JP2742388B2 - 流速測定装置 - Google Patents
流速測定装置Info
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- JP2742388B2 JP2742388B2 JP6287616A JP28761694A JP2742388B2 JP 2742388 B2 JP2742388 B2 JP 2742388B2 JP 6287616 A JP6287616 A JP 6287616A JP 28761694 A JP28761694 A JP 28761694A JP 2742388 B2 JP2742388 B2 JP 2742388B2
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/32—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
- G01F1/325—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl
- G01F1/3259—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl for detecting fluid pressure oscillations
- G01F1/3266—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl for detecting fluid pressure oscillations by sensing mechanical vibrations
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は導管の流通路内に流れる
流体の流速を測定する流速測定装置に関するものであ
る。
流体の流速を測定する流速測定装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】このような装置はカルマンエディカウン
ターの名でこの技術分野で知られている。これ等の装置
は渦を発生させるため、流体の流れを攪乱する素子を導
管の流通路内に設置して設けている。この渦は流通路内
の流体の流速に比例する周波数の圧力変動を生ずる。こ
の圧力変動は圧電素子によって検知される電荷の変化を
生じ、次にこの検知された状態は測定流速を示す電圧信
号に評価変換される。
ターの名でこの技術分野で知られている。これ等の装置
は渦を発生させるため、流体の流れを攪乱する素子を導
管の流通路内に設置して設けている。この渦は流通路内
の流体の流速に比例する周波数の圧力変動を生ずる。こ
の圧力変動は圧電素子によって検知される電荷の変化を
生じ、次にこの検知された状態は測定流速を示す電圧信
号に評価変換される。
【０００３】米国特許第５１０９７０３号は上述の形式
のカルマン渦流計を開示している。この装置は流体流攪
乱体の形状の渦発生素子を有する。複数個の通路を介し
て流体圧保護開口を圧力センサに連結している。この米
国特許第５１０９７０３号の装置の問題点は、圧力セン
サによって検知された状態に対し通路のプラッギングが
悪影響を与えることである。このことの他に、管状成形
部片内に渦発生素子（攪乱体）を挿入することは、成形
空間の一部外側に圧力センサを設置することと相まっ
て、このユニットに流体漏洩を防止するシールの問題を
生ずる欠点がある。
のカルマン渦流計を開示している。この装置は流体流攪
乱体の形状の渦発生素子を有する。複数個の通路を介し
て流体圧保護開口を圧力センサに連結している。この米
国特許第５１０９７０３号の装置の問題点は、圧力セン
サによって検知された状態に対し通路のプラッギングが
悪影響を与えることである。このことの他に、管状成形
部片内に渦発生素子（攪乱体）を挿入することは、成形
空間の一部外側に圧力センサを設置することと相まっ
て、このユニットに流体漏洩を防止するシールの問題を
生ずる欠点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主要な目的
は、シールの問題を生ぜず、導管内に容易に取り付ける
ことができる簡単な構造のカルマン渦装置を導管の流通
路内に採用し、流速の広い範囲にわたり、正確に高い信
頼性で作動する流速測定装置を得るにある。本発明のそ
の他の目的、及び利点は以下の説明で一層明らかにな
る。
は、シールの問題を生ぜず、導管内に容易に取り付ける
ことができる簡単な構造のカルマン渦装置を導管の流通
路内に採用し、流速の広い範囲にわたり、正確に高い信
頼性で作動する流速測定装置を得るにある。本発明のそ
の他の目的、及び利点は以下の説明で一層明らかにな
る。
【０００５】上述の目的を達成するため、本発明は流動
する媒体を第１方向に輸送する流通路を画成する導管内
に、この導管に流れる媒体の流速を測定する曲げセンサ
を設けた流速測定装置において、前記導管を流れる媒体
の速度に比例した周波数の圧力変動を生ぜしめる渦を発
生させるよう前記流通路に配置して前記導管に一体に形
成した流れ攪乱体と、前記流通路内の、前記第１方向に
関して前記流れ攪乱体の下流域で前記流通路内に突出さ
せたアームとを具え、前記曲げセンサを前記アーム内に
封じ込めかつ横断面で見て前記媒体の流れの方向に細長
くして前記渦によって生ずるアームの圧力変動を感知
し、前記導管を流れる媒体の速度を測定するようにした
ことを特徴とする。
する媒体を第１方向に輸送する流通路を画成する導管内
に、この導管に流れる媒体の流速を測定する曲げセンサ
を設けた流速測定装置において、前記導管を流れる媒体
の速度に比例した周波数の圧力変動を生ぜしめる渦を発
生させるよう前記流通路に配置して前記導管に一体に形
成した流れ攪乱体と、前記流通路内の、前記第１方向に
