(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測流体が流れる流路が形成された流量計本体と、
該流路内に流れ方向と直交するように設けられた渦発生体と、
前記渦発生体の長手方向に延在する複数の第１の通路と、
前記複数の第１の通路夫々に設けられ、当該各第１の通路内を流通する被測流体の流れを検出する超音波センサと、
前記複数の第１の通路夫々に設けられ、当該各第１の通路と前記渦発生体の側壁とを連通する一対の第２の通路と、
を備えた超音波式渦流量計において、
前記複数の第１の通路同士を前記被測流体の流れ方向の上流側と下流側に位置するように設けたことを特徴とする超音波式渦流量計。
【請求項２】
前記第１の通路に連通する一対の第２の通路の双方の長さを同一寸法としたことを特徴とする請求項１記載の超音波式渦流量計。
【請求項３】
前記複数の第１の通路内を流通する被測流体の流れを検出する複数の超音波センサから出力された各検出信号の位相差を比較する位相比較手段と、
該位相比較手段による位相比較結果から被測流体の流量を演算する流量演算手段と、
を備えてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の超音波式渦流量計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は超音波式渦流量計に係り、特に超音波センサを用いて被測流体としてのガスの流量を測定する超音波式渦流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、従来の超音波式渦流量計では、被測流体が流れる流路内に流れ方向と直交する方向に延在形成された渦発生体を設け、渦発生体の下流には１組または２組の超音波センサを設けて渦発生体の下流に発生するカルマン渦を検出するように構成されている。１組の超音波センサは、互いに対向するように流路内に設けられており、一方が超音波を送信する送信側であり、他方が被測流体中を伝播した超音波を受信する受信側となる。
【０００３】
この種の超音波式渦流量計では、超音波が被測流体から受ける位相変調を検出し、この位相変調量から被測流体の流量を求めており、この位相変調に影響を及ぼす温度変化や圧力脈動による流体音速変化（断熱圧縮）により流量の誤計測による計測誤差を減少させている。
【０００４】
さらに、２組の超音波センサ夫々から検出される位相変調量を比較することにより、位相変調に影響を及ぼす温度変化や圧力脈動による流体音速変化（断熱圧縮）をキャンセルする構成の超音波式渦流量計も存在する。ここで、この種の超音波式渦流量計を更に詳しく説明する。
【０００５】
この種の超音波式渦流量計は、被測流体が流れる流路が形成された流量計本体と、流路内に流れ方向と直交するように設けられた渦発生体と、渦発生体の長手方向に延在する複数の第１の通路と、複数の第１の通路夫々に設けられ、当該各第１の通路内を流通する被測流体の流れを検出する超音波センサと、複数の第１の通路夫々に設けられ、当該各第１の通路と渦発生体の側壁とを連通する一対の第２の通路と、からなり、夫々の超音波センサは、一つのカルマン渦に対して逆方向の位相変調を受けるように構成し、夫々超音波センサより得られる位相変調を受けた超音波同士を位相比較することで、交番的に発生するカルマン渦の発生を検出する。これにより、被測流体の温度変化や脈動などの両超音波センサが同相に受ける外乱をキャンセルするようにしたものである。
【０００６】
次に、上記従来技術による超音波式渦流量計について図１４、図１５を用いて説明する。
【０００７】
図１４は従来の超音波式渦流量計の一例を示す構成図である。また、図１５は図１４中Ａ−Ａ線に沿う縦断面図である。
