特表 2021-532377 高温パイプ内の流れの非侵襲的測定のための装置、システム、及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】特表2021-532377(P2021-532377A)

(43)【公表日】2021年11月25日

(54)【発明の名称】高温パイプ内の流れの非侵襲的測定のための装置、システム、及び方法

(51)【国際特許分類】

   G01F 1/66 20060101AFI20211029BHJP

【ＦＩ】

   G01F1/66 A

   G01F1/66 101

【審査請求】未請求

【予備審査請求】有

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2021-523568(P2021-523568)

(86)(22)【出願日】2019年7月11日

(85)【翻訳文提出日】2021年3月5日

(86)【国際出願番号】US2019041359

(87)【国際公開番号】WO2020014452

(87)【国際公開日】20200116

(31)【優先権主張番号】62/697,101

(32)【優先日】2018年7月12日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】16/508,544

(32)【優先日】2019年7月11日

(33)【優先権主張国】US

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT

(71)【出願人】

【識別番号】521013448

【氏名又は名称】アビリーン クリスチャン ユニバーシティ

(74)【代理人】

【識別番号】110000659

【氏名又は名称】特許業務法人広江アソシエイツ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ヘッド，ティモシー ローレンス

(72)【発明者】

【氏名】トウェル，ラスティ

【テーマコード（参考）】

2F035

【Ｆターム（参考）】

2F035AA06

2F035DA05

2F035DA08

2F035DA09

2F035DA14

2F035DA23

(57)【要約】

第１及び第２のトランスデューサはそれぞれ第１及び第２の導波管に連結され、第１及び第２の導波管はパイプに連結され、超音波信号は第１と第２のトランスデューサ間で交換され、当該超音波信号は第１及び第２の導波管、パイプ、並びにパイプ内の流体を通過する方法、装置、及びシステム。パイプ内を流れる流体の温度は、約６００℃を超える場合がある。第１及び第２の導波管は、第１及び第２のトランスデューサをパイプから断熱し、それぞれパイプと第１及び第２のトランスデューサとの間で超音波信号を伝播し、その結果、超音波信号を交換する第１及び第２のトランスデューサの能力はパイプ内の流体の温度によって悪影響を受けない。第１及び第２の導波管は、ケイ酸カルシウム工業用セラミック製であり得る。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

パイプに連結されるように適合された第１及び第２の導波管と、
該第１及び第２の導波管にそれぞれ連結され、前記第１及び第２の導波管、前記パイプ、並びに前記パイプ内を流れる流体を通る超音波信号を交換するように適合された第１及び第２のトランスデューサと、を備え、
前記パイプ内を流れる前記流体の温度は約６００℃を超え、
前記第１及び第２のトランスデューサが、前記第１及び第２の導波管にそれぞれ連結され、前記第１及び第２の導波管が前記パイプに連結される場合、
前記第１及び第２の導波管は、前記第１及び第２のトランスデューサを前記パイプから断熱し、それぞれ前記パイプと前記第１及び第２のトランスデューサとの間で前記超音波信号を伝播し、その結果、前記超音波信号を交換する前記第１及び第２のトランスデューサの能力は、前記パイプ内を流れる前記流体の温度によって悪影響を受けない、装置。

【請求項2】

前記第１及び第２のトランスデューサと通信するように適合された制御ユニットをさらに備え、
該制御ユニットが、前記第１及び第２のトランスデューサと通信する場合、
前記制御ユニットは、
前記第１及び第２のトランスデューサ間の超音波信号の交換に基づいて、前記第１及び第２のトランスデューサからデータを受信し、
前記第１及び第２のトランスデューサから受信した前記データに基づいて前記パイプ内を流れる流体の流量を決定するように、前記第１及び第２のトランスデューサ間の前記超音波信号の交換をもたらす、制御信号を前記第１及び第２のトランスデューサに送信するようにさらに適合される、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記第１及び第２の導波管の少なくともそれぞれの一部は、高温セラミック材料製である、請求項１に記載の装置。

【請求項4】

前記第１及び第２の導波管の少なくともそれぞれの一部は、ケイ酸カルシウム工業用セラミック製である、請求項３に記載の装置。

【請求項5】

前記第１及び第２のトランスデューサが、それぞれ前記第１及び第２の導波管に連結され、前記第１及び第２の導波管が前記パイプに連結される場合、前記第１及び第２の導波管は、前記パイプの長手方向軸に対して約４０度以上約７０度以下の角度で前記第１及び第２の導波管を通る前記超音波信号の伝播を可能にする方法で、前記第１及び第２のトランスデューサを支持する、請求項１に記載の装置。

【請求項6】

前記第１及び第２の導波管は、それぞれプリズムの形状で形成されている、請求項１に記載の装置。

【請求項7】

前記第１及び第２の導波管のそれぞれと前記パイプとの間の接触面積は、それぞれ前記第１及び第２の導波管と前記第１及び第２のトランスデューサとの間の接触面積よりも小さくなるように、前記第１及び第２の導波管がそれぞれ先細になっている、請求項６に記載の装置。

【請求項8】

前記第１及び第２の導波管はそれぞれ、前記パイプの外面と嵌合して係合するように構成された表面を含むように機械加工される、請求項１に記載の装置。

【請求項9】

前記パイプをさらに備え、
前記パイプの外面が、前記第１及び第２の導波管と嵌合して係合するように構成された表面を含むように機械加工される、又は、
前記第１及び第２の導波管と嵌合して係合するように構成された表面を形成するように、材料が前記パイプの外面に追加される、請求項１に記載の装置。

【請求項10】

前記第１のトランスデューサは、コネクタリングを介して前記第１の導波管に連結され、
該コネクタリングが延在する凹部は、前記第１の導波管の一部に形成され、
前記コネクタリングは、
前記第１の導波管の一部が作製されている材料より延性が高く、及び／又は脆性が低い材料で作製される、及び／又は、
前記第１のトランスデューサによって螺合されるめねじ連結を含む、請求項１に記載の装置。

【請求項11】

前記パイプをさらに含み、
前記パイプは、前記第１及び第２の導波管がそれぞれ前記パイプに連結される、対向する第１及び第２のコーナを規定するＵ字ベンドを含み、
前記超音波信号は、前記第１のコーナの前記パイプの第１の内壁から前記第２のコーナの前記パイプの第２の内壁に前記パイプ内を流れる流体を直接通過する、請求項１に記載の装置。

【請求項12】

前記超音波信号は、前記第１のコーナの前記パイプの第１の内壁と前記第２のコーナの前記パイプの第２の内壁との間のそれらの通路の少なくとも一部の間、前記パイプ内を流れる前記流体と平行な関係で伝わる、請求項１１に記載の装置。

【請求項13】

非一時的なコンピュータ可読媒体と、
該非一時的なコンピュータ可読媒体に格納され、１つ又は複数のプロセッサによって実行可能な複数の命令であって、該複数の命令は、
前記１つ又は複数のプロセッサに制御信号を第１及び第２のトランスデューサに送信させる命令であって、該制御信号は前記第１と第２のトランスデューサ間で超音波信号の交換をもたらし、該超音波信号は第１及び第２の導波管、パイプ、並びに該パイプ内を流れる流体を通過する、命令と、
前記１つ又は複数のプロセッサに前記第１及び第２のトランスデューサ間の前記超音波信号の交換に基づいて、前記第１及び第２のトランスデューサからデータを受信させる命令と、
前記１つ又は複数のプロセッサに前記第１及び第２のトランスデューサから受信した前記データに基づいて、前記パイプ内を流れる前記流体の流量を決定させる命令と、を含む複数の命令と、を備え、
前記パイプ内を流れる前記流体の温度は約６００℃を超える、システム。

【請求項14】

前記パイプに連結するように適合された前記第１及び第２の導波管と、
前記第１及び第２の導波管にそれぞれ連結されるように適合された前記第１及び第２のトランスデューサと、をさらに備え、
前記第１及び第２の導波管は、前記第１及び第２のトランスデューサを前記パイプから断熱し、それぞれ前記パイプと前記第１及び第２のトランスデューサとの間で前記超音波信号を伝播し、その結果、前記超音波信号を交換する前記第１及び第２のトランスデューサの能力は、前記パイプ内を流れる前記流体の温度による悪影響を受けない、請求項１３に記載のシステム。

【請求項15】

前記非一時的なコンピュータ可読媒体及び前記１つ又は複数のプロセッサを備える制御ユニットをさらに含み、該制御ユニットは、前記第１及び第２のトランスデューサと通信するように適合されている、請求項１４に記載のシステム。

【請求項16】

前記第１及び第２の導波管の少なくともそれぞれの一部は、高温セラミック材料製である、請求項１４に記載のシステム。

【請求項17】

前記第１及び第２の導波管の少なくともそれぞれの一部は、ケイ酸カルシウム工業用セラミック製である、請求項１６に記載のシステム。

【請求項18】

前記第１及び第２の導波管は、それぞれプリズムの形状で形成されている、請求項１４に記載のシステム。

【請求項19】

前記第１及び第２の導波管のそれぞれとパイプとの間の接触面積が、それぞれ前記第１及び第２の導波管と前記第１及び第２のトランスデューサとの間の接触面積よりも小さくなるように、前記第１及び第２の導波管がそれぞれ先細になっている、請求項１８に記載のシステム。

【請求項20】

前記第１のトランスデューサは、コネクタリングを介して前記第１の導波管に連結され、
該コネクタリングが延在する凹部は、前記第１の導波管の一部に形成され、
前記コネクタリングは、
前記第１の導波管の一部が作製されている材料より延性が高く、及び／又は脆性が低い材料で作製される、及び／又は、
前記第１のトランスデューサによって螺合されるめねじ連結を含む、請求項１３に記載のシステム。

