JPS62100615A - 超音波流量計 - Google Patents
超音波流量計Info
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- JPS62100615A JPS62100615A JP60241094A JP24109485A JPS62100615A JP S62100615 A JPS62100615 A JP S62100615A JP 60241094 A JP60241094 A JP 60241094A JP 24109485 A JP24109485 A JP 24109485A JP S62100615 A JPS62100615 A JP S62100615A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明に、超音波を利用して被測定流体の流量を測定す
る超音波流量計に係シ、特に電磁力を利用して超音波撮
動を発生させる超音波ｍｉｋ計に関する。
る超音波流量計に係シ、特に電磁力を利用して超音波撮
動を発生させる超音波ｍｉｋ計に関する。
〈従来の技術〉
この種の従来の超音波流量計の構成金＠１０図、その要
部の構成を第１１図に示す。
部の構成を第１１図に示す。
第１０図および第１１図において、１は送波器であり、
靜磁界発生手段２お工びドライバコイル５からなる。送
波器１ｉ １ａから１ｎまで任意の数だけ設けられてい
る。静磁界発生手段２において、２１１に磁性体で構成
され几断面が８字形のヨーク、２ｂはヨーク２ａに巻か
れたコイルである。
靜磁界発生手段２お工びドライバコイル５からなる。送
波器１ｉ １ａから１ｎまで任意の数だけ設けられてい
る。静磁界発生手段２において、２１１に磁性体で構成
され几断面が８字形のヨーク、２ｂはヨーク２ａに巻か
れたコイルである。
なお、静磁界発生手段２としてσ永久磁石を用いてもよ
い。送波器１にはドライバコイル５に高周波パルス′１
１１流を流す電流発生機構６が接続されている。７は受
波器であり、静磁界発生手段８および検出コイル１１か
らなる。受波器７は７ａから７ｂまで送波器１と同数だ
け設けられている。靜磁界発生手段８において、８ｇは
磁性体で構成され断面が８字形のヨーク、８ｂにヨーク
８に巻かれたコイルである。なお、静磁界発生手段８と
しては永久磁石音用いてもよい。受波器７には検出コイ
ル１１で検出した電圧を増幅して超音波検出信号とする
超音波検出機構１２が接続されている。
い。送波器１にはドライバコイル５に高周波パルス′１
１１流を流す電流発生機構６が接続されている。７は受
波器であり、静磁界発生手段８および検出コイル１１か
らなる。受波器７は７ａから７ｂまで送波器１と同数だ
け設けられている。靜磁界発生手段８において、８ｇは
磁性体で構成され断面が８字形のヨーク、８ｂにヨーク
８に巻かれたコイルである。なお、静磁界発生手段８と
しては永久磁石音用いてもよい。受波器７には検出コイ
ル１１で検出した電圧を増幅して超音波検出信号とする
超音波検出機構１２が接続されている。
１３に金属材で構成された管壁で、内部を流量測定すべ
き流体１４が流速Ｖ″″Ｃ流れている。送波器１および
受波器７は、管壁１３を挾んで非接触に対向して配置さ
れている。１５は遅延回路で、１５ａ〜１５ｎ４で設け
られ、それぞれの遅れ時間は異なる。これらの遅延回路
１５ａ〜１５ ｎ−１は、各送波器１ａ〜１ｎと電流発
生機構６との間にそれぞれ接続されている。１６ｆｌ信
号処理回路であり、′ｌｆ流発生＆構６と超音波検出機
構１２からの信号を受けて流体１４の流量を算出する。
き流体１４が流速Ｖ″″Ｃ流れている。送波器１および
受波器７は、管壁１３を挾んで非接触に対向して配置さ
れている。１５は遅延回路で、１５ａ〜１５ｎ４で設け
られ、それぞれの遅れ時間は異なる。これらの遅延回路
１５ａ〜１５ ｎ−１は、各送波器１ａ〜１ｎと電流発
生機構６との間にそれぞれ接続されている。１６ｆｌ信
号処理回路であり、′ｌｆ流発生＆構６と超音波検出機
構１２からの信号を受けて流体１４の流量を算出する。
このような構成の超音波流量計において、超音波の発生
および検出は次のようにして行なわれる。
