超声波流量开关制造技术

本发明专利技术提供了一种可以稳定地安装在管道上的超声波流量开关。夹持部分被安装在管道的外表面上。利用传感器固定螺钉将一体或独立地保持第一超声波元件和第二超声波元件的壳体部分固定至夹持部分。夹持部分构造成在壳体部分未被固定的状态下限制壳体部分沿管道的轴向和管道的周向位移，但允许壳体部分沿管道的径向位移。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能够基于管道中流动的流体的流量进行操作的超声波流量开关。
技术介绍
流量计用于准确地测量管道中流动的流体的流量值。例如，JP-A-2001-356032公开了一种具有传感器的超声波式流量计。传感器可以使用超声波测量管道中流动的流体的流量。在传感器中，形成有向下突出的两个雪橇状的翼片。两个翼片之间布置有片状硅凝胶。传感器经由紧固带紧固而被固定至管道的外周面，使得两个翼片的底边与管道接触。JP-A-2001-356032描述了“不管传感器的安装位置(例如管道的水平部分、竖直部分或倾斜部分的上侧或下侧)如何，可以将传感器稳定地固定至管道，并且可以将传感器稳定地固定至几乎所有管道直径，除了等于或小于两个雪橇状的翼片之间的距离的管道直径之外”。然而，在实际的超声波流量开关中，即使当传感器被固定至尺寸比两个雪橇状的翼片之间的距离大的管道时，也不能准确地判断出传感器的超声波辐射表面的位置。因此，难以调节传感器的灵敏度。此外，当传感器被紧固带以过大的强度紧固以使超声波发射表面的位置稳定时，超声波发射表面可能受损。另一方面，如在控制工厂中设施的操作状态的情况下那样，可能存在如下情况：不需要管道中流动的流体的流量的准确值，检测到流体是否以固定值以上的流量在管道中流动就足够了。在这种情况下，可以使用输出ON/OFF信号的流量开关替代流量计。例如，流量开关被安装在工厂内具有各种外径的管道上。因此，期望的是，
流量开关可以被稳定地安装在具有各种尺寸的管道上。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可以稳定地安装在具有各种尺寸的管道上的超声波流量开关。(1)根据本专利技术的超声波流量开关基于管道中流动的流体的流量来输出ON/OFF信号，超声波流量开关包括：第一超声波元件，在将超声波发射至管道中流动的流体以及接收来自管道中流动的流体的超声波的操作中，第一超声波元件至少执行超声波的发射；第二超声波元件，在将超声波发射至管道中流动的流体以及接收来自管道中流动的流体的超声波的操作中，第二超声波元件至少执行超声波的接收；计算装置，其基于来自第一超声波元件和第二超声波元件中的至少一者的输出信号来计算管道中的流体的流量；输出部分，其基于由计算装置计算出的流量以及预定流量阈值来输出ON/OFF信号；元件保持部，其一体地或独立地保持第一超声波元件和第二超声波元件；安装部件，其保持元件保持部，并可拆卸地安装在管道的外表面上；以及固定部件，其将元件保持部固定至安装部件，其中，在元件保持部未被固定部件固定的状态下，安装部件构造成限制元件保持部沿管道的轴向和管道的周向位移，但允许元件保持部沿管道的径向位移。在该超声波流量开关中，利用第一超声波元件将超声波发射至管道中流动的流体，并且利用第二超声波元件接收来自管道中流动的流体的超声波。基于来自第一超声波元件和第二超声波元件中的至少一者的输出信号来计算管道中的流体的流量。基于计算出的流量和预定流量阈值来输出ON/OFF信号。第一超声波元件和第二超声波元件被元件保持部一体地或独立地保持。安装部件被安装在管道的外表面上。利用固定部件将元件保持部固定至安装部件。在这种构造中，在元件保持部未被固定部件固定至安装部件的状态下，虽然限制了元件保持部沿管道的轴向和管道的周向位移，但允许元件保持部沿管道的径向位移。在该情况下，
