超聲波流量測(cè)量單元及其制造方法
【專利摘要】超聲波流量測(cè)量單元(27、40)具備：一對(duì)超聲波發(fā)送接收器(5、6、42、44)，其被設(shè)置于被測(cè)定流體流過的流路(3)上，具有壓電體(17)和聲匹配體(15)；測(cè)量電路(8)，其基于超聲波脈沖在一對(duì)超聲波發(fā)送接收器之間傳播的時(shí)間來測(cè)量被測(cè)定流體的流量；以及絕緣性減振部件(13)，其以覆蓋超聲波發(fā)送接收器的與流路相抵接的部分、壓電體以及測(cè)量電路各自的至少一部分的方式同時(shí)形成。
【專利說明】超聲波流量測(cè)量單元及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使用能夠發(fā)送和接收超聲波脈沖的一對(duì)超聲波發(fā)送接收器對(duì)超聲波脈沖在一對(duì)超聲波發(fā)送和接收機(jī)之間傳播的時(shí)間進(jìn)行測(cè)量并基于該傳播時(shí)間對(duì)被測(cè)定流體的流量進(jìn)行測(cè)量的超聲波流量測(cè)量單元及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]以往這種超聲波流量測(cè)量單元例如如圖9所示，具備被測(cè)定流體流過的測(cè)量流路50以及一對(duì)超聲波發(fā)送接收器51、52，該一對(duì)超聲波發(fā)送接收器51、52被配置在上述測(cè)量流路50的上游和下游，能夠發(fā)送和接收超聲波信號(hào)。該測(cè)量流路50由樹脂形成。另外，超聲波發(fā)送接收器51、52由壓電元件53、用于對(duì)該壓電元件53施加電壓的端子54以及粘接在端子54的發(fā)送側(cè)的面的聲匹配層55構(gòu)成。而且，經(jīng)由具有彈性的涂敷材料57將超聲波發(fā)送接收器51、52固定到設(shè)置于測(cè)量流路50的超聲波發(fā)送接收器安裝部56，由此構(gòu)成超聲波流量測(cè)量單元58 (例如參照專利文獻(xiàn)1)。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特開2012-21899號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

_4] 發(fā)明要解決的問題
[0005]在上述以往的結(jié)構(gòu)中，使用具有彈性的涂敷材料57來固定超聲波發(fā)送接收器51、52。但是，未使用具有彈性的涂敷材料57來固定未圖示的測(cè)量電路、測(cè)量電路與流路的抵接部以及引線等。因此，由超聲波流量測(cè)量單元進(jìn)行的被測(cè)定流體的流量測(cè)量精度有提高的余地。
[0006]對(duì)此，考慮使用涂敷材料來固定測(cè)量電路、測(cè)量電路與流路的抵接部以及引線等。在該情況下，當(dāng)分開進(jìn)行超聲波發(fā)送接收器51、52的固定以及其它部件(測(cè)量電路、測(cè)量電路與流路的抵接部以及引線等)的固定時(shí)，流量的測(cè)量精度沒有充分提高。例如，有時(shí)在各固定處有偏差地形成振動(dòng)抑制體。在該情況下，振動(dòng)抑制體無法充分抑制發(fā)送了超聲波信號(hào)的超聲波發(fā)送接收器51、52的振動(dòng)。因此，發(fā)送了超聲波信號(hào)之后的超聲波發(fā)送接收器51,52的振動(dòng)成為混響噪聲，該混響噪聲成為流量測(cè)量時(shí)的測(cè)量噪聲。另外，當(dāng)發(fā)送了超聲波信號(hào)的超聲波發(fā)送接收器51、52的振動(dòng)沿著流路、引線以及測(cè)量電路傳遞到接收超聲波信號(hào)的超聲波發(fā)送接收器時(shí)，產(chǎn)生殼體傳播噪聲。并且，有時(shí)從超聲波發(fā)送接收器51、52傳遞到各部件的振動(dòng)引起各部件產(chǎn)生固有振動(dòng)，在該情況下，該振動(dòng)成為混響噪聲。由于這些混響噪聲、殼體傳播噪聲而流量測(cè)量精度下降。
[0007]另外，當(dāng)分開進(jìn)行使用上述涂敷材料57等進(jìn)行的超聲波發(fā)送接收器51、52的固定以及其它部件(測(cè)量電路、測(cè)量電路與流路的抵接部、引線等)的固定時(shí)，還存在批量生產(chǎn)性差這種問題。
[0008]另外，具有彈性的涂敷材料57由于其固化反應(yīng)等，需要在常溫下靜置固定時(shí)間或者在固定溫度、固定濕度的環(huán)境下放置。其結(jié)果，批量生產(chǎn)性存在問題。
[0009]本發(fā)明解決上述以往的問題，目的在于提供一種降低成為流量測(cè)量時(shí)的噪聲的殼體傳播噪聲和混響噪聲而改善了超聲波流量測(cè)量單元的批量生產(chǎn)性的超聲波流量測(cè)量單元及其制造方法。
[0010]用于解決問題的方案
[0011]為了解決上述問題，本發(fā)明是一種超聲波流量測(cè)量單元，被設(shè)置于被測(cè)定流體流過的流路，該超聲波流量測(cè)量單元具備:一對(duì)超聲波發(fā)送接收器，其具有聲匹配體和用于產(chǎn)生超聲波脈沖的壓電體，該一對(duì)超聲波發(fā)送接收器以相互發(fā)送和接收上述超聲波脈沖的方式配置于上述流路；測(cè)量電路，其被配置成與上述流路相抵接，基于上述超聲波脈沖在一對(duì)上述超聲波發(fā)送接收器之間傳播的時(shí)間來對(duì)上述被測(cè)定流體的流量進(jìn)行測(cè)量；以及絕緣性減振部件，其以覆蓋上述超聲波發(fā)送接收器的與上述流路相抵接的部分、上述壓電體以及上述測(cè)量電路各自的至少一部分的方式同時(shí)形成。
[0012]由此，有效地降低由一方的超聲波發(fā)送接收器產(chǎn)生的振動(dòng)沿著流路或者測(cè)量電路傳遞到另一方的超聲波發(fā)送接收器的殼體傳播噪聲、由傳遞到各部件的振動(dòng)引起的混響噪聲，從而能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的流量測(cè)量。
