JP2001091317A - 流体振動形流量センサにおける流量計測範囲拡大方法及び流体振動形流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 予め定めた計測精度を保って計測可能な流量
を拡大を図った流体振動形流量センサを容易に得るため
の流体振動形流量センサにおける流量計測範囲拡大方法
を提供する。 【解決手段】 振動周波数を決定する要素の寸法が上限
を越えると振動周波数と流量との直線関係が保てなくな
ることに着目し、流体振動形流量センサ１００の振動周
波数を決定する複数の要素のうちの１つについて、寸法
が変わっても振動周波数と流量との直線関係を保つ範囲
の上限を求め、求めた範囲の上限に対する寸法を利用し
て予め定めた計測精度を保って計測可能な流量範囲を拡
大を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は流体振動形流量セン
サにおける流量計測範囲拡大方法及び、流体振動形流量
計に係わり、特に、予め定めた計測精度を保って計測可
能な流量範囲の拡大を図かる流量計測範囲拡大方法及
び、該方法を実施して得た流体振動形流量センサ内の噴
流ノズルからの噴流の振動周波数に基づき流量を計測す
る流体振動形流量計に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１は従来の流体振動形流量センサを組
み込んだ流体振動形流量計を示す図である。同図におい
て、流体振動形流量センサ１００は、測定対象である流
体が流入する流入口２と排出管３を結ぶ流路上に、流体
の流れを２次元的な流れに整流するためのセットリング
スペース４と、流体の流れを整流し流体の流路径を縮小
すると共に、流体の流れを整流し所定の噴流に変換する
ための噴流ノズル７と、流体の流路径を再び拡大するた
めの流路拡大部８とが設けられている。流路拡大部８内
には、中心軸Ｐに対して対称に一対のサイドブロック１
０ａ、１０ｂが、中心軸Ｐ上にターゲット１２が、該タ
ーゲット１２の下流側にエンドブロック１１がそれぞれ
設けられている。この一対のサイドブロック１０ａ、１
０ｂとエンドブロック１１により帰還流路１３ａ、１３
ｂと排出路１４ａ、１４ｂが形成される。

【０００３】エンドブロック１１は、サイドブロック１
０ａ、１０ｂに沿うように帰還流路１３ａ、１３ｂ上流
側に向かって延在する壁並びに第１圧力検出孔６ａ及び
第２圧力検出孔６ｂが設けられている。さらに第１圧力
検出孔６ａ及び第２圧力検出孔６ｂには、導圧管１５ａ
及び導圧管１５ｂを介して、後述の圧力センサを内蔵す
る流量検出手段としての流量検出ユニット２００が接続
されている。すなわち、第１圧力検出孔６ａからは導圧
管１５ａを介して帰還流路１３ａの流体が、第２圧力検
出孔６ｂからは導圧管１５ｂを介して帰還流路１３ｂの
流体がそれぞれ圧力センサに供給される。

【０００４】図２（ａ）に圧力センサの概要構成図を示
す。圧力センサは、圧力室２０２を第１圧電膜２０３及
び第２圧電膜２０４の２枚の圧電膜により中央室２０５
並びに第１外室２０６及び第２外室２０７の三つの部屋
に分離し、中央室２０５は図１に示したように、流体振
動形流量センサ１００内の第１圧力検出孔６ａに導圧管
１５ａを介して連通され、二つの外室２０６、２０７は
流体振動形流量センサ１００内の第２圧力検出孔６ｂに
導圧管１５ｂを介して連通されている。すなわち、中央
室２０５は帰還流路１３ａ内と同一の圧力となり、第１
外室２０６及び第２外室２０７は帰還流路１３ｂ内と同
一の圧力となる。

【０００５】図２（ｂ）に図２（ａ）の圧力センサに対
応する検出回路の概要構成を示す。検出回路２１０は、
第１圧電膜２０３の撓みに応じた出力電圧を検出し増幅
する第１増幅アンプ２１１と、第２圧電膜２０４の撓み
に応じた出力電圧を検出し増幅する第２増幅アンプ２１
２と、第１増幅アンプ２１１の出力信号及び第２増幅ア
ンプ２１２の出力信号の差動増幅を行なって出力検出信
号を出力する差動アンプ２１３とを備えて構成されてい
る。

