JP2000321102A - 渦流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流量特性が安定化されてリニアリティ特性が
向上され微小流量領域まで測定可能な渦流量計を提供す
る。 【解決手段】 渦発生体により発生するカルマン渦周波
数を受力体で検出して流速流量を測定する渦流量計にお
いて、測定流体の流量特性を安定化させるために測定管
路内面にしぼ処理が施されて設けられたしぼ部を具備し
た事を特徴とする渦流量計である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流量特性が安定化
されてリニアリティ特性が向上され微小流量領域まで測
定可能な渦流量計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来より一般に使用されている
従来例の構成説明図で、例えば、実開平２-０４８８１
８号（実願昭６３-１２７０５３号）に示されている。

【０００３】図において、測定管路１内には、測定流体
２が流れる。測定管路１に、渦発生体３が挿入されてい
る。受力体４は、渦発生体３の下流の測定管路１に挿入
されている。

【０００４】受力体４には、穴５が設けられている。圧
電素子６は、穴５に挿入され、熱硬化性の弾性エポキシ
樹脂７で、穴５に包埋固定されている。なお、圧電素子
６は、受力体４の形成時に同時に密封包埋してもよい。

【０００５】以上の構成において、測定管路１に測定流
体２が流されると、渦発生体３によりカルマン渦が発生
し、このカルマン渦により受力体４に作用する交番力を
検出する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一般に、渦流量計の測
定原理である、渦発生体３の後方に出来るカルマン渦の
測定は、乱流領域での現象である。しかし、測定流体２
が微小流量になると、層流領域に近くなる。

【０００７】また、層流と乱流の遷移領域に近いところ
の計測では、測定流体２の挙動は不安定である。遷移領
域は測定流体２と測定管路１の壁面の面粗さにも影響さ
れる。

【０００８】本発明の目的は、上記の課題を解決するも
ので、流量特性が安定化されてリニアリティ特性が向上
され微小流量領域まで測定可能な渦流量計を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明では、請求項１の渦流量計において
は、渦発生体により発生するカルマン渦周波数を受力体
で検出して流速流量を測定する渦流量計において、測定
流体の流量特性を安定化させるために測定管路内面にし
ぼ処理が施されて設けられたしぼ部を具備した事を特徴
とする。

【００１０】この結果、流量特性が安定し、リニアリテ
ィ特性がが改善された渦流量計が得られる。

【００１１】本発明の請求項２においては、請求項1記
載の渦流量計において、前記しぼ部としてしわ形状をし
た凹凸を有する面が測定管路内面に設けられた事を特徴
とする。この結果、しぼ部が形成し易く安価な渦流量計
が得られる。

【００１２】本発明の請求項３においては、請求項1又
は請求項３記載の渦流量計において、前記しぼ部が前記
測定管路の内面に前記測定管路の形成時に同時に形成さ
れた事を特徴とする。この結果、安価な渦流量計が得ら
れる。

【００１３】本発明の請求項４においては、請求項１乃
至請求項３の何れかに記載の渦流量計において、前記測
定管路と前記渦発生体と前記受力体にフッ素系樹脂が使
用された事を特徴とする。この結果、耐食性が向上され
た渦流量計が得られる。

【００１４】本発明の請求項５においては、請求項４記
載の渦流量計において、前記フッ素系樹脂として、テト
ラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエー
テル共重合樹脂が使用された事を特徴とする。

【００１５】この結果、測定管路と渦発生体と受力体と
が成形し易い渦流量計が得られる。

【００１６】本発明の請求項６においては、請求項１乃
至請求項５の何れかに記載の渦流量計において、前記測
定管路と前記渦発生体と前記受力体とが最初から一体成
形に形成された事を特徴とする。

【００１７】この結果、測定管路と渦発生体と受力体と
の位置精度が正確で、精度が向上された渦流量計が得ら
れる。

【００１８】本発明の請求項７においては、請求項６記
載の渦流量計において、前記測定管路と前記渦発生体と
前記受力体とが最初から一体成形に射出成形して形成さ
れた事を特徴とする。この結果、量産が容易で安価な渦
流量計が得られる。

