JPS6022741B2 - 超音波流速計 - Google Patents
超音波流速計Info
- Publication number
- JPS6022741B2 JPS6022741B2 JP8299179A JP8299179A JPS6022741B2 JP S6022741 B2 JPS6022741 B2 JP S6022741B2 JP 8299179 A JP8299179 A JP 8299179A JP 8299179 A JP8299179 A JP 8299179A JP S6022741 B2 JPS6022741 B2 JP S6022741B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- current meter
- head
- fluid
- flow velocity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
- G01P5/24—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the direct influence of the streaming fluid on the properties of a detecting acoustical wave
- G01P5/245—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the direct influence of the streaming fluid on the properties of a detecting acoustical wave by measuring transit time of acoustical waves
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超音波流速計に関するものであり、特に反射法
により流体の流速を計測する超音波流速計に関するもの
である。
により流体の流速を計測する超音波流速計に関するもの
である。
従来、超音波を利用した流速計としては、第１図に示し
たように、超音波送受波器Ｔ，，Ｔ２を支持体Ｓ，，Ｓ
２にそれぞれ固定して流体中に配置し、上記超音波送受
波器Ｔ，，Ｔ２間で超音波の送受信を行うことにより流
速を計測するものがある。
たように、超音波送受波器Ｔ，，Ｔ２を支持体Ｓ，，Ｓ
２にそれぞれ固定して流体中に配置し、上記超音波送受
波器Ｔ，，Ｔ２間で超音波の送受信を行うことにより流
速を計測するものがある。
しし、このような装置を使用して流速を計測する場合、
流体の流れの方向（矢印Ａの方向）と超音波の伝途経路
とが一致すると、上流側に配設された超音波送受波器Ｔ
，及びこれを敬付けた支持体Ｓ，により流体中にカルマ
ン渦が発生し、音波の伝搬が変動して計測が不安定にな
る等の欠点があった。このようなカルマン渦による影響
を少なくして流速の測定を行い得る超音波流速計として
は、第２図に示したようなものが知られている。
流体の流れの方向（矢印Ａの方向）と超音波の伝途経路
とが一致すると、上流側に配設された超音波送受波器Ｔ
，及びこれを敬付けた支持体Ｓ，により流体中にカルマ
ン渦が発生し、音波の伝搬が変動して計測が不安定にな
る等の欠点があった。このようなカルマン渦による影響
を少なくして流速の測定を行い得る超音波流速計として
は、第２図に示したようなものが知られている。
これは、流速計本体１より２対のアーム２ａ，２ｂ、及
び２ｃ，２ｄを互いに直交する方向に対向させて斜めに
突設し、それぞれのアームの先端部に超音波送受波器と
しての振動素子３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを配設すると共
に、それらの中心線上に、支持村（図示せず）に取付け
られた超音波反射板４を配置したもので、流体の流速方
向が本体１の髄線と交叉するように流体中に挿入し、２
組の振動素子３ａ，３ｂ、及び３ｃ，３ｄ間において、
超音波を流体の流速方向と交叉する方向に伝搬させて送
受し、それを正方向と逆方向とで複数回繰り返した場合
の時間差から流速を求めるものであり、実際の測定は次
の原理に基づいて行われる。即ち、第３図に示すように
流体の流れ（Ａ方向）の中に超音波反射板Ｒ及び超音波
送受波器Ｔ，，Ｔ２を配置した場合、流体のＴ，とＬを
結ぶ線に平行な流速成分Ｖ，‐２は次式により求めるこ
とができる。ｖ，‐２＝意（△ｔ・‐２・Ｎ） ここで、ｃは水中での音速、ｄはＴ，，Ｔ２間の距離、
△Ｌ‐２・Ｎは、超音波をＴ，→Ｒ→Ｔ２の正万向にＮ
回繰り返して送受波させた場合の送波から受波までに要
する時間の合計Ｎ・ちと、Ｌ→Ｒ→Ｔ，の逆方向にＮ回
繰り返して送受波した時に要する同様の合計時間Ｎ・ｔ
