TW504568B - Ultrasonic flowmeter - Google Patents

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504568 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（1 技術領域 本發明係關於以勒立、、士、丨e (曰波測I氣體或液體之流量 之超音波流量測量裝置。 /心速用 背景技術 先前技術中之此類超音波流量測量裝置已知者有例如曰 本專利公報特開平11_351926 %碎和- 土 J 丁 u乃1926唬所揭示者，如圖料所示， 測定管1巾，朗從—方流向另―方，夾著該敎h並對 中心線成-定角度傾斜，對向設置上游測的超音波送好 器2认下游側的超音波送收信器2b，其將該等超音波送化 信器2a、2b收容於測定管！上的凹部3a、补中，並在測定管 1的入口側4設置變動抑制部5。藉此，流入測定管丨的流體 受到變動抑制部5的限制，而可降低流線在測量器中的= 斜或抑制渦流的產生，可降低亂流的境界面造成的超音波 的反射或折射使超音波的收信位準變動，而可防止精確度 的惡化。 又’其·他的先前技術尚有例如特開昭63-26537號揭示-二 者，如，45所示，其在測定管1的側面的上游及下游設置〜 一對超晋波送收信器2a、2b，其將該等超音波送收信器 2a、2b收容於測定管1上的凹部3a、3b中，並在凹部3a、3b 的内縮空間中設置塊狀的超音波穿透材料3c，防止流體進 入凹部3a、3b，而進行高精確度的流量測量。 在圖44所示的先前技術的構造中，藉由變動抑制部5的 作用，可減少測定管1的測量部及凹部3a、3b上的亂流，而 降低測量精確度的惡化，但當流經測定管1的流量增大 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^--------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 504568 A7 五、發明說明（2 ) 時，流體將會流入凹部3a、3b φ孟4^ 3b中屋生渦流，故超音波送收 "[吕^§· 2a、2b間的亂流擴大，而择士 向擴大的渦流會使超音波反射 或折射，而降低超音波的收传p ;隹 Η疋忙位準，故難以降低超音波送 收信器2a、2b的驅動輸出，為其問題。 又，在圖45所示之構造中(即’凹部％、补中設置塊狀超 音波穿透材料3e的構造）’超音波在超音波穿透材料&的内 部傳播之時會產生傳播減，使得超音波的送信輸出及收 信感度降低，或因其係在塊狀的超音波穿透材料化的内部 進行固㈣播’故其直進性低，難以放射到對向的超音$ 振璗元件的方向’為其問題。因此，像都市天然瓦斯或 LPG等家庭用氣體燃料測量用瓦斯表等只用—點電池容量 即須連續使用例如10年以上的長時間時，便有低電力化上 的問題。 本發明之目的即在於解決上述問題，以可降低超音波送 收信器間的亂流或渦流的產生，提高超音波的收信位準， 而提高測量精確度及可測量之流量之上限值，並降低超+二 波送收七器的驅動輸入所消耗的電力。 一 發明之詳細說明 本發明之超音波流量測量裝置具有：測量流路’被測量 流體從中流過；超音波送收信器，設置於上述測量流路的 上游側及下游側；上游側及下游側之開口孔，使上述超立 波送收信器面向上述測量流路·，第一流入抑制體，至少二 置於下游側的開口孔的附近，抑制被測量流體流入開口 孔’第二流入抑制體，設置於上述測量流路的上游側，抑 本紐尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公Ϊ ) l· " --------^------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -5- 504568

請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 本 頁 制被測量流體流入上述開口孔；測量控制部，測量上述超 音波送收信器間的超音波的傳播時間；及演算部，根據該 測量控制部的信號算出流量；其中下游側的開口孔上所設 置的第一流入抑制體具有一開口孔密封部，其具有至少一 個超音波穿透過孔。本發明可使超音波送收信器間的流動 安定化’ I是高超音波的收信位準’提高測量精確度及可測 量流量的上限值’並藉超音波的收信位準的提高及流入抑 制體所造成的超音波的衰減改善，可降低超音波送收信器 的驅動_入。 - 又，本發明之另一超音波流量測量裝置具有··測量流 路，被測量流體從中流過；超音波送收信器，設置於上述 測量流路的上游側及下游側；上游側及下游側之開口孔， 使上述超音波送收信器面向上述測量流路；第一流入抑制 體及第二流入抑制體，其對於被測量流體的正反兩方向的 流動，可抑制被測量流體流入上述開口孔；測量控制部， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 測量上述超音波送收信器間的超音波的傳播時間；及演算二 部’根麥遺測f控制部的信號其出流量；其中設置於順向一 流動時的下游側的開口孔上的第一流入抑制體係為具有至 少一個超音波穿透過孔的開口孔密封部，上述第二流入抑 制體係配置於上述測量流路的入口側及出口側兩方。藉 此’即使在脈衝流瞬時產生逆流時，亦可與順向流動時一 樣抑制被測量流體流入開口孔，大幅降低超音波送收信器 間的亂流，提高計量精確度，並提高可測量流量的上限 值0 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） W4568 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（4) 又，本發明之另一超音波流量測量裝置具有：測量流 路，被測量流體從中流過；超音波送收信器，設置於上述 測量流路的上游側及下游側；開口孔，使上述超音波送收 信器面向上述測量流路；傳播路徑流動限制體，其具有一 限制部，沿著上游側及下游側的超音波收送器間的超音波 傳播路徑配置，並露出於流體中；測量控制部，測量上述 超音波送收信器間的超音波的傳播時間；及演算部，根據 孩測量控制部的信號算出流量。藉此，在超音波傳播路徑 的上游饷到下游側的全區中，配置於上游側的傳播路徑 動限制體妁限制部可促進流體的亂流，在超音波傳播路徑 中與流量無關地從接近上游側的開口孔附近的區域起到接 近下游側的開口孔附近的區域為止的超音波傳播路徑的寬 度方向全區中，流動狀態均等地亂流化，可縮小修正係數 在流量測量範圍全區中的變化，防止修正係數造成的誤差 擴大，提高測量精確度，藉流體的動黏性係數的變化，即 使雷語數變化’亦可維持測量精確度，可得到對流體的1 度變化士流體成分變化的適應性強的測量裝置，提高其舍一 用性。 冋八只 又’在一實施形態中，本發明 ,、 π丹百·測量流路，被測量 流體從中流過；超音波送收信哭 h时’彡又置於上述測量流路的 上游側及下游側；開口孔，使上 、咬θ波迗收信器面向上 述測量流路；傳播路徑流動限制蛐 7丨民剩姐，其具有一限制部，沪 著上游側及下游側的超音波收送 罢^^ 叹&詻間的超音波傳播路徑配 置’並露出於流體中；流入抑剞触 丨句’抑制被測量流體流入 ^-mllni ---I------II---. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 --—----BZ_____ 五、發明說明（5 ) 上述開口孔；測量控制部，測量上述超音波送收信器間的 起b波的傳播時間，及演算部，根據該測量控制部的信號 算出㈣量。藉此’在超音波傳播路徑的上游侧到下游侧的 全區中’配置於上游側的傳播路徑流動限制體的限制部可 促進说體的亂流’在超音波傳播路徑中與流量無關地從接 近上游側的開口孔附近的區域起到接近下游側的開口孔附 近的區域為止的超音波傳播路徑的寬度方向全區中，流動 狀態均等地亂流化，可縮小修正係數在流量測量範圍全區 中的變也，防止修正係數造成的誤差擴大，提高測量精 度’且在向測量流路開口的開口孔上配置流入抑制體可抑 制 >瓦體流入開口孔，而大幅降低超音波送收信器間的超音 波傳播路徑上的亂流，提高可測量流量的上限值。 又’在一實施形態中，本發明設置於上游側的開口孔的 第一流入抑制體係一流體偏向體。藉此，除了可消除上游 側的開口孔上的超音波通過孔的超音波傳播損失，而降低 超甘波送收信器的驅動輸入之外，亦可抑制流體流入上游^ 側的開Π孔，而使超音波傳播路徑上的亂流安定化，提高一 測量精確度。 又’在一實施形態中，本發明設置於上游側的開口孔的 第一流入抑制體係為至少具有一個超音波穿透孔的開口孔 密封部。藉此，可大幅抑制流體流入上游側及下游側的開 口孔’提高可測量流量的上限值，且對於具有逆流的流動 亦可提高測量精確度，藉著大幅降低在開口孔的亂流，可 得到S / N特性優良的超音波送收信，使得送信輸出得以降 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) « 裝--------訂— 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -8-

A7 五、發明說明（6 低’因驅動輸人的降低可達到低消耗電力化。 在只她形怨中，本發明在上游側的開口孔所設的 開口孔密封部的開，率大於下游側的開口孔所設的開口孔 t封Γ的開口帛。藉此，超音波的傳播損失得以減低，流 =測量的值得以提高，且對逆流的測量精確度得以提 同’同時因驅動輸人的p条低可達到低消耗電力化。 又，在一實施形態中，本發明之傳播路徑流動限制體係 配置於超音波傳播路徑的上游側及下游側。藉此，上游例 與下游側的傳播路徑流動限制體可包圍超音波傳播路徑 使超音波傳播路徑内的目流狀態從上游側到下游侧都均等 化因而可進一纟使修正係數平坦化，進一步提高測量精 確度，或是可藉由下游側的傳播流路限制體的作用降低測 量流路的下游側的流動狀態的影響，如此可不受測量裝置 的下游側的配管狀態的限制實現安定的測量，提高測量裝 置的設置的自由度’且對於測量流路的順向或逆向的任一 万向的流動均可得到相同的效果，使脈衝流的修正係數夺_ 定化，赛高測量精確度。 一 又，在一貫施形態中，本發明配置於超音波傳播路徑的 上游側及下游側的傳播路徑流動限制體係透過連結部而一 體化者。藉此，可防止傳播路徑流動限制體間的設置距離 或上游側與下游側的限制部的相互位置的偏移，得到安定 化且變動少的測量裝置。再者，由於連結部可補強傳播路 徑流動限制體，故可使限制部細微化或超薄化，使超音波 傳播路徑内的流動狀態均等人或降低測量流路的壓力損 -9- . — hl·--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-----訂---------線I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^04568 五、發明說明（7 失。 又，在一實施形態中，本發明配置於超音波傳播路徑的 上游側及下游側的傳播路徑流動限制體係與流入抑制體一 體化者。藉此，上游側與下游側的傳播路徑流動限制體流 入抑制體間的相互距離等位置關係得以確定，可使流動狀 態安定化，降低超音波傳播路徑内的流動狀態的變動，得 到變動小的安定的測量結果，且藉一體化可進一步補強傳 播路徑流動限制體的強度，防止長期使用後的變形，提高 耐久性及可靠性。 一 又，在-實施形態中’本發明之流入抑制體係為下游例 的開口孔所設置的第一流入抑制體。藉此，因為對流體呈 銳角而容易產生強力源流的下游側的開口孔上配置流入抑 制體:可抑制流入開口孔，有效地降低超音波送收信器間 的亂流’提南可測量流量的上限值。 又’在-實施形態中，本發明之流入抑制體係為下游例 及下游侧的開口孔所設置的第一流入抑制體。藉此，可年 效地降巧超音波傳播路徑中的亂流之中佔較大比例的開口二 孔内亂流，提高測量精確度及可測量流量的上限值。 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 社 印 立X在一實施形態中，本發明之流入抑制體係為沿著超 ,波傳播路徑配置的傳播路徑流動限制體上設置流入抑制 部而成的的第二流入抑制體。藉此 傳播路徑流動限制體 =路卿二體化，可抑制流體流入開口孔抑制特性的 可靠性’且可形成較小的超音波傳播路徑，使 測:S*流路小型化。 本紐尺度適用f國國家標準（CNS)A4規格（2i〇 X 297公 -10 _ 504568 A7 五、發明說明（8 ) 又’在一實施形態中’本發明之流入抑制體具有設置於 開口孔的第—流人抑制體及於傳播路徑流動限制體上設置 流入抑制部而成的第二流入抑制體。藉此，第一及第二炉 入體的增效作用可降低開口孔内的亂流，傳播路徑流動限U 制體與流入抑制體的一體化可抑制流體流入開口孔抑制特 性的變動，因而可提高測量精確度及可靠性，且可形成較 小的超音波傳播路徑，使測量流路小型化。 又，在一實施形態中，本發明之第一流入抑體體係為具 有至少二個超音波穿透孔的開口孔密封部。藉此，以開6二 孔渣封部覆盍開口孔後可進一步提高被測量流體的向開口 孔的机入抑制效果，降低開口孔内的流動而使之安定。 又在一貫施形態中，本發明之第一流入抑體體具有至 少一個超音波穿透孔的開口孔密封部及設置於開口孔附近 的流體偏向部。藉此，可進一步提高被測量流體的向開口 孔的/儿入抑制效果，進一步提高測量精確度，而且流體偏 向to可降低粉塵等異物附著在開口孔密封部，故可提高選二 擇開口 密封部的自由度，不必重視阻塞問題而以超音波一 的通過性為第一考量，可進一步提高超音波的通過性，促 進低消耗電力化，提高感度，得到測量精確度優異的裝 置。 又’在一實施形態中，本發明之上游側的開口孔所設的· 開口孔密封部的開口率大於下游側的開口孔所設的開口孔 名、封部的開口率。藉此，可降低超音波的傳播損失，提高 >瓦1測量的上限值，提高對逆流的測量精確度，並藉超音 先 閲 讀 背 Φ 之 注 意 項 再 填 寫 本 頁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11 -

