JP3590901B2

JP3590901B2 - Flowmeter

Info

Publication number: JP3590901B2
Application number: JP08778797A
Authority: JP
Inventors: 耕一田代; 博史吉倉
Original assignee: トキコテクノ株式会社
Priority date: 1997-03-21
Filing date: 1997-03-21
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2017-03-21
Also published as: JPH10267712A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の流量計の一例として図２に示すものがある。
図２において、流量計１は、被測定流体Ａが流れる管２と、管２内に設けられてカルマン渦Ｂを発生させる渦発生体３と、カルマン渦Ｂの発生領域に臨むように管２に相対向して形成された孔４，４と、この２つの孔４，４にそれぞれ嵌合された超音波センサ５，５と、この超音波センサ５，５を覆うようにして管２の外側にボルト６により取り付けられる押え板７，７と、超音波センサ５，５により検出された超音波信号に基づいて被測定流体Ａの流量を求める図示しない演算部とから大略構成されている。
【０００３】
超音波センサ５は、有底筒状のセンサホルダ９と、センサホルダ９内に収納して底部１０に載置される超音波を送信または受信する超音波素子１１とを有している。この場合、図２の下側の超音波センサ５が超音波を送信するようになっており、この超音波センサ５を以下、適宜、送信器５ａという。また、図２の上側の超音波センサ５が超音波を受信するようになっており、この超音波センサ５を以下、適宜、受信器５ｂという。
図２中、１２，１３は被測定流体Ａが流れる管であり、前記管２はこの管１２，１３に接続されている。
【０００４】
この流量計１では、流速ひいては流量に対応して発生するカルマン渦Ｂにより送信器５ａが送信する超音波が変調されることを利用し、変調量ひいてはカルマン渦Ｂの発生量（周波数）に基づいて流量を求めている。
【０００５】
また、他のタイプの流量計として、前記孔４，４に代えて管２の内側に床部を残すように穴を２つ設け、一方の穴に送信器５ａ（超音波センサ５）を収納し、また他方の穴に受信器５ｂ（超音波センサ５）を収納するように構成した流量計（便宜上、床部を有するタイプの流量計という。）がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、流量計では、超音波センサの交換を容易に行えることが望まれている。しかしながら、上述した図２に示す従来技術では、超音波センサ５の交換は、管２内の被測定流体Ａを一旦排出した上で行うようにしており、交換作業に手間取ることとなり、メンテナンス性が劣ったものになっていた。
【０００７】
また、送信器５ａと受信器５ｂとの超音波の伝搬が管２を介して行われる（すなわち、超音波が管２を回り込んで伝搬される）と、その分だけ、Ｓ／Ｎ比が低下する（計測精度が劣ったものになる）ので、このようなＳ／Ｎ比の低下を抑制するために超音波センサ５（送信器５ａ、受信器５ｂ）と管２との間に超音波の伝搬を抑制するように複数の境界があることが望まれる。しかしながら、図２に示す従来技術では、超音波センサ５（送信器５ａまたは受信器５ｂ）と管２との間の部分のみが管２への超音波の伝搬を抑制するのみ、すなわち境界として１つであるので、管２への超音波の回り込み抑制は一定限度に抑えられ、その分、計測精度が低下することとなり、上述した要望に応えられていなかった。
【０００８】
上述した従来技術のうち、床部を有するタイプの流量計では、超音波センサの交換作業を被測定流体を排出することなく行え、その分、メンテナンス性が向上することになる。しかしながら、このタイプの流量計も、図２の流量計１と同様に、前記境界は１つであり、計測精度がその分劣ったものとなっている。
【０００９】
また、床部を有するタイプの流量計では、被測定流体中の超音波の透過性の向上、ひいては計測精度の向上を図るために超音波センサと被測定流体の間の部材〔すなわち、穴の床部〕の厚さが、超音波の波長λの（１／２）になるように調整することが望まれる。しかしながら、この場合、底部の厚さを（１／２）λの寸法にするには、管を加工しなければならないことと、流路が円であるために平面部を加工すると部位により厚さが変化するなどの課題があり、調整することは極めて困難であった。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、メンテナンス性及び計測精度の向上を図ることができる流量計を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、超音波を送・受信する超音波素子を有底筒状のセンサホルダに収納してなる一対の超音波センサを被測定流体が流れる管に設け、前記超音波センサにより検出された超音波信号に基づいて前記管内の被測定流体の流量を求める流量計であって、前記一対の超音波センサのうち少なくとも一方の超音波センサを取り外し可能に収納、載置する有底筒状体を設け、前記管に貫通孔を形成すると共に、該貫通孔に前記有底筒状体を嵌合させることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成において、超音波センサを載置する有底筒状体の底面部の少なくとも一部の厚さが、該有底筒状体中を超音波が伝搬するときの超音波の波長の１／２の整数倍になっていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態の流量計１を図１に基づいて説明する。なお、図２に示す部材、部分と同等の部材、部分については同等の符号を用い、その説明は適宜、省略する。
