JP2001336960A - Vortex flowmeter - Google Patents

Vortex flowmeter

Info

Publication number
JP2001336960A
JP2001336960A JP2000156234A JP2000156234A JP2001336960A JP 2001336960 A JP2001336960 A JP 2001336960A JP 2000156234 A JP2000156234 A JP 2000156234A JP 2000156234 A JP2000156234 A JP 2000156234A JP 2001336960 A JP2001336960 A JP 2001336960A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stress
vortex
acting
vortex flowmeter
torsional
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000156234A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3760465B2 (en
Inventor
Akio Yasumatsu
彰夫 安松
Norikazu Osawa
紀和 大沢
Toshihiko Kishi
敏彦 岸
Tetsuo Ando
哲男 安藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP2000156234A priority Critical patent/JP3760465B2/en
Publication of JP2001336960A publication Critical patent/JP2001336960A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3760465B2 publication Critical patent/JP3760465B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vortex flowmeter capable of measuring a flow with good accuracy. SOLUTION: A stress transmitting part 6 is a member for absorbing an inclination of a stress detecting part 5 relative to a stress working part 4 and transmitting torsional stress working on the stress working part 4 to the stress detecting part 5. The stress transmitting part 6 is a member for absorbing stress except the torsional stress working on the stress working part 4. The stress transmitting part 6 is a flexible elastic member having high torsional rigidity and low bending rigidity. The stress transmitting part 6 has both longitudinal end parts clamped between the stress working part 4 and the stress detecting part 5, and torsional stress of the stress working part 4 is transmitted to the stress detecting part 5 through a close contact part among them. Accordingly, even if the parallelism between the stress working part 4 and the stress detecting part 5 is insufficient, such inclination can be absorbed by the stress transmitting part 6 and pressurizing force produced between them can be stabilized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、流体の流量を測
定する渦流量計に関する。
The present invention relates to a vortex flowmeter for measuring a flow rate of a fluid.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、流体が流れる測定管と、この
測定管内に渦を発生させる渦発生体と、この渦発生体が
発生する渦によって生ずる応力が作用する応力作用部
と、この応力作用部に作用する応力を検出する応力検出
部とを備える渦流量計が知られている。従来の渦流量計
には、応力検出部によってトルクを検出する方式と曲げ
を検出する方式とがあり、トルクを検出する方式は曲げ
を検出する方式に比べて、配管の振動による影響を受け
難いという長所がある。従来の渦流量計では、測定管内
の流体の流れを止めずに、応力検出部を応力作用部から
着脱可能な構造(Online Sensor Replaceable)にする
必要があった。このために、応力検出部を応力作用部に
溶接や接着によって固定することができず、応力作用部
に応力検出部を押し付けて、応力作用部から応力検出部
に面接触によって摩擦力を伝達していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, a measurement tube through which a fluid flows, a vortex generator for generating a vortex in the measurement tube, a stress acting portion on which a stress generated by the vortex generated by the vortex generator acts, There is known a vortex flowmeter including a stress detecting unit for detecting a stress acting on the unit. Conventional vortex flowmeters include a method of detecting torque by a stress detection unit and a method of detecting bending.The method of detecting torque is less susceptible to piping vibration than the method of detecting bending. There is an advantage. In the conventional vortex flowmeter, it is necessary to make the stress detection unit detachable from the stress application unit (Online Sensor Replaceable) without stopping the flow of the fluid in the measurement tube. For this reason, the stress detecting section cannot be fixed to the stress acting section by welding or bonding, and the stress detecting section is pressed against the stress acting section, and the friction force is transmitted from the stress acting section to the stress detecting section by surface contact. I was

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】図4は、渦流量計(比
較例1)を示す断面図であり、図4(B)は図4(A)
のIV−IVB線で切断した状態を示す断面図である。図4
に示す渦流量計101は、流体Fが流れる測定管102
と、断面形状が台形の渦発生体103と、この渦発生体
103の上部に一体に形成され、収容部(POT)10
4aを有する応力作用部104と、この収容部104a
の底面104bに押し付けられる突起部105aを有す
る応力検出部(トルクセンサ)105とを備えている。
FIG. 4 is a sectional view showing a vortex flowmeter (Comparative Example 1), and FIG. 4B is a sectional view of FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state cut along line IV-IVB of FIG. FIG.
The vortex flowmeter 101 shown in FIG.
And a vortex generator 103 having a trapezoidal cross-sectional shape, and integrally formed on the upper part of the vortex generator 103,
4a having a stress acting portion 104a and a housing portion 104a
And a stress detection unit (torque sensor) 105 having a projection 105a pressed against the bottom surface 104b of the.

【0004】図5は、渦流量計(比較例2)を示す断面
図であり、図5(B)は図5(A)のV−VB線で切断し
た状態を示す断面図である。図5に示す渦流量計201
は、流体Fが流れる測定管202と、断面形状が台形の
渦発生体203と、この渦発生体203の下流に配置さ
れたベーン(受圧板)203aと、このベーン203a
の上部に一体に形成され、収容部(POT)204aを
有する応力作用部204と、この収容部204aの底面
204bに押し付けられる突起部205aを有する応力
検出部(トルクセンサ)205とを備えている。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a vortex flowmeter (Comparative Example 2), and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line V-VB of FIG. 5A. Vortex flow meter 201 shown in FIG.
Is a measuring tube 202 through which the fluid F flows, a vortex generator 203 having a trapezoidal cross section, a vane (pressure receiving plate) 203a disposed downstream of the vortex generator 203, and a vane 203a
A stress acting portion 204 integrally formed on the upper portion of the housing portion and having a housing portion (POT) 204a; and a stress detecting portion (torque sensor) 205 having a projection portion 205a pressed against a bottom surface 204b of the housing portion 204a. .

