JP3215574B2 - Whistle type flow meter - Google Patents

Whistle type flow meter

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JP3215574B2
JP3215574B2 JP14929694A JP14929694A JP3215574B2 JP 3215574 B2 JP3215574 B2 JP 3215574B2 JP 14929694 A JP14929694 A JP 14929694A JP 14929694 A JP14929694 A JP 14929694A JP 3215574 B2 JP3215574 B2 JP 3215574B2
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嘉二郎 渡辺
賢一 松原
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はホイッスル構造を変形利
用して気体や液体などの流体の流量を計測するホイッス
ル式流量計に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a whistle-type flow meter for measuring a flow rate of a fluid such as gas or liquid by utilizing a whistle structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、気体や液体の流量を計測する流量
計は数多く知られており、原理や構造あるいは用途など
から各種に分類されている。たとえばタービン流量計の
ような容積流量計は回転子やピストンなどの可動部を内
蔵し、この可動部とケースとにより形成される計量空間
部から可動部の1サイクルで一定容積の流体が吐き出さ
れるようになっており、可動部のサイクル数をカウント
することにより流量を知ることができる。一方、電磁流
量計は導電性のある流体の流れ方向に直角に磁界をかけ
ると、流体の流れ方向と磁界の双方に直交する位置に置
かれた電極に流速と磁界の強さに比例した起電力が発生
するので、磁界の強さを一定にしておけば流速に比例し
た起電力が得られ、この流速が流量に比例することか
ら、流量を計測することができる。このように流路内に
可動部を持たないタイプの流量計には音響式流量計(超
音波流量計を含む)や熱流量計あるいはオリフィスを用
いた絞り流量計などがある。しかるに、上記容積流量計
は可動部を有するため流体の流れ抵抗が生じ、コンパク
ト化に限界がありあり、故障時の対応がやりにくい欠点
がある。その他の流量計もそれぞれに固有の欠点を有し
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, many flow meters for measuring the flow rate of a gas or a liquid are known, and are classified into various types based on principles, structures, applications, and the like. For example, a positive displacement flow meter such as a turbine flow meter has a built-in movable part such as a rotor and a piston, and a fixed volume of fluid is discharged in one cycle of the movable part from a measurement space formed by the movable part and a case. The flow rate can be known by counting the number of cycles of the movable part. On the other hand, when an electromagnetic flowmeter applies a magnetic field perpendicular to the direction of flow of a conductive fluid, an electrode placed at a position orthogonal to both the direction of flow of the fluid and the magnetic field causes an electromotive force proportional to the flow velocity and the strength of the magnetic field. Since electric power is generated, if the strength of the magnetic field is kept constant, an electromotive force proportional to the flow velocity can be obtained. Since the flow velocity is proportional to the flow rate, the flow rate can be measured. As described above, examples of the flow meter having no movable portion in the flow path include an acoustic flow meter (including an ultrasonic flow meter), a heat flow meter, and a throttle flow meter using an orifice. However, the positive displacement flowmeter has a movable part, which causes a flow resistance of the fluid, and has a limitation in downsizing, and has a drawback that it is difficult to cope with a failure. Other flow meters also have their own disadvantages.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】体育笛タイプのホイッ
スルは低流量域で流量と音の発信周波数とが比例する。
この現象を利用することにより、可動部のない簡潔な構
造を有し、導電性のない流体についても流量の計測がで
きる小型で信頼性の高い体育笛タイプのホイッスル式流
量計が開発されるようになった。
In the sports whistle type whistle, the flow rate and the sound emission frequency are proportional in a low flow rate range.
By utilizing this phenomenon, a compact and highly reliable sports whistle-type whistle-type flow meter that has a simple structure with no moving parts and can measure the flow rate even of non-conductive fluids will be developed. Became.

【0004】図9は従来のホイッスル式流量計のブロッ
ク線図である。
FIG. 9 is a block diagram of a conventional whistle type flow meter.