5〇4568 五、發明說明（9 ) 波送收信器的驅動輸入的降低而達成低消耗電力化。 又，在-實施形態中，本發明之開口孔密封部係為一網 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 狀體，其具有相對於水平方向傾斜之傾斜網孔。藉此，相 對於水平方向傾斜下，可促進傾斜網孔部上所附著的粉塵 等微粉塵落下，隆低堆積量’防止網狀體的網孔阻塞，因 而確保超音波的傳播，長期維持安定的測量精確度，提高 耐久性及可靠性。 又’在-實施形態中’本發明之流體偏向體係設置於開 口孔的上游側及下游側。藉此，對於測量流路的順向及遂_一 向的流動均可進一步提高測量精確度’抑制流體流入開口 孔，防止異物進入開口&，即使在脈衝流動伴隨亂流的情 形下，亦可長期維持安定的測量精確度，提高耐久性及可 靠性。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，在一貫施形悲中，本發明之傳播路徑流動限制體係 依被測量流體之種類改變其與超音波傳播路徑的設置距 離。藉此，只改變傳播路徑流動限制體，即可與被測量流^ 體操關，共用測量流路，提高便利性，同時可與被測量流— 月互我·關地維持安定的測f精確度。再者，藉測量流路共用 化，可降低成本。 又，在一實施形態中，本發明之傳播路徑流動限制體的 限制部係形成一網狀體。藉此，可使傳播路徑流動限制體 的設置空間對流動方向變薄變小，達成測量流路的小型 化。 又，在一實施形態中，本發明之傳播路徑流釦限制體的 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 -~~_2L_____ 五、發明說明（10) ''— 限制部係形成一格子體，其在流動方向上有一壁面。藉 此，由於在流動方向上延伸的壁面會限制流動方向，故可 進-步使超音波傳播路徑内的流速分布均等化，提高測 精確度。 又，在一實施形態中，本發明中與傳播路徑流動限制體 鄰接的二個限制部係依測量流路的斷面的位置而改變相互 的間隔。藉此，可在各限制部中於縮短流動方向的長度的 狀毖下藉測量流路的橫斷面的位置使開口的大小最適化， 而進一步使超音波傳播路徑内的流速分布均等化，且由—备-可縮小限制部在流動方向上的長度，可降低壓力損失同時 藉流速分布的均等化提高測量精確度。 又，在一實施形態中，本發明中與測量流路的流動方向 垂直的斷面為矩形。藉此，矩形斷面化可提高測量領域在 測量斷面中的比例，從超音波傳播路徑的上游侧到下游側 對流體可以同樣的條件測量，且可促進測量流路内的流動 的二維化」因而可以高精確度測量流體的平均流速。又〜 因具備赛二流入抑制體，可進一步促進流動的二維化。… 又，在一實施形態中，本發明與測量流路的流動方向垂 直的斷面為長寬比小於2的矩形。藉此，在較高之長寬比 下不必引起二維流動，斷面的規格可配合可降低反射波的 千涉的流路高度而自由地設定，可以高感度送收信超音 波。又，不致過度使測量流路扁平化而降低斷面與流體的 接觸長度，進而可降低測量流路的壓力損失。 又，在一實施形態中，本發明之開口孔向測量流路的開 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公爱） •-—卜卜--------•裝------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · A7 B7 五 、發明說明（11) 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 口开J狀為與測量流路的流動方向大致垂直的方向上具有一 邊之形狀。藉此，對於測量流路的高度方向可均等地收發 超音波，同時可縮短開口孔的測量流路上流動方向的開口 尺寸’故可進-步降低開口孔造成的亂流，提高測量精確 度。 又，在一實施形態中，本發明設置一偏流抑制體，其具 有流通孔，在配置於測量流路的上游側的導入部上具有細 微的開口。藉此’與上游側的流路形狀或配管形狀無關 地’可癖測量流路供給安定的流動，因而降低超波送收检二 器間的亂流，進一步提高可測量的上限值，並進一步提高 測量精確度。又，與上游侧的流路形狀或配管形狀= 地，可得到安定的測量，提高測量裝置設置的自由度。 又’在-實施形態中’本發明設置—偏流抑制體，其具 有流通孔’在配置於測量流路的上游側的導人部及下游侧 的導出部上具有細微的開口。藉此’即使料有脈衝且伴 隨逆流的被測量流體或是在下游側有脈衝源的被測量淹 體’亦5對測量流路供給衫的流動，降低超音波送收^ 器間的亂流’進-步提高可測量之上限值，同時進一步提 高精確度。又，與測量流路的上游側或下游側的流路形狀 或配管狀態或脈衝發生源無關地，可得到安定的測量，進 一步提高測量裝置設置的自由度。 又，在一實施形態中，本發明之導 、 、 子八邵或導出邵的斷面 積大於測量流路的斷面積。藉此，可 靖加偏流抑制體的設 置斷面積，降低偏流抑制體㈣力損《，再使導入部 -14- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ----訂--- 線舞- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4現格（21〇 X 297公爱 504568 五、發明說明（12) 出部成為大斷面，如此即使上游側或下游側的流路形狀或 配管形狀不同，亦不須變更導入部或導出部的形狀，即可 裝设測量裝置，得到設置自由度高的測量裝置。 又，在一實施形態中，本發明之偏流抑制體的流通孔的 開口尺寸小於第二流入抑制體上設置的流通孔的開口尺 寸。藉此，即使上游側或下游側的連接口設置位置上有所 偏離，在測量流路中亦可仗流體均等地流動，而提高測量 的精確度，進而在被測量流體有脈衝時，亦可因流通口的 開口尺+較小，而可對測量流路供給脈衝較低的流體， 於故即使對於脈衝流，亦可提高精確度…偏流抑制體 的流通口的開口尺寸較小亦可降低異物、粉塵等進入測量 部’提向測量流路上的測量動作的可靠性。 又，本發明之另一超音波流量測量裝置具有測量流 路，被測量流體從中流過；超音波送收信器，設置於上述 測量流路的上游側及下游側；及上游側及下游側之開口 孔，使上述超音波送收信器面向上述測量流路，其中上逃二 開口孔巧至少一方具有沿超音波的傳播方向延伸的複數個一 分割通路。藉此，超音波係在分割流路内的流體中傳播， 故感度較不會降低，且藉著分割通路，可維持超音波的直 進性而進行良好的送收信，且流路側面開設的開口孔内部 的開口流路被分割變小，渦流較不易發生，亦可降低流體 向開口孔内部的流入，即使發生脈衝，亦可正確測量户 量0 又，在在一實施形態中，開口孔的至少一方具有沿超音 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----訂---------. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 504568 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（13 ) 波的傳播方向延伸的複數個分割通路。藉此，流入抑制體 可抑制流體流入開口孔，提高測量上限值，且超音波係在 分割流路内的流體中傳播，故感度較不會降低，且藉著分 割通路，可維持超音波的直進性而進行良好的送收信，且 流路側面開設的開口孔内部的開口流路被分割變小，渦流 車又不易發生，亦可降低流體向開口孔内部的流入，即使發 生脈衝，亦可正確測量流量。 又，在一實施形態中，本發明之分割通路各具有沿著超 音波迗歧信器的振盪面的入口面及沿著測量流路的壁面岛二 出口面。藉此，超音波係垂直射入分割通路，可沿著分割 通路直線前進，不會引起反射，成為衰減少的超音波傳播 路徑，且對流路壁面，*口為平坦的面，除了不會攪亂流 路壁面的境界面的流動外，可使出口面齊一成為放射面， 有效地放射超音波。 又，在一實施形態中，本發明之一方的開口孔部的各分 割通路係與另一方的開口孔所對應的分割通路在同一直綠二 上延伸二藉此，送信面與收信面對超音波行的方向一致，一 藉對向的開Π孔的分割通路的隔板，可降低反射衰減。 又，在一實施形態中，本發明之超音波流量測量裝置， =中各分割通路的垂直斷面的一邊之尺寸大砷送收信用超 :波料波長。藉此，不易受到分割面的黏性的影響，可 得到衰減較少的分割通路。 又，在一實施形.態巾，本發明《各分割通路的垂直斷面 的一邊之尺寸並非送收信用超音波的半波長的整數倍。藉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

裝-------訂----I 爾16-

504568 A7 B7 五、發明說明（14 ) 此，可抑制橫向的共嗚，而有效地傳播。 又，在一實施形態中，本發明之開口孔的分割通路所對 應的超音波送收信器的振盧面的距離係超音波的半波長的 整數倍。藉此，可以半波長之長度使之共嗚，有效地進行 放射。 又，在一實施形態中，本發明中構成分割通路的隔板的 厚度較送收信用超音波的波長短。藉此，可防止超音波的 反射，有效地進行送收信。 又，在一實施形態中，本發明之分割通路係在開口孔上二 嵌合蜂巢格子者。藉格子之形成，可在上下左右方向上分 割開口孔。 又’在一實施形態中，本發明之分割通路之一係在開口 孔的中心部設置開口部而成者。藉此，開口孔與超音波送 收信器的中心一致，可有效地進行送收信。 又，在一實施形態中，本發明之各分割通路的通路長較 送收信用超晋波的波長短。藉此，可得到衰減少的超音波二 傳播路徑_。 一 又，在一實施形態中，本發明之分割通路係在開口孔上 與超音波的傳播方向垂直的方向上配置網狀材料。藉著用 網將開口孔分割，可使通路長度減到最小限度。 又，在一實施形態中，本發明之分割通路具有在通路途 中與各通路連通的連通部。藉此，可將隔板造成的衰減抑 制到最小限度。 圖式的簡單說明 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公复） c請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) « « n ϋ n n n n —i 一a a— I ·1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 504568 五、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明說明（15 ) 圖1為本發明之實施形態 的剖面圖。 <麩音波流量測量裝置的構造 圖2為圖1中之第-流入抑制體的剖面圖。圖3為另—第一流入抑制體的剖面圖。 圖4為顯示另一第一流入 ΛΛ ^ M P制隨的超音波流量測量裝 的構造的剖面圖。 圖5為本發明之實施形態 ,.^ 又另一超音波流量測量 構造的剖面圖。 圖6‘圖4中的開口孔密封部的另一例之前視圖。：:: 圖7為圖1中的測量流路A-A線上的剖面圖。 圖8為圖6中的開口孔的前視圖。 圖9為本發明之實施形態2 曰^ 的剖面圖。 （曰波机I測I裝置的構造 圖10為本發明之實施形態2之導入部的俯視圖。 圖11為圖9中之測量流路的B_B線剖面圖。 圖12為顯示另—偏流抑體之超音波流量測量裝 之剖面圖.。 圖13為本發明之實施形態3之超音波流量測量裝置之構 造之剖面圖。 圖14為本發明之實施形態3之 币 泥入抑制體之剖 面圖。 圖15為本發明之實施形態4之超音波流量 造之剖面圖。 置 裝置的 測量裝置之構 II P ^---— lull · I----- t· — — — — !! . (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 圖16為本發明之實施形態4之傳播路徑 -18 - 本紙張尺度適用中國國家格⑽X 297公釐） 流> 動限制體之流

圖Π為無圖15之傳播路徑流動限制體時之修正係數的特 限制體 動方向之前視圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖18為具有本發明之會说 土、* 乏只施形慼4的傳播路徑流動 時之修正係數的特性圖。 圖19為顯示本發明 > 杂、A 4施形態4之另-傳播路徑流動限 制體的邵面圖。 :20為顯示本發明之實施形態4之另一傳播路徑流動服 制組《超晋波流量測量裝置之構造之剖面圖。 圖21為顯示本發明之實施形態4之另-傳播路徑流動限 制體之立體圖。 圖22為圖2G之傳播路徑流動限制體的a_a線剖面圖。 圖23為顯示傳播路徑流動限制體的設置位置的剖面圖。 圖24為顯示傳播路徑流動限制體的立體圖。 圖25為顯tf傳播路徑流動限制體的立體圖。 圖26為顯示傳播路徑流動限制體並從流動方向看的前祗 圖。 - 圖27為本發明之實 造之剖面圖。 圖28為顯tf本發明之實 施形悲5之超音波流里測量裝置之構 圖。 圖29為顯示本發明之實 面圖。 施形態5之流入抑制體的剖面 施形態5之另一流入抑制體的剖 圖30為顯示本發明之實施形態5之另一流入抑制體的, -19 - 本紙張尺度適用中關豕標準（CNS)A4規格（21G X 297公釐 504568 A7 B7 五、發明說明（17) 面圖。 圖31為顯示本發 面圖。 圖32為顯示本發明之實施形態5之另—例之超音波流量 測量裝置之剖面圖。 …圖33為顯示本發明之實施形態5之流入抑制體及傳播路 徑流動限制體的另一例的立體圖。 圖34為顯示本發明之實施形態6之超音 之流路瘌面圖。 圖35為本發明之實施形態6中開口孔部之剖面圖。 圖36為顯示本發明之實施形態6中對向之超音波送收 器間之位置關係之剖面圖。 ' 明之實施形態5之另一流入抑制體的剖 波流量測量裝i 圖37為顯示本發明之實施形態6中第1分割通路之出口 之前視圖 面 •卜卜 —------------- C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} Ί-Τ. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖38為顯示本發明之實施形態6中第2分割通路之出口 之前視圖5> 圖39苎顯示本發明之實施形態6中第3分割通路之出口 之前視圖。 圖4 0為顯示本發明之實施形態6中之分割通路之出口 之前視圖。 口面 圖41為顯示本發明之實施形態6中之分割通路之 之剖面圖。 部 圖42為顯示本發明之實施形態6中之分割通路之另— 面 面 線， 之剖面圖 例 20- ‘紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 504568 第89104974號專利申請案 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 中文說明書修正頁(90年1月） B7 條正 / ? 五、發明説明（18) 本/导月/曰1 丨補尤 圖43為顯示圖42之分割通路之出 口面之剖面圖 0 圖44為習知的超音波流量測量裝置的構成圖。 圖45為習知的另一超音波流量測量裝置的構成圖。 元件符號說明 1 測定管 14b 導引面 2a 上游側之超音波送收信器 15 第.一流入抑制體 2b 下游側之超音波送收信器 16 第二流入抑制體 3a 凹部 16a 方向限制部 3b 凹部 16b 變動抑制部 3c 超音波穿透材料 17 上游側彎曲部 4 入口側 18 下游側彎曲部 5 流體變動抑止部 19 測量控制部 6 測量流路 20 演算部 6a 測量流路面 21 開口孔密封部 7 流路壁 21a 上流側之開口孔密封部 7a 凹部 21b 下流側之開口孔密封部 8 上流側之超音波送收信器 22 超音波通過孔 9 下流側之超音波送收信器 23 流體偏向體 10 振動傳達抑制體 24 網狀体 11 上流側開口孔 25 傾斜網孔部 12 下流側開口孔 26 偏流抑制體 13 超音波傳播路徑 26a 流通孔 14 第一流入抑制體 27 導入部 14 a流體偏向体 28 閥組 -21 - (請先閱讀背面之注意事項#'填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） •裝. 訂 線 504568 第89104974號專利申請案 中文說明書修正頁(90年1月） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（181 29 連接口 29a第一開口位置 29b第二開口位置 30 閥座 31閥體 32 開關閥 33 流體入口 34 出口組件 35 流體出口 36彈簧 37 驅動部 38 導出部 39第一流入抑制體 40a流體偏向體 40b流體偏向體 41第二流入抑制體 41a方向限制部 41b變動抑制部 42 流體偏向體 43 上游側傳播路徑限制體 43a入口側 43b出口側 44 上游側限制部 44a外框 45 下游側傳播路徑流動限制體 46 下游側限制部 47 傳播路徑流動限制體 48 連結部 49超音波傳播窗 50 流路壁 51 限制部 52 限制部 52a壁面 53 格子體 54 限制部 55 通過孔 55a周邊側的通過孔 55b中央部側的通過孔 5 6 流入抑制體 57 第一流入抑制體 58 第一流入抑制體 58a流體偏向體 58b導引面 59 傳播路徑流動限制體 60 第二流入抑制體 60a流體偏向體 60b流入抑制部 61傳播路徑流動限制體 -21a- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 504568 第89104974號專利申請案 中文說明書修正頁(90年1月） 五、發明説明（1叫 62 第二流入抑制體 L 距離 62a 流抑制部 Lb 分割通路的通路長 63 分劉通路 Sa 偏流抑制體26的斷面積或: 64 振動面 入部27的斷面積 65 入口面 Sb 測量流路6的斷面積 66 出口面 ΤΙ 傳播時間 67 垂直斷面的一邊 Τ2 傳播時間 68 距離 Ta 流通口26a的開口尺寸 69 連通部 Tb 流通口 16c的開口尺寸 70 分割通路 V 流速 71 開口部 W 寬度 d 分害！I通路隔板厚度 △ Qm測量流量的誤差 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂

Gd距超音波傳播路徑的設置距離 △ K1 修正係數的變化

Gu距超音波傳播路徑的設置距離 ΔΚ2 修正係，數的變化 Η 高度 發明的最佳實施形態 以下茲參照圖式說明本發明。 (實施形態1 ) 圖1為顯示本發明之實施形態1之超音波流量測量裝置的 構造的剖面圖。圖1中，6為被流路壁7所包圍的測量流 路，8及9為相對向透過振動傳達抑制體10裝設於流路壁7 上的上游側及下游側超音波送收信器。上流側的超音波送 收信器8及下游側的超音波送收信器9間隔一距離L，且對 於測量流路6傾斜一角度β而設置。11、12為使超音波送收 -21b- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） k 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 504568 第89104974號專利申請案 Αη 中文說明書修正頁(90年1月） Β7 五、發明説明（18() 信器8、9面向測量流路6的上游側及下游側開口孔，凹陷 於流路壁7内。13係使超音波送收信器8及9之間所送信的 超音波不反射到壁面而直接傳播到對方的超音波送收信器 的超音波傳播路徑（以點線示之）。14係設置於上游側的開 口孔11，可抑制被測量流體流入上游側開口孔11的第一流 入抑制體。15係設置於下游側的開口孔12，可抑制被測量 流體流入下游側開口孔12的第一流入抑制體15。16係設置 於超音波傳播路徑13的上游側，可抑制被測量流體流入上 游側及下游側的開口孔11、12的第二流入抑制體，其係嵌 合於流路壁7上所設的凹部7a而設置者。 圖2所示為設於下游側開口孔12的第一流入抑制體15。21 為具有複數個可通過超音波的超音波通過孔22的開口孔密 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. 訂 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -21c- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ii 504568 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ______ B7 ______ 五、發明說明（19) 封部。開口孔密封部21係橫切超音波傳播路徑丨3而覆蓋開 口孔12，且面向測量流路面6a而設，故可防土被測定流體 流入開口孔12。於此，將具有複數個可通過超音波的超音 波通過孔22的網板（mesh)等做為開口孔密封部21，直接配置 到開口孔12的測量流路6的測量流路面6a，且等面設置以不 造成亂流。 圖3所示為設置於上游側的開口孔丨丨的第一流入抑制體 14 ’其突出於流路壁7，且具有設置於上游測的開口孔η的 上游側暗近的平緩突起狀流體偏向體14a及在該流體偏向艟C 14a的上游侧平緩地提高突出高度的導引面14b。 第二流入抑制體16具有調整被測量流體的流動方向的方 向限制部16a及使流速分布均一化或降低流動脈衝的變動抑 制部16b。方向限制部16a具有將測量流路6的橫斷面細小分 割的隔板壁’變動抑制部16b在流動方向上的長度短，對測 量流路6的橫斷面具有複數個細微形狀的連通路。 17為與設於測量流路6的上游側的開關閥（未圖示）連竭二 的上游，灣曲部，18為與設於測量流路6的下游側的出口〜 (未圖示）連通的下游側彎曲部，彎曲部17、18使流路小型 化。19為連接至超音波送收信器8、9使之進行超音波之送 收仏的測量控制部。20為根據測量控制部19的信號計算流 量的演算部。 其次說明以超音波進行流量測量動作的方式。在測量流 路6的超音波傳播路徑13上，藉測量控制部19的作用，在超 音波送收信器8、9之間橫越測量流路6而進行超音波的送 -22 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(__210 x 297公爱)__________ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝--------訂i 線， 504568 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7__ 五、發明說明（2〇) 收信。即，測量上游侧的超音波送收信器8所發出的超音 波被下游侧的超音波送收信器9收到為止的傳播時間T1。 另外’測量下游侧的超音波送收信器9所發出的超音波被 上游侧的超音波送收信器8收到為止的傳播時間T2。 根據如此測得之傳播時間T1及傳播時間Τ2，以如下算式 在演算部20求出流量。 現在，以測量流路6的縱長方向的被測量流體的流速為 V，流動方向與超音波傳播路徑13間的角度為61，超音波 送收信器8、9間的距離為L，被測量流體的音速為c，《广 下式算出流速V。 T1=L/(C+Vcos0) T2=L/(C-Vcos0) 以下式從T1的倒數減去T2的倒數而除去音速C。 V=(L/2cos θ )((1/T1)-(1-T2)) 0及L為已知，故可由τΐ及Τ2的值算出流速V。現在， 考慮測量空氣的流量，假設角度0 = 45度、距離L = 70mm、 音速 C = 340m/s、流速V=8m/s，則Τ1=2·0Χ 1CT4秒，Τ2=2·1 X 1〇_4一 秒，可瞬間地測出。 其次，從與測量流路6的流動方向垂直的斷面積S求得 流量Q。

Q = KVS 其中，K為考慮到斷面積s上的流速分布的修正係數。 如此以演算部20算出流量。 其次說明超音波流量測量裝置的測量流路内的流動狀態 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） r -----------------r---訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 504568 A7 — _ _ B7 五、發明說明（21 ) 與測量動作。被測量流體因設在測量流路6的上游側的開 關閥（未圖不）上的流路斷面積的擴大縮小或因流經彎曲部 17等而產生偏泥或流動的脈衝，而以該狀態進入測量流路 6。藉此，在設於超音波傳播路徑13的上游側的第二流入 抑制體！6的方向限制部16a的作用下，測量流路6内的流動 被整流到難以泥入開口孔n、12的方向上，同時可降低亂 心，再者在fe：動抑制部16b的作用下，可降低脈衝等流動變 動所造成的亂流，進一步抑制向開口孔u、12的流入，使 <流入趄音波傳播路徑13。該變動抑制部16b.係將網寂二 (mesh)、發泡體、細微多孔板、不織布體等開口率高的材 料在流動方向上較薄地配置，可降低變動抑制部16b所造成 的壓力損失’除了可以不提高壓力損失而降低測量流路上 的泥動的變動’而且在流速快的區域中亦可緩和流動的變 動而抑制超音波的傳播時間的變動，擴大可測量的流速或 泥量的上限值，進一步提高測量精確度。 其次，…下游側的超音波送收信器9前開口的開口孔12 &二 為對測兰流路呈銳角，故容易產生強力渦流，在該開口孔一 12上，對於被第二流入抑制體16整流後的流體，將具有複 數個可通過超音波的超音波通過孔22的網目等開口孔密封 部21配置在測量流路6的測量流路面仏上，且為不產生亂流 而等面設置，可進一步提高抑制被測量流體流入下游側開 口孔12的效果，大幅降低在超音波傳播路徑13上的渦流或 亂流。另外，在上游側的開口孔丨丨上，設置於開口孔丨i的 上游側附近的突起狀流體偏向體Ha所形成的第一流入抑制 -24- — I — — — — — — · I 1 I I I I I ^ «ΙΙΙΙΙΙΙ — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

B7 五、發明說明（22) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 體14可如圖3之箭頭所示地進一步抑制流體流入開口孔u 内，減少渦流等亂流，而使流體安定化。上游側的開口孔 11由於其對於測量流路6係呈鈍角，故渦流的強度較下游側 的開口孔12處小，其不良影響較小，並不一定要設置第一 流入抑制體14，但若在上游側的開口孔丨丨設置第一流入抑 制體14則可進一步使流體安定化。又，使第一流入抑制體 14與流路壁7成為一體而設置的話可簡化構造，降低成 〇 如此彳可在超音波送收信器8、9之間對流動安定化的-舍: 音波傳播路徑13進行超音波送收信，可提高超音波的送收 h位準’得到高精確度的流速測量，而且可降低流動變化 k成超音波的茨減，而提高可測量流量的上限值。 再者，由於可藉流體的安定化提高超音波的收信位準， 故不但可降低超音波送信的消耗電力，而且藉只在下游側 的開口孔12配置開口孔密封部21，可減少超音波因通過開 口孔密封部21而降低的衰減量，且因超音波送收信器8、、 的驅動！力輸入的降低而達成低消耗電力化，在如家用瓦一 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 斯表等用電池驅動的情形下，用少量的電池容量即可長時 間使用。 圖4為顯示另、一第一流入抑制體的超音波流量測量裝置 的斷面圖，與圖i至圖3的實施形態相同的材料及相同的功 能即以同一符號表示，不再詳細說明，而集中說明其相異 部分。在下游側的開口孔12上，與圖1的實施形態一樣 地，設置具有超音波通過孔22的開口孔密封部21a做為第一 -25 - 本紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐)~~-------- 5〇4568 A7 B7 製 五、發明說明（23) 沭入抑制體15，在上游側的開 通過孔22的開口孔密封部21b做為第一流入抑制體14。開口 孔密封部21a、21b之任一者均與測量流路面等面設置，如 此由於在上游側開口孔11與下游側開口孔12兩方均設置開 口孔密封部21a、21b，可抑制流體流入開口孔，防止滿流 或亂流的產生’提高測量精確度，而且對於具有瞬時逆流 的脈衝流亦可提高測量精確度。再者，由於可大幅降低開 口孔11、12内的亂流，故可降低亂流造成的超音波的折射 或反射；得到S/N特性優異的超音波送收信，得以降低~遂二 4吕輸出，因驅動輸入的降低而達成低消耗電力化。 又，其次以圖式說明開口孔密封部21a、21b的另一實施 形.¾ ◊在上游側的開口孔11處，由於對測量流路6呈鈍角故 產生渦流的強度較小，故上游側的開口孔u處所設的開口 孔密封部21b的開口率即使大於下游側的開口孔12處所設的 開口孔密封部21a的開口率，亦可得到所要的抑制效果。因 此，在本實施形態中，上游侧的開口孔密封部2ib的開口务 大於下今側的開口孔密封部21a的開口率。因此，由於上游— 側的開口孔密封部211?的超音波通過面積較大，故其超音波 傳播損失小於下游側的開口孔密封部21ae因此，盘上游側 及下游侧使用相同開口率的開口孔密封部的情形相較之 下’可降低超音波的傳播損失，降低超音波送收信器的驅 動輸入，而達成低消耗電力化。 圖5所7F為下游側的開口孔12上 、、 、 _ 又义罘一泥入抑制體 15之另一實施糸態，23係設置於 〜、嘀開口孔密封部21的下 -26 - 本紙張尺度適用中—國國家標準（cms)A4規格（21G x 297公楚· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · I------^-----

n n I 504568 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（24 ) 游側開口孔12的上游側附近的流體偏向體。該流體偏向體 23係形成板狀或翼狀，可限制流動方向以使被測量流體不 致流入開口孔12内。如此，開口孔12同時具有開口孔密封 部21及流體偏向體23做為第一流入抑制體15。 如此，對於開口孔12，以流體偏向體23限制流動方向， 降低朝向開口孔12内的流動，更進而以開口孔密封部21防 止少量流向開口孔12的流體流入開口孔中，可防止開口孔 12内渦流等亂流產生，使超音波傳播路徑13内的流動安定 化，進二步提高測量精確度。又，流體偏向體23可降低流」 體與開口孔密封部21的衝突，故即使被測量流體包含粉塵 等粉末狀異物，亦可降低異物附著於開口孔密封部。因 此在開口孔密封部21的規格可以超音波的通過性為第一考 量，除可提高選擇或設定的自由度外，尚可進一步提高超 音波的通過性，達成高感度化，而實現低消耗電子化及高 精確度化。又，若使上游側的開口孔丨丨相同，則可更進一 步提高測·量精確度。 _ 圖6吃不為開口孔密封部的另一實施形態。24為具有網-孔狀超音波通過孔22的網狀體24。網狀體24係做為開口孔 密封部21在開口孔12上沿測量流路面仏而設置。此處使測 量流路面6的流動方向大致水平，使設有開口孔n、12的測 f流路面6a大致垂直。相對於此種測量流路的設置方位， 網狀體24形成對水平方向傾斜α的傾斜網孔部乃，而沒有 水平配置的網孔部分。 此處，若被測量流體夾帶粉塵等細微粉末狀異物持續流 I----------裝 -------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -27 -

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 動’该異物可能附著於開口孔12上所設置的網狀體24。但 是由於網狀體24是由對水平方向傾斜的傾斜網孔部以所構 成’故可促進所附著的細微粉末狀異物沿著傾斜方向滑 落因此可防止所附著的細微粉末狀異物堆積而造成網 狀體24的網孔阻塞，可保持超音波通過，而維持安定的流 速、流量的測量。以上係針對下游侧開口孔12說明，但亦 適用於上游側開口孔11。 圖7為圖1所示之測量流路的A _ A剖面圖。與測量流路6 的/沉動方向垂直的方向的斷面為一矩形，在超音波送收袷二 器8、9對向配置的面的寬度為w ,斷面的高度為H，具有 凹部的流路壁7b與具有凸部的流路壁7 c嵌合而得之流路壁 7开j成測I流路6。該矩形斷面可使測量流路6内的流動成 為一維流動，而在矩形斷面的角落部容易產生的變動則被 第二流入抑制體1 6所抑制，故可促進測量流路6内的二維