関して前記流れ攪乱体の下流域で前記流通路内に突出さ
せたアームとを具え、前記曲げセンサを前記アーム内に
封じ込めかつ横断面で見て前記媒体の流れの方向に細長
くして前記渦によって生ずるアームの圧力変動を感知
し、前記導管を流れる媒体の速度を測定するようにした
ことを特徴とする。
【０００６】上述の本発明流速測定装置は、安価に製造
することができ、構造が一体化しているので流体漏洩防
止のためのシールの問題が無く、導管を通る両方向に流
速を測定することができる利点を有する。
することができ、構造が一体化しているので流体漏洩防
止のためのシールの問題が無く、導管を通る両方向に流
速を測定することができる利点を有する。
【０００７】
【実施例】図１、及び図２に本発明装置の第１実施例を
示す。図１において、この装置は成形部片２を具え、２
個の管状部片１の間にこの成形部片２をねじ３によって
堅くクランプして所定位置に保持する。成形部片２に衝
合する管状片１の端面にシール環５を設け、管状部片１
と成形部片２との間に流体密なシールが得られるように
する。管状部片１によって形成した導管部と成形部片２
とにより流通路６を画成する。この流通路６は例えば、
液体、蒸気、ガス等のような任意の流動媒体のために適
する流通路である。
示す。図１において、この装置は成形部片２を具え、２
個の管状部片１の間にこの成形部片２をねじ３によって
堅くクランプして所定位置に保持する。成形部片２に衝
合する管状片１の端面にシール環５を設け、管状部片１
と成形部片２との間に流体密なシールが得られるように
する。管状部片１によって形成した導管部と成形部片２
とにより流通路６を画成する。この流通路６は例えば、
液体、蒸気、ガス等のような任意の流動媒体のために適
する流通路である。
【０００８】流通路６内に突出するアーム７を成形部片
２に設ける。図２に明示するように、アーム７の横断面
は流体の流れの方向（９、又は９ａ）に細長く、ほぼ楕
円形である。好適な実施例では、図２に示すようにアー
ム７の断面は流線形の楕円形であるが、断面を長方形に
することもできることは明らかである。図面に示すよう
に、成形部片２と一体にアーム７を形成する。アーム７
を成形部片２と一体にするのが望ましいが、アームを別
個に製造した場合は、螺着、又はプレス嵌めのような他
の手段で成形部片に取り付けることができる。圧電セラ
ミック曲げセンサ８をアーム７内に設置する。センサ８
の横断面は長方形である。このセンサは流通路６内の流
体の流れの方向に平行に延びる２個の対向する平坦面を
有する。図２に示すように、アーム７の材料によってセ
ンサ８を包囲し、センサの全ての側面がアーム７の材料
に接触し、センサとアーム７の材料との間にいかなる中
間空間をも生じないようにする。成形部片２の射出成形
中、センサをプラスチックの成形部片２内に成形込めし
てもよい。
２に設ける。図２に明示するように、アーム７の横断面
は流体の流れの方向（９、又は９ａ）に細長く、ほぼ楕
円形である。好適な実施例では、図２に示すようにアー
ム７の断面は流線形の楕円形であるが、断面を長方形に
することもできることは明らかである。図面に示すよう
に、成形部片２と一体にアーム７を形成する。アーム７
を成形部片２と一体にするのが望ましいが、アームを別
個に製造した場合は、螺着、又はプレス嵌めのような他
の手段で成形部片に取り付けることができる。圧電セラ
ミック曲げセンサ８をアーム７内に設置する。センサ８
の横断面は長方形である。このセンサは流通路６内の流
体の流れの方向に平行に延びる２個の対向する平坦面を
有する。図２に示すように、アーム７の材料によってセ
ンサ８を包囲し、センサの全ての側面がアーム７の材料
に接触し、センサとアーム７の材料との間にいかなる中
間空間をも生じないようにする。成形部片２の射出成形
中、センサをプラスチックの成形部片２内に成形込めし
てもよい。
【０００９】渦を発生させる流れ攪乱体１３を本発明装
置の流通路６、特に管状部片１にそれぞれ設けることが
できる。各流れ攪乱体１３に端縁１４を設け、この攪乱
体１３を通過する流体の瞬間流れにより、攪乱体１３の
下流に交互の渦を発生させる。図２において、攪乱体１
３をセンサ８の両側に設置しているから、流れの方向が
矢印９の方向であろうと、矢印９ａの方向であろうと流
れの方向に関係なく、流体通路内の流体の流れを監視す
ることができる。
置の流通路６、特に管状部片１にそれぞれ設けることが
できる。各流れ攪乱体１３に端縁１４を設け、この攪乱
体１３を通過する流体の瞬間流れにより、攪乱体１３の
下流に交互の渦を発生させる。図２において、攪乱体１
３をセンサ８の両側に設置しているから、流れの方向が
矢印９の方向であろうと、矢印９ａの方向であろうと流
れの方向に関係なく、流体通路内の流体の流れを監視す
ることができる。
【００１０】攪乱体１３によって発生する渦は、流通路
内の流体の流速に比例する周波数の圧力変動を発生す
る。センサ８は流体の流れの方向に横方向に曲げ振動し
て動くが、このセンサ８をこの圧力変動の区域に設置す
る。センサ８が曲がると電気信号を発生し、この電気信
号は電子ユニット１２、線１１、及び電気プラグ接続部
１５を通じて監視され、既知の方法で流体の流れを表示
する信号を発生する。
内の流体の流速に比例する周波数の圧力変動を発生す
る。センサ８は流体の流れの方向に横方向に曲げ振動し
て動くが、このセンサ８をこの圧力変動の区域に設置す
る。センサ８が曲がると電気信号を発生し、この電気信
号は電子ユニット１２、線１１、及び電気プラグ接続部
１５を通じて監視され、既知の方法で流体の流れを表示
する信号を発生する。
【００１１】図３、及び図４は本発明装置の第２実施例
を示す。図３、及び図４の装置の構成によれば、成形部
片を管状部片１と一体に造る。アーム７は管状部片１を
横切り、曲げセンサ８を保持する。攪乱素子１３をアー