【請求項21】

前記パイプをさらに含み、
前記パイプは、前記第１及び第２の導波管がそれぞれ前記パイプに連結される、対向する第１及び第２のコーナを規定するＵ字ベンドを含み、
前記超音波信号は、前記第１のコーナの前記パイプの第１の内壁から前記第２のコーナの前記パイプの第２の内壁に前記パイプ内を流れる前記流体を直接通過する、請求項１３に記載のシステム。

【請求項22】

前記超音波信号は、前記第１のコーナの前記パイプの第１の内壁と前記第２のコーナの前記パイプの第２の内壁との間のそれらの通路の少なくとも一部の間、前記パイプ内を流れる前記流体と平行な関係で伝わる、請求項２１に記載のシステム。

【請求項23】

第１及び第２のトランスデューサをそれぞれ第１及び第２の導波管に連結することと、
該第１及び第２の導波管をパイプに連結することと、
前記第１及び第２のトランスデューサ間で超音波信号を交換することであって、該超音波信号は、前記第１及び第２の導波管、前記パイプ、並びに前記パイプ内を流れる流体を通過する、超音波信号を交換することとを含み、
前記パイプ内を流れる前記流体の温度は約６００℃を超え、
前記第１及び第２の導波管は、前記第１及び第２のトランスデューサを前記パイプから断熱し、それぞれ前記パイプと前記第１及び第２のトランスデューサとの間で前記超音波信号を伝播し、その結果、前記超音波信号を交換する前記第１及び第２のトランスデューサの能力は、前記パイプ内を流れる前記流体の温度による悪影響を受けない、方法。

【請求項24】

制御ユニットを前記第１及び第２のトランスデューサと通信して配置することと、
該制御ユニットを使用して、制御信号を前記第１及び第２のトランスデューサに送信することであって、該制御信号は、前記第１及び第２のトランスデューサ間の前記超音波信号の交換をもたらす、制御信号を送信することと、
前記制御ユニットを使用して、前記第１及び第２のトランスデューサ間の前記超音波信号の交換に基づいて、前記第１及び第２のトランスデューサからデータを受信することと、
前記制御ユニットを使用して、前記第１及び第２のトランスデューサから受信した前記データに基づいて前記パイプ内を流れる前記流体の流量を決定することと、をさらに含む、請求項２３に記載の方法。

【請求項25】

前記第１及び第２の導波管の少なくともそれぞれの一部が、高温セラミック材料製である、請求項２３に記載の方法。

【請求項26】

前記第１及び第２の導波管の少なくともそれぞれの一部が、ケイ酸カルシウム工業用セラミック製である、請求項２５に記載の方法。

【請求項27】

前記パイプの長手方向軸に対して約４０度以上約７０度以下の角度で前記第１及び第２の導波管を通る前記超音波信号の伝播を可能にする方法で前記第１及び第２のトランスデューサを支持することをさらに含む、請求項２３に記載の方法。

【請求項28】

前記第１及び第２の導波管は、それぞれプリズムの形状で形成される、請求項２３に記載の方法。

【請求項29】

前記第１及び第２の導波管のそれぞれとパイプとの間の接触面積が、それぞれ前記第１及び第２の導波管と前記第１及び第２のトランスデューサとの間の接触面積よりも小さくなるように、前記第１及び第２の導波管はそれぞれ先細になっている、請求項２８に記載の方法。

【請求項30】

前記パイプの外面と嵌合して係合するように構成された表面を含むように前記第１及び第２の導波管を機械加工する、請求項２３に記載の方法。

【請求項31】

前記第１及び第２の導波管と嵌合して係合するように構成された表面を含むように前記パイプの外面を機械加工することと、又は、
前記第１及び第２の導波管と嵌合して係合するように構成された表面を形成するように、前記パイプの外面に材料を追加することと、のいずれかをさらに含む、請求項２３に記載の方法。

【請求項32】

前記第１及び第２の導波管を前記パイプに連結することは、前記第１のトランスデューサをコネクタリングを介して前記第１の導波管に連結することを含み、
該コネクタリングは、
前記第１の導波管内に形成された凹部内に延在し、前記第１のトランスデューサが螺合可能なめねじ連結を含む、及び／又は、
前記第１の導波管の一部が作製されている材料より延性が高く、及び／又は脆性が低い材料で作製される、請求項２３に記載の方法。

【請求項33】

前記第１及び第２の導波管を前記パイプに連結することは、
前記超音波信号が、第１のコーナの前記パイプの第１の内壁から第２のコーナの前記パイプの第２の内壁に前記パイプ内を流れる前記流体を直接通過するように、前記パイプのＵ字ベンドによって定義される、それぞれ対向する前記第１及び第２のコーナで前記第１及び第２の導波管を前記パイプに連結することを含む、請求項２３に記載の方法。

【請求項34】

前記超音波信号は、前記第１のコーナの前記パイプの第１の内壁と前記第２のコーナの前記パイプの第２の内壁との間のそれらの通路の少なくとも一部の間、前記パイプ内を流れる前記流体と平行な関係で伝わる、請求項３３に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１８年７月１２日に出願された米国特許出願第６２／６９７，１０１号の出願日の利益及び優先権を主張し、その開示全体は、参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本出願はまた、２０１９年７月１１日に出願された米国特許出願第１６／５０８，５４４号の出願日の利益及び優先権を主張し、その開示全体は、参照により本明細書に組み込まれる。

【0003】

本開示は、一般に、流れ測定、より詳細には、高温パイプ内の流れを測定するための装置、システム、及び方法に関する。

【図面の簡単な説明】

【0004】

本開示の様々な実施形態は、以下に与えられる詳細な説明及び本開示の様々な実施形態の添付の図面からより完全に理解されるであろう。図面において、同様の参照符号は、同一又は機能的に類似した要素を示し得る。

【0005】

【図1】本開示の１つ又は複数の実施形態による、パイプに連結された一対の導波管、導波管に連結された一対のトランスデューサ、及び一対のトランスデューサと通信する制御ユニットを含むシステムの概略図である。

【0006】

【図2A】本開示の１つ又は複数の実施形態による、一対の導波管がパイプの外面と嵌合するように機械加工される、図１のシステムの第１の実装の端面図である。

【0007】

【図2B】本開示の１つ又は複数の実施形態による、パイプの外面が一対の導波管と嵌合するように機械加工される、図１のシステムの第２の実装の端面図である。

【0008】

【図3A】本開示の１つ又は複数の実施形態による、図１の導波管のうちの１つの第１の実装を示す斜視図である。

【0009】

【図3B】本開示の１つ又は複数の実施形態による、図１の導波管のうちの１つの第２の実装を示す斜視図である。

【0010】

【図3C】本開示の１つ又は複数の実施形態による、図１の導波管のうちの１つの第３の実装を示す斜視図である。

【0011】

【図3D】本開示の１つ又は複数の実施形態による、図１の導波管のうちの１つの第４の実装を示す斜視図である。

【0012】

【図4A】本開示の１つ又は複数の実施形態による、図１のトランスデューサのうちの１つがコネクタリングを介して当該導波管に連結されている、図１の導波管ののうちの１つの第５の実装を示す斜視図である。

【0013】

【図4B】本開示の１つ又は複数の実施形態による、図４Ａの導波管、トランスデューサ、及びコネクタリングの上面図である。

【0014】

【図4C】本開示の１つ又は複数の実施形態による、図４Ａの導波管、トランスデューサ、及びコネクタリングの左側立面図である。

【0015】

【図4D】本開示の１つ又は複数の実施形態による、図４Ａの導波管、トランスデューサ、及びコネクタリングの正面立面図である。

【0016】

【図4E】本開示の１つ又は複数の実施形態による、図４Ａの導波管の斜視図である。

【0017】

【図4F】本開示の１つ又は複数の実施形態による、図４Ａのコネクタリングの斜視図である。

【0018】

【図5】本開示の１つ又は複数の実施形態による、図１のシステムの１つ又は複数の構成要素（又はサブコンポーネント）と通信するように適合された制御ユニットの概略図である。

【0019】

【図6】本開示の１つ又は複数の実施形態による、パイプに連結された一対の導波管、導波管に連結された一対のトランスデューサ、及び一対のトランスデューサと通信する制御ユニットを含む別のシステムの概略図である。

【0020】

【図7】本開示の１つ又は複数の実施形態による、パイプに連結された一対の導波管、導波管に連結された一対のトランスデューサ、及び一対のトランスデューサと通信する制御ユニットを含むさらに別のシステムの概略図である。

【0021】

【図8】別の例示的な実施形態による、パイプ内を流れる流体の流量を測定する方法のフローチャート（または、流れ図）である。

【0022】

【図9】本開示の１つ又は複数の例示的な実施形態を実装するためのコンピューティングデバイスの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

例示的な実施形態では、図１に示されているように、システムが概略的に示され、全体的に参照符号１００によって参照されている。システム１００は、トランスデューサ１０５（例えば、超音波トランスデューサ）、導波管１１０（例えば、超音波導波管）、パイプ１１５、導波管１２０（例えば、超音波導波管）、トランスデューサ１２５（例えば、超音波トランスデューサ）、及び制御ユニット１３０を含む。パイプ１１５は、矢印１４５によって示されるように、流体が流れるように適合される外面１３５及び内部通路１４０を含む管状部材である。いくつかの例示的な実施形態では、パイプ１１５内を流れる流体１４５は溶融塩である。いくつかの例示的な実施形態では、パイプ１１５内を流れる流体１４５の温度は、約（すなわち、＋／−５％〜＋／−１０％）６００℃以上である。いくつかの例示的な実施形態では、パイプ１１５内を流れる流体１４５の温度は、約７００℃以上である。いくつかの例示的な実施形態では、パイプ１１５内を流れる流体１４５の温度は、約７５０℃以上である。パイプ１１５は、内径Ｄ及び壁厚Ｔを規定する。システム１００は、以下でさらに詳細に説明するように、パイプ１１５内を流れる流体１４５の流速（したがって、質量又は体積流量）を測定するように動作可能である。いくつかの例示的な実施形態では、導波管１１０及び１２０、トランスデューサ１０５及び１２５、並びに制御ユニット１３０は、パイプ１１５を含む様々な直径のパイプ内を流れる流体の流速及び質量／体積流量を測定するために使用可能なキットを形成する。