【０００６】上述した構成の流体振動形流量センサを組
み込んだ流量振動形流量計の動作を以下説明する。流入
口２から流入した流体は、セットリングスペース４によ
り２次元的な流れに整流された後、噴流ノズル７に入っ
て流速が高められると共に、高流速となって、噴流ノズ
ル７から流路拡大部８に噴出される。噴出した流体は、
コアンダ効果によって一方のサイドブロック１０ａに沿
って流れ、帰還流路１３ａに入り、帰還流路１３ａを抜
けると反対側のサイドブロック１０ｂに沿って流れるよ
うになり、帰還流路１３ｂに入る。その後、噴流流体は
初めに沿ったサイドブロック１０ａに再び沿って帰還流
路１３ａを流れるようになる。以下同じ動作を繰り返
し、噴流ノズル７からの流体はサイドブロック１０ａ、
１０ｂに対して交互に沿うようにして流れる。ターゲッ
ト１２は流体が帰還流路１３ａ、１３ｂと交互に流動方
向を切替えて一種の振動状態に入ることを誘発し、一旦
振動状態に入ればその振動状態を安定化させる作用をす
る。帰還流路１３ａ、１３ｂから外れた流体は排出路１
４ａ、１４ｂから下流側の排出路３へ流れて行く。

【０００７】従って、噴流が振動状態にあるときの帰還
流路１３ａから帰還流路１３ｂ又は、帰還流路１３ｂか
ら帰還流路１３ａへの流動方向の切替周期、すなわち振
動周波数が流速に応じた値となり、圧力センサ２１０は
この切替に起因する帰還流路１３ａ、１３ｂでの圧力変
動を検出することにより流量を検出する。すなわち、圧
力センサ２１０において、帰還流路１３ａに噴流が流れ
ているときは、第１外室２０６及び第２外室２０７に比
べて中央室２０５が高圧となり、これに起因して第１圧
電膜２０３は第１外室２０６側に、第２圧電膜２０４は
第２外室２０７側に撓むこととなる。

【０００８】一方、帰還流路１３ｂに噴流が流れている
ときは、中央室２０５に比べて第１外室２０６及び第２
外室２０７が高圧となり、これに起因して第１圧電膜２
０３及び第２外室２０７は中央室２０５側に撓むことと
なる。上述した第１及び第２圧電膜２０３及び２０４は
撓みの状態に応じた出力電圧を発生し、第１及び２増幅
アンプ２１１及び２１２は第１及び第２圧電膜２０３及
び２０４の出力電圧を検出し増幅して差動アンプ２１３
する。

【０００９】これらの結果、差動アンプ２１３は、第１
増幅アンプ２１１の出力信号及び第２増幅アンプ２１２
の出力信号の差動増幅を行なって出力検出信号を出力す
ることとなり、流量検出ユニット２００はこの出力検出
信号に基づいて振動周波数を検出し、この振動周波数に
応じた流量を検出することとなる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来、予め
定めた計測精度を保って流量を計測することのできる流
体振動形流量センサを得る設計手法が確立されていない
ため、例えばより計測可能な流量範囲を広げた流体振動
形流量センサを得ようとしたとき、既存の流体振動形流
量センサをもとに、カットアンドトライを繰り返して希
望のものを得ているのが現状である。このため、希望の
ものを得るために無駄な時間を費やすことが多く、開発
期間が長くなったり、開発コストアップを招くという問
題があった。

【００１１】よって本発明は、上述した現状に鑑み、予
め定めた計測精度を保って計測可能な流量を拡大を図っ
た流体振動形流量センサを容易に得るための流体振動形
流量センサにおける流量計測範囲拡大方法及び、計測可
能な流量を容易に拡大を図った流体振動形流量計を提供
することを課題としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた請求項１記載の発明は、噴流ノズルから噴出
する噴流の流速に応じた周波数の振動を発生する流体振
動形流量センサの前記振動周波数を決定する複数の要素
のうちの１つについて、当該要素の寸法が変わっても前
記振動周波数と流量との直線関係を保つ範囲の上限を求
め、該求めた範囲の上限に対する寸法を利用して予め定
めた計測精度を保って計測可能な流量範囲を拡大するよ
うにしたことを特徴とする流体振動形流量センサにおけ
る流量計測範囲拡大方法に存する。

