[发明专利]外夹式超声波流量计以及流量的计测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种流体计测技术，尤其涉及外夹式超声波流量计以及流量的计测方法。

背景技术

外夹式超声波流量计具有分别配置在配管的外侧的上游侧和下游侧的超声波传感器。外夹式的流量计一般利用超声波，所以在以下的本说明书中，有时将“外夹式超声波流量计”仅简称为“外夹式流量计”。外夹式流量计朝着在配管中流动的流体发送超声波，基于从流体的上游至下游方向传播的超声波的传播时间、以及从下游至上游方向逆向传播的超声波的传播时间，计算出在配管内流动的流体的流速以及流量(例如，参照专利文献1。)。外夹式流量计具有如下优点：由于只要接触式地将超声波传感器设在配管的外侧即可，所以无需在设置时切断配管，由于不与在配管内的空腔部流动的流体接触，所以测定对象的流体可以是腐蚀性，对测定对象的流体的纯度没有影响，以及由于结构物不被插入配管内，所以不会产生压力损失等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1欧洲专利第1173733号说明书

发明内容

发明要解决的问题

本发明将提供能正确地计测流体的流量的外夹式超声波流量计以及流量的计测方法作为目的之一。在此，流体包括气体以及液体。

用于解决课题的手段

根据本发明的形态，提供一种外夹式超声波流量计，其具有：(a)第一超声波传感器，其使第一超声波信号以超过临界角的角度入射至流体流动的配管，并使倏逝波在配管的管壁产生；(b)第二超声波传感器，其被配置在能够接收第一超声波信号的位置，使第二超声波信号以与第一超声波信号的入射角度相同的角度入射至配管，并使倏逝波在配管的管壁产生；以及(c)流量算出部，其基于第一超声波信号经由配管内到达第二超声波传感器为止的第一时间、以及第二超声波信号经由配管内到达第一超声波传感器为止的第二时间，计算出配管内的流体的流速以及/或者流量。

根据本发明的其他形态，提供一种流量的计测方法，包括如下步骤：(a)使第一超声波信号以超过临界角的角度从第一超声波传感器入射至流体流动的配管，并使倏逝波在配管的管壁产生；使第二超声波信号以与第一超声波信号的入射角度相同的角度从第二超声波传感器入射至配管，并使倏逝波在所述配管的管壁产生，所述第二超声波传感器被配置在能够接收第一超声波信号的位置；以及基于所述第一超声波信号经由所述配管内到达所述第二超声波传感器为止的第一时间、以及第二超声波信号经由配管内到达第一超声波传感器为止的第二时间，计算出配管内的流体的流速以及/或者流量。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种能正确地计测流体的流量的外夹式超声波流量计以及流量的计测方法。

附图说明

图1是本发明的实施形态所涉及的外夹式流量计的示意性的截面图。

图2是本发明的实施形态所涉及的外夹式流量计的示意性的截面图。

图3是本发明的实施形态所涉及的外夹式流量计的示意性的截面图。

图4是本发明的实施形态所涉及的外夹式流量计的示意性的截面图。

图5是现有技术所涉及的外夹式流量计的示意性的截面图。

图6是本发明的实施形态所涉及的超声波波包(パケット)的图表。

图7是本发明的实施例所涉及的超声波波包的图表。

图8是本发明的实施例所涉及的超声波波包的图表。

具体实施方式

以下对本发明的实施形态进行说明。在以下的附图的记载中，对于同一或者类似的部分以同一或者类似的符号来表示。但是，附图都是示意性的图。因此，具体的尺寸等应该参照以下的说明来进行判断。又，当然附图相互之间也包含了相互的尺寸关系、比率不同的部分。

如图1以及图2所示,实施形态所涉及的外夹式流量计具有:第一超声波传感器101,其使第一超声波信号以超过临界角的角度θ_wi1入射至流体流动的配管10，并使倏逝波在配管10的管壁产生；以及第二超声波传感器102，其被配置在能够接收第一超声波信号的位置，使第二超声波信号以与第一超声波信号的入射角度θ_wi1相同的角度θ_wi2入射至配管10，并使倏逝波在配管10的管壁产生。流体是指气体或者液体。