【0024】

トランスデューサ１０５は、導波管１１０に連結され、導波管１１０は、次に、パイプ１１５に連結される。同様に、トランスデューサ１２５は、導波管１２０に連結され、導波管１２０は、次に、パイプ１１５に連結される。制御ユニット１３０は、例えば、それぞれ導線１４６及び１４８を介してトランスデューサ１０５及び１２５と通信している。導線１４６及び１４８を介してそれぞれトランスデューサ１０５及び１２５と通信することに加えて、又はその代わりに、制御ユニット１３０は、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、トランスデューサ１０５及び１２５と無線通信することができる。図１の実施形態では、トランスデューサ１０５及び１２５は、パイプ１１５に沿って長手方向に間隔を置いて、パイプ１１５の同じ側に互いに整列して配置される。

【0025】

トランスデューサ１０５及び／又は１２５は、導波管１１０及び１２０、パイプ１１５、並びにパイプ１１５内を流れる流体１４５を通って伝わる超音波信号（例えば、短い超音波パルス）を発信及び受信するように構成される。例えば、図１に示されるように、トランスデューサ１０５及び１２５は、導波管１１０及び１２０、パイプ１１５、並びにパイプ１１５内を流れる流体１４５を通って伝わる超音波信号（例えば、短い超音波パルス）を発信及び受信するように構成される。図１の実施形態では、超音波信号は、トランスデューサ１０５及び１２５の反対側のパイプ１１５の内壁で反射される。パイプ１１５を流れる流体１４５の流れのために、トランスデューサ１０５からトランスデューサ１２５への超音波信号の通過時間（矢印１５０によって示される）は、トランスデューサ１２５からトランスデューサ１０５への超音波信号の通過時間（矢印１５５で示される）よりも短い。この通過時間の差は、以下でさらに詳細に説明するように、超音波信号１５０及び１５５の経路に沿った流速及び質量／体積流量の正確な測定値をもたらす。

【0026】

通過時間の差は、パイプの直径によっては非常に小さい場合があるため（例えば、ナノ秒のスケールで）、制御ユニット１３０が、パイプ１１５内を流れる流体１４５の流速及び質量／体積流量の正確な測定値を取得するために必要な時間の分解能を確保できることが重要である。いくつかの例示的な実施形態では、トランスデューサ１０５と１２５との間で超音波信号の交換をもたらす制御信号を送信し、トランスデューサ１０５及び１２５によって受信された超音波信号を評価するように構成可能な制御ユニット１３０は、必要な時間の分解能を確保することができる。いくつかの例示的な実施形態では、トランスデューサ１０５及び／又は１２５は、特定のパイプ直径（例えば、１インチのパイプ直径の場合、必要な最小周波数は５００ｋＨｚ〜１０ＭＨｚの範囲であり得る）に必要な時間の分解能を維持しながら、可能な限り低い周波数範囲で超音波信号を交換（すなわち、送信及び受信）することができる。いくつかの例示的な実施形態では、トランスデューサ１０５及び／又は１２５並びに制御ユニット１３０は、エコー振幅及び通過時間が、縦軸が振幅を表し、横軸が時間を表す単純なグリッドでプロットされる、標準的な縦モードＡスキャンの形態で超音波波形データを捕捉することができる。

【0027】

いくつかの例示的な実施形態では、トランスデューサ１０５及び／又は１２５は、容量性トランスデューサである。いくつかの例示的な実施形態では、トランスデューサ１０５及び／又は１２５は、約１／２インチの直径を有する。いくつかの例示的な実施形態では、トランスデューサ１０５及び／又は１２５は、１ＭＨｚの超音波信号を送信及び／又は受信することができる。いくつかの例示的な実施形態では、トランスデューサ１０５及び／又は１２５は、２．２５ＭＨｚの超音波信号を送信及び／又は受信することができる。いくつかの例示的な実施形態では、トランスデューサ１０５及び／又は１２５は、図４Ａ〜図４Ｆに関連して以下でさらに詳細に説明するように、それぞれ断熱導波管１１０及び１２０との良好な音響接触を行うのに好都合なねじ付きパッケージに含まれている。いくつかの例示的な実施形態では、トランスデューサ１０５及び／又は１２５は、それぞれ、断熱導波管１１０及び１２０の材料に組み込まれている。いくつかの例示的な実施形態では、トランスデューサ１０５及び／又は１２５は、１．００ＭＨｚの超音波信号を送信及び／又は受信することができ、エレメント直径が１／２インチであり、ミニチュア・スクリューイン・ケーススタイル（オリンパス製品／品目型番Ｃ５３９−ＳＭ）の、オリンパスセントラスキャン複合斜角探触子である。

【0028】

いくつかの例示的な実施形態では、図２Ａ、図３Ａ、及び図３Ｂに示されるように、導波管１１０及び／又は１２０の形状は、導波管１１０及び／又は１２０とパイプ１１５との間の嵌合係合を可能にするように修正される。例えば、いくつかの例示的な実施形態では、導波管１１０及び／又は１２０は、パイプ１１５の外面１３５と嵌合して係合するように構成された表面１６０（例えば、曲面）を含むように機械加工される。他の実施形態では、図２Ｂ、図３Ｃ、及び図３Ｄに示されるように、パイプ１１５の外面１３５は、導波管１１０及び／又は１２０の対応する表面１７０（例えば、平面及び／又は曲面）と嵌合して係合するように構成された表面１６５（例えば、平面及び／又は曲面）を含むように機械加工される。パイプ１１５の内径Ｄが、導波管１１０及び／又は１２０とパイプ１１５との間の接触面積と比較して十分に小さい（例えば、３インチ以下）こうした一実験的実施形態では、平面１６５を含むようにパイプ１１５の外面１３５を機械加工することにより、パイプ１１５への超音波信号の伝達が約１０倍増加する。パイプ１１５の外面１３５を機械加工することに加えて、又はその代わりに、材料をパイプ１１５の外面１３５に追加して、表面（図示しないが、例えば、導波管１１０及び／又は１２０の平面及び／又は曲面などの対応する表面と嵌合して係合するように構成された平面及び／又は曲面など）を形成することができる。

【0029】

図１に戻り、図２Ａ〜図２Ｂ及び図３Ａ〜図３Ｄを引き続き参照すると、導波管１１０及び／又は１２０とパイプ１１５との間の嵌合係合は、システム１００の最適な動作のためパイプ１１５に対する導波管１１０及び／又は１２０の適切な位置及び配向を確実にする。より具体的には、トランスデューサ１０５及び／又は１２５は、パイプ１１５の長手方向軸に対して角度φ^１で導波管１１０及び１２０を通る超音波信号の放出及び受信を容易にする方法で、導波管１１０及び１２０に取り付けられている。角度φ^１へのいかなる変化も、超音波信号がパイプ１１５の壁を通って伝わる角度φ^２及び超音波信号がパイプ１１５内を流れる流体１４５を通って伝わる角度φ^３への対応する変化をもたらす。いくつかの例示的な実施形態では、角度φ^１は、約７０度以上である。いくつかの例示的な実施形態では、角度φ^１は、約４０度以上約７０度以下である。いくつかの例示的な実施形態では、角度φ^２は角度φ^１よりも小さい。いくつかの例示的な実施形態では、角度φ^３は角度φ^２よりも大きい。

【0030】

角度φ^１は、導波管１１０及び１２０、パイプ１１５、並びにパイプ１１５内を流れる流体１４５を通る、かつそれらの間で超音波信号の音響伝達を最適化するように注意深く設定される。この最適な角度は、最大伝達角として特徴付けられる。最大伝達角は、パイプ１１５の内径Ｄ、パイプ１１５の壁厚Ｔ、導波管１１０及び／又は１２０のサイズと形状、導波管１１０及び／又は１２０、パイプ１１５、並びにパイプ１１５内を流れる流体１４５のそれぞれの音速、各導波管１１０及び１２０とパイプ１１５の外面１３５との間の界面でのモード変換の可能性、及び／又はパイプ１１５とパイプ１１５内を流れる流体１４５との間の界面でのモード変換の可能性に少なくとも部分的に依存する。

【0031】

例示的な実施形態では、図１及び図２を引き続き参照しながら図３Ａ〜図３Ｄに示されるように、導波管１１０及び１２０の断熱及び音響特性は、高温パイプ１１５とトランスデューサ１０５及び１２５との間の導波管１１０及び１２０の寸法（すなわち、形状及びサイズ）によって少なくとも部分的に制御される。トランスデューサ１０５及び１２５の動作温度が臨界閾値を超えると、トランスデューサ１０５及び１２５は故障する。同様に、導波管１１０及び１２０内の超音波信号の減衰が大きすぎる場合、超音波信号は、トランスデューサ１０５及び１２５によって検出できないであろう。導波管１１０及び１２０は、トランスデューサ１０５及び１２５の動作温度が臨界閾値を超えず、一方でそれと同時に、導波管１１０及び１２０内の超音波信号の固有の減衰が、許容可能なレベルに維持されるように、トランスデューサ１０５及び１２５を高温パイプ１１５から断熱するように形状設定されている。例えば、いくつかの例示的な実施形態では、導波管１１０及び／又は１２０は、図３Ａ〜図３Ｄに示されるように、直角プリズムの形状で形成される。図３Ｂ及び図３Ｄに示されるように、導波管１１０及び／又は１２０はまた、導波管１１０及び／又は１２０と高温パイプ１１５との間の高温接触面積を減少させるために先細にされてもよい。