および検出は次のようにして行なわれる。
外部の回路（図示せず）によりコイル２ｂおよび８ｂを
励磁して管壁１３内に破線矢印で示すような磁界Ｂ、、
Ｂ２を発生させておく。ここで、電流発生＠構６により
ドライバコイル５に強い高周波のパルス電流を流すと、
管壁１３内で電荷がＶｌ。
励磁して管壁１３内に破線矢印で示すような磁界Ｂ、、
Ｂ２を発生させておく。ここで、電流発生＠構６により
ドライバコイル５に強い高周波のパルス電流を流すと、
管壁１３内で電荷がＶｌ。
Ｖ２の速度で移動し、これにより渦電流が誘起される。
速度Ｖ、の方向は紙面の表から農へ向かう方向であり、
Ｖ２ｔｒｉその逆方向である。このとき、渦電流は磁界
！３．．Ｂ２と直角方向に実線矢印で示すような強い力
すなわちローレンツ力Ｆ、、Ｆ２を短時間に受けるため
、管壁１３はローレンツ力Ｆ、、Ｆ２の方向に変位する
。これにより、管壁１３内のローレンツ力Ｆ、、Ｆ２が
作用する場所から矢印Ａ対向にパルス状の弾性波すなわ
ち超音波が発生する。
Ｖ２ｔｒｉその逆方向である。このとき、渦電流は磁界
！３．．Ｂ２と直角方向に実線矢印で示すような強い力
すなわちローレンツ力Ｆ、、Ｆ２を短時間に受けるため
、管壁１３はローレンツ力Ｆ、、Ｆ２の方向に変位する
。これにより、管壁１３内のローレンツ力Ｆ、、Ｆ２が
作用する場所から矢印Ａ対向にパルス状の弾性波すなわ
ち超音波が発生する。
この超音波は、ざらに流体１４内を球面状に超音波ビー
ムとなって伝搬する。流体１４内金伝搬（−た超音波は
、受波？：ｉ！７が対向している管壁１３に到達すると
、管壁１３内に渦電流を誘起させる。
ムとなって伝搬する。流体１４内金伝搬（−た超音波は
、受波？：ｉ！７が対向している管壁１３に到達すると
、管壁１３内に渦電流を誘起させる。
この渦電流の誘起による磁束変化から受波器７の検出コ
イル１１は超音波を検出する。
イル１１は超音波を検出する。
このような超音波の発生および検出において、流ｂトの
測定に次のようにして行なわれる。
測定に次のようにして行なわれる。
各送波器１ａ〜１ｎににそれぞれ遅れ時間の異なる遅延
回路１５ａ〜１５ ｎ−１が接続されているため、各送
波器１ａ〜１ｎに↓り管ｇ８１３から超音波ビームが発
生する時刻はそれぞれ異なる。送波器１１ｄｌａから１
ｎへいくほど管壁１３から超音波ビームが発生する時刻
は遅れる。ある時刻において、各送波器１ａ〜１ｎによ
って管壁１３から発生したそれぞれの超音波ビームの先
端に接する面すなわち包絡面１７を第１２図に示す。第
１２図に示すように各超音波ビームの進行方向は、包１
絡面１７に直交する方向で、しかも管壁１３と直交する
方向に対して角度φをなすように各遅延回路１５ａ〜１
５ｎ−＋の遅れ時間が設定されている。
回路１５ａ〜１５ ｎ−１が接続されているため、各送
波器１ａ〜１ｎに↓り管ｇ８１３から超音波ビームが発
生する時刻はそれぞれ異なる。送波器１１ｄｌａから１
ｎへいくほど管壁１３から超音波ビームが発生する時刻
は遅れる。ある時刻において、各送波器１ａ〜１ｎによ
って管壁１３から発生したそれぞれの超音波ビームの先
端に接する面すなわち包絡面１７を第１２図に示す。第
１２図に示すように各超音波ビームの進行方向は、包１
絡面１７に直交する方向で、しかも管壁１３と直交する
方向に対して角度φをなすように各遅延回路１５ａ〜１
５ｎ−＋の遅れ時間が設定されている。
このため、送波器１ａ〜１ｎにより管壁１３から発生さ
れた超音波ビームは管壁１３に対してθのｆｉ４度をな
す方向に進む。この超音波ビームは流体１４の流体粒子
によって反射され、受波器７ａ〜７ｎが対向して配置：
されている管壁１３にθの角度をなして当たる。そして
、超音波ビームは管壁１３内に渦電流を誘起することに
より受波器７ａ〜７ｎの検出コイル１１により検出され
る。超音波ビームは流体粒子によって反射されることに
より、ドツプラー効果によって周波数が変化する。
れた超音波ビームは管壁１３に対してθのｆｉ４度をな
す方向に進む。この超音波ビームは流体１４の流体粒子
によって反射され、受波器７ａ〜７ｎが対向して配置：
されている管壁１３にθの角度をなして当たる。そして
、超音波ビームは管壁１３内に渦電流を誘起することに