【0005】図6は、渦流量計(比較例1,2)の応力
作用部に応力検出部を固定した状態を示す断面図であ
る。図4及び図5に示す渦流量計101,201では、
応力作用部104,204に作用するねじり応力(トル
ク)を応力検出部105,205に損失なく伝達するた
めに、応力検出部105,205を底面104b,20
4bにかなりの大きさの荷重を加えて押し付ける必要が
ある。
FIG. 6 is a sectional view showing a state in which a stress detecting section is fixed to a stress acting section of a vortex flow meter (Comparative Examples 1 and 2). In the vortex flow meters 101 and 201 shown in FIGS. 4 and 5,
To transmit the torsional stress (torque) acting on the stress acting portions 104 and 204 to the stress detecting portions 105 and 205 without loss, the stress detecting portions 105 and 205 are connected to the bottom surfaces 104 b and 20.
It is necessary to apply a considerable load to 4b and press it.

【0006】図7は、渦流量計(比較例3)を示す断面
図である。図7に示す渦流量計301は、応力作用部3
04から応力検出部305にねじり応力を伝達する応力
伝達部(トルク伝達ピン)309a,309bを応力作
用部304と応力検出部305との間に備える。しか
し、このような渦流量計301では、底面304bに形
成された穴304e,304fとトルク伝達ピン309
a,309bとの間に間隙(クリアランス)があると、
応力作用部304から応力検出部305にねじり応力を
伝達することができず検出感度が低下する可能性があ
る。このために、微小なトルク変動を伝達するために
は、ある程度の大きさの荷重を加えて、トルク伝達ピン
309a,309bを穴304e,304fに圧入する
必要がある。
FIG. 7 is a sectional view showing a vortex flowmeter (Comparative Example 3). The vortex flow meter 301 shown in FIG.
A stress transmission section (torque transmission pin) 309a, 309b for transmitting a torsional stress from 04 to the stress detection section 305 is provided between the stress application section 304 and the stress detection section 305. However, in such a vortex flow meter 301, the holes 304e and 304f formed in the bottom surface 304b and the torque transmission pin 309
a, 309b, there is a gap (clearance)
The torsional stress cannot be transmitted from the stress application section 304 to the stress detection section 305, and the detection sensitivity may be reduced. For this reason, in order to transmit a small torque fluctuation, it is necessary to press-fit the torque transmission pins 309a and 309b into the holes 304e and 304f by applying a certain amount of load.

【0007】しかし、図4〜図7に示す渦流量計10
1,201,301では、応力作用部104,204,
304から応力検出部105,205,305にねじり
応力以外の曲げ応力などが伝達される可能性がある。こ
のために、ねじり方向以外の振動を応力検出部105,
205,305が検出し出力する可能性がある。また、
図4〜図6に示す渦流量計101,201では、応力検
出部105,205と底面104b,204bとの平行
度が不十分であると、収容部104a,204aの深さ
と突起部105a,205aの長さとの差(締め代)が
不均一になる。その結果、応力検出部105,205と
底面104b,204bとの全面でトルクが伝達され
ず、これらの回転軸がずれてノイズを発生する原因にな
る可能性がある。
However, the vortex flowmeter 10 shown in FIGS.
1, 201, 301, the stress acting portions 104, 204,
There is a possibility that bending stress other than torsional stress and the like is transmitted from 304 to the stress detection units 105, 205, and 305. For this reason, vibrations other than in the torsional direction are generated by the stress detection unit 105,
205 and 305 may detect and output. Also,
In the vortex flowmeters 101 and 201 shown in FIGS. 4 to 6, if the parallelism between the stress detection units 105 and 205 and the bottom surfaces 104b and 204b is insufficient, the depths of the storage units 104a and 204a and the projections 105a and 205a. The difference with the length of the length (tightening margin) becomes uneven. As a result, torque is not transmitted over the entire surface of the stress detection units 105 and 205 and the bottom surfaces 104b and 204b, and there is a possibility that these rotation axes are shifted to cause noise.

【0008】図8は、渦流量計(比較例4)を示す断面
図である。図8に示す渦流量計401は、応力作用部4
04から応力検出部405にねじり応力のみを伝達し、
ねじり応力以外の応力を吸収する応力吸収部409を応
力作用部404と応力検出部405との間に備える。こ
のために、この渦流量計401は、渦流量計101,2
01,301に比べて耐振性能をより一層向上させるこ
とができる。ここで、応力吸収部409は、図8に示す
ように、ねじり剛性が強く曲げ剛性が弱いベローズ型カ
ップリングや、図示しない板ばね型カップリング、スリ
ット型カップリング、ダイアフラム型カップリング、オ
ルダム型カップリング、十字自在継手型カップリングな
どである。
FIG. 8 is a sectional view showing a vortex flow meter (Comparative Example 4). The vortex flowmeter 401 shown in FIG.
04 transmits only torsional stress to the stress detector 405,
A stress absorbing section 409 for absorbing stress other than torsional stress is provided between the stress applying section 404 and the stress detecting section 405. For this purpose, the vortex flow meter 401 is
The anti-vibration performance can be further improved as compared with 01 and 301. As shown in FIG. 8, the stress absorbing portion 409 includes a bellows type coupling having high torsional rigidity and low bending rigidity, a leaf spring type coupling, a slit type coupling, a diaphragm type coupling, a diaphragm type coupling, and an Oldham type, not shown. Couplings, cross joint couplings, etc.