【0032】

直角プリズム又は先細の直角プリズムのいずれかとして示され、説明されているが、導波管１１０及び／又は１２０は、代わりに、円形プリズム（すなわち、円柱）、先細の円柱、三角プリズム、先細の三角プリズム、五角プリズム、先細の五角プリズム、別の丸プリズム、別の先細の丸プリズム、別の多角形プリズム、別の先細の多角形プリズム、又はそれらの任意の組み合わせの形状で形成され得る。

【0033】

いくつかの例示的な実施形態では、導波管１１０及び／又は１２０の少なくともそれぞれの一部は、高温セラミック材料製である。いくつかの例示的な実施形態では、導波管１１０及び／又は１２０の少なくともそれぞれの一部は、ケイ酸カルシウム材料製である。いくつかの例示的な実施形態では、導波管１１０及び／又は１２０の少なくともそれぞれの一部は、ケイ酸カルシウム工業用セラミック製であり、これは、商標デュラテック（登録商標）（例えば、デュラテック（登録商標）７５０）で販売されている。いくつかの例示的な実施形態では、導波管１１０及び／又は１２０の少なくともそれぞれの一部は、最大約１０００℃の動作温度を有する材料で作製される。いくつかの例示的な実施形態では、導波管１１０及び／又は１２０の少なくともそれぞれの一部は、約７５０℃で約０．４９ワット毎メートル毎ケルビン（Ｗ／ｍ＊Ｋ）以下の熱伝導率を有する材料で作製される。いくつかの例示的な実施形態では、導波管１１０及び／又は１２０の少なくともそれぞれの一部は、機械加工可能（すなわち、工作機械によって加工することができる）又はそうでなければ適切な形状に形成可能な材料で作製される。いくつかの例示的な実施形態では、導波管１１０及び／又は１２０の少なくともそれぞれの一部は、約２２００〜３５００メートル／秒（ｍ／ｓ）の範囲の音速を有する材料で作製される。いくつかの例示的な実施形態では、導波管１１０及び／又は１２０の少なくともそれぞれの一部は、約２２７０メートル／秒（ｍ／秒）（＋／−７５ｍ／秒）の音速を有する材料で作製される。

【0034】

例示的な実施形態では、図４Ａ〜図４Ｆに示されるように、トランスデューサ１０５及び／又は１２５は、それぞれ断熱導波管１１０及び／又は１２０との良好な音響接触を行うのに好都合なねじ付きパッケージに含まれている。より具体的には、トランスデューサ１０５及び／又は１２５は、コネクタリング１７１を介して、それぞれ、導波管１１０及び／又は１２０にそれぞれ連結されている。いくつかの例示的な実施形態では、コネクタリング１７１は、導波管１１０及び／又は１２０であるか、それを含むか、又はその一部である。図４Ｅに目を向けると、例示的な実施形態では、凹部１７２は、パイプ１１５と係合する表面（例えば、表面１６０及び／又は１７０）の反対側の導波管１１０及び／又は１２０の端部に形成される。図４Ａ〜図４Ｄに示されるように、導波管１１０及び／又は１２０に形成された凹部１７２は、コネクタリング１７１及びトランスデューサ１０５及び／又は１２５を受ける。図４Ｆに目を向けると、例示的な実施形態では、コネクタリング１７１は、概して管状であり、外面１７３及びめねじ連結１７４を含む。いくつかの例示的な実施形態では、コネクタリング１７１の外面１７３は、コネクタリング１７１が凹部１７２内に保持されるような方法で凹部１７２内に嵌合される（例えば、プレス嵌め、締り嵌め、隙間嵌め、焼き嵌め、など又はそれらの任意の組み合わせ）。例えば、コネクタリング１７１の外面１７３と導波管１１０及び／又は１２０との間の摩擦嵌合は、コネクタリング１７１を凹部１７２内に少なくとも部分的に保持することができる。別の例では、接着剤（図示せず）は、コネクタリング１７１を凹部１７２内に少なくとも部分的に保持することができる。さらに別の例では、保持リング（図示せず）は、コネクタリング１７１を凹部１７２内に少なくとも部分的に保持することができる。いくつかの実施形態では、コネクタリング１７１は、導波管１１０及び／又は１２０よりも比較的延性が高く、及び／又は脆性が低い材料で作製される。図４Ａ〜図４Ｄに示されるように、コネクタリング１７１が凹部１７２内に固定されると、トランスデューサ１０５及び／又は１２５がコネクタリング１７１にねじ込まれ、それによってトランスデューサ１０５及び／又は１２５を導波管１１０及び／又は１２０へ固定する。

【0035】

動作中、図１に示されるように、例示的な実施形態では、制御ユニット１３０は、制御信号（例えば、高電圧パルス）をトランスデューサ１０５に（例えば、無線で又は導線１４６を介して）送信し、トランスデューサ１２５から（例えば、無線で又は導線１４８を介して）応答を待つ。制御ユニット１３０によってトランスデューサ１０５に送信された制御信号は、トランスデューサ１０５に経路１５０に沿って超音波信号を発信させる。より具体的には、トランスデューサ１０５は、角度φ^１で超音波信号を導波管１１０に発信する。角度φ^１で導波管１１０に発信された超音波信号は、導波管１１０を通って伝わり、導波管１１０とパイプ１１５の外面１３５との間の界面を横切る。導波管１１０とパイプ１１５の外面１３５との間の界面を横切った後、超音波信号は、角度φ^２でパイプ１１５の壁を通って伝わる。パイプ１１５の壁を通って伝わった後、超音波信号は、角度φ^３でパイプ１１５内を流れる流体１４５に伝わる。次に、超音波信号は、トランスデューサ１０５及び１２５の反対側のパイプ１１５の内壁で反射され、同様の方法で、パイプ１１５内を流れる流体１４５を通って、パイプ１１５の壁を通って、パイプ１１５の外面１３５と導波管１２０との間の界面を横切り、導波管１２０を通ってトランスデューサ１２５に伝わる。トランスデューサ１２５は、超音波信号に基づいて、応答を（例えば、無線で、又は導線１４８を介して）制御ユニット１３０に送信する。制御ユニット１３０は、トランスデューサ１２５からの応答を受信し、受信トランスデューサ１２５から受信した応答を増幅／フィルタ処理する。

【0036】

制御ユニット１３０が制御信号をトランスデューサ１０５に（例えば、無線で又は導線１４６を介して）送信し、トランスデューサ１２５からの応答を（例えば、無線で又は導線１４８を介して）待機する前、最中、又は後に、制御ユニット１３０は、制御信号（例えば、高電圧パルス）をトランスデューサ１２５に（例えば、無線で又は導線１４８を介して）送信し、トランスデューサ１０５からの応答を（例えば、無線で又は導線１４６を介して）待つ。制御ユニット１３０によってトランスデューサ１２５に送信された制御信号は、トランスデューサ１２０によって経路１５０に沿って発信される超音波信号に関して上述するものと同様の方法で、トランスデューサ１２５に経路１５５に沿って超音波信号を発信させる。したがって、これ以上詳細には説明しない。超音波信号が経路１５５に沿って伝わると、トランスデューサ１０５は、超音波信号に基づいて、応答を（例えば、無線で、又は導線１４６を介して）制御ユニット１３０に送信する。制御ユニット１３０は、トランスデューサ１０５からの応答を受信し、受信トランスデューサ１０５から受信した応答を増幅／フィルタ処理する。次に、コントローラ１３０は、通過時間及び経路１５０に沿って伝わった超音波信号と経路１５５に沿って伝わった超音波信号との間の通過時間差を計算して、パイプ１１５を流れる流体１４５の流速（したがって、質量又は体積流量）を決定する。

【0037】

いくつかの例示的な実施形態では、導波管１１０及び／又は１２０の少なくともそれぞれの一部は、動作中に、（ｉ）トランスデューサ１０５及び／又は１２５は、それぞれ、導波管１１０及び／又は１２０に取り付けることができ、（ｉｉ）導波管１１０及び／又は１２０は、高温パイプ１１５の外面１３５に取り付けることができ、かつ（ｉｉｉ）トランスデューサ１０５及び／又は１２５を使用して、パイプ１１５内を流れる流体１４５の高温（例えば、６００℃以上、７００℃以上、及び／又は７５０℃以上）にもかかわらず、パイプ１１５内を流れる流体１４５の流量を非侵襲的及び正確に測定することができるように、寸法設定、形状設定、及び／又は許容可能な音響及び断熱特性を有する材料で作製される。いくつかの例示的な実施形態では、導波管１１０及び１２０の少なくともそれぞれの一部は、動作中にトランスデューサ１０５及び１２５が、相互に超音波信号を送受信できるように、寸法設定、形状設定、及び／又は許容可能な音響特性を有する材料で作製される。いくつかの例示的な実施形態では、導波管１１０及び／又は１２０の少なくともそれぞれの一部は、動作中に超音波信号を交換するためのトランスデューサ１０５及び１２５の能力が、パイプ１１５内を流れる流体１４５の高温（例えば、６００℃以上、７００℃以上、及び／又は７５０℃以上）によって悪影響を受けないように、寸法設定、形状設定、及び／又は許容可能な断熱特性を有する材料で作製される。いくつかの例示的な実施形態では、導波管１１０及び／又は１２０の少なくともそれぞれの一部は、動作中にトランスデューサ１０５及び／又は１２５が、パイプ１１５から過度の熱を引き出す「ヒートシンク」として機能しないように、寸法設定、形状設定、及び／又は許容できる断熱特性を有する材料で作製される。