より受波器７ａ〜７ｎの検出コイル１１により検出され
る。超音波ビームは流体粒子によって反射されることに
より、ドツプラー効果によって周波数が変化する。
ととで 漢辿？で１゜、、 ＋ ｒｔ Ｗ Ｊ’ ｈ克
津ｊ介掴ヰ波の送信周波数をｆ 送信周波数ｆ、と受波
器７ａｔゝ 〜７ｎが受信した超音波の周波数との差すなわちドツプ
ラーシフト周波数ｆｆ 、流体１４内の超音波の伝搬
速度をＣとすると、流体１４の流速Ｖは となる。イに号処理回路１６に、送信周波数ｆ５、ドツ
プラーソフト周波数ｆ、および超音波の伝搬速度Ｃの値
全傷号として受け、上式から流速Ｖ全算出し、さらに測
定流量を求める。
津ｊ介掴ヰ波の送信周波数をｆ 送信周波数ｆ、と受波
器７ａｔゝ 〜７ｎが受信した超音波の周波数との差すなわちドツプ
ラーシフト周波数ｆｆ 、流体１４内の超音波の伝搬
速度をＣとすると、流体１４の流速Ｖは となる。イに号処理回路１６に、送信周波数ｆ５、ドツ
プラーソフト周波数ｆ、および超音波の伝搬速度Ｃの値
全傷号として受け、上式から流速Ｖ全算出し、さらに測
定流量を求める。
このような構成の超音波流量計によれば、送波器１ａ〜
１ｎおよび受波器７ａ〜７ｎが管壁１３に非接融である
友め、流体１４が制温である等の原因により管壁１３が
高温である場合にも送波器１ａ〜１ｎと受波器７ａ〜７
ｎが正常に作動し流量測定を行なうことができる。
１ｎおよび受波器７ａ〜７ｎが管壁１３に非接融である
友め、流体１４が制温である等の原因により管壁１３が
高温である場合にも送波器１ａ〜１ｎと受波器７ａ〜７
ｎが正常に作動し流量測定を行なうことができる。
以上は、電磁力全利用したドツプラ一方式による流ｔ
ｆｌｌｌｌ定の場合であるが、これは伝播時間差法によ
る場合でも同じである。
ｆｌｌｌｌ定の場合であるが、これは伝播時間差法によ
る場合でも同じである。
〈発明が解決１〜ようとする問題点〉
しかしながら、この様な従来の超音波流量計でμ以下に
示す問題がある。
示す問題がある。
この超音波流量計では、ドライバコイル５に超音波パル
ス［流を流し、これによって矢印Ａの方向にパルス状の
弾性波を管壁１３に生じさせ、これにより流体中に縦波
として超音波ビームを送出している。従って、この場合
の流体への超音波の伝達効率は単に管壁１３から流体１
４への縦波の伝達効率に支配され、その伝達効率が−４
０〜−６０ｄＢときわめて低い。
ス［流を流し、これによって矢印Ａの方向にパルス状の
弾性波を管壁１３に生じさせ、これにより流体中に縦波
として超音波ビームを送出している。従って、この場合
の流体への超音波の伝達効率は単に管壁１３から流体１
４への縦波の伝達効率に支配され、その伝達効率が−４
０〜−６０ｄＢときわめて低い。
これは、弾性波を管壁１３から流体１４に単に放出する
とこれ等の境界面で多重反射を起し大きなエネルギのロ
スを生じるためである。
とこれ等の境界面で多重反射を起し大きなエネルギのロ
スを生じるためである。
く問題点を解決するための手段〉
この発明は、管壁と流体との間の伝達効率の向上を図る
友め、流体を流す金属製の導管と、この導管の外壁ある
いはその近傍に流体の流れ方向に対して斜めに対向して
配置でれ導管の管壁に静磁界を発生する磁界発生部と昼
周波電流が流されあるいは管壁に流れる渦電流を検出す
る送受信コイルと金有する送受波器と、流体の流れる方
向とこれとは逆方向に送受信コイル全弁して超音波を送
受しこの超音波の伝播時間差から流量全算出する時間差
演算手段とを具備し、送受波器により発生した超音波を
導管でラム波に変換させる構成としたものである。
友め、流体を流す金属製の導管と、この導管の外壁ある
いはその近傍に流体の流れ方向に対して斜めに対向して
配置でれ導管の管壁に静磁界を発生する磁界発生部と昼
周波電流が流されあるいは管壁に流れる渦電流を検出す
る送受信コイルと金有する送受波器と、流体の流れる方
向とこれとは逆方向に送受信コイル全弁して超音波を送
受しこの超音波の伝播時間差から流量全算出する時間差
演算手段とを具備し、送受波器により発生した超音波を
導管でラム波に変換させる構成としたものである。
〈実施例〉
以下、本発明の実施例しζついて図面に基つき説明する
