JPH0678821U

JPH0678821U - 超音波流量／流速計の送／受信器

Info

Publication number: JPH0678821U
Application number: JP024162U
Authority: JP
Inventors: 和義清水
Original assignee: Kaijo Corp
Current assignee: Kaijo Corp
Priority date: 1993-04-12
Filing date: 1993-04-12
Publication date: 1994-11-04

Abstract

(57)【要約】〔目的〕システムの維持費用の低廉化と、システム稼
働率と測定精度の向上を実現した超音波流量／流速計の
送／受信器を提供する。〔構成〕超音波振動子(11)が、管路(1) の管軸に傾斜
して取付けられると共に低面(10b) と側面(10a) とによ
って管路(1) 内を流れる測定対象の流体から遮蔽される
ケース(10)内の底面(10b) 上に接合され、好適には、超
音波振動子(11)を底面(10b) にバネを介して押圧する押
圧手段(12,13,14)を備える。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、上水／下水処理システムなどに利用される超音波流量／流速計の送／受信器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

超音波流量／流速計の利用分野は、上水／下水処理システム、石油化学プラント、醸造プロセス、燃料ガス移送システムなど極めて多岐にわたっている。従来、測定対象の流体が液体の場合には、図２に示すように、管路２０上にプラスチックくらび２３ａと２３ｂのそれぞれを介して送信器２１と受信器２２とを管路の軸線に対して傾斜するようにかつ互いに対向するように設置している。

【０００３】測定対象の流体が気体の場合には、図２の構成では管路壁面内の音響インピーダンスと気体の音響インピーダンスとの差が大き過ぎるため、超音波が管路内の気体中に伝播できなくなる。この場合、図３に示すように、管路３０に傾斜した細い枝管３０ａ、３０ｂを取り付け、各枝管内に送信器３１と受信器３２をソケット３３ａと３３ｂを用いて取り付け、各ソケットの外側に端子箱３４ａと３４ｂを取付ける構成としている。

【０００４】上記図３の構成では、送信器３１と受信器３２が気体など測定対象の流体に曝されることになる。排水処理システムやこれに付随する排気処理システムでは流体中に各種の腐食性のガスが含まれるため、そのような腐食性のガスが送信器３１や受信器３２の内部に漏れ込まないようにＯリングによる気密機構が形成される。また、人体に有害なガスが細管３０ａ，３０ｂを通して外部に漏出さないように、細管３０ａ，３０ｂとソケット３３ａ，３３ｂとの間にＯリングによる気密機構が形成される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】上記図３の構成では、腐食性のガスが送信器３１や受信器３２の内部に漏れ込んだり、細管３０ａや３０ｂの外部に漏れ出したりしないように、要所要所にＯリングによる気密機構が形成される。しかしながら、腐食性のガスとして硫化水素などが含まれる場合やガスが高温状態にある場合などには、ゴムなどを素材とするＯリングの腐食や脆弱化が促進されるため、比較的短い周期で送信器と受信器とソケットとを新品に交換しなければならず、測定システムの維持費用が上昇すると共に、交換作業のためシステムを停止させなければならずシステムの稼働率が低下するという問題がある。

【０００６】また、図２の構成では、図３の場合のような腐食の問題はないが、超音波の伝播経路がプラスチックくさびと管路、この管路と液体の音響インピーダンスの差異に起因して屈折する複雑なものとなる。このため、伝播路の長さを精度良く算定することが困難になり、測定誤差が増大するという問題がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記従来技術の課題を解決する本考案の超音波流量／流速計の送／受信器は、送信器や受信器を構成する超音波振動子を、管路の管軸に傾斜して取付けられ底面と側面とによって上記管路内を流れる流体から遮蔽されるケース内の底面上に接合している。本考案の好適な実施例によれば、超音波振動子をケース底面にバネを介して押圧する押圧手段を備えている。

【０００８】

【作用】

ケース内の超音波振動子は、このケースの底面と側面とによって管路内を流れる流体から遮断されているので、腐食性や高温の流体にじかに曝されることがなくなる。本考案の好適な実施例によれば、超音波振動子をケース底面にバネを介して押圧する押圧手段を備えているので、超音波振動子とケース底板との接合が振動や高温のもとで劣化するおそれが軽減される。以下、本考案を実施例と共に更に詳細に説明する。