[0013]另外，本發(fā)明是一種超聲波流量測(cè)量單元的制造方法，包括以下步驟，在模具內(nèi)配置超聲波發(fā)送接收器和測(cè)量電路，向上述模具內(nèi)注入絕緣性減振材料來同時(shí)形成分別覆蓋上述超聲波發(fā)送接收器和上述測(cè)量電路的絕緣性減振部件。由此，能夠?qū)⒔^緣性減振部件在短時(shí)間內(nèi)尺寸精度良好地一體形成于上述超聲波發(fā)送接收器和測(cè)量電路的所需部分，從而大大地改善批量生產(chǎn)性。
[0014]發(fā)明的效果
[0015]本發(fā)明能夠提供一種批量生產(chǎn)性良好且能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的流量測(cè)量的超聲波流量測(cè)量單元及其制造方法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式I中的超聲波流量測(cè)量單元的截面圖。
[0017]圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式I中的超聲波流量測(cè)量單元的局部放大截面圖。
[0018]圖3的(a)、(b)、(c)、(d)是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式I中的超聲波流量測(cè)量單元的制造過程的截面圖。
[0019]圖4的(a)、(b)、(c)是用于說明將本發(fā)明的實(shí)施方式I中的超聲波流量測(cè)量單元安裝到流路的制造過程的截面圖。
[0020]圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I中的使用了超聲波流量測(cè)量單元的燃?xì)獗淼慕孛鎴D。
[0021]圖6的(a)、(b)、(c)是用于說明將本發(fā)明的實(shí)施方式2中的超聲波流量測(cè)量單元安裝到流路的制造過程的截面圖。
[0022]圖7是本發(fā)明的實(shí)施方式3中的超聲波流量測(cè)量單元的局部放大截面圖。
[0023]圖8是本發(fā)明的實(shí)施方式4中的超聲波流量測(cè)量單元的局部放大截面圖。
[0024]圖9是以往的超聲波流量測(cè)量單元的截面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025]第一發(fā)明的超聲波流量測(cè)量單元被設(shè)置于被測(cè)定流體流過的流路，該超聲波流量測(cè)量單元具備:一對(duì)超聲波發(fā)送接收器，其具有聲匹配體和用于產(chǎn)生超聲波脈沖的壓電體，該一對(duì)超聲波發(fā)送接收器以相互發(fā)送和接收上述超聲波脈沖的方式配置于上述流路；測(cè)量電路，其被配置成與上述流路相抵接，基于上述超聲波脈沖在一對(duì)上述超聲波發(fā)送接收器之間傳播的時(shí)間來對(duì)上述被測(cè)定流體的流量進(jìn)行測(cè)量；以及絕緣性減振部件，其以覆蓋上述超聲波發(fā)送接收器的與上述流路相抵接的部分、上述壓電體以及上述測(cè)量電路各自的至少一部分的方式同時(shí)形成。
[0026]由此，有效地降低由一方的超聲波發(fā)送接收器產(chǎn)生的振動(dòng)沿著流路或者測(cè)量電路傳遞到另一方的超聲波發(fā)送接收器的殼體傳播噪聲、由傳遞到各部件的振動(dòng)引起的混響噪聲，從而能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的流量測(cè)量。
[0027]第二發(fā)明的超聲波流量測(cè)量單元是在第一發(fā)明中，還具備引線，該引線將上述壓電體和上述測(cè)量電路電連接，上述絕緣性減振部件覆蓋上述超聲波發(fā)送接收器的與上述流路相抵接的部分、上述壓電體、上述測(cè)量電路以及上述引線各自的至少一部分。由此，有效地降低由一方的超聲波發(fā)送接收器產(chǎn)生的振動(dòng)沿著流路或者測(cè)量電路、引線傳遞到另一方的超聲波發(fā)送接收器的殼體傳播噪聲、由傳遞到各部件的振動(dòng)引起的混響噪聲，從而能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的流量測(cè)量。
[0028]第三發(fā)明的超聲波流量測(cè)量單元是在第二發(fā)明中，覆蓋上述超聲波發(fā)送接收器的與上述流路相抵接的部分、上述壓電體、上述測(cè)量電路、上述引線以及上述測(cè)量電路的與上述流路相抵接的部分各自的至少一部分。由此，有效地降低由一方的超聲波發(fā)送接收器產(chǎn)生的振動(dòng)沿著流路或者測(cè)量電路、引線傳遞到另一方的超聲波發(fā)送接收器的殼體傳播噪聲、由傳遞到各部件的振動(dòng)引起的混響噪聲，從而能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的流量測(cè)量。
[0029]第四發(fā)明的超聲波流量測(cè)量單元是在第一?第三的發(fā)明中，上述超聲波發(fā)送接收器還具有金屬板，在上述金屬板的一個(gè)面固定有上述聲匹配體，在上述金屬板的另一個(gè)面固定有上述壓電體。由此，能夠?qū)⒔^緣性減振部件在短時(shí)間內(nèi)一體地形成于壓電體外周和上述金屬板與上述流路的抵接面，從而大大地改善批量生產(chǎn)性。
[0030]另外，金屬板的尺寸精度高，能夠?qū)⒊暡òl(fā)送接收器高精度地安裝到流路。因此，能夠降低測(cè)量時(shí)的超聲波的發(fā)送和接收損耗，從而能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的流量測(cè)量。
[0031]另外，為了提高尺寸精度而安裝的金屬板為受到壓電體的振動(dòng)而容易振動(dòng)的結(jié)構(gòu)部件。因此，通過以固定強(qiáng)度的粘接力來一體地形成絕緣性減振部件，能夠高效率地降低由絕緣性減振部件的安裝偏差引起的混響振動(dòng)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的流量測(cè)量。