【００１４】
図１において、流量計１は、被測定流体Ａが流れる管２と、管２内に設けられてカルマン渦Ｂを発生させる渦発生体３と、カルマン渦Ｂの発生領域に臨むように管２に相対向して形成された孔４，４と、この２つの孔４，４にそれぞれ嵌合される略ハット状のキャップ（有底筒状体）１４と、キャップ１４内に収納される超音波センサ５と、この超音波センサ５を覆うようにして管２の外側にボルト６により固定される板ばね１５と、両超音波センサ５，５の検出データに基づいて被測定流体Ａの流量を求める図示しない演算部とから大略構成されている。
【００１５】
前記管２における孔４，４を形成した部分には、リング状の切欠段差１６が形成されていると共に、この切欠段差１６の外周側には、雌ねじ部（符号省略）を有する突部１７が形成されている。前記キャップ１４は、有底筒状のキャップ本体１８と、キャップ本体１８の開口側の縁部に形成された略リング状のフランジ１９とから構成されている。キャップ１４は、キャップ本体１８を孔４に挿入させ、かつフランジ１９を切欠段差１６に位置させてフランジ１９をボルト６で締め付けることにより管２に着脱可能に固定されている。
【００１６】
キャップ１４の外径寸法は、前記孔４の内径寸法に比して小さくされており、キャップ１４と孔４の内壁との間に空間部２０が形成されているため、キャップ１４側面部から管２に回り込んでしまう超音波を減衰させることができる。また、キャップ１４の底面部１４ａにおける外側部分（管２の内側部分）は、略円錐状に形成されており、これにより、反射した超音波が拡散されて、入射波と反射波とが干渉しないようになっている。また、キャップ１４の底面部１４ａの中心部分の厚さ寸法は、該底面部１４ａを透過する超音波の波長の１／２の厚さ寸法に設定されている。キャップ１４の底面部１４ａの厚さは超音波の波長の１／２の整数倍の寸法であると超音波が透過しやすい。なお、超音波の波長の１／２の整数倍の寸法のうち、超音波の波長の１／２の寸法の場合が最も超音波が透過しやすく、本実施の形態では、上述したようにキャップ１４の底面部１４ａの中心部分の厚さ寸法を、該底面部１４ａを透過する超音波の波長の１／２の厚さ寸法に設定している。
【００１７】
超音波センサ５は、キャップ１４内に収納してキャップ１４の底面部１４ａに載置される有底筒状のセンサホルダ９と、センサホルダ９内に収納されかつセンサホルダ９の底部１０に載置して音響接合剤Ｄにより接合される超音波を送信または受信する超音波素子１１とから大略構成されている。センサホルダ９の外径寸法は、前記キャップ本体１８の内径寸法に比して小さくされており、センサホルダ９とキャップ本体１８との間に空間部２１が形成されているため、センサホルダ９側面部からキャップ本体１８に回り込んでしまう超音波を減衰させることができる。
この場合、図１の下側の超音波センサ５が超音波を送信するようになっており、この超音波センサ５を以下、適宜、送信器５ａという。また、図１の上側の超音波センサ５が超音波を受信するようになっており、この超音波センサ５を以下、適宜、受信器５ｂという。
【００１８】
センサホルダ９の開口側にはセンサホルダ蓋２２が溶接またはねじ等により取り付けられている。センサホルダ蓋２２と超音波素子１１との間には、皿ばね２３及び押え部材２４が介装されており、皿ばね２３のばね力により押え部材２４を介して超音波素子１１をセンサホルダ９の底部１０に押え付けるようにしている。
【００１９】
前記板ばね１５は、中央部分が前記センサホルダ９の開口端部に当接し、端部側が前記突部１７に達しており、板ばね１５の端部に形成された孔（符号省略）を通されたボルト６が突部１７の雌ねじ部に螺合することにより管２に固定されており、この固定状態で、ばね力によりセンサホルダ９（超音波センサ５）をキャップ１４の底面部１４ａに押し付けるようにしている。
【００２０】
この流量計１では、流速ひいては流量に対応して発生するカルマン渦Ｂにより送信器５ａが送信する超音波が変調されることを利用し、変調量ひいてはカルマン渦Ｂの発生量（周波数）に基づいて流量を求めている。
【００２１】
また、この流量計１では、キャップ１４の底面部１４ａの厚さ寸法が超音波の波長λの（１／２）になるように調整し、このように調整されたキャップ１４を管２の孔４に挿入してボルト６により固定する。上述したようにキャップ１４の底面部１４ａの厚さ寸法が超音波の波長λの（１／２）になるように調整されていることにより、被測定流体Ａ中の超音波の透過性の向上、ひいては計測精度の向上を図ることができる。
