JP2002365104A - Ultrasonic type vortex flowmeter - Google Patents

Ultrasonic type vortex flowmeter

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JP2002365104A
JP2002365104A JP2001177541A JP2001177541A JP2002365104A JP 2002365104 A JP2002365104 A JP 2002365104A JP 2001177541 A JP2001177541 A JP 2001177541A JP 2001177541 A JP2001177541 A JP 2001177541A JP 2002365104 A JP2002365104 A JP 2002365104A
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Yoji Ohashi
洋史 大橋
Koichi Tashiro
耕一 田代
Hiroshi Yoshikura
博史 吉倉
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent delay of detection of change in pressure accompanied with occurrence of Karman vortexes by difference in length of a guiding paths. SOLUTION: In this ultrasonic type vortex flowmeter 70, a pair of passages 18A, 20A for propagation of ultrasonic waves, which penetrate in the extending direction of a body 16A for generating the vortexes, are arranged in side by side in the flowing direction (upstream and downstream sides) of fluid to be measured. In one ends of the passages 18A, 20A for the propagation of the ultrasonic waves, ultrasonic sensors for transmitting are opposed. In the other ends of the passages 18A, 20A for the propagation of the ultrasonic waves, ultrasonic sensors for receiving are opposed. Since total length of inlet and outlet holes 22A, 24A, 26A, 28A for the fluid are the same, timing of inflow when the fluid to be measured flows in from the inlet and outlet holes 22A, 26A for the fluid to the passages 18A, 20A for the propagation of the ultrasonic waves are the same as the timing of the inflow when the fluid to be measured flows in from the inlet and outlet holes 24A, 28A for the fluid to the passages 18A, 20A for the propagation of the ultrasonic waves. It is, therefore, possible to prevent increase in instrumental errors by the delay of the detection of the Karman vortexes 17.

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】本発明は超音波式渦流量計に
係り、特に超音波センサを用いて被測流体としてのガス
の流量を測定する超音波式渦流量計に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic eddy flow meter, and more particularly to an ultrasonic eddy flow meter for measuring a flow rate of a gas as a fluid to be measured using an ultrasonic sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、従来の超音波式渦流量計では、
被測流体が流れる流路内に流れ方向と直交する方向に延
在形成された渦発生体を設け、渦発生体の下流には1組
または2組の超音波センサを設けて渦発生体の下流に発
生するカルマン渦を検出するように構成されている。1
組の超音波センサは、互いに対向するように流路内に設
けられており、一方が超音波を送信する送信側であり、
他方が被測流体中を伝播した超音波を受信する受信側と
なる。
2. Description of the Related Art Generally, in a conventional ultrasonic vortex flowmeter,
A vortex generator is formed extending in a direction perpendicular to the flow direction in a flow path in which the fluid to be measured flows, and one or two sets of ultrasonic sensors are provided downstream of the vortex generator to form a vortex generator. It is configured to detect Karman vortices generated downstream. 1
A pair of ultrasonic sensors are provided in the flow path so as to face each other, and one is a transmitting side that transmits ultrasonic waves,
The other side is a receiving side that receives the ultrasonic wave propagated in the fluid to be measured.

【0003】この種の超音波式渦流量計では、超音波が
被測流体から受ける位相変調を検出し、この位相変調量
から被測流体の流量を求めており、この位相変調に影響
を及ぼす温度変化や圧力脈動による流体音速変化(断熱
圧縮)により流量の誤計測による計測誤差を減少させて
いる。
[0003] In this type of ultrasonic vortex flowmeter, the phase modulation that the ultrasonic wave receives from the fluid to be measured is detected, and the flow rate of the fluid to be measured is obtained from the amount of phase modulation. Fluid sound speed changes (adiabatic compression) due to temperature changes and pressure pulsations reduce measurement errors due to erroneous flow rate measurements.

【0004】さらに、2組の超音波センサ夫々から検出
される位相変調量を比較することにより、位相変調に影
響を及ぼす温度変化や圧力脈動による流体音速変化(断
熱圧縮)をキャンセルする構成の超音波式渦流量計も存
在する。ここで、この種の超音波式渦流量計を更に詳し
く説明する。
Further, by comparing the amount of phase modulation detected by each of the two sets of ultrasonic sensors, a change in fluid sound velocity (adiabatic compression) due to temperature change or pressure pulsation affecting phase modulation is canceled. Sonic vortex flowmeters also exist. Here, this type of ultrasonic vortex flowmeter will be described in more detail.

【0005】この種の超音波式渦流量計は、被測流体が
流れる流路が形成された流量計本体と、流路内に流れ方
向と直交するように設けられた渦発生体と、渦発生体の
長手方向に延在する複数の第1通路と、複数の第1の通
路夫々に設けられ、当該各第1通路内を流通する被測流
体の流れを検出する超音波センサと、複数の第1の通路
夫々に設けられ、当該各第1通路と渦発生体の側壁とを
連通する一対の第2通路と、からなり、夫々の超音波セ
ンサは、一つのカルマン渦に対して逆方向の位相変調を
受けるように構成し、夫々超音波センサより得られる位
相変調を受けた超音波同士を位相比較することで、交番
的に発生するカルマン渦の発生を検出する。これによ
り、被測流体の温度変化や脈動などの両超音波センサが
同相に受ける外乱をキャンセルするようにしたものであ
る。
[0005] This type of ultrasonic vortex flowmeter includes a flowmeter body having a flow path through which a fluid to be measured is formed, a vortex generator provided in the flow path at right angles to the flow direction, and a vortex generator. A plurality of first passages extending in the longitudinal direction of the generator, an ultrasonic sensor provided in each of the plurality of first passages, and detecting a flow of a fluid to be measured flowing in each of the first passages; And a pair of second passages that are provided in each of the first passages and communicate the respective first passages with the side wall of the vortex generator. It is configured to receive the phase modulation in the direction, and by comparing the phases of the ultrasonic waves subjected to the phase modulation obtained by the respective ultrasonic sensors, the occurrence of the alternately generated Karman vortex is detected. This cancels out the disturbances that the two ultrasonic sensors receive in the same phase, such as temperature change and pulsation of the fluid to be measured.

【0006】次に、上記従来技術による超音波式渦流量
計について図14、図15を用いて説明する。
Next, an ultrasonic vortex flowmeter according to the above-mentioned conventional technique will be described with reference to FIGS.

【0007】図14は従来の超音波式渦流量計の一例を
示す構成図である。また、図15は図14中A−A線に
沿う縦断面図である。
FIG. 14 is a configuration diagram showing an example of a conventional ultrasonic vortex flowmeter. FIG. 15 is a longitudinal sectional view taken along line AA in FIG.

【0008】図14及び図15に示されるように、超音
波式渦流量計10は、被測流体としての都市ガスが流れ
る流路12を有する流量計本体14と、流量計本体14
の流路12内で被測流体の流れ方向(図14中矢印で示
す)と直交する垂直方向に延在する渦発生体16とを有
する。この渦発生体16は、軸方向からみると断面が概
台形状に形成されている。
As shown in FIGS. 14 and 15, an ultrasonic vortex flowmeter 10 has a flowmeter main body 14 having a flow path 12 through which city gas as a fluid to be measured flows, and a flowmeter main body 14.
And a vortex generator 16 extending in a vertical direction perpendicular to the flow direction of the fluid to be measured (indicated by an arrow in FIG. 14) in the flow path 12 of FIG. The vortex generator 16 has a substantially trapezoidal cross section when viewed from the axial direction.