【0038】

上記の許容可能な音響特性及び断熱特性を示すために、導波管１１０及び／又は１２０の少なくともそれぞれの一部が形成され得るサイズ及び／又は形状の例には、図３Ａ〜図３Ｄ及び図４Ａ〜図４Ｆに示されるサイズ及び／又は形状が含まれるが、それらに限定されない。上記の許容可能な音響特性及び断熱特性を示すために、導波管１１０及び／又は１２０の少なくともそれぞれの一部を作製することができる材料の例には、高温セラミック材料、ケイ酸カルシウム材料、ケイ酸カルシウム工業用セラミック、最大約１０００℃の動作温度を有する材料、約７５０℃で約０．４９ワット毎メートル毎ケルビン（Ｗ／ｍ＊Ｋ）以下の熱伝導率を有する材料、機械加工可能な材料、約２２００〜３５００メートル／秒（ｍ／ｓ）の範囲の音速を有する材料（例えば、毎秒約２２７０メートル（ｍ／ｓ）（＋／−７５ｍ／ｓ）の音速を持つ）、又はそれらの任意の組み合わせが含まれるが、それらに限定されない。上記の許容可能な音響特性及び断熱特性を示すために、導波管１１０及び／又は１２０の少なくともそれぞれの一部を作製することができる材料の他の重要な音響特性には、トランスデューサ１０５又は１２５の一方からの超音波信号が導波管１１０及び１２０を通過し、トランスデューサ１０５又は１２５の他方によって検出されることを可能にするように十分に小さくなければならない音響減衰が含まれるが、これに限定されない。

【0039】

いくつかの例示的な実施形態では、制御ユニット１３０によってトランスデューサ１０５及び／又は１２５に送信される制御信号は、単一波高電圧パルスである。こうした一実施形態では、制御ユニット１３０からトランスデューサ１０５及び１２５への導線１４６及び１４８は、パイプ１１５内を流れる流体１４５の流れに伴う超音波信号及びそれに対する超音波信号との通過時間を測定するために物理的に切り替えられる（すなわち、それぞれ経路１５０及び１５５に沿って）。いくつかの例示的な実施形態では、制御ユニット１３０によってトランスデューサ１０５及び／又は１２５に送信される制御信号は、約２５０Ｖの高振幅パルスである。

【0040】

他の実施形態では、制御ユニット１３０によってトランスデューサ１０５及び／又は１２５に送信される制御信号は、高電圧波パルス列（例えば、５〜１０回の振動）を有して、パイプ１１５内を流れる流体１４５の流れに伴う超音波信号とそれに対する超音波信号との間の時間差のより正確な測定（すなわち、それぞれ経路１５０及び１５５に沿って）を可能にする。高電圧波パルス列の既知の周波数は、受信トランスデューサ１０５及び／又は１２５による超音波信号のより容易な検出を可能にする。いくつかの例示的な実施形態では、制御ユニット１３０によってトランスデューサ１０５及び／又は１２５に送られる高電圧波パルス列は、最大約３００Ｖの高振幅パルスを含む。高電圧波パルス列の生成を容易にするために、制御ユニット１３０は、ＵＳＢ又はＡＣ壁プラグから電力を受け取り、高周波（例えば、１ＭＨｚ、又は、トランスデューサ１０５及び／又は１２５の高周波数と一致する別の周波数）高電圧波パルス列を生成することができる電子機器（例えば、ハードウェア及び／又はソフトウェア）を含む。制御ユニット１３０はまた、パイプ１１５内を流れる流体１４５の流れに対して反対方向に（すなわち、経路１５０及び１５５に沿って）伝わる超音波信号の通過時間を測定するために物理的接続を変更する必要がないように、送信モードと受信モードの間を自動的に切り替えることができる電子機器（例えば、ハードウェア及び／又はソフトウェア）を含み得る。制御ユニット１３０はまた、パイプ１１５内の流体１４５の流れに対して反対方向に（すなわち、流路１５０及び１５５に沿って）伝播する超音波信号間の時間差に基づいてパイプ１１５内を流れる流体１４５の速度（したがって、質量又は体積流量）を決定することができる電子機器（例えば、ハードウェア及び／又はソフトウェア）を含み得る。

【0041】

例示的な実施形態では、図１、図２Ａ〜図２Ｂ、図３Ａ〜図３Ｄ、及び図４Ａ〜図４Ｆを引き続き参照しながら図５に示されるように、制御ユニット１３０は、プロセッサ１７５及びそれに動作可能に結合された非一時的なコンピュータ可読媒体１８０を含む。複数の命令は、非一時的なコンピュータ可読媒体１８０上に格納され、命令は、プロセッサ１７５からアクセス可能であり、プロセッサ１７５によって実行可能である。いくつかの例示的な実施形態では、図１、図２Ａ〜図２Ｂ、及び図５に示されるように、制御ユニット１３０は、トランスデューサ１０５及び１２５と通信している。いくつかの例示的な実施形態では、複数の命令又はコンピュータプログラムは、非一時的なコンピュータ可読媒体１８０上に格納され、命令又はコンピュータプログラムは、１つ又は複数のプロセッサ（例えば、プロセッサ１７５）からアクセス可能であり、それらによって実行可能である。いくつかの例示的な実施形態では、１つ又は複数のプロセッサ（例えば、プロセッサ１７５）は、複数の命令（又はコンピュータプログラム）を実行して、上記の実施形態の全部又は一部を動作させる。いくつかの例示的な実施形態では、１つ又は複数のプロセッサ（例えば、プロセッサ１７５）は、制御ユニット１３０、１つ又は複数の他のコンピューティングデバイス、あるいはそれらの任意の組み合わせの一部である。いくつかの例示的な実施形態では、非一時的なコンピュータ可読媒体１８０は、制御ユニット１３０、１つ又は複数の他のコンピューティングデバイス、あるいはそれらの任意の組み合わせの一部である。

【0042】

例示的な実施形態では、図６に示されるように、システムが概略的に示され、全体的に参照符号２００によって参照される。システム２００は、システム１００の対応する機能／構成要素と実質的に同一である１つ又は複数の機能／構成要素を含み、これらの実質的に同一の機能／構成要素に、同じ参照符号が与えられる。しかしながら、導波管１２０及びトランスデューサ１２５は、システム２００から省略され、導波管２０５（例えば、超音波導波管）及びトランスデューサ２１０（例えば、超音波トランスデューサ）と置き換えられる。トランスデューサ２１０は、導波管２０５に連結され、導波管２０５は、次に、パイプ１１５に連結される。制御ユニット１３０は、図６に示されるように、トランスデューサ１０５及び２１０と無線通信している。トランスデューサ１０５及び２１０と無線通信することに加えて、又はその代わりに、制御ユニット１３０は、導線（図示しないが、例えば、図１に示される導線１４６及び１４８と実質的に同一）を介してトランスデューサ１０５及び２１０と通信することができる。トランスデューサ１０５及び２１０は、パイプ１１５に沿って長手方向に間隔を置いて、パイプ１１５の反対側で互いに対角線上にオフセットして配置される。いくつかの例示的な実施形態では、システム２００の導波管２０５トランスデューサ２１０は、パイプ１１５上のそれらの異なる位置を除いて、システム１００の導波管１２０及びトランスデューサ１２５それぞれと実質的に同一である。

【0043】

システム２００のトランスデューサ１０５及び／又は２１０は、導波管１１０及び２０５、パイプ１１５、並びにパイプ１１５内を流れる流体１４５を通って伝わる超音波信号を発信及び受信するように構成される。例えば、図６に示されるように、システム２００のトランスデューサ１０５及び２１０は、導波管１１０及び２０５、パイプ１１５、並びにパイプ１１５内を流れる流体１４５を通って伝わる超音波信号を発信及び受信するように構成される。図６の実施形態では、対象の超音波信号は、トランスデューサ１０５の反対側のパイプ１１５の内壁で反射されず、代わりに、トランスデューサ１０５に近接するパイプ１１５の内壁からトランスデューサ２１０に近接するパイプ１１５の内壁に流体１４５を直接通過する。パイプ１１５内を流れる流体１４５の流れのために、トランスデューサ１０５からトランスデューサ２１０への超音波信号（矢印２１５によって示される）の通過時間は、トランスデューサ２１０からトランスデューサ１０５への超音波信号（矢印２２０によって示される）の通過時間よりも短い。この通過時間差により、超音波信号２１５及び２２０の経路に沿った流速及び質量／体積流量の正確な測定値がもたらされる。

【0044】

トランスデューサ１０５及び１２５の反対側のパイプ１１５の内壁で反射し、経路１５０及び１５５に沿ってパイプ１１５内を流れる流体１４５を通って伝わることなく、トランスデューサ１０５及び／又は２１０によって生成された超音波信号は、経路２１５及び２２０に沿ってトランスデューサ１０５に近接するパイプ１１５の内壁からトランスデューサ２１０に近接するパイプ１１５の内壁に直接流体１４５を通過する以外は、システム２００の動作は、システム１００の動作と実質的に同一である。したがって、システム２００の動作は、さらに詳細には説明されない。