流動。再者，由於超音波送收信器間的測量流路6的高度H 保持一定·，故可提高超音波傳播的測量區域對全流路斷面二 積的比巧·，可以高精確度測量流體的平均流速。 一 又，以壓鑄等方法形成流路壁7時，為確保模具等生產 設備的耐久性，可在矩形斷面的四角上設置圓角（R角）， 因此此處所謂矩形斷面當然也包括略矩形。 圖8為圖7所示之矩形斷面之測量流路6之測量流路面6a 上的開口孔12的開口形狀，開口孔12的測量流路面6a上的 開口形狀為一矩形，與測量流路6的流動方向（圖中箭頭所 示方向）大致垂直的方向上的邊為12a，而與流動方向大致’ -28- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 504568 A7 ----------- B7__ 五、發明說明（26) 平行的方向上的邊為12b。 因此，在測I流路6中，開口孔12的流動方向的開口長 度在任-高度位置Η中均如圖中〇所示相同，對高度11方向 可均等地進仃超青波的送收信，藉在測量流路6内均等地 測量，可提高測量精確度…開口部的流動方向上的長 度比具有相同開口面積的圓孔或具弧狀部的形狀為短，故 可進一步降低測I泥路6内的亂流的產生或開口孔12内的 流入，提高測量精確。又，此處雖係說明下游側的開口孔 12，但右將上游側的開口孔η的測量流路面仏的開口形故c 亦做成矩形，當然可進一步提高測量精確度。 如此，本發明的超音波流量測量裝置至少可藉設於下游 側的開口孔的第一流入抑制體15抑制被測量流體流入開口 孔12 ,大幅低超音波送收信器8、9之間的亂流，提高測量 精確度’提高流量測量的上限值，且第一流入抑制體15形 成具有超音波通過孔22的開口孔密封部21，可進一步提高 抑制被測量流體流入開口孔的效果，使開口孔内的流動安^ 定化’士藉超音波通過孔22保持超音波的傳播，同時只在〜 下游側的開口孔12配置開口孔密封部21，可進一步減少超 音波的哀減’降低超音波送收信器的驅動輸入，實現低消 耗電力化，提高測量精確度。 又，設於上游側開口孔11上的第一流入抑制體14具有包 含超音波通過孔22的開口孔密封部21b，可大幅降流體流入 上游側及下游侧的開口孔，提高可測量流量的上限值，同 時對於有逆流之流動亦可提高測量精確度。 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） - ----------1^ --------^訂-------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 504568 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（27) --一 、Λ，使上游側開口孔11上所設的開口孔密封部⑽的開口 率、；下游侧開口孔12上所設的開口孔密封部ha的開口 率可降低超音波的傳播損失，提高可測量流量的上限及 對逆流的測量精確度，同時可降低超音波送收信器的驅動 輸入而達成低消耗電力化。 冰/心入抑制體15具有包含超音波通過孔22的開口 孔密封部21及設於開口孔η^2附近的流體偏向體，可進 :步提高被測量流體對開口孔的流入抑制效果而進一步提 咼測量精確度，同時流體偏向體可降低粉塵等異物附著-於二 開口孔密封部的機會，故選擇開口孔密封部時不必重視網 孔阻塞的問題而以超音波的通過性為主要考量，如此可進 一步提高超音波的通過性，得到低消耗電力化、感度高、 且測量精確度優良的裝置。 又’開口孔密封部21係為具有對水平方向傾斜之傾斜網 孔的網狀體24 ’該傾斜可促進附著於傾斜網孔部25的粉塵 等微粉塵的落下，降低堆積量，防止網狀體的網孔阻塞，_二 而維持今音波的傳播，長久維持安定的測量精確度，提高一 可靠性。 又’使與測量流路6的流動方向垂直的斷面成為矩形， 藉矩形斷面化，可提高測量斷面上的測量區域的比例，對 於從超音波傳播路徑13的上游側到下游側的流體均可以相 同的條件測量，且可促進測量流路6内的流動的二維化， 因而提高流體的平均流速的測量的精確度，且在第二流入 抑制體16的作用下可進一步促進流體的二維化。 -30- 本紙張尺度適用巾國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚） ^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 五、發明說明（28) 測量流路6向開口孔1卜⑽開口形狀對;^與測量流 路6的流動方向大致垂直的方向上具有-m，可對 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 測量流路6的高片士 & & 度万向均等地收發超音波，且由於可縮短 開口孔的測1流路上的流動方向的開口尺寸，故可進一步 降低開口孔造成的亂流，提高測量精確度。 、在本只她形怨中，彎曲部17、18係向測量流路6的 寬度W方向弓曲’但彎曲部17、18不只可以向測量流路6的 高度Η方向彎#，更可以向任意方向彎曲，且彎曲部17與 舄曲部1-8的彎曲方向當然亦可以不同。〖，以上說明第-丄: 流入抑制體14、15的作用在於其抑制流體流入開口孔的效 果，但當然可以預期其亦可抑制在流經測量流路的流體的 黏度的作用下開口孔内的流體被引導而在開口孔内產生渦 流的引導抑制效果。 (實施形態2) 圖9為顯示本發明之實施形態2的超音波流量測量裝置的 構造的部面圖。與圖1至圖8的實施形態相同的材料及相吁 的功能$以同一符號表示，不再詳細說明，而集中說明其-相異部分。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 26係一僞流抑制體，其設置於當做測量流路6的入口的 導入部27 ’具有複數個細小的流通孔26a，該偏流抑制體26 在流入導入部27的流速分布不均時會使流速分布均等化而 供給到測量流路6。28為閥組，連接於彎曲部17的上游側， 具有向導入部27開口的連接口 29。該閥組28上設有開關闕 32，其具有與閥座30對向的閥體31。33為流體入口，設於 -31- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 504568 A7 B7 五、發明說明（29) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 閥座30的上游側，流體流入其中。34為出口組件34，連接 於彎曲部18的下游側，具有流體流出的流體出口 35。36為 彈簧，對閥體31向閥座30的方向施力。37為電磁閥或馬達 等驅動部，驅動使開關閥32打開或關閉的閥體3丄。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其次，說明此一超音波流量測量裝置的動作。開關闕32 打開後，被測量流體從流體入口 3 3流入，通過閥座3 〇，經 過連接口 29進入導入部27。流入該導入部27的流體受到流 體入口 33的上游侧的配管的影響或因通過閥組28的彎曲通 道，流秦方向及流速分布的均一性降低，且成為流體脈;j^i： 等不規則狀態。但是在通過設於導入部27的偏流抑制體26 的流通孔26a之後，除可改善流動方向及流速分布的不均_ 性外，同時可降低流體的脈衝，成為安定的流體而流入測 量流路6。在測量流路6則如前述在第二流入抑制體16的方 向限制部16a皂作用下，測量流路6斷面内的流速分布均 等，且被整流到不易流入開口孔11、12的方向，且在變動 抑制部16b·的作用下，可進一步降低脈衝等流體變動而流入二 超音波JI ·播路徑13，再者，於11下游側的開口孔11、f 處，在設於其上游側附近的第一流入抑制體14、15的作用 下’可抑制流體流入開口孔11、12内。如此可對與上游側 的配管形狀等無關地進一步使流體安定化的超音波傳播路 徑13，在超音波送收信器8、9之間進行超音波的送收信， 而以高精確度的測量流速，同時降低流體的變動造成的超 音波衰減，進一步提高可測量流量之上限值。 圖10為導入部27的俯視圖。偏流抑制體26係配置於導入 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 504568 五、發明說明（3〇) 部27的整面，29a係將開關闕％如圖9所示般配置於連接口 2上9並將連接口 29設置於紙面左侧時的連接口洲第一間口 位j (如點線所示）。29b所示為將開關閾”配置於圖9的紙 々張前後方向而將連接口29設置於紙張背面時的連接口洲 :-開:位置29 (如點線所示）。使導人部咖斷面積城 、、门Η的矩形所不的測量流路ό的斷面積Sb(參照圖j j) 為大（spsb)，增大偏流抑制體26的設置面積，以將上述第 -開口位置29a及第二開口位置现均配置於導入部27。藉 此’除f可以減少偏流抑制體26造成的壓力損*外，對-於： 閥組28的各種配置方式即使第一及第二開口位置施、㈣ 對於27有所偏倚，亦可在偏流抑制體％的細小流通孔施的 作用下，使流體分布均等化而流入測量流路6。因此，即 使閥組28等測量流路6上游側的流路形狀或配管形狀相 異，亦可維持測量精確度，提高設置的自由度。 再者，如圖11所示，偏流抑制體26上所設具有細小開口 的流通孔26a的開口尺寸Ta較第二流入抑制體16的變動抑斜二 部16b的力-小開口的流通孔16c的開口尺寸几(丁a<Tb)小。因、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此，在對流體的脈衝或流速分布的偏倚的均等化作用上， 偏流抑制體26較第二流入抑制體16強，設置偏流抑制體％ 可對測量流路6供給更安定的流體。因此，即使上游=的 流體流入的連接口 29偏倚配置，亦使流體更均等地流入測 量流路6，而提高測量的精確度，而且即使流入的流體有 脈衝，亦可降低測量流路6的脈衝，而對脈衝流亦可提高 測量精確度。又，若使偏流抑制體26的流通孔26a的開口 = -33 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公f 504568 A7 B7 五、發明說明（31 ) 寸小於第二流入抑制體16的變動抑制部16b的流通孔i6c， 則可降低/亏染物、粉塵等異物進入測量流路的機會，使測 置動作更確實’提高可靠性。再者，若使偏流抑制體關 1面積Sa大於測量流路6的斷面積讥，則除可降低被測量流 勺壓力抽失外，同時在異物附著於偏流抑制體％時亦可 防止測量特性的惡化。 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 圖12所示為偏流抑制體26的另一實施形態，其在導入部 27上設置第一偏流抑制體，並在測量流路6的上游侧的 導出邵3-8上t置第二偏流抑制體。第二偏流抑制體 與第-偏流抑制體施相同地具有多個細小的流通孔施。 在此構造下，當測量流路6的上游侧有流動的變動或流入 的偏倚時’第-偏流抑制體鳩會如前述發揮降低脈衝與抑 制:挪的效果’同時在測量流路6的下游側有流動變動或 偏倚時1二偏流抑制體26e亦可發揮降低脈衝與抑制偏流 的效果’提高測量精確度。且與測量流路6的上游例及下 游側的流路形狀或配管態無關地可實現安定的測量，進― 步提高Μ裝置設置的自由度。再者，即使在因脈衝而產— 生^間逆流時’亦可提高測量的精確度，與脈衝源無關地 安足地測量、。又’可使第二偏流抑制體26。的流通孔遍的 開口尺寸小於第二流入抑制體關流通孔l6c的尺寸，或是 .使配置第二偏流抑制體26c的導出㈣的斷面積大於測量流 路㈣斷面積，發揮與導入部27相同的上述 量精確度，測量的自由度及對異物的可#性。 如此’在實施形態2所示的本發明的超音波流量測量裝 本紙張尺度適用中國國家標準 -34 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 504568 A7 B7___ 五、發明說明（32 ) 置中，在配置於測量流路6上游側的導入部27中，設置具 有細小開口的流通孔26a的偏流抑制體26，可與上游侧的流 路形狀或配管形狀無關地對測量流路6供給安定的流體， 降低超音波送收信器8、9之間的亂流，進一步提高可測量 的上限值，而且可進一步提高測量精確度，與測量流路6 的上游側的流路形狀或配管狀態無關地安定地測量，提高 測量裝置的設置的自由度。 又，在測量流路6的上游側的導入部w與下游側的導出 部38各配置具有細小開口的流通孔26a、26d的偏流抑制磕二 26b、26c，則即使對於具有伴隨逆流的脈衝的被測量流體 或下游側具有脈衝源的被測量流體，亦可對測量流路6供 給安定的流體’降低超音波送收信器8、9之間的流體的亂 流’進一步提高可測量的上限值，提高測量精確度，且與 測量流路6的上游側或下游側的流路形狀或配管狀態或脈 衝產生無關地安定地測量，進一步提高測量裝置的設置的 自由度。… … 又，參辱入部27或導出部38的斷面積大於測量流路6的一 斷面積，增大偏流抑制體26的設置斷面積，可降低偏流抑 制體26的壓力損失，防止壓力損失的增大，又，若再增大 導入部27或導出部38的斷面積，則即使上游側或下游側的 流路形狀或配管形狀不同，亦不必改變導入部或導出部的 形狀即可裝設，可得到設置自由度高的測量裝置。 又，偏流抑制體26的流通孔的開口尺寸係小於第二流入 抑制體16所設之流通孔的開口尺寸。藉此，即上游側或下 -35 - 本紙張尺度適國家標準（CNS)A4規^_i〇 χ 297公楚「------ -----------跋--------訂--------- S— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 504568 A7

五、發明說明（33 ) 游側的連接口偏倚配置，亦可在測量流路中使流體均等地 流動，提高測量精確度，再者，即使被測量流體有脈衝， 在開口尺寸小的流通孔的作用下，亦可降低測量流路中的 流動的脈衝，對於脈衝流亦可提高測量精確度。再者，偏 泥抑制體上開口尺寸較小的流通孔可降低污物、粉塵等侵 入測量部的機會，提高測量流路的可靠性。 又，在本實施形態中，彎曲部17、18係向測量流路6的 寬度W方向彎曲，但彎曲部17、18不只可以向測量流路6的 鬲度Η方向彎曲，更可以向任意方向彎曲，且彎曲部17輿^ = 彎曲部18的彎曲方向當然亦可以不同。 (實施形態3 ) 圖13所示為本發明之實施形態3之超音波流量測量裝置 的構造的剖面圖。圖13中，與圖1至圖12的實施形態相同 的材料及相同的功能即以同一符號表示，不再詳細說明， 而集中說明其相異部分。 39係第一流入抑制體，不管被測量流體是在測量流路^ 中順向$·逆向流動，均可抑制被測量流體流入開口孔1厂 中，其具有設置於開口孔u的上游附近的流體偏向體4〇&及 设置於開口孔11的下游附近的流體偏向體4〇b。41為設置於 超音波傳播路徑1 3的下游側的第二流入抑制體，其具有可 _整被測量流體的流動方向的方向限制部41 a及使速分布均 一化及可降低流體的脈衝的變動抑制部41b。又，下游側的 開口孔12處設有包含上述具有超音波通過孔22的開口孔密 封部21的第一流入抑制體15，在超音波傳播路徑13的上游 -36- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-------訂---- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 504568 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（34 ) 側則汉置有罘一流入抑制體16，其具有 六,万向限制部16a及變 動抑制部16b。 其次’茲說明該超音波流量測量裝置的測量流路内的流 動狀態與測量動m ’被測量流體在測量流路6中順 向流動時，如實施形態i中所說明者，即使具有偏流或流 體脈衝的流體流入測量流路6，在第二流入抑制體16或第 一流入抑制體39、15的作用下，可抑制流體流入開口孔 11、12 ^使超音波傳播路徑13内的流體安定化，提高測量 精度及可測量的上限值。 - 其次，在因脈動而產生瞬間逆流或流動方向變化時，或 配管錯誤等造成逆向流入時，即使流體逆向流入測量流路 6，第一流入抑制體15、39或第二流入抑制體41對於逆向流 動亦可與順向流動相同地抑制流體流入開口孔n、12。因 此，即使伴隨脈衝的流體瞬間產生逆流時，亦可與順向流 動一樣地抑制被測量流體流入開口孔，大幅降低超音波送 收信器8·、-9間的亂流，提高測量精確度及可測量流量的上_ 限值。豐於逆向流動亦可提高測量精確度，其設置自由度-高且方便性高。 又，上述第一流入抑制體39係在開口孔丨丨的上游側及下 游側配置流體偏向體40a、40b的突起於開口孔面上，但當 然亦可使該突起包圍開口孔1丨、12(未圖示），且第一流入 抑制體39使用如圖2或圖5所述的開口密封部，即使對於較 大的逆向流動，亦可提高測量精確度及方便性。 圖14所示為第一流入抑制體的另一實施形態，設置於下 義37 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） I---- I------ 裝 -------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7

504568 五、發明說明（35 ) 游側的開口孔12。23為流體偏向體，設於具有開口孔密封 部21的開口孔12的上游側附近。42為設於開口孔12的下游 側附近的流體偏向體。該流體偏向體23、42係形成板狀^ 翼狀，限制流體的方向，使被被量流體不會流入開口孔 内。如此，在本實施形態中，第一流入抑制體在開口孔密 封部21及開口孔11、12的上游側及下游側各具有流體偏向 體23 、 42 〇 此處’對於在測量流路6中順向流動的流體，配置於開 口孔126上游側的流體偏向體23可限制流體的方向，減少r 其向開口孔12内流動，對於在測量流路6中逆向流動的流 體，配置於開口孔12的下游側的流體偏向體42可限制流體 的方向，減少其向開口孔12内流動，且對於少量流向開口 孔12的流體，開口孔密封部21可防止其流入開口孔12内， 防止在開口孔12產生渦流等亂流，對於順向及逆向流動， 均可使超音波傳播路徑13内的流體安定化，進一步提高測 量精確度q γ二 又’虫於流體偏向體23、42可減少與開口孔密封部21衝-Α的流體’故即使被測量流體中包含粉塵等細微粉末狀異 物’亦可降低異物附著於開口孔密封部21的機會。因此， 開口孔密封部21的規格可以超音波的通過性為首要考量， 可提高選擇或設定的自由度，同時可進一步提高超音波的 通過性’達成高感度化、低輸入化或高精確度化。再者， 對上游側的開口孔U亦可與下游側的開口孔12相同地設置 開口孔密封部21及流體偏向體23、42，在開口孔丨丨達到同 -38- 本紙張尺度·中_家標準（ΟΝ—規格⑽χ挪公麓） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

裝-------訂----I S! 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^4568 A7 ' -------— B7 _____ 五、發明說明（36 ) 樣的效果，同時對逆向流動亦可進一步提高測量精確度， 提高超音波的通過性，達成高感度化、低消耗電力化及高 精確度化。 如此’在實施形態3所示的本發明之超音波流量測量裝 置下，即使伴隨脈衝的流體瞬間產生逆流，亦可與順向流 動時同樣地減少被測量流體流入開口孔，可大幅降低超音 波送收信器間的亂流，提高測量精確度及可測量流量的上 限值。又，對於逆向流動亦可提高測量精確度，設置的自 由度高，-方便性提高。 ' £： 又’流體偏向體係設置於開口孔的上游側及下游側，不 管對於測量流路的順向流動及逆向流動，均可提高測量精 確度，且可抑制流體流向開口孔並防止異物進入開口孔， 即使對於伴隨脈動流的逆流亦可長期維持安定的測量精確 度，提高耐久性及可靠性。 又，在本實施形態中，彎曲部17、18係向測量流路6的 寬度W方·向彎曲，但彎曲部17、18不只可以向測量流路6的二 南度Η芝向％曲’更可以向任意方向弯曲，且彎曲部17與一 彎曲部18的彎曲方向當然亦可以不同。 (實施形態4) 圖15為顯示本發明之實施形態4的超音波流量測量裝置 的構造的剖面圖。圖15中與圖1至圖14的實施形態相同的材 料及相同的功能即以同一符號表示，不再詳細說明，而集 中說明其相異部分。 43為設置於超音波傳播路徑13的上游側的傳播路徑流動 -39 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------—11 Aw · I------1--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 504568

