JPH0519779Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （考案の技術分野） 本考案は、ガスシールユニツトとプローブ継手
を用いる超音波気体流量測定装置におけるプロー
ブ継手先端部分の支持構造の改善に関する。

（従来技術と問題点） 超音波を利用した気体の測量測定装置は被測定
気体の流通する管（以下流通管という）の管壁
に、対向軸が管軸と斜交するように対向させた超
音波送受波器が設けられている。

この超音波送受波器の取付は、前面に振動子が
取り付けられたプローブヘツドと端子箱であるプ
ローブ本体とからなるプローブを気体流通管の管
壁に斜めに設けられた開口管であるプローブソケ
ツトに挿入することによつて行われているのが普
通である。しかし、このような取付方法では、プ
ローブヘツドの交換や修理のためにプローブソケ
ツトからプローブを抜き取ると流通管内を流れて
いる気体がプローブソケツトから外部に流出す
る。

従つて、流通している気体が、高温高圧の気体
（例えば過熱水蒸気）であるとか有毒ガスである
場合にはこの取付方法には問題があるので、この
ような場合にはガスシールユニツトを用いた取付
を行い、プローブを抜き取つた時に流通管内の気
体が外部に漏洩しないようにしている。

第１図にガスシールユニツトを用いた場合のプ
ローブの取付構造を示す。１は流通管、２はプロ
ーブソケツト、３はプローブヘツド、４はガスシ
ールユニツトのうちのバルブユニツト、５はバル
ブのハンドル、６はガスシールユニツトのうちの
シールユニツト、７はプローブ本体、８はプロー
ブヘツドとプローブ本体を継ぐプローブ継手、９
はＯリング、１０，１０′はＯリング固定用の凸
縁である。バルブユニツト４とシールユニツト６
を合わせてガスシールユニツトと呼んでいる。矢
印は流通管内の気体の流れの向きを示す。

今、プローブヘツドの修理又は交換のために、
プローブヘツドを取り出したい場合には、プロー
ブ本体７、プローブ継手８及びプローブヘツドが
一体になつた部分をプローブヘツドの先端がバル
ブユニツト４のバルブ部分より上の部分（例えば
図中Ａの位置）まで引き上げバルブハンドル５で
バルブを閉じた後シールユニツト６と一緒にバル
ブユニツト４から取り外す。

このようにすることにより、流通管１に気体を
流通させたままプローブヘツド３を取り出すこと
ができる。

このような構造になつているために、プローブ
ヘツド３とプローブ本体７との間にガスシールユ
ニツトを設けたことによる長さの増加分だけプロ
ーブ継手８を介在させなければならない。しか
し、プローブヘツド３とプローブ継手８からなる
ような長い構造体をプローブ本体７側の一方のみ
で保持するだけでは、流通管に接続されている配
管を伝わつてくるブロアーであるとかポンプであ
るとかその他各種の振動源からの振動が伝わつて
来てプローブヘツドを震動させることになる。そ
こでその防止対策として、プローブ継手８のプロ
ーブヘツド３に近い端部にプローブソケツト２の
内壁と接するようなＯリング９を嵌めている。そ
してこのＯリングの位置固定するためにＯリング
固定用の凸縁１０，１０′をプローブ継手８に設
けている。

一方、流通管を流れる気体は湿り気を帯びた気
体である場合が多い。高温高圧の蒸気である場合
は勿論のこと通常の気体でも粉じんやごみ除去の
ための水フイルターを通した気体などは相当量の
水分を含んでいる。

従つて温度が下がると凝固点に達し水滴とな
る。

このような水分を含んだ気体がプローブヘツド
３やプローブ継手８に触れて温度が低下すると水
滴となつて付着するのであるが、この水滴がＯリ
ング９とプローブソケツト２の内壁との間隙や、
Ｏリング固定用の凸縁１０，１０′とプローブソ
ケツト２の内壁との間の僅かな間隙に浸透する。

その結果、次のような弊害が発生する。

即ち、プローブヘツド３から音波を送波した場
合、流通管１中を流通する気体中を伝搬して対向
するプローブヘツドに到達する正常な音波の伝搬
の他に、前記Ｏリング９や凸縁１０，１０′から、
これらとプローブソケツト２の内壁との間に浸透
した水を伝わつてプローブソケツト２に達し、プ
ローブソケツト２から流通管１の管壁を経て図示
されていない反対側のプローブソケツトに達し、
同じく、浸透した水を通してＯリングや凸縁を経
て対向するプローブヘツドの振動子に達する。以
下このような経路を経る音波を回り込み音と呼
ぶ。プローブソケツト２や流通管１は通常金属で
あるため、このような経路を伝搬する音波は、気
体中を伝搬する音波よりも速く先に対向するプロ
ーブヘツドに到達し、気体中の音波の伝搬時間の
測定に非常な障害となる。その例を第２図に示
す。第２図は受波信号の波形を示す図である。図
中、１１は送波開始時点、１２は受波信号波形、
１３は回り込み音による波形である。

