CN201364176Y - 流体计测用流路装置以及使用其的超声波式流体计测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的在于提供一种高精度的流体计测用流路装置及使用其的超声波式流体计测仪，其用于提高流体的计测精度。该流体计测用流路装置具有多层流路部件(8)、经由上方开口收容多层流路部件(8)的收容部(6)以及封闭所述开口的盖部(9)，多层流路部件(8)具有：隔板(13)，其将计测流路划分成多个扁平流路(7)；侧板(14、15)，其与隔板(13)正交并支撑其两边缘部；以及顶板(16)和底板(17)，其与所述隔板(13)并行地上下配置，与侧板(14、15)接合并支撑其两边缘部，在包括所述盖部(9)的收容部(6)或多层流路部件(8)上设有因外力而变形的突起部(20)，通过该突起部(20)的变形将多层流路部件(8)固定到收容部(6)上。

Description

流体计测用流路装置以及使用其的超声波式流体计测仪

技术领域

本实用新型涉及具有多个扁平流路的流体计测用流路装置。

背景技术

例如，超声波式流体计测仪为如下装置：使流体流过计测用流路，并且利用配置于其上下游侧的超声波收发器之间的超声波传播时间测定流体流速，计算流量等。

该计测用流路是截面呈长方形的矩形形状，在其相向的短边侧设置有一对超声波收发器，其中一个超声波收发器发出的超声波倾斜地横穿流过计测用流路的流体，并被另一个超声波收发器收到。

并且，近年来，为了提高计测精度，提出了如下超声波式流体计测仪：通过在计测用流路中并行地配置多个隔壁，使计测用流路形成多层流路(例如参照专利文献1)。

此外，还提出了将计测用流路作为多层流路使用的情况的种种改良方案。例如，如图8所示，在计测用流路101的外表面上形成兼作密封环的凸部102，并且在与收纳部件103的相向部位设置凹部104，通过将凸部102嵌入到该凸部104中，在收纳部件103内进行计测用流路103的定位固定，从而简化了组装操作(例如参照专利文献2)。

专利文献1：国际公开第2004/074783号手册

专利文献2：日本特开2006-053067号公报

然而，在使计测用流路形成为多层流路时，存在如下问题：因设于计测用流路中的一对超声波式收发器和将计测用流路分割成层流通路的多层流路之间的位置关系、及由框架支撑用于形成多层流路的隔板的两边缘时隔板之间的尺寸偏差，导致计测精度降低。为了进行高精度的计测，要求多层流路部件的精度较高。

此外，在计测用流路的外表面上形成凸部，并且在收纳部件的相向面上形成凹部，在进行组装操作时将凸部嵌入到凹部中，在这种结构中存在下述问题：当进行组装操作时，凹、凸部产生尺寸偏差，计测用流路向收纳部件的嵌入尺寸精度降低。

因此，存在对流过计测用流路的流体产生影响而难以进行高精度测定的问题。

发明内容

本实用新型是为了解决现有的问题而提出的，提供了一种提高了流体计测精度的流体计测用流路装置。

为了达成所述目的，本实用新型的流体计测用流路装置，其特征在于，该流体计测用流路装置具有多层流路部件、经由上方开口收容所述多层流路部件的收容部以及封闭所述开口的盖部，所述多层流路部件具有：隔板，其将计测流路划分成多个扁平流路；侧板，其与所述隔板正交，并支撑所述隔板的两边缘部；以及顶板和底板，其与所述隔板并行地上下配置，与所述侧板接合并支撑所述侧板的两边缘部，在包括所述盖部的收容部或多层流路部件上设有因外力而变形的突起部，通过该突起部的变形将多层流路部件固定到包括所述盖部的收容部上。