。第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。
。第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。
導管１８の外壁の近傍に超音波の送受波全行なう送受波
ａｘ９．ｚｏが互いに斜めに対向して設けである。送受
波器１９．２０には励振用の直流電源２１より直流電流
が供給されている。
ａｘ９．ｚｏが互いに斜めに対向して設けである。送受
波器１９．２０には励振用の直流電源２１より直流電流
が供給されている。
２２Ｈ送受波器１９ （２０）を駆動するための１・駆
動回路であり、駆動回路２２から切換回路２３を介して
送受波器１９ （２０１に、駆動信号乞送出し、導管１
８の管壁を超音波撮動させる。
動回路であり、駆動回路２２から切換回路２３を介して
送受波器１９ （２０１に、駆動信号乞送出し、導管１
８の管壁を超音波撮動させる。
この超音波パルスにより流体中に超音波撮動が伝達され
るが、このうち点線で示す経路の超音波により導管１８
が撮動され送受波５２０（１９）で受波される。
るが、このうち点線で示す経路の超音波により導管１８
が撮動され送受波５２０（１９）で受波される。
送受波器２０（１９） でにこの超音波振動を電圧に
変え、切替回路２３を介して受信回路２４で受信される
。
変え、切替回路２３を介して受信回路２４で受信される
。
演算回路２５は送受波器１９から２０へ、あるいはこの
逆に超音波を送出するように切替回路２３を制御し、送
受波器１９から２０へ超音波が伝播する伝播時間Ｔ、と
この逆の場合の伝播時間Ｔ２との差（Ｔ、 −Ｔ２）全
演算して流速Ｖおよび流量Ｑを求めて出力回路２６に送
出する。
逆に超音波を送出するように切替回路２３を制御し、送
受波器１９から２０へ超音波が伝播する伝播時間Ｔ、と
この逆の場合の伝播時間Ｔ２との差（Ｔ、 −Ｔ２）全
演算して流速Ｖおよび流量Ｑを求めて出力回路２６に送
出する。
第２図に第１図における主要な構成である送受波器１９
（２０） の内部を示す構成図である。
（２０） の内部を示す構成図である。
鉄心２７は例えば角柱状であり、その周囲に励磁コイル
２８が巻れており、鉄心２７げヨーク２９で囲１れ、ヨ
ーク２９は導管１８の外壁に固定されている。
２８が巻れており、鉄心２７げヨーク２９で囲１れ、ヨ
ーク２９は導管１８の外壁に固定されている。
励磁コイル２８は直流電源２１より直流電流が供給され
導管１８の管壁に直流磁界Ｂを形成させる。
導管１８の管壁に直流磁界Ｂを形成させる。
鉄心２７の下端近傍でヨーク２９の内側には送受信コイ
ル３０が例えば樹脂材３１などで固められて固定されて
いる。送受信コイル３０は第３図に示すようにピッチが
Ｐの櫛形に形成されたコイルが複数回巻いてあり、その
中心軸Ａ −Ａ’が導管１８の管軸に一致するように配
置される。
ル３０が例えば樹脂材３１などで固められて固定されて
いる。送受信コイル３０は第３図に示すようにピッチが
Ｐの櫛形に形成されたコイルが複数回巻いてあり、その
中心軸Ａ −Ａ’が導管１８の管軸に一致するように配
置される。
この受信コイル３０は、駆動するときは駆動回路２２か
ら切替回＃Ｉ！２３を介して、例えば２５１］Ｋｆ（Ｚ
程度の周波数の駆Ｍｍ流が流されて後述するように導管
１８に超音波振動を発生させ、受信のとさげ導ｖ１８の
管壁の振動により導管１８中に生じた渦電流による磁界
が送受信コイル３０で電圧として検出される。
ら切替回＃Ｉ！２３を介して、例えば２５１］Ｋｆ（Ｚ
程度の周波数の駆Ｍｍ流が流されて後述するように導管
１８に超音波振動を発生させ、受信のとさげ導ｖ１８の
管壁の振動により導管１８中に生じた渦電流による磁界
が送受信コイル３０で電圧として検出される。
鉄心２７．励磁コイル２８．ヨーク２９および送受信コ
イル３０などで送受波器１９ （２０）全構成しており
、これ等は駆動用としても受信用としても使用できる。
イル３０などで送受波器１９ （２０）全構成しており
、これ等は駆動用としても受信用としても使用できる。
次に、以上の如く構成された送受波器１９（２０）の動
作について説明する。
作について説明する。
