JP2009229220A - Ultrasonic flow meter and sound absorbing material for ultrasonic flow meter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は,測定領域の流速分布から被測定流体の流量を測定することが可能な超音波流量計にかかり,特に,自由水面を有する開渠における超音波流量計の技術に関する。 The present invention relates to an ultrasonic flowmeter capable of measuring a flow rate of a fluid to be measured from a flow velocity distribution in a measurement region, and more particularly to a technique of an ultrasonic flowmeter in an open eye having a free water surface.
開渠における超音波流量計による流量測定の技術は,例えば特許文献1に開示されている。ここに開示された技術は,流体が流動する流路の水面側及び底面側から流速分布を取得し,これらの取得した流速分布に基づき流路の深さ方向の流速分布を校正処理により求め,求められた深さ方向の流速分布を水路幅方向に沿って積分することにより,精度良く流量を得るものである。 For example, Patent Document 1 discloses a technique for measuring a flow rate using an ultrasonic flowmeter in Kaiai. The technology disclosed here acquires flow velocity distributions from the water surface side and bottom surface side of the flow path through which the fluid flows, obtains the flow velocity distribution in the depth direction of the flow path based on these acquired flow velocity distributions by calibration processing, By integrating the obtained flow velocity distribution in the depth direction along the channel width direction, the flow rate can be obtained with high accuracy.
このような開渠における超音波流量計による流量測定の場合,流路底面から超音波を水面方向に向けて発信すると,水中に混在する気泡などの粒子(反射体)により反射された超音波エコー信号のほかに,水面で反射された反射波に起因する信号等が流路底面の受信部で受信され,測定誤差を生じうる。 In the case of flow measurement with an ultrasonic flowmeter in such an opening, if an ultrasonic wave is transmitted from the bottom of the channel toward the water surface, the ultrasonic echo reflected by particles (reflectors) such as bubbles mixed in the water In addition to the signal, a signal or the like caused by the reflected wave reflected on the water surface is received by the receiving unit on the bottom surface of the flow path, which may cause a measurement error.
図4を用いて説明する。超音波送受信手段30が送信する超音波は,被測定流体中の反射体(気泡)20などに対して反射した反射波91aのみを用いたい。また,発信超音波90が到達した水面70では,超音波送受信手段30に戻る方向の反射波91bも生じるが,反射波91bは,超音波送受信手段30にて受信されれば,水面の位置情報を提供する為,問題とはならず,むしろ流量測定において望ましい信号となる。しかし,図4に示す通り,水面70で生じた反射波91cは水底71にあたって反射し,その水底71における反射波91dが再び水面70において反射した反射波91eが,超音波送受信手段30により受信されることにより,測定誤差の原因となりうる。
This will be described with reference to FIG. As the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmitting / receiving
図示は省略するが,被測定流体中の気泡などで反射した反射波のみで被測定流体の流速分布を測定できたとすれば,その測定結果は理論的にはなめらかな曲線を描くはずであるが,実際の測定結果は歪んだ曲線が描かれてしまうことになる。 Although illustration is omitted, if the flow velocity distribution of the fluid to be measured can be measured only with the reflected wave reflected by bubbles in the fluid to be measured, the measurement result should theoretically draw a smooth curve. , The actual measurement result will draw a distorted curve.
超音波流量計による流量測定における上記の問題は,配管の外側から超音波を入射することにより,配管内を流れる被測定流体の流速分布を測定する超音波流量計による流量測定でも同じである。配管からの反射波を原因とする測定誤差を低減して,流量計測の精度を上げる技術は,例えば特許文献2に開示されている。被測定流体の流体配管における超音波の到達位置における配管外壁に固定可能な吸音材を設け,その吸音材の音響インピーダンスが,流体配管の音響インピーダンスと近似値となるような高密度な材質とすることにより問題解決を図ろうとするものである。
しかし,上記の解決方法は,固体である配管の外壁に吸音材を備えるものであり,開渠における流量測定にそのまま適用できるものではない。例えば,自由水面を有する開渠に吸音材を配置しようとすると,吸音材は被測定流体の水面に直接浮かんで配置される必要がある。また,配管の外壁のような支持体がない為,吸音材を所定の位置に配置する為の工夫が必要になる。 However, the above-described solution is provided with a sound absorbing material on the outer wall of a solid pipe, and is not directly applicable to the flow measurement in opening. For example, if a sound-absorbing material is to be placed on an open mouth having a free water surface, the sound-absorbing material needs to be placed directly floating on the water surface of the fluid to be measured. Further, since there is no support such as the outer wall of the pipe, a device for arranging the sound absorbing material at a predetermined position is required.