【0045】

例示的な実施形態では、図７に示されるように、システムが概略的に示され、全体的に参照符号２５０によって参照される。システム２５０は、システム１００の対応する機能／構成要素と実質的に同一である１つ又は複数の機能／構成要素を含み、これらの実質的に同一の機能／構成要素に同じ参照符号が与えられる。しかしながら、導波管１１０及び１２０並びにトランスデューサ１０５及び１２５は、システム２５０から省略され、導波管２５５及び２６０（例えば、超音波導波管）並びにトランスデューサ２６５及び２７０（例えば、超音波トランスデューサ）に置き換えられる。トランスデューサ２６５は、導波管２５５に連結され、導波管２５５は、次に、パイプ１１５に連結される。同様に、トランスデューサ２７０は、導波管２６０に連結され、導波管２６０は、次に、パイプ１１５に連結される。より具体的には、図７の実施形態では、パイプ１１５は、導波管２５５及び２６０がそれぞれパイプ１１５の外面１３５に連結される対向するコーナ２７５ａ及び２７５ｂを規定するＵ字ベンドを含む。図７に示すように、制御ユニット１３０は、トランスデューサ２５５及び２６０と無線通信している。トランスデューサ２５５及び２６０と無線通信することに加えて、又はその代わりに、制御ユニット１３０は、導線（図示しないが、例えば、図１に示される導線１４６及び１４８と実質的に同一）を介してトランスデューサ２５５及び２６０と通信することができる。トランスデューサ２５５及び２６０は、パイプ１１５に沿って間隔を置いて、パイプ１１５の対向するコーナ２７５ａ及び２７５ｂで互いに整列して配置される。いくつかの例示的な実施形態では、システム２５０の導波管２５５及び２６０並びにトランスデューサ２６５及び２７０は、パイプ１１５上のそれらの異なる位置を除いて、それぞれシステム１００の導波管１１０及び１２０並びにトランスデューサ１０５及び１２５、及び／又は、それぞれシステム２００の導波管１１０及び２０５並びにトランスデューサ１０５及び２１０と実質的に同一である。

【0046】

システム２５０のトランスデューサ２６５及び／又は２７０は、導波管２５５及び２６０、パイプ１１５、並びにパイプ１１５内を流れる流体１４５を通って伝わる超音波信号を発信及び受信するように構成される。例えば、図７に示されるように、システム２５０のトランスデューサ２６５及び２７０は、導波管２５５及び２６０、パイプ１１５、並びにパイプ１１５内を流れる流体１４５を通って伝わる超音波信号を発信及び受信するように構成される。しかしながら、図７の実施形態では、対象の超音波信号は、パイプ１１５の内壁で反射されることもなく、パイプ１１５を通って流れる流体１４５を対角線上に横切って伝わることもない。代わりに、対象の超音波信号は、トランスデューサ２６５に近接するコーナ２７５ａのパイプ１１５の内壁からトランスデューサ２７０に近接するコーナ２７５ｂのパイプ１１５の内壁に直接流体１４５を通過する。パイプ１１５内を流れる流体１４５の流れのために、トランスデューサ２６５からトランスデューサ２７０への超音波信号（矢印２８０によって示される）の通過時間は、トランスデューサ２７０からトランスデューサ２６５への超音波信号（矢印２８５によって示される）の通過時間よりも短い。この通過時間差により、超音波信号２８０及び２８５の経路に沿った流速及び質量／体積流量の正確な測定値がもたらされる。いくつかの例示的な実施形態では、超音波信号２８０及び２８５は、トランスデューサ２６５に近接するコーナ２７５ａのパイプ１１５の内壁とトランスデューサ２７０に近接するコーナ２７５ｂのパイプ１１５の内壁との間の通過の少なくとも一部の間、パイプ１１５内を流れる流体１４５と平行な関係で伝わる。

【0047】

トランスデューサ１０５に近接するパイプ１１５の内壁から経路２１５及び２２０に沿ってトランスデューサ２１０に近接するパイプ１１５の内壁に直接流体１４５を通過することなく、トランスデューサ２６５及び／又は２７０によって生成された超音波信号は、トランスデューサ２６５に近接するコーナ２７５ａのパイプ１１５の内壁から経路２８０及び２８５に沿ってトランスデューサ２７０に近接するコーナ２７５ｂのパイプ１１５の内壁に直接流体１４５を通過する以外は、システム２５０の動作は、システム２００の動作と実質的に同一である。したがって、システム２５０の動作は、さらに詳細には説明されない。

【0048】

例示的な実施形態では、図１、図２Ａ〜図２Ｂ、図３Ａ〜図３Ｄ、図４Ａ〜図４Ｆ、図５、図６、及び図７を引き続き参照しながら図８に示されるように、方法は、全体的に、参照符号３００によって参照される。いくつかの例示的な実施形態では、方法３００は、ステップ３０５で第１及び第２のトランスデューサ（例えば、１０５及び１２５、１０５及び２１０、又は２６５及び２７０）を第１及び第２の導波管に連結し、ステップ３１０で第１及び第２の導波管（例えば、１１０及び１２０、１１０及び２０５、又は２５５及び２６０）をパイプ１１５に連結し、ステップ３１５で第１と第２のトランスデューサ間で超音波信号を交換し、当該超音波信号は、第１及び第２の導波管、パイプ１１５、及びパイプ１１５内を流れる流体１４５を通過する。いくつかの例示的な実施形態では、パイプ１１５内を流れる流体１４５の温度は、約６００℃を超える。いくつかの例示的な実施形態では、第１及び第２の導波管は、第１及び第２のトランスデューサをパイプ１１５から断熱し、それぞれパイプ１１５と第１及び第２のトランスデューサとの間で超音波信号を伝播する。その結果、超音波信号を交換する第１及び第２のトランスデューサの能力は、パイプ１１５内を流れる流体１４５の温度によって悪影響を受けない。いくつかの例示的な実施形態では、方法３００はまた、ステップ３２０で第１及び第２のトランスデューサと通信する制御ユニット１３０を配置することと、ステップ３２５で制御ユニット１３０を使用して、第１及び第２のトランスデューサに制御信号を送信することであって、当該制御信号は、第１と第２のトランスデューサ間の超音波信号の交換をもたらす、制御信号を送信することと、ステップ３３０で制御ユニット１３０を使用して、第１と第２のトランスデューサ間の超音波信号の交換に基づいて第１及び第２のトランスデューサからのデータを受信することと、ステップ３３５で制御ユニット１３０を使用して、第１及び第２のトランスデューサから受信したデータに基づいて、パイプ１１５内を流れる流体１４５の流量を決定することとを含む。

【0049】

いくつかの例示的な実施形態では、システム１００、システム２００、システム２５０、及び方法３００のそれぞれは、パイプ１１５内の機械的測定なしに、高温での流量（したがって体積速度）を測定するのに適している。したがって、システム１００、システム２００、システム２５０、及び方法３００のそれぞれは、より高い温度範囲によって課せられる機械的制限を克服し、導波管１１０及び１２０、１１０及び２０５、又は２５５及び２６０を介した流量及びそれらの特性のより高い温度測定での音波測定を可能にする。

【0050】

例示的な実施形態では、図１、図２Ａ〜図２Ｂ、図３Ａ〜図３Ｄ、図４Ａ〜図４Ｆ、図５、図６、図７、及び図８を引き続き参照しながら図９に示されるように、上記のシステム（１００、２００、及び／又は２５０）、制御ユニット（例えば、１３０）、方法（例えば、３００）及び／又はステップ（例えば、３０５、３１０、３１５、３２０、３２５、３３０、及び／又は３３５）、及び／又はそれらの任意の組み合わせのうちの１つ以上の１つ又は複数の実施形態を実施するためのコンピューティングデバイス４００が示されている。コンピューティングデバイス４００は、すべて１つ又は複数のバス４００ｈによって相互接続される、マイクロプロセッサ４００ａ、入力デバイス４００ｂ、記憶デバイス４００ｃ、ビデオコントローラ４００ｄ、システムメモリ４００ｅ、ディスプレイ４００ｆ、及び通信デバイス４００ｇを含む。いくつかの例示的な実施形態では、記憶デバイス４００ｃは、フロッピードライブ、ハードドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ、光学ドライブ、記憶デバイスの任意の他の形態、及び／又はそれらの任意の組み合わせを含み得る。いくつかの例示的な実施形態では、記憶デバイス４００ｃは、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、又は実行可能命令を含み得るコンピュータ可読媒体の任意の他の形態を含むことができる、及び／又は受信できる。いくつかの例示的な実施形態では、通信デバイス４００ｇは、モデム、ネットワークカード、又はコンピューティングデバイスが他のコンピューティングデバイスと通信することを可能にする任意の他のデバイスを含み得る。いくつかの例示的な実施形態では、任意のコンピューティングデバイスは、パーソナルコンピュータ、メインフレーム、ＰＤＡ、スマートフォン、及び携帯電話を含むがこれらに限定されない、複数の相互接続された（イントラネット又はインターネットによる）コンピュータシステムを表す。

【0051】

いくつかの例示的な実施形態では、上記の実施形態の構成要素のうちの１つ以上は、少なくともコンピューティングデバイス４００及び／又はその構成要素、及び／又はコンピューティングデバイス４００及び／又はその構成要素に実質的に類似する１つ又は複数のコンピューティングデバイスを含む。いくつかの例示的な実施形態では、コンピューティングデバイス４００の上記の構成要素のうちの１つ以上は、それぞれの複数の同じ構成要素を含む。

【0052】

いくつかの例示的な実施形態では、コンピュータシステムは、典型的には、少なくとも機械可読命令を実行できるハードウェア、並びに所望の結果を生成する行為（典型的には機械可読命令）を実行するためのソフトウェアを含む。いくつかの例示的な実施形態では、コンピュータシステムは、ハードウェア及びソフトウェアのハイブリッド、並びにコンピュータサブシステムを含み得る。

