夹合式超声波流量传感器制造技术

提供夹合式超声波流量传感器，其能够高度准确地测量流量并且具有改善了的在安装到管的过程中的可操作性。第一头线缆(CA1)和第二头线缆(CA2)连接在头部(10)与中继部(20)之间。中继线缆(CA3)连接在中继部(20)与主体部(30)之间。超声波元件收纳在头部(10)的壳体(11c和12c)中。用于驱动超声波元件的驱动回路和信号处理部收纳在中继部(20)的壳体(20c)中，其中信号处理部被构造为对从超声波元件输出的超声波信号进行信号处理。在中继部(20)中，设置有开关回路，其中开关回路被构造为切换头部(10)的两个超声波元件与信号处理部之间的连接状态。因此，信号处理部被两个超声波元件共用。

【技术实现步骤摘要】
夹合式超声波流量传感器
本专利技术涉及检测在管中流动的流体的流量的夹合式(clamp-ontype)超声波流量传感器。
技术介绍
流量传感器被用于测量在管中流动的流体的流量。作为流量传感器的示例，日本特开2016-217733号公报(专利文献1)说明了被构造为可安装于管的超声波流量开关。具体地，在该超声波流量开关中，布置了上夹持构件和下夹持构件以夹住管并且使用螺钉联接上夹持构件和下夹持构件。收纳两个超声波元件的壳部可拆装地固定到上夹持构件。在该状态下，超声波从一个超声波元件经过管中的流体发送到另一超声波元件。超声波从另一超声波元件经过管中的流体发送到一个超声波元件。超声波流量开关计算从超声波被一个超声波元件发送的时间点直到超声波被另一超声波元件接收的时间点的时间与从超声波被从另一超声波元件发送的时间点直到超声波被一个超声波元件接收的时间点的时间之间的时间差。超声波流量开关基于所计算的时间差与预定公式来计算在管中流动的流体的流量。
技术实现思路
专利技术要解决的问题在上述超声波流量开关中，在壳部中还收纳电子回路部。电子回路部包括控制板、显示板、操作部和显示灯。当这些部件起到热源的作用时，容易因为从热源产生的热量而使流体的流量测量准确性降低。因为壳部收纳了大量部件，所以壳部比较容易大型化。因此，当壳部安装到管时，需要确保用于壳部用安装作业的作业空间并且需要为壳部确保设定空间。然而，当作业空间受到限制时，难以处置壳部。本专利技术的目的是提供一种夹合式超声波流量传感器，其能够高度准确地测量流量并且具有改善了的在安装到管的过程的可操作性。用于解决问题的方案(1)根据本专利技术的夹合式超声波流量传感器是一种夹合式超声波流量传感器，其测量在管中流动的流体的流量，所述夹合式超声波流量传感器包括：驱动回路，其被构造为产生第一驱动信号和第二驱动信号；第一超声波元件，其能够响应于所述第一驱动信号发送超声波并且能够接收超声波；第二超声波元件，其能够响应于所述第二驱动信号发送超声波并且能够接收超声波；信号处理部，其被构造为对从所述第一超声波元件和所述第二超声波元件输出的超声波信号进行预定的信号处理；开关部，其被构造为进行第一状态与第二状态的切换，在所述第一状态下所述第二超声波元件和所述信号处理部连接，在所述第二状态下所述第一超声波元件和所述信号处理部连接；信息产生部，其被构造为基于在所述信号处理部进行所述信号处理之后的超声波信号来产生关于所述管中的流体的流量的、作为测量信息的信息；流量计算部，其被构造为基于由所述信息产生部产生的所述测量信息来计算流量值；条件设定部，其用于设定要输出到所述夹合式超声波流量传感器的外部的流量值的输出条件；输出部，其被构造为根据所述输出条件将由所述流量计算部计算的所述流量值输出到所述夹合式超声波流量传感器的外部；头壳，其被构造为收纳所述第一超声波元件；中继壳，其被构造为收纳所述驱动回路、所述信号处理部、所述开关部以及所述信息产生部；主体壳，其被构造为收纳所述条件设定部和所述输出部；第一线缆，其连接在所述头壳与所述中继壳之间并且被构造为发送所述第一驱动信号和从所述第一超声波元件输出的超声波信号；以及第二线缆，其连接在所述中继壳与所述主体壳之间并且被构造为发送由所述信息产生部产生的测量信息或者由所述流量计算部计算的流量值。在夹合式超声波流量传感器中，通过驱动回路产生分别与第一超声波元件和第二超声波元件对应的第一驱动信号和第二驱动信号。