本発明は,このような課題に鑑み,流量測定誤差の原因となるような水面での超音波の反射を防止し,開渠における超音波流量計による流量測定の精度向上に資する吸音材及びそのような吸音材を用いた超音波流量計を提供することを目的とする。 In view of such problems, the present invention prevents the reflection of ultrasonic waves on the water surface that may cause flow measurement errors, and contributes to improving the accuracy of flow measurement with an ultrasonic flow meter in the opening, and its sound absorbing material. An object of the present invention is to provide an ultrasonic flowmeter using such a sound absorbing material.
上記課題を解決するために,本発明にかかる超音波流量計は吸音材を備えており,その吸音材の代表的な構成は,自由水面を有する開渠の被測定流体中へ流路底面から水面へ向かって超音波を入射させる超音波送信手段と,被測定流体に入射された超音波の反射された超音波エコーを受信する超音波受信手段と,受信された超音波エコーを処理し,被測定流体の流速分布を測定する流体速度分布測定手段と,被測定流体の流速分布に基づいて,被測定流体の流量を演算する流量演算手段とを備えて被測定流体の流量を測定する超音波流量計に用いる吸音材であって,開渠の水面に浮かんで超音波を吸収する本体部と,開渠の水面における超音波到達位置にとどまる為に外部の固定物と接続される為の接続部とを備えたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the ultrasonic flowmeter according to the present invention is provided with a sound absorbing material, and the typical structure of the sound absorbing material is to open the fluid under measurement having a free water surface from the bottom surface of the flow path. An ultrasonic transmission means for injecting ultrasonic waves toward the water surface, an ultrasonic reception means for receiving the reflected ultrasonic echoes of the ultrasonic waves incident on the fluid to be measured, and processing the received ultrasonic echoes; A fluid velocity distribution measuring means for measuring the flow velocity distribution of the fluid to be measured and a flow rate computing means for calculating the flow rate of the fluid to be measured based on the flow velocity distribution of the fluid to be measured are provided. A sound-absorbing material used for sonic flowmeters, which floats on the surface of the open water and absorbs ultrasonic waves, and is connected to an external fixed object to stay at the position where the ultrasonic wave reaches the surface of the open water. And a connecting portion.
上記構成によれば,開渠において流路底面から発信され,水面に到達した超音波は,水面に浮かんで配置された吸音材に吸収されることにより,流量測定誤差の原因となるような水面での反射が防止される。従って,水面での反射波に起因する信号が底面の超音波送受信手段に到達することが抑制され,流量測定の精度向上が可能となる。 According to the above configuration, the ultrasonic wave transmitted from the bottom surface of the channel in the opening and reaching the water surface is absorbed by the sound-absorbing material that floats on the water surface and causes a flow measurement error. Reflection at is prevented. Therefore, the signal caused by the reflected wave on the water surface is suppressed from reaching the ultrasonic wave transmitting / receiving means on the bottom surface, and the accuracy of flow rate measurement can be improved.
ここで,超音波が吸音材に吸収されるとは,吸音材に入射した超音波が吸音材中で吸収されることに加え,吸音材と被測定流体との界面において乱反射されることを含むものとする。 Here, the fact that ultrasonic waves are absorbed by the sound absorbing material includes not only that the ultrasonic waves incident on the sound absorbing material are absorbed in the sound absorbing material, but also irregular reflection at the interface between the sound absorbing material and the fluid to be measured. Shall be.