【００１３】請求項１記載の発明によれば、流体振動形
流量センサにおいて、振動周波数を決定する要素の寸法
が上限を越えると振動周波数と流量との直線関係が保て
なくなることに着目し、流体振動形流量センサの振動周
波数を決定する複数の要素のうちの１つについて、当該
要素の寸法が変わっても振動周波数と流量との直線関係
を保つ範囲の上限を求め、求めた範囲の上限に対する寸
法を利用して予め定めた計測精度を保って計測可能な流
量範囲を拡大するようにした。

【００１４】従って、寸法が変わっても振動周波数と流
量との直線関係を保つ範囲の上限を求めれば、例えば既
存の流体振動形流量センサより予め定めた計測精度を保
って計測可能な流量範囲を広げたいとき、振動周波数を
決定する要素のうちの１つが求めた上限であれば、予め
定めた計測精度を保って計測可能な流量範囲の拡大の可
能性がないと判断でき、拡大できないにも拘わらず拡大
するための設計を行う手間を省くことができる。また、
より予め定めた計測精度を保った計測可能な流量範囲を
広げた流体振動形流量センサを得ようとしたとき、例え
ば既存の流体振動形流量センサをもとに、要素の寸法を
上限を越えた範囲内で希望の計測可能な流量範囲となる
ようにカットアンドトライが繰り返されるという手間を
省くことができる。

【００１５】請求項２記載の発明は、前記求めた上限以
下の寸法を前記当該要素の寸法として設定して予め定め
た測定精度を保って測定可能な流量範囲を拡大するよう
にしたことを特徴とする請求項１記載の流体振動形流量
センサにおける流量計測範囲拡大方法に存する。

【００１６】請求項２記載の発明によれば、求めた上限
以下の寸法を当該要素の寸法として設定して予め定めた
計測精度を保って計測可能な流量範囲を拡大するように
したので、既存の流体振動形流量センサをもとに、要素
の寸法を上限の範囲内で希望の計測可能な流量範囲とな
るようにカットアンドトライを繰り返すだけでよく、要
素の寸法を上限を範囲内でカットアンドトライが繰り返
されるという手間を省くことができる。

【００１７】請求項３記載の発明は、前記振動周波数と
流量との直線関係を保つ範囲の上限を、前記当該要素の
寸法が変わっても前記噴流ノズルから噴出する噴流の二
次元性を安定に保つ範囲の上限を求めて決定するように
したことを特徴とする請求項１又は２記載の流体振動形
流量センサにおける流量計測範囲拡大方法に存する。

【００１８】請求項３記載の発明によれば、流体振動形
流量センサにおいて、振動周波数を決定する要素の寸法
が上限を越えると、噴流の二次元性を安定に保てなくな
り、振動周波数と流量との直線関係を保てなくなること
に着目し、振動周波数と流量との直線関係を保つ範囲の
上限を、寸法が変わっても噴流ノズルから噴出する噴流
の二次元性を安定に保つ範囲の上限を求めて決定するよ
うにした。従って、上限を求めるために単一の流量に対
する噴流の２次元性が安定に保っているか否かを調べる
だけでよく、すなわちそれぞれ異なる流量に対応した振
動周波数をプロットして、振動周波数と流量との直線関
係が保っているか否かを調べる手間を省くことができ
る。

【００１９】請求項４記載の発明は、前記噴流ノズルが
断面矩形状であり、前記複数の要素のうちの１つとが前
記矩形状の噴流ノズルの高さであることを特徴とする請
求項１〜３何れか記載の流体振動形流量センサにおける
流量計測範囲拡大方法に存する。

【００２０】請求項４記載の発明によれば、予め定めた
計測精度を保つ流量範囲は、断面が矩形状の噴流ノズル
の高さの増大に伴って広がることに着目し、複数の要素
のうちの１つを断面が矩形状の噴流ノズルの高さとして
いる。従って、求めた上限の範囲内で高さを増大させれ
ば、簡単に予め定めた計測精度を保った流量範囲を広げ
ることができる。また、求めた上限の範囲内で高さを減
少させれば、簡単に予め定めた計測精度を保った流量範
囲を縮めることができる。

【００２１】請求項５記載の発明は、請求項１〜４記載
の流量計測範囲拡大方法を実施して要素の寸法を設定し
た流体振動形流量センサと、該流体振動形流量センサ内
の前記噴流ノズルからの噴流の振動周波数に基づき流量
を検出する流量検出手段とを備えることを特徴とする流
体振動形流量計に存する。