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 限制體。傳播路徑流動限制體43係與斜切測量流路6的超 晉波傳播路徑13大致平行，而為不干擾超音波的傳播，設 置於稍微離開超音波傳播路徑13處。 圖16為從測量流路6的流動方向所見的傳播路徑流動限 制體43，其配置於橫斷面為圓形的測量流路6内。13a為沿 著圖15的紙張方向（測量流路6的高度方向）的測量流路6的 斷面中所示的超音波傳播路徑，傳播路徑流動限制體43在 向度方向上的寬度大於點線所示的超音波傳播路徑13a在高 -1 —— 度方向上的寬度，並設有多個露出於流體中的限制部44。- r 其/人，兹說明該超音波流量測量裝置的動作。被測量流 體因設在測量流路6的上游側的開關閥（未圖示）上的流路 斷面積的擴大縮小或因流經彎曲部17而產生流動的變動， 而以该狀悲進入測量流路6，設置於超音波傳播路徑13的 上游侧蓟的傳播路徑流動限制體43的限制部44會促進亂 泥。從上游側的超音波送收信器8附近起到下游側的超音 波运收#器9附近為止的整個超音波傳播路徑丨3全區上^^ 由於在占游侧前配置了傳播路徑流動限制體43，故可在超一 音波傳播路徑13的全區中均等地促進的亂流。如此可縮小‘ 上游側起到下游側止的超晋波傳播路徑13内的流動狀態的 差異，以易於測量超音波傳播路徑13内的平均流速。特別 是流速小（流量小時）、流動狀態呈層流流入測量流路6 時’超音波傳播路徑13内的流動狀態亦可因傳播路徑流動 限制體43而促進其亂流化。因此，該亂流狀態與流速大（流 量大時）以鼠流狀態流入測量流路6時的超音波傳播路徑13 -40- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐） • —ί —------^ I—----I------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 504568 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（38 ) 内的亂流狀態的差變小。因此，從小流量到大流量均可安 定地使超音波傳播路徑13内的流體亂流化。又，由於43係 斜斜地配置於測量流路6，故其在測量流路6内的長度大於 與測量流路6垂直配置時的長度。因此，可得到開口比例 大的傳播路徑流動限制體43，得到壓力損失小的測量裝 置。 在構造如上的測量流路6中，如前所述根據超音波的傳 播時間丁1、T2求出流速V，從測量流路6的斷面積S及修正 係數K表出流量。但是在沿著超音波傳播路徑13沒有傳播：：·— 路徑流動限制體4 3時，如圖17所示該修正係數κ在從層流 區過渡到亂流區的過渡區中的變化程度大，若測量流量上 產生誤差△ Qm，則修正係數大幅變化△ K1，使得流量測量 疾差擴大。該誤差係起因於流體的溫度變化或流體的組成 比例的變化造成動黏性係數變化，或雷諾數的變化而造成 流動狀悲變化。特別是在測量都市瓦斯、LPG(液化石油天 然氣）等的流量時，因季節或地域的不同會造成瓦斯組成街二 變化，苎必須考慮該因素。 一 但是’若如本實施形態所示沿超音波傳播路徑13設置傳 播路徑流動限制體43，則如圖18所示，即使在流速小的層 流區，超音波傳播路徑13從上游側到下游側被均等地亂流 化’故可縮小其修正係數K與流速大的亂流區的修正係數 的差異’在從層流過度到亂流的過渡區中的修正係數的變 化亦小，可得到平坦的修正係數。因此，即使測量流量產 生誤差Δί^η，亦可縮小修正係數的變化ΔΚ2(Κ2<Κ：1)，提 II 丨 — 夂 ------i --------^---------MWI (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -41 -

504568 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（39 ) 南測量精確度。此在溫度變化或流體組成變化時有效，特 別在測量有組成變化或溫度變化的都市瓦斯、LpG等燃料 氣的流量時，可進一步提高測量精確度。 又，以上例示之傳播路徑流動限制體43從入口側4%到出 口側43b的長度在測量流路6的寬度向上大致均等，但 如圖19所示的傳播路徑流動限制體43的另一實施形態所 示，亦可僅使超音波傳播路徑13的出口側43b沿靠超音波傳 播路徑13 :而不使入口側43a沿靠超音波傳播路徑13，而仍 然在超晋波傳播路徑13内從上游側到下游側均等地促進亂? 流，故入口側43a到出口側43b為止的長度當然亦可隨寬度 方向上的位置而變。又，傳播路徑流動限制體43對測量流 路6的圓形斷面只配置於超音波傳播路徑13的部分，但若 設置於斷面的高度Η方向全區，則當然可促進上述修正係 數Κ的平坦化。又，在本實施形態中，傳播路徑流動限制 體43的出口側43b係沿著超音波傳播路徑13大致平行地配 置，但當然亦可在超音波傳播路徑13的上游側端部起到下匕 游側端坪止的測量流路6的寬度w的方向上大致均等地配-置，且在出口側43b上有若干凹凸亦無妨。 圖20為顯示傳播路徑流動限制體之另一實施形態之超音 波流量測量裝置之構造。圖20中，與圖1至圖19的實施形態 相同的材料及相同的功能即以同一符號表示，不再詳細說 明，而集中說明其相異部分。 45為又於起音波傳播路徑13的下游側的傳播路徑流動限 制心°傳播路控流動限制體45係與斜切測量流路6的超音 -42- -1----1----丨^^ 裝---------訂--------- S— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 504568 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（40) 波傳播彳二13大致平行’而為不干擾超音波的傳播，設置 於梢微離開超音波傳播路徑13處。46為限制部，設置於傳 播路徑流動限制體45上，而與測量流路6的流體接觸。如 此，起曰波傳播路徑13被上游侧的傳播路徑流動限制體43 與下游側的傳播路徑流動限制體45所包圍。 其次，茲說明該超音波流量測量裝置的動作。在測量流 路6的寬度W方向全區上，在設置於超音波傳播路徑13的上 游側前的傳播路徑流動限制體43的限制部44的作用下，超 音波傳播路徑13内寬度W方向全區上均等地促進亂流. 又，設於下游側的傳播路徑流動限制體45則與上游側的傳 播路徑流動限制體43包圍超音波傳播路徑13，藉此對超音 波傳播路徑13内的流動施加背壓，使流動狀態更為均一 化、安定化，且使修正係數更形平坦化，再者，可降低測 量流路6的下游側的配管形的差異或被測量流體的使用條 件等造成的脈衝等對超音波傳播路徑13内的流動狀態所造 成的影響，而維持安定的流量測量，並在產生逆流之時亦^ 可維持堡正係數的平坦化，提高測量精確度。 〜 圖2：1係上游側的傳播路徑流動限制體43與下游側的傳播 路徑流動限制體45—體化而得到的傳播路徑流動限制體 的立體圖。48為連結部，其連接上游側的傳播路徑流動&限 制體43及下游側的傳播路徑流動限制體“而使之一體化。 49為超音波傳播窗，為避免干擾超音波的傳播，具有中空 構造。傳播路徑流動限制體47係藉連結部48互相連結為: 體，防止上游側與下游側的限制部44、46的相互位置偏 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 ： II----------裝 -------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -43 - 504568

發明說明（ (請先/13讀背面之注意事項再填寫本頁) 移故可降低超音波傳播路捏13内的流動狀態的變動，使 之安定化，實現變動少的測量。又，傳播路徑流動限制體 47可被連結部48強化其強度，各傳播路徑流動限制體 45包含限制部44、46均可輕薄化或小型化，而與測量流路6 的斷面位置無關地使超音波傳播路㈣内的流動狀態均等 化。又，限制部44、46的輕薄化或小型化後，由於被測量 流體所流過的開口面積增大，故可降低測量流路的壓力損 失。又。，由於傳播路徑流動限制體43、45被連結部銘補 強，故可防止長期使用後的變形，提高耐久性、可靠性 又，上例中連結部48係設置於傳播路徑流動限制體47的角 落部，但其當然可以設置於任何不會影響超音波的傳播且 適於補強的位置。 圖22為顯示實施形態4中的測量流路6的另一斷面形狀的 A - Α剖面圖，50係流路壁，其使測量流路6的斷面形狀形 成寬W、向Η的矩形，在該矩形斷面全區上設置有限制部 44、46 〇 —— 其次」說明該矩形斷面的測量動作。超音波傳播路徑f 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 係橫切矩形斷面的寬度W方向全區，可提高測量區域對矩 形斷面南度Η方向的比例’且可提高從上游側到下游側的 寬度W方向的全區上南度Η方向的測量區域所佔的比例， 故可提高超音波傳播路徑13上的流體的平均流速的測量精 確度。又，超音波傳播路徑13内的流動在傳播路徑流動限 制體43、45的限制部44、46的作用下，在寬廣的流量區中 從上游側到下游側被均等地促進IL流，故可以高精確度測 -44- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 504568 A7

• I—I ------Αν M--------訂---------M9. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 504568 A7 B7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 ►印 製 本紙張尺 1適財關祕準（CNS)A4雜⑽χ 五、發明說明（43)

Cmn^OOOK)’甲燒氣的動黏性係數為171 _2/s (3〇〇〇κ)， 故對丙燒氣增加距離Gu、Gd，對甲燒氣縮小距離Gu、⑹。 在此等條件下’為了降低在超音波傳播路徑中傳播的超 骨波反射到傳播路徑流動限制體43、45中而對流速測量造 成的影響’故傳播路徑流動限制體43、45應儘可能遠離超 音波傳播路徑13設置’但為了使超音波傳播路徑13内的上 游側到下游側的流動均等化，必須使設置距離最適化。 又，距離Gu、Gd並;F-定要 —樣，亦可設定成相異值，寧 然，當上游或下游側的傳播路徑流動限制體43、44的限書 部44、46的形狀、開口尺寸的粗細等的不同，距離Gu與距 離Gd的大小關係亦隨之不同。又，因流體的種類而改變限 制部44、46的形狀、開口尺寸時’當然設置距離與黏性的 關係亦將與上述不同。 因此，只要改變傳播路徑流動限制體而使用相同的測量 流路6的形狀及尺寸’即可對各種流體進行高精確度的測 量’除了可提高使用者的方便性之外，可針對各種條件批 用各種爸樣的材料’因而可提供低成本的測量裝置。— 圖24為顯示傳播路徑流動限制體的另—實㈣態的立體 圖，51為傳播路徑流動限制體43的限制部，限制部51係在 泥動万向有厚度的的小金屬網或織物等網狀體形成。又， 的傳播路徑流動限制體&亦可設置相同的限 制邵51(未圖示）。又，备缺， .......可免去傳播路徑流動限制體 的外框44a而只以網狀體形成傳播路徑流動限制體。 此處，由於限制部51係由在流動方向上有厚度的小型網 -46 I ^--------^-------信· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（44) ^ 狀體所形成，故可縮小傳播路徑流動限制體43或45在流動 方向上的大小。又，若用超音波難以反射的材質做成包圍 超曰波傳播路徑13的網狀體，則在開口率大的網狀體的形 狀效果的作用下’可降低傳播路徑流動限制體β或所造 成的超音波反射，減少反射波的干涉對測量精確度降低的 景> 響’而實現高精確度的測量。 圖25為顯示傳播路徑流動限制體之另一實施形態的立體 圖。52為傳播路徑流動限制體43的限制部，該限制部^在 泥動方高上設置多個壁面52a，而成為格子體兄。.又，在下r : 游側的傳播路徑流動限制體45上亦可設置相同的限制部 52(未圖示）。 藉設置於流動方向上的壁面52a，可限制通過傳播路徑流 動限制體43的流動方向，特別是可抑制流體流入超音波送 收k器8、9正前方的開口孔1丨、12，減少渦流的產生，降 低滿流造成的超音波衰減，而可測量到大流量區。又，使 壁面52a偏向到使超音波傳播路徑13内的流速分布更為均命二 化的方今上，可使超音波傳播路徑13内流速分布更進一步〜 均等化’而提高測量精確度。 圖26係顯示傳播路徑流動限制體的另一實施形態從流動 方向看的前視圖，54為限制部，設置於傳播路徑流動限制 m 43 ’藉測f流路6的橫斷面的位置，改變二個鄰接的限 制部的間隔，而改變通過孔55的斷面積。此處周邊側的通 過孔55a的斷面積大於傳播路徑流動限制體43的中央部側的

通過孔55b的斷面積。即，傳播路徑流動限制體43的寬度W -47 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -- *------------裝 -------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 504568 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（45) · 方向的端部側或高度Η方向的端部側上的通過孔55的斷面 積較大。又，對下游側的傳播路徑流動限制體45亦可設置 相同的限制部54(未圖示）。 其次說明其動作。若無傳播路徑流動限制體43，則在沿 著測量流路6的壁面流動的流體的黏性的作用下，流速會 降低，而測量流路6中央部的流速比較高，故難以得到均 等的流速分布。但是若在此處設置傳播路徑流動限制體 43，且縮小測量流路6的斷面的中央側的通過孔55的斷面積 而降低流速，並在端部側增加通過孔55的斷面積，使其运二-過阻力小於中央部’而減少流速降低的程度，則可使超音 波傳播路徑13内的流速分布均等化。因此，斜切測量流路 6的超音波傳播路徑13内的流速從上游到下游被均等化， 超音波傳播路徑13内的平均流速的測量值可與測量流路6 的垂直斷面的平均流速從層流區到亂流區的寬廣流量區上 均相當一致，而可使流量係數的變化平坦化，提高測量精 確度。- 如此二养據實施形態4所示的本發明之超音波流量測量- 裝置，在超音波傳播路徑13的上游側端部起到下游側端部 為止的全區中，設置於上游側近傍的傳播路徑流動限制體 43可在超音波傳播路徑13全區中促進亂流，使流量測量範 圍全區中的修正係數的流量變化特性平坦化，而提高；則量 精確度。又，即使流體的物性值產生變化，亦可維持測量 精確度，提高實用性、便利性。又，傳播路徑流動限制體 43係在測量流路6中斜斜配置，故可加大其開口比例，得 -48 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） —I·——---------------t---------Μψ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 504568