【０００８】
図１４及び図１５に示されるように、超音波式渦流量計１０は、被測流体としての都市ガスが流れる流路１２を有する流量計本体１４と、流量計本体１４の流路１２内で被測流体の流れ方向（図１４中矢印で示す）と直交する垂直方向に延在する渦発生体１６とを有する。この渦発生体１６は、軸方向からみると断面が概台形状に形成されている。
【０００９】
そして、上流側に対向する渦発生体１６の正面１６ａに被測流体が衝突しながら下流側へ流れる過程において、カルマン渦１７が渦発生体１６の下流側左右で交互に発生する。このカルマン渦が発生する周期が被測流体の流速に比例しているため、被測流体中に発生するカルマン渦の発生周波数を検出することにより被測流体の流量を求めることができる。
【００１０】
渦発生体１６は、被測流体の流れ方向と直交する方向に並んだ一対の超音波伝搬通路（第１の通路）１８，２０が長手方向に延在するように貫通している。この超音波伝搬通路１８，２０は、夫々渦発生体１６の下流側に形成された斜面１６ｂ，１６ｃに開口する第１乃至第４の流体入出孔２２，２４，２６，２８と連通されている。
【００１１】
尚、超音波伝搬通路１８，２０が被測流体の流れ方向と直交する方向に並んでいるため、各流体入出孔（圧力導入孔）２２，２４，２６，２８（第２の通路）は、夫々渦発生体１６の長手方向（高さ方向）にずらしてあり、夫々が互いに交差しないように設けられている。また、流体入出孔２２，２４は、超音波伝搬通路１８，２０から斜面１６ｂ，１６ｃに開口するまでの全長が長く（Ｌａ）、流体入出孔２６，２８は、超音波伝搬通路１８，２０から斜面１６ｂ，１６ｃに開口するまでの全長が短く（Ｌｂ）形成されている（Ｌａ＞Ｌｂ）。
【００１２】
第１の流体入出孔２２は、一端が斜面１６ｂに開口し、他端が超音波伝搬通路１８に連通されている。また、第２の流体入出孔２４は、一端が斜面１６ｃに開口し、他端が超音波伝搬通路２０に連通されている。また、第３の流体入出孔２６は、一端が斜面１６ｂに開口し、他端が超音波伝搬通路２０に連通されている。また、第４の流体入出孔２８は、一端が斜面１６ｃに開口し、他端が超音波伝搬通路１８に連通されている。
【００１３】
従って、渦発生体１６の下流を流れる被測流体中にカルマン渦が発生したとき、カルマン渦の発生に伴う圧力変化により渦発生体１６の左右両側で圧力差が生じ、この圧力差によって軸方向に延在する超音波伝搬通路１８，２０内に被測流体の流れ（図１４中、破線で示す）が生じる。すなわち、超音波伝搬通路１８，２０内においては、カルマン渦の発生と同じ周期で交互に逆向きの流れが生じる。
【００１４】
このように、従来のものは、超音波伝搬通路１８，２０が被測流体の流れ方向と直交する方向に並んでいるため、流体入出孔２２，２４と流体入出孔２６，２８との全長を同一にすることができず、カルマン渦が渦発生体１６の両側で交互に発生した際の被測流体の流入、排出に要する時間に差が生ずる。
【００１５】
そして、渦発生体１６の上端及び下端には、送信用超音波センサ３０，３２及び受信用超音波センサ３４，３６を保持する保持部材３８，４０が設けられている。各超音波センサ３０，３２，３４，３６は、保持部材３８，４０に設けられた取付孔３８ａ，３８ｂ，４０ａ，４０ｂにより保持される。
【００１６】
各超音波センサ３０，３２，３４，３６が挿入される取付孔３８ａ，３８ｂ，４０ａ，４０ｂは、超音波伝搬通路１８，２０の両端開口に連通している。送信用超音波センサ３０，３２から送信された超音波は、超音波伝搬通路１８，２０内の流体中を伝搬して受信用超音波センサ３４，３６で受信される。その際、超音波伝搬通路１８，２０内を伝搬する超音波は、カルマン渦の発生に伴う渦発生体１６の上下両側の圧力差によって超音波伝搬通路１８，２０内を流れる被測流体の流速により変調される。そのため、受信用超音波センサ３４，３６から出力された検出信号を復調してカルマン渦の発生周波数を検出し、この周波数に基づいて流路１２内を流れる被測流体の流量を計測することができる。