【００２２】請求項５記載の発明によれば、流量検出手
段が請求項１〜４記載の流量計測範囲拡大方法を実施し
て計測可能な流量範囲の拡大を図った流体振動形流量セ
ンサの噴流ノズルから噴流される噴流の振動周波数に基
づき流量を検出するので、計測可能な流量範囲の拡大を
図った流体振動形流量計を得ることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１又は図２は、本発明の流量計
測範囲拡大方法を実施した流体振動形流量計の一実施を
示す図であり、その構成と動作は上記従来と同様のため
詳細な説明は省略する。なお、本実施の形態において、
図１の噴流ノズル７は図３に示すように断面が矩形状の
ものを使用している。

【００２４】さてここで、図３に示す噴流ノズル７の幅
Ｗを例えば、2.5*10^-3ｍ、ノズル長Ｌｎを2.0*10^-2ｍ、
噴流ノズル７の噴出口とターゲット１２までの距離Ｌｊ
を1.4*10^-2ｍに固定して、噴流ノズル７の高さＨを5.0*
10^-3ｍ→7.5*10^-3ｍ→10*10^{- 3}ｍ……と段階的に高くし
たとき、それぞれの高さＨにおける振動周波数Ｆと流量
Ｑとの関係を計測した結果を図４に示す。同図に示すよ
うに、流体振動形流量センサ１００においては、高さＨ
の増大に伴って流量Ｑに対する振動周波数が低下する、
すなわち噴流ノズル７の高さＨは振動周波数Ｆを決定す
る要素のうちの１つであることがわかった。また、高さ
Ｈの増大に伴って振動周波数Ｆと流量Ｑとの直線関係が
悪くなり、特に、流量が低い流量10^-1ｍ^-3／ｈ付近では
その傾向が顕著に現れることがわかった。さらに、流体
振動形流量センサ１００においては、振動周波数Ｆと流
量Ｑとの直線関係を保つ範囲の上限流量Q0、Q1…が噴流
ノズル７の高さＨの増大に伴って増加することがわかっ
た。

【００２５】また、それぞれの高さＨ5.0*10^-3ｍ、7.5*
10^-3ｍ…について、流量Ｑ＝0.05368ｍ^-3／ｈの流体を
矢印Ｄ方向に流したとき、噴流ノズル７の噴出口より１
mm下流側の位置における、噴流ノズル７の高さ方向Ｚ
（図３参照）の噴流の流速分布を図３に示す熱線風速計
３００により計測する。すなわち、プローブ３０２を噴
流ノズル７の高さ方向Ｚにトラバースさせ、各位置での
流速を熱線３０１により計測する。この結果、高さ7.5*
10^-3ｍのときは、図５に示すような噴流ノズル７の高さ
方向Ｚに対する噴流の流速の関係が得られた。同図に示
すように、高さ7.5*10^-3ｍのときの噴流ノズル７からの
噴流は、噴流ノズル７の高さ方向Ｚにおいて一様な分布
を有する２次元噴流であることが分かる。また、この噴
流の２次元性も高さＨの増大に伴って悪くなることがわ
かった。

【００２６】これは高さＨの増大、つまり噴流ノズル７
の流路増大に伴って噴流の流速が低下するためである。
すなわち、噴流の流速が大きければ流路拡大部８内の空
気との摩擦力に打ち勝ち噴流はまっすぐに噴出するが、
流速が低下すると流路拡大部８内の空気との摩擦力に負
けて噴流が分散して二次元性を失うと考えられる。従っ
て、高さＨの増大に伴う振動周波数Ｆと流量Ｑとの直線
関係も悪化は、高さＨの増大に伴う２次元性の悪化が原
因であると考えられる。

