JP2798801B2 - 流体振動式流量計 - Google Patents
流体振動式流量計Info
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- JP2798801B2 JP2798801B2 JP24954090A JP24954090A JP2798801B2 JP 2798801 B2 JP2798801 B2 JP 2798801B2 JP 24954090 A JP24954090 A JP 24954090A JP 24954090 A JP24954090 A JP 24954090A JP 2798801 B2 JP2798801 B2 JP 2798801B2
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- flow path
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、流量計本体の上流に流れの乱れがあっても
性能が劣化せず安定した流量測定が可能でかつ小型な流
体振動式流量計に関する。
性能が劣化せず安定した流量測定が可能でかつ小型な流
体振動式流量計に関する。
「従来の技術」 従来、機械的可動部がなく流体の物性に依存しない流
量計として流体振動式流量計が知られている。
量計として流体振動式流量計が知られている。
この流量計は、角管状の流量計本体内の中心線上に下
流に向かって順次噴出ノズル，流路拡大部及び流路絞り
部を形成し、さらに前記流路拡大部内の中心線上に柱状
ターゲットを形成したもので、噴出ノズルから出た噴流
が柱状ターゲットの両側に流量に比例した周期で交互に
偏向して起きる流体振動を利用して流量を検知するもの
である。
流に向かって順次噴出ノズル，流路拡大部及び流路絞り
部を形成し、さらに前記流路拡大部内の中心線上に柱状
ターゲットを形成したもので、噴出ノズルから出た噴流
が柱状ターゲットの両側に流量に比例した周期で交互に
偏向して起きる流体振動を利用して流量を検知するもの
である。
すなわち、流量計本体を流量を計測したい流路に接続
すると、まず、噴出ノズルから噴出した噴流は、ターゲ
ットの作用及びコアンダ効果によってどちらかに偏向
し、流路拡大部の内壁に付着する流れとなる。つぎに、
この流れの一部が帰還流となって上流側に流れると、こ
の帰還流が噴流を反対側に圧し曲げるので、今度は反対
側の内壁に付着する流れとなり、以下これを繰り返して
振動することになる。
すると、まず、噴出ノズルから噴出した噴流は、ターゲ
ットの作用及びコアンダ効果によってどちらかに偏向
し、流路拡大部の内壁に付着する流れとなる。つぎに、
この流れの一部が帰還流となって上流側に流れると、こ
の帰還流が噴流を反対側に圧し曲げるので、今度は反対
側の内壁に付着する流れとなり、以下これを繰り返して
振動することになる。
そして、この振動の周波数は流体の物性にかかわらず
流量計本体内を通過する流量に比例した値となるので、
前記流路拡大部内に圧力あるいは流速を検出するセンサ
を設けておけば、このセンサの出力の変化の周期から流
量を知ることができる。
流量計本体内を通過する流量に比例した値となるので、
前記流路拡大部内に圧力あるいは流速を検出するセンサ
を設けておけば、このセンサの出力の変化の周期から流
量を知ることができる。
「発明が解決しようとする課題」 上記の流量計は、前述したように機械的可動部がなく
流体の物性に存在しないので、寿命が非常に長くまた適
用範囲が広いといった優れた特長を有するものである
が、さらなる改善をすべき問題点を有していた。
流体の物性に存在しないので、寿命が非常に長くまた適
用範囲が広いといった優れた特長を有するものである
が、さらなる改善をすべき問題点を有していた。
すなわち、上記流体振動式流量計において、十分な流
体振動が生じて安定的に高性能が発揮されるためには、
噴出ノズル出口において柱状ターゲットに向かって真っ
すぐに偏りのない噴流が噴出することが必要条件であ
る。
体振動が生じて安定的に高性能が発揮されるためには、
噴出ノズル出口において柱状ターゲットに向かって真っ
すぐに偏りのない噴流が噴出することが必要条件であ
る。
しかし、遮断弁等の設置あるいは配管の都合等により
流量計本体の上流側は複雑な流路になることが多く、こ