【００１７】
送信用超音波センサ３０，３２は、発振回路４６に接続されており、発振回路４６からの信号により振動して超音波伝搬通路１８，２０内の流体中に超音波を送信する。そして、超音波伝搬通路１８，２０内を伝搬した超音波は、受信用超音波センサ３４，３６に受信される。また、受信用超音波センサ３４，３６は、流量を演算する演算部４７に接続されている。
【００１８】
演算部４７は、アンプ回路４８，５０、波形整形回路５２，５４、位相比較回路５６、流量演算回路６２、表示回路６４、出力回路６６を有する。そして、流量演算回路６２では、後述するように受信用超音波センサ３４，３６から出力された検出信号の位相差から得られたカルマン渦の周波数に基づいて流路１２を流れる被測流体の流量を演算する。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように構成された従来の超音波式渦流量計では、流体入出孔２２，２４の全長が短く（Ｌｂ）、流体入出孔２６，２８の全長が長く（Ｌａ）形成されているため、カルマン渦の発生に伴って被測流体が渦発生体１６の上面側に開口する流体入出孔２２と２６に流入されるとき、流体入出孔２２と２６との全長が異なる分、全長の長い流体入出孔２６において、時間的な遅れが生じるという問題があった。
【００２０】
そのため、従来は、渦発生体の側面に開口する各流体入出孔２２，２４，２６，２８の位置が流路１２の中心に対して対称な配置とすることができないため、流路１２内部の流速分布の違いにより変調量にばらつきが生じ、これにより、器差が悪化するおそれがあった。
【００２１】
さらに、２つの超音波伝搬通路１８，２０により検出される検出値を比較することにより位相変調量を求める方式の超音波式渦流量計においては、２つの超音波伝搬通路１８，２０内部の渦の検出発生タイミングにずれが生じるため、このずれが位相変調量に影響を及ぼし、この結果、流量の計測誤差を生じさせる。
【００２２】
そこで、本発明は、上記課題を解決した超音波式渦流量計を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような特徴を有する。
【００２４】
上記請求項１記載の発明は、被測流体が流れる流路が形成された流量計本体と、流路内に流れ方向と直交するように設けられた渦発生体と、渦発生体の長手方向に延在する複数の第１の通路と、複数の第１の通路夫々に設けられ、当該各第１の通路内を流通する被測流体の流れを検出する超音波センサと、複数の第１の通路夫々に設けられ、当該各第１の通路と前記渦発生体の側壁とを連通する一対の第２の通路と、を備えた超音波式渦流量計において、複数の第１の通路同士を被測流体の流れ方向の上流側と下流側に位置するように設けたものであり、第２の通路の全長を全て同一寸法にできるので、複数の通路内部の交番的な流れの発生タイミングが同じになり、複数の通路によるカルマン渦の時間的な検出ずれを解消することができ、複数の通路内部の流速分布の違いによる器差の悪化を防止できる。
【００２５】
請求項２記載の発明は、第１の通路に連通する一対の第２の通路の双方の長さを同一寸法としたものであり、第２の通路に流入または流出する被測流体の通過時間が同一になり、一対の超音波センサで検出されるカルマン渦の検出遅れを解消することができる。
【００２７】