这样，通过在包括盖部的收容部或者多层流路部件上设置因外力而变形的突起部，能够准确、无晃动地将多层流路部件相对于收容部进行固定。

根据本实用新型，能够准确、无晃动地将多层流路部件相对于收容部进行固定，因而，能够提高流体的计测精度，并且促进安装操作的高效化。

本实用新型的流体计测用流路装置，其特征在于，该流体计测用流路装置具有多层流路部件、经由上方开口收容所述多层流路部件的收容部以及封闭所述开口的盖部，所述多层流路部件具有：隔板，其将计测流路划分成多个扁平流路；侧板，其与所述隔板正交，并支撑所述隔板的两边缘部；以及顶板和底板，其与所述隔板并行地上下配置，与所述侧板接合并支撑所述侧板的两边缘部，在包括所述盖部的收容部或多层流路部件上设有因外力而变形的突起部，通过该突起部的变形将多层流路部件固定到包括所述盖部的收容部上。

这样，通过在包括盖部的收容部或者多层流路部件上设置因外力而变形的突起部，能够准确、无晃动地将多层流路部件相对于收容部进行固定。

优选在构成多层流路部件的侧板的端部形成上述突起部。通过这样，随着突起部变形产生的应力施加到侧板的宽度方向上，不会产生变形等。

此外，如果使突起部形成前端变细的锥状，则能够使该突起部适当地变形，进一步提高操作性。

进而，通过在突起部的周围形成槽，可以通过该槽吸收该突起部的变形量。

也可以考虑分别在构成多层流路部件的侧板的端部形成突起部、在包括盖部的收纳部的与上述突起部对应的部位形成凹部，且将该凹部的容积设定得比突起部的体积小。在这种情况下，也能够通过该凹部吸收突起部的变形量。

优选的是，在包括盖部的收容部和多层流路部件中上分别形成相互嵌合的定位用的凸部和孔。

由此，通过该凸部与孔的嵌合来阻止随着突起部变形等产生的偏移，能够进一步提高多层流路部件相对于收容部的安装精度。

并且，通过使凸部和孔形成于左右不对称的位置上，能够防止左右装反。

通过在超声波式流体计测仪中搭载这样的流体计测用流路装置，能够实现对流量等的高精度计测。

附图说明

图1是本实用新型的实施方式1的超声波式流体计测仪的整体分解立体图。

图2是本实用新型的实施方式1的流体计测用流路装置的主要部分剖视图。

图3是该流体计测用流路装置的分解立体图。

图4是安装操作说明图。

图5是本实用新型的实施方式2的安装操作说明图。

图6是示出实施方式2的另一示例的安装操作说明图。

图7是示出实施方式2的又一示例的安装操作说明图。

图8是示出现有的流体计测用流路装置的主要部分剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。另外，本实用新型并未由本实施方式限定。

实施方式1

图1～图4表示实施方式1，示出了实施超声波式流体计测仪1的情况，其流体路2形成为由左右的铅垂流路3a、3b和连接该左右铅垂流路3a、3b的上端部之间的水平流路4所形成的大致倒U字形。

水平流路4具有收容部6，该收容部6形成剖面呈长方形的矩形形状，且上表面开口，在相向的侧壁上形成有超声波收发器安装部5a、5b。

并且，该收容部6中收纳有由多个扁平流路构成的多层流路部件8，上表面的开口由盖部9密闭。

因而，流入铅垂流路3a中的流体分流到多层流路部件8的多个扁平流路7中，接着流动到铅垂流路3b中并流出。

在与上述超声波收发器安装部5a、5b对应的收容部6和多层流路部件8的侧壁上设有超声波通过口10、11，从而形成超声波传播路径12。

该超声波传播路径12如下形成，其倾斜地横穿以层流状态流过多层流路部件8的扁平流路7的流体。

将这样倾斜形成超声波传播路径12的配置模式称作所谓的Z路径(Z-path)或者Z法，在本实施方式中，示例了该Z路径配置模式。

如图2和图3所示，多层流路部件8由以下部件形成矩形箱状：多个隔板13，其划分成多个扁平流路7；侧板14、15，其支撑沿着这些隔板13中的流体流动方向的边缘部13a；以及顶板16和底板17。隔板11以预定间隔、水平地保持在左右的侧板14、15之间。