これに対して、上述した床部を有するタイプの流量計では、床部の厚さ寸法の調整を管を加工して行わなければならず、調整作業が大掛かりとなり現実には対応するのが極めて困難であったが、本実施の形態によれば管２に比して小型で取扱が容易なキャップ１４の加工により行えるので、厚さ寸法調整を容易に行えることになる。
【００２２】
また、超音波センサ５の交換は、キャップ１４を管２の孔４に嵌合した状態で、板ばね１５のボルト６及び板ばね１５を管２から外して超音波センサ５をキャップ１４から外し、この後、新しい超音波センサ５をキャップ１４に収納することにより果たすことができる。
このため、上述した図２に示す従来技術で超音波センサ５の交換時に必要とされた管２内の被測定流体Ａの排出作業を行わなくて済むことになり、この分、迅速に交換作業を行えることとなってメンテナンス性の向上を図ることができる。
【００２３】
また、超音波センサ５と管２との間にはキャップ１４が介装されて、管２における超音波の伝搬路上の境界が、図２の従来技術に比して増える（複数になる）ので、境界による超音波伝搬抑制効果が大きくなって管２に回り込む超音波が小さくなる。このため、Ｓ／Ｎ比が大きくなり、この分さらに計測精度が向上することになる。
【００２４】
上記実施の形態では、送信器５ａ及び受信器５ｂのそれぞれをキャップ１４に収納する場合を例にしたが、本発明は、これに限定されるものではなく、送信器５ａ及び受信器５ｂ（対をなす超音波センサ５）のうちいずれか一方をキャップ１４に収納するように構成してもよい。このように構成することにより、キャップ１４を備えた分、Ｓ／Ｎ比が向上され計測精度の向上を図ることができる。この場合、キャップ１４に収納されないいずれか他方の超音波センサ５については、孔４に嵌合させてもよいし、管に床部を残すように形成される穴に収納するように構成してもよい。
【００２５】
また、上記実施の形態では、一対の超音波センサ５（送信器５ａ及び受信器５ｂ）を設けた場合を例にしたが、一対に限らず二対の超音波センサ５を設ける流量計に本発明を用いてもよい。
また、上記実施の形態では、カルマン渦Ｂを利用して被測定流体Ａの流量を計測する場合を例にしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、被測定流体Ａの流速に応じて超音波の伝搬時間が変化することを利用して被測定流体Ａの流量を計測するタイプの流量計に本発明を用いてもよい。
【００２６】
また、上記実施の形態では、一対の超音波センサ５（送信器５ａ及び受信器５ｂ）を相対向するように配置した場合を例にしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、超音波を送信及び受信する超音波素子を有底筒状のセンサホルダに収納してなる超音波センサを被測定流体が流れる管に設け、管の壁で超音波が反射することを利用して流量計測を行うタイプの流量計に本発明を適用してもよい。
【００２７】
上記実施の形態では、超音波センサ５を板ばね１５により押える例を示したが、この板ばね１５に代えて、ばね力を有していない板材をセンサホルダ９の開口端部に当接するように管２に取り付けるように構成してもよい。この場合、板材と超音波センサ５との間にばねを介装してもよい。
また、上記実施の形態の板ばね１５を廃止すると共に、センサホルダ９の開口端部にフランジを形成し、このセンサホルダ９のフランジをキャップ１４のフランジ１９に重ねてボルトにより共締めするように構成してもよい。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明は、管に形成する貫通孔に有底筒状体を嵌合し、有底筒状体に取り外し可能に超音波センサを収納するので、管に有底筒状体を嵌合した状態で超音波センサを交換することが可能であり、超音波センサの交換に際し、管から被測定流体を排出しなくて済むこととなり、この分、迅速に交換作業を行えることとなってメンテナンス性の向上を図ることができる。さらに、超音波センサと管との間に有底筒状体が介装されて、管における超音波の伝搬路上の境界が、超音波センサと有底筒状体との境界、有底筒状体と管との境界と２箇所に増えるので、超音波センサと管との境界しか持たない従来技術に比して境界による超音波伝搬抑制効果が大きくなって管に回り込む超音波が小さくなる。このため、Ｓ／Ｎ比が大きくなり、計測精度が向上することになる。
【００２９】
請求項２に記載の発明は、超音波センサを載置する有底筒状体の底面部の少なくとも一部の厚さが、該有底筒状体中を超音波が伝搬するときの波長の１／２の整数倍になっているので、被測定流体中の超音波の透過性が良好になり計測精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の流量計を示す断面図である。
【図２】従来の流量計の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
２管
４孔
５超音波センサ
１４キャップ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a flow meter.
