5的未形成部14的金属板9a;以及悬臂梁状(例如，L字形)的延伸部12，其在固定构件主体13a的外周具有规定的空间部17。此外，延伸部12以比按压部18的下端18a进一步向下方延伸的方式进行设置。空间部17从固定构件主体13a的上部附近起形成至按压部18的下端18a。
[0047]在延伸部12的前端附近设置有构成卡合部的孔部16，通过挂住图2B所示的设置在流路3的安装部3b的前端附近的构成被卡合部的爪部15来进行卡合。由此，将超声波发送接收器5固定于流路3的安装部3b。
[0048]参照图1至图2B对如上述那样构成的超声波发送接收器的动作以及作用和效果进行说明。
[0049]对于本实施方式的超声波发送接收器，首先经由与压电体9b电连接的引线10从超声波传播时间测量电路7向压电体9b施加电信号。此时，作为电信号，施加频率接近压电体9b的共振频率的例如矩形信号。由此，驱动压电体9b来将电信号转换为机械的振动。
[0050]然后，压电体9b和声匹配体9c共振，更大的超声波脉冲通过开口部4传播到在流路3内流通的被测量流体。
[0051]此时，绝缘性减振构件11实现以下所示的两个功能。第一个功能是以下功能:避免向流路3传递在将超声波脉冲向被测量流体传播时产生的振动。第二个功能是以下功能:使压电体9b的振动和接受压电体9b的振动而振动的金属板9a的振动衰减，从而缩短成为测量时的噪声的混响的时间。因此，绝缘性减振构件11形成为覆盖压电体9b的外周和金属板9a的外周。
[0052]并且，固定构件13的延伸部12基于以下所示的结构而具有作为衰减部的功能。也就是说，延伸部12使来自按压超声波发送接收器5的金属板9a的固定构件13的按压部18的振动衰减，从而使该振动在流路3中不易于进行壳体传播。具体地说，从固定构件13的按压部18传播的振动通过构成固定构件13的一部分的延伸部12以绕过空间部17的方式传递到孔部16，而到达设置于流路3的安装部3b的爪部15。由此，使从固定构件13的按压部18向流路3传播的振动衰减。
[0053]另外，由于延伸部12而固定构件13易于弹性变形，因此设置于流路3的安装部3b的爪部15易于插入形成于延伸部12的孔部16。由此，能够将超声波发送接收器容易地安装于流路3的安装部3b。其结果，能够提高操作性，从而实现高生产率。
[0054]此外，在本实施方式中，关于延伸部12的固有振动频率，没有具体地记载，但优选设为偏离超声波发送接收器5的振动频率的结构。例如，也可以对L字形且悬臂梁状的延伸部12的长度、厚度等形状或者构成材料的弹性率进行调整，来设为偏离超声波发送接收器5的振动频率的结构。由此，能够防止延伸部12在超声波发送接收器5的振动频率处共振，能够有效地抑制振动的传播。
[0055]另外，在本实施方式中，关于构成延伸部12的材料没有具体地记载，但可以用具有衰减作用的例如橡胶系的NBR(丁腈橡胶)、有机硅(Silicone)等弹性体和具有弹性作用的材料构成。由此，能够使从固定构件13的按压部18传播的超声波发送接收器5的压电体9b的振动有效地衰减。其结果，能够抑制流体的流量的测量精度的下降，从而能够实现一种能高精度地测量流量的流量测量装置。
[0056]另外，在本实施方式中，以在固定构件13的延伸部12设置孔部16、在流路3的安装部3b设置爪部15的结构进行了说明，但并不限于此。例如，也可以设为在固定构件13的延伸部12设置构成被卡合部的爪部、在流路3的安装部3b设置构成卡合部的孔部的结构。由此，设计的自由度提高。
[0057]如以上所说明那样，根据本发明的超声波流量计，具备:流路，被测量流体在该流路中流通；超声波发送接收器，其具有固定于金属板的一个面的声匹配体和固定于金属板的另一个面的压电体；绝缘性减振构件，其形成为以排除声匹配体的方式覆盖金属板；超声波发送接收器的安装部，其设置于流路；以及固定构件，其用于将超声波发送接收器固定于安装部。而且，也可以具有以下结构:固定构件具有超声波发送接收器的按压部和在外周具有规定的空间部的以悬臂梁状设置的延伸部，超声波发送接收器通过延伸部被固定于安装部。
[0058]由此，延伸部作为避免超声波发送接收器的振动直接传递到流路的衰减部而发挥功能，在对被测量流体进行测量时减少振动的壳体传播。并且，能够利用延伸部确保超声波发送接收器的安装位置的精度。其结果，能够实现一种能高精度地测量流量的流量测量装置。
[0059]另外，根据本发明的超声波流量计，也可以是，延伸部的固有振动频率与超声波发送接收器的振动频率不同。
[0060]由此，能够减少超声波发送接收器的振动向流路侧的传播。
[0061]另外，根据本发明的超声波流量计，也可以是，固定构件具有不与超声波发送接收器的振动频率共振的从超声波发送接收器的抵接面到延伸部的长度。