【００１９】本発明の請求項８においては、請求項４乃
至請求項７の何れかに記載の渦流量計において、前記測
定管路に取り付けられたカバーと、前記測定管路のこの
カバーとの取り付け部分に設けられた脱フッ素処理部
と、前記カバーと前記脱フッ素処理部との間に設けられ
前記カバーと前記脱フッ素処理部とを接着する接着層と
を具備した事を特徴とする。

【００２０】この結果、脱フッ素処理部に、カバーが接
着層により接着されるので、測定管路とカバーとが容易
にかつ確実に強固に固定され、強固な渦流量計が得られ
る。

【００２１】本発明の請求項９においては、請求項８記
載の渦流量計において、前記接着層としてエポキシ樹脂
接着剤が使用された事を特徴とする。この結果、接着力
が強く耐食性が良いので、強固で耐食性が良好な渦流量
計が得られる。

【００２２】本発明の請求項１０においては、請求項８
又は請求項９記載の渦流量計において、前記カバーと前
記脱フッ素処理部との間に設けられ前記カバーを前記脱
フッ素処理部に着脱自在に係止する第１の係止部を具備
した事を特徴とする。

【００２３】この結果、脱フッ素処理部に、カバーが第
１の係止部により、着脱自在に係止されるので、測定管
路とカバーとが着脱自在に係止され、カバーの着脱自在
が容易な渦流量計が得られる。

【００２４】本発明の請求項１１においては、請求項1
乃至請求項１０の何れかに記載の渦流量計において、前
記測定管路に取り付けられたカバーと、前記カバーに設
けられた回路基板と、この回路基板と前記カバーとの間
に設けられこの回路基板を前記カバーに着脱自在に係止
する第２の係止部とを具備した事を特徴とする。

【００２５】この結果、カバーに、回路基板が第２の係
止部により、着脱自在に係止されるので、カバーと回路
基板とが着脱自在に係止され、回路基板の着脱自在が容
易な渦流量計が得られる。

【００２６】本発明の請求項１２においては、請求項1
０又は請求項１１記載の渦流量計において、前記第１
の，第２の係止部として、ラッチ金具が使用された事を
特徴とする。この結果、ラッチ金具は市場性が有るの
で、安価な渦流量計が得られる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明を詳しく
説明する。図１は本発明の一実施例の要部組立て斜詳細
説明図、図2は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１のＢ−
Ｂ断面図、図４は図２のカバー１２を外した図、図５は
図１の動作説明図である。図において、図６と同一記号
の構成は同一機能を表す。以下、図６と相違部分のみ説
明する。

【００２８】図において、しぼ部１１は、図２に示す如
く、測定流体の流量特性を安定化させるために測定管路
１の内面に設けられ、測定管路１の内面に、凹凸が設け
られて形成されている。この場合は、例えば、内面の面
粗さは、数十μｍpp程度のアラサである。

【００２９】また、この場合は、しぼ部１１として、し
わ形状をした内面を有する面が、測定管路１の内面に全
面に亙って、測定管路１の形成時に同時に形成されてい
る。すなはち、測定管路１の形成型に、あらかじめ、し
ぼ部１１の形成型を設けて、一度に形成すれば良い。

【００３０】ここで、しぼ部１１の 「しぼ」について
は、下記の如く、定義される。 「しぼ 」＝「 texture 」＝「皺 （しわ）」

【００３１】１．プラスチック工業用語では、成形品表
面に、デザイン模様としてつける 皮・梨地・木目・布
目などを「しぼ 」または、「しぼ模様」という。

【００３２】２．一般的には、織物の糸の撚り方の具合
で、織物の表面にあらわれた凹凸。または、革や紙に加
工したしわのような凹凸を言う。

【００３３】次に、この場合は、測定管路１と渦発生体
３と受力体４にフッ素系樹脂のＰＦＡ樹脂が使用されて
いる。また、この場合は、測定管路１と渦発生体３と受
力体４とが最初から一体成形に射出成形により形成され
ている。