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（46) 到壓力損失低的測量裝置。又，傳播路徑流動限制體43係 在測量流路6中斜斜配置，故可增大限制部44的設置部分 的面積，而不增加壓力槓失地更密集地設置更多限制部 44，而提高亂流促進效果。 又，配置於上游側及下游側的傳播路徑流動限制體43、 45包圍超音波傳播路徑13，使超音波傳播路徑13内的亂流 狀態從上游側到下游側都均等化，如此可使修正係數更為 平坦化，進一步提高測量精確度。再者，下游的傳播路徑 流動限||]體45可減少測量流路6下游側的流動狀態的影二 響’可安定地測量而與測量流路6的下游側的配管狀態無 關’提高測量裝置設置的自由度。再者，對於測量流路的 順向或逆向的任一流動均可得到相同的效果，在脈衝流或 逆流時均可使修正係數平坦化，提高測量精確度。 又’使上游側及下游側的傳播路徑流動限制體43、45 一 體化’可防止傳播路徑流動限制體間的設置距離或上游側 與下游侧的限制部的相互位置偏離’而得到安定化、變動^ 少的測！裝置。再者，由於連結部加強了傳播路徑流動限一 制m，故可使限制部小型化或輕薄化，使超音波傳播路徑 内的流動狀態均等化或降低測量流路的壓力損失。 又，不受限於被測量流體的種類，只要改變傳播路徑流 動限制體離超音波傳播路徑13的設置距離，即使共用測量 流路，提高便利性，而維持安定的測量精確度。再者，可 藉測量流路的共用化達成低成本化。 又，在一實施形態中，限制部可形成一網狀體。藉此， -49- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297^17 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一裝--------訂---------- MT. 504568 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（47) ' ⑺吏傳播路徑流動限制體的設置空間對流動方向變薄變 小’達成測量流路的小型化。 〖’在-實施形態中，限制部可形成一格子體，其在流 動方向上:f壁面。n Λ，由於在流動方向上延伸的壁面 會限制流動方向，故可進一步使超音波傳播路徑内的流速 分布均等化，提高測量精確度。 又，亦可依測量流路的斷面的位置而改變鄰接的二個限 制邵係相互的間隔。藉此，可在各限制部中於縮短流動方 向的長邊的狀態下藉測量流路的橫斷面的位置使開口的 小取適化，而進一步使超音波傳播路徑内的流速分布均等 化，且由於可縮小限制部在流動方向上的長度，可降低壓 力損失同時藉流速分布的均等化提高測量精確度。 又，藉著測量流路的矩形斷面化，可提高測量領域在測 量斷面中的比例，從超音波傳播路徑的上游側到下游側對 4體可以同樣的條件測量，因而可以高精確度測量流體的 平均流速。 — 又’.着黃使沿超音波傳播路徑配置的傳播路徑流動限制一 體與測量流路的矩形斷面化，不必維持較高之長寬比以引 起二維流動’斷面的規格可配合可降低反射波的干涉的流 路南度而自由地設定’可以高感度送收信超音波。又，不 致過度使測量流路扁平化而降低斷面與流體的接觸長度， 進而可降低測量流路的壓力損失。 又’在本實施形態中，彎曲部17、18係向測量流路6的 寬度W方向彎曲，但彎曲部17、18不只可以向測量流路6的 -50- _____ 本紙張尺度適財國國家標準（CNS)A4規格χ 297公楚)' '' ' n ϋ n 8β I EB n n n ϋ fx o n n I n n l ϋ 一-口、· n n ϋ n I amMmm n 0 s (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 504568 504568 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（48) 南度Η方向彎曲，憂可 向任意方向蠻曲，py尚1、 彎曲部18的彎曲方向當然亦可以不同。 ，考曲部17與 (實施形態5 ) 圖27為顯示本發明之實 的構造的剖面圖。㈣的超音波流量測量裝置 /、圖1至圖26的實施形態相同的材料及 相同的功能即以同一符號矣- 仃唬表π，不再詳細說 明其相異部分。 向果甲說 56為流入抑制體，其可·女 •具了抑制被測定流體流入開口孔 12，设置於上述超音波傳播 一 峪枉13的上游側設置的傳播路二 徑流動限制體43的下游例。、、云人知在丨μ 舒側⑽入抑制體56如圖28之放大圖 所不者，包含第-流入抑制體57，其由具有多個可通過超 晋波的超音波通過孔22的開口孔密封部21所構成，該開口 孔密封邵21橫切超音波傳播路徑13，且與開口孔”、㈣ 測量流路面6a等面設置，可抑制流體流入開口孔丨丨、12。 圖29所示為流入抑制體的另一實施形態，在上游侧的開 口孔11的上游附近設置從流路壁7突出的流體偏向體58a^ 在孩流寧俦向體58a的上游側設置平緩地增加高度的導引面〜 58b，以流體偏向體58a及導引面58b形成第一流入抑制體 58，其使測量流路面6a附近的流體偏向遠離壁面的方向， 而使其不致流入開口孔11中。又，傳播路徑流動限制體的 限制體離超音波傳播路徑的設置距離如或^小時，可使流 體偏向體58a及導引面58b與傳播路徑流動限制體43形成一 體，而做為第二流入抑制體。 在圖30中，60為第二流入抑制體，其在傳播路徑流動限 -51- ^ Μ ο-------^------- (請先S?讀背面之注意事項再填寫本頁) 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 504568 A7 ------—-------- 五、發明說明（49) ' 制體59的測量流路面6a上設置流體偏向體6如，而形成流入 抑制部60b。傳播路徑流動限制體59與第二流入抑制體⑼係 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一體化者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其次，兹說明該超音波流量測量裝置的被測量流體的流 動狀況。首先，被測量流體因設在測量流路6的上游側的 開關閥（未圖示）上的流路斷面積的擴大縮小或因流經彎曲 部17而產生流動的變動，而以該狀態進入測量流路$。藉 此，在設於超音波傳播路徑13的上游側的傳播路徑流動跟 制體43的限制部44的作用下促進亂流，在上游側的超音·波二-= 送收信器8的附近起到下游側的超音波送收信器9的附近為 止的超音波傳播路徑13全區上，由於在上游側之前配置有 傳播路徑流動限制體43，故可在超音波傳播路徑13全區上 均等地促進亂流。如此可縮小上游側起到下游側止的超音 波傳播路徑13内的流動狀態的差異，以易於測量超音波傳 播路徑13内的平均流速。特別是流速小（流量小時）、流動 狀態呈層流流入測量流路6時，超音波傳播路徑13内的流二 動狀態查汗因傳播路徑流動限制體43而促進其亂流化。因-此’该亂流狀態與流速大（流量大時）以亂流狀態流入測量 流路6時的超音波傳播路徑13内的亂流狀態的差變小。因 此’從小流量到大流量均可安定地使超音波傳播路徑丨3内 的流體亂流化。又，由於43係斜斜地配置於測量流路6， 故其在測量流路6内的長度大於與測量流路6垂直配置時的 長度。因此，可得到開口比例大的傳播路徑流動限制體 43 ’得到壓力損失小的測量裝置。 • 52 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 504568 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

A7 B7 五、發明說明（51) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在流體如上安定化的超音波傳播路徑13中，除可在超音 波运收k态8、9間送收信超音波而進行精確度高的流速測 里外，W T降低流體#變動造成的超|波衰〉咸，而提高可 々、]量/此里的上限值。若沒有第一流入抑制體、兄或第二 流入抑制體60，則由於下游側的開口孔12對測量流路6呈銳 角相交，故測量流路6内的強力流體流入開口孔12而產生 強力渦流，部分的流速變動將降低流速測量精確度，且渦 流所造成的超音波衰減將降低可測量流量的上限值。又， 若在上游側的開口孔11也沒有一流入抑制體W5 8或第二二 流入抑制體60，則雖然會產生流體的流入，但由於開口孔 11對測量流路6是以鈍角相交，故渦流的強度小於開口孔12 的渦流’其不良影響較小。但是在上游側的丨丨上設置一流 入抑制體57、58或第二流入抑制體6〇當然可以進一步使流 體安定化。 其次’茲說明根據超音波ΤΙ、Τ2求出流量時的修正係數 Κ。在赴音波傳播路徑13的上游側端部起到下游側端部止二 的全區t ··，設置於上游側的傳播路徑流動限制體43可在超- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 音波傳播路徑13全區中促進亂流，因此修正係數反與圖17 及圖18所述相同地受流量變化的影響少而平坦，修正係數 K的流量變化特性平坦化之下，即使流體的物性值產生變 化，亦可維持測量精確度，提高實用性及便利性，大幅降 低超音波送收信器間的·亂流’在測量範圍的全區内均可提 高超音波的送收信位準，進一步提高測量精確度。而且， 可抑制流體流入開口孔11、12，大幅降低超音波送收信器 -54- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^°4568 A7 B7 五、 發明說明（52 ) 間的亂流，提高可測量流量的上限值。 又，開口孔密封部可為具有相對於水平方向傾斜之傾斜 網孔的一網狀體’或可將流體偏向體設置於開口孔的上游 側及下游側的兩方。則除了可使流量係數平坦化，提高測 量精確度外’更可增加如實施形態1所述的效果，進一步 提高可靠性。 圖31所示為流入抑制體的另一實施形態，其具有第一流 入抑制體57，其包含具有超音波通過孔22的開口孔密封今 21 ·，及第二流入抑制體62,其包含設置於傳播路徑流動 制體61的測量流路面6a的流入抑制部62a。因此，其可進一 步ί疋南抑制被測量 >見體流入開口孔内的效果而提高測量精 .確度，而且可在流體偏向體的作用下降低粉塵等異物附著 於開口孔密封部，故選擇開口孔密封部時不必重視網孔阻 塞的問題而以超音波的通過性為主要考量，如此可進一步 提高超音波的通過性，得到低消耗電力化、感度高、且測 量精確度優良的裝置。再者，第二流入抑制體㈣配合被: 測量流_流量或物性質加玉成適當的形狀做為傳播路^ 流動限制體61的-部分’故可容易地共用測量流路林 身。再者，在第一及第二流入抑制體的增效作用下，可降 低開口孔内的亂流並使傳播路徑流動限制體與流入抑制體 一體化，因而可降低對開口穴的流 7机入抑制特性的變動，而 提高測量精確度及可靠性，且可形忐}別· 4々成小型的超音波傳播路 徑，達成測量流路的小型化。 圖32及圖33所示為傳播路徑流動限祕 布J a豆與流入抑制體的 -55 - 張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 * 二 t * ， ^ --------^-----------------II!____________ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 504568 五、發明說明（53) 另一貫施形態。上游側的傳播路徑流動限制體43及下游側 的傳播路後流動限制體45包圍超音波傳播路徑13，並設有 流入抑制體56 °如圖33所示，其傳播路徑流動限制體43、45 係透過連結部48連接成一體，在超音波傳播窗49上設置流 入抑制體56 °流入抑制體56係覆蓋開口孔n、12的網板， 做為開口孔密封部21使用。 在""亥構k中’超晋波傳播路徑13内的流動被下游側的傳 播路徑流動限制體45施加背壓而被均一化、安定化，因而 可降低測量流路6下游妁配管形狀的差異或被測量流體的r 使用條件等造成的脈衝等超音波傳播路徑13内的流動狀態 的影響，而安定地測量流量。 又，其在開口孔11、12上設有流入抑制體56，故可提高 可測量流量的上限值。 又’連結傳播路徑流動限制體43、45，再使之與做為流 入抑制體56的開口孔密封部21一體化，故其相互的距離等 位置關係確定，可使流體狀態安定化，降低超音波傳播互於 徑13内句隽動狀態的變動，得以變動小而安定地測量。一 又，若不只使傳播路徑流動限制體43、45 一體化，而使開 口孔密封部21也一體化，則可進一步提高傳播路徑流動限 制體的強度，長期使用亦可防止變形，提高耐久性、可靠 性。 又，以上傳播路徑流動限制體43係對測量流路6的寬度 w方向沿超音波傳播路徑13大致平行地配置，但對測量= 路6的高度Η方向，亦可如圖16所示般配置於橫斯面為：： _ 56 _ 良紙張尺度適財國國家標準（CNS)A4規格（ χ 297公髮 • I*—.---------t ------I ^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 504568 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _____B7 _ 五、發明說明（54 ) 測量流路6内，且如圖22所說明者若配置於橫斷面為矩形 的測量流路6内’亦可得到與上述的實施形態相同的效 果。又，可使開口孔的開口形狀在與測量流路的流動方向 大致垂直的方向上具有一邊’或是測量流路的上游側的導 入部或下游側的導出部配置偏流抑制體等，亦可得到與上 實施形態相同的效果。 如此，在實施形態5所示的本發明的超音波流量測量裝 置下’在超青波傳播路徑13的上游側端部起到下游側端部 為止的全區中，$又置於上游侧近傍的傳播路徑流動限制體」 43可在超音波傳播路徑13全區中促進亂流，使流量測量範 圍全區中的修正係數的流量變化特性平坦化，防止修正係 數造成的誤差擴大，而提高測量精確度，且設置流入抑制 體抑制流體流入開口孔，可大幅降低超音波傳播路徑上的 亂流，故可提高超音波的收信位準及可測量流量的上限 值。 又’流入抑制體係為設於下游側的第一流入抑制體時广-由於其f馮體呈銳角相交，故可抑制流體流入下游側的開-口孔而產生強力的渦流，可有效地降低超音波送收信器間 的亂流’提高可測量流量的上限值。 又，流入抑制體係為設於上游側及下游側的第一流入抑 制體時，則對於測量流路中的順向或逆向流動，均可有效 地降低在超音波傳播路徑的亂流中佔較大比例的開口孔内 的亂流，提高測量精確度及可測量流量的上限值。 流入抑制體係為在傳播路徑流動限制體上設置流入 辑張尺^ 财 I-----------·裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -57 - 504568 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

五、發明說明（55) 抑制部的第一流入抑制睡，你、 f 傳播路徑流動限制體與流路抑 制體-體化’可抑制流體流入開口孔抑制特性的變動，提 同可葬⑨且可$成較小的超音波傳播路徑，使測量流路 小型化。 又，第一流入抑體f# # & θ^ , 、、 把把係為具有至少一個超音波通過孔的 開口孔密封部時，以^ 7, ^ ^ 、 Μ開口孔密封邵覆蓋開口孔後·可進一步 提高被測量流體的向開〇 Μ ^^ ^、 孔的‘入抑制效果，降低開口孔 内的流動而使之安定’且可由超音波通過孔持超音波的傳 播，且在將開口孔密封部只配置於下游側的開口孔時，^ 進步減少超音波的衰減，降低超音波送收信器的驅動輸 入，實現低消耗電力化。 第⑽入抑制體具備包含至少一個超音波通過孔的 開口孔密封部及設於開口孔附近的流體偏向體時，可進一 步^同抑制被測量流體流入開口孔的效果，因而可進一步 提高測量精確度，故可提高選擇開口孔密封部的自由度， 不必重視阻塞問題而以超音波的通過性為第一考量，可進^ 一步提愚窄音波的通過性，促進低輸入化，提高感度，得一 到測量精確度優異的裝置。 又，流入抑制體在開口孔設置第一流入抑制體且在傳播 路徑流動限制體置第二流入抑制體時，在第一及第二流入 抑制的增效作用下，可降低開口孔内的亂流並使傳播路 仏成動限制體與流入抑制體一體化，因而可降低對開口穴 的流入抑制特性的變動，而提高測量精確度及可靠性，且 可形成小型的超音波傳播路徑，達成測量流路的小型化 I I ! I I I IAW — — — — — — II ^ « — I1III1 I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（56) 又，在本實施形態中，彎 寬度W方向彎曲，但彎曲部 邵17、Μ係向測量流路6的 高度Η方向彎曲，更可以“向 18不/、可以向測量流路6的 彎曲部_.弯曲方向當然亦^意方向f曲，且彎曲部Π與 .» 」以不同。 (貫施形態6 ) 圖34為顯示本發明之實 的流路斷面圖。在圖34中，^的超音波流量測量裝置 的材料及相同的功能即以同：圖3 3的實施形態相同 丈也丄乂’ 付现录不，不再詳細說明， 而集中說明其相異部分。 丹汗 — 63為在超音波的傳播方 ^ 八βΑ 上刀隔開口孔11、12的複數個 刀割通路，設於開口孔u 功η丄 2上。如圖35所示，該分割通 路63具有沿超音波送收信器9的振動面64的入口面65，及沿 測1流路面6a的出口面66。分割通路63的垂直斷面的一邊 67的長度大於送收信用超音波的半波長^，且並非超音 波的半波長的整數倍°再者’開口孔12内的分割通路63與 超音波送收信器9的振動面的距離68為超音波的半波長λ/2二 的正數管：’而構成分割通路63的隔板的厚度d則比超音波一 的波長λ短。以上係針對下游侧的9做說明，同樣適用於 上游側的超音波送收信器8。 再者，如圖36所示，設置於超音波送收信器9的對面的 測量流路面6a上的開口孔11的分割通路63各與另一側的開 口孔12的分割通路63對應而在同一直線上延伸。 其次說明流量測量的一般方法。如前所述，超音波式流 量計係從超音波的傳播時間T1及T2的倒數的差以下式求出 -59- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） LI.----------Μ--------訂-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} A7