【０００９】

【実施例】

図１は、本考案の一実施例の超音波流量／流速計の送／受信器を構成する超音波送信器若しくは受信器又は送受共用の送受信器を管路と共に示す断面図である。測定対象の流体が流れるステンレス鋼などを素材とする管路１には、概略円筒形状の側面１０ａと円板上の底面１０ｂとによって管路１内を流れる流体から内部が遮断されるステンレス鋼などを素材とする金属ケース１０が、管路の管軸に傾斜した状態で溶接などによって取付けられている。金属ケース１０の底面１０ｂ上にはＰＺＴなどを素材とする円柱形状の超音波振動子１１がロー付けや接着などによって固着されている。この超音波振動子１１の上部には、プラスチックなど電気絶縁性の材料を素材とする振動子ケース１２が冠着されている。

【００１０】金属ケース１０の側面１０ａの上部には内周面にネジ溝１０ｄが形成されており、この内周面に螺合するネジ溝１４ａが外周面上に形成された円柱形状の振動子押圧体１４が、振動子ケース１２との間にコイルバネ１３が介在させながらかつ前進／後退可能な状態でケース１０内に挿入されている。すなわち、この振動子押圧体１４の上面に形成された溝１４ｂと１４ｃに係合する突起を有する工具によってこの振動子押圧体１４がその軸線の周りに回転されることにより、この振動子押圧体１４が金属ケース１０内を前進／後退せしめられる。この結果、コイルバネ１３に発生する圧縮力によって振動子ケース１２を介して超音波振動子１１が金属ケース１０の底板１０ｂに強固に押圧される。

【００１１】金属ケース１０の上部の解放端面にはプラスチックなどの電気絶縁性の材料から成る蓋体１０ｃが冠着され、この蓋体１０ｃの中央部分には電極１５ａと１５ｂが植設されている。一端がハンダ付けなどによって電極１５ａの下端に接合された絶縁被覆付きのリード線１６ａの他端が、超音波振動子１１の上面の中央部分にロー付けによって接合されている。また、一端がハンダ付けなどによって電極１５ｂの下端に接合された絶縁被覆付きのリード線１６ｂの他端が、超音波振動子１１の下端部の外周面にロー付けなどによって接合されている。図示しないソケットを介して、正の高電圧が一方の電極１５ａに供給されると共に、接地電圧が他方の電極１５ｂに供給されることにより、超音波振動子１１が駆動される。

【００１２】以上、ケース１０の素材を金属材料とする構成を例示した。しかしながら、プラスチックなどの電気絶縁材料をケース１０の素材とし、このプラスチックの底面１０ｂ上に超音波振動子１１を接着剤で接合する構成とすることもできる。

【００１３】

【考案の効果】

以上詳細に説明したように、本考案によれば、ケース内の超音波振動子は、このケースの底面と側面とによって管路内を流れる流体から遮蔽されているので、腐食性や高温の流体にじかに曝されることがなくなる。このため、劣化しやすいＯリングによる気密機構が不要になり、部品交換に伴う測定システムの維持費用の上昇や交換作業に伴うシステムの稼働率の低下を有効に回避できるという効果が奏される。また、測定対象の流体が液体の場合において超音波振動子を管路外部のプラスチックくさび上に取付ける構成に比べて伝播路の長さを精度良く算定でき、測定精度が増大するという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の超音波流量／流速計の送／
受信器を構成する超音波送信器若しくは超音波受信器又
は送受共用の超音波送受信器を管路と共に示す断面図で
ある。

【図２】従来の超音波流量／流速計の送／受信器の構成
の一例を管路と共に示す断面図である。

【図３】従来の超音波流量／流速計の送／受信器の構成
の他の一例を管路と共に示す断面図である。

【符号の説明】

１測定対象の流体が流れる管路 10 金属のケース 10ａケースの側面 10ｂケースの底面 10c 蓋体 11 超音波振動子 12 振動子ケース 13 コイルバネ 14 振動子押圧体 15a,15b 電極 16a,16b リード線

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】流量又は流速測定対象の流体を流す管路に
設置される超音波振動子を備えた超音波流量／流速計の
送／受信器において、前記超音波振動子は、前記管路の管軸に傾斜して取付け
られると共に底面と側面とによって前記管路内を流れる
流体から遮蔽されるケース内の前記底面上に接合された
ことを特徴とすることを超音波流量／流速計の送／受信
器。
【請求項２】請求項１において、前記超音波振動子を前記底面にバネを介して押圧する押
圧手段を備えたことを特徴とする超音波流量／流速計の
送／受信器。