[0002]
[Prior art]
FIG. 2 shows an example of a conventional flow meter.
In FIG. 2, a flow meter 1 includes a pipe 2 through which a fluid A to be measured flows, a vortex generator 3 provided in the pipe 2 to generate a Karman vortex B, and a pipe 2 so as to face a region where the Karman vortex B is generated. Holes 4, 4 formed facing each other, ultrasonic sensors 5, 5 fitted in the two holes 4, 4, respectively, and a tube 2 covering the ultrasonic sensors 5, 5 so as to cover the ultrasonic sensors 5, 5. It is roughly composed of holding plates 7, 7 attached to the outside with bolts 6, and a calculation unit (not shown) for obtaining the flow rate of the fluid A to be measured based on the ultrasonic signals detected by the ultrasonic sensors 5, 5.
[0003]
The ultrasonic sensor 5 has a bottomed cylindrical sensor holder 9, and an ultrasonic element 11 that is housed in the sensor holder 9 and transmits or receives an ultrasonic wave placed on the bottom 10. In this case, the ultrasonic sensor 5 on the lower side of FIG. 2 transmits an ultrasonic wave, and this ultrasonic sensor 5 is hereinafter referred to as a transmitter 5a as appropriate. The upper ultrasonic sensor 5 in FIG. 2 receives an ultrasonic wave, and this ultrasonic sensor 5 is hereinafter referred to as a receiver 5b as appropriate.
In FIG. 2, reference numerals 12 and 13 denote pipes through which the fluid A to be measured flows, and the pipe 2 is connected to the pipes 12 and 13.
[0004]
The flow meter 1 utilizes the fact that the ultrasonic wave transmitted by the transmitter 5a is modulated by the Karman vortex B generated in accordance with the flow velocity and thus the flow rate, and is based on the amount of modulation and hence the generation amount (frequency) of the Karman vortex B. To determine the flow rate.
[0005]
As another type of flow meter, two holes are provided instead of the holes 4 and 4 so as to leave a floor inside the pipe 2, and a transmitter 5a (ultrasonic sensor 5) is housed in one hole. In addition, there is a flow meter (for convenience, referred to as a floor-type flow meter) configured to house the receiver 5b (ultrasonic sensor 5) in the other hole.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in a flow meter, it is desired that an ultrasonic sensor can be easily replaced. However, in the conventional technique shown in FIG. 2 described above, the replacement of the ultrasonic sensor 5 is performed after the fluid A to be measured in the pipe 2 is once discharged. It was inferior.
[0007]
In addition, when the transmission of the ultrasonic wave between the transmitter 5a and the receiver 5b is performed through the tube 2 (that is, the ultrasonic wave propagates around the tube 2), the S / N ratio is correspondingly increased. Therefore, in order to suppress such a decrease in the S / N ratio, an ultrasonic wave is provided between the ultrasonic sensor 5 (the transmitter 5a and the receiver 5b) and the tube 2. It is desired that there are a plurality of boundaries so as to suppress the propagation of. However, in the prior art shown in FIG. 2, only the portion between the ultrasonic sensor 5 (the transmitter 5a or the receiver 5b) and the tube 2 suppresses the propagation of the ultrasonic wave to the tube 2; Therefore, the suppression of the wrapping of the ultrasonic wave into the tube 2 is suppressed to a certain limit, and the measurement accuracy is reduced accordingly, and the above-mentioned demand has not been met.