【００２７】以上のことにより、流体振動形流量センサ
１００において、振動周波数を決定する要素のうちの１
つである高さの寸法が上限を越えると、噴流の二次元性
が安定に保てなくなる、すなわち振動周波数と流量との
直線関係が良好に保てなくなることがわかる。次に以上
のことに着目した、本発明の流量計測範囲拡大方法を実
施するための手順を以下説明する。まず、要素の寸法が
任意に定められた、例えば噴流ノズル７の幅Ｗ＝2.0*10
^-3ｍ、ノズル長Ｌｎ＝2.0*10^-2ｍ、噴流ノズル７の噴出
口とターゲット１２までの距離Ｌｊを1.4*10^-2ｍ、高さ
7.5*10^-3ｍの既存の流体振動形流量センサをもとにし
て、予め定めた計測精度を保って計測可能な流量の拡大
を図りたいとき、高さＨを例えば、7.5*10^-3ｍ→10*10
^-3ｍ→15*10^-3ｍ…と徐々に増大するようにして、各高
さについて図３に示す熱線風流計により噴流ノズル７の
高さ方向Ｚの噴流の流速分布を計測し、噴流の二次元性
を安定に保つ範囲の上限を求める。

【００２８】そして、図４のグラフに示すように高さＨ
を増大すればするほど計測可能な流量範囲が拡大するこ
とに着目し、求めた結果、上限が45*10^-3ｍであれば、
高さを45*10^-3ｍに設定すれば、予め定めた計測精度を
保って計測可能な流量を最大とした流体振動形流量セン
サを得ることができる。また、単に既存の流体振動形流
量センサより計測可能な流量を拡大したいときは、既存
の流体振動形流量センサの高さ７．５×１０^-3ｍより大
きく、上限45*10^-3ｍ以下に高さを設定すればよいし、
既存の流体振動形流量センサより計測可能な流量を縮小
したいときは、既存の流体振動形流量センサの高さ7.5*
10^-3ｍより小さい値に設定すればよい。

【００２９】また、例えば、噴流ノズル７の幅Ｗ＝2.5*
10^-3ｍ、ノズル長Ｌｎ＝2.0*10^-2ｍ、噴流ノズル７の噴
出口とターゲット１２までの距離Ｌｊを1.4*10^-2ｍ、高
さ45*10^-3ｍの既存の流体振動形流量センサよりも計測
可能な流量の拡大を図った流体振動形流量センサを得よ
うとしたとき、上述したように高さＨを45*10^-3ｍを越
えると噴流の二次元性を安定に保つことができないため
これ以上予め定めた計測精度を保っては計測可能な流量
範囲を拡大することはできないと判断することができ
る。

【００３０】上述したように、高さＨの寸法が変わって
も振動周波数Ｆと流量Ｑとの直線関係を保つ範囲、すな
わち噴流の二次元性が安定に保つ範囲内の上限を求めれ
ば、例えば既存の流体振動形流量センサより予め定めた
計測精度を保って計測可能な流量範囲を広げたいとき、
振動周波数Ｆを決定する高さＨが求めた上限４５×１０
^-3ｍであれば、予め定めた計測精度を保って計測可能な
流量範囲の拡大の可能性がないと判断でき、拡大できな
いにも拘わらず拡大するための設計を行う手間を省くこ
とができる。また、より予め定めた計測精度を保って計
測可能な流量範囲を広げた流体振動形流量センサを得よ
うとしたとき、例えば既存の流体振動形流量センサをも
とに、高さＨの寸法を上限45*10^-3ｍを越えた範囲内で
カットアンドトライを繰り返すという手間を省くことが
できるので、予め定めた計測精度を保って計測可能な流
量範囲の拡大を図った流体振動形流量センサを容易に得
ることができる。

【００３１】また、本実施の形態では、流体振動形流量
センサにおいて、振動周波数を決定する要素である高さ
Ｈの寸法が上限を越えると、噴流の二次元性が保てなく
なり、振動周波数Ｆと流量Ｑとの直線関係を保てなくな
ることに着目し、振動周波数Ｆと流量Ｑとの直線関係を
良好に保つ範囲の上限を、寸法が変わっても噴流ノズル
７から噴出する噴流の二次元性を安定に保つ範囲の上限
を求めて決定するようにした。このようにすれば、上限
を求めるために単一の流量に対する噴流の２次元性が安
定に保っているか否かを調べるだけでよく、すなわちそ
れぞれ異なる流量に対応した振動周波数Ｆをプロットし
て、振動周波数Ｆと流量Ｑとの直線関係が保つ範囲であ
るか否かを調べる手間を省くことができ、予め定めた計
測精度を保って計測可能な流量範囲の拡大を図った流体
振動形流量センサをより一層容易に得ることができる。