ム７と一体に造り、上述のように渦を発生させる。図
３、及び図４の装置は図４の矢印９の方向にである一方
向の流体の流れのみを測定する。図３、及び図４の装置
は全体を単一の一片で構成し、シールの問題を無くした
利点がある。
を示す。図３、及び図４の装置の構成によれば、成形部
片を管状部片１と一体に造る。アーム７は管状部片１を
横切り、曲げセンサ８を保持する。攪乱素子１３をアー
ム７と一体に造り、上述のように渦を発生させる。図
３、及び図４の装置は図４の矢印９の方向にである一方
向の流体の流れのみを測定する。図３、及び図４の装置
は全体を単一の一片で構成し、シールの問題を無くした
利点がある。
【００１２】図５は上述の図１、及び図２の装置に使用
する曲げセンサ８の構成を示す。図５において、凹所１
７を設けたアーム７の凹所内にセンサ８を配置する。セ
ンサ８はアーム７との間に空間を画成するが、本発明に
よれば、音響を伝導する電気絶縁材料でこの空間を完全
に充填する。代わりに、凹所１７内に、その上端、又は
下端にセンサ８を固着することができる。また、センサ
８の周りにアーム７を収縮させて嵌着し、これ等素子間
の空間を消滅させてもよい。
する曲げセンサ８の構成を示す。図５において、凹所１
７を設けたアーム７の凹所内にセンサ８を配置する。セ
ンサ８はアーム７との間に空間を画成するが、本発明に
よれば、音響を伝導する電気絶縁材料でこの空間を完全
に充填する。代わりに、凹所１７内に、その上端、又は
下端にセンサ８を固着することができる。また、センサ
８の周りにアーム７を収縮させて嵌着し、これ等素子間
の空間を消滅させてもよい。
【００１３】本発明装置は構造が簡単で、安価に製造す
ることができ、シールの問題を実質上消滅させることが
できる。
ることができ、シールの問題を実質上消滅させることが
できる。
【００１４】本発明は上述の図示の実施例に限定されな
い。これ等の実施例は本発明を実施する最良の形態を図
示したに過ぎず、これ等の実施例は各部の形状、寸法、
構成、及び操作の詳細に関し種々の変更を加えることが
できる。本発明は特許請求の範囲内で、このような全て
の変更を行うことができる。
い。これ等の実施例は本発明を実施する最良の形態を図
示したに過ぎず、これ等の実施例は各部の形状、寸法、
構成、及び操作の詳細に関し種々の変更を加えることが
できる。本発明は特許請求の範囲内で、このような全て
の変更を行うことができる。
【図１】本発明装置の特定の第１実施例の縦断面図であ
る。
る。
【図２】図１のII-II 線上の部分断面図である。
【図３】本発明装置の第２実施例の縦断面図である。
【図４】図３のIV-IV 線上の部分断面図である。
【図５】図１の装置に使用する曲げセンサの構成を拡大
して示す図である。
して示す図である。
１ 管状部片 ２ 成形部片 ３ ねじ ５ シール環 ６ 流通路 ７ アーム ８ 圧電セラミック曲げセンサ、曲げセンサ １１ 線 １２ 電子ユニット １３ 流れ攪乱体、攪乱体、攪乱素子 １５ 電気プラグ接続部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−157322（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−99916（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−239915（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−118889（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−24060（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−78322（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−97461（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−48818（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−56922（ＪＰ，Ｕ)
Claims (8)
- 【請求項１】 流動する媒体を第１方向に輸送する流通
路を画成する導管内に、この導管に流れる媒体の流速を
測定する曲げセンサを設けた流速測定装置において、前
記導管を流れる媒体の速度に比例した周波数の圧力変動
を生ぜしめる渦を発生させるよう前記流通路に配置して
前記導管に一体に形成した流れ攪乱体と、前記流通路内
の、前記第１方向に関して前記流れ攪乱体の下流域で前
記流通路内に突出させたアームとを具え、前記曲げセン
サを前記アーム内に封じ込めかつ横断面で見て前記媒体
の流れの方向に細長くして前記渦によって生ずるアーム
の圧力変動を感知し、前記導管を流れる媒体の速度を測
定するようにしたことを特徴とする流速測定装置。 - 【請求項２】 横断面が楕円形の凹所を前記アームに設
け、この凹所内に前記センサを収容し、このアームとセ
ンサとの間に画成された中間空間に音響伝導性の電気絶
縁材料を充填した請求項１に記載の流速測定装置。 - 【請求項３】 横断面が楕円形の凹所を前記アームに設
け、収縮嵌着法によって中間空間が生じないよう前記凹
所内に前記センサを収容して設置した請求項１に記載の
流速測定装置。 - 【請求項４】 前記導管をプラスチック材料で造り、こ
の導管のプラスチック材料を前記センサにコーチングし
た請求項１に記載の流速測定装置。 - 【請求項５】 前記第１方向に関し前記センサの上流側
に前記流通路内に攪乱体を設置して設けた請求項１に記
載の流速測定装置。 - 【請求項６】 前記攪乱体を前記アームに取り付けた請
