[发明专利]夹合式超声波流量传感器

说明书

提供能够防止由于管的变形而引起的流量测量准确性降低的夹合式超声波流量传感器。在通过两个夹持构件(131、132)的固定内表面(FS)使被形成为围绕管(P)的外周面的弹性耦合介质(CP1、CP2)压靠管(P)的情况下固定弹性耦合介质(CP1、CP2)。超声波通过弹性耦合介质(CP1、CP2)和管(P)中的流体在第一超声波元件(101)与第二超声波元件(102)之间传播。基于从第一超声波元件(101)发送到第二超声波元件(102)的超声波的传播时间与从第二超声波元件(102)发送到第一超声波元件(101)的超声波的传播时间之间的差异来计算在管(P)中流动的流体的流量。夹持构件(131、132)的固定内表面(FS)的截面具有以管的轴线为中心的偶数条边的正多边形形状。

技术领域

本发明涉及检测在管中流动的流体的流量的夹合式(clamp-on type)超声波流量传感器。

背景技术

流量传感器被用于测量在管中流动的流体的流量。作为流量传感器的示例，日本特开2016-217733号公报(专利文献1)说明了被构造为可安装于管的超声波流量开关。

具体地，在该超声波流量开关中，布置了上夹持构件和下夹持构件以夹住管并且使用螺钉联接上夹持构件和下夹持构件。收纳两个超声波元件的壳部可拆装地固定到上夹持构件。在该状态下，超声波从一个超声波元件经过管中的流体发送到另一超声波元件。超声波从另一超声波元件经过管中的流体发送到一个超声波元件。

超声波流量开关计算从超声波被一个超声波元件发送的时间点直到超声波被另一超声波元件接收的时间点的时间与从超声波被从另一超声波元件发送的时间点直到超声波被一个超声波元件接收的时间点的时间之间的时间差。超声波流量开关基于所计算的时间差与预定公式来计算在管中流动的流体的流量。

发明内容

发明要解决的问题

在超声波流量开关中，联接上夹持构件和下夹持构件以夹住管，由此从上夹持构件和下夹持构件对管施加固定的加压力。因此，当上夹持构件和下夹持构件安装到具有柔性的由树脂制成的管时，管容易随着时间流逝而缓慢变形。因对树脂连续施加负荷而产生的树脂的这种逐渐变形被称为蠕变变形(creep deformation)。

预定的用于计算流体的流量的公式包括管的内径的设计尺寸。因此，当在流量测量对象管中发生蠕变变形时，随着时间流逝很可能不能够计算准确的流量。

本发明的目的是提供能够防止由于管的变形而引起的流量测量准确性的降低的夹合式超声波流量传感器。

用于解决问题的方案

(1)根据本发明的夹合式超声波流量传感器是一种夹合式超声波流量传感器，其测量在管中流动的流体的流量，所述夹合式超声波流量传感器包括：第一超声波元件，其能够发送和接收超声波；第二超声波元件，其能够发送和接收超声波；固体弹性耦合介质，其被构造为能够将从所述第一超声波元件发送的超声波发送到所述管且将从所述管中的流体发送到所述管的超声波发送到所述第二超声波元件，并且所述固体弹性耦合介质被构造为能够将从所述第二超声波元件发送的超声波发送到所述管且将从所述管中的流体发送到所述管的超声波发送到所述第一超声波元件；固定构件，其被构造为在使所述弹性耦合介质压靠所述管的情况下固定所述弹性耦合介质；以及流量计算部，其被构造为基于从所述第一超声波元件发送到所述第二超声波元件的超声波的传播时间与从所述第二超声波元件发送到所述第一超声波元件的超声波的传播时间之间的差异来计算在所述管中流动的流体的流量。所述弹性耦合介质被形成为围绕所述管的外周面。所述固定构件被形成为围绕所述弹性耦合介质的外周面并且包括与所述弹性耦合介质接触的固定内表面。在所述固定构件的正交于所述管的轴线的截面中，所述固定内表面具有以所述管的所述轴线为中心的正多边形形状，并且所述正多边形形状的相对的两条边平行。