【0009】しかし、ベローズ型カップリング、板ばね
型カップリング、スリット型カップリング及びダイアフ
ラム型カップリングでは、荷重を加える軸線方向(長さ
方向)における剛性が弱いために、面圧を加えたりピン
を圧入することが困難である。一方、オルダム型カップ
リング及び十字自在継手型カップリングでは、荷重を加
える軸線方向における剛性が強いために、面圧を加えた
りピンを圧入することができる。しかし、これらのカッ
プリングは、構造上、スライダやピンとの連結部に間隙
があり、微小なトルク変動を伝達するのが困難である。
However, bellows type couplings, leaf spring type couplings, slit type couplings and diaphragm type couplings have low rigidity in the axial direction (longitudinal direction) where a load is applied. Is difficult to press fit. On the other hand, in the Oldham type coupling and the cruciform joint type coupling, since the rigidity in the axial direction to which a load is applied is strong, it is possible to apply a surface pressure or press-fit a pin. However, these couplings have a gap at a connection portion with a slider or a pin due to the structure, and it is difficult to transmit a minute torque fluctuation.

【0010】この発明の課題は、流体の流量を精度よく
測定することができる渦流量計を提供することである。
An object of the present invention is to provide a vortex flowmeter capable of accurately measuring a flow rate of a fluid.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明は、以下のよう
な解決手段により、前記課題を解決する。なお、この発
明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これ
に限定するものではない。請求項1の発明は、流体
(F)の流量を測定する渦流量計であって、前記流体が
流れる測定管(2)と、前記測定管内に渦を発生させる
渦発生体(3)と、前記渦発生体が発生する渦によって
生ずる応力が作用する応力作用部(4)と、前記応力作
用部に作用する応力のうちねじり応力を検出する応力検
出部(5)と、前記応力作用部に対する前記応力検出部
の傾きを吸収し、前記応力作用部に作用するねじり応力
を前記応力検出部に伝達する応力伝達部(6)とを含む
渦流量計である。
The present invention solves the above-mentioned problems by the following means. Note that the description will be given with reference numerals corresponding to the embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to this. The invention according to claim 1 is a vortex flowmeter for measuring a flow rate of a fluid (F), comprising: a measurement pipe (2) through which the fluid flows; and a vortex generator (3) that generates a vortex in the measurement pipe. A stress acting portion (4) on which a stress generated by the vortex generated by the vortex generator acts; a stress detecting portion (5) for detecting a torsional stress among the stresses acting on the stress acting portion; A vortex flowmeter including a stress transmitting section (6) for absorbing a tilt of the stress detecting section and transmitting a torsional stress acting on the stress applying section to the stress detecting section.

【0012】請求項2の発明は、請求項1に記載の渦流
量計において、前記応力作用部は、前記応力検出部との
間で前記応力伝達部を加圧する底面(4b)を有し、前
記応力検出部が前記測定管の外側に着脱可能なようにこ
の応力検出部を収容する収容部(4a)を備えることを
特徴とする渦流量計である。
According to a second aspect of the present invention, in the vortex flowmeter according to the first aspect, the stress acting portion has a bottom surface (4b) for pressing the stress transmitting portion between the stress acting portion and the stress detecting portion. The vortex flowmeter according to claim 1, further comprising a housing section (4a) for housing the stress detection section such that the stress detection section is detachable from the outside of the measurement tube.

【0013】請求項3の発明は、請求項1又は請求項2
に記載の渦流量計において、前記応力伝達部は、前記応
力検出部に作用するねじり応力以外の応力を吸収するこ
とを特徴とする渦流量計である。
[0013] The invention of claim 3 is claim 1 or claim 2.
The vortex flowmeter according to any one of claims 1 to 3, wherein the stress transmission unit absorbs a stress other than a torsional stress acting on the stress detection unit.

【0014】請求項4の発明は、請求項1から請求項3
までのいずれか1項に記載の渦流量計において、前記応
力伝達部は、ねじり剛性が強く曲げ剛性が弱い可撓性弾
性部材(6)であり、前記可撓性弾性部材は、前記応力
作用部と前記応力検出部との間に長さ方向の両端部(6
f,6g)が挟み込まれていることを特徴とする渦流量
計である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the first to third aspects.
In the vortex flowmeter according to any one of the above, the stress transmitting portion is a flexible elastic member (6) having a high torsional rigidity and a low bending rigidity, and the flexible elastic member is configured to perform the stress action. Between both ends in the length direction (6)
f, 6g) are sandwiched.

【0015】請求項5の発明は、請求項4に記載の渦流
量計において、前記可撓性弾性部材は、この可撓性弾性
部材の中心部に形成された軸部(6a)と、この可撓性
弾性部材の外周面に形成されたスリット部(6b,6
c,6d,6e)とを含むことを特徴とする渦流量計で
ある。
According to a fifth aspect of the present invention, in the vortex flowmeter according to the fourth aspect, the flexible elastic member includes a shaft portion (6a) formed at a central portion of the flexible elastic member. Slit portions (6b, 6) formed on the outer peripheral surface of the flexible elastic member
c, 6d, 6e).