第２図において、直流磁界Ｂが印加された状態で送受信
コイル３０に高周波の駆動電流Ｉｉ流丁と、送受信コイ
ル３０により図示の方向に導管１８中に高周波の渦電流
Ｊが生ずる。この渦電流Ｊと直流磁界Ｂとでローレンツ
力が働らくので、導管１８の管軸方向に伸縮する力Ｆが
導管１８に生じ、導管１８の管壁には超音波振動が生じ
る。
コイル３０に高周波の駆動電流Ｉｉ流丁と、送受信コイ
ル３０により図示の方向に導管１８中に高周波の渦電流
Ｊが生ずる。この渦電流Ｊと直流磁界Ｂとでローレンツ
力が働らくので、導管１８の管軸方向に伸縮する力Ｆが
導管１８に生じ、導管１８の管壁には超音波振動が生じ
る。
特に、この超音波撮動を導管の固有振動であるラム波（
板波）振動に一致させると超音波エネルギの伝達効率が
きわめて向上する。
板波）振動に一致させると超音波エネルギの伝達効率が
きわめて向上する。
ラム波は、この波の波長をす、伝搬速度をＣｙ、駆動周
波数をｆとすれば、送受信コイル３０のピッチＰをＰ＝
λｆ””？／’ なる関係に選定すると発生する。
波数をｆとすれば、送受信コイル３０のピッチＰをＰ＝
λｆ””？／’ なる関係に選定すると発生する。
この様にして発生するラム波は第４図に示す様なモード
で振動する。実際には、Ｓｏ、 Ｓｌ、 Ｓ２．・・・
。
で振動する。実際には、Ｓｏ、 Ｓｌ、 Ｓ２．・・・
。
ａｏ 、ＩＬ＋ 、＆２．・・・などの多くのモードが
あるが簡単なため第４図でＨｓ。、ａｏの各モードのみ
示しである。このＳ。１＆Ｏモードのラム波は、横波の
波長をλ８、速度をＣ８、導管１８の板厚をＴとすれば
、Ｔくλ／２、）、、−ＣＩＩ／ｆ の如くに選定す
ることによって得られる。
あるが簡単なため第４図でＨｓ。、ａｏの各モードのみ
示しである。このＳ。１＆Ｏモードのラム波は、横波の
波長をλ８、速度をＣ８、導管１８の板厚をＴとすれば
、Ｔくλ／２、）、、−ＣＩＩ／ｆ の如くに選定す
ることによって得られる。
導管１８に生じたラム波に４管１８の内部にある流体に
超音波振動金与え、第１図に点線で示した経路の超音改
振動により送受波器１９ （２０）が設置されている部
分の４管１８の管壁を第２図に点線で示し丸形に振動さ
せる。この管壁には直流磁界が印加されているので、導
管１８中には渦電流Ｊが流れ、これによって発生する高
周波の磁界が送受信コイル３０と鎖父して送受信コイル
３０に電圧全発生させる。この電圧は受１ｇ回路２４で
検出される。
超音波振動金与え、第１図に点線で示した経路の超音改
振動により送受波器１９ （２０）が設置されている部
分の４管１８の管壁を第２図に点線で示し丸形に振動さ
せる。この管壁には直流磁界が印加されているので、導
管１８中には渦電流Ｊが流れ、これによって発生する高
周波の磁界が送受信コイル３０と鎖父して送受信コイル
３０に電圧全発生させる。この電圧は受１ｇ回路２４で
検出される。
送受波器１９ （２０１より流体中に送出する超音波振
動は第５図に示すようにラム波の波長λ７と流体中の青
波長λ とが、ｓｉｎθ、＝λｌｌ／λ、となるθ、の
方向において音波の位相が七・うので強い音の伝播が生
じる。従って、送受波ｇｆｆ１１９．２０はぴし体中の
音の伝播角度がθ となる位置Ｖこ配置するのが望まし
い。
動は第５図に示すようにラム波の波長λ７と流体中の青
波長λ とが、ｓｉｎθ、＝λｌｌ／λ、となるθ、の
方向において音波の位相が七・うので強い音の伝播が生
じる。従って、送受波ｇｆｆ１１９．２０はぴし体中の
音の伝播角度がθ となる位置Ｖこ配置するのが望まし
い。
第２図、第６図に示す実施例においでは、励磁コイル３
０に直流電導を流して直流磁場Ｂを作ったが、これは永
久磁石を用いても良い。この場合には第１図に示す直流
電源２１は不要である。
０に直流電導を流して直流磁場Ｂを作ったが、これは永
久磁石を用いても良い。この場合には第１図に示す直流
電源２１は不要である。
第２図における鉄心２７の形状は角柱状のものとしたが
、これは第６図（イ）（ロ）に示す様にＣ字状の鉄心３
２．３３としてこれに励磁コイル３４．３５ａ（３５ｂ
）を巻いて直流磁界Ｂ′を作っても良い。この場合には
、直流磁界Ｂ′の方向が第２図に示す方向と異なるが、