【0005】このホイッスル式流量計は、ガスの流量を
測定するものであり、ガス管路10a、10bの途中に
ホイッスル構造の発音ユニット1を接続し、このガス管
路にガスが流れている時に発音ユニット1の発する音を
集めるマイクロフォン2を一部に取付け、このマイクロ
フォン2から出力する信号に含まれる計測対象範囲外の
成分をハイカットフィルタ3を介して除去し、その信号
をヒステリシス(図5に示す波形(b)中に破線で示
す)をかけたコンパレータ4により一定値と比較して波
形整形し、コンパレータ4から出力するパルス信号をカ
ウンタ/タイマ5によりカウントして周波数を得、この
周波数に基づいて流量演算記6で所定の関係式から流量
を演算し、この演算結果のガスの流量を表示器7に表示
する。
The whistle-type flow meter measures the flow rate of gas. A sound-generating unit 1 having a whistle structure is connected in the middle of gas pipes 10a and 10b. A microphone 2 for collecting sounds emitted from the sounding unit 1 is attached to a part of the microphone, components outside the measurement target range included in a signal output from the microphone 2 are removed via a high-cut filter 3, and the signal is subjected to hysteresis (see FIG. 5). A waveform is shaped by comparing with a constant value by a comparator 4 multiplied by the waveform (b) shown by a broken line), and the pulse signal output from the comparator 4 is counted by a counter / timer 5 to obtain a frequency. Based on the calculated flow rate, a flow rate is calculated from a predetermined relational expression, and the calculated gas flow rate is displayed on the display unit 7.

【0006】図8は従来の体育笛タイプのホイッスル式
流量計に使用されている発音ユニットの概略構成を示す
斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing a schematic configuration of a sounding unit used in a conventional whistle-type flowmeter of a sports whistle type.

【0007】図8の発音ユニット1は体育笛タイプのホ
イッスルそのものであり、両側の側壁1e(図9参照)
を省略して図示されている。ガス管路10aから流入す
るガスを入れる横長の流入口1aとこれに連続するガス
流路を含むマウスピース1fと、ガス管路10aにガス
を流出する流出口すなわち音響穴1bと、円筒キャビテ
ィすなわち共鳴空間1cと、エッジ1dとからなる樹脂
製成形品であり、流入口1aと共鳴空間1cは連通し、
エッジ1dは流出口1bにガス流入方向に逆らう向きに
傾斜して形成されている。共鳴空間1cの外側の壁1e
に穴が開けられ、ここにマイクロフォン2が気密に取り
付けられている。
The sounding unit 1 shown in FIG. 8 is a whistle of a sports whistle type, and has side walls 1e on both sides (see FIG. 9).
Are omitted from the drawing. A horizontally long inlet 1a for receiving gas flowing from the gas line 10a and a mouthpiece 1f including a gas flow path connected thereto, an outlet for discharging gas to the gas line 10a, that is, an acoustic hole 1b, and a cylindrical cavity, It is a resin molded product including a resonance space 1c and an edge 1d, and the inflow port 1a and the resonance space 1c communicate with each other.
The edge 1d is formed at the outlet 1b so as to be inclined in a direction opposite to the gas inflow direction. Outer wall 1e of resonance space 1c
The microphone 2 is hermetically attached here.

【0008】図4は実験に使用した体育笛タイプのホイ
ッスルの寸法図である。
FIG. 4 is a dimensional diagram of a whistle of a sports whistle type used in the experiment.

【0009】図4に示すような体育笛タイプのホイッス
ルを用いたホイッスル式流量計では、流量200L/H
から700L/Hの範囲でホイッスル音の周波数が流量
に線形に比例し、800L/H以上を印加するとホイッ
スル音の発信周波数の増加率が緩やかになり、さらに高
流量になるとほぼ一定になってしまう。そこで、この流
量計の計測範囲を広げようとすると、流量計の本体を大
型にすることで線形の範囲を拡大するか、または流量計
に小球を内蔵し流量に対応する別の発振要素を付加する
か、しなければならなくなる。本体を大型にすることは
流量計の小型化に反するものであり、また小球を内蔵す
ることは流量計の流路内に可動部を持たないようにする
ことに反し、さらに小球を内蔵する場合と内蔵しない場
合の2種類の演算方法を条件分岐により使い分けねばな
らなくなる。また、どちらの方法も、元来の測定範囲で
は、多少なりとも信号対雑音の比率が悪化してしまう。
A whistle-type flow meter using a sports whistle-type whistle as shown in FIG. 4 has a flow rate of 200 L / H.
The frequency of the whistle sound is linearly proportional to the flow rate in the range from 700 L / H to 700 L / H. When 800 L / H or more is applied, the rate of increase in the transmission frequency of the whistle sound becomes gentle, and becomes even constant at a higher flow rate. . Therefore, when trying to expand the measurement range of this flowmeter, the linear range is expanded by enlarging the body of the flowmeter, or another oscillating element corresponding to the flow rate by incorporating a small ball in the flowmeter. Will have to be added or done. Increasing the size of the main body is against the miniaturization of the flow meter, and incorporating a small ball is contrary to not having a movable part in the flow path of the flow meter, and further incorporating a small ball. It is necessary to selectively use two types of arithmetic methods, that is, the case where the operation is performed and the case where the operation is not incorporated, by the conditional branch. In both methods, the signal-to-noise ratio slightly deteriorates in the original measurement range.

【0010】本発明は上述の点にかんがみてなされたも
ので、構造が小型かつ簡単で内部に小球を内蔵せず、流
れる流体の流量とホイッスル音の発信周波数との線形比
例範囲を拡大して高流量域まで流量を計測することがで
きるホイッスル式流量計を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and has a small and simple structure without a built-in globule, thereby expanding a linear proportional range between a flow rate of a flowing fluid and a transmission frequency of a whistle sound. It is an object of the present invention to provide a whistle type flow meter capable of measuring a flow rate up to a high flow rate region.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、流体が流入するマウスピースと流体を排出す
る流出口と該流出口内にガス流入方向に逆らう向きに傾
斜して形成されたエッジとを備えた発音ユニットと、前
記発音ユニットで発生する音を集音する集音手段と、前
記集音手段からの出力信号周波数成分のうち前記発音ユ
ニットの発生音の基本周波数成分を通過させるフィルタ
手段と、前記基本周波数成分の周波数を検出する周波数
検出手段と、予め定めた流量と周波数との関係式から前
記基本周波数成分の周波数に基づいて流体の流量を演算
する演算手段とを有することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention has a mouthpiece into which a fluid flows, an outlet for discharging the fluid, and a slope formed in the outlet so as to be opposed to the gas inflow direction. A sounding unit having an edge, sound collecting means for collecting sounds generated by the sounding unit, and passing a fundamental frequency component of a sound generated by the sounding unit among frequency components output from the sound collecting means. Filter means, frequency detecting means for detecting the frequency of the fundamental frequency component, and computing means for computing the flow rate of the fluid based on the frequency of the fundamental frequency component from a predetermined relational expression between the flow rate and the frequency. It is characterized by.

【0012】また、本発明は発音ユニットが函の中に密
封状に収容され、発音ユニットのマウスピースが該函か
ら突出し、且つ発音ユニットから出る流体の排出口を該
函の外壁に設けたことを特徴とする。
Further, according to the present invention, the sounding unit is housed in a box in a sealed manner, the mouthpiece of the sounding unit protrudes from the box, and a discharge port for fluid exiting the sounding unit is provided on the outer wall of the box. It is characterized by.

【0013】また、本発明は前記発音ユニットのマウス
ピースに流体流入用管路が連結され、音響穴部を通過し
た計量済みの流体を雰囲気中に排出することを特徴とす
る。
Further, the present invention is characterized in that a fluid inflow pipe is connected to the mouthpiece of the sounding unit, and the measured fluid that has passed through the acoustic hole is discharged into the atmosphere.

【0014】[0014]

【作用】本発明は以上の構成によって、流体が発音ユニ
ットに流入し流出するとエッジ要素により音を発生し、
さらに流体は発音ユニットを収容している函から排出さ
れ、音は集音手段により集音し、フィルタ手段を介して
その基本周波数成分を検出する。予め用意した発音ユニ
ット固有の流量と周波数の関係式から、検出した周波数
成分に基づいて演算手段により流量を演算する。
According to the present invention, when the fluid flows into and out of the sound generating unit, sound is generated by the edge element.
Further, the fluid is discharged from the box housing the sounding unit, and the sound is collected by the sound collecting means, and the fundamental frequency component is detected through the filter means. The flow rate is calculated by the calculating means based on the detected frequency component from the relational expression of the flow rate and the frequency specific to the sounding unit prepared in advance.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】図5は実験に使用した体育笛タイプのホイ
ッスルの基本要素の斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view of the basic elements of a sports whistle type whistle used in the experiment.