响应于第一驱动信号而从第一超声波元件发送的超声波经过管中的流体被第二超声波元件接收。从第二超声波元件输出超声波信号。响应于第二驱动信号而从第二超声波元件发送的超声波经过管中的流体被第一超声波元件接收。从第一超声波元件输出超声波信号。对从第一超声波元件和第二超声波元件输出的超声波信号进行预定的信号处理。基于信号处理之后的超声波信号产生测量信息。基于测量信息计算流量值。根据设定的输出条件向外部输出计算的流量值。在上述构造中，第一线缆连接在头壳与中继壳之间。在该情况下，在头壳安装到管以使超声波在第一超声波元件与管之间发送的状态下，中继壳能够被布置于与管分离的位置。结果，即使当驱动回路和信号处理部分别起到热源的作用时，也防止了由驱动回路和信号处理部产生的热量被转移到管的测量目标部分。因此，防止了由于管中的流体的温度升高引起的测量准确性降低。在上述构造中，信号处理部通过开关部被第一超声波元件和第二超声波元件共用。结果，不必设置分别对应于第一超声波元件和第二超声波元件的两个信号处理部。因此，不会发生由于多个信号处理部之间发生的操作特征的起伏引起的测量准确性降低。第一线缆连接在头壳与中继壳之间，并且第二线缆连接在中继壳与主体壳之间。在该情况下，与当收纳于中继壳的部件被收纳在主体壳中并且仅第一线缆连接在头壳与主体壳之间时相比，能够减小第一线缆的长度。结果，减少了在信号处理之前通过第一线缆发送到信号处理部的超声波的衰减。此外，降低了对通过第一线缆发送的超声波的干扰的影响。由于在头壳中未设置驱动回路和信号处理部，所以能够使头壳小型化。因此，即使当作业空间受到限制时，也能够比较容易地将头壳安装到管。结果，实现了能够高度准确地测量流量并且具有改善了的在安装到管的过程的可操作性的夹合式超声波流量传感器。(2)从所述第一超声波元件和所述第二超声波元件输出的超声波信号可以具有模拟信号格式。所述信号处理部可以包括模拟/数字转换器，所述模拟/数字转换器被构造为对从所述第一超声波元件和所述第二超声波元件输出的超声波信号进行作为所述信号处理的模拟/数字转换处理。如上所述，在夹合式超声波流量传感器中，与当收纳于中继壳的部件被收纳在主体壳中并且仅第一线缆连接在头壳与主体壳之间时相比，能够减小第一线缆的长度。结果，减少了通过第一线缆发送的模拟格式的超声波信号的衰减。另一方面，在中继壳中，能够基于数字格式的超声波信号产生数字格式的测量信息。因此，通过以数字信号格式发送测量信息减少了对测量信息的数据的干扰的影响。(3)所述信号处理部可以包括放大器回路，所述放大器回路被构造为对从所述第一超声波元件和所述第二超声波元件输出的超声波信号进行作为所述信号处理的放大处理。在该情况下，由于放大器回路收纳在中继壳中，所以能够使头壳小型化。(4)所述夹合式超声波流量传感器还可以包括校正存储部，所述校正存储部被构造为存储校正信息以校正所述测量信息与所述管中的流体的流量之间的预定关系。所述流量计算部可以基于由所述信息产生部产生的测量信息和存储在所述校正存储部中的校正信息来计算流量值。所述中继壳还可以收纳所述校正存储部。在该情况下，能够基于测量信息和校正信息高度准确地计算流量值。由于校正存储部收容在中继壳中，所以防止了头壳的大型化。(5)所述夹合式超声波流量传感器还可以包括通信回路，所述通信回路被构造为使所述第二线缆发送由所述信息产生部产生的测量信息或者由所述流量计算部计算的流量值。所述中继壳还可以收纳所述通信回路。在该情况下，通过第二线缆在中继壳与主体壳之间顺利地发送测量信息或流量值。