のような場合には、流量計本体の上流で生じた流れの乱
れ（偏向流あるいは旋回流）が噴出ノズルまで達して噴
出ノズル出口における噴流が中心線に対して偏ったもの
になり、流体振動が不安定になって高精度で安定した流
量測定が不可能になったり、最悪の場合には流体振動が
起こらず全く測定が不可能になることがあった。
流量計本体の上流側は複雑な流路になることが多く、こ
のような場合には、流量計本体の上流で生じた流れの乱
れ（偏向流あるいは旋回流）が噴出ノズルまで達して噴
出ノズル出口における噴流が中心線に対して偏ったもの
になり、流体振動が不安定になって高精度で安定した流
量測定が不可能になったり、最悪の場合には流体振動が
起こらず全く測定が不可能になることがあった。
そして、噴流ノズルの入口を単純に長く伸ばし、この
流路の途上で上流側で生じた乱れを減衰させることによ
って、このような不具合を防止することが考えられる
が、この場合噴流ノズルの入口側が非常に長くなり流量
計全体がきわめて大型化してしまうという問題がある。
流路の途上で上流側で生じた乱れを減衰させることによ
って、このような不具合を防止することが考えられる
が、この場合噴流ノズルの入口側が非常に長くなり流量
計全体がきわめて大型化してしまうという問題がある。
本発明は上記従来の問題点に鑑みなされたものであっ
て、流量計本体の上流に流れの乱れがあっても性能が劣
化せず安定した流量測定が可能でかつ小型な流体振動式
流量計を提供することを目的としている。
て、流量計本体の上流に流れの乱れがあっても性能が劣
化せず安定した流量測定が可能でかつ小型な流体振動式
流量計を提供することを目的としている。
「課題を解決するための手段」 請求項１記載の流体振動式流量計は、噴出ノズルと柱
状ターゲットとが内部中心線上に形成された流量計本体
よりなる流体振動式流量計であって、 噴出ノズルの上流側の前記中心線上には噴出ノズル内
の流路よりも大きく、かつ、前記噴出ノズルに接続され
るように噴出ノズルに向うにつれ縮小する導入流路が形
成され、さらに該導入流路の上流側の本体流路にはこの
本体流路を横切る網が設けられていることを特徴として
いる。
状ターゲットとが内部中心線上に形成された流量計本体
よりなる流体振動式流量計であって、 噴出ノズルの上流側の前記中心線上には噴出ノズル内
の流路よりも大きく、かつ、前記噴出ノズルに接続され
るように噴出ノズルに向うにつれ縮小する導入流路が形
成され、さらに該導入流路の上流側の本体流路にはこの
本体流路を横切る網が設けられていることを特徴として
いる。
さらに、請求項２記載の流体振動式流量計は、前記網
が複数平行に設けられていることを特徴としている。
が複数平行に設けられていることを特徴としている。
「作用」 本発明の流体振動式流量計の構成であると、上流から
流入した流体に流れの乱れがあっても、まず、噴出ノズ
ルの導入流路よりも上流側に配置された網を通過する際
に、乱れの中の旋回流（流路に沿って回転する流れ）は
この網に当たって減衰する。つぎに、導入流路において
流れの速度分布と方向とが改善され、乱れの中の偏向流
（流路に対し傾いた流れ）を取り除かれて、噴出ノズル
へ流入するので、噴出ノズル出口における噴流は偏りや
傾きのない中心線に対して対応的な噴流となる。このた
め、上流の流れの乱れにかかわらず流量計としての性能
が安定する。
流入した流体に流れの乱れがあっても、まず、噴出ノズ
ルの導入流路よりも上流側に配置された網を通過する際
に、乱れの中の旋回流（流路に沿って回転する流れ）は
この網に当たって減衰する。つぎに、導入流路において
流れの速度分布と方向とが改善され、乱れの中の偏向流
（流路に対し傾いた流れ）を取り除かれて、噴出ノズル
へ流入するので、噴出ノズル出口における噴流は偏りや
傾きのない中心線に対して対応的な噴流となる。このた
め、上流の流れの乱れにかかわらず流量計としての性能
が安定する。
しかも、前記導入流路は、噴出ノズルに向かうにつれ
収縮するような形状とされており、また偏向流だけを除
去すればよいので、短いものであっても十分この乱れ
（偏向流）を除去する作用を奏する。したがって、流量
計本体は大型化しない。
収縮するような形状とされており、また偏向流だけを除
去すればよいので、短いものであっても十分この乱れ