504568 五、發明說明（57) 流速v，再乘上流路的斷面積而換算出流量者。 即’以下式求出流速V。 V=[L/(2cos θ)]χ [(1/Τ1).(ΐ.χ2)] 此時，超音波傳送距離L受到流體的影響，流體進入或 不進入開口孔的内部而改變。隨著流速的不同或是脈衝流 的有無，流體有時會侵入開口孔，有時不會，因此有效傳 播距離L·會變化，而產生測量流量上的誤差。 在本發明的構造下，測量流路上所設的開口孔的内部哮 細小分割，難以產生渦流，且在分割流路的流入抑制體的二= 作用下，可抑制流體流入開口孔内部，即使流速改變或發 生脈衝，亦可保持有效傳播距離L於一固定值，而正確地 測量流量。再者，由於超音波係在分割通路的被測量流體 中傳播’故其感度的降低少於實心元件（bulk element)，且 分割通路後’可維持超音波的直進性，而進行良好的送收 信。再者，超音波係垂直射入分割通路，可沿著分割通路 直線前進，故在傳播路徑上不會引起反射，衰減少。再二 者’對竺判量流路面，其出口為一平坦的面，故不會擾乱一 測量⑽路面的邊界層boundary jayer)的流動，而且出口面整 齊地成為放射面，可有效地放射超音波。再者，一對的分 刻通路的送信面與收信面的超音波進行方向一致，故不會 因對向的開口孔的隔板造成反射衰減。 又 刀割通路的垂直斷面的一邊67由於比半波長長，故 不易受到分割面的黏性的影響，可得到衰減少的傳播路 徑。再者，使其一邊67的長度不等於波長的整數倍，可抑 -60- 本紙張尺度_ t關家w^rs)A4規格⑽乂297公爱） —----------装 i——訂-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 504568 A7 B7_ 五、發明說明（58) 制橫方向上的共嗚，而有效地傳播。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 再者’使超音波送收信器與分割通路面入口面間的距離 6 8成為半波長的長度而使之共鳴’則可有效率地進行放 射。再者，使分割通路的隔板的厚度d短於波長，可防止 超青波射入分割通路時的反射，如此可有效地傳播超音 波’而實現氣好的送收信。 圖37、圖38及圖39所示的四方形分割通路斷面亦可發揮 相同的功效，而若使用圖40所示的蜂巢狀分割通路，則可 -* 在開口孔上輕易地欲合並固定蜂巢狀格子材料，且分割通〜 路63的板的居度d可遠比超音波的波長薄，且可上下左 右地分割開口孔。因此，可有效地傳播超音波，實現良好 的送收信。 又，分割通路之一係在開口孔的中央部設置開口部。藉 此，開口孔的中心部由於有開口部與超音波送收信器的中 心軸一致，故可在超晋波輸出最強的中央部有效地進行傳 播，可搔到良好的超音波信號傳達。 _ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又’全割通路的對向面係成為不互相平行的多角形，故 與超音波的行進方向垂直的傳播被分散而不易引起共鳴， 可有效地傳播超音波。特別是以巢狀格子體做為分割通路 而在中心部設開口部時，在上述共鳴現象的降低、上述非 常薄的隔板厚度d所造成的效果及超音波輸出強的中央部 的向效率超音波傳播下，可進一步促進超音波送收信的信 號傳達的效率化。 再者，如圖41所示，分割通路的通路途中具有使各通路 -61 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 504568 A7 B7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 f 合 作 社 印 製 五、發明說明（59) 連通的連通部69，其可減少分隔面，將壁造成的衰減降至 最低。使連通部69的大小比波長長，則易於連結分割通 路。連結部與分隔部交互配置，可達到分隔的效果及降低 衰減的效果。 其次，以圖42、43說明分割通路的其他實施形態。圖42係 顯示開口孔12的分割通路70的剖面圖。其與上述實施形態 相異之處在於其分割通路的通路長Lb小於送收信用超音波 的波長λ :而網狀材料為金屬網，配置於與超音波的傳播 -I -- 方向垂直的方向上所配置的超音波送收信元件侧及沿流路二 壁面的流路側，而構成分割通路。圖43所示為開口部71。 又’使通路長小於超音波的波長，可使分割通路形成衰 減少的傳播路徑。又，設置於測量流路面的開口孔内部的 開口 2間被細小分割，使之難以·產生渦流，且可抑制流體 流入開口孔内部，如此即使流速變化或產生脈衝，亦可正 確地測量流量。再者，超音波係分割通路的空氣中傳播， 故其感度的降低少於實心元件（bulk element) ’藉著分割逾二 路得以绝#超音波的直進性，可進行良好送收信。 - 又’分割通路的垂直斷面的一邊67比半波長長，故不易 受到沿分割面流動的流體的黏性的影響，可形成衰減少的 傳播路徑。再者，其一邊67的長度不等於波長的整數倍， 可抑制橫方向的共鳴，而有效地傳播。 又，將分割通路用具有第一流入抑制體及第二流入抑制 體等泥入抑制體測量流路上，可進一步降低開口孔的亂 流’在上述效果之外更可提高可測量的上限值。 1----------裝 -------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -62 -

^4568 五、發明說明（60) 1業上利用性 從以上說明可知，本發明的超音波流量測量裝置具有下 列效果。 本發明之超音波流量測量裝置具有：第一流入抑制體， 至少設置於下游側的開口孔的附近，抑制被測量流體流入 開口孔；及第二流入抑制體，設置於測量流路的上游側， 抑制被測量流體流入開口孔，其中下游側的開口孔上所設 置的第一流入抑制體具有一開口孔密封部，其具有至少一 個超音表穿透過孔，故可使超音波送收信器間的流動安走二 化，提南超音波的收信位準，提高測量精確度及可測量流 量的上限值，並藉超音波的收信位準的提高及流入抑制體 所造成的超音波的衰減改善，可降低超音波送收信器的驅 動輸入。 又，本發明之超音波流量測量裝置具有第一流入抑制體 及第二流入抑制體，其對於被測量流體的正反兩方向的流 動，可抑制被測量流體流入開口孔，其中設置於順向流翁二 時的下赞彳則的開口孔上的第一流入抑制體係為具有至少一-個超音波穿透過孔的開口孔密封部，第二流入抑制體係配 置於上述測量流路的入口側及出口側兩方，故即使在脈衝 流瞬時產生逆流時，亦可與順向流動時一樣抑制被測量流 體泥入開口孔，大幅降低超音波送收信器間的亂流，提高 计量精確度’並提南可測量流量的上限值。 又，本發明之超音波流量測量裝置具有傳播路徑流動限 制體，其具有一限制部，沿著上游側及下游側的超音波收 -63 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ----訂---- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

504568 A7 B7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 f 合 作 社 印 製 五、發明說明（61 送器間的超音波傳播路徑配置，並露出於流體中。在超音 波傳播路徑的上游側到下游側的全區中，配置於上游側的 傳播路徑流動限制體的限制部可促進流體的亂流，在超音 波傳播路徑中與流量無關地從接近上游侧的開口孔附近的 區域起到接近下游側的開口孔附近的區域為止的超音波傳 播路彳至的寬度方向全區中，使流動狀態均等地亂流化，可 縮小修正係數在流量測量範圍全區中的變化，防止修正係 數造成的誤差擴大，提高測量精確度，藉流體的動黏性辞 數的變化，即使雷諾數變化，亦可維持測量精確度，可得i： 到對流體的溫度變化及流體成分變化的適應性強的測量裝 置，提高其實用性。 又’本發明之超音波流量測量裝置具有：傳播路徑流動 限制體，其具有一限制部，沿著上游側及下游侧的超音波 收送器間的超音波傳播路徑配置，並露出於流體中；及流 入抑制體，抑制被測量流體流入上述開口孔；測量控制 部 社超音波傳播路徑的上游側到下游側的全區中，配置二 於上游姻的傳播路徑流動限制體的限制部可促進流體的亂〜 /；，b 在超音波傳播路徑中與流量無關地從接近上游側的開 口孔附近的區域起到接近下游側的開口孔附近的區域為止 的超音波傳播路徑的寬度方向全區中，使流動狀態均等地 亂流化，可縮小修正係數在流量測量範圍全區中的變化， 防止修正係數造成的誤差擴大，提高測量精確度，且在向 測I泥路開口的開口孔上配置流入抑制體可抑制流體流入 開口孔，而大幅降低超音波送收信器間的超音波傳播路徑 -64 - 本紙張尺度適家標準（CNS)A4規格⑽χ撕公楚 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 裝-------訂-------— A7 B7 五、 發明說明（62 ) 上的亂流，提高可測量流量的上限值。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，設置於上游側的開口孔的第一流入抑制體係—汽髀 偏向體，除了可消除上游側的開口孔上的超音波通過:: 超音波傳播損失，而降低超音波送收信器的驅動輪入之 外，亦可抑制流體流入上游侧的開口孔，而使超音2傳播 路徑上的亂流安定化，提高測量精確度。 又，叹置於上游側的開口孔的第一流入抑制體係為至少 具有一個超音波穿透孔的開口孔密封部，可大幅抑制流體 流入上游側及下游側的開口孔，提高可測量流量的 值，且對於具有逆流的流動亦可提高測量精確度，藉著大 幅降低在開口孔的亂流，可得到S/N特性優良的超音波送 收信，使得送信輸出得以降低，因驅動輸入的降低可達到 低消耗電力化。 又，上游侧的開口孔所設的開口孔密封部的開口率大於 下游側的開口孔所設的開口孔密封部的開口率，超音波的 傳播損失得以減低，流量測量的上限值得以提高，且對逆· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 流的/則章積確度得以提高，同時因驅動輸入的降低可達到一 低消耗電力化。 又，傳播路徑流動限制體係配置於超音波傳播路徑的上 游側及下游側，上游側與下游側的傳播路徑流動限制體可 包圍超音波傳播路徑，使超音波傳播路徑内的目流狀態從 上游側到下游側都均等化，因而可進一步使修正係數平坦 化’進一步提高測量精確度，或是可藉由下游側的傳播流 路限制體的作用降低測量流路的下游側的流動狀態的影 -65 -

五、發明說明（63 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 喜’如此可不受測量裝置的下游側的配管狀態的限制實現 安定的測量，提高測量裝置的設置的自由心且對於測量 流路的順向或逆向的任一方向的流動均可得到相同的效 果，使脈衝流的修正係數安定化，提高測量精確度。 又，配置於超音波傳播路徑的上游側及下游側的傳播路 徑流動限制體係透過連結部而一體化者，可防止傳播路徑 流動限制體間的設置距離或上游側與下游側的限制部的相 互位置的偏移，得到安定化且變動少的測量裝置。再者， 由於連結部可補強傳播路徑流動限制體，故可使限制部^ 微化或超薄化，使超音波傳播路徑内的流動狀態均等人或 降低測量流路的壓力損失。 广又，配置於超音波傳播路徑的上游側及下游側的傳播路 徑流動限制體係與流入抑制體一體化者，上游側與下游側. 的傳播路徑流動限制體流入抑制體間的相互距離等位置關 係得以確定，可使流動狀態安定化，降低超音波傳播路徑 内广虎動狀態的變動’得到變動小的安定的測量結果十 藉-體進一步補強傳播路徑流動限制體的強度，防止— 長期使用後的變形，提高耐久性及可靠性。 又，流入抑制體係為下游侧的開口孔所設置的第一流入 抑制體’因為對流體呈銳角而容易產生強力源流的下游側 的開口孔上配置流入抑制體，可抑制流入開口孔，有效地 降低超音波送收信器間的亂流’提高可測量流量的上限 值。 又，流入抑制體係為下游側及下游侧的開口孔所設置的 -66- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 9 S--------^--------^^9, (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明說明（64) 弟一泥入抑制體，可有效 ^ φ ,,,,, 降低超音波傳播路徑中的亂$ 义中佔較大比例的開口孔内 ]亂成 量流量的上限值。提高測量精確度及可測 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) … 抑U為沿著超音波傳播路徑置的傳播路 動限制體上設置流入抑制部而成的的第二二= _、 把興机路抑制體一體化，可抑制、、云 月豆流入開口孔抑制特性 "ϋ

又助扣南可靠性，且可形成鲈 小的超音波傳播路徑，Μ錢路小型化。 X 又，流入抑制體具有設置於開口孔的第一流入抑制體七 於傳播職流動限制體上設置流人抑㈣⑽ 抑制&帛H流人體的增效作用可降低開卩孔内的 亂流’傳播路徑流動限制體與流人抑制體的—體化可抑制 流體：入開口孔抑制特性的變動，因而可提高測量精確度 及可非性’且可形成較小的超音波傳播路徑，使測量流路 小型化。 又第〃lb入抑體體係為具有至少一個超音波穿透孔的二 開口孔蜜，部，以開口孔密封部覆蓋開口孔後可進一步提— 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 高被測量流體的向開口孔的流入抑制效果，降低開口孔内 的流動而使之安定。 又，第一流入抑體體具有至少一個超音波穿透孔的開口 孔密封部及設置於開口孔附近的流體偏向部，可進一步提 鬲被測量流體的向開口孔的流入抑制效果，進一步提高測 量精確度，而且流體偏向體可降低粉塵等異物附著在開口 孔密封部，故可提高選擇開口孔密封部的自由度，不必重

504568 A7 五、發明說明（65 視阻塞問題而以超音波的通過性為第一考量，可進一步提 南超音波的通過性，促進低消耗電力 測量精確度優異的裝置。 门心度仵到 又’上游侧的開口孔所設的開口孔密封部的開口率大於 下游侧㈣口孔所設㈣口孔密封部的開口率，可降低超

意 I ”：傳播損失’提高流量測量的上限值，提高對逆流的 確度，並藉超音波送收信器的驅動輸入的降低而達 成低消耗電力化。 又，“孔密封部係為-網狀體，其具有相對於水平七― 向傾斜之傾斜網孔’相對於水平方向傾斜下，可促進倾斜 網孔部上所附著的粉塵等微粉塵落下，隆低堆積量，防止 網狀體的網孔阻塞，因而確保超音波的傳播，長期維持安 定的測量精確度，提高耐久性及可靠性。 又，流體偏向體係設置於開口孔的上游側及下游側，對 於測量流路的順向及逆向的流動均可進一步提高測量精確 度，抑制流體流入開口孔，防止異物進入開口孔，即使在二 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 脈衝流苎彳半隨亂流的情形下，亦可長期維持安定的測量精一 確度，提高耐久性及可靠性。 又’傳播路徑流動限制體係依被測量流體之種類·改變其 與超音波傳播路徑的設置距離，只改變傳播路徑流動限制 體’即可與被測量流體無關地共用測量流路，提高便利 性’同時可與被測量流體無關地維持安定的測量精確度。 再者，藉測量流路共用化，可降低成本。 又，傳播路徑流動限制體的限制部係形成一網狀體，可 -68- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 504568 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（66 ) 使傳播路徑流動限制體的設置空間對流動方向變薄變小， 達成測量流路的小型化。 又，傳播路徑流動限制體的限制部係形成一格子體，其 在流動方向上有一壁面，由於在流動方向上延伸的壁面會 限制流動方向，故可進一步使超音波傳播路徑内的流速^ 布均等化，提高測量精確度。 又，與傳播路徑流動限制體鄰接的二個限制部係依測量 流路的斷面的位置而改變相互的間隔，可在各限制部中於 縮短流‘方向的長度的狀態下藉測量流路的橫斷面的位置二 使開口的大小最適化，而進一步使超音波傳播路徑内的流 速分布均等化，且由於可縮小限制部在流動方向上的長 度，可降低壓力損失同時藉流速分布的均等化提高測量精 確度。 又’與測量流路的泥動方向垂直的斷面為矩形，矩形斷 面化可提南測量領域在測量斷面中的比例，從超音波傳播 路徑的上游側到下游側對流體可以同樣的條件測量，且可二 促進測*蜱路内的流動的二維化，因而可以高精確度測量一 流體的平均流速。又，因具備第二流入抑制體，可進一步 促進流動的二維化。 又’與測量流路的流動方向垂直的斷面為長寬比小於2 的矩形，在較高之長寬比下不必引起二維流動，斷面的規 格可配合可降低反射波的干涉的流路高度而自由地設定， 可以高感度送收信超音波。又，不致過度使測量流路扁平 化而降低斷面與流體的接觸長度，進而可降低測量流路的 -69 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） —•I !·——，----·裝--------訂---------暮· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 504568 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ‘紙張尺度適用準(CNS)A4規袼⑵〇 χ 297公楚· A7 五、發明說明（67) 壓力損失。 、又，開口孔向測量流路的開口形狀為與測量流路的流動 方向大致垂直的方向上具有—邊之形狀，對於測量流路的 向度万向可均等地收發超音波，同時可縮短開口孔的測量 流路上流動方向的開口尺寸，故可進一步降低開口孔造成 的亂流，提高測量精確度。 又’設置-偏流抑制體，其具有流通孔，在配置於測量 流路的^游側的導入部上具有細微的開口，與上游側的流 路形狀或配管形狀無關地，可對測量流路供给安定的^ 因而降低超音波送收信器間的亂流，進一步提高可測 量的上限值，並進一步提高測量精確度。又，與上游側的 流路形狀或配管形狀無關地，可得到安定的測量，提高測 量裝置設置的自由度。 、、又，設置-偏流抑制體，其具有流通孔，在配置於測量 流路的上游側的導入部及下游側的導出部上具有細微的開 口’即使對於有脈衝且伴隨逆流的被測量流體或是在下游。 側有脈鮮的被測量流體，亦可對測量流路供給安定的流一 動降低超音波送收信器間的亂流，進一步提高可測量之 上限值，同時進一步提高精確度。又，與測量流路的上游 側或下游側的流路形狀或配管狀態或脈衝發生源無關地， 可得到安定的測量，進一步提高測量裝置設置的自由度。 口又，導入部或導出部的斷面積大於測量流路的斷面積， γ增加偏流抑制體的設置斷面積，降低偏流抑制體的壓力 損失，再使導入部或導出部成為大斷面，如此即使上游側 -70 ^ - -------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 504568 A7 五、發明說明（68) 或下游側的流路形狀或配管形狀、 、 乂狀不问，亦不須變更導入却 或導出部的形狀，即可裝設測量裝 " 的測量裝置。 I裝置’件到設置自由度高 又：偏流抑制體的流通孔的開口尺寸小於第二流入抑制 體上设置的泥通孔的開口尺寸， ^ ^ ^ ^吏上游側或下游側的連 接口汉置位置上有所偏離，在測 」I成路中吓可仗流體均等 地流動，而提高測量的精確度， + , 、 反進而在被測量流體有脈衝 時’亦可因泥通口的開口 ρ斗& =, 的開口尺寸較小，而可對測量流路供认