[0008]
Among the above-mentioned prior arts, in the flow meter of the type having a floor portion, the replacement operation of the ultrasonic sensor can be performed without discharging the fluid to be measured, and the maintainability is improved accordingly. However, this type of flow meter also has one boundary, similarly to the flow meter 1 of FIG. 2, and the measurement accuracy is inferior.
[0009]
Also, in a flow meter of a type having a floor, a member between the ultrasonic sensor and the fluid to be measured (i.e., a hole) is used in order to improve the permeability of the ultrasonic wave in the fluid to be measured, and thereby improve the measurement accuracy. It is desired that the thickness of the floor is adjusted to (（) of the wavelength λ of the ultrasonic wave. However, in this case, in order to reduce the thickness of the bottom portion to the size of (1/2) λ, it is necessary to process a pipe. However, it is extremely difficult to adjust it because there is a problem such as a change in the value.
[0010]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a flow meter capable of improving maintainability and measurement accuracy.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a pair of ultrasonic sensors in which an ultrasonic element for transmitting and receiving ultrasonic waves is housed in a bottomed cylindrical sensor holder is provided in a pipe through which a fluid to be measured flows, A flow meter for determining a flow rate of a fluid to be measured in the pipe based on an ultrasonic signal detected by a sensor, wherein at least one of the pair of ultrasonic sensors is detachably housed and mounted. A bottomed tubular body is provided, a through hole is formed in the pipe, and the bottomed tubular body is fitted into the through hole.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the configuration according to the first aspect, at least a part of the bottom surface of the bottomed cylindrical body on which the ultrasonic sensor is mounted has a thickness in the bottomed cylindrical body. It is characterized by being an integral multiple of half the wavelength of the ultrasonic wave when the ultrasonic wave propagates.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a flow meter 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is used about the member equivalent to a member and a part shown in FIG. 2, and the description is abbreviate | omitted suitably.
[0014]
In FIG. 1, a flow meter 1 includes a pipe 2 through which a fluid A to be measured flows, a vortex generator 3 provided in the pipe 2 to generate a Karman vortex B, and a pipe 2 so as to face a region where the Karman vortex B is generated. Holes 4, 4 formed opposite to each other, a substantially hat-shaped cap (bottomed cylindrical body) 14 fitted into each of the two holes 4, 4, and a super-capacity housed in the cap 14. The ultrasonic sensor 5, a leaf spring 15 fixed to the outside of the tube 2 by bolts 6 so as to cover the ultrasonic sensor 5, and the flow rate of the fluid A to be measured based on the detection data of the ultrasonic sensors 5 and 5. And an arithmetic unit (not shown) for calculating
[0015]
A ring-shaped notch step 16 is formed in the portion where the holes 4 and 4 are formed in the tube 2, and a projection 17 having a female screw portion (symbol omitted) is provided on the outer peripheral side of the notch step 16. Is formed. The cap 14 includes a bottomed cylindrical cap body 18 and a substantially ring-shaped flange 19 formed on an edge of the cap body 18 on the opening side. The cap 14 is detachably fixed to the pipe 2 by inserting the cap body 18 into the hole 4, positioning the flange 19 at the notch step 16, and tightening the flange 19 with the bolt 6.
[0016]
The outer diameter of the cap 14 is smaller than the inner diameter of the hole 4, and the space 20 is formed between the cap 14 and the inner wall of the hole 4. It is possible to attenuate the ultrasonic wave that wraps around to 2. The outer portion (the inner portion of the tube 2) of the bottom portion 14a of the cap 14 is formed in a substantially conical shape, whereby the reflected ultrasonic waves are diffused and the incident wave and the reflected wave do not interfere with each other. It has become. The thickness of the central portion of the bottom portion 14a of the cap 14 is set to a thickness of half the wavelength of the ultrasonic wave transmitted through the bottom portion 14a. If the thickness of the bottom surface portion 14a of the cap 14 is an integral multiple of half the wavelength of the ultrasonic wave, the ultrasonic wave is easily transmitted. In addition, among the dimensions of the integral multiple of 1/2 of the wavelength of the ultrasonic wave, the case of the dimension of 1/2 of the wavelength of the ultrasonic wave is most easily transmitted by the ultrasonic wave. In the present embodiment, the cap is used as described above. The thickness of the central portion of the bottom surface portion 14a of the substrate 14 is set to a thickness of の of the wavelength of the ultrasonic wave transmitted through the bottom surface portion 14a.