【0017】ホイッスルを弱く吹いたとき発生する音の
周波数は吹き込み量に比例しているように聞こえる。本
発明の発明者はこの事実をヒントに新しい周波数出力型
の流量計を模索して、ホイッスルからその望ましい構造
を抽出するため、(a)ホイッスル全体、(b)エッジ
要素、(c)キャビティ要素の基本要素を持つ形状(図
5参照)に加工して、各要素ごとにそれらが音の発生に
おいて演じる役割を実験により調べた。その結果、今回
実験した体育笛タイプのホイッスルでは(b)エッジ要
素は次のような特性を示すことが判明した。
The frequency of the sound generated when the whistle is blown lightly seems to be proportional to the blowing amount. The inventor of the present invention sought a new frequency output type flow meter using this fact as a hint to extract the desired structure from the whistle, and (a) the entire whistle, (b) the edge element, and (c) the cavity element. (See FIG. 5), and the role played by each element in generating sound was examined by experiments. As a result, it was found that the edge element (b) exhibits the following characteristics in the whistle of the sports whistle type tested in this experiment.

【0018】図3はエッジ要素に基づく音の特性を示す
グラフである。
FIG. 3 is a graph showing characteristics of a sound based on an edge element.

【0019】図3のグラフは横軸にガス流量(単位 リ
ットル/時間)を示し、縦軸に音の周波数(単位 ヘル
ツ)を示す。このグラフによれば、エッジ要素に基づく
音すなわちエッジトーンは流量200〜1400リット
ル/時間の範囲で周波数が流量に線形に比例しているこ
とがわかる。本発明はこの点を流量計に採用したもので
ある。
In the graph of FIG. 3, the horizontal axis indicates gas flow rate (unit: liter / hour), and the vertical axis indicates sound frequency (unit: Hertz). According to this graph, it can be seen that the frequency of the sound based on the edge element, that is, the edge tone, is linearly proportional to the flow rate in the range of 200 to 1400 liter / hour. The present invention employs this point in a flow meter.

【0020】図1は本発明のホイッスル式流量計のブロ
ック線図である。図2は本発明のホイッスル式流量計に
使用される発音ユニットの概略構成を示す図である。
FIG. 1 is a block diagram of a whistle type flow meter according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a sound generating unit used in the whistle type flow meter of the present invention.

【0021】本発明に用いているホイッスは体育笛タイ
プであるが、図2に示すように、従来のホイッスル式流
量計に存在していたキャビティすなわち共鳴空間を除去
し、エッジ要素のみを利用することを特徴としている。
The whist used in the present invention is of the sports whistle type, but as shown in FIG. 2, the cavity or resonance space existing in the conventional whistle type flow meter is removed and only the edge element is used. It is characterized by:

【0022】図6はホイッスル単体にガスを吹き込む強
さを3段階A、B、Cに変化させたときの各発音現象と
発生周波数との関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between each sound generation phenomenon and the generation frequency when the strength of blowing gas into the whistle alone is changed in three stages A, B, and C.

【0023】体育笛タイプのホイッスルは図6に示すよ
うに(A)ヘルムホルツ共鳴、(B)エッジトーンおよ
び(C)キャビティトーンの三つの発音現象を持ってい
る。そのため、ある流量に対して最も大きな音を発する
現象がホイッスルの音として検知されることになる。図
6の横軸は周波数を示し、縦軸はマイクロホンの出力電
圧を示す。
The whistle of the sports whistle type has three sound phenomena of (A) Helmholtz resonance, (B) edge tone and (C) cavity tone as shown in FIG. Therefore, a phenomenon that emits the loudest sound at a certain flow rate is detected as whistle sound. The horizontal axis in FIG. 6 indicates the frequency, and the vertical axis indicates the output voltage of the microphone.

【0024】図7はホイッスルの主たる発生音の特性を
示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the characteristics of the main sound generated by the whistle.

【0025】上述した従来のホイッスル式流量計におい
て、ある流量を境として流量と音の周波数との関係が変
わるのも、この境界点の両側で主たる発音現象が(A)
高流量側、(B)低流量側と異なるためである。そこ
で、(A)ヘルムホルツ共鳴の原因となるキャビティす
なわち共鳴空間を除去して、エッジ要素により(B)エ
ッジトーンのみを発生する構造(図2参照)に変形し、
高流量域まで(B)エッジトーンの効果が現れるように
したものが本発明である。
In the above-mentioned conventional whistle type flow meter, the relationship between the flow rate and the sound frequency changes at a certain flow rate.
This is because it is different from the high flow rate side and (B) the low flow rate side. Therefore, (A) the cavity that causes Helmholtz resonance, that is, the resonance space is removed, and the structure is changed to (B) a structure that generates only the edge tone (see FIG. 2) by the edge element.
The present invention is such that the effect of the (B) edge tone appears up to the high flow rate region.

【0026】図1の実施例はガスの流量を測定するもの
として説明されている。その主要部はホイッスル構造の
発音ユニット10である。ガス管路10a、10bの途
中に立方体の函11が連結され、この函11の中に発音
ユニット10が密封状態に収容されている。函11の前
壁から発音ユニット10のマウスピース1fが密封状態
に突出し、ここにガス管路10aが密封接続されてい
る。ガス管路10aはたとえば煙突や排気管等の後端
(出口端)に接続されるものである。したがって、煙突
出口で排気量を計るときには上述の函11は不必要とな
る。すなわち函11は必ずしも取り付ける必要がない。
また、発音ユニット10から出るガスの排出口を該函1
1の上壁に設け、この排出口にガス管路10bが密封接
続されている。函11をとりつけない場合はガス管路1
0bを接続せずに直接雰囲気中に排出する。
The embodiment of FIG. 1 is described as measuring gas flow. The main part is a sounding unit 10 having a whistle structure. A cubic box 11 is connected in the middle of the gas pipelines 10a and 10b, and the sounding unit 10 is housed in the box 11 in a sealed state. A mouthpiece 1f of the sounding unit 10 projects from the front wall of the box 11 in a sealed state, and a gas pipe 10a is hermetically connected thereto. The gas pipeline 10a is connected to a rear end (exit end) of, for example, a chimney or an exhaust pipe. Therefore, when measuring the displacement at the smoke outlet, the above box 11 becomes unnecessary. That is, the box 11 does not necessarily need to be attached.
Further, the gas outlet from the sounding unit 10 is
1, a gas line 10b is hermetically connected to the outlet. Gas box 1 if box 11 is not installed
0b is directly discharged into the atmosphere without being connected.

【0027】図2に示す発音ユニット10は構造を分か
りやすくするため両側の側壁1e(図1に図示されてい
る)を省略して図示されている。この発音ユニット10
は、上述したように、エッジトーンの効果が高流量域ま
で現れるようにするため、体育笛タイプのホイッスルを
変形したものであり、次の3個の要素により構成されて
いる。すなわち、ガス管路10aから流入するガスを入
れる横長のガス流入口1aとこれに連続するガス流路
(図示せず)を含むマウスピース1fと、函11内にガ
スを排出するガス流出口1bと、エッジ1dとの3個の
要素からなる樹脂製成形品である。エッジ1dはガス流
入方向に逆らう向きに傾斜してガス流出口1bに形成さ
れている。発音ユニット10の側壁1eに穴が開けら
れ、ここにマイクロフォン2が密封接続されている。こ
のマイクロフォン2は函11の側壁10cの外のハイカ
ットフィルタ3、コンパレータ4、カウンタ/タイマ
5、流量演算記6に接続され、さらに表示器7に接続さ
れている。
The sounding unit 10 shown in FIG. 2 is shown without the side walls 1e (shown in FIG. 1) on both sides for easy understanding of the structure. This sounding unit 10
As described above, a sports whistle-type whistle is modified so that the edge tone effect appears even in a high flow rate region, and is constituted by the following three elements. That is, a horizontally long gas inlet 1a for introducing gas flowing from the gas pipeline 10a, a mouthpiece 1f including a gas flow path (not shown) connected thereto, and a gas outlet 1b for discharging gas into the box 11. And an edge 1d. The edge 1d is formed in the gas outlet 1b so as to be inclined in a direction opposite to the gas inflow direction. A hole is formed in the side wall 1e of the sounding unit 10 and the microphone 2 is hermetically connected thereto. The microphone 2 is connected to the high cut filter 3, the comparator 4, the counter / timer 5, the flow rate calculator 6 outside the side wall 10 c of the box 11, and further connected to the display 7.