[0032]第五發(fā)明的超聲波流量測(cè)量單元是在第一?第三的發(fā)明中，上述超聲波發(fā)送接收器還具備金屬殼體，該金屬殼體包括筒狀的側(cè)壁部、覆蓋上述側(cè)壁部的一端的開口的平板狀的頂部以及從上述側(cè)壁部的另一端向外側(cè)延伸的支承部，在上述側(cè)壁部的內(nèi)側(cè)且上述頂部的內(nèi)表面固定有上述壓電體，在上述頂部的外表面固定有上述聲匹配體。由此,能夠?qū)⒔^緣性減振部件在短時(shí)間內(nèi)一體地形成于復(fù)雜的有頂筒狀金屬殼體上，從而大大地改善批量生產(chǎn)性。
[0033]第六發(fā)明是一種超聲波流量測(cè)量單元的制造方法，包括以下步驟，在模具內(nèi)配置超聲波發(fā)送接收器和測(cè)量電路，向上述模具內(nèi)注入絕緣性減振材料來同時(shí)形成分別覆蓋上述超聲波發(fā)送接收器和上述測(cè)量電路的絕緣性減振部件。由此，能夠?qū)⒔^緣性減振部件在短時(shí)間內(nèi)尺寸精度良好地一體形成于上述超聲波發(fā)送接收器和測(cè)量電路的所需部分，從而大大地改善批量生產(chǎn)性。
[0034]第七發(fā)明是一種超聲波流量測(cè)量單元的制造方法，包括以下步驟，在模具內(nèi)配置超聲波發(fā)送接收器和測(cè)量電路，通過引線將上述超聲波發(fā)送接收器和上述測(cè)量電路電連接，向上述模具內(nèi)注入絕緣性減振材料來同時(shí)形成分別覆蓋上述超聲波發(fā)送接收器、上述測(cè)量電路以及上述引線的絕緣性減振部件。由此，能夠不對(duì)引線以及測(cè)量電路、壓電體所具備的電極等施加應(yīng)力地進(jìn)行組裝。因此，能夠制作高精度且特性穩(wěn)定的超聲波流量計(jì)。另夕卜，能夠?qū)⒔^緣性減振部件在短時(shí)間內(nèi)尺寸精度良好地一體形成于上述超聲波發(fā)送接收器的聲匹配體、金屬板或者有頂筒狀的金屬殼體、壓電體的所需部分。并且，能夠高效率地形成于測(cè)量電路的一部分或者全部、引線表面、流路與電路的抵接部。因此，大大地改善批量生產(chǎn)性。
[0035]下面，參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式。此外，本發(fā)明并不限定于本實(shí)施方式。
[0036](實(shí)施方式I)
[0037]圖1示出將本發(fā)明的實(shí)施方式I中的超聲波流量測(cè)量單元沿著流路的管壁的軸來切斷的截面圖。
[0038]在圖1中，流路3為被測(cè)定流體(還簡(jiǎn)稱為“流體”)從一方的開口端I流向另一方的開口端2的配管。一對(duì)超聲波發(fā)送接收器5、6以能夠相互發(fā)送和接收超聲波脈沖的方式安裝于流路3。具體地說，例如在形成于流路3的管壁的開口部安裝超聲波發(fā)送接收器固定部件4，將超聲波發(fā)送接收器5、6貼靠在該超聲波發(fā)送接收器固定部件4的抵接部7上來進(jìn)行安裝。在該情況下，超聲波發(fā)送接收器5、6經(jīng)由超聲波發(fā)送接收器固定部件4被安裝于流路3的管壁。因此，流路3由該管壁和超聲波發(fā)送接收器固定部件4構(gòu)成。但是，也可以將流路3形成為能夠?qū)⒊暡òl(fā)送接收器5、6直接安裝于管壁的形狀。在該情況下，不使用超聲波發(fā)送接收器固定部件4，流路3由該管壁構(gòu)成。
[0039]而且，在流路3的超聲波發(fā)送接收器固定部件4上配置有具有流量測(cè)量功能的集成電路(測(cè)量電路8)。具體地說，例如將超聲波發(fā)送接收器固定部件4的突起狀的抵接部9插入到搭載有測(cè)量電路8的控制基板10的孔，來將控制基板10配置于流路3。在該情況下，搭載有測(cè)量電路8的控制基板10與超聲波發(fā)送接收器固定部件4的抵接部9相抵接?？刂苹?0包含用于連接引線18的端子以及將該端子與測(cè)量電路8連結(jié)的布線。因此，測(cè)量電路8由集成電路和控制基板10的一部分構(gòu)成。
[0040]下面，使用圖1說明流量測(cè)量原理。
[0041]圖1示出的LI示出從配置于流路3的上游側(cè)的超聲波發(fā)送接收器5傳播的超聲波脈沖的傳播路徑。L2示出配置于流路3的下游側(cè)的超聲波發(fā)送接收器6的超聲波脈沖的傳播路徑。
[0042]在此，將流過流路3的流體的流速設(shè)為V，將超聲波脈沖在流體中傳播的速度設(shè)為C(未圖示)。另外，將超聲波脈沖在超聲波發(fā)送接收器5、6之間傳播的傳播路徑的距離設(shè)為L(zhǎng)，將流體流動(dòng)的方向與超聲波脈沖傳播的方向所成的角度設(shè)為Θ。
[0043]例如，將超聲波發(fā)送接收器5用作超聲波發(fā)送器，將超聲波發(fā)送接收器6用作超聲波接收器。此時(shí)，用以下式(I)來表示從超聲波發(fā)送接收器5發(fā)出的超聲波脈沖直到到達(dá)超聲波發(fā)送接收器6為止的傳播時(shí)間tl。
[0044]tl = L/(C+Vcos Θ ) (1)
[0045]相反，將超聲波發(fā)送接收器6用作超聲波發(fā)送器，將超聲波發(fā)送接收器5用作超聲波接收器。此時(shí)，用以下式(2)來表示從超聲波發(fā)送接收器6發(fā)出的超聲波脈沖到達(dá)超聲波發(fā)送接收器5的傳播時(shí)間t2。
[0046]t2 = L/ (C-Vcos θ ) (2)
[0047]而且，當(dāng)基于式(1)和式⑵求流體的流速V時(shí)，得到以下式⑶。
[0048]V = L/2cos Θ (l/tl_l/t2) (3)
[0049]根據(jù)式(3)，在距離L和角度Θ已知的情況下，通過測(cè)量電路8來測(cè)定超聲波脈沖的傳播時(shí)間tl、t2就能夠求出流速V。根據(jù)需要，將該流速V乘以流路3的截面面積S和校正系數(shù)K，就能夠求出流過流路3的流體的每單位時(shí)間的流量Q。運(yùn)算單元設(shè)置于測(cè)量電路8內(nèi)，該運(yùn)算單元運(yùn)算上述Q = KSV。
[0050]下面，詳細(xì)說明超聲波發(fā)送接收器5、6向流路3的安裝狀態(tài)以及超聲波發(fā)送接收器5、6的結(jié)構(gòu)。
[0051]圖2是表示沿著本發(fā)明的實(shí)施方式1中的流路3的管壁的軸來切斷的超聲波流量測(cè)量單元27的截面的一部分的局部截面圖。下面，以超聲波發(fā)送接收器6為例進(jìn)行說明，但是超聲波發(fā)送接收器5也是同樣的結(jié)構(gòu)。
