[发明专利]超声波流量计

说明书

一种超声波流量计(10)安装有：外壳(14)，液体流经外壳；和一对检测单元(18a，l8b)，被配置在外壳(14)的相反端并且包括能够发送和接收声波信号的声波发送和接收单元(16a，l6b)。成对的连接插头(34，58)分别被连接到外壳(14)的两端。此外，一个连接插头(34)的供给通道(36)、所述外壳(14)的管路(20)和另一个连接插头(58)的排出通道(60)被配置在一条直线上。供给到供给通道(36)的液体流经管路(20)的通道(12)并且流到排出通道(60)。因而，液体的流量基于声波信号的传播时间被测量，声波信号被声波发送和接收单元(16a，l6b)发送和接收。

技术领域

本发明涉及一种超声波流量计，用于基于当声波经由液体被传播时显示的传播速度差异而检测液体的流量。

背景技术

迄今为止，例如，已知的超声波流量计，其中，成对的传感器分别被布置在管路的上游侧和下游侧，液体从该管路流经。从其中一个传感器发射的超声波被管路的内壁表面反射并且被另一个传感器接收，液体的流速或流量基于超声波的传播速度的差异被测量。

在这样的超声波流量计中，例如，日本专利No.2793133(专利文献1)公开了，测量管路被设置成具有供给管和排出管，液体被供给到该供给管，液体从该排出管被排出。进一步，第一测量头被配置在测量管路的一端上，而第二测量头被配置在测量管路的另一端上。第一和第二测量头被构造成起声波发射器或声波接收器的作用。例如，脉冲波形声波信号被从第一测量头发射，而第二测量头作为声波接收器接收声波信号。接下来，第一测量头被切换到作为接收器运行，并且通过在其上接收从第二测量头发射的声波信号，基于声波信号的传播速度的差异，液体的流量被测量。

然而，对于根据专利文献1的超声波流量计，结构被设置成，其中，供给到供给管的液体的方向被大致垂直地改变，于是液体流向测量管路。所以，通过液体的流向的突变，由湍流引起的压力变化出现，因此液体中携带的空气形成液体中的气泡，从而气泡粘附于测量管路的内壁表面，该测量管路被配置成面对第一和第二测量头。由于气泡的附着，气泡干扰声波信号的传播，导致测量液体流量的精确度降低。

进一步，对于日本专利No.3246851(专利文献2)公开的超声波流量计，传感器分别被布置在流入管路的相反端上，与供给管和排出管一起连接到其两端，供给管和排出管相对于流入管路的轴线被以预定角倾斜。供给管和排出管沿直线被配置并且经由弯管被连接到流入管路，该弯管被分别弯曲。

对于这样的结构，与根据专利文献1的超声波流量计的情况相比，当液体从供给管流入流入管路或当液体从流入管路流入排出管时出现的压力变化减小，并且在某程度上抑制气泡的出现。然而，在这类超声波流量计中，因为供给管和排出管相对于流入管路的连接不是直线而是阶梯形，大于最小量的压力损失出现，并且气泡的产生不能被完全避免。

更进一步，对于日本专利公报No.2002-365106(专利文献3)公开的超声波流量计，一对超声波发送和接收器被配置成面对管状体的外表面，该超声波发送和接收器被布置成与管状体的轴线成锐角。对于具有上述结构的超声波流量计，因为管状体沿直线形成，液体经由该管状体流动，依据液体经由该管状体的流动，压力变化不会出现，因此气泡的产生或液体的集中被抑制。

发明内容

对于上述专利文献3的超声波流量计，提出以下结构，其中，伴随压力变化气泡的产生被抑制，并且来自一个超声波发送和接收器的声波信号在其被管状体的内壁面反射和弯曲的同时经由液体传播之后被另一个超声波发送和接收器接收。因而，液体的流量难以通过声波信号的传播被精确地测量。于是，流量精确度降低，同时在低流量下的测量难以进行。

进一步，对于根据专利文献1、专利文献2和专利文献3的超声波流量计，因为供给管和排出管相对于主测量管路径向向外突出，当超声波流量计被安装时需要大的空间，并且连接到供给管和排出管的管子的布置和处理变复杂。