(57)【要約】 【課題】    圧電素子を安定に固定しながらカルマン渦を安定して検出するための超音波ビームの伝播経路幅を流量計相互間のばらつきを抑えて制御するとともに、その組み立ての容易化をはかった超音波渦流量計を提供する。【解決手段】    超音波渦流量計において、圧電素子６ａ（７ａ）と空隙部並びに伝播制限部が形成された管壁部分（伝播部）３３（３４）とで構成される超音波送信器６（超音波受信器７）によって、結果として強い指向性を持った超音波の送信（受信）を管壁部分（伝播部）３３の中の伝播制限部を介して実現する。【選択図】  図１
2006112960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測流体が流れる流路内に渦発生体を設け、
該渦発生体の下流側流路のカルマン渦の発生領域には、少なくとも一対の超音波送信器及び超音波受信器を互いに流路を挟んで対向させて設け、
前記少なくとも一対の超音波送信器及び超音波受信器によって検出されるカルマン渦の発生周期に基づいて被測流体の流量を計測する超音波渦流量計であって、
前記少なくとも一対の超音波送信器及び超音波受信器は、圧電素子と、該圧電素子の圧電面と該圧電面に対向する流路内壁面との間で超音波を伝播する伝播部とをそれぞれ有し、
前記一対の超音波送信器及び超音波受信器の中の少なくとも一方の前記伝播部には、被測流体の流れ方向に沿って音響インピーダンスの異なる部位を形成して、超音波の前記伝播部における被測流体の流れ方向に沿った伝播経路幅を、前記圧電素子の圧電面の被測流体の流れ方向に沿った面幅に比して狭小に規制してなり、
かつ前記圧電素子の圧電面は、被測流体の流れ方向にその両端側と中間部とが少なくとも前記伝播部に接合されて支持されている
ことを特徴とする超音波渦流量計。
【請求項２】
前記伝播部は、流路を形成する流路管の互いに対向する管壁部によって構成され、前記音響インピーダンスの異なる部位は、当該管壁部内に形成された空隙部、又は当該管壁部の外周面に形成された溝部によって構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の超音波渦流量計。
【請求項３】
前記伝播部は、流路を形成する流路管の管壁部と、該流路管の互いに対向する管壁部の外周面に接合されて前記圧電素子の圧電面を支持する圧電素子支持部材とによって構成され、前記音響インピーダンスの異なる部位は、当該圧電素子支持部材に形成された空隙部、又は当該圧電素子支持部材の接合面に形成された溝部によって構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の超音波渦流量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カルマン渦の発生周期に基づいて管路内を流れる被測流体の流量を計測する超音波渦流量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波渦流量計は、被測流体の流れ方向と直交する方向に延在する渦発生体を流路内に設け、この渦発生体の下流に、少なくとも一対の超音波送信器及び超音波受信器からなる渦検出センサを設けて構成される。超音波渦流量計は、この渦発生体の下流側流路に被測流体の流量（流速）に応じて発生するカルマン渦を渦検出センサにより検出し、検出したカルマン渦の発生周期に基づいて被測流体の流量（流速）を計測する。渦検出センサは、少なくとも一対の超音波を送信する超音波送信器と超音波を受信する超音波受信器とを、流路を挟んでそれぞれの送信面と受信面とが互いに対向するように配置して構成される。この渦検出センサは、渦発生体の下流側流路に被測流体の流量（流速）に応じて交番発生するカルマン渦を、送信側から発信された超音波と受信側で受信された超音波との間の位相変調量に基づいて検出する。