[0052]在圖2中，超聲波發(fā)送接收器6經(jīng)由絕緣性減振部件13被固定在超聲波發(fā)送接收器固定部件4的開口部11。此時(shí)，以利用固定板12從超聲波發(fā)送接收器6的背面將其按壓在超聲波發(fā)送接收器固定部件4的抵接部7上的方式來固定超聲波發(fā)送接收器6。超聲波發(fā)送接收器6是通過使用粘接劑、導(dǎo)電糊劑等在聲匹配體15、金屬板16、壓電體17的平面部分將它們粘接而形成的。引線18與壓電體17的一方的電極電連接，經(jīng)由金屬板16與壓電體17的另一方的電極電連接。對(duì)于金屬板16和壓電體17，在它們的接合中使用了粘接劑的情況下通過歐姆接觸電連接。絕緣性減振部件13形成為覆蓋壓電體17的外周以及超聲波發(fā)送接收器5、6的與流路3相抵接的部分中的各自的至少一部分。具體地說，在壓電體17中，除了固定于金屬板16的面以外的面被絕緣性減振部件13覆蓋。另外，關(guān)于金屬板16，與聲匹配體15固定的固定面中的除了該固定范圍以外的范圍、與壓電體17固定的固定面中的除了該固定范圍以外的范圍以及這些固定面之間的端面被絕緣性減振部件13覆蓋。這些減振部件13以提供固定強(qiáng)度的粘接力的方式一體地形成。在此，關(guān)于金屬板16，固定有聲匹配體15的面中的與抵接部7相對(duì)的范圍成為超聲波發(fā)送接收器5、6的與流路3相抵接的部分。
[0053]向固定的容器內(nèi)輕敲進(jìn)中空玻璃球體來進(jìn)行充填，將其間隙填滿熱固性樹脂，在保持該狀態(tài)的狀態(tài)下進(jìn)行加熱而使樹脂固化，由此形成聲匹配體15?；蛘?，通過在陶瓷多孔體的聲波發(fā)射面粘貼聲膜來形成聲匹配體15。聲匹配體15通過將其厚度設(shè)定為λ/4的厚度而能夠?qū)⒊暡}沖高效率地傳播到被測(cè)量流體。
[0054]金屬板16例如為鐵、不銹鋼、黃銅、銅、鋁、鍍鎳鋼板等金屬材料即可。
[0055]壓電體17只要是示出壓電性的材料則可以是任意材料，但是優(yōu)選鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛等。壓電體17與引線18的接合以及金屬板16與引線18的接合能夠使用焊錫、導(dǎo)電糊劑等來接合。
[0056]下面，說明如以上那樣構(gòu)成的超聲波發(fā)送接收器5、6的動(dòng)作、作用。
[0057]引線18與壓電體17電接合。經(jīng)由該引線18和控制基板10從測(cè)量電路8向壓電體17施加頻率接近壓電體17的共振頻率的矩形的電信號(hào)。通過壓電體17而電信號(hào)被變換為機(jī)械性振動(dòng)，從而產(chǎn)生超聲波脈沖。該超聲波脈沖的振幅由于壓電體17與聲匹配體15的共振而變大，超聲波脈沖從聲匹配體15的發(fā)射面發(fā)射，通過開口部11傳播到被測(cè)量流體。
[0058]絕緣性減振部件13具有以下功能:避免在使超聲波脈沖向被測(cè)量流體傳播時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)傳遞到超聲波發(fā)送接收器固定部件4的功能；以及使壓電體17的振動(dòng)以及受到該振動(dòng)的金屬板16的振動(dòng)衰減的功能(縮短混響時(shí)間的功能)。通過該絕緣性減振部件13，能夠減少這些振動(dòng)傳遞到接收側(cè)的超聲波發(fā)送接收器5而產(chǎn)生測(cè)量噪聲這一情況。為了實(shí)現(xiàn)這些，絕緣性減振部件13形成為覆蓋壓電體17的外周和金屬板16的外周。
[0059]另外，在測(cè)量電路8和控制基板10的上表面也形成了與覆蓋壓電體17和金屬板16的絕緣性減振部件13相同的絕緣性減振部件13。即使在由超聲波發(fā)送接收器6產(chǎn)生的振動(dòng)通過超聲波發(fā)送接收器固定部件4而從控制基板10傳遞到測(cè)量電路8的情況下，也能夠使傳遞到測(cè)量電路8內(nèi)部的振動(dòng)更高效率地衰減。另外，該形成于測(cè)量電路8上的絕緣性減振部件13的透濕性較低，因此超聲波流量測(cè)量單元的耐濕性提高。
[0060]另外，絕緣性減振部件13由玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)低的熱塑性樹脂、例如熱塑性彈性體材料、結(jié)晶性聚酯等形成。熱塑性彈性體材料例如可舉出苯乙烯類彈性體、烯烴類彈性體、聚酯類彈性體等。
[0061]作為結(jié)晶性聚酯例如可舉出日本特開2006-57043號(hào)的公開專利公報(bào)所記載的粘接劑組合物、東洋紡織制造的VYL0SH0T (注冊(cè)商標(biāo))GM-920、GM -913等。熱塑性樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)例如優(yōu)選為測(cè)定被測(cè)定流體的流量時(shí)的最低溫度(保障溫度的下限)的_30°C以下。由此，在進(jìn)行流量測(cè)定時(shí)，絕緣性減振部件13具有橡膠彈性，從而能夠發(fā)揮減振功能。
[0062]另外，熱塑性樹脂的熔點(diǎn)優(yōu)選為流量測(cè)定時(shí)的最高溫度(保障溫度的上限)的80°c以上。并且，熱塑性樹脂的儲(chǔ)能模量在從流量測(cè)定的最低溫度至最高溫度為止的范圍內(nèi)例如為4MPa?300MPa。由此，絕緣性減振部件13在進(jìn)行流量測(cè)定時(shí)能夠充分吸收金屬板16、壓電體17等的振動(dòng)。
[0063]通過上述那樣的絕緣性減振部件13，能夠以提供固定強(qiáng)度的方式一體地粘接到金屬板16、壓電體17以及引線18。粘接強(qiáng)度還依賴于成型條件，例如考慮與引線18的粘接力，與鍍錫銅線的粘接力在180度的條件下示出最大ΙΟΝ/cm左右的強(qiáng)度。
[0064]另外，使用于減振部件13的熱塑性樹脂具有容易吸附到金屬板16、壓電體17的材料的官能團(tuán)。因此，絕緣性減振部件13與金屬板16、壓電體17緊密接合，由此發(fā)揮抑制金屬板16的振動(dòng)的減振功能。并且，使用于絕緣性減振部件13的熱塑性樹脂具有電絕緣性。因此，絕緣性減振部件13防止從引線18和金屬板16等放電。
[0065]這樣，將絕緣性減振部件13以提供固定強(qiáng)度的方式一體地粘接到壓電體17等。由此，能夠有效地降低壓電體17的混響。另外，能夠有效地降低由于傳遞到各部件、例如控制電路8、引線18等的振動(dòng)以各部件的固有振動(dòng)頻率進(jìn)行振動(dòng)而產(chǎn)生的混響。
[0066]接著，說明對(duì)超聲波發(fā)送接收器5、6和測(cè)量電路8形成絕緣性減振部件13時(shí)的制造方法。
[0067]圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I中的超聲波流量測(cè)量單元27的制造過程的截面圖。
[0068]如圖3的(a)所示，將聲匹配體15、金屬板16、壓電體17通過粘接劑進(jìn)行接合而成的接合體20、21以及帶測(cè)量電路8的控制基板10配置于下模22上。在該下模22中設(shè)置有接合體20、21用的凹部。各凹部由中央凹部以及包圍中央凹部的環(huán)狀凹部的組構(gòu)成。中央凹部為嵌入聲匹配體15的凹部，具有與聲匹配體15的形狀相應(yīng)的形狀。在中央凹部的周圍隔開間隔地設(shè)置環(huán)狀凹部，該環(huán)狀凹部的外徑被設(shè)定為大于金屬板16的外徑。在中央凹部與環(huán)狀凹部之間使用用于支承金屬板16的模具支承部26。因此，在將接合體20、21配置于下模22上時(shí)，將金屬板16載置于模具支承部26上。由此，聲匹配體15收納于中央凹部?jī)?nèi)，金屬板16被配置在環(huán)狀凹部上。而且，在兩個(gè)接合體20、21之間配置控制基板10。
[0069]如圖3的(b)所示，通過焊錫或者導(dǎo)電糊劑等導(dǎo)電部件將接合體20、21和控制基板10與引線18電連接。
[0070]如圖3的(c)所示，在下模22上配置上模24。在上模24上設(shè)置有接合體20、21用的凹部和測(cè)量電路8用的凹部。接合體20、21用的凹部具有距壓電體17和金屬板16規(guī)定間隔地覆蓋壓電體17和金屬板16的形狀。接合體20、21用的凹部的外徑被設(shè)定為大于金屬板的外徑。另外，測(cè)量電路8用的凹部具有距測(cè)量電路8和控制基板10規(guī)定間隔地覆蓋測(cè)量電路8和控制基板10的形狀。這些接合體20、21用的凹部和測(cè)量電路8用的凹部分別與插入口 25連接。該插入口 25將各凹部的內(nèi)部與模具的外部連通。
[0071]然后，從各插入口 25加熱和加壓來澆注熔融的絕緣性減振部件13的材料。由此，在各凹部的內(nèi)部填充材料。此時(shí)，接合體20、21的金屬板16與模具支承部26相抵接，因此絕緣性減振部件13的材料被模具支承部26攔截。因此，聲匹配體15不被絕緣性減振部件13覆蓋。另外，在與模具支承部26抵接的抵接部分也不形成絕緣性減振部件13。其結(jié)果，絕緣性減振部件13不會(huì)不均勻地流到聲匹配體15上，從而能夠減小聲匹配體15的特性偏差。另外，注入到模具的絕緣性減振部件13被模具冷卻而固化的時(shí)間例如被縮短為大約1分鐘左右這種時(shí)間。
[0072]如圖3的(d)所示，當(dāng)去除下模22和上模24時(shí)，形成使用絕緣性減振部件13覆蓋了超聲波發(fā)送接收器5、6和測(cè)量電路8的超聲波流量測(cè)量單元27。也就是說，能夠使用絕緣性減振部件13來同時(shí)覆蓋超聲波發(fā)送接收器5、6和測(cè)量電路8。
[0073]在此，通過改變模具形狀能夠自由地變更絕緣性減振部件13的形成部位。例如，在將超聲波發(fā)送接收器5用作超聲波發(fā)送器、將超聲波發(fā)送接收器6用作超聲波接收器的情況下，對(duì)于成為測(cè)量噪聲的振動(dòng)，設(shè)想有以下三個(gè)路徑。
[0074]路徑1:超聲波發(fā)送接收器5 —引線18 —測(cè)量電路8 —引線18 —超聲波發(fā)送接收器6
[0075]路徑2:超聲波發(fā)送接收器5 —超聲波發(fā)送接收器固定部件4 —測(cè)量電路8 —超聲波發(fā)送接收器固定部件4 —超聲波發(fā)送接收器6
[0076]路徑3:超聲波發(fā)送接收器5 —超聲波發(fā)送接收器固定部件4 —超聲波發(fā)送接收器6
[0077]在這些路徑中，通過測(cè)量電路8傳遞的成為測(cè)量的噪聲的振動(dòng)根據(jù)絕緣性減振部件13的形成形狀的不同而能夠產(chǎn)生某種程度的變更。例如，當(dāng)在成為測(cè)量的噪聲的振動(dòng)的行進(jìn)方向上改變絕緣性減振部件13的厚度時(shí)，振動(dòng)的大小發(fā)生變化。對(duì)于絕緣性減振部件13的厚度，能夠從完全沒有形成的狀態(tài)開始選擇多個(gè)高度。例如，通過進(jìn)行0mm與3mm的反復(fù)，能夠有效地降低成為測(cè)量的噪聲的振動(dòng)。
[0078]測(cè)量電路8除了例如通常使用的玻璃環(huán)氧基板、陶瓷基板以外，還能夠使用具有柔軟性的撓性基板。撓性基板非常薄。另外，撓性基板能夠有效地降低從一方的超聲波發(fā)送接收器產(chǎn)生的振動(dòng)沿著流路、測(cè)量電路以及引線傳遞到另一方的超聲波發(fā)送接收器的殼體傳播噪聲、由傳遞到各部件的振動(dòng)引起的混響噪聲。并且，在在模具內(nèi)同時(shí)成型覆蓋多個(gè)部分的絕緣性減振部件13的情況下，撓性基板對(duì)壓力和溫度等外部因素具有耐性，因此超聲波流量測(cè)量單元27的不良率降低。
[0079]引線18例如能夠使用通過絕緣體覆蓋銅線、鍍錫銅線而成的通用的引線。另外，如本工序那樣，在在模具內(nèi)成型的情況下，當(dāng)使用能夠減輕由壓力、應(yīng)力引起的影響的扁平線纜時(shí)，能夠使導(dǎo)線本身非常薄，因此能夠更高效率地降低沿著引線傳遞的振動(dòng)。
[0080]下面，說明將如上述那樣構(gòu)成的超聲波流量測(cè)量單元27設(shè)置到流路3的測(cè)量管路29的制造過程。
[0081]圖4是用于說明將本發(fā)明的實(shí)施方式I中的超聲波流量測(cè)量單元27安裝到流路3的測(cè)量管路29的制造過程的截面圖。
[0082]如圖4的(a)所示，在形成于流路3的管壁的開口部連接超聲波發(fā)送接收器固定部件4，形成一體物28。
[0083]流路3和超聲波發(fā)送接收器固定部件4例如優(yōu)選由熱塑性樹脂的樹脂成型體構(gòu)成。流路3和超聲波發(fā)送接收器固定部件4與作為被測(cè)量流體的都市燃?xì)饣蛘週P燃?xì)?、空氣、沼氣等氣體直接接觸，因此需要樹脂對(duì)這些氣體或者腐臭材料具有耐性。因此，例如更優(yōu)選使用聚縮醛、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚苯硫醚、液晶高分子等。除了這些樹脂以外，只要是對(duì)測(cè)量氣體具有耐性的材料則不特別進(jìn)行限定。另外，還可以是熱固性樹脂，例如通過在模具內(nèi)對(duì)環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂等施加固定溫度而使其固化之后取出來實(shí)現(xiàn)。在該情況下，需要對(duì)模具實(shí)施脫模處理。例如當(dāng)涂敷使表面自由能降低的氟系的樹脂時(shí)脫模處理有效。
[0084]在使用熱塑性樹脂構(gòu)成流路3和超聲波發(fā)送接收器固定部件4的情況下，能夠通過熔接、粘接、螺紋固定等來固定流路3和超聲波發(fā)送接收器固定部件4。在使用熱固性樹脂構(gòu)成流路3和超聲波發(fā)送接收器固定部件4的情況下，能夠通過粘接、螺紋固定等來固定流路3和超聲波發(fā)送接收器固定部件4。
[0085]接著，如圖4的(b)所示，將超聲波測(cè)量單元27與一體物28連接。此時(shí)，超聲波發(fā)送接收器5、6的與流路3相抵接的部分被絕緣性減振部件13覆蓋。因此，使金屬板7中的聲匹配體15側(cè)的面經(jīng)由絕緣性減振部件13與超聲波發(fā)送接收器固定部件4的抵接部7抵接。另外，當(dāng)超聲波發(fā)送接收器固定部件4的抵接部9被插入到控制基板10的開口時(shí)，抵接部9經(jīng)由絕緣性減振部件13與控制基板10抵接。另外，通過抵接部7、9對(duì)超聲波發(fā)送接收器5、6進(jìn)行定位。
[0086]如圖4的(C)所示，超聲波流量測(cè)量單元27經(jīng)由超聲波發(fā)送接收器固定部件4被安裝到流路3的管壁，測(cè)量管路29完成。
[0087]說明在將通過到此為止的過程而組裝成的超聲波測(cè)量單元設(shè)為超聲波流量計(jì)、例如燃?xì)獗頃r(shí)的組裝。
[0088]圖5示出本發(fā)明第一實(shí)施方式中的燃?xì)獗淼慕孛鎴D。
[0089]如圖5所示，燃?xì)獗?0為在殼體31內(nèi)部充滿燃?xì)獾娜萜?。將入口管接頭32與燃?xì)夤┙o側(cè)配管連接，將出口管接頭33與家內(nèi)的配管連接。將超聲波流量測(cè)量單元27安裝于流路3而成的測(cè)量管路29與出口管34連接。來自超聲波流量測(cè)量單元27的測(cè)量信息從與控制基板10連接的連接器35經(jīng)由密封部件36被輸出到燃?xì)獗淼娘@示部37，并顯示在顯示部。在燃?xì)獗砼袛喑雎獾犬惓５那闆r下，安裝于入口管接頭32的切斷閥38切斷與入口管接頭32連接的管路。
[0090]這樣，通過使用超聲波流量測(cè)量單元27的測(cè)量管路29能夠簡(jiǎn)單地設(shè)為燃?xì)獗怼?br> [0091]如上所述，在本實(shí)施方式中，在被測(cè)定流體從一方的開口端1向另一方的開口端2流通的流路3中安裝有超聲波流量測(cè)量單元27。超聲波流量測(cè)量單元27由以下部分構(gòu)成:一對(duì)超聲波發(fā)送接收器5、6，其被配置為能夠發(fā)送和接收超聲波脈沖；測(cè)量電路8，其被配置在流路上，基于一對(duì)超聲波發(fā)送接收器5、6之間的傳播時(shí)間來計(jì)算流量；以及絕緣性減振部件13，其以覆蓋超聲波發(fā)送接收器5、6的與流路3相抵接的部分、壓電體17以及測(cè)量電路8各自的至少一部分的方式同時(shí)形成。
[0092]由此，能夠降低由一方的超聲波發(fā)送接收器5產(chǎn)生的振動(dòng)經(jīng)由測(cè)量電路8傳遞到另一方的超聲波發(fā)送接收器6的噪聲振動(dòng)。因此，能夠改善流量測(cè)量精度的降低，從而能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的流量測(cè)量。
[0093]另外，超聲波發(fā)送接收器5、6具備金屬板16、固定于金屬板16的一個(gè)面的聲匹配體15以及固定于金屬板16的另一個(gè)面的壓電體17。由此，在壓電體17的外周以及金屬板16與流路3的抵接面能夠同時(shí)一體地形成絕緣性減振部件13。
[0094]并且，在模具內(nèi)配置超聲波發(fā)送接收器5、6和測(cè)量電路8，向該模具內(nèi)注入絕緣性減振部件的材料。由此，同時(shí)形成覆蓋超聲波發(fā)送接收器5、6的絕緣性減振部件13以及覆蓋測(cè)量電路8的絕緣性減振部件13。由此，能夠?qū)⒔^緣性減振部件13在短時(shí)間內(nèi)尺寸精度良好地同時(shí)形成于聲匹配體15、金屬板16以及壓電體17的所需部分。另外，能夠在測(cè)量電路8的一部分或者全部、引線18的表面、流路3與測(cè)量電路8的抵接部高效率地形成絕緣性減振部件13。其結(jié)果，能夠大大地改善批量生產(chǎn)性。
[0095]并且，在模具內(nèi)配置超聲波發(fā)送接收器5、6和測(cè)量電路8，在通過引線18將超聲波發(fā)送接收器5、6和測(cè)量電路8電連接之后，將絕緣性減振部件13的材料注入到模具內(nèi)。在其制造時(shí)不對(duì)引線18以及測(cè)量電路8、壓電體17所具備的電極等施加應(yīng)力，能夠制作高精度且特性穩(wěn)定的超聲波流量測(cè)量單元27。
[0096]另外，測(cè)量電路8由撓性基板構(gòu)成。這對(duì)形成絕緣性減振部件13時(shí)的壓力、溫度等外部因素具有耐性，因此不良率降低。
[0097]另外，引線18由扁平線纜構(gòu)成。由此，能夠使引線18非常薄，因此能夠更高效率地降低沿著引線18傳遞的振動(dòng)。