【００３４】カバー１２は、図４に示す如く、測定管路
１に取り付けられている。脱フッ素処理部１３が、図４
に示す如く、測定管路１のこのカバー１２との取り付け
部分に設けられている。

【００３５】接着層１４は、図２に示す如く、カバー１
２と脱フッ素処理部１３との間に設けられ、カバー１２
と脱フッ素処理部１３とを接着する。この場合は、接着
層１４としてエポキシ樹脂接着剤が使用されている。

【００３６】第１の係止部１５は、図２，図4に示す如
く、カバー１２と脱フッ素処理部１３との間に設けら
れ、カバー１２と脱フッ素処理部１３とを着脱自在に係
止する。この場合は、ラッチ金具が使用されている。

【００３７】回路基板１６は、図２に示す如く、カバー
１２に設けられている。第２の係止部１７は、図２，図
4に示す如く、この回路基板１６とカバー１２との間に
設けられ、この回路基板１６をカバー１２に着脱自在に
係止している。この場合は、ラッチ金具が使用されてい
る。

【００３８】以上の構成において、測定管路1の管路内
面を荒らすシボ部１１が設けられたので、低い流速から
積極的に乱流遷移を起こさせる事が出来る。

【００３９】この結果、 （１）流量特性が安定し、リニアリティ特性が改善され
た渦流量計が得られる。本発明の発明者の一実験例によ
れば、図５に示す如く、

【００４０】Ａは、無処理の面粗さ 0.5μｍpp で
流量精度 ５％、Ｂは、シボ処理の面粗さ 1
5〜25μｍpp で 流量精度 ２％、の結果が得られ
た。図５において、縦軸は流量精度[％／ＦＳ]、横軸は
表面粗さ[μｍpp]である。

【００４１】（２）しぼ部１１として、しわ形状をした
凹凸を有する面が測定管路１の内面に設けられたので、
しぼ部１１が形成し易く安価な渦流量計が得られる。

【００４２】（３）しぼ部１１が測定管路１の内面に測
定管路１の形成時に同時に形成されたので、安価な渦流
量計が得られる。

【００４３】（４）測定管路１と渦発生体３と受力体４
にフッ素系樹脂が使用されたので、耐食性が向上された
渦流量計が得られる。

【００４４】（５）測定管路１と渦発生体３と受力体４
にＰＦＡフッ素系樹脂が使用されたので、測定管路１と
渦発生体３と受力体４とが成形し易い渦流量計が得られ
る。

【００４５】（６）測定管路１と渦発生体３と受力体４
とが最初から一体成形に形成されたので、測定管路１と
渦発生体３と受力体４との位置精度が正確で、精度が向
上された渦流量計が得られる。

【００４６】（７）測定管路１と渦発生体３と受力体４
とが最初から一体成形に射出成形して形成されたので、
量産が容易で安価な渦流量計が得られる。

【００４７】（８）測定管路１に取り付けられたカバー
１２と、測定管路１のこのカバー１２との取り付け部分
に設けられた脱フッ素処理部１３と、カバー１２と脱フ
ッ素処理部１３との間に設けられ、カバー１２と脱フッ
素処理部１３とを接着する接着層１４とが設けられた。

【００４８】この結果、脱フッ素処理部１３に、カバー
１２が接着層１４により接着されるので、測定管路１と
カバー１２とが容易にかつ確実に強固に固定され、強固
な渦流量計が得られる。

【００４９】（９）接着層１４としてエポキシ樹脂接着
剤が使用されたので、接着力が強く耐食性が良いので、
強固で耐食性が良好な渦流量計が得られる。

【００５０】（１０）カバー１２と脱フッ素処理部１３
との間に設けられ、カバー１２を脱フッ素処理部１３に
着脱自在に係止する第１の係止部１５が設けられた。

【００５１】この結果、脱フッ素処理部１３に、カバー
２１が第１の係止部１５により、着脱自在に係止される
ので、測定管路１とカバー２１とが着脱自在に係止さ
れ、カバー２１の着脱自在が容易な渦流量計が得られ
る。