(6)所述夹合式超声波流量传感器还可以包括：第一电源回路，其被构造为向所述驱动回路、所述信号处理部、所述开关部以及所述信息产生部供应电力；和第二电源回路，其被构造为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种夹合式超声波流量传感器，其测量在管中流动的流体的流量，所述夹合式超声波流量传感器包括：驱动回路，其被构造为产生第一驱动信号和第二驱动信号；第一超声波元件，其能够响应于所述第一驱动信号发送超声波并且能够接收超声波；第二超声波元件，其能够响应于所述第二驱动信号发送超声波并且能够接收超声波；信号处理部，其被构造为对从所述第一超声波元件和所述第二超声波元件输出的超声波信号进行预定的信号处理；开关部，其被构造为进行第一状态与第二状态的切换，在所述第一状态下所述第二超声波元件和所述信号处理部连接，在所述第二状态下所述第一超声波元件和所述信号处理部连接；信息产生部，其被构造为基于在所述信号处理部进行所述信号处理之后的超声波信号来产生关于所述管中的流体的流量的、作为测量信息的信息；流量计算部，其被构造为基于由所述信息产生部产生的所述测量信息来计算流量值；条件设定部，其用于设定要输出到所述夹合式超声波流量传感器的外部的流量值的输出条件；输出部，其被构造为根据所述输出条件将由所述流量计算部计算的所述流量值输出到所述夹合式超声波流量传感器的外部；头壳，其被构造为收纳所述第一超声波元件；中继壳，其被构造为收纳所述驱动回路、所述信号处理部、所述开关部以及所述信息产生部；主体壳，其被构造为收纳所述条件设定部和所述输出部；第一线缆，其连接在所述头壳与所述中继壳之间并且被构造为发送所述第一驱动信号和从所述第一超声波元件输出的超声波信号；以及第二线缆，其连接在所述中继壳与所述主体壳之间并且被构造为发送由所述信息产生部产生的测量信息或者由所述流量计算部计算的流量值。...

【技术特征摘要】
2018.03.14 JP 2018-0472131.一种夹合式超声波流量传感器，其测量在管中流动的流体的流量，所述夹合式超声波流量传感器包括：驱动回路，其被构造为产生第一驱动信号和第二驱动信号；第一超声波元件，其能够响应于所述第一驱动信号发送超声波并且能够接收超声波；第二超声波元件，其能够响应于所述第二驱动信号发送超声波并且能够接收超声波；信号处理部，其被构造为对从所述第一超声波元件和所述第二超声波元件输出的超声波信号进行预定的信号处理；开关部，其被构造为进行第一状态与第二状态的切换，在所述第一状态下所述第二超声波元件和所述信号处理部连接，在所述第二状态下所述第一超声波元件和所述信号处理部连接；信息产生部，其被构造为基于在所述信号处理部进行所述信号处理之后的超声波信号来产生关于所述管中的流体的流量的、作为测量信息的信息；流量计算部，其被构造为基于由所述信息产生部产生的所述测量信息来计算流量值；条件设定部，其用于设定要输出到所述夹合式超声波流量传感器的外部的流量值的输出条件；输出部，其被构造为根据所述输出条件将由所述流量计算部计算的所述流量值输出到所述夹合式超声波流量传感器的外部；头壳，其被构造为收纳所述第一超声波元件；中继壳，其被构造为收纳所述驱动回路、所述信号处理部、所述开关部以及所述信息产生部；主体壳，其被构造为收纳所述条件设定部和所述输出部；第一线缆，其连接在所述头壳与所述中继壳之间并且被构造为发送所述第一驱动信号和从所述第一超声波元件输出的超声波信号；以及第二线缆，其连接在所述中继壳与所述主体壳之间并且被构造为发送由所述信息产生部产生的测量信息或者由所述流量计算部计算的流量值。2.根据权利要求1所述的夹合式超声波流量传感器，其特征在于，从所述第一超声波元件和所述第二超声波元件输出的超声波信号具有模拟信号格式，并且所述信号处理部包括模拟/数字转换器，所述模拟/数字转换器被构造为对从所述第一超声波元件和所述第二超声波元件输出的超声波信号进行作为所述信号处理的模拟/数字转换处理。3.根据权利要求1所述的夹合式超声波流量传感器，其特征在于，所述信号处理部包括放大器回路，所述放大器回路被构造为对从所述第一超声波元件和所述第二超声波元件输出的超声波信号进行作为所述信号处理的放大处理。4.根据权利要求1所述的夹合式超声波流量传感器，其特征在于，所述夹合式超声波流量传感器还包括校正存储部，所述校正存储部被构造为存储校正信息以校正所述测量信息与所述管中的流体的流量之间的预定关系，其中，所述流量计算部基于由所述信息产生部产生的测量信息和存储在所述校...

【专利技术属性】
技术研发人员：槻木伸一，马场次郎，
申请(专利权)人：株式会社基恩士，
类型：发明
国别省市：日本,JP