JP2001317973A - 渦流量計 - Google Patents
渦流量計Info
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- JP2001317973A JP2001317973A JP2000138432A JP2000138432A JP2001317973A JP 2001317973 A JP2001317973 A JP 2001317973A JP 2000138432 A JP2000138432 A JP 2000138432A JP 2000138432 A JP2000138432 A JP 2000138432A JP 2001317973 A JP2001317973 A JP 2001317973A
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Abstract
は受力体に作用する交番力を検出して流速流量を測定す
る流速流量測定装置において、前記渦発生体あるいは受
力体に設けられ前記渦発生体あるいは受力体の軸方向の
重心軸を対称軸として配置された剪断応力検出形圧電素
子からなるトーション検出センサを具備した事を特徴と
する渦流量計である。
Description
れた渦流量計に関するものである。
従来例の構成説明図で、例えば、特開昭53−1484
70号公報に示されている。図9は図8の要部斜視図で
ある。
る管路である。2は管路1に直角に挿入された柱状の渦
発生体で、この場合は両端が管路1に固定された断面三
角形状のものを示したが、他の形状、例えば断面矩形状
等でもよい。
この場合は円筒状に構成されている。22は支持部21
を介して渦発生体2を支持する取付けフランジである。
31は円筒状の検出センサ部で、支持部21の円筒内に
設けられ、せん断応力に対して感度の大きい性格を有す
るものが用いられている。
3)よりなる圧電素子が使用されている。32は封着体
で、絶縁材よりなり、検出センサ部31を支持部21の
円筒内に周囲より絶縁して封着するもので、この場合は
ガラス材が用いられている。而して、検出センサ部31
と封着体32により応力検出部3が構成される。
が矢印Xの方向に流れ、渦発生体2に流れがあたると、
その後、流速に渦が発生する。この渦により、渦発生体
2に生ずる交番の揚力により、渦発生体2には曲げモー
メントMとねじりモーメントQが働く。
によりせん断応力が生じ、検出センサ部31により内部
応力の変化(この場合は電圧の変化)が検出される。
周波数が検出できる。今、検出センサ部として圧電素子
を便用した場合について、その検出原理を説明すると、
圧電素子は応力σ1を受けると圧電効果により電圧△V1
を発生する。
2内に生じる応力を直接検出するものであり、小さな応
力でも充分な出力が得られる。この結果、センサ部の剛
性を大きくすることができる。
うな装置においては、渦発生体2の軸方向の重心軸と、
応力検出部3の対称軸との一致に付いての考慮が成され
ていない。信号トルク以外の振動ノイズ(例えば、曲げ
や軸周り以外の剪断力等)に付いての検討がない。
が出来ず、S/N比が良好な渦流量計を得ることが出来
ない。
ので、圧電素子の分極、組立てが工夫されたトーション
検出センサを使用して、信号の捻り力以外の力には、出
力信号を発しないように、渦発生体あるいは受力体の重
心軸に組み込むことにより、S/N比が向上された渦流
量計を提供することにある。
るために、本発明では、請求項1の渦流量計において
は、カルマン渦により柱状の渦発生体あるいは受力体に
作用する交番力を検出して流速流量を測定する流速流量
測定装置において、前記渦発生体あるいは受力体に設け
られ前記渦発生体あるいは受力体の軸方向の重心軸を対
称軸として配置された剪断応力検出形圧電素子からなる
トーション検出センサを具備した事を特徴とする。
説明する。図1は本発明の一実施例の要部構成説明図、
図2は図1の平面図である。図において、図8と同一記号
の構成は同一機能を表す。以下、図8と相違部分のみ説
明する。
は、渦発生体あるいは受力体に設けられ、渦発生体ある
いは受力体の軸方向の重心軸を対称軸として配置された
剪断応力検出形圧電素子からなる。
称軸が、渦発生体あるいは受力体の軸方向の重心軸に配
置されている。この場合は、渦発生体2に配置されてい
る。、
示す如く、例えば、書名:超音波エレクトロニクス振動
論P118〜P123、発行日:1998年2月20
日、著者:富川義朗、発行所:朝倉書店、に示されてい
る。図において、Aは分極方向、Bトーションひずみを
示す。
は、円環をいくつかに分割し、この場合は4個、周方向
に電界をかけ分極Aする。ねじり力Bが働くとせん断応
力が周方向に加わるため、圧電素子のすべり(せん断)
モードにより電荷が発生する。
以外のせん断応力に関しては、応力方向の左右でキヤン
セルされる。また、振動による曲げや検出素子の軸方向
の振動による圧縮は、厚さ方向の応力として検出素子に
加わるが、分極方向と直交するため、出力は発生しない
構造となっている。
より渦発生体2に、交番のねじれ応力が働き、それに伴
いトーション検出センサ51に交番の出力が生ずる。こ
の出力変動の周波数を測定する事により、渦周波数すな
わち流量を測定する事が出来る。
発生体2の軸方向の重心軸上におくことにより、外部振
動が働いても、トーション検出センサ51にはトルクが
働かず、振動によりトーション検出センサ51に曲げや
軸方向の応力が働いても、このトーション検出センサ5
1は厚さ方向の応力には出力しない。
/N比の良い検出部を構成することができる。
図、図5は図4の平面図である。本実施例においては、
受力体61にトーション検出センサ51が配置された実
施例である。
図、図7は図6の側面図である。本実施例においては、
基板71に4個の圧電素子72が配置された実施例であ
る。図において、Aは分極方向を示す。
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。
によれば、次のような効果がある。トーション検出セン
サの中心軸を、渦発生体の軸方向の重心軸上におくこと
により、外部振動が働いても、トーション検出センサに
はトルクが働かず、振動によりトーション検出センサに
曲げや軸方向の応力が働いても、このトーション検出セ
ンサは厚さ方向の応力には出力しない。
/N比の良い検出部を構成することができる渦流量計が
得られる。
された渦流量計を実現することが出来る。
成説明図である。
Claims (1)
- 【請求項1】カルマン渦により柱状の渦発生体あるいは
受力体に作用する交番力を検出して流速流量を測定する
渦流量計において、 前記渦発生体あるいは受力体に設けられ前記渦発生体あ
るいは受力体の軸方向の重心軸を対称軸として配置され
た剪断応力検出形圧電素子からなるトーション検出セン
サを具備した事を特徴とする渦流量計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000138432A JP2001317973A (ja) | 2000-05-11 | 2000-05-11 | 渦流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000138432A JP2001317973A (ja) | 2000-05-11 | 2000-05-11 | 渦流量計 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001317973A true JP2001317973A (ja) | 2001-11-16 |
Family
ID=18646036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000138432A Pending JP2001317973A (ja) | 2000-05-11 | 2000-05-11 | 渦流量計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001317973A (ja) |
-
2000
- 2000-05-11 JP JP2000138432A patent/JP2001317973A/ja active Pending
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Legal Events
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A621 | Written request for application examination |
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A977 | Report on retrieval |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051004 |
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A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051205 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060105 |