【0028】ガスがガス管路10aから発音ユニット1
0に流入し、発音ユニット10を通過してガス管路10
bから排出される時に発音ユニット10の発する音をマ
イクロフォン2が集める。このマイクロフォン2から出
力する信号に含まれる計測対象範囲外の成分をハイカッ
トフィルタ3を介して除去し、その信号をヒステリシス
(図1に示す波形(b)中に破線で示す)をかけたコン
パレータ4により一定値と比較して波形整形し、コンパ
レータ4から出力するパルス信号をカウンタ/タイマ5
によりカウントして周波数を得、この周波数に基づいて
流量演算記6で所定の関係式から流量を演算し、この演
算結果のガスの流量を表示器7に表示する。
Gas is supplied from the gas line 10a to the sound generating unit 1
0, passes through the sounding unit 10 and passes through the gas line 10
The microphone 2 collects sounds emitted by the sounding unit 10 when the sound is emitted from the microphone b. A comparator 4 that removes components outside the measurement target range included in the signal output from the microphone 2 through the high-cut filter 3 and applies the signal to hysteresis (shown by a broken line in the waveform (b) shown in FIG. 1). The pulse signal output from the comparator 4 is shaped into a counter / timer 5
The flow rate is calculated from a predetermined relational expression in the flow rate calculation section 6 based on this frequency, and the gas flow rate of the calculation result is displayed on the display 7.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のホイッス
ル式流量計は、流体の流入するマウスピースと、流体を
排出する流出口と、該流出口内に流体流入方向に逆らう
向きに傾斜して形成されたエッジとを備えた発音ユニッ
トを主構成要素とし、エッジトーンを流量の測定に使用
するので、このホイッスル式流量計を通過する流体の流
量と音の発信周波数との線形比例する範囲が従来の2倍
に拡大され、高流量域まで流量を計測することができ、
且つ流路内に可動部を持たず、小型で構造簡単となる。
As described above, the whistle-type flow meter of the present invention has a mouthpiece into which a fluid flows, an outlet for discharging the fluid, and a slant in the direction opposite to the fluid flowing direction. Since the sounding unit having the formed edge is the main component and the edge tone is used for measuring the flow rate, the range in which the flow rate of the fluid passing through this whistle type flow meter and the transmission frequency of the sound are linearly proportional. It is twice as large as before and can measure the flow rate up to the high flow rate area,
Further, since there is no movable portion in the flow path, the structure is small and the structure is simple.

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

【図1】本発明のホイッスル式流量計のブロック線図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram of a whistle type flow meter of the present invention.

【図2】本発明のホイッスル式流量計に使用される発音
ユニットの概略構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a sound generating unit used in the whistle type flow meter of the present invention.

【図3】エッジ要素に基づく音の特性を示すグラフであ
る。
FIG. 3 is a graph showing characteristics of a sound based on an edge element.

【図4】実験に使用した体育笛タイプのホイッスルの寸
法図である。
FIG. 4 is a dimensional diagram of a sports whistle type whistle used in the experiment.

【図5】実験に使用した体育笛タイプのホイッスルの基
本要素の斜視図、(a)はホイッスル全体、(b)はエ
ッジ要素、(c)はキャビティ要素を示す図である。
FIGS. 5A and 5B are perspective views of basic elements of a sports whistle type whistle used in the experiment, wherein FIG. 5A is a diagram illustrating the entire whistle, FIG. 5B is a diagram illustrating an edge element, and FIG.

【図6】ホイッスル単体にガスを吹き込む強さを3段階
に変化させたときの各発音現象と発生周波数との関係を
示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between each sound generation phenomenon and the generation frequency when the strength of blowing gas into a single whistle is changed in three stages.

