超声波式流量计制造技术

本发明专利技术是将超声波收发单元与管路部分开地组装而使对管路部的安装变得容易且压电元件部周围为紧凑的构造。入口管路(12)、出口管路(13)相对于直管路(11)配置成所谓曲柄型。在直管路(11)形成着供压电元件部(22a)从外侧抵接的壁面(12c、13c)，在壁面(12c、13c)的外侧分别装卸自如地安装着超声波收发单元(20)。两个超声波收发单元(20)设为相同形状，且由如下而构成：合成树脂制的外罩部(21)，设置于所述外罩部(21)内且进行超声波束的发送、接收的压电元件部(22a)，及连接于所述压电元件部(22a)的缆线部(23)。管路部(10)与超声波收发单元(20)分开地组装，将超声波收发单元(20)配置于管路部(10)的两侧，利用螺杆(31、32)而连结。

ultrasonic flowmeter

The invention is an open-ground assembly of an ultrasonic transceiver unit and a pipeline part, which makes the installation of the pipeline part easy and the piezoelectric element part is surrounded by a compact structure. The inlet pipe (12) and the outlet pipe (13) are configured as the crank type with respect to the straight line (11). A wall (12c, 13c) of the piezoelectric element portion (22a) is formed on the straight pipe (11) and the ultrasonic transceiver unit (20) is mounted freely on the outer side of the wall (12c, 13c). Two ultrasonic transceiver units (20) are arranged in the same shape and are composed of a synthetic resin cover (21), a piezoelectric element part (22a) for transmitting and receiving ultrasonic beams within the cover (21), and a cable part (23) connected to the piezoelectric element part (22a). The pipeline section (10) is assembled separately from the ultrasonic transceiver unit (20), and the ultrasonic transceiver unit (20) is arranged on both sides of the pipeline section (10) and is connected by a screw (31, 32).

【技术实现步骤摘要】
超声波式流量计
本专利技术涉及一种用于各种产业领域中且对配管中的流体流量进行测定的超声波式流量计。
技术介绍
超声波式流量计中，例如在曲柄(crank)型的管路部的两端固定着进行超声波束的发送、接收的压电元件部。分别测量利用这些压电元件部从供流体流动的管路部的一端向另一端、从另一端向一端传播超声波束的时间，根据传播时间之差测定流经管路部的流体的流速。所述曲柄型的管路部一般来说为合成树脂制，需要直管部、入口管路、出口管路、直管部的两侧的压电元件部的安装部。该管路部因构造复杂，所以难以利用一次射出成型而成型，通过分成几个零件成型并将这些零件组合后接合而制造。专利文献1中公开了这种超声波式流量计。如图9所示，应测定的流体呈曲柄型通过入口管路1、直管部2、出口管路3，基于直管部2中超声波束的传播速度而测定。在直管部2的两侧安装着压电元件部4a、4b，利用压电元件部4a、4b在直管部2内交替地发送、接收超声波束。压电元件部4a、4b收纳在与入口管路1、出口管路3一体形成的筒部5a、5b内，且贴附于直管部2的两侧部的内壁6a、6b，压电元件部4a、4b连接着导线7a、7b。而且，为了保护压电元件部4a、4b，盖螺帽(capnut)状的外罩8a、8b从筒部5a、5b的外侧螺合。而且，在被测定流体为腐蚀性流体的情况下，供流体通过的入口管路1、直管部2、出口管路3的材料需要高价的耐腐蚀性树脂，例如必须使用作为氟树脂的PTFE(polytetrafluoroethylene；聚四氟乙烯)、PFA(Polyfluoroalkoxy；四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物)。筒部5a、5b因与入口管路1、出口管路3一体成型，所以不得不使用耐腐蚀性树脂。另外，同样地关于安装于筒部5a、5b的外罩8a、8b，由于是旋入构造，因而优选考虑膨胀率等而使用与筒部5a、5b相同的材料。[
技术介绍
文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开2013-104838号公报。
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]所述现有例中，构造方面，外罩8a、8b利用旋入以包围收纳压电元件部4a、4b的筒部5a、5b的方式安装，因而外罩8a、8b的容积增大。此外，导线7a、7b在直管部2的延长线方向上抽出，存在超声波式流量计的设置部位受到限制的问题。而且，对半导体制造设备中使用的超声波式流量计而言，因要对腐蚀性流体进行处理，所以如所述那样，管路部必须使用耐腐蚀性树脂。然而，耐腐蚀性树脂的价格要高于例如聚乙烯、聚丙烯等普通的合成树脂材料，如果将耐腐蚀性树脂甚至用到并不会与液体接触的筒部5a、5b或外罩8a、8b，则制造成本会增高。此外，现有的超声波式流量计中，存在当在筒部5a、5b内装入压电元件4a、4b后，焊接导线7a、7b等的组装作业变得繁杂的问题。而且，在使用中压电元件等发生故障的情况下，无法在现场简便地仅更换压电元件等。本专利技术的目的在于解决所述问题，提供如下的超声波式流量计：将具有由廉价材料构成的外罩部的超声波收发单元与供流体流动的管路部分开地组装，因而成为对管路部的安装容易，压电元件周围紧凑的构造，且价格低廉。[解决问题的技术手段]用于达成所述目的的本专利技术的超声波式流量计由供流体流动的曲柄型的管路部、及装卸自如地安装于该管路部的直管路的两侧的一对超声波收发单元所构成，所述超声波式流量计的特征在于，所述超声波收发单元具备外罩部、配置于该外罩部内且收发超声波束的压电元件部、及与该压电元件部连接而从所述外罩部向外侧抽出的缆线部，从所述压电元件部的收发面向所述直管路内收发超声波束，基于超声波束的传播速度测定流经所述直管路的流体流量。而且，根据实施例，所述压电元件部的收发面露出设置在所述超声波收发单元的开放端部。此外，根据其他实施例，所述超声波收发单元的开放端部由内接所述压电元件部的收发面的前面板所覆盖。[专利技术的效果]根据本专利技术的超声波式流量计，能够在直管路的两侧容易地安装独立个体的超声波收发单元，变得紧凑，进而高价的耐腐蚀性树脂的使用量少即可。附图说明图1是实施例1的超声波式流量计的分解立体图。图2是超声波式流量计的立体图。图3是组装状态的超声波式流量计的剖视图。图4是在管路部将超声波收发单元安装的过程的立体图。图5是实施例2的超声波式流量计的分解立体图。图6是组装状态的超声波式流量计的剖视图。图7是超声波收发单元的放大剖视图。图8是在管路部将超声波收发单元安装的过程的立体图。图9是现有例的超声波式流量计的剖视图。具体实施方式基于图1至图8中图示的实施例对本专利技术进行详细说明。[实施例1]图1是实施例1的超声波式流量计的分解立体图，图2是已组装的状态下的立体图，图3是剖视图，图4是在管路部安装超声波收发单元的过程的立体图。本实施例1的超声波式流量计主要由如下构成：供流体流过的管路部10，及安装于该管路部10的两侧的一对超声波收发单元20。管路部10由如下构成：直管路11；入口管路12，利用热熔接等呈L字状结合于该直管路11的一端部，使流体从直角方向流入直管路11；及出口管路13，呈L字状结合于直管路11的另一端部，从直管路11朝向直角方向排出流体。而且，入口管路12、出口管路13相对于直管路11配置成所谓曲柄型。管路部10例如由PTFE、PFA等耐腐蚀性树脂构成，利用热熔接等接合通过射出成型等个别成型的直管路11、入口管路12、出口管路13。另外，通过在管路部10中采用透明体，而能够通过目视来确认流体的流动。入口管路12、出口管路13例如设内径为4mm，直管路11也设内径为4mm。另外，直管路11的两端的内径随着朝向入口管路12、出口管路13的主体部12a、13a而呈锥状扩大，从而不会产生流路阻力。入口管路12与出口管路13使用相同形状的构件，由具有剖面L字状的流路的主体部12a、13a及相对于这些主体部12a、13a连结于上游侧及下游侧的管体部12b、13b所构成。这些主体部12a、13a及管体部12b、13b利用热熔接等接合，在管体部12b、13b的前端分别连结流体管路而使用。在配置于直管路11的两侧的主体部12a、13a设置着壁面12c、13c，该壁面12c、13c处于剖面L字状的流路的角部附近，呈与直管路11的轴方向正交的平面状且相互对向。在这些对向的壁面12c、13c的外侧分别装卸自如地安装着内部有压电元件部的超声波收发单元20。在主体部12a、13a的外周部，沿着直管路11的轴方向分别设置着一对螺杆插通孔12d、13d及供超声波收发单元20的引导片抵接的各一对引导接收部12e、13e。两个超声波收发单元20设为相同形状，且由如下构成：合成树脂制的外罩部21，由FRP(FiberReinforcedPlastics；纤维增强塑料)等构成；收发部22，固定于该外罩部21内；以及缆线部23，连接于该收发部22且从外罩部21的一部分向外侧的流量运算测定部抽出。外罩部21为利用一般使用的廉价且硬质的合成树脂材料成型的大致筒状，向管路部10的安装侧即前部为开放端部，后部封闭。在外罩部21设置着：收纳部21a，收容收发部22；及一对螺孔21b，分别供插通入口管路12、出口管路13的螺杆插通孔12d、13d的2根螺杆31、32的前端旋入。而且，在将外罩部21向入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波式流量计，由供流体流动的曲柄型的管路部、及装卸自如地安装于所述管路部的直管路的两侧的一对超声波收发单元所构成，所述超声波式流量计的特征在于，所述超声波收发单元包括：外罩部，配置于所述外罩部内且收发超声波束的压电元件部，及与所述压电元件部连接且从所述外罩部向外侧抽出的缆线部；从所述压电元件部的收发面向所述直管路内收发超声波束，基于超声波束的传播速度来测定流经所述直管路的流体流量。

【技术特征摘要】
2017.03.31 JP 2017-071520;2017.09.04 JP 2017-169361.一种超声波式流量计，由供流体流动的曲柄型的管路部、及装卸自如地安装于所述管路部的直管路的两侧的一对超声波收发单元所构成，所述超声波式流量计的特征在于，所述超声波收发单元包括：外罩部，配置于所述外罩部内且收发超声波束的压电元件部，及与所述压电元件部连接且从所述外罩部向外侧抽出的缆线部；从所述压电元件部的收发面向所述直管路内收发超声波束，基于超声波束的传播速度来测定流经所述直管路的流体流量。2.根据权利要求1所述的超声波式流量计，其特征在于，所述压电元件部的收发面露出设置在所述超声波收发单元的所述外罩部的开放端部。3.根据权利要求1所述的超声波式流量计，其特征在于，所述超声...

【专利技术属性】
技术研发人员：村上英一，先山浩平，
申请(专利权)人：株式会社琉SOK，
类型：发明
国别省市：日本,JP