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施形態についてさらに詳しく説明する。図1は、こ
の発明の実施形態に係る渦流量計を概略的に示す断面図
である。図2は、この発明の実施形態に係る渦流量計を
分解した状態を示す断面図である。渦流量計1は、流体
Fが流れる測定管2内に渦を発生させ、この流体Fの流
量を測定する装置である。渦流量計1は、図1及び図2
に示すように、測定管2と、渦発生体3と、応力作用部
4と、応力検出部5と、応力伝達部6とを備えている。
Embodiments of the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view schematically showing a vortex flowmeter according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing an exploded state of the vortex flowmeter according to the embodiment of the present invention. The vortex flowmeter 1 is a device that generates a vortex in the measurement pipe 2 through which the fluid F flows, and measures the flow rate of the fluid F. The vortex flowmeter 1 is shown in FIGS.
As shown in (1), a measuring tube 2, a vortex generator 3, a stress acting section 4, a stress detecting section 5, and a stress transmitting section 6 are provided.

【0017】測定管2は、流体Fが流れる管路である。
測定管2には、例えば、気体、液体、蒸気などの流体F
が通過する。測定管2は、例えば、ステンレス管などか
らなり、流体Fと接触する側の表面(接液面)がポリ塩
化ビニル、ポリプロピレン、フッ素系樹脂などによって
ライニングされている。測定管2には、内周面に取付穴
2aが形成されており、この取付穴2aと対向する位置
に測定管2を貫通する貫通孔2bが形成されている。
The measuring pipe 2 is a pipe through which the fluid F flows.
For example, a fluid F such as a gas, a liquid,
Passes. The measuring tube 2 is made of, for example, a stainless steel tube or the like, and the surface (liquid contact surface) on the side that comes into contact with the fluid F is lined with polyvinyl chloride, polypropylene, fluororesin, or the like. The measuring tube 2 has a mounting hole 2a formed on the inner peripheral surface thereof, and a through hole 2b penetrating the measuring tube 2 at a position facing the mounting hole 2a.

【0018】渦発生体3は、測定管2内に渦を発生させ
る柱状物である。渦発生体3は、下端部が取付穴2aに
固定され、上端部が応力作用部4を介して貫通孔2bに
固定されており、測定管2内に両端固定されている。渦
発生体3の形状は、カルマン渦が交互に剥がれて流れて
いく位置(剥離点)が一定であることが好ましく、流量
の広い範囲で渦を安定的に発生させ、かつ、ストローハ
ル数が一定になるように、鋭い縁部を有する形状(角
柱)が好ましい。渦発生体の断面形状は、例えば、図1
に示す台形の他に、三角形、四角形及びこれらの変形で
あるT字形などが好ましい。渦発生体3には、流れに対
して直角の方向に、渦の発生及び放出によって交互に力
(揚力)が作用する。
The vortex generator 3 is a column that generates a vortex in the measuring tube 2. The vortex generator 3 has a lower end fixed to the mounting hole 2 a, an upper end fixed to the through hole 2 b via the stress applying section 4, and both ends fixed in the measuring tube 2. The shape of the vortex generator 3 is preferably such that the position (separation point) where the Karman vortices are separated and flows alternately is constant, the vortices are generated stably over a wide range of flow rate, and the number of Strouhals is reduced. Shapes (prismatic prisms) with sharp edges are preferred so as to be constant. The cross-sectional shape of the vortex generator is, for example, as shown in FIG.
In addition to the trapezoids shown in the above, a triangle, a quadrangle, a T-shape which is a modification thereof, or the like is preferable. A force (lift) acts on the vortex generator 3 alternately in a direction perpendicular to the flow due to the generation and discharge of the vortex.

【0019】応力作用部4は、渦発生体3が発生する渦
によって生ずる応力が作用する部材である。応力作用部
4は、流体Fの流れを止めずに応力検出部5及び応力伝
達部6を交換可能なように、貫通孔2bを塞いで流体F
の漏れを防止する。応力作用部4は、図2に示すよう
に、収容部4aと、底面4bと、フランジ部4cとを備
えている。この第1実施形態では、応力作用部4は渦発
生体3の上部に一体に形成されている。応力作用部4に
は、渦発生体3に揚力が加わると曲げ応力などが作用す
るとともに、渦発生体3の軸心回りにこの揚力によるト
ルクが加わるとねじり応力などが作用する。
The stress acting portion 4 is a member on which the stress generated by the vortex generated by the vortex generator 3 acts. The stress acting portion 4 closes the through hole 2b so that the stress detecting portion 5 and the stress transmitting portion 6 can be exchanged without stopping the flow of the fluid F.
To prevent leakage. As shown in FIG. 2, the stress applying section 4 includes a housing section 4a, a bottom face 4b, and a flange section 4c. In the first embodiment, the stress application section 4 is formed integrally on the upper part of the vortex generator 3. When a lift is applied to the vortex generator 3, a bending stress or the like acts on the stress acting portion 4, and when a torque due to the lift is applied around the axis of the vortex generator 3, a torsional stress or the like acts.