このときもラム波が生ずる。
、これは第６図（イ）（ロ）に示す様にＣ字状の鉄心３
２．３３としてこれに励磁コイル３４．３５ａ（３５ｂ
）を巻いて直流磁界Ｂ′を作っても良い。この場合には
、直流磁界Ｂ′の方向が第２図に示す方向と異なるが、
このときもラム波が生ずる。
第７図は小口径配管の場合の構成を示している。
口径２５〜１００１１程度の小口径配管の場合、第７図
に示すように励磁コイル３６ａ、３６ｂ を貫通形と
し、かつ１対の送受波器３７．３８を１つのケースの中
に入れることが可能となり、コンパクトな超音波流量計
が実現できる。鉄心３９．４０の構造はＣ字状をなし、
第６図（イ）に示す構成となっている。
に示すように励磁コイル３６ａ、３６ｂ を貫通形と
し、かつ１対の送受波器３７．３８を１つのケースの中
に入れることが可能となり、コンパクトな超音波流量計
が実現できる。鉄心３９．４０の構造はＣ字状をなし、
第６図（イ）に示す構成となっている。
第８図に送受信コイルの別の実施例を示す。このフォー
カス形の送受信コイル４１１−１、櫛形をしているが、
焦点Ｐ′を中心としである曲率で湾曲されている。この
送受信コイル４１のＸ方向全導管１８の管軸方向に向け
、かつ上流側と下流側とで送受１Ｍコイルに対する焦点
の方向全圧いに向き合う様に配置することにより、いっ
そう方向ｅ＋の強い超音波の送受信が可能になる。
カス形の送受信コイル４１１−１、櫛形をしているが、
焦点Ｐ′を中心としである曲率で湾曲されている。この
送受信コイル４１のＸ方向全導管１８の管軸方向に向け
、かつ上流側と下流側とで送受１Ｍコイルに対する焦点
の方向全圧いに向き合う様に配置することにより、いっ
そう方向ｅ＋の強い超音波の送受信が可能になる。
第９図は磁石、送受信コイルの７ｊｌＪの実施ｔソリを
示す。永久磁石４２の相互量分フェライトコアｉ３でば
ざんだ構成によりｉｎ流磁場Ｂを導管１８に生じさせる
。導管１８と永久磁石の間には送受イｇコイル４３が設
置されている。ここで、送受てａコ・ｆル４４に旨周波
の１ｇ号電流Ｉ を流すこと１１こより図示の方向に力
Ｆが働らさ、点線で示−「ラム波が４管１８Ｉ′こ生じ
る。
示す。永久磁石４２の相互量分フェライトコアｉ３でば
ざんだ構成によりｉｎ流磁場Ｂを導管１８に生じさせる
。導管１８と永久磁石の間には送受イｇコイル４３が設
置されている。ここで、送受てａコ・ｆル４４に旨周波
の１ｇ号電流Ｉ を流すこと１１こより図示の方向に力
Ｆが働らさ、点線で示−「ラム波が４管１８Ｉ′こ生じ
る。
〈発明の効果〉
以上、実施例とともに具体的に説明したように、本発明
によれば、送受波イ（により発生し之超音波をラム波に
変換して流体に超音波振動ｒ与えるよ・）にしｆｃので
超音波の伝達効率が２０ｄｕ以上も改善され感疫の良い
超音波流ｆｔ計が実現できる。
によれば、送受波イ（により発生し之超音波をラム波に
変換して流体に超音波振動ｒ与えるよ・）にしｆｃので
超音波の伝達効率が２０ｄｕ以上も改善され感疫の良い
超音波流ｆｔ計が実現できる。
第１図は本発明の一実施例全示すブロック図、第２図は
第１図における送受波器の構成を示す拡大図、第６図は
第２図における送受信コイルの構成を示す平面図、第４
図は第２図に示す送受波器によるラム波の発生状況を示
す説明図、第５図は第２図に示す超音波振動の指向性を
説明する説明図、第６図は第２図に示す鉄心と励磁コイ
ルの変形実施例を示す側面図、第７図は第２図に示す送
受波器の変形実施例を示す斜視断面図、第８図は第２図
における送受信コイルの変形実施例を示す平面図、第９
図は第２図に示す送受波器の他の変形実施例を示す横断
面図、第１０図は従来の超音波流量計の構成を示す構成
図、第１１図は第１０図における送波器と受波器の部分
を拡大して示した拡大図、第１２図は第１１図において
流体に発生された超音波ビームの包絡面を説明する説明
図である。 ｌ・・・送波器、２．８・・・静磁界発生手段、７・・
・受波器、１３・・・前壁、１４・・・流体、１８・・
・導管、１．９．２０・・・送受波器、２２・・・駆動
回路、２４・・受信回路、２５・・演算回路、２８・・
・励磁コイル、３０・・・送受信コイル 第１図 ４′１ 毫３７ 第４図 第５図 第６図 （イ）