２との差（Ｌ−ら）・Ｎをそれぞれ表わしている。
び２ｃ，２ｄを互いに直交する方向に対向させて斜めに
突設し、それぞれのアームの先端部に超音波送受波器と
しての振動素子３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを配設すると共
に、それらの中心線上に、支持村（図示せず）に取付け
られた超音波反射板４を配置したもので、流体の流速方
向が本体１の髄線と交叉するように流体中に挿入し、２
組の振動素子３ａ，３ｂ、及び３ｃ，３ｄ間において、
超音波を流体の流速方向と交叉する方向に伝搬させて送
受し、それを正方向と逆方向とで複数回繰り返した場合
の時間差から流速を求めるものであり、実際の測定は次
の原理に基づいて行われる。即ち、第３図に示すように
流体の流れ（Ａ方向）の中に超音波反射板Ｒ及び超音波
送受波器Ｔ，，Ｔ２を配置した場合、流体のＴ，とＬを
結ぶ線に平行な流速成分Ｖ，‐２は次式により求めるこ
とができる。ｖ，‐２＝意（△ｔ・‐２・Ｎ） ここで、ｃは水中での音速、ｄはＴ，，Ｔ２間の距離、
△Ｌ‐２・Ｎは、超音波をＴ，→Ｒ→Ｔ２の正万向にＮ
回繰り返して送受波させた場合の送波から受波までに要
する時間の合計Ｎ・ちと、Ｌ→Ｒ→Ｔ，の逆方向にＮ回
繰り返して送受波した時に要する同様の合計時間Ｎ・ｔ
２との差（Ｌ−ら）・Ｎをそれぞれ表わしている。
上記の式中、Ｎは電気的に設定されるために変化がなく
、ｃは水中音速（１５００仇／ｓ）であるため一定であ
り、従って、超音波送受波器Ｔ，，Ｔ２間の距離ｄの変
動がなければ、安定した流速の測定を行うことができる
。
、ｃは水中音速（１５００仇／ｓ）であるため一定であ
り、従って、超音波送受波器Ｔ，，Ｔ２間の距離ｄの変
動がなければ、安定した流速の測定を行うことができる
。
ところが、上述した流速計は、本体１の前方にアーム２
ａ〜２ｄが大きく突出しているため、流速の計測に際し
て、流速や水深等の影響でアームや超音波送受波器の機
械的配置に変動を来たし、送受波器間の距離ｄに変動が
生じ易いため、安定的且つ高精度の計測を行えない場合
が生ずる。
ａ〜２ｄが大きく突出しているため、流速の計測に際し
て、流速や水深等の影響でアームや超音波送受波器の機
械的配置に変動を来たし、送受波器間の距離ｄに変動が
生じ易いため、安定的且つ高精度の計測を行えない場合
が生ずる。
また、上記アームが流速計の取扱い中に他の物体と衝突
することにより損傷して計測不能となる場合も多い。本
発明は、反射法による超音波流速計の上記のような欠点
を解消し、流速計本体の頭部に超音波送受波器を埋設す
ることにより、機械的強度が大きく、しかも安定的且つ
高精度の計測を行い得る流速計を提供するものである。
することにより損傷して計測不能となる場合も多い。本
発明は、反射法による超音波流速計の上記のような欠点
を解消し、流速計本体の頭部に超音波送受波器を埋設す
ることにより、機械的強度が大きく、しかも安定的且つ
高精度の計測を行い得る流速計を提供するものである。
また、第２図の如く流速計本体の前方に振動素子を取付
けるためのアームを突出させたものでは、流速計自体が
流体の流れを乱すことは比較的少ないが、流速計本体の
頭部に超音波送受波器を埋設した場合には、その流速計
本体が流体の流れを乱すこともある。
けるためのアームを突出させたものでは、流速計自体が
流体の流れを乱すことは比較的少ないが、流速計本体の
頭部に超音波送受波器を埋設した場合には、その流速計
本体が流体の流れを乱すこともある。
本発明は、このような問題をも解決し、簡単な構成によ
って測定部分での流体の乱れを防ぎ、安定的且つ高精度
の測定を行い得る流速計を提供するものである。
って測定部分での流体の乱れを防ぎ、安定的且つ高精度
の測定を行い得る流速計を提供するものである。
本発明の超音波流速計を図面に基づいて詳細に説明する
に、第４図及び第５図において、１０は超音波流速計の
蟹体で、金属製筒体の周囲にゴム状材料の肉厚の被覆を
施してあり「該蓮体１０の頭部内には、対称状に配置さ
れた１対の超音波送受波器としての発振素子１１ａ，１
１ｂと、これと直交する方向に配置された他の１対の同
様の発振素子１１ｃ，１１ｄとが非突出状態で埋設され
、これら２対の発振素子は、同一面上に位置すると共に
、同一間隔をおいて対向するように鼓設されている。
に、第４図及び第５図において、１０は超音波流速計の
蟹体で、金属製筒体の周囲にゴム状材料の肉厚の被覆を
施してあり「該蓮体１０の頭部内には、対称状に配置さ
れた１対の超音波送受波器としての発振素子１１ａ，１
１ｂと、これと直交する方向に配置された他の１対の同
様の発振素子１１ｃ，１１ｄとが非突出状態で埋設され
、これら２対の発振素子は、同一面上に位置すると共に
、同一間隔をおいて対向するように鼓設されている。
また、上記崖体１０１こは支持フレ−ム１２が取付けら