进而，在侧板14、15的相向的内表面上设有用于以预定间隔保持隔板13的多条狭缝18。

这些狭缝18沿与流体流向正交的上下方向等间隔地设置，以使由各隔板13分隔成的扁平流路7的剖面面积均匀。

另外，形成于多层流路部件8的侧壁的超声波通过口11安装有能够使超声波透过的过滤部件19，该过滤部件19例如是细密的冲压金属网等。

隔板13为整体呈矩形的薄板状部件，其边缘部13a设有多个凸缘部13b。

这些凸缘部13b例如设置成从隔板13的四角以及中央部向宽度方向外侧突出。

另一方面，在设于侧板14、15的狭缝18中，在与隔板13的凸缘部13b对应的位置上设有插入孔18a，通过这些插入孔18a使凸缘部13b的端面露出到外侧。

另外，在侧板14、15的上下端部的前后，分别一体地形成有前端直径较小的锥状突起部20，并且与这些突起部20对应地在收容部6的底壁和盖部9上形成有凹部21。

凹部21的容积被设定得比突起部20的体积大，此外，突起部20的高度被设定得比凹部21的深度大。

进而，在突起部20附近，在顶板16、底板17上配置了定位用的凸部22，并且与该凸部22对应地在收容部6的底壁和盖部上形成有凹部23。

其中，上述多层流路部件8收容在计测流路2的收容部6中，并被盖部9密闭，所以无论多层流路部件8周围是否存在间隙都不会有流体泄漏等问题，然而由于是以超声波传播路径12中的流体的流动状态为代表值进行计测的，因而流到多层流路部件8外侧的量和流过内部即扁平流路7的流体量的平衡、及形成超声波传播路径12的多层流路部件8的位置关系很重要。

即，如果多层流路部件8存在晃动或者其周围的间隙存在偏差，则对流体流量的计测精度产生影响，因此为了稳定超声波传播路径12的流体的流动状态，在将多层流路部件8收容到收容部6中并以盖部9密闭时，必须严密地固定多层流路部件8。

在本实施方式中，如图4所示，将多层流路部件8收容到收容部6中并以盖部9密闭时，凹部21以及插入到其中的突起部20被设定为突起部20的高度大于凹部21的深度，所以突起部20的各前端部为变形状态，因此，可以将多层流路部件8固定在收容部6中而不能移动，不必使用其他部件，以简单的结构即可廉价地防止上述晃动。

此外，由于突起部20的体积比凹部21的容积小，因此，即使突起部20发生变形，也不会从凹部21中鼓出，鼓出的部分被夹持在收容部6和多层流路部件8的外壁之间，无需担心收容部6和盖部9未紧闭，能够不受尺寸偏差影响地进行固定，从而可以将收容部6和所收容的多层流路部件8的间隙设定得较小。

并且，由于突起部20发生变形，位置限制容易变得不稳定，此外，突起部20需要具有与变形量对应的间隙部分，尺寸精度难以提高，然而在该突起部20的附近位置配置有定位用的凸部22，并且相对于上述凸部22，在收容部6的底壁和盖部9上形成有凹部23，因此，能够由此排除对定位性的阻碍，从而提高组装性。

此外，在将多层流路部件8收容到收容部6中并以盖部9密闭时，由于突起部20为锥状，因此无需担心其前端压曲并从基部折断，能够将多层流路部件8可靠地固定而不能移动，并且减小密闭时的力。

并且，由于突起部20形成在与侧板14、15的平面方向正交的端部，因此消除了因突起部20变形时的应力导致多层流路部件8变形的情况，而且，能够通过突起部20提高固定力，从而可靠地固定多层流路部件8。

实施方式2

图5示出了实施方式2，对作用与图4相同的结构标以相同附图标记，其具体说明援用实施方式1的内容。

与实施方式1的不同之处是，在突起部31的周围设有比该突起部31低的环状的槽32，且使突起部31的体积比槽32的容积小，而且，在包括盖部9的收容部6一侧形成有与突起部31嵌合的凹部。