（ロ）ｄ ＼−，，〜／ 第７図 ３仝ｂ５ 第８図 第７図
第１図における送受波器の構成を示す拡大図、第６図は
第２図における送受信コイルの構成を示す平面図、第４
図は第２図に示す送受波器によるラム波の発生状況を示
す説明図、第５図は第２図に示す超音波振動の指向性を
説明する説明図、第６図は第２図に示す鉄心と励磁コイ
ルの変形実施例を示す側面図、第７図は第２図に示す送
受波器の変形実施例を示す斜視断面図、第８図は第２図
における送受信コイルの変形実施例を示す平面図、第９
図は第２図に示す送受波器の他の変形実施例を示す横断
面図、第１０図は従来の超音波流量計の構成を示す構成
図、第１１図は第１０図における送波器と受波器の部分
を拡大して示した拡大図、第１２図は第１１図において
流体に発生された超音波ビームの包絡面を説明する説明
図である。 ｌ・・・送波器、２．８・・・静磁界発生手段、７・・
・受波器、１３・・・前壁、１４・・・流体、１８・・
・導管、１．９．２０・・・送受波器、２２・・・駆動
回路、２４・・受信回路、２５・・演算回路、２８・・
・励磁コイル、３０・・・送受信コイル 第１図 ４′１ 毫３７ 第４図 第５図 第６図 （イ）
（ロ）ｄ ＼−，，〜／ 第７図 ３仝ｂ５ 第８図 第７図
Claims (1)
- 流体を流す金属製の導管と、この導管の外壁あるいはそ
の近傍に前記流体の流れ方向に対して斜めに対向して配
置され前記導管の管壁に静磁界を発生する磁界発生部と
高周波電流が流されあるいは前記管壁に流れる渦電流を
検出する送受信コイルとを有する送受波器と、前記流体
の流れる方向とこれとは逆方向に前記送受信コイルを介
して超音波を送受しこの超音波の伝播時間差から流量を
算出する時間差演算手段とを具備し、前記送受波器によ
り発生した超音波を前記導管でラム波に変換させること
を特徴とする超音波流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60241094A JPS62100615A (ja) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | 超音波流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60241094A JPS62100615A (ja) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | 超音波流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62100615A true JPS62100615A (ja) | 1987-05-11 |
| JPH0511767B2 JPH0511767B2 (ja) | 1993-02-16 |
Family
ID=17069196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60241094A Granted JPS62100615A (ja) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | 超音波流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62100615A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63113920U (ja) * | 1986-09-29 | 1988-07-22 | ||
| JP2007298275A (ja) * | 2006-04-11 | 2007-11-15 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 流量測定装置 |
| GB2479115A (en) * | 2009-12-21 | 2011-10-05 | Tecom Analytical Systems | Ultrasonic flow measurement based on propagation time of Lamb waves |