[0062]由此，能够使超声波发送接收器的振动衰减，抑制向流路侧的壳体传播。
[0063]另外，根据本发明的超声波流量计，也可以是，延伸部用在超声波发送接收器的振动频率处不共振的材料构成。
[0064]由此，能够有效地抑制超声波发送接收器的振动直接向流路侧传播。
[0065]另外，根据本发明的超声波流量计，也可以是，将延伸部的形状构成为使延伸部的固有振动频率偏离超声波发送接收器的振动频率。
[0066]由此，能够使固定构件的延伸部不易于由于超声波发送接收器的振动而进行共振。其结果，能够减少振动的向流路的壳体传播。
[0067]另外，根据本发明的超声波流量计，也可以是，在流路的上游和下游相向地配置一对超声波发送接收器，还具备:超声波传播时间测量电路，其测量从一对超声波发送接收器中的一方发送出的超声波信号被一对超声波发送接收器中的另一方接收为止的传播时间；以及运算部，其基于传播时间来计算被测量流体的流量。
[0068]由此，能够实现一种能高精度地进行流量的测量的超声波流量计。
[0069]产业h的可利用件
[0070]本发明能够适用于期望高量产性和高精度的流量测量的家庭用流量计、产业用流量计等超声波流量计的用途。
[0071]附图标记说曰月
[0072]1:一方的开口端；2:另一方的开口端；3、69:流路；3a:流路抵接面；3b、69a:安装部；4:开口部；5、6、68:超声波发送接收器；7:超声波传播时间测量电路；8:运算部；9a:金属板;9b、64:压电体；9c:声匹配体；10:引线；11:绝缘性减振构件；12:延伸部；13:固定构件；13a:固定构件主体；14:未形成部；15:爪部(被卡合部);16:孔部(卡合部)；17:空间部;18:按压部；18a:下端；60:顶部；61:侧壁部；62:支承部；63:外壳；65:减振体；66:保持部；67:振动传递抑制体；71:螺钉。
【主权项】
1.一种超声波流量计，具备: 流路，被测量流体在该流路中流通； 超声波发送接收器，其具有固定于金属板的一个面的声匹配体和固定于金属板的另一个面的压电体； 绝缘性减振构件，其形成为以排除上述声匹配体的方式覆盖上述金属板； 上述超声波发送接收器的安装部，其设置于上述流路；以及 固定构件，其用于将上述超声波发送接收器固定于上述安装部， 其中，上述固定构件具有上述超声波发送接收器的按压部和在外周具有规定的空间部的以悬臂梁状设置的延伸部， 上述超声波发送接收器经由上述延伸部而被固定于上述安装部。
2.根据权利要求1所述的超声波流量计，其特征在于， 上述延伸部的固有振动频率与上述超声波发送接收器的振动频率不同。
3.根据权利要求1所述的超声波流量计，其特征在于， 上述固定构件具有不与上述超声波发送接收器的振动频率共振的从上述超声波发送接收器的抵接面至上述延伸部的长度。
4.根据权利要求1所述的超声波流量计，其特征在于， 上述延伸部由在上述超声波发送接收器的振动频率处不会共振的材料构成。
5.根据权利要求1所述的超声波流量计，其特征在于， 上述延伸部的形状构成为使上述延伸部的固有振动频率偏离上述超声波发送接收器的振动频率。
6.根据权利要求1所述的超声波流量计，其特征在于， 在上述流路的上游和下游以相向的方式配置有一对上述超声波发送接收器， 还具备超声波传播时间测量电路和运算部，其中，该超声波传播时间测量电路测量从一对上述超声波发送接收器中的一方发送出的超声波信号被一对上述超声波发送接收器中的另一方接收为止的传播时间，该运算部基于上述传播时间来计算上述被测量流体的流量。
【专利摘要】具备：流路(3)，被测量流体在该流路(3)中流通；超声波发送接收器(5、6)，其具有固定于金属板(9a)的声匹配体(9c)和压电体(9b)；绝缘性减振构件(11)，其以排除声匹配体(9c)的方式覆盖金属板(9a)；安装部(3b)，其设置于流路(3)；以及固定构件(13)，其用于将超声波发送接收器(5、6)固定于安装部(3b)。固定构件(13)具有按压部(18)和延伸部(12)，超声波发送接收器(5，6)具有以下结构：通过将设置于延伸部(12)的孔部(16)卡合到设置于安装部(3b)的爪部(15)而被固定于安装部(3b)。由此，能够减少壳体传播，实现一种高精度的超声波流量计。
【IPC分类】G01F1-66
【公开号】CN104769395
【申请号】CN201380058351
【发明人】佐藤真人, 永原英知, 渡边葵
【申请人】松下知识产权经营株式会社
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2013年10月29日
【公告号】EP2918980A1, WO2014073181A1