元件保持部的沿管道的轴向和周向的安装位置确定为与安装部件的安装位置对应。此外，可以在安装部件上调节元件保持部的沿管道的径向的位置。利用这种构造，可以独立地调节用于将安装部件固定至管道的固定力以及用于将元件保持部固定至安装部件的固定力。因此，可以通过将安装部件牢固地固定至管道来确定元件保持部的沿管道的轴向和管道的周向的位置。然后，通过操作固定部件，可以确定元件保持部的沿管道的径向的位置，使得元件保持部与管道充分接触。因此，即使在元件保持部被安装在具有各种尺寸的管道上的情况下，也不需要利用过大的力使元件保持部与管道接触，因此，可以在不损害元件保持部的情况下准确地确定超声波发射部分的位置。借助于对超声波发射部分的位置的这种准确判断，可以容易地将超声波的接收灵敏度调节成所需值。结果，可以将超声波流量开关稳定地安装在具有各种尺寸的管道上。(2)第一超声波元件和第二超声波元件均可以具有发射或接收超声波的发射/接收表面，安装部件可以具有能与管道接触的第一接触面和第二接触面，并且第一接触面和第二接触面可以定位在对称平面的一侧和另一侧上，以相对于对称平面彼此对称地倾斜，对称平面与发射/接收表面相交，并包含径向和轴向。利用这种构造，即使在安装部件安装在具有各种尺寸的管道上的情况下，安装部件的第一接触面和第二接触面也与管道接触。因此，可以增大用于将固定部件固定至管道的固定力。此外，第一超声波元件和第二超声波元件的发射/接收表面定位在第一接触面与第二接触面之间。因此，即使在安装部件安装在具有各种尺寸的管道上的情况下，元件保持部也可以在安装部件上仅沿管道的径向位移，而不使元件保持部沿管道的轴向及管道的周向位移。(3)安装部件可以具有引导部分，该引导部分引导元件保持部，使得在元件保持部未被固定部件固定的状态下，元件保持部不能够沿轴向和周向位移，但能够沿径向位移。利用这种构造，即使在安装部件安装在具有各种尺寸的管道上
的情况下，元件保持部也可以在安装部件上更容易地仅沿管道的径向位移，而不使元件保持部沿管道的轴向及管道的周向位移。(4)安装部件可以包括：第一安装部件，其保持元件保持部，并与管道的外表面接触；第二安装部件，其与管道的外表面接触；以及紧固部件，在第一安装部件和第二安装部件彼此面对且将管道置于中间的状态下，紧固部件使第一安装部件和第二安装部件彼此紧固。在该情况下，第一安装部件和第二安装部件可以由具有高刚度的部件形成。利用这种构造，可以进一步增大用于将固定部件固定至管道的固定力。(5)第一安装部件可以在第一部分和第二部分与管道接触，并且第二安装部件可以在第三部分与管道接触。在该情况下，不管管道的外径大小，均可以增大用于将安装部件固定至管道的固定力。此外，即使在安装部件被牢固地固定至管道的情况下，也可以防止管道变形成椭圆形状。(6)紧固部件可以包括能旋转地安装在第一安装部件上的螺钉部件，第二安装部件可以具有能够与螺钉部件螺纹接合的第一螺纹孔和第二螺纹孔，并且第一螺纹孔和第二螺纹孔可以布置在沿径向的不同位置。在该情况下，操作者可以根据管道的外径来选择使用第一螺纹孔和第二螺纹孔中的哪一者。因此，可以抑制紧固螺钉部件的时间量的过度增加。结果，提高了操作效率。(7)第二安装部件可以沿第一方向和第二方向相对于第一安装部件布置，沿第一方向布置时，第一螺纹孔和第二螺纹孔分别定位在沿轴向的一侧和另一侧上，沿第二方向布置时，第一螺纹孔和第二螺纹孔分别定位在沿轴向的另一侧和一侧上，在第二安装部件沿第一方向布置的情况下，螺钉部件可以与第一螺纹孔螺纹接合，而在第二安装部件沿第二方向布置的情况下，螺钉部件可以与第二螺纹孔螺纹接合。在该情况下，第一螺纹孔和第二螺纹孔可以在不使第二安装部