[0017]
The ultrasonic sensor 5 is housed in the cap 14 and mounted on the bottom surface 14 a of the cap 14 and has a bottomed cylindrical sensor holder 9. The ultrasonic sensor 5 is housed in the sensor holder 9 and mounted on the bottom 10 of the sensor holder 9. And an ultrasonic element 11 for transmitting or receiving ultrasonic waves joined by the acoustic bonding agent D. The outer diameter of the sensor holder 9 is smaller than the inner diameter of the cap body 18, and the space 21 is formed between the sensor holder 9 and the cap body 18. It is possible to attenuate the ultrasonic wave which goes around the cap body 18 from the portion.
In this case, the ultrasonic sensor 5 on the lower side of FIG. 1 transmits an ultrasonic wave, and this ultrasonic sensor 5 is hereinafter appropriately referred to as a transmitter 5a. The upper ultrasonic sensor 5 in FIG. 1 receives an ultrasonic wave, and this ultrasonic sensor 5 is hereinafter referred to as a receiver 5b as appropriate.
[0018]
A sensor holder lid 22 is attached to the opening side of the sensor holder 9 by welding or screws. A disc spring 23 and a holding member 24 are interposed between the sensor holder lid 22 and the ultrasonic element 11, and the ultrasonic element 11 is attached to the sensor holder 9 via the holding member 24 by the spring force of the disc spring 23. To the bottom portion 10 of the main body.
[0019]
The leaf spring 15 has a central portion in contact with an opening end of the sensor holder 9, an end portion reaching the protrusion 17, and a hole (symbol omitted) formed in the end of the leaf spring 15. The bolt 6 is fixed to the pipe 2 by screwing into the female thread of the projection 17. In this fixed state, the sensor holder 9 (ultrasonic sensor 5) is attached to the bottom surface 14 a of the cap 14 by spring force. I try to push it.
[0020]
The flow meter 1 utilizes the fact that the ultrasonic wave transmitted by the transmitter 5a is modulated by the Karman vortex B generated in accordance with the flow velocity and thus the flow rate, and is based on the amount of modulation and hence the generation amount (frequency) of the Karman vortex B. To determine the flow rate.
[0021]
Further, in the flow meter 1, the thickness of the bottom surface portion 14 a of the cap 14 is adjusted so as to be (の) of the wavelength λ of the ultrasonic wave. 4 and fixed with bolts 6. As described above, the thickness of the bottom portion 14a of the cap 14 is adjusted so as to be (1/2) of the wavelength λ of the ultrasonic wave, so that the permeability of the ultrasonic wave in the fluid A to be measured is improved. Thus, the measurement accuracy can be improved.
On the other hand, in the flow meter of the above-mentioned type having a floor portion, the thickness dimension of the floor portion must be adjusted by processing the pipe, and the adjustment work becomes large, and it is extremely difficult to cope with the reality. Although it was difficult, according to the present embodiment, since the cap 14 can be processed by processing the cap 14 which is small and easy to handle as compared with the pipe 2, the thickness dimension can be easily adjusted.
[0022]
The ultrasonic sensor 5 is replaced by removing the bolt 6 of the leaf spring 15 and the leaf spring 15 from the tube 2 and removing the ultrasonic sensor 5 from the cap 14 with the cap 14 fitted in the hole 4 of the tube 2. Thereafter, this can be achieved by storing the new ultrasonic sensor 5 in the cap 14.
For this reason, it is not necessary to perform the operation of discharging the fluid A to be measured in the tube 2 which is required at the time of replacing the ultrasonic sensor 5 in the above-described conventional technique shown in FIG. And maintenance can be improved.
[0023]
In addition, a cap 14 is interposed between the ultrasonic sensor 5 and the tube 2, and the boundary on the propagation path of the ultrasonic wave in the tube 2 increases (becomes plural) as compared with the prior art of FIG. In addition, the effect of suppressing the propagation of the ultrasonic wave due to the boundary increases, and the ultrasonic wave that goes around the tube 2 decreases. For this reason, the S / N ratio is increased, and the measurement accuracy is further improved.