上述结构中，在将多层流路部件8收容到收容部6中并以盖部9密闭时，突起部31发生变形，能够将收容在收容部6中的多层流路部件8固定而无法移动。

并且，由于突起部31的体积比槽部32的容积小，所以即使突起部31发生变形，也不必担心会鼓出。由此，鼓出的部分被夹持在收容部6和盖部9之间，无需担心收容部6和盖部9未闭紧，能够不受尺寸偏差影响地进行固定，可以将收容部6和所收容的多层流路部件8的间隙设定得较小。

另外，虽然在实施方式2中，在突起部31的周围设置了槽部32，在包括盖部9的收容部6一侧未形成与突起部31嵌合的凹部，然而如图6所示，也能够得到与实施方式1的设有凹部21时相同的效果，由此，可以通过突起部31的槽部32和凹部21分散突起部31的变形量，因此能够减小槽部32和凹部21。

此外，虽然实施方式1和实施方式2中的定位部配置于多层流路部件8的中心，然而其在多层流路部件8的收容方向没有方向性时有效，在收容方向具有方向性时，如图7所示，通过改变定位部的个数或形成左右非对称的形状，以防止方向相反的组装，能够防止组装错误。

虽然说明了下述结构，即，在将多层流路部件8收容到收容部6中并以盖部9密闭时，突起部20、31发生变形，以将多层流路部件8固定于收容部6中而无法移动，但是，也可以在该结构中进一步在突起部20、31附近的位置上设置与多层流路部件8的外周、或者收容部6及盖部9进行对位的台阶部(未图示)，以将多层流路部件8的外周与收容部6及盖部9之间的间隙限制为一定值。

由此，在将多层流路部件8收容到收容部6中并以盖部9密闭时，由于突起部20、31能够变形至与和台阶部相对的壁面相接为止，因此能够将多层流路部件8的外周和收容部6及盖部9之间的间隙限制为一定值，并且能够控制突起部20、31的变形量，从而得到稳定的固定力。

此外，突起部20、31设于多层流路部件8一侧，然而也可以与此相反地将其设于包括盖部9的收容部6一侧。

工业实用性

如上所述的本实用新型的流体计测用流路装置能够以简单的结构防止多层流路部件的晃动并进行固定，能够得到较高的可靠性，在应用于超声波式流体计测仪中时能够进行高精度的计测。

Claims (8)

1.一种流体计测用流路装置，其特征在于，

该流体计测用流路装置具有多层流路部件、经由上方开口收容所述多层流路部件的收容部以及封闭所述开口的盖部，

所述多层流路部件具有：

隔板，其将计测流路划分成多个扁平流路；

侧板，其与所述隔板正交，并支撑所述隔板的两边缘部；以及

顶板和底板，其与所述隔板并行地上下配置，与所述侧板接合并支撑所述侧板的两边缘部，

在包括所述盖部的收容部或多层流路部件上设有因外力而变形的突起部，通过该突起部的变形将多层流路部件固定到包括所述盖部的收容部上。

2.根据权利要求1所述的流体计测用流路装置，其特征在于，

在构成多层流路部件的侧板的端部形成突起部。

3.根据权利要求1所述的流体计测用流路装置，其特征在于，

突起部形成前端变细的锥状。

4.根据权利要求1所述的流体计测用流路装置，其特征在于，

在突起部的周围形成槽。

5.根据权利要求1所述的流体计测用流路装置，其特征在于，

分别在构成多层流路部件的侧板的端部形成突起部、在包括盖部的收纳部的与所述突起部对应的部位形成凹部，且该凹部的容积被设定得比突起部的体积小。

6.根据权利要求1所述的流体计测用流路装置，其特征在于，

在包括盖部的收容部和多层流路部件上分别形成相互嵌合的定位用的凸部和孔。

7.根据权利要求6所述的流体计测用流路装置，其特征在于，

凸部和孔形成于左右不对称的位置上。

8.一种超声波式流体计测仪，其采用权利要求1～7中任一项所述的流体计测用流路装置。

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