超声波流量计制造技术

超声波流量计包括：测量流路(3)，其供被测量流体流动的流路的截面为矩形；一个或多个分隔板(8)，其将测量流路(3)分割成多个层状流路；以及一对超声波传感器，其配置于层状流路上的上游和下游，能够进行超声波信号的收发。另外，超声波流量计包括流量测量部，该流量测量部基于自超声波传感器发送的超声波信号在被测量流体传输到超声波传感器接收信号的传输时间来检测被测量流体的流量。而且，测量流路(3)与分隔板(8)一体成型，分隔板(8)设为随着自成为最大厚度的部分朝向测量流路(3)的入口侧和测量流路(3)的出口侧而变薄的形状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超声波流量计
本专利技术涉及一种将测量流路利用分隔板分割成多层流路并测量流量的超声波流量计。
技术介绍
以往，作为这种超声波流量计，存在如图6所示那样测量流路101、多个分隔板102、卷入流动抑制片103作为独立部件而构成的超声波流量计。测量流路101具有部件插入口106，在将多个分隔板102自该部件插入口106以预定的角度插入到测量流路101内之后，利用卷入流动抑制片103覆盖部件插入口106。然后，将超声波传感器安装块104利用热熔接等方法固定于测量流路101而堵塞部件插入口106，将一对超声波传感器105a、105b安装于超声波传感器安装块104，从而图6所示的超声波流量计成为被测量流体不会泄漏的结构。另外，在卷入流动抑制片103设有供超声波通过的开口部103a、103b(例如参照专利文献1)。此外，在测量流路101设置分隔板102的目的是谋求在测量流路101流通的流体的流速分布的均匀化。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-215060号公报
技术实现思路
然而，在专利文献1所记载的以往的超声波流量计中，具有部件个数较多且成本较高这样的问题。另外，分隔板102是利用模具冲裁金属板而成形的，但由于在成形时产生毛刺、翘曲而导致表面和背面的状态不同。因此，为了提高测量精度，需要使表背一致，需要进行设计以识别分隔板102的表背。本公开通过测量流路与分隔板的一体成型，与以往的结构相比削减成本，并且利用随着测量流路与分隔板的一体成型而在分隔板产生的模具的拔模斜度，抑制在分隔板反射的声波的行进方向偏移或流体在分隔板的端部剥离而导致被测量流体的流动产生偏差这样的不良情况。而且，提供一种能够改善由于由该不良情况产生的接收信号波形的紊乱而导致的测量的偏差的超声波流量计。本公开的超声波流量计包括：测量流路，其供被测量流体流动的流路的截面为矩形；一个或多个分隔板，其将测量流路分割成多个层状流路；以及一对超声波传感器，其配置于层状流路上的上游和下游，能够进行超声波信号的收发。另外，本公开的超声波流量计包括流量测量部，该流量测量部基于自一个超声波传感器发送的超声波信号在被测量流体传输到另一个超声波传感器接收信号的传输时间来检测被测量流体的流量。而且，测量流路与分隔板一体成型，分隔板设为随着自成为最大厚度的部分朝向测量流路入口侧和测量流路出口侧而变薄的形状。根据该结构，本公开的超声波流量计与以往相比减少部件个数而削减部件的成本，并且能够改善由被测量流体在分隔板的端部剥离、被测量流体的流动紊乱引起的测量的偏差。附图说明图1是第1实施方式的超声波流量计的剖视图。图2是第1实施方式的超声波流量计的测量流路的立体图。图3A是图2的3A-3A剖视图。图3B是图3A的3B部的放大图。图4是第2实施方式的超声波流量计的与分隔板垂直的方向的剖视图。图5是第3实施方式的超声波流量计的与分隔板垂直的方向的剖视图。图6是以往的超声波流量计的分解立体图。具体实施方式以下，参照附图，说明实施方式。(第1实施方式)图1是第1实施方式的超声波流量计的剖视图。图2是第1实施方式的超声波流量计的测量流路的立体图。图3A是图2的3A-3A剖视图。图3B是图3A的3B部的放大图。如图1和图3A所示，使被测量流体自测量流路入口9向测量流路出口10流通的测量流路3是流通被测量流体的配管，由两个分隔板8分割成三个层状流路3a、3b、3c。传输超声波的开口部6a、6b以相对于该测量流路3倾斜地收发超声波的方式形成于测量流路上表面4，超声波传感器1a、1b以超声波在测量流路底面5反射并通过传输路径P1和P2的方式固定于安装部2a、2b。流量测量部7基于超声波传感器1a、1b间的超声波的传输时间来计算流量。而且，如图2所示，测量流路3、分隔板8、安装部2a、2b由树脂一体成型。由此，与以往的超声波流量计相比能够减少部件的个数，削减成本。接着，使用图3A、图3B，详细地说明作为本申请的特征的分隔板8的构造。本实施方式的分隔板8的形状的目的在于，在一体成型测量流路3、分隔板8的情况下，提高流量测量的精度。于是，分隔板8设为自成为最大厚度的部分8a朝向测量流路3的测量流路入口9和测量流路出口10侧的部分随着朝向分隔板8的顶端11、12而逐渐变薄的形状。