【0009】そして、上流側に対向する渦発生体16の
正面16aに被測流体が衝突しながら下流側へ流れる過
程において、カルマン渦17が渦発生体16の下流側左
右で交互に発生する。このカルマン渦が発生する周期が
被測流体の流速に比例しているため、被測流体中に発生
するカルマン渦の発生周波数を検出することにより被測
流体の流量を求めることができる。
In the process in which the fluid to be measured flows to the downstream side while the fluid to be measured collides with the front surface 16a of the vortex generator 16 facing the upstream side, Karman vortices 17 are generated alternately on the right and left downstream of the vortex generator 16. Since the cycle in which the Karman vortex is generated is proportional to the flow velocity of the measured fluid, the flow rate of the measured fluid can be obtained by detecting the frequency of the Karman vortex generated in the measured fluid.

【0010】渦発生体16は、被測流体の流れ方向と直
交する方向に並んだ一対の超音波伝搬通路(第1の通
路)18,20が長手方向に延在するように貫通してい
る。この超音波伝搬通路18,20は、夫々渦発生体1
6の下流側に形成された斜面16b,16cに開口する
第1乃至第4の流体入出孔22,24,26,28と連
通されている。
The vortex generator 16 penetrates a pair of ultrasonic propagation paths (first paths) 18 and 20 arranged in a direction perpendicular to the flow direction of the fluid to be measured so as to extend in the longitudinal direction. . The ultrasonic wave propagation paths 18 and 20 are respectively provided in the vortex generator 1
6 are communicated with first to fourth fluid inlet / outlet ports 22, 24, 26, 28 which open on the slopes 16b, 16c formed on the downstream side.

【0011】尚、超音波伝搬通路18,20が被測流体
の流れ方向と直交する方向に並んでいるため、各流体入
出孔(圧力導入孔)22,24,26,28(第2の通
路)は、夫々渦発生体16の長手方向(高さ方向)にず
らしてあり、夫々が互いに交差しないように設けられて
いる。また、流体入出孔22,24は、超音波伝搬通路
18,20から斜面16b,16cに開口するまでの全
長が長く(La)、流体入出孔26,28は、超音波伝
搬通路18,20から斜面16b,16cに開口するま
での全長が短く(Lb)形成されている(La>L
b)。
Since the ultrasonic wave propagation passages 18 and 20 are arranged in a direction orthogonal to the flow direction of the fluid to be measured, each of the fluid inlet / outlet (pressure introducing holes) 22, 24, 26 and 28 (second passage) ) Are shifted in the longitudinal direction (height direction) of the vortex generator 16 and are provided so as not to cross each other. Further, the fluid inlet / outlet holes 22 and 24 have a long overall length (La) from the ultrasonic wave propagation passages 18 and 20 to the slopes 16b and 16c, and the fluid inlet / outlet holes 26 and 28 extend from the ultrasonic wave propagation passages 18 and 20 respectively. The entire length until opening on the slopes 16b, 16c is short (Lb) (La> L).
b).

【0012】第1の流体入出孔22は、一端が斜面16
bに開口し、他端が超音波伝搬通路18に連通されてい
る。また、第2の流体入出孔24は、一端が斜面16c
に開口し、他端が超音波伝搬通路20に連通されてい
る。また、第3の流体入出孔26は、一端が斜面16b
に開口し、他端が超音波伝搬通路20に連通されてい
る。また、第4の流体入出孔28は、一端が斜面16c
に開口し、他端が超音波伝搬通路18に連通されてい
る。
One end of the first fluid inlet / outlet port 22 has an inclined surface 16.
b, and the other end is communicated with the ultrasonic wave propagation path 18. The second fluid inlet / outlet port 24 has one end formed with a slope 16c.
The other end is communicated with the ultrasonic wave propagation path 20. In addition, the third fluid inlet / outlet 26 has one end formed with the slope 16b.
The other end is communicated with the ultrasonic wave propagation path 20. Further, one end of the fourth fluid inlet / outlet hole 28 has a slope 16c.
The other end is communicated with the ultrasonic wave propagation path 18.

【0013】従って、渦発生体16の下流を流れる被測
流体中にカルマン渦が発生したとき、カルマン渦の発生
に伴う圧力変化により渦発生体16の左右両側で圧力差
が生じ、この圧力差によって軸方向に延在する超音波伝
搬通路18,20内に被測流体の流れ(図14中、破線
で示す)が生じる。すなわち、超音波伝搬通路18,2
0内においては、カルマン渦の発生と同じ周期で交互に
逆向きの流れが生じる。
Therefore, when a Karman vortex is generated in the fluid to be measured flowing downstream of the vortex generator 16, a pressure difference occurs on both the left and right sides of the vortex generator 16 due to a pressure change accompanying the generation of the Karman vortex. As a result, a flow of the fluid to be measured (shown by a broken line in FIG. 14) occurs in the ultrasonic wave propagation passages 18 and 20 extending in the axial direction. That is, the ultrasonic wave propagation paths 18 and 2
In 0, a flow in the opposite direction occurs alternately at the same cycle as the generation of the Karman vortex.

【0014】このように、従来のものは、超音波伝搬通
路18,20が被測流体の流れ方向と直交する方向に並
んでいるため、流体入出孔22,24と流体入出孔2
6,28との全長を同一にすることができず、カルマン
渦が渦発生体16の両側で交互に発生した際の被測流体
の流入、排出に要する時間に差が生ずる。
As described above, in the prior art, since the ultrasonic wave propagation passages 18 and 20 are arranged in the direction orthogonal to the flow direction of the fluid to be measured, the fluid inlet / outlet holes 22 and 24 and the fluid inlet / outlet 2
6 and 28 cannot have the same total length, and the time required for inflow and discharge of the fluid to be measured when Karman vortices are generated alternately on both sides of the vortex generator 16 is different.

【0015】そして、渦発生体16の上端及び下端に
は、送信用超音波センサ30,32及び受信用超音波セ
ンサ34,36を保持する保持部材38,40が設けら
れている。各超音波センサ30,32,34,36は、
保持部材38,40に設けられた取付孔38a,38
b,40a,40bにより保持される。
At the upper and lower ends of the vortex generator 16, holding members 38 and 40 for holding the transmitting ultrasonic sensors 30 and 32 and the receiving ultrasonic sensors 34 and 36 are provided. Each ultrasonic sensor 30, 32, 34, 36
Mounting holes 38a, 38 provided in holding members 38, 40
b, 40a, 40b.

【0016】各超音波センサ30,32,34,36が
挿入される取付孔38a,38b,40a,40bは、
超音波伝搬通路18,20の両端開口に連通している。
送信用超音波センサ30,32から送信された超音波
は、超音波伝搬通路18,20内の流体中を伝搬して受
信用超音波センサ34,36で受信される。その際、超
音波伝搬通路18,20内を伝搬する超音波は、カルマ
ン渦の発生に伴う渦発生体16の上下両側の圧力差によ
って超音波伝搬通路18,20内を流れる被測流体の流
速により変調される。そのため、受信用超音波センサ3
4,36から出力された検出信号を復調してカルマン渦
の発生周波数を検出し、この周波数に基づいて流路12
内を流れる被測流体の流量を計測することができる。
The mounting holes 38a, 38b, 40a, 40b into which the ultrasonic sensors 30, 32, 34, 36 are inserted,
It communicates with the openings at both ends of the ultrasonic wave propagation paths 18 and 20.
The ultrasonic waves transmitted from the transmission ultrasonic sensors 30 and 32 propagate through the fluid in the ultrasonic propagation paths 18 and 20 and are received by the reception ultrasonic sensors 34 and 36. At this time, the ultrasonic waves propagating in the ultrasonic wave propagation paths 18 and 20 flow at a velocity of the fluid to be measured flowing in the ultrasonic wave propagation paths 18 and 20 due to the pressure difference between the upper and lower sides of the vortex generator 16 due to the generation of the Karman vortex. Is modulated by Therefore, the receiving ultrasonic sensor 3
The detection signal output from each of the channels 4 and 36 is demodulated to detect the generation frequency of the Karman vortex.
The flow rate of the fluid to be measured flowing through the inside can be measured.

【0017】送信用超音波センサ30,32は、発振回
路46に接続されており、発振回路46からの信号によ
り振動して超音波伝搬通路18,20内の流体中に超音
波を送信する。そして、超音波伝搬通路18,20内を
伝搬した超音波は、受信用超音波センサ34,36に受
信される。また、受信用超音波センサ34,36は、流
量を演算する演算部47に接続されている。
The transmission ultrasonic sensors 30 and 32 are connected to an oscillation circuit 46 and vibrate by signals from the oscillation circuit 46 to transmit ultrasonic waves into the fluid in the ultrasonic propagation paths 18 and 20. Then, the ultrasonic waves propagated in the ultrasonic wave propagation paths 18 and 20 are received by the receiving ultrasonic sensors 34 and 36. Further, the receiving ultrasonic sensors 34 and 36 are connected to a calculation unit 47 that calculates a flow rate.

【0018】演算部47は、アンプ回路48,50、波
形整形回路52,54、位相比較回路56、流量演算回
路62、表示回路64、出力回路66を有する。そし
て、流量演算回路62では、後述するように受信用超音
波センサ34,36から出力された検出信号の位相差か
ら得られたカルマン渦の周波数に基づいて流路12を流
れる被測流体の流量を演算する。
The operation section 47 has amplifier circuits 48 and 50, waveform shaping circuits 52 and 54, a phase comparison circuit 56, a flow rate operation circuit 62, a display circuit 64, and an output circuit 66. In the flow rate calculation circuit 62, the flow rate of the fluid to be measured flowing through the flow path 12 is determined based on the frequency of the Karman vortex obtained from the phase difference between the detection signals output from the receiving ultrasonic sensors 34 and 36 as described later. Is calculated.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成された従来の超音波式渦流量計では、流体入
出孔22,24の全長が短く(Lb)、流体入出孔2
6,28の全長が長く(La)形成されているため、カ
ルマン渦の発生に伴って被測流体が渦発生体16の上面
側に開口する流体入出孔22と26に流入されるとき、
流体入出孔22と26との全長が異なる分、全長の長い
流体入出孔26において、時間的な遅れが生じるという
問題があった。
However, in the conventional ultrasonic vortex flowmeter constructed as described above, the total length of the fluid inlet / outlet ports 22 and 24 is short (Lb), and the fluid inlet / outlet port 2
Since the total length of 6, 28 is long (La), when the measured fluid flows into the fluid inlet / outlet holes 22 and 26 opened on the upper surface side of the vortex generator 16 due to the generation of Karman vortex,
There is a problem that a time delay occurs in the fluid inlet / outlet port 26 having a long overall length due to the difference in the total length between the fluid inlet / outlet ports 22 and 26.

【0020】そのため、従来は、渦発生体の側面に開口
する各流体入出孔22,24,26,28の位置が流路
12の中心に対して対称な配置とすることができないた
め、流路12内部の流速分布の違いにより変調量にばら
つきが生じ、これにより、器差が悪化するおそれがあっ
た。
Therefore, conventionally, the positions of the fluid inlet / outlet ports 22, 24, 26, and 28 opened on the side surface of the vortex generator cannot be symmetrically arranged with respect to the center of the flow path 12, so that the flow path There is a possibility that the modulation amount varies due to the difference in the flow velocity distribution inside 12, thereby causing the instrumental difference to worsen.

【0021】さらに、2つの超音波伝搬通路18,20
により検出される検出値を比較することにより位相変調
量を求める方式の超音波式渦流量計においては、2つの
超音波伝搬通路18,20内部の渦の検出発生タイミン
グにずれが生じるため、このずれが位相変調量に影響を
及ぼし、この結果、流量の計測誤差を生じさせる。
Further, the two ultrasonic wave propagation paths 18 and 20
In the ultrasonic type vortex flow meter of the type in which the phase modulation amount is obtained by comparing the detected values detected by the above, there is a shift in the detection generation timing of the vortex inside the two ultrasonic propagation paths 18 and 20. The deviation affects the amount of phase modulation, which results in a measurement error of the flow rate.

【0022】そこで、本発明は、上記課題を解決した超
音波式渦流量計を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an ultrasonic vortex flowmeter which has solved the above-mentioned problems.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下のような特徴を有する。
In order to solve the above problems, the present invention has the following features.

【0024】上記請求項1記載の発明は、被測流体が流
れる流路が形成された流量計本体と、流路内に流れ方向
と直交するように設けられた渦発生体と、渦発生体の長
手方向に延在する複数の第1通路と、複数の第1の通路
夫々に設けられ、当該各第1通路内を流通する被測流体
の流れを検出する超音波センサと、複数の第1の通路夫
々に設けられ、当該各第1通路と前記渦発生体の側壁と
を連通する一対の第2通路と、を備えた超音波式渦流量
計において、複数の第1通路同士を被測流体の流れ方向
の上流側と下流側に位置するように設けたものであり、
第2の通路の全長を全て同一寸法にできるので、複数の
通路内部の交番的な流れの発生タイミングが同じにな
り、複数の通路によるカルマン渦の時間的な検出ずれを
解消することができ、複数の通路内部の流速分布の違い
による器差の悪化を防止できる。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a flow meter body having a flow path through which a fluid to be measured is formed, a vortex generator provided in the flow path so as to be orthogonal to the flow direction, and a vortex generator. A plurality of first passages extending in the longitudinal direction of each of the plurality of first passages; an ultrasonic sensor provided in each of the plurality of first passages for detecting a flow of a fluid to be measured flowing in each of the first passages; A plurality of first passages in an ultrasonic vortex flowmeter provided in each of the first passages and having a pair of second passages communicating with the first passages and the side wall of the vortex generator. It is provided so as to be located on the upstream side and the downstream side in the flow direction of the fluid measurement fluid,
Since the entire lengths of the second passages can all be the same size, the generation timing of the alternating flow inside the plurality of passages becomes the same, and the detection deviation of the Karman vortex due to the plurality of passages over time can be eliminated. It is possible to prevent an instrumental difference from being deteriorated due to a difference in flow velocity distribution inside the plurality of passages.

【0025】請求項2記載の発明は、第1通路に連通す
る一対の第2の通路の双方の長さを同一寸法としたもの
であり、第2の通路に流入または流出する被測流体の通
過時間が同一になり、一対の超音波センサで検出される
カルマン渦の検出遅れを解消することができる。
According to a second aspect of the present invention, both lengths of the pair of second passages communicating with the first passage are set to the same length, and the length of the fluid to be measured flowing into or out of the second passage is adjusted. The transit time becomes the same, and the detection delay of the Karman vortex detected by the pair of ultrasonic sensors can be eliminated.

【0026】請求項3記載の発明は、複数の第1通路の
うち一の第1通路に連通する一対の第2通路と、他の第
1通路に連通する一対の第2通路とは、渦発生体の長手
方向の同一平面に設けられたものであり、第2の通路か
ら被測流体が流入または流出する際に通過する第1の通
路における距離を同一にして超音波の変調条件を一対の
超音波センサで同一にして計測精度を高めることができ
る。
According to a third aspect of the present invention, a pair of second passages communicating with one of the plurality of first passages and a pair of second passages communicating with the other first passage are formed by a vortex. It is provided on the same plane in the longitudinal direction of the generator, and the distance in the first passage through which the fluid to be measured flows in or out of the second passage is the same, and a pair of ultrasonic modulation conditions is set. The measurement accuracy can be improved with the same ultrasonic sensor.

【0027】請求項4記載の発明は、複数の第1の通路
内を流通する被測流体の流れを検出する複数の超音波セ
ンサから出力された各検出信号の位相差を比較する位相
比較手段と、位相比較手段による位相比較結果から被測
流体の流量を演算する流量演算手段と、を備えており、
被測流体の温度変化や脈動などの両超音波センサが同相
に受ける外乱をキャンセルすることができる。そのた
め、夫々位相比較した際に得られる位相変調信号(渦信
号)が正弦的に変化し、これにより、ノイズの重畳が軽
減でき、渦検出パルスの欠落を防止できると共に、低流
量計測時の計測感度を向上させることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a phase comparing means for comparing a phase difference between respective detection signals output from a plurality of ultrasonic sensors for detecting a flow of a fluid to be measured flowing through a plurality of first passages. And a flow rate calculating means for calculating the flow rate of the fluid to be measured from the phase comparison result by the phase comparing means,
It is possible to cancel disturbance that both ultrasonic sensors receive in the same phase, such as temperature change and pulsation of the fluid to be measured. Therefore, the phase modulation signal (vortex signal) obtained when the phases are compared changes sinusoidally, which can reduce the superposition of noise, prevent the loss of the vortex detection pulse, and measure at the time of low flow rate measurement. Sensitivity can be improved.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0029】図1は本発明になる超音波式渦流量計の第
1実施例の構成図である。また、図2は図1中B−B線
に沿う縦断面図である。また、図3は図1中C−C線に
沿う横断面図である。尚、図1乃至図3において、前述
した図14及び図15と同一部分には、同一符号を付し
てその説明を省略する。
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of an ultrasonic vortex flowmeter according to the present invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional view taken along line BB in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. 1 to 3, the same parts as those in FIGS. 14 and 15 described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0030】図1乃至図3に示されるように、超音波式
渦流量計70は、渦発生体16Aの延在方向に貫通する
一対の超音波伝搬通路(第1の通路)18A,20Aが
被測流体の流れ方向(上下流側)に並ぶように配置され
ている。すなわち、一方の超音波伝搬通路18Aは、正
面16aに近接する上流側に位置し、他方の超音波伝搬
通路20Aは、正面16aから離間した下流側に位置す
る。
As shown in FIGS. 1 to 3, in the ultrasonic vortex flowmeter 70, a pair of ultrasonic propagation paths (first paths) 18A and 20A penetrating in the extending direction of the vortex generator 16A are provided. They are arranged so as to line up in the flow direction (upstream and downstream) of the fluid to be measured. That is, one ultrasonic wave propagation path 18A is located on the upstream side close to the front surface 16a, and the other ultrasonic wave propagation path 20A is located on the downstream side separated from the front surface 16a.

【0031】従って、超音波伝搬通路18A,20Aの
一端には、送信用超音波センサ30A,32Aが対向し
ており、超音波伝搬通路18A,20Aの他端には、受
信用超音波センサ34A,36Aが対向している。超音
波センサ30A,32A及び34A,36Aは、保持部
材38A,40Aの取付孔38a,38b,40a,4
0bが夫々超音波伝搬通路18A,20Aの端部に対し
て延在方向から連通されており、超音波センサ30A,
32Aから送信された超音波が超音波伝搬通路18A,
20Aを直進して超音波センサ34A,36Aに到達す
るように設けられている。そのため、超音波センサ3
0,32から送信された超音波は、超音波伝搬通路18
A,20Aの内壁で反射する際のノイズの影響を受けに
くくなっている。尚、第1実施例の演算部47Aは、前
述した演算部47と同一構成である。
Therefore, the transmitting ultrasonic sensors 30A and 32A face one end of the ultrasonic propagation paths 18A and 20A, and the receiving ultrasonic sensor 34A faces the other ends of the ultrasonic propagation paths 18A and 20A. , 36A face each other. The ultrasonic sensors 30A, 32A and 34A, 36A are provided with mounting holes 38a, 38b, 40a, 4 of the holding members 38A, 40A.
0b communicates with the ends of the ultrasonic wave propagation paths 18A and 20A from the extending direction, respectively.
The ultrasonic wave transmitted from 32A is transmitted through the ultrasonic wave propagation path 18A,
It is provided so as to travel straight through 20A and reach the ultrasonic sensors 34A and 36A. Therefore, the ultrasonic sensor 3
The ultrasonic waves transmitted from 0, 32 are transmitted through the ultrasonic propagation path 18.
A and 20A are less susceptible to noise when reflected on the inner wall. The operation unit 47A of the first embodiment has the same configuration as the operation unit 47 described above.

【0032】図4は第1実施例の渦発生体16Aを下流
側からみた縦断面図である。図5は図4中D−D線に沿
う縦断面図である。図6は図4中E−E線に沿う縦断面
図である。図4及び図5に示されるように、渦発生体1
6AのD−D断面では、超音波伝搬通路18A,20A
に連通する流体入出孔26,28が夫々斜面16b,1
6cに向かって形成されている。超音波伝搬通路18
A,20Aは、渦発生体16Aの中心線O上で被測流体
の流れ方向に並んでいるため、斜面16b,16cの開
口までの距離が等しくなる位置に設けられている。その
ため、流体入出孔26,28は、超音波伝搬通路18
A,20Aから斜面16b,16cまでの全長(L3=
L4)が同一寸法になっている。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the vortex generator 16A of the first embodiment viewed from the downstream side. FIG. 5 is a longitudinal sectional view taken along line DD in FIG. FIG. 6 is a longitudinal sectional view taken along line EE in FIG. As shown in FIGS. 4 and 5, the vortex generator 1
6A, the ultrasonic propagation paths 18A, 20A
The fluid inlet / outlet ports 26, 28 communicating with the slopes 16b, 1
6c. Ultrasonic propagation path 18
Since A and 20A are arranged in the flow direction of the fluid to be measured on the center line O of the vortex generator 16A, they are provided at positions where the distances to the openings of the slopes 16b and 16c are equal. Therefore, the fluid inlet / outlet holes 26 and 28 are
A, 20A to the slopes 16b, 16c (L3 =
L4) have the same dimensions.

【0033】図4及び図6に示されるように、渦発生体
16AのE−E断面では、超音波伝搬通路18A,20
Aに連通する流体入出孔22A,24Aが夫々斜面16
b,16cに向かって形成されている。超音波伝搬通路
18A,20Aは、被測流体の流れ方向に並んでいるた
め、斜面16b,16cの開口までの距離が等しくなる
位置に設けられている。そのため、流体入出孔22A,
24Aは、超音波伝搬通路18A,20Aから斜面16
b,16cまでの全長(L1=L2)が同一寸法になっ
ている。
As shown in FIGS. 4 and 6, in the EE section of the vortex generator 16A, the ultrasonic wave propagation paths 18A and 20A are formed.
The fluid inlet / outlet ports 22A and 24A communicating with the slope A
b, 16c. Since the ultrasonic propagation paths 18A and 20A are arranged in the flow direction of the fluid to be measured, they are provided at positions where the distances to the openings of the slopes 16b and 16c are equal. Therefore, the fluid inlet / outlet 22A,
24A extends from the ultrasonic propagation paths 18A and 20A to the slope 16
The total length (L1 = L2) up to b and 16c is the same.

【0034】このように、流体入出孔22A,24A,
26A,28Aの全長が同一寸法(L1=L2=L3=
L4)になるため、カルマン渦17の発生に伴う圧力変
化を検出する際、流体入出孔22Aと流体入出孔26A
から超音波伝搬通路18A,20Aに流入する被測流体
の流入タイミング、及び流体入出孔24Aと流体入出孔
28Aから超音波伝搬通路18A,20Aに流入する被
測流体の流入タイミングが一致してカルマン渦17の検
出遅れを解消することができる。
As described above, the fluid inlet / outlet ports 22A, 24A,
26A and 28A have the same overall length (L1 = L2 = L3 =
L4), the fluid inlet / outlet 22A and the fluid inlet / outlet 26A when detecting the pressure change accompanying the generation of the Karman vortex 17
The inflow timing of the fluid to be measured flowing into the ultrasonic wave propagation passages 18A and 20A from the air, and the inflow timing of the fluid to be measured flowing into the ultrasonic wave propagation passages 18A and 20A from the fluid inlet / outlet 24A and the fluid inlet / outlet 28A coincide with each other. The detection delay of the vortex 17 can be eliminated.

【0035】これにより、複数の通路(流体入出孔22
Aと26A、24Aと28A)内部の交番的な流れの発
生タイミングが同じになり、複数の通路(流体入出孔2
2A,24A,26A,28A)によるカルマン渦の時
間的な検出ずれを解消することができる。その結果、複
数の通路(流体入出孔22A,24A,26A,28
A)内部の流速分布の違いによる器差の悪化を防止で
き、流量計測精度をより高めることができる。
Thus, a plurality of passages (fluid inlet / outlet 22
A and 26A, 24A and 28A) have the same alternating flow generation timing, and a plurality of passages (fluid inlet / outlet 2
2A, 24A, 26A, 28A) can eliminate the temporal detection deviation of the Karman vortex. As a result, the plurality of passages (fluid inlet / outlet holes 22A, 24A, 26A, 28
A) It is possible to prevent the instrumental difference from being deteriorated due to the difference in the internal flow velocity distribution, and to further improve the flow rate measurement accuracy.

【0036】流量計測時は、受信用超音波センサ34
A,36Aにより超音波伝搬通路18A,20Aにカル
マン渦17の発生に伴う交番的な流れが検出され、受信
用超音波センサ34A,36Aから出力された検出信号
同士を比較することで、被測流体の温度変化や脈動など
の外乱をキャンセルしながら流量を求めることができ
る。そのため、受信用超音波センサ34A,36Aから
出力される信号の位相差を比較して夫々が同じように受
ける外乱による音速変化をキャンセルし、流路12の圧
力脈動による流体音速変化(断熱圧縮)の影響による誤
計測を防止できる。
When measuring the flow rate, the receiving ultrasonic sensor 34
A, 36A detects an alternating flow accompanying the generation of the Karman vortex 17 in the ultrasonic propagation paths 18A, 20A, and compares the detection signals output from the receiving ultrasonic sensors 34A, 36A, thereby measuring the measured signal. The flow rate can be obtained while canceling disturbances such as temperature change and pulsation of the fluid. Therefore, the phase difference between the signals output from the receiving ultrasonic sensors 34A and 36A is compared to cancel the sound speed change due to the disturbance received in the same manner, and the fluid sound speed change due to the pressure pulsation in the flow path 12 (adiabatic compression). Erroneous measurement due to the influence of can be prevented.

【0037】また、流体入出孔22A,24A,26
A,28Aの全長を全て同一寸法(L1=L2=L3=
L4)にできるので、2つの超音波伝搬通路18A,2
0A内部の揺らぎ発生タイミングが同じになるため、夫
々の位相差出力は、正弦的に変化し、ノイズが重畳され
ないため、渦検出パルスの欠落を防止できると共に、低
流量計測時の計測感度を向上させることができる。
The fluid inlet / outlet ports 22A, 24A, 26
A, 28A have the same overall length (L1 = L2 = L3 =
L4), the two ultrasonic propagation paths 18A, 2A
Since the timing of fluctuations inside the 0A becomes the same, each phase difference output changes sinusoidally, and noise is not superimposed, so that the eddy detection pulse can be prevented from being lost and the measurement sensitivity at the time of low flow rate measurement is improved. Can be done.

【0038】次に第2実施例の超音波式渦流量計80に
ついて説明する。図7は第2実施例の渦発生体16Bを
下流側からみた縦断面図である。図8は図7中F−F線
に沿う縦断面図である。図9は図7中G−G線に沿う縦
断面図である。
Next, an ultrasonic vortex flow meter 80 according to a second embodiment will be described. FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the vortex generator 16B of the second embodiment viewed from the downstream side. FIG. 8 is a longitudinal sectional view taken along line FF in FIG. FIG. 9 is a longitudinal sectional view taken along line GG in FIG.

【0039】図7及び図8に示されるように、渦発生体
16BのF−F断面では、超音波伝搬通路18B,20
Bに連通する流体入出孔26B,28Bが異なる角度で
斜面16bに向かって形成されている。超音波伝搬通路
18A,20Aは、渦発生体16Bの中心線O上で被測
流体の流れ方向に並んでいるため、斜面16bの開口ま
での距離が等しくなる位置に設けられている。そのた
め、流体入出孔26B,28Bは、V字状に形成され、
斜面16bで交差して連通するように形成されており、
超音波伝搬通路18B,20Bから斜面16bまでの全
長(L3=L4)が同一寸法になっている。
As shown in FIGS. 7 and 8, in the FF cross section of the vortex generator 16B, the ultrasonic wave propagation paths 18B and 20B are formed.
Fluid inlet / outlet holes 26B and 28B communicating with B are formed at different angles toward the inclined surface 16b. Since the ultrasonic wave propagation paths 18A and 20A are arranged in the flow direction of the fluid to be measured on the center line O of the vortex generator 16B, they are provided at positions where the distances to the opening of the slope 16b are equal. Therefore, the fluid inlet / outlet holes 26B, 28B are formed in a V-shape,
It is formed so as to intersect and communicate with the slope 16b,
The total length (L3 = L4) from the ultrasonic wave propagation paths 18B and 20B to the slope 16b is the same.

【0040】図7及び図9に示されるように、渦発生体
16BのG−G断面では、超音波伝搬通路18B,20
Bに連通する流体入出孔22B,24Bが異なる角度で
斜面16cに向かって形成されている。超音波伝搬通路
18B,20Bは、被測流体の流れ方向に並んでいるた
め、斜面16cの開口までの距離が等しくなる位置に設
けられている。そのため、流体入出孔22B,24B
は、V字状に形成され、斜面16cで交差して連通する
ように形成されており、超音波伝搬通路18B,20B
から斜面16cまでの全長(L1=L2)が同一寸法に
なっている。
As shown in FIGS. 7 and 9, in the GG section of the vortex generator 16B, the ultrasonic wave propagation paths 18B and 20B are formed.
Fluid inlet / outlet holes 22B and 24B communicating with B are formed at different angles toward the slope 16c. Since the ultrasonic wave propagation paths 18B and 20B are arranged in the flow direction of the fluid to be measured, they are provided at positions where the distances to the opening of the slope 16c are equal. Therefore, the fluid inlet / outlet holes 22B, 24B
Are formed in a V-shape and are formed so as to intersect and communicate with each other on the inclined surface 16c, and the ultrasonic wave propagation paths 18B and 20B
To the slope 16c (L1 = L2) have the same dimensions.

【0041】そのため、上記第1実施例と同様、流体入
出孔22A,24A,26A,28Aの全長が同一寸法
(L1=L2=L3=L4)になるため、カルマン渦1
7の発生に伴う圧力変化を検出する際、流体入出孔22
Aと流体入出孔26Aから超音波伝搬通路18A,20
Aに流入する被測流体の流入タイミング、及び流体入出
孔24Aと流体入出孔28Aから超音波伝搬通路18
A,20Aに流入する被測流体の流入タイミングが一致
してカルマン渦17の検出遅れを解消することができ
る。これにより、安定したカルマン渦17の検出ができ
る。
Therefore, as in the first embodiment, the total length of the fluid inlet / outlet ports 22A, 24A, 26A, 28A is the same (L1 = L2 = L3 = L4).
When detecting the pressure change accompanying the occurrence of
A from the fluid inlet / outlet 26A and the ultrasonic propagation passages 18A, 20A.
A, the inflow timing of the fluid to be measured flowing into A, and the ultrasonic transmission path 18 from the fluid inlet / outlet 24A and the fluid inlet / outlet 28A.
The detection timing of the Karman vortex 17 can be eliminated by matching the inflow timings of the fluids to be measured flowing into the A and 20A. Thereby, stable detection of the Karman vortex 17 can be performed.

【0042】次に第3実施例の超音波式渦流量計90に
ついて説明する。図10は第3実施例の渦発生体16C
を下流側からみた縦断面図である。図11は図10中H
−H線に沿う縦断面図である。図12は図10中I−I
線に沿う縦断面図である。
Next, an ultrasonic vortex flowmeter 90 according to a third embodiment will be described. FIG. 10 shows a vortex generator 16C of the third embodiment.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the device viewed from the downstream side. FIG. 11 shows H in FIG.
It is a longitudinal cross-sectional view which follows the -H line. FIG. 12 is a sectional view taken along a line II in FIG.
It is a longitudinal cross-sectional view along a line.

【0043】図10及び図11に示されるように、渦発
生体16CのH−H断面では、超音波伝搬通路18C,
20Cに連通する流体入出孔26C,28Cが夫々斜面
16b,16cに向かって形成されている。超音波伝搬
通路18C,20Cは、夫々個別の流量計を構成するも
のであり、2組のセンサ出力をキャンセルするものでは
なく、通常の超音波式渦流量計が2組設けられているも
のである。
As shown in FIGS. 10 and 11, in the HH section of the vortex generator 16C, the ultrasonic wave propagation paths 18C,
Fluid inlet / outlet ports 26C, 28C communicating with 20C are formed toward the slopes 16b, 16c, respectively. The ultrasonic propagation paths 18C and 20C constitute individual flow meters, and do not cancel two sets of sensor outputs, but are provided with two ordinary ultrasonic vortex flow meters. is there.

【0044】また、超音波伝搬通路18C,20Cは、
渦発生体16Bの中心線O上で被測流体の流れ方向に並
んでいるが、夫々独立した計測経路を構成するため、流
体入出孔26Cと28Cとの全長が異なる(L3≠L
4)。
The ultrasonic propagation paths 18C and 20C are
Although they are arranged in the direction of flow of the fluid to be measured on the center line O of the vortex generator 16B, the respective lengths of the fluid inlet / outlet ports 26C and 28C are different (L3 ≠ L) because they constitute independent measurement paths.
4).

【0045】図10及び図12に示されるように、渦発
生体16BのI−I断面では、超音波伝搬通路18C,
20Cに連通する流体入出孔22C,24Cが夫々斜面
16b,16cに向かって形成されている。尚、流体入
出孔22C,24Cは、上記H−H断面と同様に、全長
が異なっている(L1≠L2)。
As shown in FIGS. 10 and 12, in the II section of the vortex generator 16B, the ultrasonic wave propagation paths 18C,
Fluid inlet / outlet ports 22C and 24C communicating with 20C are formed toward slopes 16b and 16c, respectively. Note that the fluid inlet / outlet holes 22C and 24C have different overall lengths (L12L2) as in the above-mentioned HH section.

【0046】そして、超音波伝搬通路18Cに連通され
た流体入出孔22Cと28Cとの全長は同一(L1=L
4)であり、超音波伝搬通路20Cに連通された流体入
出孔24Cと26Cとの全長は同一(L2=L3)であ
る。
The total length of the fluid inlet / outlet ports 22C and 28C connected to the ultrasonic wave propagation path 18C is the same (L1 = L
4), and the total length of the fluid inlet / outlet ports 24C and 26C communicated with the ultrasonic wave propagation path 20C is the same (L2 = L3).

【0047】従って、超音波伝搬通路18Cと超音波伝
搬通路20Cにおいては、夫々斜面16b,16cに連
通される流体入出孔22C,28C、流体入出孔24
C,26Cの全長が等しいので、個々の超音波伝搬通路
18C,20Cにおいて、全長の差によるカルマン渦検
出動作の遅れが生じないようになっている。
Therefore, in the ultrasonic wave propagation passage 18C and the ultrasonic wave propagation passage 20C, the fluid inlet / outlet holes 22C, 28C and the fluid inlet / outlet hole 24 communicated with the slopes 16b, 16c, respectively.
Since the total lengths of C and 26C are equal, a delay in the Karman vortex detection operation due to the difference in the total length does not occur in each of the ultrasonic propagation paths 18C and 20C.