超音波流量計の流量演算手段等,測定手段に関わる技術は,例えば前記特許文献2などに記載があり,一般事項であるので,ここでの説明は省略する。
The technology related to the measurement means such as the flow rate calculation means of the ultrasonic flowmeter is described in, for example, the above-mentioned
上記の吸音材は,その本体部を水面近傍に浮かせて配置させる浮遊助成部を備えていてもよい。かかる浮遊助成部を備えることにより,吸音材は,被測定流体中に沈み込む部分が減少し,より水面近傍に配置されることが可能となる。吸音材が沈み込んでいると,その領域の流速分布の測定が妨げられる為,より正確な流量測定の為には,吸音材はできるだけ水面に近傍して配置されることが望ましい。 Said sound-absorbing material may be equipped with the floating assistance part which floats and arrange | positions the main-body part to the water surface vicinity. By providing such a floating support part, the sound absorbing material can be arranged closer to the water surface because the portion of the sound absorbing material that sinks in the fluid to be measured is reduced. If the sound absorbing material is submerged, measurement of the flow velocity distribution in that region is hindered, so it is desirable that the sound absorbing material be arranged as close to the water surface as possible for more accurate flow rate measurement.
上記の本体部は,少なくとも水面と接する面が多孔質体からなることを特徴としていても良い。本体部が水面と接する面は本体部の下面であることが多いから,以下の説明において,本体部が水面と接する面は本体部の下面という。多孔質体とは,内部に大小さまざまな孔を有する固体の総称であり,例えば,アルミニウム系などの金属多孔質体がある。かかる構造によれば,被測定流体中を進行した超音波は被測定流体と多孔質体との界面でさまざまな方向に反射(すなわち,乱反射)する。従って,流量測定誤差の原因となりうる水面での反射が抑制される。 The main body may be characterized in that at least the surface in contact with the water surface is made of a porous body. In many cases, the surface where the main body portion contacts the water surface is the lower surface of the main body portion. Therefore, in the following description, the surface where the main body portion contacts the water surface is referred to as the lower surface of the main body portion. The porous body is a general term for solids having various sizes of pores inside, and includes, for example, a metallic porous body such as aluminum. According to such a structure, the ultrasonic wave traveling in the fluid to be measured is reflected (that is, irregularly reflected) in various directions at the interface between the fluid to be measured and the porous body. Therefore, reflection on the water surface that can cause a flow measurement error is suppressed.
多孔質体に被測定流体が浸透する場合は,被測定流体と多孔質体との界面が明確に形成されない為,超音波は反射せずに多孔質体内に入射する。入射した超音波のエネルギーは,周囲の媒体との摩擦により熱に変換されたり,多孔質体の振動エネルギーに変換されて失われ,超音波は減衰する。よって,超音波送受信手段に戻って受信されることがない為,流量測定の誤差を低減することができる。 When the fluid to be measured penetrates into the porous body, the interface between the fluid to be measured and the porous body is not clearly formed, so that the ultrasonic wave is incident on the porous body without being reflected. The energy of the incident ultrasonic waves is converted into heat by friction with the surrounding medium, or is lost by being converted into vibration energy of the porous body, and the ultrasonic waves are attenuated. Therefore, since the signal is not received back to the ultrasonic transmission / reception means, the flow measurement error can be reduced.
上記の本体部は,少なくとも水面と接する面が発泡樹脂からなることを特徴としていても良い。発泡樹脂とは,樹脂を発泡させたものであり,例えば,発泡ポリウレタンがある。かかる構造によれば,上記の多孔質体同様,発泡樹脂の乱反射効果によって,水面で反射した超音波が超音波送受信手段に戻って受信されることを抑制できる。 The main body may be characterized in that at least the surface in contact with the water surface is made of a foamed resin. The foamed resin is a foamed resin, for example, foamed polyurethane. According to such a structure, it is possible to suppress the ultrasonic wave reflected by the water surface from being returned to the ultrasonic wave transmitting / receiving means due to the irregular reflection effect of the foamed resin, as in the porous body.