由于树脂成型的尺寸精度的问题，分隔板8需要一定程度的厚度。然而，分隔板8的位于测量流路入口9侧的端部8d越厚，越容易发生被测量流体的剥离。因此，测量流路3的传输超声波的区域C中的被测量流体的运动变得不稳定。于是，在本实施方式中，通过设置使分隔板8的厚度自成为最大厚度的部分8a朝向分隔板8的各个顶端11、12变细的尖锐部8b、8c，能够抑制被测量流体的剥离，使流量测量稳定化。另外，分隔板8在传输超声波的区域C中构成与被测量流体的流动方向和超声波传感器1a、1b的声音的放射方向平行的面。即，为了最大程度地抑制被测量流体的流动的紊乱，分隔板8的截面形状最适于全部由流线形构成。然而，在传输由超声波传感器1a、1b收发的超声波的区域C中，超声波在分隔板8的表面反射，因此，在反射面为曲面的情况下，声波的反射方向根据在分隔板8的哪个位置反射而不同，最终得到的接收信号波形变得不稳定。因此，在传输超声波的区域C中，通过利用尽量是平面且与被测量流体的流动方向和超声波传感器1a、1b的声音的放射方向平行的面构成分隔板8，从而与分隔板8的表面存在倾斜的情况相比减少接收信号波形的偏差，能够进行更稳定的测量。另外，如图3B所示，也可以将分隔板8的测量流路入口9侧的顶端11设为曲面。而且，也可以将分隔板8的测量流路出口10侧的顶端12也设为曲面。在由板状的刚体分隔流体的情况下，刚体的前缘圆滑、后缘尖细的泪滴形的截面形状使流体的剥离最少、阻力最小。然而，实际在使用超声波流量计的气量计等中也产生逆流，因此，在后缘尖细的形状的情况下，产生逆流，在被测量流体的流入的角度相对于分隔板的角度偏离时，由后缘引起被测量流体的剥离。因此，传输由超声波传感器测量的超声波的区域的流动紊乱，在顺流时和逆流时流量测量的测量值可能产生差值。另外，在将分隔板8的顶端设为锐角时，在成型时产生树脂不进入到顶端的填充不足，顶端形状不均匀，这也可能成为被测量流体的流动的紊乱的原因。因此，通过将分隔板8的测量流路入口9侧和测量流路出口10侧这两侧的顶端11、12设为曲面，能够进行更稳定的流量测量。(第2实施方式)图4是第2实施方式的超声波流量计的与分隔板垂直的方向的剖视图。与分隔板8平行的方向的剖视图与图1相同。在超声波流量计中，在顺流的情况下，重要的是主要在由超声波传感器1a、1b测量的区域中减少流体的剥离，在本实施方式中，分隔板13的成为最大厚度的部分13a不是分隔板13的中心点，而是距后缘(测量流路出口10侧)的距离比距前缘(测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波流量计，其中，/n该超声波流量计包括：/n测量流路，其供被测量流体流动的流路的截面为矩形；/n一个或多个分隔板，其将所述测量流路分割成多个层状流路；/n一对超声波传感器，其配置于所述层状流路上的上游和下游，能够进行超声波信号的收发；以及/n流量测量部，其基于自一个所述超声波传感器发送的超声波信号在所述被测量流体传输到另一个超声波传感器接收信号的传输时间来检测所述被测量流体的流量，/n所述测量流路与所述分隔板一体成型，所述分隔板设为随着自成为最大厚度的部分朝向测量流路入口侧和测量流路出口侧而变薄的形状。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180808 JP 2018-1489641.一种超声波流量计，其中，
该超声波流量计包括：
测量流路，其供被测量流体流动的流路的截面为矩形；
一个或多个分隔板，其将所述测量流路分割成多个层状流路；
一对超声波传感器，其配置于所述层状流路上的上游和下游，能够进行超声波信号的收发；以及
流量测量部，其基于自一个所述超声波传感器发送的超声波信号在所述被测量流体传输到另一个超声波传感器接收信号的传输时间来检测所述被测量流体的流量，
所述测量流路与所述分隔板一体成型，所述分隔板设为随着自成为最大厚度的部分朝向测量流路入口侧和测量流路出口侧而变薄的形状。


2.根据权利要求1所述的超声波流量计，其特征在于，
所述成为最大厚度的部分由与所述被测量流体的流动方向和所述超声波传感器的声音的放射方向平行的面构成，包括传输所述超声波传感器所发送的声波的区域的至少局部。


3.根据权利要求1所述的超声波流量计，其特征在于，
所述分隔板的至少所述测量流路入口侧的顶端由曲面构成。


4.根据权利要求2所述的超声波流量计，其特征在于，
所述分隔板的至少所述测量流路入口侧的顶端由曲面构成。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的超声波流量计，其特征在于，
所述分隔板的成为最大厚度的部分在从所述超声波传...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥志英，中井弘，安田宪司，萱场贵士，阿南裕己，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP