ASchedule40)。在该钢管上配置 分别具有由聚醚酰亚胺构成的楔形体的发送侧超声波传感器以及接收侧超声波传感器。制 作楔形体，使得至不锈钢的超声波的入射角为54°以及57°。
[0067] 聚醚酰亚胺中的超声波的纵波的声速为2438m/s。又，不锈钢中的超声波的纵 波的声速为5780m/s，其横波的声速为3141m/s，因此纵波、横波的临界角分别为24. 9°、 50.9°。入射角超过50. 9°的话，超声波的体波（纵波、横波）不能传递到配管，因此不单 是角度的量的问题，是在质上不同的状态。
[0068] 使0. 3MPaG的压缩空气在不锈钢钢管中流动，从发送侧超声波传感器发出超声波 信号之后，如图7以及图8所示，无论入射角为54°以及57°中的哪一个，都能够抑制波形 的随时间的扩展，且能够通过接收侧超声波传感器接收振幅充分的超声波信号。
[0069] (其他的实施形态）
[0070] 如上述那样通过实施形态记载了本发明，构成该公开的一部分的记述以及附图不 应该理解为对本发明进行的限定。基于该公开，各种代替实施形态、实施例以及运用技术对 于本领域的技术人员来说应是显而易见的。例如，楔形体的材料并不限定于聚醚酰亚胺，配 管的材料也不限定于不锈钢。这样，本发明应该理解为包含了在此没有记载的各种实施形 态等。
[0071] 符号的说明
[0072] 1第一振子
[0073] 2第二振子
[0074] 10 配管
[0075] 11第一楔形体
[0076] 12第二楔形体
[0077] 101第一超声波传感器
[0078] 102第二超声波传感器
[0079] 301时间计测部
[0080] 302流量算出部
[0081] 303流量存储装置
[0082] 304输出装置。
【主权项】
1. 一种外夹式超声波流量计，其特征在于，具有： 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，并使倏逝波在所述配管的管壁产生； 第二超声波传感器，其被配置在能够接收所述第一超声波信号的位置，使第二超声波 信号以与所述角度相同的角度入射至所述配管，并使倏逝波在所述配管的管壁产生；以及 流量算出部，其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、以及所述第二超声波信号经由所述配管内到达所述第一超声波传感器为 止的第二时间，计算出所述配管内的流体的流速以及/或者流量。2. 如权利要求1所述的外夹式超声波流量计，其特征在于， 所述第一超声波信号以及所述第二超声波信号作为所述倏逝波在所述配管的管壁的 外表面和内表面之间渗透。3. 如权利要求1或2所述的外夹式超声波流量计，其特征在于， 所述第一超声波传感器具有：发出所述第一超声波信号的第一振子；和被配置在所述 配管上的第一楔形体，所述第一楔形体被配置为使得所述第一超声波信号以超过所述临界 角的角度入射至所述配管。4. 如权利要求1至3中任一项所述的外夹式超声波流量计，其特征在于， 所述第二超声波传感器具有：发出所述第二超声波信号的第二振子；和被配置在所述 配管上的第二楔形体，所述第二楔形体被配置为使得所述第二超声波信号以超过所述临界 角的角度入射至所述配管。5. 如权利要求1至4中任一项所述的外夹式超声波流量计，其特征在于， 所述流量算出部基于从所述配管的管壁出射至所述配管内的空腔部的所述第一超声 波信号以及所述第二超声波信号的出射角，计算出所述配管内的流体的流速以及/或者流 量。6. 如权利要求5所述的外夹式超声波流量计，其特征在于， 基于从所述第一超声波传感器至所述配管的所述第一超声波信号的入射角、所述第一 超声波传感器中的所述第一超声波信号的声速、以及在所述空腔部中流动的流体中的所述 第一超声波信号的声速，计算出从所述配管的管壁出射至所述空腔部的所述第一超声波信 号的出射角。7. 如权利要求5或6所述的外夹式超声波流量计，其特征在于， 基于从所述第二超声波传感器至所述配管的所述第二超声波信号的入射角、所述第二 超声波传感器中的所述第二超声波信号的声速、以及在所述空腔部中流动的流体中的所述 第二超声波信号的声速，计算出从所述配管的管壁出射至所述空腔部的所述第二超声波信 号的出射角。8. 如权利要求1至7中任一项所述的外夹式超声波流量计，其特征在于， 所述配管为金属配管。9. 如权利要求1至8中任一项所述的外夹式超声波流量计，其特征在于， 所述流体为气体。10. -种流量的计测方法，其特征在于，包括如下步骤： 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， 并使倏逝波在所述配管的管壁产生； 使第二超声波信号以与所述角度相同的角度从第二超声波传感器入射至所述配管，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所述第一超声 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、以及所述第二超声波信号经由所述配管内到达所述第一超声波传感器为止的第二时 间，计算出所述配管内的流体的流速以及/或者流量。11. 如权利要求10所述的流量的计测方法，其特征在于， 所述第一超声波信号以及所述第二超声波信号作为所述倏逝波在所述配管的管壁的 外表面和内表面之间渗透。12. 如权利要求10或11所述的流量的计测方法，其特征在于， 所述第一超声波传感器具有：发出所述第一超声波信号的第一振子；和被配置在所述 配管上的第一楔形体，所述第一楔形体被配置为使得所述第一超声波信号以超过所述临界 角的角度入射至所述配管。13. 如权利要求10至12中任一项所述的流量的计测方法，其特征在于， 所述第二超声波传感器具有：发出所述第二超声波信号的第二振子；和被配置在所述 配管上的第二楔形体，所述第二楔形体被配置为使得所述第二超声波信号以超过所述临界 角的角度入射至所述配管。14. 如权利要求10至13中任一项所述的流量的计测方法，其特征在于， 基于从所述配管的管壁出射至所述配管内的空腔部的所述第一超声波信号以及所述 第二超声波信号的出射角，计算出所述配管内的流体的流速以及/或者流量。15. 如权利要求14所述的流量的计测方法，其特征在于， 基于从所述第一超声波传感器至所述配管的所述第一超声波信号的入射角、所述第一 超声波传感器中的所述第一超声波信号的声速、以及在所述空腔部中流动的流体中的所述 第一超声波信号的声速，计算出从所述配管的管壁出射至所述空腔部的所述第一超声波信 号的出射角。16. 如权利要求14或15所述的流量的计测方法，其特征在于， 基于从所述第二超声波传感器至所述配管的所述第二超声波信号的入射角、所述第二 超声波传感器中的所述第二超声波信号的声速、以及在所述空腔部中流动的流体中的所述 第二超声波信号的声速，计算出从所述配管的管壁出射至所述空腔部的所述第二超声波信 号的出射角。17. 如权利要求10至16中任一项所述的流量的计测方法，其特征在于， 所述配管为金属配管。18. 如权利要求10至17中任一项所述的流量的计测方法，其特征在于， 所述流体为气体。
【专利摘要】本发明提供能够正确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。该外夹式流量计具有:第一超声波传感器(101),使第一超声波信号以超过临界角的角度θwi1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；第二超声波传感器(102)，使第二超声波信号以与第一超声波信号的入射角度θwi1相同的角度θwi2入射至配管(10)，并使倏逝波在配管(10)的管壁产生；以及流量算出部(320)，基于第一超声波信号经由配管(10)内到达第二超声波传感器(102)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(101)为止的第二时间，计算出配管(10)内的流体的流速以及/或者流量。
【IPC分类】G01F1/66
【公开号】CN105203165
【申请号】CN201510316130
【发明人】佐佐木宏, 广江泰昭
【申请人】阿自倍尔株式会社
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年6月10日
【公告号】US20150355002