【0053】

いくつかの例示的な実施形態では、ハードウェアは、一般に、クライアントマシン（パーソナルコンピュータ又はサーバとしても知られる）、及びハンドヘルド処理デバイス（例えば、スマートフォン、タブレットコンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、又はパーソナルコンピューティングデバイス（ＰＣＤ）など）などの少なくともプロセッサ対応プラットフォームを含む。いくつかの例示的な実施形態では、ハードウェアは、メモリ又は他のデータ記憶デバイスなどの機械可読命令を格納することができる任意の物理デバイスを含み得る。いくつかの例示的な実施形態では、ハードウェアの他の形態には、例えば、モデム、モデムカード、ポート、及びポートカードなどの転送デバイスを含むハードウェアサブシステムが含まれる。

【0054】

いくつかの例示的な実施形態では、ソフトウェアは、ＲＡＭ又はＲＯＭなどの任意のメモリ媒体に格納された任意のマシン語、及び他のデバイス（例えば、フロッピーディスク、フラッシュメモリ、又はＣＤＲＯＭなど）に格納されたマシン語を含む。いくつかの例示的な実施形態では、ソフトウェアは、ソースコード又はオブジェクトコードを含み得る。いくつかの例示的な実施形態では、ソフトウェアは、例えば、クライアントマシン又はサーバ上などのコンピューティングデバイス上で実行することができる命令の任意のセットを包含する。

【0055】

いくつかの例示的な実施形態では、本開示の特定の実施形態用に強化された機能と性能を提供するためにソフトウェアとハードウェアの組み合わせを使用することもできる。例示的な実施形態では、ソフトウェア機能は、シリコンチップに直接生成することができる。したがって、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせもコンピュータシステムの定義に含まれ、したがって、本開示によって、可能な同等の構造及び同等の方法として想定されることを理解されたい。

【0056】

いくつかの例示的な実施形態では、コンピュータ可読媒体は、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの受動データ記憶装置、並びにコンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）などの半永久的データ記憶装置を含む。本開示の１つ又は複数の実施形態は、標準的なコンピュータを新しい特定のコンピューティングマシンに変換するために、コンピュータのＲＡＭに具体化され得る。いくつかの例示的な実施形態では、データ構造は、本開示の例示的な実施形態を可能にし得る定義されたデータの編成である。例示的な実施形態では、データ構造は、データの編成、又は実行可能コードの編成を提供することができる。

【0057】

いくつかの例示的な実施形態では、任意のネットワーク及び／又はその１つ以上の部分は、任意の特定のアーキテクチャ上で動作するように設計することができる。例示的な実施形態では、任意のネットワークのうちの１つ以上の部分は、単一のコンピュータ、ローカルエリアネットワーク、クライアントサーバネットワーク、ワイドエリアネットワーク、インターネット、ハンドヘルド及び他のポータブル及びワイヤレスデバイス並びにネットワーク上で実行され得る。

【0058】

いくつかの例示的な実施形態では、データベースは、任意の標準又は独自のデータベースソフトウェアであり得る。いくつかの例示的な実施形態では、データベースは、データベース特定ソフトウェアを介して関連付けることができるフィールド、レコード、データ、及び他のデータベース要素を有することができる。いくつかの例示的な実施形態では、データをマッピングすることができる。いくつかの例示的な実施形態では、マッピングは、１つのデータエントリを別のデータエントリに関連付けるプロセスである。例示的な実施形態では、文字ファイルの場所に含まれるデータは、第２のテーブル内のフィールドにマッピングすることができる。いくつかの例示的な実施形態では、データベースの物理的な場所は限定的ではなく、データベースは分散され得る。例示的な実施形態では、データベースは、サーバから遠隔的に存在し、別個のプラットフォーム上で実行され得る。例示的な実施形態では、データベースは、インターネット上でアクセス可能であり得る。いくつかの例示的な実施形態では、複数のデータベースを実装することができる。

【0059】

いくつかの例示的な実施形態では、非一時的なコンピュータ可読媒体に格納された複数の命令は、１つ又は複数のプロセッサによって実行されて、１つ又は複数のプロセッサに、システム１００、システム２００、システム２５０、方法３００、及び／又はそれらの任意の組み合わせの上記の実施形態のそれぞれの上記の動作の全部又は一部を実行又は実装させることができる。いくつかの例示的な実施形態では、そのようなプロセッサは、マイクロプロセッサ４００ａ、プロセッサ１７５、及び／又はそれらの任意の組み合わせのうちの１つ以上を含み得、そのような非一時的なコンピュータ可読媒体は、記憶デバイス４００ｃ、システムメモリ４００ｅ、コンピュータ可読媒体１８０を含み得、及び／又はシステム１００、システム２００、及び／又はシステム２５０のうちの１つ以上の構成要素の間で分散され得る。いくつかの例示的な実施形態では、そのようなプロセッサは、仮想コンピュータシステムに関連して複数の命令を実行することができる。いくつかの例示的な実施形態では、そのような複数の命令は、１つ又は複数のプロセッサと直接通信することができ、かつ／又は１つ又は複数のオペレーティングシステム、ミドルウェア、ファームウェア、他のアプリケーション、及び／又はそれらの任意の組み合わせと相互作用して、１つ又は複数のプロセッサに命令を実行させることができる。

【0060】

本開示は、パイプに連結されるように適合された第１及び第２の導波管と、第１及び第２の導波管にそれぞれ連結し、第１及び第２の導波管、パイプ、及びパイプ内を流れる流体を通る超音波信号を交換するように適合された第１及び第２のトランスデューサとを含み、パイプ内を流れる流体の温度は約６００℃を超え、第１及び第２のトランスデューサがそれぞれ第１及び第２の導波管に連結され、第１及び第２の導波管がパイプに連結される場合、第１及び第２の導波管は、第１及び第２のトランスデューサをパイプから断熱し、それぞれパイプと第１及び第２のトランスデューサとの間で超音波信号を伝播し、その結果、超音波信号を交換する第１及び第２のトランスデューサの能力がパイプ内を流れる流体の温度によって悪影響を受けない、装置を紹介する。いくつかの例示的な実施形態では、装置は、第１及び第２のトランスデューサと通信するように適合された制御ユニットをさらに含み、制御ユニットが第１及び第２のトランスデューサと通信する場合、制御ユニットは、第１と第２のトランスデューサ間の超音波信号の交換に基づいて第１及び第２のトランスデューサからデータを受信し、第１及び第２のトランスデューサから受信したデータに基づいてパイプ内を流れる流体の流量を決定するように、第１と第２のトランスデューサ間の当該超音波信号の交換をもたらす、制御信号を第１及び第２のトランスデューサに送信するようにさらに適合される。いくつかの例示的な実施形態では、第１及び第２の導波管の少なくともそれぞれの一部は、高温セラミック材料製である。いくつかの例示的な実施形態では、第１及び第２の導波管の少なくともそれぞれの一部は、ケイ酸カルシウム工業用セラミック製である。いくつかの例示的な実施形態では、第１及び第２のトランスデューサがそれぞれ第１及び第２の導波管に連結され、第１及び第２の導波管がパイプに連結される場合、第１及び第２の導波管は、パイプの長手方向軸に対して約４０度以上約７０度以下の角度で第１及び第２の導波管を通る超音波信号の伝播を可能にする方法で第１及び第２のトランスデューサを支持する。いくつかの例示的な実施形態では、第１及び第２の導波管はそれぞれ、プリズムの形状で形成されている。いくつかの例示的な実施形態では、第１及び第２の導波管のそれぞれとパイプとの間の接触面積が、それぞれ第１及び第２の導波管と第１及び第２のトランスデューサとの間の接触面積よりも小さくなるように、第１及び第２の導波管はそれぞれ先細になっている。いくつかの例示的な実施形態では、第１及び第２の導波管はそれぞれ、パイプの外面と嵌合して係合するように構成された表面を含むように機械加工される。いくつかの例示的な実施形態では、装置は、パイプをさらに含み、パイプの外面は、第１及び第２の導波管と嵌合して係合するように構成された表面を含むように機械加工される、又は、第１及び第２の導波管と嵌合して係合するように構成された表面を形成するように、材料がパイプの外面に追加される。いくつかの例示的な実施形態では、第１のトランスデューサは、コネクタリングを介して第１の導波管に連結され、コネクタリングが延在する凹部は、第１の導波管の一部に形成され、コネクタリングは、第１の導波管の一部が作製されている材料より延性が高く、及び／又は脆性が低い材料で作製される、及び／又は第１のトランスデューサによって螺合されるめねじ連結を含む。いくつかの例示的な実施形態では、装置はパイプをさらに含み、パイプは、第１及び第２の導波管がそれぞれパイプに連結される対向する第１及び第２のコーナを規定するＵ字ベンドを含み、超音波信号は、第１のコーナのパイプの第１の内壁から第２のコーナのパイプの第２の内壁にパイプ内を流れる流体を直接通過する。いくつかの例示的な実施形態では、超音波信号は、第１のコーナのパイプの第１の内壁と第２のコーナのパイプの第２の内壁との間のそれらの通路の少なくとも一部の間、パイプ内を流れる流体と平行な関係で伝わる。