【0020】収容部4aは、応力検出部5が測定管2の
外側に着脱可能なようにこの応力検出部5を収容する部
分である。収容部4aは、貫通孔2bに挿入される薄肉
円筒部である。底面4bは、応力検出部5との間で応力
伝達部6を加圧する加圧面である。底面4bは、収容部
4aと一体に形成されている。フランジ部4cは、収容
部4aを測定管2に固定する固定部である。フランジ部
4cは、収容部4aと一体に形成されており、測定管2
の外周面に溶接され固定されている。
The accommodating section 4a is a section for accommodating the stress detecting section 5 so that the stress detecting section 5 can be attached to and detached from the outside of the measuring tube 2. The housing part 4a is a thin cylindrical part inserted into the through hole 2b. The bottom surface 4b is a pressing surface that presses the stress transmitting unit 6 with the stress detecting unit 5. The bottom surface 4b is formed integrally with the housing portion 4a. The flange portion 4c is a fixing portion that fixes the housing portion 4a to the measurement tube 2. The flange part 4c is formed integrally with the housing part 4a,
Is fixed to the outer peripheral surface by welding.

【0021】応力検出部5は、応力作用部4に作用する
応力のうちねじり応力を検出する部材である。応力検出
部5は、例えば、圧電素子などの機械電気変換素子を有
するトルクセンサである。応力検出部5は、圧電素子を
左右対称に配置することでせん断応力を吸収して、ねじ
り応力による歪み(変形量)に応じた電気信号のみを出
力する。応力検出部5は、収容部4a内に収容される円
柱状の突起部5aと、フランジ部4cと接合する接合部
5bとを備えている。
The stress detecting section 5 is a member for detecting a torsional stress among the stresses acting on the stress applying section 4. The stress detection unit 5 is, for example, a torque sensor having a electromechanical transducer such as a piezoelectric element. The stress detection unit 5 absorbs shear stress by arranging the piezoelectric elements symmetrically, and outputs only an electric signal corresponding to distortion (amount of deformation) due to torsional stress. The stress detector 5 includes a columnar projection 5a housed in the housing 4a, and a joint 5b that joins the flange 4c.

【0022】図3は、この発明の実施形態に係る渦流量
計における応力伝達部の全体図であり、図3(A)は正
面図であり、図3(B)は側面図であり、図3(C)は
平面図である。応力伝達部6は、応力作用部4に対する
応力検出部5の傾きを吸収し、応力作用部4に作用する
ねじり応力を応力検出部5に伝達するとともに、応力作
用部4に作用するねじり応力以外の応力を吸収する部材
である。応力伝達部6は、ねじり剛性が強く曲げ剛性が
弱い可撓性弾性部材である。応力伝達部6は、図1及び
図2に示すように、応力作用部4と応力検出部5との間
に長さ方向の両端部が挟み込まれており、これらと密着
する部分を介して応力作用部4側のトルク(ねじり応
力)を応力検出部5側に伝達する。応力伝達部6は、図
3に示すように、軸部6aと、スリット部6b,6c,
6d,6eと、密着面6f,6gとを備えている。
FIG. 3 is an overall view of a stress transmitting portion in the vortex flowmeter according to the embodiment of the present invention, FIG. 3 (A) is a front view, FIG. 3 (B) is a side view, and FIG. FIG. 3 (C) is a plan view. The stress transmission unit 6 absorbs the inclination of the stress detection unit 5 with respect to the stress application unit 4, transmits the torsional stress acting on the stress application unit 4 to the stress detection unit 5, and transmits the torsional stress other than the torsional stress applied to the stress application unit 4. Is a member that absorbs the stress of The stress transmitting portion 6 is a flexible elastic member having high torsional rigidity and low bending rigidity. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the stress transmitting section 6 has both ends in the length direction sandwiched between the stress applying section 4 and the stress detecting section 5, and the stress is transmitted through a portion in close contact with these sections. The torque (torsional stress) on the action section 4 side is transmitted to the stress detection section 5 side. As shown in FIG. 3, the stress transmitting portion 6 includes a shaft portion 6a, slit portions 6b, 6c,
6d and 6e, and close contact surfaces 6f and 6g.

【0023】軸部6aは、可撓性弾性部材の中心部に形
成された部分である。軸部6aは、中実丸棒状(円柱
状)の可撓性伸縮部材をスリット加工したときに、加工
されずに残った中心軸部分である。軸部6aは、軸線方
向(長さ方向)の荷重や軸線回りのねじりに対して十分
な剛性を有する。
The shaft 6a is a portion formed at the center of the flexible elastic member. The shaft portion 6a is a central shaft portion left unprocessed when a solid round rod-shaped (columnar) flexible elastic member is slit. The shaft portion 6a has sufficient rigidity against a load in the axial direction (length direction) and torsion around the axis.

【0024】スリット部6b,6c,6d,6eは、可
撓性弾性部材の外周面に形成された切欠部である。スリ
ット部6b,6cは、可撓性伸縮部材に対して同一平面
内で互いに対向する方向から形成されており、スリット
部6d,6eは、スリット部6b,6cが形成されてい
る平面と平行な平面内で、スリット部6b,6cに対し
て略90度ずらして互いに対向する方向から形成されて
いる。スリット部6b,6c,6d,6eは、可撓性弾
性部材の外周面に異なる方向から複数段(2段)に形成
されており、スリット部6b,6cは上段に形成され、
スリット部6d,6eは下段に形成されている。
The slits 6b, 6c, 6d, 6e are cutouts formed on the outer peripheral surface of the flexible elastic member. The slits 6b and 6c are formed in a direction opposite to each other in the same plane with respect to the flexible elastic member, and the slits 6d and 6e are parallel to the plane on which the slits 6b and 6c are formed. The slits 6b and 6c are formed so as to be shifted from each other by approximately 90 degrees in a plane and to face each other. The slits 6b, 6c, 6d, 6e are formed in a plurality of steps (two steps) on the outer peripheral surface of the flexible elastic member from different directions, and the slits 6b, 6c are formed in the upper step.
The slits 6d and 6e are formed in the lower stage.

