專利名稱：超聲波流量計(jì)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用一對(duì)能夠發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)的超聲波振子并計(jì)量超聲波的傳播時(shí)間來計(jì)量被測(cè)定流體的流量的超聲波流量計(jì)量裝置。
背景技術(shù)：
以往的超聲波流量計(jì)量裝置一般的結(jié)構(gòu)為，為了將該計(jì)量裝置掛在配管上設(shè)置，將氣體的流入口和流出口設(shè)置在流量計(jì)的頂面；或者，在筆直配管上連接入口和出口的結(jié)構(gòu)。特別是在燃?xì)獗淼人捎玫牧髁坑?jì)中，流入口和流出口利用設(shè)置在燃?xì)獗韮?nèi)部的字母U形的筒狀的氣體流路構(gòu)件連接，在該氣體流路構(gòu)件內(nèi)包括用于計(jì)量氣體流速的計(jì)量管(例如參照專利文獻(xiàn)I)。圖7是以往的超聲波式燃?xì)獗淼钠室晥D。如圖7所示，在形成為矩形的箱狀的燃?xì)獗?16的頂面部設(shè)有氣體的流入口 115和流出口 117。該流入口 115和流出口 117構(gòu)成為利用形成為字母U形的筒狀的氣體流路構(gòu)件119進(jìn)行連接。在字母U形的流路的底面部120上設(shè)置有用于根據(jù)超聲波的傳播時(shí)間來測(cè)定氣體流量的計(jì)量流路101。計(jì)量流路101在其上游側(cè)包括超聲波振子102，在其下游側(cè)包括超聲波振子103,該超聲波振子102和超聲波振子103互相面對(duì)。但是，以往需要兼顧連接流量計(jì)的配管、設(shè)置位置或用途等來改變計(jì)量流路的形狀、計(jì)量電路和超聲波振子的連接結(jié)構(gòu)等。由此，所存在的問題在于，為了確保計(jì)量精度而進(jìn)行的開發(fā)費(fèi)時(shí)費(fèi)錢，效率較差。專利文獻(xiàn)1:日本特開2009 - 186430號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明即是鑒于該課題而做成的，提供一種不必兼顧與連接流量計(jì)的配管、設(shè)置位置或用途等就能改變計(jì)量流路的形狀、計(jì)量電路和超聲波振子的連接結(jié)構(gòu)等的超聲波流
量計(jì)量裝置。本發(fā)明是一種超聲波流量計(jì)量裝置，其包括供被測(cè)定流體流動(dòng)的計(jì)量流路、和能以使超聲波的傳播路徑成為V形狀的朝向的方式安裝于上述計(jì)量流路的一對(duì)超聲波振子。還包括用于測(cè)定一對(duì)超聲波振子之間的超聲波的傳播時(shí)間來計(jì)量被測(cè)定流體的流量的計(jì)量電路、和設(shè)置在計(jì)量流路的入口側(cè)且用于使被測(cè)定流體的流動(dòng)穩(wěn)定的入口側(cè)整流部。還包括設(shè)置在計(jì)量流路的出口側(cè)的出口側(cè)連接部、和用于輸出由計(jì)量電路計(jì)量得到的流量值的信號(hào)取出部。


圖1是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的超聲波流量計(jì)量裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖2是表示將本發(fā)明的第I實(shí)施方式的超聲波流量計(jì)量裝置安裝于儀表主體的狀態(tài)的剖視圖。圖3是表示將本發(fā)明的第I實(shí)施方式的超聲波流量計(jì)量裝置安裝于另一個(gè)儀表主體的例子的剖視圖。圖4是表示將本發(fā)明的第I實(shí)施方式的超聲波流量計(jì)量裝置安裝于配管的例子的首1J視圖。圖5A是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的超聲波流量計(jì)量裝置的結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖5B是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的超聲波流量計(jì)量裝置的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。圖5C是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的超聲波流量計(jì)量裝置的從入口側(cè)看到的主視圖。圖是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的超聲波流量計(jì)量裝置的、在圖5A中的區(qū)域A的局部剖視圖。圖6是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的超聲波流量計(jì)量裝置的外觀的立體圖。圖7是以往的超聲波式燃?xì)獗淼钠室晥D。