| US8141434B2 (en) | 2009-12-21 | 2012-03-27 | Tecom As | Flow measuring apparatus |
| JP2014510920A (ja) * | 2011-03-31 | 2014-05-01 | ローゼン スイス アクチエンゲゼルシャフト | 音響式流量計 |
| WO2014053227A3 (de) * | 2012-10-01 | 2014-06-26 | Rosen Swiss Ag | Akustischer durchflussmesser und verfahren zur bestimmung des flusses in einem objekt |
-
1985
- 1985-10-28 JP JP60241094A patent/JPS62100615A/ja active Granted
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63113920U (ja) * | 1986-09-29 | 1988-07-22 | ||
| JP2007298275A (ja) * | 2006-04-11 | 2007-11-15 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 流量測定装置 |
| GB2479115A (en) * | 2009-12-21 | 2011-10-05 | Tecom Analytical Systems | Ultrasonic flow measurement based on propagation time of Lamb waves |
| GB2479115B (en) * | 2009-12-21 | 2012-03-07 | Tecom Analytical Systems | Flow measuring apparatus |
| US8141434B2 (en) | 2009-12-21 | 2012-03-27 | Tecom As | Flow measuring apparatus |
| JP2014510920A (ja) * | 2011-03-31 | 2014-05-01 | ローゼン スイス アクチエンゲゼルシャフト | 音響式流量計 |
| WO2014053227A3 (de) * | 2012-10-01 | 2014-06-26 | Rosen Swiss Ag | Akustischer durchflussmesser und verfahren zur bestimmung des flusses in einem objekt |
| CN104870949A (zh) * | 2012-10-01 | 2015-08-26 | 瑞士罗森股份有限公司 | 用于确定在物体中的流量的方法和声学流量计 |
| JP2015530595A (ja) * | 2012-10-01 | 2015-10-15 | ローゼン スイス アクチエンゲゼルシャフトＲｏｓｅｎ Ｓｗｉｓｓ ＡＧ | 音響流量計装置及び対象内の流量を測定するための方法 |
| US9664543B2 (en) | 2012-10-01 | 2017-05-30 | Rosen Swiss Ag | Acoustic flowmeter and method for non-invasively determining the flow of a medium in an electrically conducting object |
| RU2638908C2 (ru) * | 2012-10-01 | 2017-12-18 | Розен Свисс Аг | Акустический расходомер и способ определения потока в объекте |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0511767B2 (ja) | 1993-02-16 |
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