また,発泡樹脂に水が浸透する場合は,上記の多孔質体と同様,被測定流体と発泡樹脂との界面が明確に形成されない為,超音波は反射せずに発泡樹脂内に入射し,そのエネルギーを失うことにより減衰することから,流量測定誤差の原因を抑制できる。 In addition, when water penetrates into the foamed resin, the interface between the fluid to be measured and the foamed resin is not clearly formed, as in the case of the porous body, so that the ultrasonic wave is incident on the foamed resin without being reflected. Since it attenuates by losing its energy, the cause of flow measurement error can be suppressed.
上記の本体部は,少なくとも水面と接する面が繊維の板状部材からなることを特徴としていても良い。繊維としては,例えば,動物の毛を集めて圧縮して作るシート状のフェルトやエステルウールがある。かかる構造によれば,上記の多孔質体及び発泡樹脂と同様に,超音波は被測定流体と繊維の板状部材との界面で乱反射し,流量測定誤差の原因となりうる水面での反射が抑制される。また,繊維の板状部材に水が浸透する場合は,上記の多孔質体及び発泡樹脂と同様に,繊維の板状部材に入射した超音波は減衰し,流量測定誤差の原因が抑制される。 The main body may be characterized in that at least a surface in contact with the water surface is made of a fiber plate member. Examples of fibers include sheet-like felt and ester wool made by collecting and compressing animal hair. According to such a structure, similar to the porous body and the foamed resin described above, ultrasonic waves are irregularly reflected at the interface between the fluid to be measured and the fiber plate member, and reflection on the water surface, which may cause a flow measurement error, is suppressed. Is done. In addition, when water penetrates into the fiber plate member, the ultrasonic wave incident on the fiber plate member is attenuated and the cause of flow measurement error is suppressed, as in the case of the porous body and the foamed resin. .
上記の本体部は,少なくとも水面と接する面の音響インピーダンスが開渠の被測定流体の音響インピーダンスと近似値となる材質としたことを特徴とする多孔質体,発泡樹脂,または繊維の板状部材のいずれかであっても良い。 The above-mentioned main body is made of a material in which at least the acoustic impedance of the surface in contact with the water surface is approximate to the acoustic impedance of the open fluid to be measured, and is a porous body, foamed resin, or fiber plate member Either of them may be used.
本体部の下面の音響インピーダンスを被測定流体の音響インピーダンスと近似値とすると,被測定流体中を進行した超音波は反射せずに本体部に入射する。本体部に入射した超音波のエネルギーは,本体部内で,周囲の媒体との摩擦により熱に変換されたり,本体部の振動エネルギーに変換されて失われ,超音波は減衰する。よって,超音波送受信手段に戻って受信されることがない為,流量測定の誤差を低減することができる。 If the acoustic impedance of the lower surface of the main body is approximated to the acoustic impedance of the fluid to be measured, the ultrasonic wave traveling in the fluid to be measured is incident on the main body without being reflected. The ultrasonic energy incident on the main body is converted into heat by friction with the surrounding medium in the main body, or is lost by being converted into vibration energy of the main body, and the ultrasonic wave is attenuated. Therefore, since the signal is not received back to the ultrasonic transmission / reception means, the flow measurement error can be reduced.
本発明にかかる吸音材を備える超音波流量計の発明として構成してもよい。かかる超音波流量計の代表的な構成は,自由水面を有する開渠の被測定流体中へ流路底面から水面へ向かって超音波を入射させる超音波送信手段と,被測定流体に入射された超音波の反射された超音波エコーを受信する超音波受信手段と,前記受診された超音波エコーを処理し,被測定流体の流速分布を測定する流体速度分布測定手段と,前記被測定流体の流速分布に基づいて,被測定流体の流量を演算する流量演算手段とを備えて被測定流体の流量を測定する超音波流量計であって,上記の吸音材を備える超音波流量計とすることができる。 You may comprise as invention of an ultrasonic flowmeter provided with the sound-absorbing material concerning this invention. A typical configuration of such an ultrasonic flowmeter is an ultrasonic transmission means for injecting an ultrasonic wave into a fluid to be measured having a free water surface from the bottom surface of the flow path toward the water surface, and an incident light to the fluid to be measured. An ultrasonic receiving means for receiving an ultrasonic echo reflected from the ultrasonic wave; a fluid velocity distribution measuring means for processing the received ultrasonic echo and measuring a flow velocity distribution of the fluid to be measured; An ultrasonic flowmeter comprising a flow rate calculation means for calculating a flow rate of a fluid to be measured based on a flow velocity distribution and measuring the flow rate of the fluid to be measured, wherein the ultrasonic flowmeter is provided with the above sound absorbing material. Can do.
かかる構成によれば,流量測定誤差の原因となるような,開渠における水面での超音波の反射を抑制して,精度の高い流量測定が可能となる。 According to such a configuration, it is possible to measure the flow rate with high accuracy by suppressing the reflection of the ultrasonic wave on the water surface at the time of opening, which causes a flow measurement error.
本発明によれば,開渠における超音波流量計による流量測定において,流量測定誤差の原因となるような,水面での超音波の反射を防止することにより,測定の精度を向上することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to improve the measurement accuracy by preventing the reflection of ultrasonic waves on the water surface, which causes a flow measurement error in flow measurement with an ultrasonic flowmeter in the open eye. It becomes.
以下に添付図面を参照しながら,本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法,材料,その他具体的な数値などは,発明の理解を容易とするための例示にすぎず,特に断る場合を除き,本発明を限定するものではない。なお,本明細書及び図面において,実質的に同一の機能,構成を有する要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略し,また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are omitted. To do.
図1は,本実施形態にかかる吸音材の外観図である。図1(a)は,吸音材を上方から見た図であり,図1(b)は吸音材を側方から見た図である。吸音材10は,本体部11,接続ワイヤ13を接続する為の接続部12から構成される。かかる吸音材10は,開渠における水面に浮かべられ,本体部11下面に到達する超音波を吸収する。
FIG. 1 is an external view of a sound absorbing material according to the present embodiment. FIG. 1A is a view of the sound absorbing material as viewed from above, and FIG. 1B is a view of the sound absorbing material as viewed from the side. The
本体部11は水面に浮かんで配置されるように,被測定流体よりも小さい密度を有する。また,本体部11の少なくとも下面は,多孔質体,発泡樹脂,繊維の板状部材からなることにより,超音波を吸収可能とする。多孔質体としては,例えば,アルミニウム系などの金属多孔質体がある。発泡樹脂としては,例えば,発泡ポリウレタンがある。繊維の板状部材としては,例えば,フェルト類やエステルウールがある。また,例えば,発泡ポリウレタンそのものや,下面にフェルトを接着剤により接着させた発泡ポリウレタンを本体部11とすることができる。パイルをナイロン製,ポリプロピレン製,ポリエチレン製,ビニル製などとした人工芝を,下面に用いてもよい。
The
本体部11の少なくとも下面の音響インピーダンスを被測定流体80の音響インピーダンスと近似値となるようにしても良い。
The acoustic impedance of at least the lower surface of the
接続部12は,例えば,足場41(図3参照)に接続された接続ワイヤ13と本体部11を接続し,超音波が到達する所定の位置に吸音材10をとどめる役割を果たす。本実施形態においては,接続部12として手環(環状の金具)を備えるよう図示しているが,接続部12の形状はこれに限定されるものではなく,本体部11の外周に溝を設けたり,本体部11に接続ワイヤ13を接続する為の孔を設けたりすることでもよい。
For example, the connecting
足場41と吸音材10の接続手段は,接続ワイヤ13に限定されるものではなく,吸音材10を所定の位置にとどめるものであれば,ロープでも良いし,ひもでも良い。なお,吸音材10の形状や大きさは特に限定されるものではなく,水面に到達する超音波を吸収することができるものであれば良い。
The connection means between the scaffold 41 and the
図2は,浮遊助成部を備える吸音材の外観図である。図2(a)は,浮遊助成部を備える吸音材を上方から見た図であり,図2(b)はかかる吸音材を側方から見た図である。本実施形態の吸音材10は,図1に示す構成に加えて,さらに浮遊助成部14を備える。浮遊助成部14は,図1の構成では吸音材10が十分な浮力を得ることができない場合に,吸音材10が水面に浮かぶことが可能なように吸音材10に浮力を与える役割を果たす。浮遊助成部14の働きにより,吸音材10がより水面近傍に配置されて浮かぶ場合は,より水面に近い領域までの流速分布が得られ,より精度の高い流量測定が可能となる。
FIG. 2 is an external view of a sound-absorbing material provided with a floating aid part. FIG. 2 (a) is a view of the sound absorbing material provided with the floating support portion as viewed from above, and FIG. 2 (b) is a view of the sound absorbing material as viewed from the side. The
かかる役割を果たす為に,浮遊助成部14は,例えば,発泡スチロールで構成される。図2では,浮遊助成部14は,略三角柱の形状を有し,本体部11と嵌合によって固定されているが,浮遊助成部14と本体部11の固定方法は,例えば,浮遊助成部14と本体部11にそれぞれ雄ネジと雌ネジを設けて螺合する方法でも良い。浮遊助成部14の形状や大きさも,上記の役割を果たすものであれば,特に限定されるものではない。
In order to fulfill this role, the floating
図3は,吸音材を有する超音波流量計を説明する図である。図3に示すように,吸音材10は,流路の水面70の近傍に配置して浮かべられ,単管パイプ等で組み立てられたガイド40aに固定された足場41に,接続ワイヤ13により接続される。つまり,ガイド40aは,所定の位置に吸音材10をとどめる為の外部の固定物として機能する。なお,吸音材10は上方に固定された足場41から吊り下げて水面70に浮かべられても良い。
FIG. 3 is a diagram for explaining an ultrasonic flowmeter having a sound absorbing material. As shown in FIG. 3, the
被測定流体80中に,測定に十分な反射体20(気泡など)が存在しない場合は,気泡発生装置50により反射体20(気泡)が供給される。気泡発生装置50はガイド40aにより固定される。超音波の送受信を行う超音波送受信手段30(トランスデューサ)は流路の下流側の水底71に配置され,ガイド40bにより固定される。超音波送受信手段30は,演算処理装置(図示せず)に接続され,超音波送受信手段30が送受信した信号を基に流速分布が計測され,流量測定が行われる。図3中の白抜き矢印は被測定流体80の流れる方向を示す。
When there is not enough reflector 20 (such as bubbles) for measurement in the fluid 80 to be measured, the bubble generator 50 supplies the reflector 20 (bubbles). The bubble generating device 50 is fixed by a guide 40a. The ultrasonic transmission / reception means 30 (transducer) that transmits and receives ultrasonic waves is disposed on the water bottom 71 on the downstream side of the flow path and is fixed by the
超音波送受信手段30から発信された発信超音波90は,測定線上に多数存在する反射体20にあたって反射され,その反射波91aが超音波送受信手段30に受信される。発信超音波90は,例えばパルス幅5mm程度で拡がりをほとんど持たない直進性のビームであり,水面70に到達する。
The transmitted ultrasonic wave 90 transmitted from the ultrasonic transmission / reception means 30 is reflected by a large number of reflectors 20 existing on the measurement line, and the reflected wave 91 a is received by the ultrasonic transmission / reception means 30. The transmitted ultrasonic wave 90 is, for example, a straight beam having a pulse width of about 5 mm and hardly spreading, and reaches the
吸音材10がない場合,水面70に到達した発信超音波90は水面70で反射し,その反射波91c(水面近傍100参照)が測定誤差の原因となるのは前述した通りである。
In the absence of the
一方,本願発明にかかる吸音材10が水面70にある場合は以下の通りである。例えば,本体部11が多孔質体材料の例としてのスポンジ状の発泡ポリウレタンであり,被測定流体80が水の場合である。スポンジ状の発泡ポリウレタンには,水が浸透する為,発泡ポリウレタンと水の明確な界面は形成されないので,発信超音波90は,発泡ポリウレタンと水の界面では反射せず,発泡ポリウレタン内に入る(図3中の超音波92)。
On the other hand, the case where the
多孔質体としての発泡ポリウレタンは多数の大小さまざまな孔を有する為,発泡ポリウレタン内に入射した超音波92のエネルギーは,水との摩擦により熱に変換されたり,発泡ポリウレタンの振動エネルギーに変換されて失われて,超音波92は発泡ポリウレタンに吸収される。 Since the polyurethane foam as a porous body has a large number of large and small pores, the energy of the ultrasonic wave 92 incident on the polyurethane foam is converted into heat by friction with water or the vibration energy of the polyurethane foam. The ultrasonic wave 92 is absorbed by the foamed polyurethane.
よって,水面70に到達した発信超音波90は吸音材10(発泡ポリウレタン)にほとんど吸収されてしまい,流量測定の誤差原因となる水面での反射波91cの発生が抑制される。また,吸音材10内に入射した超音波92が吸音材10と空気との界面で再び反射して,超音波送受信手段30に受信され,流量測定の誤差原因となることを抑制できる。
Therefore, the transmitted ultrasonic wave 90 that reaches the
下面にフェルトを接着させた発泡ポリウレタンを本体部11としても同様の効果が得られる。フェルトに入射した超音波92のエネルギーは,超音波92がフェルトの繊維の隙間を進むときに,繊維や水との摩擦によって熱に変換されるとともに繊維の振動エネルギーに変換されることにより失われるからである。
The same effect can be obtained by using the polyurethane foam having the felt adhered to the lower surface as the
本発明は,開渠における超音波流量計による流量測定において,流量測定誤差の原因となるような,水面での超音波を吸収し,その反射を防止する吸音材として,また,かかる吸音材を有する超音波流量計として利用することができる。 The present invention absorbs ultrasonic waves on the surface of the water, which causes flow measurement errors in flow measurement with an ultrasonic flow meter in the open eye. It can be used as an ultrasonic flowmeter.
10…吸音材,11…本体部,12…接続部,13…接続ワイヤ,14…浮遊助成部,20…反射体(流体中の気泡),30…超音波送受信手段(トランスデューサ),40a,40b…ガイド,41…足場,50…気泡発生装置,70…水面,71…水底,80…被測定流体,90…発信超音波,91a,91b,91c,91d,91e…反射波,92…超音波,100…水面近傍
DESCRIPTION OF
Claims (7)
開渠の水面に浮かんで超音波を吸収する本体部と,
前記開渠の水面における超音波到達位置にとどまる為に外部の固定物と接続される為の接続部とを備えたことを特徴とする吸音材。 Ultrasonic transmitting means for injecting ultrasonic waves into the open fluid to be measured having a free water surface from the channel bottom to the water surface, and receiving the reflected ultrasonic echo of the ultrasonic wave incident on the fluid to be measured An ultrasonic receiving means, a fluid velocity distribution measuring means for processing the received ultrasonic echo and measuring a flow velocity distribution of the fluid to be measured, and a flow rate of the fluid to be measured based on the flow velocity distribution of the fluid to be measured. A sound-absorbing material for use in an ultrasonic flowmeter for measuring a flow rate of a fluid to be measured, comprising a flow rate calculation means for calculating,
A body that floats on the surface of the open water and absorbs ultrasound,
A sound absorbing material, comprising: a connecting portion for connecting to an external fixed object so as to remain at an ultrasonic wave arrival position on the water surface of the opening.
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