具體實(shí)施例方式下面，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。另外，本發(fā)明并不受該實(shí)施方式限定。第I實(shí)施方式圖1是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的超聲波流量計(jì)量裝置10的結(jié)構(gòu)的剖視圖。如圖1所示，超聲波流量計(jì)量裝置10包括計(jì)量流路1、一對(duì)超聲波振子2、3、計(jì)量電路4、入口側(cè)整流部6、出口側(cè)連接部7和信號(hào)取出部8。計(jì)量流路I供被測(cè)定流體流動(dòng)。相對(duì)于計(jì)量流路1，一對(duì)超聲波振子2、3以使超聲波的傳播路徑成為V形狀的朝向安裝。計(jì)量電路4通過測(cè)定超聲波振子2、3之間的超聲波的傳播時(shí)間來計(jì)量被測(cè)定流體的流量。入口側(cè)整流部6設(shè)置在計(jì)量流路I的入口側(cè)，用于使被測(cè)定流體的流動(dòng)穩(wěn)定。出口側(cè)連接部7設(shè)置在計(jì)量流路I的出口側(cè)。信號(hào)取出部8用于將由計(jì)量電路4計(jì)量得到的流量值輸出到外部。箭頭所示的流動(dòng)方向9表示被測(cè)定流體的流動(dòng)方向。如此，第I實(shí)施方式的超聲波流量計(jì)量裝置10中，一對(duì)超聲波振子2、3和計(jì)量電路4以單一裝置(計(jì)量部15)的方式組裝于計(jì)量流路I。此外，僅在計(jì)量流路I的出口側(cè)Ib設(shè)有出口側(cè)連接部7。利用這些結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)置過程容易的超聲波流量計(jì)量裝置10。超聲波流量計(jì)量裝置10與配管的連接見后述。為了使被測(cè)定流體順暢地流入，在計(jì)量流路I的入口側(cè)Ia設(shè)有入口側(cè)整流部6。此外，通過使超聲波的傳播路徑5形成為字母V形路徑，能夠?qū)⒊暡ㄕ褡?、3設(shè)置在計(jì)量流路I的同一個(gè)面?zhèn)?圖示的計(jì)量流路的上表面?zhèn)?，因此，能夠使整體上進(jìn)一步小型化。圖2是表示將本發(fā)明的第I實(shí)施方式的超聲波流量計(jì)量裝置10安裝于儀表主體21的狀態(tài)的剖視圖。儀表主體21具有儀表入口 25、儀表出口 22、緩沖部23和導(dǎo)出管24。另外，箭頭所示的流動(dòng)方向9表示被測(cè)定流體的流動(dòng)方向。如圖2所示，超聲波流量計(jì)量裝置10內(nèi)置在實(shí)質(zhì)呈長(zhǎng)方體形狀的儀表主體21中。超聲波流量計(jì)量裝置10的、設(shè)有入口側(cè)整流部6的入口側(cè)在儀表主體21的緩沖部23開口。此外，儀表主體21的連通于儀表出口 22的導(dǎo)出管24氣密地接合于超聲波流量計(jì)量裝置10出口側(cè)連接部7。儀表入口 25和儀表出口 22配置在儀表主體21的同一個(gè)面。在該結(jié)構(gòu)中，如箭頭(被測(cè)定流體的流動(dòng)方向9)所示，被測(cè)定流體從儀表入口 25流入到儀表內(nèi)的緩沖部23。然后，被測(cè)定流體從設(shè)置于超聲波流量計(jì)量裝置10的入口側(cè)整流部6流入到計(jì)量流路1，利用超聲波振子2、3和計(jì)量電路4計(jì)量流量。之后，被測(cè)定流體被經(jīng)由導(dǎo)出管24從儀表出口 22排出。采用該結(jié)構(gòu)，能夠容易地在長(zhǎng)方體狀的配管中設(shè)置超聲波流量計(jì)量裝置10。圖3是表示將本發(fā)明的第I實(shí)施方式的超聲波流量計(jì)量裝置10安裝于另一個(gè)儀表主體31的例子的剖視圖。在儀表主體11中，儀表入口 32和儀表出口 33以直線狀配置。導(dǎo)出管34連通于儀表入口 33。如圖3所示，超聲波流量計(jì)量裝置10氣密地連接于導(dǎo)出管34。采用該結(jié)構(gòu)，能夠在直管狀的配管的中段設(shè)置超聲波流量計(jì)量裝置10。