【００５２】（１１）測定管路１に取り付けられたカバ
ー１２と、カバー１２に設けられた回路基板１６と、こ
の回路基板１６とカバー１２との間に設けられ、この回
路基板１６をカバー１２に着脱自在に係止する第２の係
止部が設けられた。

【００５３】この結果、カバー１２に、回路基板１６が
第２の係止部により、着脱自在に係止されるので、カバ
ー１２と回路基板１６が着脱自在に係止され、回路基板
１６の着脱自在が容易な渦流量計が得られる。

【００５４】（１２）第１，第２の係止部１５，１７と
して、ラッチ金具が使用されたので、ラッチ金具は市場
性が有るので、安価な渦流量計が得られる。

【００５５】なお、以上の説明は、本発明の説明および
例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎな
い。したがって本発明は、上記実施例に限定されること
なく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、
変形をも含むものである。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
によれば、次のような効果がある。測定流体の流量特性
を安定化させるために測定管路内面に設けられたしぼ部
を具備した事を特徴とする渦流量計を構成した。

【００５７】この結果、流量特性が安定し、リニアリテ
ィ特性がが改善された渦流量計が得られる。

【００５８】本発明の請求項２によれば、次のような効
果がある。しぼ部としてしわ形状をした凹凸を有する面
が測定管路内面に設けられたので、しぼ部が形成し易く
安価な渦流量計が得られる。

【００５９】本発明の請求項３によれば、次のような効
果がある。しぼ部が測定管路の内面に測定管路の形成時
に同時に形成されたので、安価な渦流量計が得られる。

【００６０】本発明の請求項４によれば、次のような効
果がある。測定管路と渦発生体と受力体にフッ素系樹脂
が使用されたので、耐食性が向上された渦流量計が得ら
れる。

【００６１】本発明の請求項５によれば、次のような効
果がある。測定管路と渦発生体と受力体にテトラフルオ
ロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重
合樹脂が使用されたので、測定管路と渦発生体と受力体
とが成形し易い渦流量計が得られる。

【００６２】本発明の請求項６によれば、次のような効
果がある。測定管路と渦発生体と受力体とが最初から一
体成形に形成されたので、測定管路と渦発生体と受力体
との位置精度が正確で、精度が向上された渦流量計が得
られる。

【００６３】本発明の請求項７によれば、次のような効
果がある。測定管路と渦発生体と受力体とが最初から一
体成形に射出成形して形成されたので、量産が容易で安
価な渦流量計が得られる。

【００６４】本発明の請求項８によれば、次のような効
果がある。測定管路に取り付けられたカバーと、測定管
路のこのカバーとの取り付け部分に設けられた脱フッ素
処理部と、カバーと脱フッ素処理部との間に設けられカ
バーと脱フッ素処理部とを接着する接着層とが設けられ
た。

【００６５】この結果、脱フッ素処理部に、カバーが接
着層により接着されるので、測定管路とカバーとが容易
にかつ確実に強固に固定され、強固な渦流量計が得られ
る。

【００６６】本発明の請求項９によれば、次のような効
果がある。接着層としてエポキシ樹脂接着剤が使用され
たので、接着力が強く耐食性が良いので、強固で耐食性
が良好な渦流量計が得られる。

【００６７】本発明の請求項１０によれば、次のような
効果がある。カバーと脱フッ素処理部との間に設けら
れ、カバーを脱フッ素処理部に着脱自在に係止する第１
の係止部が設けられた。

【００６８】この結果、脱フッ素処理部に、カバーが第
１の係止部により、着脱自在に係止されるので、測定管
路とカバーとが着脱自在に係止され、カバーの着脱自在
が容易な渦流量計が得られる。

【００６９】本発明の請求項１１によれば、次のような
効果がある。測定管路に取り付けられたカバーと、カバ
ーに設けられた回路基板と、この回路基板とカバーとの
間に設けられ、この回路基板をカバーに着脱自在に係止
する第２の係止部が設けられた。