【０００３】
このように構成される超音波渦流量計において、安定した超音波の送受信を行うためには、超音波送信器又は超音波受信器において超音波を発生又は検出するために設けられている圧電素子の振動面（圧電面）を大きくして、その超音波ビーム幅を広くすることが有効である。一方、渦発生体の下流側流路に交番発生するカルマン渦を安定して検出するためには、被測流体中を伝播して超音波受信器により受信される超音波ビームの伝播経路幅を、カルマン渦のピッチＰ（同一方向にできるｎ番目のカルマン渦の頭と(ｎ＋１)番目のカルマン渦の頭との間隔であり、渦発生体の幅ｄによって決定され、一般に、Ｐ／２＝(１／０.５６)ｄ、又はＰ／２＝１.６ｄ〜１.８ｄ程度である）よりも小さくする必要がある。
【０００４】
これらから、渦発生体が設けられる被測流体の流路の口径に関して、圧電素子による安定した送受信特性を確保するための超音波ビーム幅と、カルマン渦を安定して検出するための超音波ビーム幅（伝播経路幅）とは、トレードオフな関係になっている。
【０００５】
そのため、超音波渦流量計では、カルマン渦を安定して検出するための超音波ビームの伝播経路幅に合わせて圧電素子の大きさを変えていたのでは、渦発生体が設けられる被測流体の流路の口径が小さい場合は、超音波ビームの安定した送受信特性の確保が難しくなるとともに、被測流体の流路の口径の相違によって圧電素子の共通化もはかれなくなる。
【０００６】
そこで、従来の超音波渦流量計では、被測流体の流路の口径の相違に関わらず、安定した送受信特性の確保が容易な大きな口径に合わせた圧電素子を使用し、特開平１１−２７１１１３号公報に記載されているような超音波受信器構造の渦検出センサを採用することによって、カルマン渦を安定して検出するための超音波ビーム幅（伝播経路幅、同公報記載の超音波渦流量計では、受信ビーム幅が対応）を制御している。
【０００７】
図４は、この従来の超音波渦流量計の横断面である。
【０００８】
図４において、超音波渦流量計１８は、被測流体（流れ方向を太矢印で示す）が流れる配管２に対して接続可能に設けられたハウジング３と、ハウジング３に形成された流路４を横切るようにして設けられた渦発生体５と、被測流体の流れによって渦発生体５の後流に生じるカルマン渦Ｋの発生領域Ｅを挟んで渦発生体５と直交するように、互いに対向させてハウジング３の流路壁に設けられた一対の超音波送受信器６，７とを備えて構成されている。
【０００９】
超音波送受信器６，７はそれぞれ、圧電素子６ａ，７ａが、ハウジング３の外周部に設けられた取付穴８，９内に挿入され、ハウジング３に螺着、溶着または接着等によって固定される蓋部材１０によりシリコンゴム等の弾性体１１を介して押圧されて、振動板６ｂ，７ｂを形成する管壁に接着剤またはグリース等の音響接合剤１２を介して密着固定（接合）された構成になっている。
【００１０】
その上で、超音波受信器７の圧電素子７ａの取付穴９の底部（振動板７ｂ）の中央部には、圧電素子７ａの超音波受信面（振動面）よりも被測流体の流れ方向に沿った方向の幅Ｗ１が小さな接合部１９が突出され、この接合部１９には圧電素子７ａの超音波受信面が音響接合剤１２を介して接合されている。この接合部１９は、流路４内の流体中を伝播して受信側の振動板７ｂに到達した超音波を、圧電素子７ａの超音波受信面に伝達するための音響伝達経路を形成する。
【００１１】
この場合、被測流体の流れ方向に沿った方向の接合部１９の幅Ｗ１は、渦発生体５の幅ｄによって決定されるカルマン渦ＫのピッチＰに基づいて、その幅Ｗ１（被測流体の流れ方向に沿った寸法）が渦ピッチＰの１／２よりも小さくなるようにしてある（Ｗ１＜Ｐ／２）。具体的には、渦発生体５の幅ｄと渦ピッチＰとの関係（一般に、Ｐ／２＝(１／０.５６)ｄ、又はＰ／２＝１.６ｄ〜１.８ｄ程度）に基づいて、例えば、渦発生体５の幅ｄに対してＷ１＜１.６ｄ〜１.８ｄ、望ましくはＷ１≦(１／０.５６)ｄの関係になっている。  このように構成された接合部１９は、渦発生体５の後流に生成されるカルマン渦Ｋの１つによって変調された超音波を、次のようにして受信する。