【００３２】さらに、上述したように、噴流ノズル７の
高さＨを増大すればするほど計測可能な流量範囲が拡大
することに着目し、複数の要素のうちの１つを断面が矩
形状の噴流ノズル７高さＨとすれば、求めた上限45*10
^-3ｍの範囲内で高さＨを増大させれば、簡単に予め定め
た計測精度を保った流量範囲を広げることができるの
で、予め定めた計測精度を保って計測可能な流量の拡大
を図った流体振動形流量センサをより一層容易に得るこ
とができる。

【００３３】なお、上述した実施例では、振動周波数Ｆ
と流量Ｑとの直線関係を保つ範囲の上限を、高さＨの寸
法が変わっても噴流ノズル７から噴出する噴流の二次元
性を安定に保つ範囲の上限を求めて決定するようにした
が、例えば、振動周波数Ｆと流体Ｑとの関係をプロット
して、それぞれの高さＨについて振動周波数Ｆと流体Ｑ
との直線関係が保たれているか直接判断するようにして
もよい。

【００３４】また、上述した実施例では、振動周波数Ｆ
を決定する複数の要素の１つとして噴流ノズル７の高さ
Ｈとして、この高さＨが変わっても噴流の二次元性が安
定に保つ範囲、すなわち振動周波数Ｆと流量Ｑとの直線
関係を良好に保つ範囲の上限を求めていた。しかしなが
ら、振動周波数を決定する要素としては、噴流ノズル７
の高さの他に、噴流ノズル７の幅Ｗ、ノズル長Ｌｎがあ
ることがわかった。そこで、例えば噴流ノズル７の幅Ｗ
又はノズル長Ｌｎについて、寸法が変わっても噴流の二
次元性を安定に保つ範囲、すなわち振動周波数Ｆと流量
Ｑとの直線関係を保つ範囲の上限を求め、求めた範囲の
上限に対する寸法を利用して予め定めた計測精度を保っ
て計測可能な流量範囲を拡大するようにしてもよい。

【００３５】また、噴流ノズル７の噴出口からターゲッ
ト１２までの距離Ｌｊも振動周波数Ｆを決定する要素で
あることがわかった。そこで、距離Ｌｊを要素の１つと
して計測可能な流量範囲を拡大してもよい。ただし、距
離Ｌｊは噴流の二次元性の乱れとは関係のない値である
ため、振動周波数Ｆと流量Ｑとの関係をプロットして距
離Ｌｊが変わっても振動周波数Ｆと流量Ｑとの直線関係
を保つ範囲の上限を求めなければならない。

【００３６】また、上述した実施例では、流体振動形流
量センサにおいて、噴流ノズル７の幅Ｗ＝2.5*10^-3ｍ、
ノズル長Ｌｎ＝2.0*10^-2ｍ、噴流ノズル７の噴出口とタ
ーゲット１２までの距離Ｌｊ＝1.4*10^-2ｍのとき、高さ
Ｈ＝45*10^-3ｍの上限をとしていたが、上述したように
高さの増大に応じて振動周波数Ｆと流量Ｑとの直線関係
も悪くなっているので、例えば、計測精度が多少悪くて
も良い場合は、4.5*10 ^-3ｍを越えた値を上限としても良
い。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、寸法が変わっても振動周波数と流量との直
線関係を保つ範囲の上限を求めれば、例えば既存の流体
振動形流量センサより予め定めた計測精度を保って計測
可能な流量範囲を広げたいとき、振動周波数を決定する
要素のうちの１つが求めた上限であれば、予め定めた計
測精度を保って計測可能な流量範囲の拡大の可能性がな
いと判断でき、拡大できないにも拘わらず拡大するため
の設計を行う手間を省くことができる。また、より予め
定めた計測精度を保った計測可能な流量範囲を広げた流
体振動形流量センサを得ようとしたとき、例えば既存の
流体振動形流量センサをもとに、要素の寸法を上限を越
えた範囲内で希望の計測可能な流量範囲となるようにカ
ットアンドトライが繰り返されるという手間を省くこと
ができるので、予め定めた計測精度を保って計測可能な
流量を拡大を図った流体振動形流量センサを容易に得る
ための流体振動形流量センサにおける流量計測範囲拡大
方法を得ることができる。