【0048】図13は第3実施例の超音波式渦流量計9
0の構成図である。図13に示されるように、超音波式
渦流量計90は、渦発生体16Cの延在方向に貫通する
一対の超音波伝搬通路18C,20Cが被測流体の流れ
方向(上下流側)に並ぶように配置されている。一方の
超音波伝搬通路18Cは、正面16aに近接する上流側
に位置し、他方の超音波伝搬通路20Cは、正面16a
から離間した下流側に位置する。
FIG. 13 shows an ultrasonic vortex flowmeter 9 according to the third embodiment.
FIG. As shown in FIG. 13, in the ultrasonic vortex flowmeter 90, a pair of ultrasonic propagation paths 18C and 20C penetrating in the extending direction of the vortex generator 16C extend in the flow direction (upstream and downstream) of the fluid to be measured. They are arranged side by side. One ultrasonic wave propagation path 18C is located on the upstream side close to the front face 16a, and the other ultrasonic wave propagation path 20C is
It is located on the downstream side away from the

【0049】そして、超音波伝搬通路18C,20Cの
一端には、送信用超音波センサ30C,32Cが対向し
ており、超音波伝搬通路18C,20Cの他端には、受
信用超音波センサ34C,36Cが対向している。
The transmitting ultrasonic sensors 30C and 32C are opposed to one ends of the ultrasonic propagation paths 18C and 20C, and the receiving ultrasonic sensor 34C is connected to the other ends of the ultrasonic transmitting paths 18C and 20C. , 36C face each other.

【0050】第3実施例では、超音波伝搬通路18Cの
両端に設けられた超音波センサ30C,34Cが第1の
流量計を構成し、超音波伝搬通路20Cの両端に設けら
れた超音波センサ36C,38Cが第2の流量計を構成
している。
In the third embodiment, the ultrasonic sensors 30C and 34C provided at both ends of the ultrasonic propagation path 18C constitute a first flow meter, and the ultrasonic sensors provided at both ends of the ultrasonic propagation path 20C. 36C and 38C constitute the second flow meter.

【0051】送信用超音波センサ30C,32Cから発
信された超音波は、超音波伝搬通路18C,20C内の
流体中を伝搬して受信用超音波センサ34C,36Cに
受信される。また、受信用超音波センサ34C,36C
は、超音波を受信すると、その夫々の検出信号を演算部
47Cに出力する。
The ultrasonic waves transmitted from the transmitting ultrasonic sensors 30C and 32C propagate through the fluid in the ultrasonic propagation paths 18C and 20C, and are received by the receiving ultrasonic sensors 34C and 36C. Also, the receiving ultrasonic sensors 34C, 36C
When receiving the ultrasonic waves, outputs the respective detection signals to the arithmetic unit 47C.

【0052】演算部47Cは、アンプ回路48,50、
波形整形回路52,54、流量演算回路62、平均化回
路68、表示回路64、出力回路66を有する。そし
て、流量演算回路62では、受信用超音波センサ34と
36とから出力された各検出信号からカルマン渦の周波
数に基づいて流路12を流れる被測流体の流量を並列処
理で演算する。そして、平均化回路68では、受信用超
音波センサ34,36により計測された検出信号から得
られた2種類の流量値の平均値を算出して表示回路6
4、出力回路66に出力する。
The operation unit 47C includes amplifier circuits 48 and 50,
It has waveform shaping circuits 52 and 54, a flow rate calculation circuit 62, an averaging circuit 68, a display circuit 64, and an output circuit 66. Then, the flow rate calculation circuit 62 calculates the flow rate of the fluid to be measured flowing through the flow channel 12 from the respective detection signals output from the receiving ultrasonic sensors 34 and 36 based on the frequency of the Karman vortex by parallel processing. The averaging circuit 68 calculates the average value of the two types of flow rate values obtained from the detection signals measured by the receiving ultrasonic sensors 34 and 36, and calculates the average value of the two flow rate values.
4. Output to the output circuit 66.

【0053】このように、超音波式渦流量計90では、
種類の流量値の平均値を算出するため、受信用超音波セ
ンサ34,36の測定誤差によるばらつきを小さくして
計測精度を安定化することができる。
As described above, in the ultrasonic vortex flow meter 90,
Since the average value of the flow rate values of the types is calculated, it is possible to reduce the variation due to the measurement error of the receiving ultrasonic sensors 34 and 36 and stabilize the measurement accuracy.

【0054】また、超音波式渦流量計90では、2系統
の流量計のうち一方が故障した場合でも他方の流量計で
流量を計測することもできる。
In the ultrasonic vortex flow meter 90, even if one of the two flow meters fails, the flow rate can be measured by the other flow meter.

【0055】[0055]

【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、複数の第1通路同士を被測流体の流れ方向
の上流側と下流側に位置するように設けたため、第2の
通路の全長を全て同一寸法にできるので、複数の通路内
部の交番的な流れの発生タイミングが同じになり、複数
の通路によるカルマン渦の時間的な検出ずれを解消する
ことができ、複数の通路内部の流速分布の違いによる器
差の悪化を防止でき、各超音波センサにおける超音波の
変調条件を同一にして計測精度を高めることができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the plurality of first passages are provided so as to be located on the upstream side and the downstream side in the flow direction of the fluid to be measured. Since the total length of the passages can be made all the same size, the timing of the generation of the alternating flow inside the plurality of passages becomes the same, and the detection deviation of the Karman vortex due to the plurality of passages over time can be eliminated. Deterioration of instrumental differences due to differences in flow velocity distribution inside the passage can be prevented, and the ultrasonic wave modulation conditions in each ultrasonic sensor can be made the same to increase measurement accuracy.

【0056】請求項2記載の発明によれば、第1通路に
連通する一対の第2の通路の双方の長さを同一寸法とし
たため、第2の通路に流入または流出する被測流体の通
過時間が同一になり、一対の超音波センサで検出される
カルマン渦の検出遅れを解消することができる。
According to the second aspect of the present invention, since the lengths of both the pair of second passages communicating with the first passage are the same, the passage of the fluid to be measured flowing into or out of the second passage is performed. The time becomes the same, and the detection delay of Karman vortex detected by the pair of ultrasonic sensors can be eliminated.

【0057】請求項3記載の発明によれば、複数の第1
通路のうち一の第1通路に連通する一対の第2通路と、
他の第1通路に連通する一対の第2通路とは、渦発生体
の長手方向の同一平面に設けられたため、第2の通路か
ら被測流体が流入または流出する際に通過する第1の通
路における距離を同一にして超音波の変調条件を一対の
超音波センサで同一にして計測精度を高めることができ
る。
According to the third aspect of the present invention, a plurality of first
A pair of second passages communicating with one of the passages;
The pair of second passages communicating with the other first passages are provided on the same plane in the longitudinal direction of the vortex generator, so that the first passage through which the fluid to be measured flows in or out from the second passages. By making the distance in the passage the same and making the ultrasonic wave modulation conditions the same for a pair of ultrasonic sensors, the measurement accuracy can be increased.

【0058】請求項4記載の発明によれば、複数の第1
の通路内を流通する被測流体の流れを検出する複数の超
音波センサから出力された各検出信号の位相差を比較す
る位相比較手段と、位相比較手段による位相比較結果か
ら被測流体の流量を演算する流量演算手段と、を備えて
なるため、被測流体の温度変化や脈動などの両超音波セ
ンサが同相に受ける外乱をキャンセルすることができ、
より一層計測精度を高めることができる。そのため、夫
々位相比較した際に得られる位相変調信号(渦信号)が
正弦的に変化し、これにより、ノイズの重畳を軽減で
き、渦検出パルスの欠落を防止できると共に、低流量計
測時の計測感度を向上させることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the plurality of first
Phase comparing means for comparing the phase difference of each detection signal output from the plurality of ultrasonic sensors for detecting the flow of the fluid to be measured flowing through the passage of the fluid, and the flow rate of the fluid to be measured from the phase comparison result by the phase comparing means And the flow rate calculating means for calculating the temperature of the fluid to be measured can cancel the disturbance received in the same phase by both ultrasonic sensors, such as temperature change and pulsation,
Measurement accuracy can be further improved. As a result, the phase modulation signal (vortex signal) obtained when the phases are compared changes sinusoidally, thereby reducing the superposition of noise, preventing the loss of the vortex detection pulse, and measuring at the time of low flow rate measurement. Sensitivity can be improved.

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

【図1】本発明になる超音波式渦流量計の第1実施例の
構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of an ultrasonic vortex flowmeter according to the present invention.

【図2】図1中B−B線に沿う縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view taken along the line BB in FIG.

【図3】図1中C−C線に沿う横断面図である。FIG. 3 is a transverse sectional view taken along line CC in FIG.

【図4】第1実施例の渦発生体16Aを下流側からみた
縦断面図である。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the vortex generator 16A of the first embodiment as viewed from the downstream side.

【図5】図4中D−D線に沿う縦断面図である。FIG. 5 is a longitudinal sectional view taken along line DD in FIG. 4;

【図6】図4中E−E線に沿う縦断面図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view taken along line EE in FIG. 4;

【図7】第2実施例の渦発生体16Bを下流側からみた
縦断面図である。
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the vortex generator 16B of the second embodiment viewed from the downstream side.

【図8】図7中F−F線に沿う縦断面図である。8 is a longitudinal sectional view taken along line FF in FIG. 7;

【図9】図7中G−G線に沿う縦断面図である。9 is a longitudinal sectional view taken along line GG in FIG.

【図10】第3実施例の渦発生体16Cを下流側からみ
た縦断面図である。
FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a vortex generator 16C of a third embodiment as viewed from the downstream side.

【図11】図10中H−H線に沿う縦断面図である。11 is a longitudinal sectional view taken along the line HH in FIG.

【図12】図10中I−I線に沿う縦断面図である。12 is a vertical sectional view taken along the line II in FIG.

【図13】第3実施例の超音波式渦流量計90の構成図
である。
FIG. 13 is a configuration diagram of an ultrasonic vortex flowmeter 90 according to a third embodiment.

【図14】従来の超音波式渦流量計の一例を示す構成図
である。
FIG. 14 is a configuration diagram showing an example of a conventional ultrasonic vortex flowmeter.

【図15】図14中A−A線に沿う縦断面図である。FIG. 15 is a longitudinal sectional view taken along line AA in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,70,80,90 超音波式渦流量計 12 流路 14 流量計本体 16A〜16D 渦発生体 18A〜18D,20A〜20D 通路 22A〜22D,24A〜24D,26A〜26D,2
8A〜28D 流体入出孔 30A〜30D,32A〜32D 送信用超音波センサ 34A〜34D,36A〜36D 受信用超音波センサ 38,40 保持部材 38a,38b,40a,40b 取付孔 46 発振回路 47 演算部 48,50 アンプ回路 52,54 波形整形回路 56 位相比較回路 62 流量演算回路 68 平均化回路
10, 70, 80, 90 Ultrasonic vortex flow meter 12 Flow path 14 Flow meter main body 16A to 16D Vortex generator 18A to 18D, 20A to 20D Passage 22A to 22D, 24A to 24D, 26A to 26D, 2
8A to 28D Fluid inlet / outlet ports 30A to 30D, 32A to 32D Transmitting ultrasonic sensors 34A to 34D, 36A to 36D Receiving ultrasonic sensors 38, 40 Holding members 38a, 38b, 40a, 40b Mounting holes 46 Oscillator 47 Operating section 48, 50 amplifier circuit 52, 54 waveform shaping circuit 56 phase comparison circuit 62 flow rate calculation circuit 68 averaging circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大橋 洋史 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 田代 耕一 神奈川県川崎市川崎区富士見1丁目6番3 号 トキコ株式会社内 (72)発明者 吉倉 博史 神奈川県川崎市川崎区富士見1丁目6番3 号 トキコ株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Hiroshi Ohashi 4-1-2, Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Inside Osaka Gas Co., Ltd. (72) Inventor Koichi Tashiro 1-6 Fujimi, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kawasaki No. 3 Tokiko Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Yoshikura 1-6-3 Fujimi, Kawasaki-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Tokiko Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被測流体が流れる流路が形成された流量
計本体と、 該流路内に流れ方向と直交するように設けられた渦発生
体と、 前記渦発生体の長手方向に延在する複数の第1通路と、 前記複数の第1の通路夫々に設けられ、当該各第1通路
内を流通する被測流体の流れを検出する超音波センサ
と、 前記複数の第1の通路夫々に設けられ、当該各第1通路
と前記渦発生体の側壁とを連通する一対の第2通路と、 を備えた超音波式渦流量計において、 前記複数の第1通路同士を前記被測流体の流れ方向の上
流側と下流側に位置するように設けたことを特徴とする
超音波式渦流量計。
1. A flowmeter body in which a flow path through which a fluid to be measured flows is formed; a vortex generator provided in the flow path so as to be orthogonal to a flow direction; and a vortex generator extending in a longitudinal direction of the vortex generator. A plurality of first passages, an ultrasonic sensor provided in each of the plurality of first passages, and detecting a flow of a fluid to be measured flowing in each of the first passages; and the plurality of first passages. A pair of second passages respectively provided to each of the first passages and the side wall of the vortex generator, and comprising: a pair of second passages, wherein the plurality of first passages are measured with each other. An ultrasonic vortex flowmeter provided so as to be located on an upstream side and a downstream side in a flow direction of a fluid.
【請求項2】 前記第1通路に連通する一対の第2の通
路の双方の長さを同一寸法としたことを特徴とする請求
項1記載の超音波式渦流量計。
2. The ultrasonic vortex flowmeter according to claim 1, wherein both lengths of the pair of second passages communicating with the first passages have the same length.
【請求項3】 前記複数の第1通路のうち一の第1通路
に連通する一対の第2通路と、他の第1通路に連通する
一対の第2通路とは、前記渦発生体の長手方向の同一平
面に設けられたことを特徴とする請求項1記載の超音波
式渦流量計。
3. A pair of second passages communicating with one of the plurality of first passages and a pair of second passages communicating with the other first passage are formed in a longitudinal direction of the vortex generator. The ultrasonic vortex flowmeter according to claim 1, wherein the ultrasonic vortex flowmeter is provided on the same plane in the directions.
【請求項4】 前記複数の第1の通路内を流通する被測
流体の流れを検出する複数の超音波センサから出力され
た各検出信号の位相差を比較する位相比較手段と、 該位相比較手段による位相比較結果から被測流体の流量
を演算する流量演算手段と、 を備えてなることを特徴とする請求項1乃至3の何れか
記載の超音波式渦流量計。
4. A phase comparing means for comparing a phase difference between respective detection signals output from a plurality of ultrasonic sensors for detecting a flow of a fluid to be measured flowing through the plurality of first passages, 4. The ultrasonic vortex flowmeter according to claim 1, further comprising: flow rate calculating means for calculating a flow rate of the fluid to be measured from the phase comparison result by the means.
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