脈衝較低的流體，對於故即使對於k衝流，亦可提高精I 度。又’偏流抑制體的流通口的開口尺寸較小亦可降:異 物、粉塵等進入測量部，福古、、目丨B 、 j1邵挺回測I流路上的測量動作的可 靠性。 ΐ 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 又，超音波流量測量裝置具有：測量流路，被測量流體 從中流過；超音波送收信器，設置於上述測量流路的上游 側及=側；及上游側及下游側之開口孔，使上述超音波 运收信器面向上述測量流路，1中開口孔的至少一方具有二 複數個Μ音波的傳播方向延伸的複數個分割通路，超音一 分割流路内的流體中傳播，故感度較不會降低，且 f著刀割通路，可維持超音波的直進性而進行良好的送收 信，且流路側面開設的開口孔内部的開口流路被分割變 小’渦流較不易發生，亦可降低流體向開口孔内部的流 入，即使發生脈衝，亦可正確測量流量。 、又，開口孔的至少一方具有沿超音波的傳播方向延伸的 複數個分割通路，&入抑制體可抑帝j流體流入開口孔，提 |__ -71 - 本紙張尺度適用中國國規格（2·挪公麓） 504568 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 A7 五、發明說明（69) 高測量上限值，且超音波係在分割流路内的流體中傳播， 故感度較不會降低，且藉著分割通路，可維持超音波的直 進性而進行良好的送收信，且流路側面開設的開口孔内部 的開口流路被分割變小，渦流較不易發生，亦可降低流體 向開口孔内部的流入，即使發生脈衝，亦可正確測量流 量。 又，分割通路各具有沿著超音波送收信器的振盪面的入 口面及沿著測量流路的壁面的出口面，超音波喺垂直射入 分割通$，可沿著分割通路直線前進，不會引起反射，-成二 為衰減少的超音波傳播路徑，且對流路壁面，出口為平坦 的面，除了不會攪亂流路壁面的境界面的流動外，可使出 口面齊一成為放射面，有效地放射超音波。 又，一方的開口孔部的各分割通路係與另一方的開口孔 所對應的分割通路在同一直線上延伸，送信面與收信面對 超音波行的方向一致，藉對向的開口孔的分割通路的隔 板，可降低反射衰減。 ^ 又，务分割通路的垂直斷面的一邊之尺寸大於送收信用一 起音波的半波長，不易受到分割面的黏性的影響，可得到 衰減較少的分割通路。 又，各分割通路的垂直斷面的一邊之尺寸並非送收信用 超音波的半波長的整數倍，可抑制橫向的共嗚，而有效地 傳播。 又，開口孔的分割通路所對應的超音波送收信器的振盪 面的距離係超音波的半波長的整數倍，可以半波長之長度 _ 72轉 本紙張尺度翁^國國家標準（CNS)A4規格（ X 297公釐）— — — — — — — — — — — 1 篇 ^一！ I I I I I t 里 11111 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 504568 A7 --------- B7 _— _ 五、發明說明（7〇) 使之共嗚，有效地進行放射。 又’構成分割通路的隔板的厚度較送收信用超音波的波 長短’可防止超音波的反射，有效地進行送收信。 又’分割通路係在開口孔上嵌合蜂巢格子者，藉格子之 I成 了在上下左右方向上分割開口孔。 又’分割通路之一係在開口孔的中心部設置開口部而成 者’開口孔與超音波送收信器的中心一致，可有效地進行 送收信。 :、 二 又’各分割通路的通路長較送收信用超音波的波長短 可得到衰減少的超音波傳播路徑。 又’分割通路係在開口孔上與超音波的傳播方向垂直的 方向上配置網狀材料，藉著用網將開口孔分割，可使通路 長度減到最小限度。 又’分割通路具有在通路途中與各通路連通的連通部， 可將隔板造成的衰減抑制到最小限度。 L L11.---.----^ --------訂 -------- (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -73- 本紙張尺度週用1f國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱）

Claims (1)

1. 504568 痛請委員明示，本案修正後是否變更原實質内寨 第89104974號專利申請案 g 中文申請專利範圍修正本(90年12月)ξ88 六、申請專利範圍 ι 一種超音波流量測量裝置，其具有：測量流路，被測量 流體從中流過；超音波送收信器，設置於上述測量流路 的上游側及下游側；上游側及下游側之開口孔，使上述 超音波送收信器面向上述測量流路；測量控制部，測量 上述超音波送收信器間的超音波的傳播時間；及演算 部，根據該測量控制部的信號算出流量；其特徵為具 備·’第一流入抑制體，至少設置於下游側的開口孔的附 近，抑制被測量流體流入開口孔；第二流入抑制體，設 置於上述測量流路的上游側，抑制被測量流體流入上述 開口孔；其中下游側的開口孔上斯設置的第一流入抑制 體具有一開口孔密封部，其具有超音波穿透過孔。 2· 一種超免波流量測量裝置，其具有：測量流路，被測量 泥體從中流過；超音波送收信器，設置於上述測量流路 的上游側及下游側；上游側及下游側之開口孔，使上述 超音波送收信器面向上述測量流路；測量控制部，測量 上述超音波送收信器間的超音波的傳播時間；及演算 部，根據孩測量控制部的信號算出流量；其特徵為具 備：第一流入抑制體及第二流入抑制體，其對於被測量 流體的正反兩方向的流動，可抑制被測量流體流入上述 開口孔’其中设置於順向流動時的下游側的開口孔上的 第",b入抑制體係為具有超音波穿透過孔的開口孔密封 部，上述第二流入抑制體係配置於上述測量流路的入口 側及出口側。

   ..一種超音波流量測量裝置，其具有：測量流路，被測量 流體從中流過；超音波送收信器，設置於上述測量流路 的上游側及下游側；開口孔，使上述超音波送收信器面 向上述測量流路；傳播路徑流動限制體，其具有一限制 邵，沿著上游側及下游側的超音波收送器間的超音波傳 播路徑配置，並露出於流體中；測量控制部，測量上述 超音波运收信器間的超音波的傳播時間；及演算部，根 據該測量控制部的信號算出流量。 4· 一種超音波流量測量裝置，其具有：測量流路，被測量 流體從中流過；超音波送收信器，設置於上述測量流路 的上游侧及了游側；開口孔，使上述超音波送收信器面 向上述測量流路；傳播路徑流動限制體，其具有一限制 部，沿著··上游侧及下游側的超音波收送器間的超音波傳 播路徑配置，並露出於流體中；流人抑制體，抑制被測 量流體流入上述開口孔；測量控制部，測量上述超音波 送收信器間的超音波的傳播時間；及演算部，根據二 量控制部的信號算出流量。 5. 根據申請專利範圍第丨或2項之超音波流量測量裝置， 其中設置於上游側的開口孔的第_流入抑制體係一流體 偏向體。 ^ 6. 根據申請專利範圍第丨或2項之超音波流量測量裝置， 其中設置於上游側的開π孔的第—流人抑制體係為至少 具有一個超音波穿透孔的開口孔密封部。 7·根據申請專利範圍第6項之超音波流量測量裝置，其中 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

   ./側的開口孔所設的開口孔密封部的開 側的開σ孔所設的開口孔密封部的開口率。 =申請專利範圍第3或4項之超音波流量測量裝置 上 、中傳播路徑流動限制體係配置於超音波傳播路徑的 游側及下游側。 9.根據申請專利範圍第8項之超音波流量測量裝置，其中 配置於超音波傳播路徑的上游侧及下游側的傳播路徑流 動限制體係透過連結部而一體化者。 〇·根據申清專利範圍第4項之超音波流量測量裝置，其中 配置於超音波傳播路徑的上游側及下游側的傳播路徑流 動限制體係與流入抑制體一體化者。 11 ·根據申逢專利範圍第4或1〇項之超音波流量測量裝置， 其中泥入抑制體係為下游側的開口孔所設置的第一流入 抑制體。 12·根據申請專利範圍第4或10項之超音波流量測量裝置， 其中流入抑制體係為下游側及下游側的開口孔所設置的 第一泥入抑制體。 13·根據申請專利範圍第4或10項之超音波流量測量裝置， 其中流入、抑制體係為沿著超音波傳播路徑配置的傳播路 徑流動限制體上設置流入抑制部而成的的第二流入抑制 體。… 14·根據申請專利範圍第4或10項之超音波流量測量裝置， -3 - A B c D 六、申請專利範園 其中流入抑制體具有設置於開口孔的第一流入抑制體及 於傳播路徑流動限制體上設置流入抑制部而成的第二流 入抑制體。 15·根據申請專利範圍第丨丨項之超音波流量測量裝置，其中 第一流入抑體體係為具有至少一個超音波穿透孔的開口 孔密封部。 16·根據申請專利範圍第1項之超音波流量測量裝置，其中 第一流入抑體體具有至少一個超音波穿透孔的開口孔密 封部及設置於開口孔附近的流體偏向體。 π·根據申請專利範圍第15項之超音波流量測量裝置，其中 上游侧的開口孔所設的開口孔密封部的開口專大於下游 側的開:口―孔所設的開口孔密封部的開口率。 18. 根據申請專利範圍第i項之超音波流量測量裝置，其中 開口孔遂封部係為一網狀體，其具有相對於水平方向傾 斜之傾斜網孔。 19. 根據申請專利範圍第5項之超音波流量測量裝置，其中 流體偏向體係設置於開口孔的上游側及下游側。 20·根據申請專利範圍第3項之超音波流量測量裝置，其中 傳播路徑泥動限制體係依被測量流體之種類改變其與超 音波傳播路徑的設置距離。 21·根據申^專利範圍第3項之超音波流量測量裝置，其中 傳播路徑流動限制體的限制部係形成一網狀體。 22.根據申請專利範圍第3項之超音波流量測量裝置，其中 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)

   訂

   :播路徑流動限制體的限制部係形成—格子體，其在流 動方向上有一壁面。 23·根據申請專利範圍第3項之超音波流量測量裝置，其中 與傳播路徑流動限制體鄰接的二個限制部係依測量流路 的斷面的位置而改變相互的間隔。 24.根據申請專利範圍第i項之超音波流量測量裝置，其中 與測量流路的流動方向垂直的斷面為矩形。 25·根據中請專利範圍第}項之超音波流量測量裝置，其中 與測量流路的流動方向垂直的斷面為I寬比小於2的矩 形。 26·根據申請專利範圍第丨項之超音波流量測量裝置，其中 開口孔向測量流路的開口形狀為與測量流路的流動方向 大致垂直的方向上具有一邊之形狀。 27.根據申請專利範圍第1項之超音波流量測量裝置，其設 置一偏流抑制體，其具有流通孔，在配置於測量流路的 上游側的導入部上具有細微的開口。 28·根據申請專利範圍第1項之超音波流量測量裝置，其設 置偏流抑制體’其具有流通孔’在配置於測量流路的 上游側的導入部及下游側的導出部上具有細微的開口。 29.根據申請專利範圍第27項之超音波流量測量裝置，其中 導入部或導出部的斷面積大於測量流路的斷面積。 3〇·根據申Ϊ青專利範圍第27項之超音波流量測量裝置，其中 偏流抑制體的流通孔的開口尺寸小於第二流入抑制體上 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNs) A4規格(210X 297公釐) ^04568 A8

   设置的流通孔的開口尺寸。 31. —種超音波流量測量裝置，其具有：測量流路，被測量 流體從中流過；超音波送收信器，設置於上述測量流路 的上游側及下游側；及上游側及下游側之開口孔，使上 这起^波送收k器面向上述測量流路，其中上述開口孔 的至少一方具有沿超音波的傳播方向延伸的複數個分割 通路。 32. 根據申請專利範圍第1項之超音波流量測量裝置，其具 有複數個分割通路，其中上述開口孔的至少一方沿超音 波的傳播方向延伸。 33. 根據申請專利範圍第3丨項之超音波流量測量裝置，其中 分割通！各具有沿著超音波送收信器的振盪面的入口面 及沿著測量流路的壁面的出口面。 34·根據申請專利範圍第31項之超音波流量測量裝置，其中 一方的開口孔部的各分割通路係與另一方的開口孔所對 應的分割通路在同一直線上延伸。 35·根據申請專利範圍第31項之超音波流量測量裝置，其中 各分割通路的垂直斷面的一邊之尺寸大於送收信用超音 波的半波長。 36. 根據申請專利範圍第31項之超音波流量測量裝置，其中 各分割通路的垂直斷面的一邊之尺寸並非送收信用超音 波的半波長的整數倍。 37. 根據申請專利範圍第31項之超音波流量測量裝置，其中 -6- ----— 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） Α8 Β8 C8 申請專利範圍 •與開口孔的分割通路所對應的超音波送收信器的振盪面 的距離係超音波的半波長的整數倍。 38·根據申請專利範圍第31項之超音波流量測量裝置，其中 構成分割通路的隔板的厚度較送收信用超音波的波長 短。 39·根據申請專利範圍第3丨項之超音波流量測量裝置，其中 分割通路係在開口孔上嵌合蜂巢格子者。 40·根據申請專利範圍第31項之超音波流量測量裝置，其中 分割通路之一係在開口孔的中心部設置開口部而成者。 41.根據申請專利範圍第31項之超音波流量測量裝置，其中 各分割通路的通路長較送收信用超音波的波長短。 42·根據申^專利範圍第41項之超音波流量測量裝置，其中 分割通路係在開口孔上與超音波的傳播方向垂直的方向 上配置網狀材料。 43.根據申請專利範圍第31項之超音波流量測量裝置，其中 分割通路具有在通路途中與各通路連通的連通部。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)