れ、この支持フレ−ム１２上には、上記各対の超音波発
振素子１１ａと１１ｂ、１１ｃと１１ｄをそれぞれ結ぶ
線の交点の延長上の位置に反射板１３が固定されており
、上記２対の超音波発振素子１１ａ〜１１ｄは、該反射
板１３に対して反射波の送受波に最適な角度を持つよう
に配置されている。超音波流速計を上記のように構成す
ることにより、２対の超音波発振素子１１ａ〜１１ｄの
機械的な配置はト水深や流速により全く影響を受けるこ
とがなく、従ってそれらの距離ｄの変動がなく、極めて
安定的且つ高精度に流速を計測することができる。
れ、この支持フレ−ム１２上には、上記各対の超音波発
振素子１１ａと１１ｂ、１１ｃと１１ｄをそれぞれ結ぶ
線の交点の延長上の位置に反射板１３が固定されており
、上記２対の超音波発振素子１１ａ〜１１ｄは、該反射
板１３に対して反射波の送受波に最適な角度を持つよう
に配置されている。超音波流速計を上記のように構成す
ることにより、２対の超音波発振素子１１ａ〜１１ｄの
機械的な配置はト水深や流速により全く影響を受けるこ
とがなく、従ってそれらの距離ｄの変動がなく、極めて
安定的且つ高精度に流速を計測することができる。
また、取扱い中に他の物体と衝突して素子の損傷を生じ
ることもない。さらに、上記蔭体１０の頭部には、その
周囲に突出するつば状突起部１４を形成しており、この
つば状突起部１４は、瞳体１０のゴム状材料からなる被
覆に一体的に付設することもできるが、瞳体１０１こ取
付けた支持フレ−ム１２と一体に形成することもできる
。
ることもない。さらに、上記蔭体１０の頭部には、その
周囲に突出するつば状突起部１４を形成しており、この
つば状突起部１４は、瞳体１０のゴム状材料からなる被
覆に一体的に付設することもできるが、瞳体１０１こ取
付けた支持フレ−ム１２と一体に形成することもできる
。
流速計をこのように構成することにより、測定部分での
流体の乱れを防止することができる。
流体の乱れを防止することができる。
即ち、第４図に示すように、篤体１０の頭部に近い側面
に当った流体の一部は、上方に進路を変えて頭部上面に
迂回しようとしても、つば状突起部１４に阻止されて迂
回することができず、崖体１０の側面を迂回しながら流
通することになり、従って、隆体頭部上の測定領域にお
ける乱流が少なくなり、流速の測定精度を向上させるこ
とができる。なお、上託つば状突起部１４は誓体１川こ
おける流体の下流側においては流体に対して格別作用せ
ず、従ってその下流側部分は省略しても差支えない。こ
のように、本発明に係る流速計によれば、流速や水深等
に対する機械的強度を著しく大きくすることができ、し
かも、鐘体の頭部側面における少なくとも上流側部分に
つば状突起部を形成したので、このつば状突起部により
測定領域における流体の乱れを防いで、安定的且つ高精
度な流速測定を行うことができる。
に当った流体の一部は、上方に進路を変えて頭部上面に
迂回しようとしても、つば状突起部１４に阻止されて迂
回することができず、崖体１０の側面を迂回しながら流
通することになり、従って、隆体頭部上の測定領域にお
ける乱流が少なくなり、流速の測定精度を向上させるこ
とができる。なお、上託つば状突起部１４は誓体１川こ
おける流体の下流側においては流体に対して格別作用せ
ず、従ってその下流側部分は省略しても差支えない。こ
のように、本発明に係る流速計によれば、流速や水深等
に対する機械的強度を著しく大きくすることができ、し
かも、鐘体の頭部側面における少なくとも上流側部分に
つば状突起部を形成したので、このつば状突起部により
測定領域における流体の乱れを防いで、安定的且つ高精
度な流速測定を行うことができる。
第１図は従来の超音波流速計の正面図、第２図は反射法
による超音波流速計の公知例を示す部分斜視図、第３図
は超音波反射法による流速測定の原理を示す説明図、第
４図及び第５図は本発明に係る超音波流速計の−実施例
を示す要部正面図及び平面図である。 １０・・・…篤体、１１ａ〜１１ｄ・・・・・・超音波
発振素子、１２・・・・・・支持フレーム、１３・・・
・・・反射板、１４・・・・・・つば状突起部。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図
による超音波流速計の公知例を示す部分斜視図、第３図
は超音波反射法による流速測定の原理を示す説明図、第
４図及び第５図は本発明に係る超音波流速計の−実施例
を示す要部正面図及び平面図である。 １０・・・…篤体、１１ａ〜１１ｄ・・・・・・超音波
発振素子、１２・・・・・・支持フレーム、１３・・・
・・・反射板、１４・・・・・・つば状突起部。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図
Claims (1)
- １ 筐体の頭部に対向する超音波送受波器を設け、筐体