【0025】密着面6fは、突起部5aと密着する平面
部分であり、密着面6gは、底面4bと密着する平面部
分である。密着面6f,6gは、可撓性伸縮部材の両端
面に形成されており、突起部5a及び底面4bと加圧接
触し密着することで底面4bと突起部5aとを略平行に
し、底面4bに対する突起部5aの傾きを吸収する。
The contact surface 6f is a flat portion that is in close contact with the projection 5a, and the contact surface 6g is a flat portion that is in close contact with the bottom surface 4b. The contact surfaces 6f and 6g are formed on both end surfaces of the flexible expansion and contraction member, and are brought into close contact with the projections 5a and the bottom surface 4b under pressure to make the bottom surface 4b and the projections 5a substantially parallel to each other. To absorb the inclination of the projection 5a.

【0026】次に、この発明の実施形態に係る渦流量計
の動作を説明する。測定管2内に流体Fが流れると渦発
生体3が渦を放出して、流体Fの流れに対して直角の方
向の力が渦発生体3に交互に作用する。この力によって
渦発生体3が左右に曲げられるとともに軸心回りにねじ
られると、応力作用部4には曲げ応力やねじり応力など
が作用する。応力作用部4にねじり応力が作用すると、
応力作用部4から応力検出部5に応力伝達部6がこのね
じり応力を伝達する。ねじり応力の方向は渦が発生する
度に逆向きになるために、このねじり応力(トルク信
号)の方向を応力検出部5がカウントすることによっ
て、渦の周波数(渦信号)が検出され流体Fの流量が測
定される。
Next, the operation of the vortex flowmeter according to the embodiment of the present invention will be described. When the fluid F flows into the measurement tube 2, the vortex generator 3 emits a vortex, and a force in a direction perpendicular to the flow of the fluid F acts on the vortex generator 3 alternately. When the vortex generator 3 is bent right and left and twisted around the axis by this force, a bending stress, a torsional stress, and the like are applied to the stress acting portion 4. When torsional stress acts on the stress acting portion 4,
The stress transmitting section 6 transmits the torsional stress from the stress acting section 4 to the stress detecting section 5. Since the direction of the torsional stress is reversed each time a vortex is generated, the frequency of the vortex (vortex signal) is detected by the stress detection unit 5 counting the direction of the torsional stress (torque signal). Is measured.

【0027】この発明の実施形態に係る渦流量計には、
以下に記載するような効果がある。 (1) この実施形態では、応力作用部4に対する応力
検出部5の傾きを応力伝達部6が吸収する。このため
に、突起部5aと底面4bとの平行度が不十分であって
も、これらの傾きを応力伝達部6によって吸収すること
ができるとともに、突起部5aと底面4bとの間に生ず
る加圧力を安定化させることができる。その結果、突起
部5aと底面4bとの傾斜によって発生する振動やノイ
ズを軽減することができる。また、応力作用部4に応力
検出部5を直接押し付ける場合に比べて、締め代と圧縮
力との関係が緩やかになるために、収容部4aの深さや
突起部4aの全長の寸法公差を厳しくする必要がなくな
り加工が容易になる。
The vortex flowmeter according to the embodiment of the present invention includes:
The following effects are obtained. (1) In this embodiment, the inclination of the stress detection unit 5 with respect to the stress application unit 4 is absorbed by the stress transmission unit 6. For this reason, even if the degree of parallelism between the projection 5a and the bottom surface 4b is insufficient, these inclinations can be absorbed by the stress transmitting portion 6 and the additional force generated between the projection 5a and the bottom surface 4b. The pressure can be stabilized. As a result, vibration and noise generated due to the inclination between the protrusion 5a and the bottom surface 4b can be reduced. In addition, since the relationship between the interference and the compressive force becomes gentler than in the case where the stress detecting section 5 is directly pressed against the stress applying section 4, the depth of the accommodation section 4a and the dimensional tolerance of the entire length of the projection section 4a are strict. There is no need to perform this, and processing becomes easier.

【0028】(2) この実施形態では、応力検出部5
が測定管2の外側に着脱可能なようにこの応力検出部5
を収容部4aが収容する。このために、流体Fの流れを
止めずに応力検出部5を交換することができる。
(2) In this embodiment, the stress detector 5
This stress detecting section 5 is detachable from the outside of the measuring tube 2.
Is accommodated in the accommodation section 4a. Therefore, the stress detection unit 5 can be replaced without stopping the flow of the fluid F.

【0029】(3) この実施形態では、応力伝達部6
がねじり剛性が強く曲げ剛性が弱い可撓性弾性部材であ
る。このために、応力作用部4に作用するねじり応力を
応力検出部5に伝達することができるとともに、ねじり
応力以外の曲げ応力やせん断応力などを吸収することが
できる。その結果、応力検出部5に伝達される曲げ応力
などが少なくなって、振動に対するS/N比を改善する
ことができる。
(3) In this embodiment, the stress transmitting section 6
Is a flexible elastic member having high torsional rigidity and low bending rigidity. For this reason, it is possible to transmit the torsional stress acting on the stress application section 4 to the stress detection section 5 and to absorb bending stress and shear stress other than the torsional stress. As a result, bending stress and the like transmitted to the stress detection unit 5 are reduced, and the S / N ratio with respect to vibration can be improved.