【0061】

本開示はまた、非一時的なコンピュータ可読媒体と、非一時的なコンピュータ可読媒体に格納され、１つ又は複数のプロセッサによって実行可能な複数の命令であって、複数の命令は、１つ又は複数のプロセッサに制御信号を第１及び第２のトランスデューサに送信させる命令であって、当該制御信号は、第１と第２のトランスデューサ間の超音波信号の交換をもたらし、当該超音波信号は、第１及び第２の導波管、パイプ、並びにパイプ内を流れる流体を通過する、命令と、１つ又は複数のプロセッサに第１と第２のトランスデューサ間の超音波信号の交換に基づいて、第１及び第２のトランスデューサからデータを受信させる命令と、１つ又は複数のプロセッサに第１及び第２のトランスデューサから受信したデータに基づいて、パイプ内を流れる流体の流量を決定させる命令であって、パイプ内を流れる流体の温度は約６００℃を超える、命令と、を含む複数の命令と、を含むシステムを紹介する。いくつかの例示的な実施形態では、システムは、パイプに連結されるように適合された第１及び第２の導波管と、第１及び第２の導波管にそれぞれ連結されるように適合された第１及び第２のトランスデューサとをさらに含み、第１及び第２の導波管は、第１及び第２のトランスデューサをパイプから断熱し、それぞれパイプと第１及び第２のトランスデューサとの間で超音波信号を伝播し、その結果、超音波信号を交換する第１及び第２のトランスデューサの能力は、パイプ内を流れる流体の温度によって悪影響を受けない。いくつかの例示的な実施形態では、システムは、非一時的なコンピュータ可読媒体及び１つ又は複数のプロセッサを含む制御ユニットをさらに含み、制御ユニットは、第１及び第２のトランスデューサと通信するように適合される。いくつかの例示的な実施形態では、第１及び第２の導波管の少なくともそれぞれの一部は、高温セラミック材料製である。いくつかの例示的な実施形態では、第１及び第２の導波管の少なくともそれぞれの一部は、ケイ酸カルシウム工業用セラミック製である。いくつかの例示的な実施形態では、第１及び第２の導波管はそれぞれ、プリズムの形状で形成されている。いくつかの例示的な実施形態では、第１及び第２の導波管のそれぞれとパイプとの間の接触面積が、それぞれ第１及び第２の導波管と第１及び第２のトランスデューサとの間の接触面積よりも小さくなるように、第１及び第２の導波管はそれぞれ先細になっている。いくつかの例示的な実施形態では、第１のトランスデューサは、コネクタリングを介して第１の導波管に連結され、コネクタリングが延在する凹部は、第１の導波管の一部に形成され、コネクタリングは、第１の導波管の一部が作製されている材料より延性が高く、及び／又は脆性が低い材料で作製される、及び／又は第１のトランスデューサによって螺合されるめねじ連結を含む。いくつかの例示的な実施形態では、システムはパイプをさらに含み、パイプは、第１及び第２の導波管がそれぞれパイプに連結される対向する第１及び第２のコーナを規定するＵ字ベンドを含み、超音波信号は、第１のコーナのパイプの第１の内壁から第２のコーナのパイプの第２の内壁にパイプ内を流れる流体を直接通過する。いくつかの例示的な実施形態では、超音波信号は、第１のコーナのパイプの第１の内壁と第２のコーナのパイプの第２の内壁との間のそれらの通路の少なくとも一部の間、パイプ内を流れる流体と平行な関係で伝わる。

【0062】

本開示はまた、第１及び第２のトランスデューサをそれぞれ第１及び第２の導波管に連結することと、第１及び第２の導波管をパイプに連結することと、第１と第２のトランスデューサ間で超音波信号を交換することであって、当該超音波信号は、第１及び第２の導波管、パイプ、並びにパイプ内を流れる流体を通過する、交換することと、を含み、パイプ内を流れる流体の温度は約６００℃を超え、第１及び第２の導波管は、第１及び第２のトランスデューサをパイプから断熱し、それぞれパイプと第１及び第２のトランスデューサとの間で超音波信号を伝播し、その結果、超音波信号を交換する第１及び第２のトランスデューサの能力が、パイプ内を流れる流体の温度によって悪影響を受けない、方法を紹介する。いくつかの例示的な実施形態では、方法は、第１及び第２のトランスデューサと通信する制御ユニットを配置することと、制御ユニットを使用して、制御信号を第１及び第２のトランスデューサに送信することであって、当該制御信号は、第１と第２のトランスデューサ間の超音波信号の交換をもたらす、送信することと、制御ユニットを使用して、第１と第２のトランスデューサ間の超音波信号の交換に基づいて、第１及び第２のトランスデューサからデータを受信することと、制御ユニットを使用して、第１及び第２のトランスデューサから受信したデータに基づいて、パイプ内を流れる流体の流量を決定することと、をさらに含む。いくつかの例示的な実施形態では、第１及び第２の導波管の少なくともそれぞれの一部は、高温セラミック材料製である。いくつかの例示的な実施形態では、第１及び第２の導波管の少なくともそれぞれの一部は、ケイ酸カルシウム工業用セラミック製である。いくつかの例示的な実施形態では、方法は、パイプの長手方向軸に対して約４０度以上約７０度以下の角度で第１及び第２の導波管を通る超音波信号の伝播を可能にする方法で第１及び第２のトランスデューサを支持することをさらに含む。いくつかの例示的な実施形態では、第１及び第２の導波管はそれぞれ、プリズムの形状で形成されている。いくつかの例示的な実施形態では、第１及び第２の導波管のそれぞれとパイプとの間の接触面積が、それぞれ第１及び第２の導波管と第１及び第２のトランスデューサとの間の接触面積よりも小さくなるように、第１及び第２の導波管はそれぞれ先細になっている。いくつかの例示的な実施形態では、方法は、パイプの外面と嵌合して係合するように構成された表面を含むように第１及び第２の導波管を機械加工することをさらに含む。いくつかの例示的な実施形態では、方法は、第１及び第２の導波管と嵌合して係合するように構成された表面を含むようにパイプの外面を機械加工することと、又は、第１及び第２の導波管と嵌合して係合するように構成された表面を形成するようにパイプの外面に材料を追加することと、のいずれかをさらに含む。いくつかの例示的な実施形態では、第１及び第２の導波管をパイプに連結することは、コネクタリングを介して第１のトランスデューサを第１の導波管に連結することを含み、コネクタリングは、第１の導波管内に形成された凹部内に延在し、第１のトランスデューサが螺合可能なめねじ連結を含み、及び／又は第１の導波管の一部が作製されるその材料より延性が高く、及び／又は脆性が低い材料で作製される。いくつかの例示的な実施形態では、第１及び第２の導波管をパイプに連結することは、超音波信号が、第１のコーナのパイプの第１の内壁から第２のコーナのパイプの第２の内壁にパイプ内を流れる流体を直接通過するように、パイプのＵ字ベンドによって定義される、それぞれ対向する第１及び第２のコーナで、第１及び第２の導波管をパイプに連結することを含む。いくつかの例示的な実施形態では、超音波信号は、第１のコーナのパイプの第１の内壁と第２のコーナのパイプの第２の内壁との間のそれらの通路の少なくとも一部の間、パイプ内を流れる流体と平行な関係で伝わる。

【0063】

本開示では、「約」という用語は、直後に記載された値を示すために使用されるが、記載された値より上又は下の値の範囲（例えば、＋／−１％、２％、３％、４％、５％、１０％、１５％、２０％、又は２５％）を含み得る。

【0064】

本開示の範囲から逸脱することなく、前述の変更がなされ得ることが理解される。

【0065】

いくつかの例示的な実施形態では、様々な実施形態の要素及び教示は、実施形態のいくつか又はすべてにおいて全体的又は部分的に組み合わせることができる。さらに、様々な実施形態の要素及び教示のうちの１つ以上を、少なくとも部分的に省略し、及び／又は、様々な実施形態の他の要素及び教示のうちの１つ以上と少なくとも部分的に組み合わせることができる。

【0066】

例えば、「上方」、「下方」、「上に」、「下に」、「間」、「底部」、「垂直」、「水平」、「角度」、「上向き」、「下向き」、「左右」、「左から右」、「右から左」、「上から下」、「下から上」、「上部」、「底部」、「逆さま」、「トップダウン」などの空間参照は、例示のみを目的としており、上記の構造の特定の方向又は位置を制限するものではない。

【0067】

いくつかの例示的な実施形態では、異なるステップ、プロセス、及び手順は、別個の行為として現れるものとして説明されるが、ステップの１つ以上、プロセスの１つ以上、及び／又は手順の１つ以上もまた、異なる順序で、同時に及び／又は順次に実行され得る。いくつかの例示的な実施形態では、ステップ、プロセス、及び／又は手順は、１つ又は複数のステップ、プロセス、及び／又は手順に統合され得る。

【0068】

いくつかの例示的な実施形態では、各実施形態の動作ステップのうちの１つ以上を省略してもよい。さらに、場合によっては、本開示のいくつかの特徴は、他の特徴の対応する使用なしに用いられ得る。さらに、上記の実施形態及び／又は変形の１つ以上は、全体的又は部分的に、他の上記の実施形態及び／又は変形のいずれか１つ以上と組み合わせることができる。

【0069】

いくつかの例示的な実施形態が上で詳細に説明されたが、説明された実施形態は例示にすぎず、限定するものではなく、当業者は、多くの他の修正、変更、及び／又は置換が、本開示の新規の教示及び利点から実質的に逸脱することなく実施形態において可能であることを容易に理解するであろう。したがって、すべてのそのような修正、変更、及び／又は置換は、以下の特許請求の範囲で定義されるように、本開示の範囲内に含まれることが意図される。特許請求の範囲において、任意のミーンズプラスファンクションクレームは、列挙された機能を実行するものとして本明細書に記載された構造、及び構造的同等物だけでなく同等の構造も包含することを意図している。さらに、クレームが関連する機能とともに「手段」という単語を明示的に使用しているものを除き、本明細書の特許請求の範囲のいずれかの制限についても米国特許法第１１２条第６段落に訴えないことが出願人の明確な意図である。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図4F】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【国際調査報告】