の前方に突設した支持フレームに、上記超音波送受波器
における送波器からの超音波を受波器へ向けて反射させ
る反射板を取付けた反射法による流速計において、上記
超音波送受波器を筐体頭部に非突出状態に埋設し、筐体
の頭部側面における少なくとも上流側部分に、その周囲
に突出するつば状突起部を形成したことを特徴とする超
音波流速計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8299179A JPS6022741B2 (ja) | 1979-06-29 | 1979-06-29 | 超音波流速計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8299179A JPS6022741B2 (ja) | 1979-06-29 | 1979-06-29 | 超音波流速計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS567068A JPS567068A (en) | 1981-01-24 |
| JPS6022741B2 true JPS6022741B2 (ja) | 1985-06-04 |
Family
ID=13789681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8299179A Expired JPS6022741B2 (ja) | 1979-06-29 | 1979-06-29 | 超音波流速計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6022741B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09184848A (ja) * | 1995-12-28 | 1997-07-15 | Kaijo Corp | 流速分布測定装置 |
| JP5605704B2 (ja) * | 2010-12-27 | 2014-10-15 | 株式会社ソニック | ２次元超音波風速計 |
-
1979
- 1979-06-29 JP JP8299179A patent/JPS6022741B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS567068A (en) | 1981-01-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4930358A (en) | Method of and apparatus for measuring flow velocity by using ultrasonic waves | |
| WO1996024029A1 (en) | Ultrasonic flowmeter 'w' | |
| US6584860B1 (en) | Flow probe insertion gauge | |
| JPH054005B2 (ja) | ||
| US4063214A (en) | Lens transducer for use in marine sonar doppler apparatus | |
| JPS6022741B2 (ja) | 超音波流速計 | |
| KR102184733B1 (ko) | 초음파 유속계 및 유속 측정방법 | |
| JP2855553B2 (ja) | 超音波流速計用送受波器 | |
| JP3250070B2 (ja) | 超音波風速計 | |
| JPH0953925A (ja) | 超音波式反射形測距計 | |
| JP3013596B2 (ja) | 透過式超音波流量計 | |
| JP2693000B2 (ja) | 超音波送受波器 | |
| KR101806306B1 (ko) | 파이프의 두께 측정을 기초로 한 유속 측정 장치 | |
| JP2000193503A (ja) | 流量計 | |
| JPH0611452Y2 (ja) | 超音波トランスデユ−サ | |
| JPS6022742B2 (ja) | 超音波流速計 | |
| JPH0710252Y2 (ja) | 超音波プローブ | |
| JPH0537218Y2 (ja) | ||
| RU2460078C1 (ru) | Способ измерения угловой скорости | |
| JPS6316712B2 (ja) | ||
| JPH0714936Y2 (ja) | 超音波送受波器 | |
| JPH0811000Y2 (ja) | 超音波送受波器 | |
| JPS58811Y2 (ja) | 超音波流量計 | |
| JPH0610255Y2 (ja) | 超音波送受信装置 | |
| JPS631217Y2 (ja) |