請求項３記載の発明は、複数の第１の通路内を流通する被測流体の流れを検出する複数の超音波センサから出力された各検出信号の位相差を比較する位相比較手段と、位相比較手段による位相比較結果から被測流体の流量を演算する流量演算手段と、を備えており、被測流体の温度変化や脈動などの両超音波センサが同相に受ける外乱をキャンセルすることができる。そのため、夫々位相比較した際に得られる位相変調信号（渦信号）が正弦的に変化し、これにより、ノイズの重畳が軽減でき、渦検出パルスの欠落を防止できると共に、低流量計測時の計測感度を向上させることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２９】
図１は本発明になる超音波式渦流量計の第１実施例の構成図である。また、図２は図１中Ｂ−Ｂ線に沿う縦断面図である。また、図３は図１中Ｃ−Ｃ線に沿う横断面図である。尚、図１乃至図３において、前述した図１４及び図１５と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３０】
図１乃至図３に示されるように、超音波式渦流量計７０は、渦発生体１６Ａの延在方向に貫通する一対の超音波伝搬通路（第１の通路）１８Ａ，２０Ａが被測流体の流れ方向（上下流側）に並ぶように配置されている。すなわち、一方の超音波伝搬通路１８Ａは、正面１６ａに近接する上流側に位置し、他方の超音波伝搬通路２０Ａは、正面１６ａから離間した下流側に位置する。
【００３１】
従って、超音波伝搬通路１８Ａ，２０Ａの一端には、送信用超音波センサ３０Ａ，３２Ａが対向しており、超音波伝搬通路１８Ａ，２０Ａの他端には、受信用超音波センサ３４Ａ，３６Ａが対向している。超音波センサ３０Ａ，３２Ａ及び３４Ａ，３６Ａは、保持部材３８Ａ，４０Ａの取付孔３８ａ，３８ｂ，４０ａ，４０ｂが夫々超音波伝搬通路１８Ａ，２０Ａの端部に対して延在方向から連通されており、超音波センサ３０Ａ，３２Ａから送信された超音波が超音波伝搬通路１８Ａ，２０Ａを直進して超音波センサ３４Ａ，３６Ａに到達するように設けられている。そのため、超音波センサ３０，３２から送信された超音波は、超音波伝搬通路１８Ａ，２０Ａの内壁で反射する際のノイズの影響を受けにくくなっている。
尚、第１実施例の演算部４７Ａは、前述した演算部４７と同一構成である。
【００３２】
図４は第１実施例の渦発生体１６Ａを下流側からみた縦断面図である。図５は図４中Ｄ−Ｄ線に沿う縦断面図である。図６は図４中Ｅ−Ｅ線に沿う縦断面図である。
図４及び図５に示されるように、渦発生体１６ＡのＤ−Ｄ断面では、超音波伝搬通路１８Ａ，２０Ａに連通する流体入出孔２６，２８が夫々斜面１６ｂ，１６ｃに向かって形成されている。超音波伝搬通路１８Ａ，２０Ａは、渦発生体１６Ａの中心線Ｏ上で被測流体の流れ方向に並んでいるため、斜面１６ｂ，１６ｃの開口までの距離が等しくなる位置に設けられている。そのため、流体入出孔２６，２８は、超音波伝搬通路１８Ａ，２０Ａから斜面１６ｂ，１６ｃまでの全長（Ｌ３＝Ｌ４）が同一寸法になっている。
【００３３】
図４及び図６に示されるように、渦発生体１６ＡのＥ−Ｅ断面では、超音波伝搬通路１８Ａ，２０Ａに連通する流体入出孔２２Ａ，２４Ａが夫々斜面１６ｂ，１６ｃに向かって形成されている。超音波伝搬通路１８Ａ，２０Ａは、被測流体の流れ方向に並んでいるため、斜面１６ｂ，１６ｃの開口までの距離が等しくなる位置に設けられている。そのため、流体入出孔２２Ａ，２４Ａは、超音波伝搬通路１８Ａ，２０Ａから斜面１６ｂ，１６ｃまでの全長（Ｌ１＝Ｌ２）が同一寸法になっている。
【００３４】
このように、流体入出孔２２Ａ，２４Ａ，２６Ａ，２８Ａの全長が同一寸法（Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ３＝Ｌ４）になるため、カルマン渦１７の発生に伴う圧力変化を検出する際、流体入出孔２２Ａと流体入出孔２６Ａから超音波伝搬通路１８Ａ，２０Ａに流入する被測流体の流入タイミング、及び流体入出孔２４Ａと流体入出孔２８Ａから超音波伝搬通路１８Ａ，２０Ａに流入する被測流体の流入タイミングが一致してカルマン渦１７の検出遅れを解消することができる。
