超音波流量計
【課題】 従来の超音波流量計では、両端が密閉された管体で流量を計測する場合は、管体の側部に計測液体流入口及び流出口を設けるために、流量が変更されるという問題がある。
【解決手段】 管体６の側部に超音波振動子７を装着した第１の球面レンズ付きセンサ８が装着され、この球面レンズ付きセンサ８に管体６を挟んで対向する球面反射体９が装着されることにより第１の超音波送受波装置が構成され、又、第１の球面レンズ付きセンサ８から所定の間隔を開けて、背部に超音波振動子１０を装着した第２の球面レンズ付きセンサ１１が管体６の側部に装着され、第２の球面レンズ付きセンサ１１に対向して、第２の球面反射体１２が管体６の側部に装着されて第２の超音波送受波装置が構成され、第１の球面レンズ付きセンサ８と第２の球面レンズ付きセンサ１１の各超音波振動子７、１０に流量計測回路１３が接続されている。
【解決手段】 管体６の側部に超音波振動子７を装着した第１の球面レンズ付きセンサ８が装着され、この球面レンズ付きセンサ８に管体６を挟んで対向する球面反射体９が装着されることにより第１の超音波送受波装置が構成され、又、第１の球面レンズ付きセンサ８から所定の間隔を開けて、背部に超音波振動子１０を装着した第２の球面レンズ付きセンサ１１が管体６の側部に装着され、第２の球面レンズ付きセンサ１１に対向して、第２の球面反射体１２が管体６の側部に装着されて第２の超音波送受波装置が構成され、第１の球面レンズ付きセンサ８と第２の球面レンズ付きセンサ１１の各超音波振動子７、１０に流量計測回路１３が接続されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、球面反射体と球面レンズ付きセンサを対にして装着した超音波流量計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の超音波流量計としては、図４に示すように、管体１の密閉された両端部にそれぞれ圧電体振動子２、３が装着され、管体１の側部に計測液体流入口４及び計測液体流出口５を設け、計測液体流入口４から入れた計測液体が管体１を通って計測液体流出口５から流出し、管体１を流れる計測液体の流量を計測するように構成された装置が提案されている。
【０００３】
このように構成された図２の超音波流量計では、計測液体は計測液体流入口４から計測液体流出口５に流れるために、流量が変更され、又、計測液体が計測液体流入口４から管体１に流入され、計測液体流出口５から流出されるために、圧力損失が生じ、計測液体の正確な流量が計測できないという問題がある。
【特許文献１】特願２００３−１６９７２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決しようとする問題点は、従来の超音波流量計では、両端が密閉された管体で流量を計測する場合は、管体の側部に計測液体流入口及び流出口を設けるために、流量が変更されるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、管体に計測液体を流し、２組の超音波送受波装置は管体の対向する側面に球面反射体と背部に超音波振動子を装着した球面レンズ付きセンサを対向させ、計測回路は球面レンズ付きセンサにそれぞれ装着された超音波振動子に接続されているものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の超音波流量計では、計測液体を流す管体の側部に、球面反射体と超音波振動子を装着した球面レンズ付きセンサを対向して設けた超音波送受波装置で流量を計測するように構成したので、第１の球面レンズ付きセンサの超音波振動子から発生した超音波が管体内部を反射して第２の球面レンズ付きセンサに到達する時間と第２の球面レンズ付きセンサの超音波振動子から発生した超音波が管体内部を反射して第１の球面レンズ付きセンサに到達する時間の差から流量を計測する第１の計測段階と、第１の球面レンズ付きセンサの超音波振動子から発生した超音波が第１の球面反射体で反射し、管体内部を反射し、第２の球面反射体で反射して第２の球面レンズ付きセンサに到達する時間と第２の球面レンズ付きセンサの超音波振動子から発生した超音波が第２の球面反射体で反射して、管体内部を反射し、第１の球面反射体で反射して第１の球面レンズ付きセンサに到達する時間の差から管体を流れる計測液体の流量を計測する第２の計測段階を比較することにより、流量をより正確に計測することができ、また、超音波送受波装置をクリップセンサで構成したので、配管されている管体やチューブにクリップセンサを装着して流量の計測をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明では、管体に計測液体を流し、第１の超音波送受波装置は管体の対向する側面に第１の球面反射体と背部に超音波振動子を装着した第１の球面レンズ付きセンサを対向させ、第１の超音波送受波装置と所定の間隔を開けて、第２の超音波送受波装置は管体の対向する側面に第２の球面反射体と背部に超音波振動子を装着した第２の球面レンズ付きセンサを対向させ、第１、第２の超音波送受波装置はクリップセンサで構成して、既設の管体やチューブに装着され、計測回路は第１、第２の球面レンズ付きセンサにそれぞれ装着された超音波振動子に接続されたものである。
【実施例】
【０００８】
図１は本発明の実施例の超音波流量計の側面図で、管体６の側部に超音波振動子７を装着した第１の球面レンズ付きセンサ８が装着され、この球面レンズ付きセンサ８に管体６を挟んで対向する球面反射体９が装着されることにより第１の超音波送受波装置が構成され、又、第１の球面レンズ付きセンサ８から所定の間隔を開けて、背部に超音波振動子１０を装着した第２の球面レンズ付きセンサ１１が管体６の側部に装着され、第２の球面レンズ付きセンサ１１に対向して、第２の球面反射体１２が管体６の側部に装着されて第２の超音波送受波装置が構成され、第１の球面レンズ付きセンサ８と第２の球面レンズ付きセンサ１１の各超音波振動子７、１０に流量計測回路１３が接続されている。
【０００９】
このように構成された本実施例の超音波流量計では、管体６の中を計測液体が流通され、第１の球面レンズ付きセンサ８の超音波振動子７から超音波が照射されると、管体６の内部に直接照射される超音波Ａと、第１の球面反射体９で反射されて管体６に入射する超音波Ｂに別れ、超音波Ａは管体６の内部の計測液体中で管体６の内部を反射しながら進んで、第２の球面レンズ付きセンサ１１に入射され、超音波振動子１０で受信され、超音波振動子７から照射されて超音波振動子１０で検出するまでの時間が計測され、又、第１の球面反射体９で反射された超音波Ｂは管体６内に入射され、管体６内を反射して第２の球面反射体１２で反射して、第２の球面レンズ付きセンサ１１に入力して超音波振動子１０で受信され、超音波振動子７から第１の球面反射体９で反射され、さらに第２の球面反射体１２で反射されて超音波振動子１０で検出するまでの時間が計測される。
【００１０】
又、第２の球面レンズ付きセンサ１１の超音波振動子１０から超音波が照射されると、管体６の内部に直接照射される超音波Ｃと、第２の球面反射体１２で反射されて管体６に入射する超音波Ｄに別れ、超音波Ｃは管体６の内部の計測液体中で管体６の内部を反射しながら進んで、第１の球面レンズ付きセンサ８に入射され、超音波振動子７で受信され、超音波振動子１０から照射されて超音波振動子７で検出するまでの時間が計測され、又、第２の球面反射体１２で反射された超音波Ｄは管体６内に入射され、管体６内を反射して第１の球面反射体９で反射して、第１の球面レンズ付きセンサ８に入射して超音波振動子７で受信され、超音波振動子１０から第２の球面反射体１２で反射され、さらに第１の球面反射体９で反射されて、第１の球面レンズ付きセンサ８の超音波振動子１０で検出するまでの時間が計測され、超音波Ａの到達時間と超音波Ｃの到達時間の差及び超音波Ｂの到達時間と超音波Ｄの到達時間の差からそれぞれ流量が検出されるが、超音波ＡとＣの到達時間差及び超音波ＢとＣの到達時間差に殆ど差がなく、この差が大きくずれる場合は、計測に誤差が生じているので、再度計測をして、正確な流量を計測することができる。
【００１１】
又、温度変化がある場合は、第１の球面レンズ付きセンサ８から照射された超音波Ｅが管体６を通って直接第２の球面レンズ付きセンサ１１に入射されるので、予め温度と超音波Ｅの到達時間の関係を計測しておけば、温度が変化する計測液体の流量を計測する場合に補正値として使用することができる。
【００１２】
図２は本発明の他の実施例の超音波送受波装置の斜視図、図３は図２の超音波送受波装置の平面図で、クリップセンサ１４は管体挟持部１４ａ、１４ｂに対向して形成された凹み部１４ｅの対向部に球面レンズ付きセンサ８と球面反射体９又は球面レンズ付きセンサ１１と球面反射体１２が装着され、管体挟持部１４ａ、１４ｂの延長した部分に把持部１４ｃ、１４ｄが形成され、管体挟持部１４ａ、１４ｂと把持部１４ｃ、１４ｄの接続部分にネジ軸１５によって回動可能に構成され、把持部１４ｃ、１４ｄにそれぞれ支持部１４ｆ、１４ｇが形成され、この支持部１４ｆ、１４ｇの間にバネ１６が装着され、把持部１４ｃに送受信ケーブル１７が接続されている。
【００１３】
このように構成された本実施例では、把持部１４ｃ、１４ｃを近づけるように握ると、管体挟持部１４ａ、１４ｂが開くので、凹み部１４ｃに管体６を挟んで手を緩めると、図１に示すように、球面レンズ付きセンサと球面反射体の間で、バネ１６によって管体６が強く固定されるので、既設の管体やチューブを流れる計測液体の流量を計測することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
なお、上記実施例において、クリップセンサ１４は球面レンズ付きセンサと球面反射体をそれぞれ１つだけ装着するようにしたが、並列にそれぞれ対向して２つの球面レンズ付きセンサと球面反射体とを装着するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例の超音波流量計の構成面図である。
【図２】本発明の他の実施例のクリップセンサの斜視図である。
【図３】図２のクリップセンサの平面図である。
【図４】従来の超音波流量計の構成図である。
【符号の説明】
【００１６】
６ 管体
７ 超音波振動子
８、１１ 球面レンズ付きセンサ
９、１２ 球面反射体
１３ 流量計測回動
１４ クリップセンサ
１５ ネジ軸
１６ バネ
１７ ケーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、球面反射体と球面レンズ付きセンサを対にして装着した超音波流量計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の超音波流量計としては、図４に示すように、管体１の密閉された両端部にそれぞれ圧電体振動子２、３が装着され、管体１の側部に計測液体流入口４及び計測液体流出口５を設け、計測液体流入口４から入れた計測液体が管体１を通って計測液体流出口５から流出し、管体１を流れる計測液体の流量を計測するように構成された装置が提案されている。
【０００３】
このように構成された図２の超音波流量計では、計測液体は計測液体流入口４から計測液体流出口５に流れるために、流量が変更され、又、計測液体が計測液体流入口４から管体１に流入され、計測液体流出口５から流出されるために、圧力損失が生じ、計測液体の正確な流量が計測できないという問題がある。
【特許文献１】特願２００３−１６９７２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決しようとする問題点は、従来の超音波流量計では、両端が密閉された管体で流量を計測する場合は、管体の側部に計測液体流入口及び流出口を設けるために、流量が変更されるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、管体に計測液体を流し、２組の超音波送受波装置は管体の対向する側面に球面反射体と背部に超音波振動子を装着した球面レンズ付きセンサを対向させ、計測回路は球面レンズ付きセンサにそれぞれ装着された超音波振動子に接続されているものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の超音波流量計では、計測液体を流す管体の側部に、球面反射体と超音波振動子を装着した球面レンズ付きセンサを対向して設けた超音波送受波装置で流量を計測するように構成したので、第１の球面レンズ付きセンサの超音波振動子から発生した超音波が管体内部を反射して第２の球面レンズ付きセンサに到達する時間と第２の球面レンズ付きセンサの超音波振動子から発生した超音波が管体内部を反射して第１の球面レンズ付きセンサに到達する時間の差から流量を計測する第１の計測段階と、第１の球面レンズ付きセンサの超音波振動子から発生した超音波が第１の球面反射体で反射し、管体内部を反射し、第２の球面反射体で反射して第２の球面レンズ付きセンサに到達する時間と第２の球面レンズ付きセンサの超音波振動子から発生した超音波が第２の球面反射体で反射して、管体内部を反射し、第１の球面反射体で反射して第１の球面レンズ付きセンサに到達する時間の差から管体を流れる計測液体の流量を計測する第２の計測段階を比較することにより、流量をより正確に計測することができ、また、超音波送受波装置をクリップセンサで構成したので、配管されている管体やチューブにクリップセンサを装着して流量の計測をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明では、管体に計測液体を流し、第１の超音波送受波装置は管体の対向する側面に第１の球面反射体と背部に超音波振動子を装着した第１の球面レンズ付きセンサを対向させ、第１の超音波送受波装置と所定の間隔を開けて、第２の超音波送受波装置は管体の対向する側面に第２の球面反射体と背部に超音波振動子を装着した第２の球面レンズ付きセンサを対向させ、第１、第２の超音波送受波装置はクリップセンサで構成して、既設の管体やチューブに装着され、計測回路は第１、第２の球面レンズ付きセンサにそれぞれ装着された超音波振動子に接続されたものである。
