JPS59190621A

JPS59190621A - 超音波流量計

Info

Publication number: JPS59190621A
Application number: JP58064563A
Authority: JP
Inventors: Makoto Ishii; 誠石井; Masahiro Iketani; 池谷　正宏; Yutaka Kuribayashi; 裕栗林
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1983-04-14
Filing date: 1983-04-14
Publication date: 1984-10-29

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（利用分野）本発明は、流路管内を流れる少なくとも空気などに代表
される流体の流量を計測するための超音波流量計に関す
るものであり、特に、内燃エンジンなどの吸入空気量の
計測に適した超音波流量計に関するものである。

（従来技術）流路管内を流れる流体に超音波を放射し、その伝播時間
または時間差を測定し、これに基づいて流体の流速を演
算し、流量を求めることは古くから知られている。

内燃エンジンの吸入空気量の計測にも、このような超音
波流量計が取り入れられており、例えばシングアグラン
ド法として知られている（特願昭５６−１７０６９０号
など参照）。

また、流路管をはさんで両側にスピーカおよびマイクロ
ホンを配置し、これらの間に増幅器を接続して正帰還発
信回路を構成する方法もある（特願昭５７−７３３８２
号など参照）。

前記のような方法で、流路管内を通過する流体の流速ま
たは流量を計測する場合、送信器に内設された振動子の
超音波放出面がある面積を持っているため、そこから放
射される超音波は完全な球面波または円筒波とはならな
い。

このため、送信器から放射される超音波の位相が、その
放射方位によって異なり、測定時の位相検出が不安定と
なり、ひいては流量の測定誤差が大きくなるという欠点
がある。

（目的）本発明は前述め欠点を除去するためになされたものであ
り、その目的は、送信器から放射される超音波を、でき
るだけ完全な球面波または円筒波にし、前述のような流
量測定誤差を低減することのできる超音波流量計を提供
する。ことにある。

（概要）前記の目的を達成するために、本発明は、送信器の超音
波放射端側に、超音波の吸収体または反射体からなる超
音波放射制限装置を設け、放射開口すなわち見掛は上の
超音波放射面積を小さくした点に特徴がある。

（実施例）以下に、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例の断面図である。

図において、１はその内部を空気などの流体が通過する
主流路管、４はその側壁の一部に配設され、前記流体に
向けて超音波を放射する送信器、７は送信器４のリード
線、８は主流路管１の内壁に設けられた吸音ライニング
、９は送信器４の押えねじである。また、１０は、本発
明にしたがって、送信器４の超音波放射端側に設けられ
た超音波放射制限体である。

第２図は超音波放射制限体１０の下面図である、図から
明らかなように、超音波放射制限体１０は有底筒状に形
成され、底板の中央部には開口１１が穿設される。そし
て、前記開口１１は送信器４の超音波放射端面の（Ｊぼ
中央に対向するように位置決めされる。

なお、前記超音波放射制限体１０は、超音波吸収材また
は超音波反射材によって形成される。この場合、前記超
音波放射制限体１０の材料としては、樹脂焼結材が利用
できる。樹脂焼結材は、その■成、成分比、粒子寸法、
あるいは焼結温度などを適当に選ぶことにより、超音波
の吸収材または反則材のいずれにもなる得るものである
。

本実施例の超音波流量計は、前述の構造であるので、超
音波吸収材の実効上の面積が制限され、はぼ完全な球面
波状の超音波を主流路管１内の流体に放射することがで
きる。したがって、放射方位による位相差が低減され、
測定誤差を小さくすることができる。

第３図は、本実施例による実測結果を、従来の放射開口
制限体をもたない従来超音波流量計による実測結果と比
較して示、すものである。同図において、横軸は実際の
空気流量Ｑであり、縦軸は超音波流量計の出力ｙｏｕｔ
である。

また、中央の実線Ｌｑは実際の流量、上下２本の曲線Ｌ
１．Ｌ２で挾まれた領域は、従来装置による実測結果で
あり、斜線で示した領域は本実施例によるものである。

両者を比較すれば明らかなように、本実施例によれば、
測定誤差が極めて小さくなっていることがわかる。

なお、本実施例では、超音波の波長をλとしたとき、第
１図に示した開口部１１の直径りを１／２λ以下、超音
波放射制限体１０の超音波伝播方向の厚みＢを１／４λ
以下、超音波放射制限体１０と送信器４の超音波放射面
との間隔をλ以下にそれぞれ設定した場合に、特に良好
な結果が得られた。

第４図は、本発明の他の実施例による超音波放射制限体
の下面図である。第２図との対比から明らかなように、
この実施例は、第１実施例における間口部１１０代りに
、スリット状の開口部１１Ａを穿設したものである。

この実施例では、前記間口１１Ａを介して、主流路管１
内の流体に成用される超音波はほぼ完全な円筒波となり
、第１実施例の場合とほぼ同様の効果を秦することがで
きる。なお、この場合のスリットの幅Ｔ（第４図）は１
／２λ以下に選定するのがよい。

本発明はつぎのように変形して実施することができる。

（１）　　超音波放射制限体を筒状をする代りに、板状
とする。

（２）　　スリットまたは孔の前面に、吸音ライニング
の内面と面一になるように音波透過材層を設ける。

（効果）以上の説明から明らかなように、本発明によれば、つぎ
のような効果が達成される。

（１）超音波の放射方位による位相差が低減されるので
、測定時の位相検出が安定化される。

（２）前記の結果、測定が安定化し、かつ測定誤差が低
減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部断面図、第２図は第１
図における放射開口制限体の下面図、第３図は本発明の
詳細な説明するための実測結果を示すグラフ、第４図は
本発明の他の実施例における放射開口制限体の下面図で
ある。１・・・主流路管、４・・・送信器、８・・・吸音ライ
ニング、１０・・・超音波放射制限体、１１・・・円形
間口１ｉ、１１Ａ・・・スリット状開口部代理人弁理士　　平木通人　外１名汁　１　図１矛　４　口才３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　その内部を空気などの流体が通過する主流路
管と、前記主流路管の一側に配設され、前記流体に向っ
て超音波を放射する送信器と、前記主流路管の反対側に
、前記送信器と対向し、かつ送信器から放射された超音
波を受信するように配設された受信器とを有する超音波
流量計であって、さらに、前記送信器の超音波放射端側
に設けられた超音波放射制限装置を具備したことを特徴
とする超音波流量計。
（２）　　前記超音波放射制限装置は前記送信器のほぼ
中央に位置し、該送信器に内設されている振動子の超音
波放出面にほぼ対向して開口するようにｌ！ｌｉ！設さ
れたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音
波流量計。
（３）前記超音波放射制限装置は、スリット状を為し、
前記した振動子にほぼ対向して開口したことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の超音波流量計。