【００３５】
これにより、複数の通路（流体入出孔２２Ａと２６Ａ、２４Ａと２８Ａ）内部の交番的な流れの発生タイミングが同じになり、複数の通路（流体入出孔２２Ａ，２４Ａ，２６Ａ，２８Ａ）によるカルマン渦の時間的な検出ずれを解消することができる。その結果、複数の通路（流体入出孔２２Ａ，２４Ａ，２６Ａ，２８Ａ）内部の流速分布の違いによる器差の悪化を防止でき、流量計測精度をより高めることができる。
【００３６】
流量計測時は、受信用超音波センサ３４Ａ，３６Ａにより超音波伝搬通路１８Ａ，２０Ａにカルマン渦１７の発生に伴う交番的な流れが検出され、受信用超音波センサ３４Ａ，３６Ａから出力された検出信号同士を比較することで、被測流体の温度変化や脈動などの外乱をキャンセルしながら流量を求めることができる。そのため、受信用超音波センサ３４Ａ，３６Ａから出力される信号の位相差を比較して夫々が同じように受ける外乱による音速変化をキャンセルし、流路１２の圧力脈動による流体音速変化（断熱圧縮）の影響による誤計測を防止できる。
【００３７】
また、流体入出孔２２Ａ，２４Ａ，２６Ａ，２８Ａの全長を全て同一寸法（Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ３＝Ｌ４）にできるので、２つの超音波伝搬通路１８Ａ，２０Ａ内部の揺らぎ発生タイミングが同じになるため、夫々の位相差出力は、正弦的に変化し、ノイズが重畳されないため、渦検出パルスの欠落を防止できると共に、低流量計測時の計測感度を向上させることができる。
【００３８】
次に第２実施例の超音波式渦流量計８０について説明する。
図７は第２実施例の渦発生体１６Ｂを下流側からみた縦断面図である。図８は図７中Ｆ−Ｆ線に沿う縦断面図である。図９は図７中Ｇ−Ｇ線に沿う縦断面図である。
【００３９】
図７及び図８に示されるように、渦発生体１６ＢのＦ−Ｆ断面では、超音波伝搬通路１８Ｂ，２０Ｂに連通する流体入出孔２６Ｂ，２８Ｂが異なる角度で斜面１６ｂに向かって形成されている。超音波伝搬通路１８Ａ，２０Ａは、渦発生体１６Ｂの中心線Ｏ上で被測流体の流れ方向に並んでいるため、斜面１６ｂの開口までの距離が等しくなる位置に設けられている。そのため、流体入出孔２６Ｂ，２８Ｂは、Ｖ字状に形成され、斜面１６ｂで交差して連通するように形成されており、超音波伝搬通路１８Ｂ，２０Ｂから斜面１６ｂまでの全長（Ｌ３＝Ｌ４）が同一寸法になっている。
【００４０】
図７及び図９に示されるように、渦発生体１６ＢのＧ−Ｇ断面では、超音波伝搬通路１８Ｂ，２０Ｂに連通する流体入出孔２２Ｂ，２４Ｂが異なる角度で斜面１６ｃに向かって形成されている。超音波伝搬通路１８Ｂ，２０Ｂは、被測流体の流れ方向に並んでいるため、斜面１６ｃの開口までの距離が等しくなる位置に設けられている。そのため、流体入出孔２２Ｂ，２４Ｂは、Ｖ字状に形成され、斜面１６ｃで交差して連通するように形成されており、超音波伝搬通路１８Ｂ，２０Ｂから斜面１６ｃまでの全長（Ｌ１＝Ｌ２）が同一寸法になっている。
【００４１】
そのため、上記第１実施例と同様、流体入出孔２２Ａ，２４Ａ，２６Ａ，２８Ａの全長が同一寸法（Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ３＝Ｌ４）になるため、カルマン渦１７の発生に伴う圧力変化を検出する際、流体入出孔２２Ａと流体入出孔２６Ａから超音波伝搬通路１８Ａ，２０Ａに流入する被測流体の流入タイミング、及び流体入出孔２４Ａと流体入出孔２８Ａから超音波伝搬通路１８Ａ，２０Ａに流入する被測流体の流入タイミングが一致してカルマン渦１７の検出遅れを解消することができる。これにより、安定したカルマン渦１７の検出ができる。