【００７０】この結果、カバーに、回路基板が第２の係
止部により、着脱自在に係止されるので、カバーと回路
基板とが着脱自在に係止され、回路基板の着脱自在が容
易な渦流量計が得られる。

【００７１】本発明の請求項１２によれば、次のような
効果がある。第１，第２の係止部として、ラッチ金具が
使用されたので、ラッチ金具は市場性が有るので、安価
な渦流量計が得られる。

【００７２】従って、本発明によれば、流量特性が安定
化されてリニアリティ特性が向上され微小流量領域まで
測定可能な渦流量計を実現することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部組立て斜詳細説明図で
ある。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。

【図４】図２のカバー１２を外した図である。

【図５】図１の動作説明図である。

【図６】従来より一般に使用されている従来例の要部構
成説明図である。

【符号の説明】

１ 測定管路 ２ 測定流体 ３ 渦発生体 ４ 受力体 ５ 穴 ６ 圧電素子 ７ 弾性エポキシ樹脂 １１ しぼ部 １２ カバー １３ 脱フッ素処理部 １４ 接着層 １５ 第１の係止部 １６ 回路基板 １７ 第２の係止部 A 無処理の面粗さ B シボ処理の面粗さ

フロントページの続き (72)発明者 石田 克己 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 宮田 裕史 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 丸山 登 長野県上伊那郡宮田村2061番地 横河アイ エムティ株式会社内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】渦発生体により発生するカルマン渦周波数
   を受力体で検出して流速流量を測定する渦流量計におい
   て、 測定流体の流量特性を安定化させるために測定管路内面
   にしぼ処理が施されて設けられたしぼ部を具備した事を
   特徴とする渦流量計。
2. 【請求項２】前記しぼ部としてしわ形状をした凹凸を有
   する面が測定管路内面に設けられた事を特徴とする請求
   項1記載の渦流量計。
3. 【請求項３】前記しぼ部が前記測定管路の内面に前記測
   定管路の形成時に同時に形成された事を特徴とする請求
   項1又は請求項３記載の渦流量計。
4. 【請求項４】前記測定管路と前記渦発生体と前記受力体
   にフッ素系樹脂が使用された事を特徴とする請求項１乃
   至請求項３の何れかに記載の渦流量計。
5. 【請求項５】前記フッ素系樹脂として、テトラフルオロ
   エチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合
   樹脂が使用された事を特徴とする請求項４記載の渦流量
   計。
6. 【請求項６】前記測定管路と前記渦発生体と前記受力体
   とが最初から一体成形に形成された事を具備した事を特
   徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の渦流量
   計。
7. 【請求項７】前記測定管路と前記渦発生体と前記受力体
   とが最初から一体成形に射出成形して形成された事を特
   徴とする請求項６記載の渦流量計。
8. 【請求項８】前記測定管路に取り付けられたカバーと、 前記測定管路のこのカバーとの取り付け部分に設けられ
   た脱フッ素処理部と、前記カバーと前記脱フッ素処理部
   との間に設けられ前記カバーと前記脱フッ素処理部とを
   接着する接着層とを具備した事を特徴とする請求項４乃
   至請求項７の何れかに記載の渦流量計。
9. 【請求項９】前記接着層としてエポキシ樹脂接着剤が使
   用された事特徴とする請求項８記載の渦流量計。
10. 【請求項１０】前記カバーと前記脱フッ素処理部との間
    に設けられ前記カバーを前記脱フッ素処理部に着脱自在
    に係止する第１の係止部を具備した事を特徴とする請求
    項8又は請求項９記載の渦流量計。
11. 【請求項１１】前記測定管路に取り付けられたカバー
    と、 前記カバーに設けられた回路基板と、 この回路基板と前記カバーとの間に設けられこの回路基
    板を前記カバーに着脱自在に係止する第２の係止部とを
    具備した事を特徴とする請求項1乃至請求項１０の何れ
    かに記載の渦流量計。
12. 【請求項１２】前記第１の，第２の係止部として、ラッ
    チ金具が使用された事を特徴とする請求項1０又は請求
    項１１記載の渦流量計。