件大型化的情况下形成在第二安装部件中。(8)安装部件还可以包括姿态保持机构，该姿态保持机构保持本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波流量开关，其基于管道中的流体的流量输出ON/OFF信号，所述超声波流量开关包括：第一超声波元件，其构造成将超声波发射至管道中的流体；第二超声波元件，其构造成接收来自所述管道中的所述流体的超声波；计算装置，其构造成基于来自所述第二超声波元件的输出信号来计算所述管道中的所述流体的流量；输出部分，其构造成基于由所述计算装置计算出的流量以及预定流量阈值来输出所述ON/OFF信号；元件保持部，其一体地或独立地保持所述第一超声波元件和第二超声波元件；安装部件，其能拆卸地安装在所述管道的外表面上，并构造成支撑所述元件保持部；以及固定部件，其将所述元件保持部固定至所述安装部件；其中，在所述元件保持部未被所述固定部件固定的状态下，所述安装部件构造成限制所述元件保持部沿所述管道的轴向和所述管道的周向位移，但允许所述元件保持部沿所述管道的径向位移。

【技术特征摘要】
2015.05.14 JP 2015-0992191.一种超声波流量开关，其基于管道中的流体的流量输出ON/OFF信号，所述超声波流量开关包括：第一超声波元件，其构造成将超声波发射至管道中的流体；第二超声波元件，其构造成接收来自所述管道中的所述流体的超声波；计算装置，其构造成基于来自所述第二超声波元件的输出信号来计算所述管道中的所述流体的流量；输出部分，其构造成基于由所述计算装置计算出的流量以及预定流量阈值来输出所述ON/OFF信号；元件保持部，其一体地或独立地保持所述第一超声波元件和第二超声波元件；安装部件，其能拆卸地安装在所述管道的外表面上，并构造成支撑所述元件保持部；以及固定部件，其将所述元件保持部固定至所述安装部件；其中，在所述元件保持部未被所述固定部件固定的状态下，所述安装部件构造成限制所述元件保持部沿所述管道的轴向和所述管道的周向位移，但允许所述元件保持部沿所述管道的径向位移。2.根据权利要求1所述的超声波流量开关，其中所述第一超声波元件包括发射超声波的发射表面，所述第二超声波元件包括接收超声波的接收表面，所述安装部件包括用于与所述管道的外表面接触的第一接触面以及用于与所述管道的外表面接触的第二接触面，并且所述第一接触面和所述第二接触面定位在对称平面的一侧和另一侧上，以相对于所述对称平面彼此对称地倾斜，所述对称平面与所述发射表面和所述接收表面相交，并包含所述径向和所述轴向。3.根据权利要求1所述的超声波流量开关，其中，所述安装部
\t件包括引导部分，所述引导部分用于引导所述元件保持部，使得在所述元件保持部未被所述固定部件固定的状态下，所述元件保持部不能够沿所述轴向和所述周向位移，但能够沿所述径向位移。4.根据权利要求1所述的超声波流量开关，其中所述安装部件包括：第一安装部件，其与所述管道的外表面接触，并构造成支撑所述元件保持部；第二安装部件，其与所述管道的所述外表面接触；以及紧固部件，在所述第一安装部件和所述第二安装部件彼此面对且将所述管道置于中间的状态下，所述紧固部件使所述第一安装部件和所述第二安装部件彼此紧固。5.根据权利要求4所述的超声波流量开关，其中，所述第一安装部件在第一部分和第二部分处与所述管道接触，并且所述第二安装部件在第三部分处与所述管道接触。6.根据权利要求4所述的超声波流量开关，其中所述紧固部件包括能旋转地安装在所述第一安装部件上的螺钉部件，所述第二安装部件形成与所述螺钉部件螺纹接合的第一螺纹孔和第二螺纹孔，并且所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔布置在沿所述径向的不同位置。7.根据权利要求6所述的超声波流量开关，其中所述第二安装部件能够沿第一方向和第二方向相对于所述第一安装部件布置，沿所述第一方向布置时，所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔分别定位在沿所述轴向的一侧和另一侧上，沿所述第二方向布置时，所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔分别定位在沿所述轴
\t向的所述另一侧和所述一...

【专利技术属性】
技术研发人员：大津信一郎，石川大嗣郎，
申请(专利权)人：株式会社基恩士，
类型：发明
国别省市：日本;JP