【００４２】
次に第３実施例の超音波式渦流量計９０について説明する。
図１０は第３実施例の渦発生体１６Ｃを下流側からみた縦断面図である。図１１は図１０中Ｈ−Ｈ線に沿う縦断面図である。図１２は図１０中Ｉ−Ｉ線に沿う縦断面図である。
【００４３】
図１０及び図１１に示されるように、渦発生体１６ＣのＨ−Ｈ断面では、超音波伝搬通路１８Ｃ，２０Ｃに連通する流体入出孔２６Ｃ，２８Ｃが夫々斜面１６ｂ，１６ｃに向かって形成されている。超音波伝搬通路１８Ｃ，２０Ｃは、夫々個別の流量計を構成するものであり、２組のセンサ出力をキャンセルするものではなく、通常の超音波式渦流量計が２組設けられているものである。
【００４４】
また、超音波伝搬通路１８Ｃ，２０Ｃは、渦発生体１６Ｂの中心線Ｏ上で被測流体の流れ方向に並んでいるが、夫々独立した計測経路を構成するため、流体入出孔２６Ｃと２８Ｃとの全長が異なる（Ｌ３≠Ｌ４）。
【００４５】
図１０及び図１２に示されるように、渦発生体１６ＢのＩ−Ｉ断面では、超音波伝搬通路１８Ｃ，２０Ｃに連通する流体入出孔２２Ｃ，２４Ｃが夫々斜面１６ｂ，１６ｃに向かって形成されている。尚、流体入出孔２２Ｃ，２４Ｃは、上記Ｈ−Ｈ断面と同様に、全長が異なっている（Ｌ１≠Ｌ２）。
【００４６】
そして、超音波伝搬通路１８Ｃに連通された流体入出孔２２Ｃと２８Ｃとの全長は同一（Ｌ１＝Ｌ４）であり、超音波伝搬通路２０Ｃに連通された流体入出孔２４Ｃと２６Ｃとの全長は同一（Ｌ２＝Ｌ３）である。
【００４７】
従って、超音波伝搬通路１８Ｃと超音波伝搬通路２０Ｃにおいては、夫々斜面１６ｂ，１６ｃに連通される流体入出孔２２Ｃ，２８Ｃ、流体入出孔２４Ｃ，２６Ｃの全長が等しいので、個々の超音波伝搬通路１８Ｃ，２０Ｃにおいて、全長の差によるカルマン渦検出動作の遅れが生じないようになっている。
【００４８】
図１３は第３実施例の超音波式渦流量計９０の構成図である。
図１３に示されるように、超音波式渦流量計９０は、渦発生体１６Ｃの延在方向に貫通する一対の超音波伝搬通路１８Ｃ，２０Ｃが被測流体の流れ方向（上下流側）に並ぶように配置されている。一方の超音波伝搬通路１８Ｃは、正面１６ａに近接する上流側に位置し、他方の超音波伝搬通路２０Ｃは、正面１６ａから離間した下流側に位置する。
【００４９】
そして、超音波伝搬通路１８Ｃ，２０Ｃの一端には、送信用超音波センサ３０Ｃ，３２Ｃが対向しており、超音波伝搬通路１８Ｃ，２０Ｃの他端には、受信用超音波センサ３４Ｃ，３６Ｃが対向している。
【００５０】
第３実施例では、超音波伝搬通路１８Ｃの両端に設けられた超音波センサ３０Ｃ，３４Ｃが第１の流量計を構成し、超音波伝搬通路２０Ｃの両端に設けられた超音波センサ３６Ｃ，３８Ｃが第２の流量計を構成している。
【００５１】
送信用超音波センサ３０Ｃ，３２Ｃから発信された超音波は、超音波伝搬通路１８Ｃ，２０Ｃ内の流体中を伝搬して受信用超音波センサ３４Ｃ，３６Ｃに受信される。また、受信用超音波センサ３４Ｃ，３６Ｃは、超音波を受信すると、その夫々の検出信号を演算部４７Ｃに出力する。
【００５２】
演算部４７Ｃは、アンプ回路４８，５０、波形整形回路５２，５４、流量演算回路６２、平均化回路６８、表示回路６４、出力回路６６を有する。そして、流量演算回路６２では、受信用超音波センサ３４と３６とから出力された各検出信号からカルマン渦の周波数に基づいて流路１２を流れる被測流体の流量を並列処理で演算する。そして、平均化回路６８では、受信用超音波センサ３４，３６により計測された検出信号から得られた２種類の流量値の平均値を算出して表示回路６４、出力回路６６に出力する。
【００５３】