【実施例】
【０００８】
図１は本発明の実施例の超音波流量計の側面図で、管体６の側部に超音波振動子７を装着した第１の球面レンズ付きセンサ８が装着され、この球面レンズ付きセンサ８に管体６を挟んで対向する球面反射体９が装着されることにより第１の超音波送受波装置が構成され、又、第１の球面レンズ付きセンサ８から所定の間隔を開けて、背部に超音波振動子１０を装着した第２の球面レンズ付きセンサ１１が管体６の側部に装着され、第２の球面レンズ付きセンサ１１に対向して、第２の球面反射体１２が管体６の側部に装着されて第２の超音波送受波装置が構成され、第１の球面レンズ付きセンサ８と第２の球面レンズ付きセンサ１１の各超音波振動子７、１０に流量計測回路１３が接続されている。
【０００９】
このように構成された本実施例の超音波流量計では、管体６の中を計測液体が流通され、第１の球面レンズ付きセンサ８の超音波振動子７から超音波が照射されると、管体６の内部に直接照射される超音波Ａと、第１の球面反射体９で反射されて管体６に入射する超音波Ｂに別れ、超音波Ａは管体６の内部の計測液体中で管体６の内部を反射しながら進んで、第２の球面レンズ付きセンサ１１に入射され、超音波振動子１０で受信され、超音波振動子７から照射されて超音波振動子１０で検出するまでの時間が計測され、又、第１の球面反射体９で反射された超音波Ｂは管体６内に入射され、管体６内を反射して第２の球面反射体１２で反射して、第２の球面レンズ付きセンサ１１に入力して超音波振動子１０で受信され、超音波振動子７から第１の球面反射体９で反射され、さらに第２の球面反射体１２で反射されて超音波振動子１０で検出するまでの時間が計測される。
【００１０】
又、第２の球面レンズ付きセンサ１１の超音波振動子１０から超音波が照射されると、管体６の内部に直接照射される超音波Ｃと、第２の球面反射体１２で反射されて管体６に入射する超音波Ｄに別れ、超音波Ｃは管体６の内部の計測液体中で管体６の内部を反射しながら進んで、第１の球面レンズ付きセンサ８に入射され、超音波振動子７で受信され、超音波振動子１０から照射されて超音波振動子７で検出するまでの時間が計測され、又、第２の球面反射体１２で反射された超音波Ｄは管体６内に入射され、管体６内を反射して第１の球面反射体９で反射して、第１の球面レンズ付きセンサ８に入射して超音波振動子７で受信され、超音波振動子１０から第２の球面反射体１２で反射され、さらに第１の球面反射体９で反射されて、第１の球面レンズ付きセンサ８の超音波振動子１０で検出するまでの時間が計測され、超音波Ａの到達時間と超音波Ｃの到達時間の差及び超音波Ｂの到達時間と超音波Ｄの到達時間の差からそれぞれ流量が検出されるが、超音波ＡとＣの到達時間差及び超音波ＢとＣの到達時間差に殆ど差がなく、この差が大きくずれる場合は、計測に誤差が生じているので、再度計測をして、正確な流量を計測することができる。
【００１１】
又、温度変化がある場合は、第１の球面レンズ付きセンサ８から照射された超音波Ｅが管体６を通って直接第２の球面レンズ付きセンサ１１に入射されるので、予め温度と超音波Ｅの到達時間の関係を計測しておけば、温度が変化する計測液体の流量を計測する場合に補正値として使用することができる。
【００１２】
図２は本発明の他の実施例の超音波送受波装置の斜視図、図３は図２の超音波送受波装置の平面図で、クリップセンサ１４は管体挟持部１４ａ、１４ｂに対向して形成された凹み部１４ｅの対向部に球面レンズ付きセンサ８と球面反射体９又は球面レンズ付きセンサ１１と球面反射体１２が装着され、管体挟持部１４ａ、１４ｂの延長した部分に把持部１４ｃ、１４ｄが形成され、管体挟持部１４ａ、１４ｂと把持部１４ｃ、１４ｄの接続部分にネジ軸１５によって回動可能に構成され、把持部１４ｃ、１４ｄにそれぞれ支持部１４ｆ、１４ｇが形成され、この支持部１４ｆ、１４ｇの間にバネ１６が装着され、把持部１４ｃに送受信ケーブル１７が接続されている。
【００１３】
このように構成された本実施例では、把持部１４ｃ、１４ｃを近づけるように握ると、管体挟持部１４ａ、１４ｂが開くので、凹み部１４ｃに管体６を挟んで手を緩めると、図１に示すように、球面レンズ付きセンサと球面反射体の間で、バネ１６によって管体６が強く固定されるので、既設の管体やチューブを流れる計測液体の流量を計測することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
なお、上記実施例において、クリップセンサ１４は球面レンズ付きセンサと球面反射体をそれぞれ１つだけ装着するようにしたが、並列にそれぞれ対向して２つの球面レンズ付きセンサと球面反射体とを装着するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例の超音波流量計の構成面図である。
【図２】本発明の他の実施例のクリップセンサの斜視図である。
【図３】図２のクリップセンサの平面図である。
【図４】従来の超音波流量計の構成図である。
【符号の説明】
【００１６】
６ 管体
７ 超音波振動子
８、１１ 球面レンズ付きセンサ
９、１２ 球面反射体
１３ 流量計測回動
１４ クリップセンサ
１５ ネジ軸
１６ バネ
１７ ケーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測液体を流す管体と、該管体の対向する側面に第１の球面反射体と背部に超音波振動子を装着した第１の球面レンズ付きセンサを対向させた第１の超音波送受波装置と、該第１の超音波送受波装置と所定の間隔を開けて、前記管体の対向する側面に第２の球面反射体と背部に超音波振動子を装着した第２の球面レンズ付きセンサを対向させた第２の超音波送受波装置と、前記第１、第２の球面レンズ付きセンサにそれぞれ装着された前記超音波振動子に接続された計測回路とからなる超音波流量計。
【請求項２】
一端に凹み部分を形成した管体挟持部と他端に把持部を設け、前記管体挟持部と前記把持部の中間にネジ軸で回動する回動部を形成し、把持部に形成した支持部にバネを装着したクリップセンサの前記凹み部分に前記超音波送受波装置の前記球面レンズ付きセンサと前記球面反射体を対向して装着することを特徴とする請求項１記載の超音波流量計。
【請求項３】
前記クリップセンサの前記凹み部分に前記第１、第２の超音波送受波装置の前記第１、第２の球面レンズ付きセンサと前記第１、第２の球面反射体を並列に対向して装着することを特徴とする請求項２記載の超音波流量計。
【請求項１】
計測液体を流す管体と、該管体の対向する側面に第１の球面反射体と背部に超音波振動子を装着した第１の球面レンズ付きセンサを対向させた第１の超音波送受波装置と、該第１の超音波送受波装置と所定の間隔を開けて、前記管体の対向する側面に第２の球面反射体と背部に超音波振動子を装着した第２の球面レンズ付きセンサを対向させた第２の超音波送受波装置と、前記第１、第２の球面レンズ付きセンサにそれぞれ装着された前記超音波振動子に接続された計測回路とからなる超音波流量計。
【請求項２】
一端に凹み部分を形成した管体挟持部と他端に把持部を設け、前記管体挟持部と前記把持部の中間にネジ軸で回動する回動部を形成し、把持部に形成した支持部にバネを装着したクリップセンサの前記凹み部分に前記超音波送受波装置の前記球面レンズ付きセンサと前記球面反射体を対向して装着することを特徴とする請求項１記載の超音波流量計。
【請求項３】
前記クリップセンサの前記凹み部分に前記第１、第２の超音波送受波装置の前記第１、第２の球面レンズ付きセンサと前記第１、第２の球面反射体を並列に対向して装着することを特徴とする請求項２記載の超音波流量計。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−１５３５９９（Ｐ２００６−１５３５９９Ａ）
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３４３２０７（Ｐ２００４−３４３２０７）
【出願日】平成１６年１１月２６日（２００４．１１．２６）
【出願人】（０００２４３３６４）本多電子株式会社 (255)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月２６日（２００４．１１．２６）
【出願人】（０００２４３３６４）本多電子株式会社 (255)
【Ｆターム（参考）】
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