圖4是表示將本發(fā)明的第I實(shí)施方式的超聲波流量計(jì)量裝置10安裝于配管51的例子的剖視圖。如圖4所示，配管51的一側(cè)開放。超聲波流量計(jì)量裝置10的出口側(cè)連接部7氣密地連接于配管51的端部52。采用該結(jié)構(gòu)，為了計(jì)量向配管51流入的流體的流量，能夠設(shè)置超聲波流量計(jì)量裝置10。像以上說明的那樣，采用本實(shí)施方式的超聲波流量計(jì)量裝置10，能夠利用一種超聲波流量計(jì)量裝置10，實(shí)現(xiàn)與具有各種各樣的結(jié)構(gòu)的儀表、配管的連接。第2實(shí)施方式接著，說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式的超聲波流量計(jì)量裝置61的結(jié)構(gòu)。圖5A是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的超聲波流量計(jì)量裝置61的結(jié)構(gòu)的俯視圖，圖5B是其側(cè)視圖，圖5C是從其入口側(cè)看到的主視圖，圖是圖5A中的區(qū)域A的局部剖視圖。另外,在圖5A 圖中圖示了超聲波流量計(jì)量裝置61的結(jié)構(gòu)中的計(jì)量流路81、入口側(cè)整流部6和出口側(cè)連接部7的結(jié)構(gòu)，但也同樣包括在第I實(shí)施方式中說明的計(jì)量部15。另外，一對(duì)超聲波振子2、3配置在后述的計(jì)量流路81的截面的短邊側(cè)。如圖5C所示，計(jì)量流路81的流路截面是短邊的尺寸為L(zhǎng)、長(zhǎng)邊的尺寸為M的長(zhǎng)方形狀。在超聲波流量計(jì)量裝置61中，以與計(jì)量流路81的截面的長(zhǎng)邊平行(圖5C中的縱方向)且與流動(dòng)方向9平行的方式設(shè)有多個(gè)反射板11 (參照?qǐng)D5A和圖5C)。利用該反射板11，能夠減少在超聲波振子2、3之間直行的超聲波與在計(jì)量流路81的壁面反射而行進(jìn)的超聲波的傳播時(shí)間的偏差的影響。由此，即使超聲波振子2、3之間的距離較短，也能夠確保所需的計(jì)量精度。并且，利用反射板11，也具有即使計(jì)量流路81的整體長(zhǎng)度較短也使計(jì)量流路81內(nèi)的流動(dòng)穩(wěn)定的效果。采用本實(shí)施方式的超聲波流量計(jì)量裝置61，由于具有反射板11，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)置環(huán)境的影響不易影響到計(jì)量精度的結(jié)構(gòu)。另外，如圖所示，超聲波流量計(jì)量裝置61的入口側(cè)整流部6的內(nèi)周面6a由曲面構(gòu)成。設(shè)為計(jì)量流路81的截面的短邊的尺寸為L(zhǎng)、曲面的半徑為R時(shí)，曲面的半徑滿足R^L/ 2。即，將入口側(cè)整流部6的開口部做成以具有計(jì)量流路81的截面的短邊寬度尺寸的I / 2以上的半徑的曲線展開的結(jié)構(gòu)。通過做成該結(jié)構(gòu)，即使流入很大的流量，計(jì)量流路81內(nèi)也不易發(fā)生流動(dòng)的紊亂。采用本實(shí)施方式的超聲波流量計(jì)量裝置61，由于做成上述那樣開口部的結(jié)構(gòu)，難以受到四周環(huán)境的影響，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的計(jì)量性能。第3實(shí)施方式接著，說明本發(fā)明的第3實(shí)施方式。圖6是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的超聲波流量計(jì)量裝置71的外觀的立體圖。在超聲波流量計(jì)量裝置71中，計(jì)量流路1、81、入口側(cè)整流部6、出口側(cè)連接部7和內(nèi)置有計(jì)量電路的回路殼體14全部都由樹脂構(gòu)成。在上述結(jié)構(gòu)的超聲波流量計(jì)量裝置10、61中，能夠使整體小型化，即使是樹脂，也能夠容易且高精度地構(gòu)成形狀。因此，裝置整體能夠樹脂化，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更加輕量化的超聲波流量計(jì)量裝置71。因此，采用超聲波流量計(jì)量裝置71，容易設(shè)置于多種位置。像以上說明的那樣，采用在本發(fā)明的實(shí)施方式中說明的超聲波流量計(jì)量裝置10、61、71，容易地組裝于各種配管、儀表的殼體，能夠?qū)崿F(xiàn)一種能夠確保穩(wěn)定的計(jì)量精度的超聲波流量計(jì)。另外，采用超聲波流量計(jì)量裝置10、61、71，設(shè)置性存在通用性，設(shè)置環(huán)境不易影響到計(jì)量精度。因此，通過組 裝超聲波流量計(jì)量裝置10、61、71，能夠在抑制了開發(fā)投資、模具投資的基礎(chǔ)之上，在較短的開發(fā)期間里實(shí)現(xiàn)一種適合各種各樣的設(shè)置環(huán)境的超聲波流量計(jì)。產(chǎn)業(yè)h的可利用件像以上說明的那樣，采用本發(fā)明，能夠起到不必兼顧與連接流量計(jì)的配管、設(shè)置位置或者用途等，就能改變計(jì)量流路的形狀、計(jì)量電路和超聲波振子的連接結(jié)構(gòu)等這樣的特別的效果。因此，本發(fā)明可用作包括超聲波流量計(jì)量裝置的流量測(cè)定基準(zhǔn)器、燃?xì)獗砘蛘咚淼取８綀D標(biāo)記說明1、81、計(jì)量流路；la、入口側(cè)；lb、出口側(cè)；2、3、超聲波振子；4、計(jì)量電路；5、傳播路徑；6、入口側(cè)整流部；6a、內(nèi)周面；7、出口側(cè)連接部；8、信號(hào)取出部；9、(被測(cè)定流體的)流動(dòng)方向；10、61、71、超聲波流量計(jì)量裝置；11、反射板；14、回路殼體；15、計(jì)量部；21、31、儀表主體；22、33、儀表出口 ；23、緩沖部；24、34、導(dǎo)出管；25、32、儀表入口 ；51、配管；52、端部。
權(quán)利要求
1.一種超聲波流量計(jì)量裝置，其中， 包括: 計(jì)量流路，其供被測(cè)定流體流動(dòng)； 一對(duì)超聲波振子，其以使超聲波的傳播路徑成為V形狀的朝向的方式，安裝于上述計(jì)量流路； 計(jì)量電路，其用于測(cè)定上述一對(duì)超聲波振子之間的超聲波的傳播時(shí)間來計(jì)量上述被測(cè)定流體的流量； 入口側(cè)整流部，其設(shè)置在上述計(jì)量流路的入口側(cè)，用于使上述被測(cè)定流體的流動(dòng)穩(wěn)定; 出口側(cè)連接部，其設(shè)置在上述計(jì)量流路的出口側(cè)； 信號(hào)取出部，其用于輸出由上述計(jì)量電路計(jì)量得到的流量值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波流量計(jì)量裝置，其中， 上述計(jì)量流路的流路截面為長(zhǎng)方形； 將上述一對(duì)超聲波振子配置在上述計(jì)量流路截面的短邊側(cè)； 并且以與上述計(jì)量流路內(nèi)的流動(dòng)方向平行且與上述計(jì)量流路截面的長(zhǎng)邊平行的方式，安裝有多個(gè)用于減少上述傳播路徑中的超聲波的反射波的影響的反射板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波流量計(jì)量裝置，其中， 將上述入口側(cè)整流部的開口部做成以具有上述計(jì)量流路截面的短邊的寬度尺寸的I/2以上的半徑的曲線展開的結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的超聲波流量計(jì)量裝置，其中， 由樹脂構(gòu)成上述計(jì)量流路和用于收納上述計(jì)量電路的回路殼體。
全文摘要
一種超聲波流量計(jì)量裝置(10)，其包括供被測(cè)定流體流動(dòng)的計(jì)量流路(1)、和能以使超聲波的傳播路徑成為V形狀的朝向安裝于計(jì)量流路(1)的一對(duì)超聲波振子(2、3)。還包括用于測(cè)定一對(duì)超聲波振子(2、3)之間的超聲波的傳播時(shí)間來計(jì)量被測(cè)定流體的流量的計(jì)量電路(4)、和設(shè)置在計(jì)量流路(1)的入口側(cè)且用于使被測(cè)定流體的流動(dòng)穩(wěn)定的入口側(cè)整流部(6)。還包括設(shè)置在計(jì)量流路(1)的出口側(cè)的出口側(cè)連接部(7)、和用于輸出由計(jì)量電路(4)計(jì)量得到的流量值的信號(hào)取出部(8)。
文檔編號(hào)G01F1/66GK103201599SQ20118005444
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月10日
發(fā)明者藤井裕史, 尾崎行則, 佐藤真人, 后藤尋一 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社