【0030】(4) この実施形態では、可撓性弾性部
材の中心部に軸部6aが形成されている。このために、
応力伝達部6の軸線方向に加わる荷重を十分に弾性支持
することができる。また、密着面6f,6gと底面4b
及び突起部5aとの接触面における圧力が十分に高くな
るとともに、応力伝達部6のねじり剛性が強くなり、応
力作用部4から応力検出部5に損失なくトルクを伝達す
ることができる。さらに、応力検出部5に加わる過大な
圧縮応力を応力伝達部6によって容易に吸収することが
できる。
(4) In this embodiment, the shaft 6a is formed at the center of the flexible elastic member. For this,
The load applied in the axial direction of the stress transmitting portion 6 can be sufficiently elastically supported. The contact surfaces 6f, 6g and the bottom surface 4b
In addition, the pressure at the contact surface with the projection 5a is sufficiently high, and the torsional rigidity of the stress transmission unit 6 is increased, so that torque can be transmitted from the stress application unit 4 to the stress detection unit 5 without loss. Further, the excessive compressive stress applied to the stress detecting section 5 can be easily absorbed by the stress transmitting section 6.

【0031】(5) この実施形態では、可撓性弾性部
材の外周面にスリット部6b,6c,6d,6eが形成
されている。その結果、応力伝達部6の曲げ剛性が弱く
なるために、ねじり応力以外の応力を吸収することがで
きる。
(5) In this embodiment, slit portions 6b, 6c, 6d, 6e are formed on the outer peripheral surface of the flexible elastic member. As a result, the bending rigidity of the stress transmitting portion 6 becomes weak, so that stress other than torsional stress can be absorbed.

【0032】この発明は、以上説明した実施形態に限定
するものではなく、以下に記載するように種々の変形又
は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内であ
る。 (1) この実施形態では、渦発生体3の上部に応力作
用部4を一体に形成した渦流量計を例に挙げて説明した
が、図5に示すように渦発生体3の下流に配置されたベ
ーン(受圧板)の上部に応力作用部を一体に形成した渦
流流量計についても、この発明を適用することができ
る。
The present invention is not limited to the embodiments described above, but various modifications or changes are possible as described below, and these are also within the scope of the present invention. (1) In this embodiment, the vortex flowmeter in which the stress acting part 4 is integrally formed on the upper part of the vortex generator 3 has been described as an example, but it is arranged downstream of the vortex generator 3 as shown in FIG. The present invention can also be applied to an eddy flow meter in which a stress acting portion is integrally formed on the upper part of the vane (pressure receiving plate).

【0033】(2) この実施形態では、可撓性弾性部
材にスリットを2段に形成した場合を例に挙げて説明し
たが、スリット加工の段数やスリットを形成する角度な
どはこれに限定するものではなく、任意に設定すること
ができる。
(2) In this embodiment, the case where the slit is formed in the flexible elastic member in two steps has been described as an example. However, the number of steps of the slit processing, the angle at which the slit is formed, and the like are limited to this. It is not a thing and can be set arbitrarily.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、この発明による
と、応力作用部と応力検出部とに密着してこれらの傾き
を吸収し、応力作用部に作用するねじり応力を応力検出
部に応力伝達部が伝達するので、流量を精度よく測定す
ることができる。
As described above, according to the present invention, the inclination is absorbed by the close contact between the stress acting portion and the stress detecting portion, and the torsional stress acting on the stress acting portion is transmitted to the stress detecting portion. Since the transmission is performed by the unit, the flow rate can be accurately measured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施形態に係る渦流量計を概略的に
示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view schematically showing a vortex flowmeter according to an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の実施形態に係る渦流量計を分解した
状態を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing an exploded state of the vortex flowmeter according to the embodiment of the present invention.

【図3】この発明の実施形態に係る渦流量計における応
力伝達部の全体図であり、(A)は正面図であり、
(B)は側面図であり、(C)は平面図である。
FIG. 3 is an overall view of a stress transmission unit in the vortex flowmeter according to the embodiment of the present invention, where (A) is a front view,
(B) is a side view, and (C) is a plan view.

【図4】渦流量計(比較例1)を示す断面図であり、
(B)は(A)のIV−IVB線で切断した状態を示す断面
図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a vortex flowmeter (Comparative Example 1);
(B) is a cross-sectional view showing a state cut along the line IV-IVB in (A).

【図5】渦流量計(比較例2)を示す断面図であり、
(B)は(A)のV−VB線で切断した状態を示す断面図
である。
FIG. 5 is a sectional view showing a vortex flowmeter (Comparative Example 2);
(B) is a sectional view showing a state cut along the line V-VB of (A).

【図6】渦流量計(比較例1,2)の応力作用部に応力
検出部を固定した状態を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which a stress detecting section is fixed to a stress acting section of a vortex flow meter (Comparative Examples 1 and 2).

【図7】渦流量計(比較例3)を示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing a vortex flowmeter (Comparative Example 3).

【図8】渦流量計(比較例4)を示す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing a vortex flowmeter (Comparative Example 4).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 渦流量計 2 測定管 3 渦発生体 4 応力作用部 4a 収容部 4b 底面 5 応力検出部 6 応力伝達部 6a 軸部 6b,6c,6d,6e スリット部 F 流体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vortex flow meter 2 Measuring pipe 3 Vortex generator 4 Stress acting part 4a Housing part 4b Bottom surface 5 Stress detecting part 6 Stress transmitting part 6a Shaft part 6b, 6c, 6d, 6e Slit part F Fluid

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 哲男 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 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Tetsuo Ando 2-9-132 Nakamachi, Musashino City, Tokyo Inside Yokogawa Electric Corporation

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 流体の流量を測定する渦流量計であっ
て、 前記流体が流れる測定管と、 前記測定管内に渦を発生させる渦発生体と、 前記渦発生体が発生する渦によって生ずる応力が作用す
る応力作用部と、 前記応力作用部に作用する応力のうちねじり応力を検出
する応力検出部と、 前記応力作用部に対する前記応力検出部の傾きを吸収
し、前記応力作用部に作用するねじり応力を前記応力検
出部に伝達する応力伝達部と、 を含む渦流量計。
1. A vortex flowmeter for measuring a flow rate of a fluid, comprising: a measurement pipe through which the fluid flows; a vortex generator for generating a vortex in the measurement pipe; and a stress generated by the vortex generated by the vortex generator. Acting on the stress acting portion, a stress detecting portion detecting a torsional stress among stresses acting on the stress acting portion, absorbing a tilt of the stress detecting portion with respect to the stress acting portion, and acting on the stress acting portion. And a stress transmission unit that transmits torsional stress to the stress detection unit.
【請求項2】 請求項1に記載の渦流量計において、 前記応力作用部は、前記応力検出部との間で前記応力伝
達部を加圧する底面を有し、前記応力検出部が前記測定
管の外側に着脱可能なようにこの応力検出部を収容する
収容部を備えること、 を特徴とする渦流量計。
2. The vortex flowmeter according to claim 1, wherein the stress acting portion has a bottom surface that presses the stress transmitting portion between the stress acting portion and the stress detecting portion, and the stress detecting portion includes the measuring pipe. A vortex flowmeter, comprising: a housing portion for housing the stress detection unit so as to be detachable from the outside of the vortex flowmeter.
【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の渦流量計
において、 前記応力伝達部は、前記応力検出部に作用するねじり応
力以外の応力を吸収すること、 を特徴とする渦流量計。
3. The vortex flowmeter according to claim 1, wherein the stress transmission unit absorbs a stress other than a torsional stress acting on the stress detection unit. .
【請求項4】 請求項1から請求項3までのいずれか1
項に記載の渦流量計において、 前記応力伝達部は、ねじり剛性が強く曲げ剛性が弱い可
撓性弾性部材であり、 前記可撓性弾性部材は、前記応力作用部と前記応力検出
部との間に長さ方向の両端部が挟み込まれていること、 を特徴とする渦流量計。
4. One of claims 1 to 3
In the vortex flowmeter according to the item, the stress transmitting portion is a flexible elastic member having a high torsional rigidity and a low bending rigidity, and the flexible elastic member is formed of the stress acting portion and the stress detecting portion. A vortex flowmeter, characterized in that both lengthwise ends are sandwiched between the vortex flowmeters.
【請求項5】 請求項4に記載の渦流量計において、 前記可撓性弾性部材は、 この可撓性弾性部材の中心部に形成された軸部と、 この可撓性弾性部材の外周面に形成されたスリット部と
を含むこと、 を特徴とする渦流量計。
5. The vortex flowmeter according to claim 4, wherein the flexible elastic member includes a shaft formed at a central portion of the flexible elastic member, and an outer peripheral surface of the flexible elastic member. And a slit formed in the vortex flowmeter.
JP2000156234A 2000-05-26 2000-05-26 Vortex flow meter Expired - Fee Related JP3760465B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000156234A JP3760465B2 (en) 2000-05-26 2000-05-26 Vortex flow meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000156234A JP3760465B2 (en) 2000-05-26 2000-05-26 Vortex flow meter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001336960A true JP2001336960A (en) 2001-12-07
JP3760465B2 JP3760465B2 (en) 2006-03-29

Family

ID=18661051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000156234A Expired - Fee Related JP3760465B2 (en) 2000-05-26 2000-05-26 Vortex flow meter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3760465B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP3760465B2 (en) 2006-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1850097B1 (en) Transducer assembly
US6298734B1 (en) Rocker style sensor system for use in a vortex shedding flowmeter
US4864868A (en) Vortex flowmeter transducer
GB2504297A (en) Acoustic flow meter
US4884458A (en) High sensitivity vortex shedding flowmeter
CA2034240A1 (en) Mass-volume vortex flowmeter
US10571317B2 (en) Flow measurement arrangement including a flow tube and an elastically deformable orifice plate with strain sensors
US20120153777A1 (en) Ultrasonic, Flow Measuring Device
JPH1054743A (en) Transducer for vortex flow meter
US20070044575A1 (en) Coriolis mass flow pick-up
JPS63193018A (en) Vortex meter sensor
US4984471A (en) Force transmitting mechanism for a vortex flowmeter
JP2001336960A (en) Vortex flowmeter
JP3949982B2 (en) Clamp-on type ultrasonic flowmeter
JP2001336959A (en) Vortex flowmeter
JP3049176B2 (en) Vortex flowmeter and vortex sensor
JPS58160813A (en) Vortex flow meter
US5503021A (en) Oscillatory pressure sensor
JPS6215811B2 (en)
JPS6244338Y2 (en)
KR100732116B1 (en) Vortex flowmeter
JPS5953489B2 (en) Flow velocity flow measuring device
US5220842A (en) Vortex generator-sensor with pivotally balanced mass distribution
JP2011247711A (en) Pressure detector and sleep barometer measuring device
JPH0570771B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041014

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050927

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051004

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051128

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20051219

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060101

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees