(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流される測定用管体と、該測定用管体に、その長手方向へ間隔をあけて設けられた測定部とを有し、これら測定部間での両方向の超音波の伝播時間の差から流体の流速を求めて流量を測定する超音波流量計であって、
前記測定部は、前記測定用管体の周方向へ沿う外周面の一部に、円弧状の振動子が接着剤によって密着固定され、前記接着剤中の気泡が押し出されていることを特徴とする超音波流量計。
【請求項２】
流体が流される測定用管体と、該測定用管体に、その長手方向へ間隔をあけて設けられた測定部とを有し、これら測定部間での両方向の超音波の伝播時間の差から流体の流速を求めて流量を測定する超音波流量計の製造方法であって、
前記測定用管体の周方向へ沿う外周面の一部に、接着剤を介して周方向に沿って前記測定部を構成する円弧状の振動子を配設し、円弧状凹部を有する固定用治具の前記円弧状凹部に、前記振動子を介して前記測定用管体を嵌合させて押し付けることにより、前記測定用管体に前記振動子を前記接着剤によって密着固定させることを特徴とする超音波流量計の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、超音波を用いて流体の流量を測定する超音波流量計及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、流体の流量を測定する流量計として、超音波を用いた超音波流量計が用いられている。
この超音波流量計は、流体が流れる管体に、長手方向へ間隔をあけて振動子を設け、一方側の振動子から超音波を発信させて他方側の振動子にて受信させ、また、他方側の振動子から超音波を発信させて一方側の振動子にて受信させ、これらの超音波の伝搬時間の差から、管体内の流体の流速を求め、この流速から流量を測定するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この超音波流量計は、リング状に形成された振動子に管体を挿通させ、これら振動子と管体とを接着剤によって接着して固定しているが、このような構造では、振動子の内周面と管体の外周面との間に、接着剤の気泡等からなる空間部が形成されてしまい、振動子と管体内の流体との間における超音波の伝達が十分に行われなくなり、流量の正確な測定に不具合が生じてしまう恐れがあった。
なお、管体に、金属製のリングを固定し、このリングに振動子を固定する場合もあるが、この場合も、リングと管体との接着箇所にて上記と同様に、空間部が形成されてしまい、流量計測に不具合が生じてしまう。
【０００４】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、正確に流量を測定することができる超音波流量計及びその製造方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の超音波流量計は、流体が流される測定用管体と、該測定用管体に、その長手方向へ間隔をあけて設けられた測定部とを有し、これら測定部間での両方向の超音波の伝播時間の差から流体の流速を求めて流量を測定する超音波流量計であって、前記測定部は、前記測定用管体の周方向へ沿う外周面の一部に、円弧状の振動子が接着剤によって密着固定され、前記接着剤中の気泡が押し出されていることを特徴としている。
【０００６】
つまり、振動子が接着剤を介して測定用管体の一部に、周方向へ沿って円弧状に密着固定されて、測定用管体と振動子との密着性が高められているので、振動子と測定用管体内の流体との間における超音波の伝達を良好に行うことができ、流量の測定を正確に行うことができる。
【０００７】
請求項２記載の超音波流量計の製造方法は、流体が流される測定用管体と、該測定用管体に、その長手方向へ間隔をあけて設けられた測定部とを有し、これら測定部間での両方向の超音波の伝播時間の差から流体の流速を求めて流量を測定する超音波流量計の製造方法であって、前記測定用管体の周方向へ沿う外周面の一部に、接着剤を介して周方向に沿って前記測定部を構成する振動子を配設し、円弧状凹部を有する固定用治具の前記円弧状凹部に、前記振動子を介して前記測定用管体を嵌合させて押し付けることにより、前記測定用管体に前記振動子を前記接着剤によって密着固定させることを特徴としている。
【０００８】
このように、固定用治具の円弧状凹部に、振動子を介して測定用管体を嵌合させて押し付けることにより測定用管体に振動子を接着剤によって密着固定させるので、接着剤中の気泡が押し出されて、この気泡等からなる空間部が形成されることがなく、これにより、振動子と測定用管体内の流体との間における超音波の伝達が良好な超音波流量計を製造することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の超音波流量計及びその製造方法の参考例を図によって説明する。
図１において、符号１は、超音波流量計である。この超音波流量計１は、例えば、塩化ビニール等の合成樹脂から形成されて、内部に流体が流される測定用管体２と、この測定用管体２に、その長手方向へ間隔をあけて設けられた測定部３とを有している。
【００１０】
図２にも示すように、測定部３は、測定用管体２の外周に固定された振動子固定具４と、この振動子固定具４に固定された超音波振動子５とから構成されている。
振動子固定具４は、超音波を良好に伝達する金属材料から形成されたもので、測定用管体２との固定部分に、円弧状凹部６が形成されている。そして、この円弧状凹部６に測定用管体２の外周の一部が嵌合され、この嵌合部分に充填された接着剤７によって測定用管体２に、振動子固定具４が強固にかつ隙間なく接着固定されている。なお、接着剤７としては、例えば、エポキシ系接着剤が用いられる。
【００１１】
そして、このように測定用管体２に固定された振動子固定具４には、前述したように、振動子５が接着固定されている。なお、この接着剤としても、エポキシ系接着剤が用いて好適である。なお、図中符号８は、振動子５のリード線である。
【００１２】
上記の超音波流量計１を製造するには、まず、振動子固定具４の円弧状凹部６に、接着剤７を介して測定用管体２の外周の一部を嵌合させる。
この状態において、図３に示すように、振動子固定具４と対向させて、固定用治具９を配設する。
【００１３】
この固定用治具９には、振動子固定具４と同様に、測定用管体２の外周の一部が嵌合される円弧状凹部１０が形成され、また、振動し固定具４側に雌ねじ部１１が形成されている。
そして、固定用治具９を、その円弧状凹部１０に測定用管体２を嵌合させるように、振動子固定具４の対向位置に配設したら、振動子固定具４に形成された挿通孔１２に挿通させた固定用ネジ１３を固定用治具９の雌ネジ部１１へねじ込む。
【００１４】
このようにすると、この固定用ネジ１３の締結力により、振動子固定具４と固定用治具９とが互いに引き寄せられる。
これにより、振動子固定具４の円弧状凹部６内に嵌合させた測定用管体２の外周の一部が、接着剤７を介して円弧状凹部６の内周面へ押し付けられる。
【００１５】
接着剤７の硬化後に、固定用ネジ１３を緩めて、固定用治具９を取り外し、その後、振動子固定具４に振動子５を接着剤によって固定する。
そして、上記超音波流量計１によって流量を測定するために、振動子５のリード線８に発信器、受信器、受信器からのデータに基づいて流速を割り出して流量を測定する測定器を接続する。
【００１６】
このように、上記超音波流量計１によれば、振動子５が固定された振動子固定具４の円弧状凹部６に、測定用管体２の一部が接着剤７を介して嵌合されて密着固定されて、測定用管体２と振動子固定具４との密着性が高められているので、振動子５と測定用管体２内の流体との間における超音波の伝達を良好に行うことができ、流量の測定を正確に行うことができる。
【００１７】
また、上記超音波流量計１の製造方法によれば、振動子固定具４の円弧状凹部６に接着剤７を介して測定用管体２を嵌合させて押し付けることにより測定用管体２に振動子固定具４を接着剤７によって密着固定させるので、接着剤７中の気泡を押し出して、この気泡等からなる空間部が形成されることがなく、これにより、振動子固定具４に固定される振動子５と測定用管体２内の流体との間における超音波の伝達が良好な超音波流量計１を製造することができる。
【００１８】
以下に、本発明の一実施形態を説明する。
図４及び図５に示すものは、測定用管体２に、接着剤７を介して振動子５を直接固定した超音波流量計１である。