このように、超音波式渦流量計９０では、種類の流量値の平均値を算出するため、受信用超音波センサ３４，３６の測定誤差によるばらつきを小さくして計測精度を安定化することができる。
【００５４】
また、超音波式渦流量計９０では、２系統の流量計のうち一方が故障した場合でも他方の流量計で流量を計測することもできる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、複数の第１の通路同士を被測流体の流れ方向の上流側と下流側に位置するように設けたため、第２の通路の全長を全て同一寸法にできるので、複数の通路内部の交番的な流れの発生タイミングが同じになり、複数の通路によるカルマン渦の時間的な検出ずれを解消することができ、複数の通路内部の流速分布の違いによる器差の悪化を防止でき、各超音波センサにおける超音波の変調条件を同一にして計測精度を高めることができる。
【００５６】
請求項２記載の発明によれば、第１の通路に連通する一対の第２の通路の双方の長さを同一寸法としたため、第２の通路に流入または流出する被測流体の通過時間が同一になり、一対の超音波センサで検出されるカルマン渦の検出遅れを解消することができる。
【００５８】
請求項３記載の発明によれば、複数の第１の通路内を流通する被測流体の流れを検出する複数の超音波センサから出力された各検出信号の位相差を比較する位相比較手段と、位相比較手段による位相比較結果から被測流体の流量を演算する流量演算手段と、を備えてなるため、被測流体の温度変化や脈動などの両超音波センサが同相に受ける外乱をキャンセルすることができ、より一層計測精度を高めることができる。そのため、夫々位相比較した際に得られる位相変調信号（渦信号）が正弦的に変化し、これにより、ノイズの重畳を軽減でき、渦検出パルスの欠落を防止できると共に、低流量計測時の計測感度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる超音波式渦流量計の第１実施例の構成図である。
【図２】図１中Ｂ−Ｂ線に沿う縦断面図である。
【図３】図１中Ｃ−Ｃ線に沿う横断面図である。
【図４】第１実施例の渦発生体１６Ａを下流側からみた縦断面図である。
【図５】図４中Ｄ−Ｄ線に沿う縦断面図である。
【図６】図４中Ｅ−Ｅ線に沿う縦断面図である。
【図７】第２実施例の渦発生体１６Ｂを下流側からみた縦断面図である。
【図８】図７中Ｆ−Ｆ線に沿う縦断面図である。
【図９】図７中Ｇ−Ｇ線に沿う縦断面図である。
【図１０】第３実施例の渦発生体１６Ｃを下流側からみた縦断面図である。
【図１１】図１０中Ｈ−Ｈ線に沿う縦断面図である。
【図１２】図１０中Ｉ−Ｉ線に沿う縦断面図である。
【図１３】第３実施例の超音波式渦流量計９０の構成図である。
【図１４】従来の超音波式渦流量計の一例を示す構成図である。
【図１５】図１４中Ａ−Ａ線に沿う縦断面図である。
【符号の説明】
１０，７０，８０，９０  超音波式渦流量計
１２  流路
１４  流量計本体
１６Ａ〜１６Ｄ  渦発生体
１８Ａ〜１８Ｄ，２０Ａ〜２０Ｄ  通路
２２Ａ〜２２Ｄ，２４Ａ〜２４Ｄ，２６Ａ〜２６Ｄ，２８Ａ〜２８Ｄ  流体入出孔
３０Ａ〜３０Ｄ，３２Ａ〜３２Ｄ  送信用超音波センサ
３４Ａ〜３４Ｄ，３６Ａ〜３６Ｄ  受信用超音波センサ
３８，４０  保持部材
３８ａ，３８ｂ，４０ａ，４０ｂ  取付孔
４６  発振回路
４７  演算部
４８，５０  アンプ回路
５２，５４  波形整形回路
５６  位相比較回路
６２  流量演算回路
６８  平均化回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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