[發明專利]超聲波式流量計

有效

• 申請號: 201810186661.6
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN108692776B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 村上英一;先山浩平
• 申請（專利權）人: 株式會社琉SOK
• 主分類號: G01F1/66
• 分類號: G01F1/66
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 武玉琴;冷文燕

本發明是將超聲波收發單元與管路部分開地組裝而使對管路部的安裝變得容易且壓電元件部周圍為緊湊的構造。入口管路(12)、出口管路(13)相對于直管路(11)配置成所謂曲柄型。在直管路(11)形成著供壓電元件部(22a)從外側抵接的壁面(12c、13c)，在壁面(12c、13c)的外側分別裝卸自如地安裝著超聲波收發單元(20)。兩個超聲波收發單元(20)設為相同形狀，且由如下而構成：合成樹脂制的外罩部(21)，設置于所述外罩部(21)內且進行超聲波束的發送、接收的壓電元件部(22a)，及連接于所述壓電元件部(22a)的纜線部(23)。管路部(10)與超聲波收發單元(20)分開地組裝，將超聲波收發單元(20)配置于管路部(10)的兩側，利用螺桿(31、32)而連結。

技術領域

本發明涉及一種用于各種產業領域中且對配管中的流體流量進行測定的超聲波式流量計。

背景技術

超聲波式流量計中，例如在曲柄(crank)型的管路部的兩端固定著進行超聲波束的發送、接收的壓電元件部。分別測量利用這些壓電元件部從供流體流動的管路部的一端向另一端、從另一端向一端傳播超聲波束的時間，根據傳播時間之差測定流經管路部的流體的流速。

所述曲柄型的管路部一般來說為合成樹脂制，需要直管部、入口管路、出口管路、直管部的兩側的壓電元件部的安裝部。該管路部因構造復雜，所以難以利用一次射出成型而成型，通過分成幾個零件成型并將這些零件組合后接合而制造。

專利文獻1中公開了這種超聲波式流量計。如圖9所示，應測定的流體呈曲柄型通過入口管路1、直管部2、出口管路3，基于直管部2中超聲波束的傳播速度而測定。在直管部2的兩側安裝著壓電元件部4a、4b，利用壓電元件部4a、4b在直管部2內交替地發送、接收超聲波束。

壓電元件部4a、4b收納在與入口管路1、出口管路3一體形成的筒部5a、5b內，且貼附于直管部2的兩側部的內壁6a、6b，壓電元件部4a、4b連接著導線7a、7b。而且，為了保護壓電元件部4a、4b，蓋螺帽(cap nut)狀的外罩8a、8b從筒部5a、5b的外側螺合。

而且，在被測定流體為腐蝕性流體的情況下，供流體通過的入口管路1、直管部2、出口管路3的材料需要高價的耐腐蝕性樹脂，例如必須使用作為氟樹脂的PTFE(polytetrafluoroethylene；聚四氟乙烯)、PFA(Polyfluoroalkoxy；四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物)。筒部5a、5b因與入口管路1、出口管路3一體成型，所以不得不使用耐腐蝕性樹脂。

另外，同樣地關于安裝于筒部5a、5b的外罩8a、8b，由于是旋入構造，因而優選考慮膨脹率等而使用與筒部5a、5b相同的材料。

[背景技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2013-104838號公報。

發明內容

[發明所要解決的問題]

所述現有例中，構造方面，外罩8a、8b利用旋入以包圍收納壓電元件部4a、4b的筒部5a、5b的方式安裝，因而外罩8a、8b的容積增大。此外，導線7a、7b在直管部2的延長線方向上抽出，存在超聲波式流量計的設置部位受到限制的問題。

而且，對半導體制造設備中使用的超聲波式流量計而言，因要對腐蝕性流體進行處理，所以如所述那樣，管路部必須使用耐腐蝕性樹脂。然而，耐腐蝕性樹脂的價格要高于例如聚乙烯、聚丙烯等普通的合成樹脂材料，如果將耐腐蝕性樹脂甚至用到并不會與液體接觸的筒部5a、5b或外罩8a、8b，則制造成本會增高。

此外，現有的超聲波式流量計中，存在當在筒部5a、5b內裝入壓電元件4a、4b后，焊接導線7a、7b等的組裝作業變得繁雜的問題。而且，在使用中壓電元件等發生故障的情況下，無法在現場簡便地僅更換壓電元件等。