同図ａは回り込み音のない場合の信号波形で、
音波の流通管内の気体中における伝搬時間がγで
あることを示している。同図ｂは、時間γを経過
する前に回り込み音による波形１３が現われてい
ることを示す。このためγ自体の測定に非常に支
障を来たす訳である。

（考案の目的） 本体の目的は、プローブ継手のプローブヘツド
側端部の支持部分から音波が回り込まない構造の
気体流量測定装置を提供しようとするものであ
る。

（考案の構成） 本考案は上記の目的を達成するために、次のよ
うな構成を有する。

即ち、ガスシールユニツト及びプローブ継手を
用いる超音波気体流量測定装置であつて、外周に
設けられた３個以上の接触部分によつてプローブ
ソケツトの内壁に接触する合成樹脂環をプローブ
継手のプローブヘツド側端部に嵌めた気体流量測
定装置である。

合成樹脂は柔らかいので環の内径をプローブ継
手端部の直径と同じかやや小さ目に作つて置き、
これを押し込んで嵌めることができ、その結果、
Ｏリング９の場合のように、合成樹脂環を固定す
るための凸縁１０，１０′を設けなくても固定で
き、従つてプローブソケツト２の内壁との間に水
の溜り易い狭い間隙が存在しない。また、Ｏリン
グの場合にはリングのほぼ全周にわたつて直接或
いは水を介してプローブソケツト内壁と接するこ
とになるが、本考案に於いては、プローブヘツド
３の震動を防止するに足る３点ないし４点で接触
支持されているだけである。その他の部分は水滴
によつて橋絡されることのない広い間隙である。
また、合成樹脂は水や金属に較べて音が伝わる場
合の減衰が大きい。以上の構成により、プローブ
ヘツド３からプローブソケツト２へ伝搬する回り
込み音波のレベルは非常に低いものとなる。

（考案の実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第３図は、本件考案の合成樹脂環１４をプロー
ブ継手８に嵌め込んでプローブソケツト２内に固
定した図である。同図ａはプローブ継手８のプロ
ーブヘツド３を接続する側から見た図、同図ｂは
１点鎖線より上はプローブ継手８に合成樹脂環１
４を嵌めた場合の側断面図であり、１点鎖線より
下は外側側面図である。

合成樹脂環１４の材質はテフロンを用いた。合
成樹脂環１４は、４箇所の接触部分１５によつて
プローブソケツト２の内壁に接触しておりこれに
よつて震動しないように固定される。接触部分１
５以外は広い間隙１６となつている。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案では、プローブ継
手のプローブヘツド側端部に、外周に設けられた
３点以上の接触部分によつてプローブソケツトの
内壁に接触する合成樹脂環を嵌めているので、プ
ローブソケツトとの接触部分が少なく、且つ他の
間隙部分は大きくあけられているのでその間隙に
水が滞留することがない。

また合成樹脂自体が水や金属に較べて音の伝搬
損失が大きい。その結果プローブヘツドからプロ
ーブソケツトへ、又はプローブソケツトからプロ
ーブヘツドへ伝搬する音波のレベルは非常に小さ
くなる。このため、音波の回り込みによる流量測
定に対する障害を除去することができるという利
点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はガスシールユニツトを用いた場合のプ
ローブの取付構造を示す図、第２図は、受波信号
の波形を示す図であり同図ａは回り込み音のない
場合であり、同図ｂは回り込み音のある場合であ
る。第３図は本考案の実施例を示す図である。 １……流通管、２……プローブソケツト、３…
…プローブヘツド、４……ガスシールユニツトの
うちのバルブユニツト、５……バルブのハンド
ル、６……ガスシールユニツトのうちのシールユ
ニツト、７……プローブ本体、８……プローブ継
手、９……Ｏリング、１０，１０′……凸縁、１
１……送波開始時点、１２……受波信号波形、１
３……回り込み音による波形、１４……合成樹脂
環、１５……接触部分、１６……間隙。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ガスシールユニツト及びプローブ継手を用いる
   超音波気体流量測定装置であつて、外周に設けら
   れた３個以上の接触部分によつてプローブソケツ
   トの内壁に接触する合成樹脂環をプローブ継手の
   プローブヘツド側端部に嵌めたことを特徴とする
   気体流量測定装置。