求項５に記載の流速測定装置。 - 【請求項７】 突出するアームを有する成形部片を前記
導管に設け、２個の管状部片の間に前記成形部片を緊密
にクランプし、前記管状部片の少なくとも１個に攪乱体
を設けた請求項５に記載の流速測定装置。 - 【請求項８】 前記センサの全長にわたり曲げ作用が分
布するよう前記センサを構成した請求項１に記載の流速
測定装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH03480/93A CH687420A5 (de) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | Einrichtung zur Messung der Geschwindigkeit eines Fluides. |
| CH03480/93-6 | 1993-11-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07198434A JPH07198434A (ja) | 1995-08-01 |
| JP2742388B2 true JP2742388B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=4256890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6287616A Expired - Fee Related JP2742388B2 (ja) | 1993-11-22 | 1994-11-22 | 流速測定装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5557051A (ja) |
| EP (1) | EP0654653A1 (ja) |
| JP (1) | JP2742388B2 (ja) |
| CH (1) | CH687420A5 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5736647A (en) * | 1995-08-07 | 1998-04-07 | Oval Corporation | Vortex flow meter detector and vortex flow meter |
| WO1997015807A1 (de) * | 1995-10-26 | 1997-05-01 | Georg Fischer Rohrleitungssysteme Ag | Einrichtung zur messung des massedurchflusses eines fluides |
| US6058787A (en) * | 1996-06-21 | 2000-05-09 | Hughes Technology Group L.L.C | Mass flow measuring device |
| JP4502102B2 (ja) * | 2001-05-07 | 2010-07-14 | 横河電機株式会社 | 力検出器およびそれを用いた渦流量計 |
| JP4534468B2 (ja) * | 2003-11-28 | 2010-09-01 | Ｊｆｅスチール株式会社 | グリス供給方法 |
| DE102004063499A1 (de) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Huba Control Ag | Durchflussmessgerät mit einsteckbarer Sensorbaugruppe |
| DE102006004757A1 (de) * | 2005-12-23 | 2007-07-05 | Abb Patent Gmbh | Wirbeldurchflussmesseinrichtung |
| US8136410B2 (en) * | 2010-01-06 | 2012-03-20 | Mccrometer, Inc. | Sensor assembly for a fluid flowmeter |
| DE102015103208A1 (de) | 2014-10-17 | 2016-04-21 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Meßsystem zum Messen wenigstens einer Meßgröße eines Fluids sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen Meßsystems |
| JP2017067726A (ja) * | 2015-10-02 | 2017-04-06 | サーパス工業株式会社 | カルマン渦流量計 |
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| JPS5545297Y2 (ja) * | 1975-02-03 | 1980-10-24 | ||
| GB1584353A (en) * | 1976-09-18 | 1981-02-11 | Plessey Co Ltd | Fuel injection system for an engine |
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| JPS5845648B2 (ja) * | 1977-07-25 | 1983-10-12 | フイツシヤ−・エンド・ポ−タ−・コンパニ− | 渦流型流量計 |
| JPS601566B2 (ja) * | 1979-10-17 | 1985-01-16 | 日産自動車株式会社 | カルマン渦流量計 |
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