[0098]另外，上述絕緣性減振部件13由玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)為流量測(cè)量中的溫度保障下限以下且具有粘接性的熱塑性樹脂構(gòu)成。由此，能夠制作在流量測(cè)量中的溫度范圍內(nèi)柔軟的絕緣性減振部件13。能夠有效地降低由一方的超聲波發(fā)送接收器5產(chǎn)生的振動(dòng)傳遞到另一方的超聲波發(fā)送接收器6。因此，能夠改善流量測(cè)量精度的降低，從而能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的流量測(cè)量。
[0099](實(shí)施方式2)
[0100]圖6是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式2中的超聲波測(cè)量單元40的制造過程的截面圖。
[0101]如圖6的(a)所示，與圖4的(a)同樣地，將流路3與超聲波發(fā)送接收器固定部件4連接而形成一體物28。
[0102]如圖6的(b)所示，通過抵接部7、9對(duì)超聲波測(cè)量單元40和一體物28進(jìn)行定位，并將超聲波測(cè)量單元40和一體物28組合起來。
[0103]超聲波測(cè)量單元40為在超聲波發(fā)送接收器5、6和測(cè)量電路8、引線18的所需部分形成有絕緣性減振部件13的單元。在該超聲波測(cè)量單元40中，除了引線18的整個(gè)表面以夕卜，在流路3和超聲波發(fā)送接收器固定部件4的一體物28與測(cè)量電路8之間(測(cè)量電路8的與流路3相抵接的部分、具體地說是控制基板10與抵接部9相抵接的部分)也形成有絕緣性減振部件13。
[0104]絕緣性減振部件13的形成方法和材料與實(shí)施方式I相同，因此省略說明。
[0105]如上所述，在本實(shí)施方式中，除了上述實(shí)施方式I中的絕緣性減振部件13的形成范圍以外，在將壓電體17和測(cè)量電路8電連接的引線18上也形成有絕緣性減振部件13。這些絕緣性減振部件13以提供固定強(qiáng)度的粘接力的方式一體地同時(shí)形成。由此，有效地降低由一方的超聲波發(fā)送接收器5產(chǎn)生的振動(dòng)沿著流路3或者測(cè)量電路8、引線18傳遞到另一方的超聲波發(fā)送接收器6的殼體傳播噪聲以及由傳遞到各部件的振動(dòng)引起的混響噪聲，從而能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的流量測(cè)量。
[0106]另外，除了將壓電體17和測(cè)量電路8電連接的引線18以外，在流路3與測(cè)量電路8的抵接部(測(cè)量電路8的與流路3相抵接的部分、具體地說是控制基板10與抵接部9相抵接的部分)也形成有絕緣性減振部件13。這些絕緣性減振部件13以提供固定強(qiáng)度的粘接力的方式一體地形成。因此，有效地降低由一方的超聲波發(fā)送接收器5產(chǎn)生的振動(dòng)沿著流路3或者測(cè)量電路8、引線18傳遞到另一方的超聲波發(fā)送接收器6的殼體傳播噪聲、由傳遞到各部件的振動(dòng)引起的混響噪聲，從而能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的流量測(cè)量。
[0107](實(shí)施方式3)
[0108]圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3中的沿著流路3的管壁的軸來切斷的超聲波流量測(cè)量單元27的截面的一部分的局部截面圖。
[0109]在圖7中，超聲波發(fā)送接收器42經(jīng)由絕緣性減振部件13被固定在超聲波發(fā)送接收器固定部件4的開口部11。此時(shí)，以利用固定板12從超聲波發(fā)送接收器42的背面將其按壓在超聲波發(fā)送接收器固定部件4的抵接部7上的方式來固定超聲波發(fā)送接收器42。
[0110]超聲波發(fā)送接收器42具備有頂筒狀的金屬殼體43、壓電體17以及聲匹配體15。有頂筒狀的金屬殼體43具有筒狀的側(cè)壁部、覆蓋側(cè)壁部的一端的開口的平板狀的頂部以及從側(cè)壁的另一端向外側(cè)延伸的支承部。壓電體17在金屬殼體43的側(cè)壁部的內(nèi)側(cè)被固定于頂部的內(nèi)表面。聲匹配體15被固定在金屬殼體43的頂部的外表面(超聲波脈沖的發(fā)射面)。使用粘接劑或者導(dǎo)電糊劑等在壓電體17、金屬殼體43、聲匹配體15各自的平面部分將它們粘接。引線18與壓電體17的一方的電極電連接，經(jīng)由金屬殼體43與壓電體17的另一方的電極電連接。對(duì)于金屬殼體43與壓電體17之間的導(dǎo)通，在接合部中使用粘接劑的情況下通過歐姆接觸而電連接。絕緣性減振部件13形成為覆蓋壓電體17的外周。另夕卜，絕緣性減振部件13形成為不僅覆蓋金屬殼體43與超聲波發(fā)送接收器固定部件4的抵接面，在向壓電體17的安裝側(cè)也覆蓋金屬殼體43的外周。這些絕緣性減振部件13以提供固定強(qiáng)度的粘接力的方式一體地形成。
[0111]聲匹配體15、壓電體17與實(shí)施方式1相同，因此省略說明。
[0112]有頂筒狀的金屬殼體31例如為鐵、不銹鋼、黃銅、銅、鋁、鍍鎳鋼板等金屬材料，只要是能夠進(jìn)行深拉加工的材料則能夠使用。
[0113]如上述那樣構(gòu)成的具備超聲波發(fā)送接收器42的超聲波流量測(cè)量單元27的動(dòng)作、作用與實(shí)施方式1相同，因此省略說明。在本實(shí)施方式所涉及的超聲波發(fā)送接收器42中，在具有頂部、側(cè)壁部、比該側(cè)壁更向外側(cè)延伸的支承部的有頂筒狀的金屬殼體43的頂部?jī)?nèi)外壁上粘接有壓電體17、聲匹配體15。因此，在復(fù)雜的有頂筒狀的金屬殼體43上能夠在短時(shí)間內(nèi)一體地形成絕緣性減振部件13，從而大大地改善批量生產(chǎn)性。
[0114]另外，超聲波發(fā)送接收器42與流路3的抵接面遠(yuǎn)離壓電體17，有頂筒狀的金屬殼體43存在彎曲部。因此，能夠進(jìn)一步降低成為測(cè)量時(shí)的噪聲的振動(dòng)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的混響振動(dòng)。
[0115]除此以外，金屬殼體43的頂部通過加工能夠?qū)崿F(xiàn)極平坦的平面度，能夠?qū)⒊暡}沖高精度地照射到目的方向。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的超聲波測(cè)量單元27。
[0116]并且，對(duì)于絕緣性減振部件13的位于金屬殼體43的側(cè)壁外周的部分13a，雖未圖示但也可以使其比金屬殼體43的頂部更向流路側(cè)突出。由此，即使在組裝時(shí)對(duì)聲匹配體15施加了一些應(yīng)力、沖擊，也能夠通過該絕緣性減振部件13的突出部分13a來保護(hù)聲匹配體15。因此，組裝容易且生產(chǎn)率更加提高。該結(jié)構(gòu)還能夠應(yīng)用于上述說明的實(shí)施方式1中的圖2的例子，并且還能夠應(yīng)用于以下說明的實(shí)施方式4中的圖8的例子。
[0117](實(shí)施方式4)
[0118]圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4中的沿著流路3的管壁的軸來切斷的超聲波流量測(cè)量單元27的截面的一部分的局部截面圖。
[0119]在圖8中，該超聲波發(fā)送接收器44在其壓電體46中形成有槽45。該槽45形成在被收容于有頂筒狀的金屬殼體43的頂部?jī)?nèi)壁面的位置處，相對(duì)于金屬殼體43的頂部垂直地延伸。該槽45是通過切割加工等形成的。其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式3相同，因此省略說明。另外，省略其動(dòng)作、作用與實(shí)施方式1相同的部分。在該實(shí)施方式4中，在壓電體46中形成有槽45，因此抑制壓電體46的不需要的振動(dòng)，能夠更有效地進(jìn)行向被測(cè)量流體傳遞的超聲波振動(dòng)。其結(jié)果，能夠高效率地將超聲波傳播到被測(cè)量流體，從而能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的流量測(cè)量。
[0120]產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
[0121 ] 如上所述，本發(fā)明能夠大大地提高批量生產(chǎn)性，能夠進(jìn)行高精度的流量測(cè)量，因此能夠應(yīng)用于家庭用流量計(jì)、產(chǎn)業(yè)用流量計(jì)、測(cè)量器等用途。
[0122]附圖標(biāo)記說明
[0123]1:一方的開口端；2:另一方的開口端；3:流路；4:超聲波發(fā)送接收器固定部件；5、6、42、44:超聲波發(fā)送接收器；7:抵接部；8:測(cè)量電路；9:抵接部；13:絕緣性減振部件；15:聲匹配體；16:金屬板；18:引線;27、40:超聲波流量測(cè)量單元；45:槽;17、46:壓電體；43:金屬殼體。
【權(quán)利要求】
1.一種超聲波流量測(cè)量單元，被設(shè)置于被測(cè)定流體流過的流路，該超聲波流量測(cè)量單元具備: 一對(duì)超聲波發(fā)送接收器，其具有聲匹配體和用于產(chǎn)生超聲波脈沖的壓電體，該一對(duì)超聲波發(fā)送接收器以相互發(fā)送和接收上述超聲波脈沖的方式配置于上述流路； 測(cè)量電路，其被配置成與上述流路相抵接，基于上述超聲波脈沖在一對(duì)上述超聲波發(fā)送接收器之間傳播的時(shí)間來對(duì)上述被測(cè)定流體的流量進(jìn)行測(cè)量；以及 絕緣性減振部件，其以覆蓋上述超聲波發(fā)送接收器的與上述流路相抵接的部分、上述壓電體以及上述測(cè)量電路各自的至少一部分的方式同時(shí)形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波流量測(cè)量單元，其特征在于， 還具備引線，該引線將上述壓電體和上述測(cè)量電路電連接， 上述絕緣性減振部件覆蓋上述超聲波發(fā)送接收器的與上述流路相抵接的部分、上述壓電體、上述測(cè)量電路以及上述引線各自的至少一部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波流量測(cè)量單元，其特征在于， 覆蓋上述超聲波發(fā)送接收器的與上述流路相抵接的部分、上述壓電體、上述測(cè)量電路、上述引線以及上述測(cè)量電路的與上述流路相抵接的部分各自的至少一部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中的任一項(xiàng)所述的超聲波流量測(cè)量單元，其特征在于， 上述超聲波發(fā)送接收器還具有金屬板， 在上述金屬板的一個(gè)面固定有上述聲匹配體，在上述金屬板的另一個(gè)面固定有上述壓電體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?3中的任一項(xiàng)所述的超聲波流量測(cè)量單元，其特征在于， 上述超聲波發(fā)送接收器還具備金屬殼體，該金屬殼體包括筒狀的側(cè)壁部、覆蓋上述側(cè)壁部的一端的開口的平板狀的頂部以及從上述側(cè)壁部的另一端向外側(cè)延伸的支承部， 在上述側(cè)壁部的內(nèi)側(cè)且上述頂部的內(nèi)表面固定有上述壓電體，在上述頂部的外表面固定有上述聲匹配體。
6.一種超聲波流量測(cè)量單元的制造方法，包括以下步驟， 在模具內(nèi)配置超聲波發(fā)送接收器和測(cè)量電路， 向上述模具內(nèi)注入絕緣性減振材料來同時(shí)形成分別覆蓋上述超聲波發(fā)送接收器和上述測(cè)量電路的絕緣性減振部件。
7.一種超聲波流量測(cè)量單元的制造方法，包括以下步驟， 在模具內(nèi)配置超聲波發(fā)送接收器和測(cè)量電路， 通過引線將上述超聲波發(fā)送接收器和上述測(cè)量電路電連接， 向上述模具內(nèi)注入絕緣性減振材料來同時(shí)形成分別覆蓋上述超聲波發(fā)送接收器、上述測(cè)量電路以及上述弓I線的絕緣性減振部件。
【文檔編號(hào)】G01F1/66GK104335015SQ201380027454
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2013年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月5日
【發(fā)明者】中野慎, 宮田肇, 藤井裕史 申請(qǐng)人:松下知識(shí)產(chǎn)權(quán)經(jīng)營株式會(huì)社