（偏向流）を除去する作用を奏する。したがって、流量
計本体は大型化しない。
「実施例」 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第
１図は流体振動式流量計の流量計本体１を示す断面図で
ある。
１図は流体振動式流量計の流量計本体１を示す断面図で
ある。
この流量計本体１の内部には、下流に向かって噴出ノ
ズル2,流路拡大部４及び流路絞り部５が順次形成され、
さらに前記流路拡大部４内の中心線Ｊ上に柱状ターゲッ
ト３が形成されている。また、噴出ノズル２の上流側に
は、整流板６が中心線Ｊの両側に形成されることによ
り、噴出ノズル２内の流路2aよりも大きく噴出ノズル２
に向かうにつれ縮小する導入流路７が中心線Ｊ上に形成
されている。
ズル2,流路拡大部４及び流路絞り部５が順次形成され、
さらに前記流路拡大部４内の中心線Ｊ上に柱状ターゲッ
ト３が形成されている。また、噴出ノズル２の上流側に
は、整流板６が中心線Ｊの両側に形成されることによ
り、噴出ノズル２内の流路2aよりも大きく噴出ノズル２
に向かうにつれ縮小する導入流路７が中心線Ｊ上に形成
されている。
ここで、整流板６の上流側内面6aは噴出ノズル２の内
面と平行（すなわち、中心線Ｊと平行）とされている。
また、噴出ノズル2,流路拡大部４及び導入流路７の軸直
角断面形状はすべて矩形とされている。（すなわち、第
１図において紙面に直交する方向には内部形状が変化し
ない。） そして、この導入流路６の上流側には導入流路７より
も大きく拡大した本体流路８が形成され、この本体流路
８内には複数の網９が設けられている。これら網９は、
本体流路８の内面に形成された複数のスリット10にそれ
ぞれ取り付けられることによって、本体流路８を横切る
ように互いに平行に配置されている。
面と平行（すなわち、中心線Ｊと平行）とされている。
また、噴出ノズル2,流路拡大部４及び導入流路７の軸直
角断面形状はすべて矩形とされている。（すなわち、第
１図において紙面に直交する方向には内部形状が変化し
ない。） そして、この導入流路６の上流側には導入流路７より
も大きく拡大した本体流路８が形成され、この本体流路
８内には複数の網９が設けられている。これら網９は、
本体流路８の内面に形成された複数のスリット10にそれ
ぞれ取り付けられることによって、本体流路８を横切る
ように互いに平行に配置されている。
なお、この流量計本体１は遮断弁11を備えるもので、
流入口12より流入した流体は、この遮断弁11を介して側
部流路13に入り、この側部流路13を経由して本体流路８
から導入流路７に流入して、最終的に絞り部５の下流に
形成された流出口14より流出するようになっている。
流入口12より流入した流体は、この遮断弁11を介して側
部流路13に入り、この側部流路13を経由して本体流路８
から導入流路７に流入して、最終的に絞り部５の下流に
形成された流出口14より流出するようになっている。
また、第１図において符号14a,14b,15で示すものは、
流路拡大部４内に形成されたガイド壁であり、帰還流を
安定的にしかも一定の位置に生じさせる作用を有するも
のである。
流路拡大部４内に形成されたガイド壁であり、帰還流を
安定的にしかも一定の位置に生じさせる作用を有するも
のである。
さらに、第１図において符号16a,16bで示すものは、
流路拡大部４内の圧力を検出するセンサであり、また、
符号17で示すものは、これらセンサ16a,16bから出力さ
れる信号を受けてこれを処理することにより流量を求め
表示する測定器である。
流路拡大部４内の圧力を検出するセンサであり、また、
符号17で示すものは、これらセンサ16a,16bから出力さ
れる信号を受けてこれを処理することにより流量を求め
表示する測定器である。
今、上記流量計本体１を流量を計測したい流路に接続
すると、第１図に示すように、流入口12から流入し側部
流路13に入った流体には流路の曲がりにより乱れが生じ
る。しかし、このように流入側に流れの乱れがあって
も、まず、本体流路８内に配置された網９を通過する際
に、乱れの中の旋回流（流路に沿って回転する流れ）は
この網９に当たって減衰する。つぎに、導入流路７にお
いて流れの速度分布と方向とが改善され、乱れの中の偏
向流（流路に対し傾いた流れ）を取り除かれ、噴出ノズ
ル２へ流入するので、噴出ノズル２の出口における噴流
は偏りや傾きのない中心線に対して対称的な噴流とな
る。
すると、第１図に示すように、流入口12から流入し側部
流路13に入った流体には流路の曲がりにより乱れが生じ
る。しかし、このように流入側に流れの乱れがあって
も、まず、本体流路８内に配置された網９を通過する際
に、乱れの中の旋回流（流路に沿って回転する流れ）は
この網９に当たって減衰する。つぎに、導入流路７にお
いて流れの速度分布と方向とが改善され、乱れの中の偏
向流（流路に対し傾いた流れ）を取り除かれ、噴出ノズ
ル２へ流入するので、噴出ノズル２の出口における噴流
は偏りや傾きのない中心線に対して対称的な噴流とな
る。
このため、流入側の流れの乱れにかかわらず、流路拡
大部４内において流体振動が安定的に生じて、流量計と
しての性能が高く発揮される。
大部４内において流体振動が安定的に生じて、流量計と
しての性能が高く発揮される。
すなわち、噴出ノズル２から噴出した噴流は、柱状タ
ーゲット３の作用によってどちらかに偏向し、例えばガ
イド壁14bとガイド壁15との間に向かう流れとなる。つ
ぎに、この流れの一部が帰還流Ｋとなって上流側に流れ
ると、この帰還流Ｋが噴流を反対側に圧し曲げるので、
今度はガイド壁14a側に偏向する流れとなり、以下これ
を繰り返して振動することになる。
ーゲット３の作用によってどちらかに偏向し、例えばガ
イド壁14bとガイド壁15との間に向かう流れとなる。つ
ぎに、この流れの一部が帰還流Ｋとなって上流側に流れ
ると、この帰還流Ｋが噴流を反対側に圧し曲げるので、
今度はガイド壁14a側に偏向する流れとなり、以下これ
を繰り返して振動することになる。
そして、この振動の周波数は流体の物性にかかわらず
流量計本体１内を通過する流量に高精度に比例した値と
なるので、前記センサ16a,16bの出力の変化の周期から
正確に流量を知ることができる。
流量計本体１内を通過する流量に高精度に比例した値と
なるので、前記センサ16a,16bの出力の変化の周期から
正確に流量を知ることができる。
すなわち、本実施例の流体振動式流量計であると、上
流の流れの乱れにかかわらず精度良く流量計測を行うこ
とができるという効果を有する。
流の流れの乱れにかかわらず精度良く流量計測を行うこ
とができるという効果を有する。
しかも、導入流路７は、噴出ノズル２に向かうにつれ
収縮するような形状とされており、また偏向流だけを除
去すればよいので、短いものであっても十分この乱れ
（偏向流）を除去する作用を奏する。したがって、この
流量計は、上記効果を有しながら全体が大型化しないと
いう特徴を有する。
収縮するような形状とされており、また偏向流だけを除
去すればよいので、短いものであっても十分この乱れ
（偏向流）を除去する作用を奏する。したがって、この
流量計は、上記効果を有しながら全体が大型化しないと
いう特徴を有する。
なお、上記実施例では網９を２枚設けた例を示した
が、網９のメッシュサイズ，大きさ及び枚数は旋回流の
大きさや許容できる圧力損失により適宜設定すればよ
く、また、いわゆる格子状の網でなくても例えばパンチ
ングプレートであってもよい。
が、網９のメッシュサイズ，大きさ及び枚数は旋回流の
大きさや許容できる圧力損失により適宜設定すればよ
く、また、いわゆる格子状の網でなくても例えばパンチ
ングプレートであってもよい。
また、上記本体流路８のようなスペースが確保できな
い場合には、第２図に示すようにカゴ型の網20とするこ
とにより通過面積を確保するようにしてもよい。
い場合には、第２図に示すようにカゴ型の網20とするこ
とにより通過面積を確保するようにしてもよい。
さらに、第３図に示すように、導入流路７内にスリッ
ト板21を追加してさらに整流作用を高めることもでき
る。
ト板21を追加してさらに整流作用を高めることもでき
る。
「発明の効果」 以上の説明から明らかなように、本発明の流体振動式
流量計によれば、上流に流れの乱れがあっても安定して
正確な流量測定が可能となり、しかも流量計が大型化し
ないという効果が奏される。
流量計によれば、上流に流れの乱れがあっても安定して
正確な流量測定が可能となり、しかも流量計が大型化し
ないという効果が奏される。
第１図は本発明の一実施例を説明するための図であっ
て、流量計本体の断面図である。 また、第２図，第３図は本発明の変形例を示す図であっ
て、第２図は流量計本体における網を配設した部分の断
面図、第３図は流量計本体内において導入流路が形成さ
れた部分の断面図である。 １……流量計本体、２……噴出ノズル、 ３……柱状ターゲット、７……導入流路、 ８……本体流路、９……網。
て、流量計本体の断面図である。 また、第２図，第３図は本発明の変形例を示す図であっ
て、第２図は流量計本体における網を配設した部分の断
面図、第３図は流量計本体内において導入流路が形成さ
れた部分の断面図である。 １……流量計本体、２……噴出ノズル、 ３……柱状ターゲット、７……導入流路、 ８……本体流路、９……網。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 寛 大阪府大阪市西区千代崎３―２―95 大 阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 岡村 繁憲 大阪府大阪市西区千代崎３―２―95 大 阪瓦斯株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−50724（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01F 1/20 G01F 1/00
Claims (2)
- 【請求項１】噴出ノズルと柱状ターゲットとが内部中心
線上に形成された流量計本体よりなる流体振動式流量計
であって、 噴出ノズルの上流側の前記中心線上には噴出ノズル内の
流路よりも大きく、かつ、前記噴出ノズルに接続される
ように噴出ノズルに向かうにつれて縮小する導入流路が
形成され、さらに該導入流路の上流側の本体流路にはこ
の本体流路を横切る網が設けられていることを特徴とす
る流体振動式流量計。 - 【請求項２】前記網が複数平行に設けられていることを
特徴とする請求項１記載の流体振動式流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24954090A JP2798801B2 (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 流体振動式流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24954090A JP2798801B2 (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 流体振動式流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04128611A JPH04128611A (ja) | 1992-04-30 |
| JP2798801B2 true JP2798801B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=17194508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24954090A Expired - Fee Related JP2798801B2 (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 流体振動式流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2798801B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04124419U (ja) * | 1991-04-26 | 1992-11-12 | 東京瓦斯株式会社 | フルイデイツクガスメータ |
-
1990
- 1990-09-19 JP JP24954090A patent/JP2798801B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04128611A (ja) | 1992-04-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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