【００１２】
まず、超音波送信器６の圧電素子６ａから発信された超音波は、所定の送信ビーム幅Ｔの指向性（広がり）をもって被測流体中を伝播し、カルマン渦Ｋによって変調されて受信側の振動板７ｂに到達する。そして、到達した超音波は、接合部１９によって形成される音響伝達路及び音響接合剤１２を介して、圧電素子７ａによって受信される。
【００１３】
このとき、受信側の振動板７ｂには、圧電素子７ａの超音波受信面と振動板７ｂとの間に接合部１９によって空間Ｓが形成されているので、到達した超音波の伝達経路を接合部１９の幅Ｗ１に限定して、圧電素子７ａの受信ビーム幅Ｒ１をカルマン渦のピッチＰの１／２よりも小さい接合部１９の幅Ｗ１に限定できる。
【００１４】
この結果、微小流量の計測のため、管路４の小径化にともなって渦発生体５の幅ｄが小さくなり、カルマン渦ＫのピッチＰが小さくなった場合でも、渦発生体５の幅ｄによって決定される渦ピッチＰに応じて接合部１９の幅Ｗ１を充分小さく設定することにより、超音波受信器７の圧電素子７ａの寸法を小さくすることなく、所望の超音波の受信ビーム幅Ｒ１を得ることができ、単一のカルマン渦Ｋによる変調を連続的に受けた超音波を受信して流量の計測精度を高めることができるようになっている。
【００１５】
【特許文献１】特開平１１−２７１１１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上述した従来構成の超音波渦流量計１８では、圧電素子７ａは、ハウジング３の取付穴９に嵌合可能な嵌め合い寸法の外周部を有するリテーナ２０の端面に形成された凹部にその背部を当接させ、リテーナ２０に嵌合された状態でハウジング３の取付穴９内にリテーナ２０と一体で収容配置される。その上で、圧電素子７ａは、ハウジング３に螺着、溶着又は接着等によって固定される蓋部材１０によって、シリコンゴム等の弾性体１１を介してリテーナ２０とともに取付穴９の軸方向に接合部１９側に押圧されることによって、流路４に対する平行度が確保される構成になっている。
【００１７】
しかしながら、上述した従来構成の超音波渦流量計１８では、圧電素子７ａはハウジング３の取付穴９内にリテーナ２０と一体で収容配置されるため、超音波送受信器６，７を収容したハウジング部分が肉厚になって、その流路面積に比して超音波渦流量計１８のハウジング３が大きくなってしまう。そのため、ハウジング３と渦発生体５や取付穴９といったセンサ部を成型で一体的に構成する場合には、不向きであるという問題点があった。
【００１８】
また、圧電素子７ａの流路４に対する平行度をリテーナ２０によって確保する一方で、蓋部材１０によって、リテーナ２０を介在させ、圧電素子７ａの受信面（振動面）中央部を振動板７ｂの接合部１９に対して押圧当接させる構成を採用している。そのため、流路の口径が小さな微小流量計測用の超音波渦流量計に適用した場合は、渦ピッチＰが２〜３ｍｍになり、安定して渦を検出できる超音波の受信ビーム幅Ｒ１が１ｍｍ程度になってしまって接合部１９の幅Ｗ１も狭くなるため、リテーナ２０の取付穴９に対する取付精度（嵌合精度）等といったその組み立てにおける僅かな個体差によって、圧電素子７ａの固定が流量計相互間で不安定になり、超音波ビームの透過特性にばらつきが生じる等の問題点があった。
【００１９】