そして、この超音波流量計１を製造する場合は、接着剤７を介して振動子５を測定用管体２の外周に、周方向へ配設し、その後、図６に示すように、この振動子５の配設箇所を、一対の固定用治具１４によって挟持する。
【００１９】
これら固定用治具１４には、互いの対向位置に、それぞれ円弧状凹部１５が形成されており、一方の固定用治具１４ａには、その円弧状凹部１５に、測定用管体２が直接嵌合され、他方の固定用治具１４ｂには、その円弧状凹部１５に、振動子５を介して測定用管体２が嵌合されている。
また、一方の固定用治具１４ａには、雌ネジ部１６が形成されており、他方の固定用治具１４ｂには、挿通孔１７が形成されている。
【００２０】
そして、他方の固定用治具１４ｂの挿通孔１７へ固定用ネジ１８を挿通させて、一方の固定用治具１４ａの雌ネジ部１６へねじ込むことにより、これら固定用ネジ１８の締結力により、固定用治具１４同士が互いに引き寄せられる。
これにより、他方の固定用治具１４ｂの円弧状凹部１５の内周面に配設された振動子５に、接着剤７を介して測定用管体２が押し付けられる。
【００２１】
接着剤７の硬化後に、固定用ネジ１８を緩めて、固定用治具１４を取り外すことにより、超音波流量計１が完成される。
このように、上記超音波流量計１によれば、振動子５が接着剤７を介して測定用管体２の一部に、周方向へ沿って円弧状に密着固定されて、測定用管体２と振動子５との密着性が高められているので、振動子５と測定用管体２内の流体との間における超音波の伝達を良好に行うことができ、流量の測定を正確に行うことができる。
【００２２】
また、上記超音波流量計１の製造方法によれば、固定用治具１４の円弧状凹部１５に、振動子５を介して測定用管体２を嵌合させて押し付けることにより測定用管体２に振動子５を接着剤７によって密着固定させるので、接着剤７中の気泡が押し出されて、この気泡等からなる空間部が形成されることがなく、これにより、振動子５と測定用管体２内の流体との間における超音波の伝達が良好な超音波流量計１を製造することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の超音波流量計及びその製造方法によれば、下記の効果を得ることができる。
請求項１記載の超音波流量計によれば、振動子が接着剤を介して測定用管体の一部に、周方向へ沿って円弧状に密着固定されて、測定用管体と振動子との密着性が高められているので、振動子と測定用管体内の流体との間における超音波の伝達を良好に行うことができ、流量の測定を正確に行うことができる。
【００２４】
請求項２記載の超音波流量計の製造方法によれば、固定用治具の円弧状凹部に、振動子を介して測定用管体を嵌合させて押し付けることにより測定用管体に振動子を接着剤によって密着固定させるので、接着剤中の気泡が押し出されて、この気泡等からなる空間部が形成されることがなく、これにより、振動子と測定用管体内の流体との間における超音波の伝達が良好な超音波流量計を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の参考例としての超音波流量計の構成及び構造を説明する超音波流量計の斜視図である。
【図２】  本発明の参考例としての超音波流量計の構成及び構造を説明する超音波流量計の断面図である。
【図３】  本発明の参考例としての超音波流量計の製造方法を説明する製造途中の超音波流量計の断面図である。
【図４】  本発明の実施の形態の超音波流量計の構成及び構造を説明する超音波流量計の斜視図である。
【図５】  本発明の実施の形態の超音波流量計の構成及び構造を説明する超音波流量計の断面図である。
【図６】  本発明の実施の形態の超音波流量計の製造方法を説明する製造途中の超音波流量計の断面図である。
【符号の説明】
１  超音波流量計
２  測定用管体
３  測定部
４  振動子固定具
５  振動子
６，１５  円弧状凹部
７  接着剤
１４，１４ａ，１４ｂ  固定用治具
【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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