばず、開口部６ａ、６ｂの周辺にも当たって反射する。従来例で説明したように、開口部の淵の面をＰ１、Ｐ２に平行な面とした場合、不要音波によって受信波形が不安定となり、計測流量の誤差の原因となっていたが、本実施の形態における超音波流量計では、開口部６ａ、６ｂのそれぞれの上流側と下流側の淵に設けた凹凸部９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄを、ギザギザな形状としており、例えば、開口部６ａ、６ｂの厚みを１．５ｍｍとし、１辺の長さを１．５ｍｍとした正三角形を複数並べている。凹凸部９ａ、９ｂが音波を拡散させる不要音波抑制部として機能することで、図２Ｂの場合は、不要音波を受信側の超音波センサ２ｂに届きにくくしている。超音波センサ２ｂから超音波が放射された場合も、凹凸部９ａ、９ｂが音波を拡散させる不要音波抑制部として機能することで、不要音波を受信側の超音波センサ２ａに届きにくくしている。
　図３は、本実施の形態における超音波流量計の計測流路１を用いた場合の受信波形を示している。この受信波形から図７に示した計測流路２０１を用いた場合の、図８に示す受信波形でみられた不要音波の伝搬が抑制されていることが分かる。
　以上のように、本実施の形態によると、開口部の淵で発生する不要音波の反射を抑制することができるので、一体成型において開口部に厚み（一般的には０．５ｍｍ以上必要）が生じる場合でも、伝搬時間を正確に計測できるので高精度の流量計測を行うことができる。
　（第２の実施の形態）
　図４Ａは、第２の実施の形態における超音波流量計の計測流路の斜視図であり、図４Ｂは、図４Ａに示す取付部３ａの拡大図である。
　図に示すように、計測流路１の上流側の開口部６ａにおける上流側の淵は不要音波抑制部としての曲面部１２ａを形成している。図示していないが、計測流路１の下流側の開口部における下流側の淵にも曲面部を形成している。このように、開口部の淵を曲面部１２ａとすることで、取付部３ａに取付ける超音波センサから発信された音波を拡散させることで、不要音波を取付部３ｂに取付ける超音波センサに届きにくくすることができる。
　（第３の実施の形態）
　図５は、第３の実施の形態の超音波流量計の断面図である。図に示すように、本実施の形態における超音波流量計では、計測流路１の上流側の開口部６ａにおける上流側の淵に不要音波抑制部としての超音波吸収部材１３ａを設け、計測流路１の下流側の開口部６ｂにおける下流側の淵に不要音波抑制部としての超音波吸収部材１３ｂが取付けられている。この超音波吸収部材１３ａ、１３ｂに音波を吸収させることで、不要音波が他方の超音波センサに届きにくくすることができる。
　なお、超音波吸収部材１３ａ、１３ｂの取付け位置および取付け範囲は、実験やシミュレーションで決定してもよい。
　以上説明したように、第１の開示における超音波流量計は、被計測流体が流れる計測流路と、計測流路上の第１の面の上流と下流に配置され、超音波信号の送受信が可能な第１の超音波センサおよび第２の超音波センサと、を備える。また、超音波流量計は、第１の超音波センサのから送信された超音波信号が被計測流体を伝搬して、第１の面と対向する第２の面に少なくとも１回反射して第２の超音波センサが受信するまでの伝搬時間に基づいて、被計測流体の流量を検出する流量演算部を備える。計測流路は、第１の超音波センサおよび第２の超音波センサから放射される音波を取り込む開口部を備え、計測流路と開口部は一体に成型されており、開口部の上流及び下流の少なくとも一方に位置する淵に、不要音波抑制部を設ける。
　この構成により、不要音波を抑え、受信波形を安定させ、流量計測の精度を維持しながら、巻込み流れ抑制シートに相当する部分を、他の部品と一体成型して、部品点数とコストを削減することができる。
　第２の開示における超音波流量計は、第１の開示において、不要音波抑制部が、開口部の淵を凹凸形状に形成して、音波を乱反射するようにしてもよい。
　この構成により、不要音波を抑え、受信波形を安定させ、流量計測の精度を維持しながら、巻込み流れ抑制シートに相当する部分を、他の部品と一体成型して、部品点数とコストを削減することができる。
　第３の開示は、第１の開示において、不要音波抑制部が、開口部の淵を曲面に形成して、音波を拡散反射するようにしてもよい。
　この構成により、不要音波を抑え、受信波形を安定させ、流量計測の精度を維持しながら、巻込み流れ抑制シートに相当する部分を、他の部品と一体成型して、部品点数とコストを削減することができる。
　第４の開示は、第１の開示において、不要音波抑制部として、開口部の淵に超音波吸収部材を取付けてもよい。
　この構成により、不要音波を抑え、受信波形を安定させ、流量計測の精度を維持しながら、巻込み流れ抑制シートに相当する部分を、他の部品と一体成型して、部品点数とコストを削減することができる。
　以上のように、本発明にかかる超音波流量計は、コストを削減しながら、不要音波を届きにくくすることで、不要音波を抑え、受信波形を安定させ、流量計測の精度を維持しながら、巻込み流れ抑制シートに相当する部分を、他の部品と一体成型して、部品点数とコストを削減することができる。
　１　計測流路
　２ａ　第１の超音波センサ
　２ｂ　第２の超音波センサ
　３ａ、３ｂ　取付部
　４　上面（第１の面）
　５　底面（第２の面）
　６ａ、６ｂ　開口部
　７　流量演算部
　８　仕切板
　９ａ、９ｂ　凹凸部（不要音波抑制部）
　１２ａ、１２ｂ　曲面部（不要音波抑制部）
　１３ａ、１３ｂ　超音波吸収部材（不要音波抑制部）

Claims (4)

  1. 被計測流体が流れる計測流路と、
    前記計測流路上の第１の面の上流と下流に配置され、超音波信号の送受信が可能な第１の超音波センサおよび第２の超音波センサと、
    前記第１の超音波センサから送信された超音波信号が前記被計測流体を伝搬して、前記第１の面と対向する第２の面に少なくとも１回反射して前記第２の超音波センサが受信するまでの伝搬時間に基づいて、前記被計測流体の流量を検出する流量演算部と、を備え、
    前記計測流路は、前記第１の超音波センサおよび前記第２の超音波センサから放射される音波を取り込む開口部を備え、
    前記計測流路と前記開口部は一体に成型されており、
    前記開口部の上流及び下流の少なくとも一方に位置する淵に、不要音波抑制部を設けた超音波流量計。
  2. 前記不要音波抑制部は、前記開口部の前記淵を凹凸形状に形成して、音波を乱反射するようにした請求項１に記載の超音波流量計。
  3. 前記不要音波抑制部は、前記開口部の前記淵を曲面に形成して、音波を拡散反射するようにした請求項１に記載の超音波流量計。
  4. 前記不要音波抑制部は、前記開口部の前記淵に超音波吸収部材を取付けた請求項１に記載の超音波流量計。
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