[0024]
In the above embodiment, the case where each of the transmitter 5a and the receiver 5b is housed in the cap 14 is described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the transmitter 5a and the receiver 5b (for the One of the ultrasonic sensors 5) may be housed in the cap 14. With this configuration, the S / N ratio is improved by the provision of the cap 14, so that the measurement accuracy can be improved. In this case, one of the other ultrasonic sensors 5 not housed in the cap 14 may be fitted into the hole 4 or housed in a hole formed so as to leave a floor in the tube. Is also good.
[0025]
Further, in the above-described embodiment, the case where a pair of ultrasonic sensors 5 (the transmitter 5a and the receiver 5b) is provided is described as an example. The invention may be used.
In the above embodiment, the case where the flow rate of the fluid A to be measured is measured using the Karman vortex B, but the present invention is not limited to this. The present invention may be applied to a flow meter of a type that measures the flow rate of the fluid A to be measured using the fact that the propagation time of the ultrasonic wave changes accordingly.
[0026]
Further, in the above embodiment, the case where the pair of ultrasonic sensors 5 (the transmitter 5a and the receiver 5b) are arranged so as to face each other is described as an example, but the present invention is not limited to this. An ultrasonic sensor that transmits and receives ultrasonic waves is housed in a bottomed cylindrical sensor holder, and an ultrasonic sensor is provided in the pipe through which the fluid to be measured flows. The present invention may be applied to a flow meter of a type that performs flow measurement.
[0027]
In the above-described embodiment, an example in which the ultrasonic sensor 5 is pressed by the leaf spring 15 has been described. Instead of the leaf spring 15, a plate member having no spring force is brought into contact with the opening end of the sensor holder 9. It may be configured to be attached to the tube 2. In this case, a spring may be interposed between the plate member and the ultrasonic sensor 5.
In addition, the leaf spring 15 of the above embodiment is eliminated, and a flange is formed at the opening end of the sensor holder 9. The flange of the sensor holder 9 is overlapped with the flange 19 of the cap 14 and fastened together by bolts. You may comprise.
[0028]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the bottomed tubular body is fitted into the through hole formed in the tube, and the ultrasonic sensor is detachably stored in the bottomed tubular body. It is possible to replace the ultrasonic sensor in a state in which the fluid is fitted, and when exchanging the ultrasonic sensor, it is not necessary to discharge the fluid to be measured from the tube. As a result, the maintainability can be improved. Furthermore, a bottomed cylindrical body is interposed between the ultrasonic sensor and the pipe, and the boundary on the propagation path of the ultrasonic wave in the pipe is the boundary between the ultrasonic sensor and the bottomed cylindrical body, the bottomed cylindrical body. Since there are two places at the boundary between the body and the pipe, the effect of suppressing the propagation of the ultrasonic wave due to the boundary is larger and the ultrasonic waves that go around the pipe are smaller than in the conventional technology having only the boundary between the ultrasonic sensor and the pipe. Therefore, the S / N ratio is increased, and the measurement accuracy is improved.
[0029]
In the invention according to claim 2, the thickness of at least a part of the bottom surface of the bottomed cylindrical body on which the ultrasonic sensor is mounted is the wavelength of the ultrasonic wave propagating through the bottomed cylindrical body. Since it is an integral multiple of 1/2, the permeability of the ultrasonic wave in the fluid to be measured is improved, and the measurement accuracy can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a flow meter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing an example of a conventional flow meter.
[Explanation of symbols]
2 tube 4 hole 5 ultrasonic sensor 14 cap

Claims

A pair of ultrasonic sensors, each of which stores an ultrasonic element for transmitting and receiving ultrasonic waves in a bottomed cylindrical sensor holder, is provided in a pipe through which a fluid to be measured flows, and the ultrasonic signal detected by the ultrasonic sensor A flowmeter for determining a flow rate of the fluid to be measured in the pipe based on the bottomed tubular body for removably storing and mounting at least one ultrasonic sensor of the pair of ultrasonic sensors, A flowmeter, wherein a through hole is formed in a pipe, and the bottomed cylindrical body is fitted into the through hole.

The thickness of at least a part of the bottom surface of the bottomed cylindrical body on which the ultrasonic sensor is mounted is an integral multiple of 1/2 of the wavelength of the ultrasonic wave when the ultrasonic wave propagates through the bottomed cylindrical body. The flow meter according to claim 1, wherein