【００３８】請求項２記載の発明によれば、既存の流体
振動形流量センサをもとに、要素の寸法を上限の範囲内
で希望の計測可能な流量範囲となるようにカットアンド
トライを繰り返すだけでよく、要素の寸法を上限を範囲
内でカットアンドトライを繰り返すという手間を省くこ
とができるので、既存の流体振動形流量センサをもと
に、要素の寸法を上限の範囲内で希望の計測可能な流量
範囲となるようにカットアンドトライを繰り返すだけで
よく、要素の寸法を上限を範囲内でカットアンドトライ
が繰り返されるという手間を省くことができる。

【００３９】請求項３記載の発明によれば、上限を求め
るために単一の流量に対する噴流の２次元性が安定に保
っているか否かを調べるだけでよく、すなわちそれぞれ
異なる流量に対応した振動周波数をプロットして、振動
周波数と流量との直線関係が保っているか否かを調べる
手間を省くことができるので、予め定めた計測精度を保
って計測可能な流量範囲の拡大を図った流体振動形流量
センサをより一層容易に得ることができる流体振動形流
量センサにおける流量計測範囲拡大方法を得ることがで
きる。

【００４０】請求項４記載の発明によれば、求めた上限
の範囲内で高さを増大させれば、簡単に予め定めた計測
精度を保った流量範囲を広げることができる。また、求
めた上限の範囲内で高さを減少させれば、簡単に予め定
めた計測精度を保った流量範囲を縮めることができるの
で、予め定めた計測精度を保って計測可能な流量範囲の
拡大を図った流体振動形流量センサをより一層容易に得
ることができる流体振動形流量センサにおける流量計測
範囲拡大方法を得ることができる。

【００４１】請求項５記載の発明によれば、計測可能な
流量範囲の拡大を図った流体振動形流量センサの噴流ノ
ズルから噴流される噴流の振動周波数に基づき流量を検
出するので、計測可能な流量範囲の拡大を行った流体振
動形流量計を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の流体振動形流量センサにおける流体計
測範囲拡大方法を実施した流体振動形流量計の一実施の
形態を示す図である。

【図２】図１の流量検出ユニットの詳細を説明するため
の図である。

【図３】図１の噴流ノズルからの噴流の二次元性を計測
するための熱線風速計を示す図である。

【図４】図１の流体振動形流量センサの噴流ノズルの高
さを変えたときの振動周波数と流量との関係を示すグラ
フである。

【図５】図１の噴流ノズルからの噴流の二次元性を示す
グラフである。

【符号の説明】

７ 噴流ノズル １００ 流体振動形流量センサ ２００ 流量検出手段（流量検出ユニット）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 噴流ノズルから噴出する噴流の流速に応
   じた周波数の振動を発生する流体振動形流量センサの前
   記振動周波数を決定する複数の要素のうちの１つについ
   て、当該要素の寸法が変わっても前記振動周波数と流量
   との直線関係を保つ範囲の上限を求め、 該求めた範囲の上限に対する寸法を利用して予め定めた
   計測精度を保って計測可能な流量範囲を拡大するように
   したことを特徴とする流体振動形流量センサにおける流
   量計測範囲拡大方法。
2. 【請求項２】 前記求めた上限以下の寸法を前記当該要
   素の寸法として設定して予め定めた測定精度を保って測
   定可能な流量範囲を拡大するようにしたことを特徴とす
   る請求項１記載の流体振動形流量センサにおける流量計
   測範囲拡大方法。
3. 【請求項３】 前記振動周波数と流量との直線関係を保
   つ範囲の上限を、前記当該要素の寸法が変わっても前記
   噴流ノズルから噴出する噴流の二次元性を安定に保つ範
   囲の上限を求めて決定するようにしたことを特徴とする
   請求項１又は２記載の流体振動形流量センサにおける流
   量計測範囲拡大方法。
4. 【請求項４】 前記噴流ノズルが断面矩形状であり、 前記複数の要素のうちの１つとが前記矩形状の噴流ノズ
   ルの高さであることを特徴とする請求項１〜３何れか記
   載の流体振動形流量センサにおける流量計測範囲拡大方
   法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４記載の流量計測範囲拡大方
   法を実施して要素の寸法を設定した流体振動形流量セン
   サと、 該流体振動形流量センサ内の前記噴流ノズルからの噴流
   の振動周波数に基づき流量を検出する流量検出手段とを
   備えることを特徴とする流体振動形流量計。