JP2000321102A - 渦流量計 - Google Patents

渦流量計

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JP2000321102A
JP2000321102A JP11131127A JP13112799A JP2000321102A JP 2000321102 A JP2000321102 A JP 2000321102A JP 11131127 A JP11131127 A JP 11131127A JP 13112799 A JP13112799 A JP 13112799A JP 2000321102 A JP2000321102 A JP 2000321102A
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大輔 山崎
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浩明 本橋
Katsumi Ishida
克己 石田
Yasushi Miyata
裕史 宮田
Noboru Maruyama
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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。
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