本発明は上述した問題点を鑑みなされたものであって、圧電素子を安定に固定しながらカルマン渦を安定して検出するための超音波ビームの伝播経路幅（超音波ビームの受信ビーム幅Ｒ１）を流量計相互間のばらつきを抑えて制御することができ、その組み立ても容易な超音波渦流量計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の超音波渦流量計は、上述した課題を解決するために、被測流体が流れる流路内に渦発生体を設け、この渦発生体の下流側流路のカルマン渦の発生領域には、少なくとも一対の超音波送信器及び超音波受信器を互いに流路を挟んで対向させて設け、この少なくとも一対の超音波送信器及び超音波受信器によって検出されるカルマン渦の発生周期に基づいて被測流体の流量を計測する超音波渦流量計であって、その少なくとも一対の超音波送信器及び超音波受信器は、圧電素子と、この圧電素子の圧電面と圧電面に対向する流路内壁面との間で超音波を伝播する伝播部とをそれぞれ有し、さらにこの一対の超音波送信器及び超音波受信器の中の少なくとも一方の伝播部には、被測流体の流れ方向に沿って音響インピーダンスの異なる部位を形成して、超音波の伝播部における被測流体の流れ方向に沿った伝播経路幅を、圧電素子の圧電面の被測流体の流れ方向に沿った面幅に比して狭小に規制してなり、かつその圧電素子の圧電面は、被測流体の流れ方向にその両端側と中間部とが少なくとも前記伝播部に接合されて支持されていることを特徴とする。
【００２１】
その上で、伝播部は、流路を形成する流路管の互いに対向する管壁部によって構成され、音響インピーダンスの異なる部位は、当該管壁部内に形成された空隙部、又は当該管壁部の外周面に形成された溝部によって構成されていることを特徴とする。
【００２２】
また、伝播部は、流路を形成する流路管と、この流路管の互いに対向する管壁部の外周面に接合されて圧電素子の圧電面を支持する圧電素子支持部材とによって構成され、音響インピーダンスの異なる部位は、当該圧電素子支持部材に形成された空隙部、又は当該圧電素子支持部材の接合面に形成された溝部によって構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の超音波渦流量計によれば、圧電素子の圧電面は被測流体の流れ方向に沿ってその両端側及び中間部において伝播部に接合されて構成されているから、渦発生体が設けられた流路の口径の相違に関わらず、圧電素子を伝播部に安定させて固定することができる。
【００２４】
さらに、この伝播部には、被測流体の流れ方向に沿って音響インピーダンスの異なる部位を形成して、超音波の伝播部における被測流体の流れ方向に沿った伝播経路幅を、圧電素子の圧電面の被測流体の流れ方向に沿った面幅に比して狭小に規制してなるから、被測流体中を伝播する又は伝播してきた超音波の伝播経路幅を、圧電素子の圧電面の被測流体の流れ方向に沿った面幅によらずに、渦発生体が設けられた流路の口径の相違に応じて適確かつ容易に制御することができ、その組み立ても容易になる。
【００２５】
さらにまた、本発明の超音波渦流量計によれば、上述のように圧電素子を安定に固定しながら被測流体中を伝播する又は伝播してきた超音波の伝播経路幅を制御することができるので、一対の超音波送信器及び超音波受信器を備えて構成される渦検出センサの送受信特性に関して、流量計相互間のばらつきを低減できるとともに、渦発生体が設けられた流路の口径の相違する流量計同士についても、それぞれの圧電素子を共通化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の超音波渦流量計の実施の形態について、図面に基づき説明する。なお、その説明にあたって、図４に示した従来の超音波渦流量計１８の構成と同一又は同様な構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２７】
図１は、本発明の第一の実施の形態の超音波渦流量計の構成図である。図１において、
図１（ａ）は、本実施の形態の超音波渦流量計の横断面を示し、図１（ｂ）は、本実施の形態の超音波渦流量計に関して、図１（ａ）中に記載したＢ−Ｂ矢視方向の縦断面図である。
【００２８】
図１に示すように、本実施の形態の超音波渦流量計１-１の流路４を構成するハウジング３は、両端に流入口及び流出口が形成されたフランジ部の形成された円筒の配管部材３０によって構成されている。そして、ハウジング３を構成する配管部材３０の外周面には、流路４内に配置された渦発生体５の立設方向と平行な面を有する圧電素子固定面３１，３２が、渦発生体５を中心とする対称位置に形成されている。図示の例では、圧電素子固定面３１，３２は、円筒の配管部材３０の断面円環状の管壁部の一部を、渦発生体５の立設方向と平行な弦方向に沿って除去するようにして形成されている。そして、圧電素子固定面３１，３２が形成された部分の配管部材３０の管壁部分３３，３４は、その流路径方向の肉厚が他の外周部分に対して薄肉に形成されており、伝播部を構成するようになっている。
【００２９】
さらに、本実施の形態の場合、外周に圧電素子固定面３１，３２が形成された管壁部分３３，３４には、渦発生体５の立設方向と平行に延びる２つの貫通孔３５・３６，３７・３８が、流路４の延設方向に沿って並んで形成されている。そして、貫通孔３５と貫通孔３６との流路４の延設方向に沿った設置間隔Ｗ１１、及び貫通孔３７と貫通孔３８との流路４の延設方向に沿った設置間隔Ｗ１２は、それぞれカルマン渦のピッチＰの１／２よりも小さい間隔になっている。その上で、流路４の延設方向に沿った貫通孔３５と貫通孔３６との間の管壁部分３９と、貫通孔３７と貫通孔３８との間の管壁部分４０とは、流路中心軸を中心にして対称関係を有し、流路４の延設方向に関して渦発生体５の下流側に位置するように配置されている。
【００３０】
この一対の２つの貫通孔３５・３６，３７・３８により、外周に圧電素子固定面３１，３２が形成された管壁部分（伝播部）３３，３４には、空隙部がそれぞれ形成される。また、貫通孔３５と貫通孔３６との間の管壁部分３９、及び貫通孔３７と貫通孔３８との間の管壁部分４０が、外周に圧電素子固定面３１，３２が形成された管壁部分（伝播部）３３，３４における、超音波の被測流体の流れ方向に沿った伝播経路幅を規制する伝播制限部を形成する。
【００３１】
これに対して、圧電素子６ａ，７ａは、前述した圧電素子固定面３１，３２には、圧電素子６ａ，７ａが、貫通孔３５・３６，３７・３８及び管壁部分３９，４０と流路４の径方向に重なるようにして、それぞれ音響接合剤１２を介して音響的に密着接合されている。その際、圧電素子６ａ，７ａは、超音波の振動が貫通孔（空隙部分）３５・３６を介する以外は、専ら残余中間部（伝播制限部）４５，４６を介して伝播するように、圧電素子６ａ，７ａの流路４の延設方向に沿った両端が、２つの貫通孔（空隙部分）３５・３６の両端，又は２つの貫通孔（空隙部分）３７・３８の両端から、それぞれ流路４の延設方向にはみ出さないようになっている。圧電素子６ａは、図示省略した駆動回路に接続されて励振され、上述した空隙部及び伝播制限部が形成された管壁部分（伝播部）３３と一体になって超音波送信器６を構成する。また、圧電素子７ａは、図示省略した位相比較回路等を有する渦検出回路に接続され、上述した空隙部及び伝播制限部が形成された管壁部分（伝播部）３４と一体になって超音波受信器７を構成する。そして、管壁部分（伝播部）３３の内壁面が、超音波送信器６の振動板６ｂになり、管壁部分（伝播部）３４の内壁面が、超音波受信器７の振動板７ｂになる。
【００３２】
次にこのように構成された本実施の形態の超音波渦流量計１-１の作用について説明する。
【００３３】
超音波を生成する超音波送信器６の圧電素子６ａが励振されると、その振動（超音波振動）は、圧電素子６ａの圧電面から、音響接合剤１２を介して圧電素子６ａの圧電面と音響的に密着接合されている圧電素子固定面３１を介して、ハウジング３の管壁部分（伝播部）３３に伝播する。この圧電素子固定面３１に伝播された超音波は、管壁部分（伝播部）３３を、圧電素子固定面３１側から流路４の内壁面側へ向けて伝播される。
【００３４】
その際、超音波は、密度と音速の積で表現される音響インピーダンスの異なる媒体への伝播時には大きな減衰と反射が起こることから、管壁部分（伝播部）３３の貫通孔（空隙部分）３５，３６部分を伝播する超音波は、同じく管壁部分（伝播部）３３における管壁部分（伝播制限部）３９を伝播する超音波に比べて，非常に小さい音圧でしか伝播しない。そのため、管壁部分（伝播部）３３に形成された貫通孔（空隙部分）３５，３６部分、及び両貫通孔（空隙部分）３５，３６の間の管壁部分（伝播制限部）３９は、管壁部分（伝播部）３３の圧電素子固定面３１側から流路４の内壁面側へ向けて伝播する超音波のビーム幅Ｒ１を絞る効果がある。これにより、管壁部分（伝播部）３３における流路４の内壁面からは、流路４の延設方向に沿って音圧レベルが異なった状態で超音波が流路４中の被測流体に対して伝播されることになる。
【００３５】
そして、管壁部分（伝播部）３３における流路４の内壁面から被測流体中に伝播した超音波は、渦発生体５の下流側に被測流体の流れにより交番発生するカルマン渦による変調を受けて、対向する管壁部分（伝播部）３４における流路４の内壁面に伝播する。
【００３６】
この管壁部分（伝播部）３４においても、被測流体から伝播された超音波は、流路４の内壁面から圧電素子固定面３１側へ向けて伝播される。
【００３７】
しかし、この場合も、管壁部分（伝播部）３３の伝播の場合と同様に、流路４の内壁面から圧電素子固定面３２側へ向けて伝播される超音波は、貫通孔（空隙部分）３７，３８部分に差し掛かると、減衰と反射により遮られる。これにより、管壁部分（伝播部）３４の圧電素子固定面３２から音響接合剤１２を介して受信側の圧電素子７ａの圧電面に伝達される超音波は、管壁部分（伝播部）３４における管壁部分（伝播制限部）４０を伝播した超音波だけとなる。
【００３８】
そして、圧電素子７ａに伝播される超音波による振動は、電気信号に変換されて図示省略した位相比較回路等を有する渦検出回路に供給される。
【００３９】
したがって、本実施の形態の超音波渦流量計１-１によれば、圧電素子６ａと空隙部並びに伝播制限部が形成された管壁部分（伝播部）３３とで構成される超音波送信器６、圧電素子７ａと空隙部並びに伝播制限部が形成された管壁部分（伝播部）３４とで構成される超音波受信器７とによって、結果として強い指向性を持った超音波の送受信が、貫通孔３５と貫通孔３６との流路４の延設方向に沿った設置間隔Ｗ１１、及び貫通孔３７と貫通孔３８との流路４の延設方向に沿った設置間隔Ｗ１２に対応した狭いビーム幅Ｒ１で実現できる。これにより、渦ピッチＰに対して十分狭いビーム幅Ｒ１での超音波の送受信が可能になる。
【００４０】
さらに、本実施の形態の超音波渦流量計１-１によれば、管壁部分（伝播部）３３，３４に、渦発生体５の立設方向と平行に延びる２つの貫通孔３５・３６，３７・３８を、流路４の延設方向に沿って並んで形成しておくだけの構成なので、ハウジング３を成形する際に一体的に貫通孔３５，３６，３７，３８を成形したり、又は成形したハウジング３に貫通孔３５，３６，３７，３８を穴開け加工するだけで容易に製造することができる。また、圧電素子６ａ，７ａの固定作業も、本実施の形態の超音波渦流量計１-１の場合は、ハウジング３に形成された平坦な圧電素子固定面３１，３２に音響接合剤１２等を用いて音響的に密着接合するだけなので、従来のようにリテーナ２０や蓋部材１０を用いて圧電素子６ａ，７ａを見えない状態で取付穴８，９内に安定に固定化する必要もない。これにより、圧電素子６ａ，７ａの固定が流量計相互間で不安定になり、超音波ビームの透過特性にばらつきが生じるのを抑制することができ、その組み立ても容易になる。
【００４１】
次に、本発明の第二の実施の形態の超音波渦流量計１-２について、図２に基づいて説明する。
【００４２】
図２は、本発明の第二の実施の形態の超音波渦流量計の構成図である。図２において、
図２（ａ）は、本実施の形態の超音波渦流量計の横断面を示し、図２（ｂ）は、本実施の形態の超音波渦流量計に関して、図２（ａ）中に記載したＢ−Ｂ矢視方向の縦断面図である。
【００４３】
本実施の形態の超音波渦流量計１-２は、前述の第一の実施の形態の超音波渦流量計１-１ではハウジング３に直接形成した渦発生体５の立設方向と平行に延びる２つの貫通孔（空隙部分）３５・３６，３７・３８、及び両者間の管壁部分（伝播制限部）３９，４０を、ハウジング３とは別体に、圧電素子固定面３１，３２に取り付け固定される圧電素子３１，３２の圧電素子基台５１，５２によって形成したものである。
【００４４】
圧電素子基台５１，５２は、圧電素子６ａ，７ａが音響接合剤１２等を用いて接合固定される面側とは反対側のハウジング固定面５３，５４に、ハウジング３の圧電素子固定面３１，３２に取り付けられた状態で、渦発生体５の立設方向とそれぞれの延設方向が同じ（平行）になるように、２つの溝部５５・５６，５７・５８が、流路４の延設方向に沿って間隔を置いて並ぶように形成されている。各圧電素子基台５１，５２において、２つの溝部５５・５６，５７・５８間のハウジング固定面５３，５４における残余中間部５９，６０は、カルマン渦のピッチＰの１／２よりも小さい幅Ｗ１１，Ｗ１２を有するようになっている。
【００４５】
このように構成された本実施の形態の超音波渦流量計１-２によれば、各圧電素子基台５１，５２のハウジング固定面５３，５４側を、残余中間部５９，６０同士が流路中心軸を中心にして対称関係になり、流路４の延設方向に関して渦発生体５の下流側に位置するようにして、ハウジング３の圧電素子固定面３１，３２に接合固定することによって、２つの溝部５５・５６，５７・５８は前述した第一の実施の形態の超音波渦流量計１-１における２つの貫通孔（空隙部分）３５・３６，３７・３８として、また残余中間部５９，６０は同じく管壁部分（伝播制限部）３９，４０として機能するようになる。
【００４６】
この結果、本実施の形態の超音波渦流量計１-２によっても、前述した第一の実施の形態の超音波渦流量計１-１の場合と同様な作用・効果を奏することができる。
【００４７】
次に、本発明の第三の実施の形態の超音波渦流量計１-３について、図３に基づいて説明する。
【００４８】
図３は、本発明の第三の実施の形態の超音波渦流量計の構成図である。図３において、
図３（ａ）は、本実施の形態の超音波渦流量計の横断面を示し、図３（ｂ）は、本実施の形態の超音波渦流量計に関して、図３（ａ）中に記載したＢ−Ｂ矢視方向の縦断面図である。
【００４９】
本実施の形態の超音波渦流量計１-３は、前述の第一の実施の形態の超音波渦流量計１-１ではハウジング３に直接形成した渦発生体５の立設方向と平行に延びる２つの貫通孔（空隙部分）３５・３６，３７・３８、及び両者間の管壁部分（伝播制限部）３９，４０を、ハウジング３の圧電素子固定面３１，３２に形成された２つの溝部４１・４２，４３・４４と圧電素子６ａ，７ａとを用いて構成している。この２つの溝部４１・４２，４３・４４は、圧電素子固定面３１，３２に、渦発生体５の立設方向とそれぞれの延設方向が同じ（平行）になるように、流路４の延設方向に沿って間隔を置いて並ぶように設けられている。そして、２つの溝部４１・４２，４３・４４間の圧電素子固定面３１，３２における残余中間部４５，４６は、カルマン渦のピッチＰの１／２よりも小さい幅Ｗ１１，Ｗ１２を有するようになっている。
【００５０】
このように構成された本実施の形態の超音波渦流量計１-３によれば、ハウジング３の溝部４１・４２，４３・４４以外の残余の圧電素子固定面３１，３２に、圧電素子６ａ，７ａを薄板状の架橋部材４７，４８を介して間接的に接合固定することによって、２つの溝部４１・４２，４３・４４は前述した第一の実施の形態の超音波渦流量計１-１における２つの貫通孔（空隙部分）３５・３６，３７・３８として、また残余中間部４５，４６は同じく管壁部分（伝播制限部）３９，４０として機能するようになる。
【００５１】
なお、本実施の形態において、圧電素子６ａ，７ａを架橋部材４７，４８を介して圧電素子固定面３１，３２に間接的に接合固定するようにしたのは、圧電素子６ａ，７ａの流路４の延設方向に沿った両端が、第一，第二の実施の超音波渦流量計１-１，１-２と同様に２つの貫通孔（空隙部分）３５・３６の両端，又は２つの貫通孔（空隙部分）３７・３８の両端から、それぞれ流路４の延設方向にはみ出さないようにして、圧電素子６ａ，７ａの圧電素子固定面３１，３２に対する取り付けの安定化をはかるとともに、超音波の振動が貫通孔（空隙部分）３５・３６を介する以外は、専ら残余中間部（伝播制限部）４５，４６を介して伝播するようにしたためである。
【００５２】
この結果、本実施の形態の超音波渦流量計１-３によっても、前述した第一，第二の実施の形態の超音波渦流量計１-１，１-２の場合と同様な作用・効果を奏することができる。
【００５３】
以上説明したように、本発明の実施の形態の超音波渦流量計１は構成されるが、本発明の超音波渦流量計の実施の形態は、上述した構成に限られるものではない。
【００５４】
例えば、上述した超音波渦流量計１-１，１-２，１-３では、いずれも送受信のために超音波送信器６側の伝播部及び超音波受信器７側の伝播部両方に、空隙部及び伝播制限部を形成するように構成したが、ビーム幅Ｒ１の狭い超音波を受信するためには、超音波送信器６側又は超音波受信器７側いずれか一方の伝播部にのみに空隙部及び伝播制限部を構成するだけでよく、上述した超音波渦流量計１-１，１-２，１-３においても、超音波送信器６側又は超音波受信器７側いずれか一方の伝播部の空隙部及び伝播制限部を省略することも可能である。
【００５５】
また、上述した超音波渦流量計１-１，１-２，１-３では、超音波送信器６及び超音波受信器７を一対だけ設けた超音波渦流量計を例に説明したが、本発明は、超音波送信器６及び超音波受信器７を複数対設けた超音波渦流量計にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第一の実施の形態の超音波渦流量計の構成図である。
【図２】本発明の第二の実施の形態の超音波渦流量計の構成図である。
【図３】本発明の第三の実施の形態の超音波渦流量計の構成図である。
【図４】従来の超音波渦流量計の横断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１-１，１-２，１-３  超音波渦流量計
４  流路
５  渦発生体
６  超音波送信器
７  超音波受信器
６ａ，７ａ  圧電素子
６ｂ，７ｂ  振動板
１９  接合部
３０  配管部材
３１，３２  圧電素子固定面
３３，３４  管壁部分（伝播部） 
３５・３６，３７・３８  貫通孔（空隙部）
３９，４０  管壁部分（伝播制限部）
４１，４２，４３，４４  溝部（空隙部）
４５，４６  残余中間部
４７，４８  架橋部材
５１，５２  圧電素子基台
５３，５４  ハウジング固定面
５５，５６，５７，５８  溝部（空隙部）
５９，６０  残余中間部（伝播制限部）
Ｋ  カルマン渦
【図１】
2006112960.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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