【図7】ホイッスルの主たる発生音の特性を示すグラフ
である。
FIG. 7 is a graph showing characteristics of a main sound generated by a whistle.

【図8】従来の体育笛タイプのホイッスル式流量計に使
用されている発音ユニットの概略構成を示す斜視図であ
る。
FIG. 8 is a perspective view showing a schematic configuration of a sound generating unit used in a conventional sports whistle type whistle flow meter.

【図9】従来のホイッスル式流量計のブロック線図であ
る。
FIG. 9 is a block diagram of a conventional whistle type flow meter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a ガス流入口 1b ガス流出口 1c キャビティまたは共鳴空間 1d エッジ 1e 側壁 1f マウスピース 2 マイクロフォン 3 ハイカットフィルタ 4 コンパレータ 5 カウンタ/タイマ 6 流量演算記 7 表示器 10 発音ユニット 10a ガス管路 10b ガス管路 10c 側壁 11 函 1a Gas inlet 1b Gas outlet 1c Cavity or resonance space 1d Edge 1e Side wall 1f Mouthpiece 2 Microphone 3 High cut filter 4 Comparator 5 Counter / timer 6 Flow rate calculation 7 Display 10 Sounding unit 10a Gas line 10b Gas line 10c Side wall 11 box

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 流体が流入するマウスピースと流体を排
出する流出口と該流出口内に流体流入方向に逆らう向き
に傾斜して形成されたエッジとを備えた発音ユニット
と、前記発音ユニットで発生する音を集音する集音手段
と、前記集音手段からの出力信号周波数成分のうち前記
発音ユニットの発生音の基本周波数成分を通過させるフ
ィルタ手段と、前記基本周波数成分の周波数を検出する
周波数検出手段と、予め定めた流量と周波数との関係式
から前記基本周波数成分の周波数に基づいて流体の流量
を演算する演算手段とを有することを特徴とするホイッ
スル式流量計。
1. A sound generating unit having a mouthpiece into which a fluid flows, an outlet for discharging the fluid, and an edge formed in the outlet so as to be inclined in a direction opposite to a fluid inflow direction, and generated by the sounding unit. Sound collecting means for collecting a sound to be generated, a filter means for passing a fundamental frequency component of a sound generated by the sounding unit among output signal frequency components from the sound collecting means, and a frequency for detecting a frequency of the fundamental frequency component A whistle-type flow meter, comprising: a detection unit; and a calculation unit that calculates a fluid flow rate based on a frequency of the fundamental frequency component from a predetermined relational expression between the flow rate and the frequency.
【請求項2】 前記発音ユニットが函の中に密封状に収
容され、前記発音ユニットのマウスピースが該函から突
出し、且つ前記発音ユニットから出る流体の排出口を該
函の外壁に設けたことを特徴とする請求項1に記載のホ
イッスル式流量計。
2. The sounding unit is housed in a box in a hermetically sealed manner, a mouthpiece of the sounding unit protrudes from the box, and a discharge port for fluid exiting the sounding unit is provided on an outer wall of the box. The whistle type flow meter according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記発音ユニットのマウスピースに流体
流入用管路が連結され、エッジを通過した計量済み流体
を雰囲気中に排出することを特徴とする請求項1に記載
のホイッスル式流量計。
3. The whistle-type flow meter according to claim 1, wherein a fluid inlet pipe is connected to a mouthpiece of the sounding unit, and the measured fluid that has passed through the edge is discharged into the atmosphere.
【請求項4】 前記集音手段が前記エッジの近傍に取り
付けられたことを特徴とする請求項1に記載のホイッス
ル式流量計。
4. The whistle type flow meter according to claim 1, wherein said sound collecting means is mounted near said edge.
【請求項5】 前記集音手段が気密を損なわずに前記函
に取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載
のホイッスル式流量計。
5. The whistle type flow meter according to claim 1, wherein the sound collecting means is attached to the box without impairing airtightness.
【請求項6】 前記周波数検出手段が所定時間内の集音
手段からの出力信号をパルス化してカウントするカウン
タ/タイマであることを特徴とする請求項1に記載のホ
イッスル式流量計。
6. The whistle-type flow meter according to claim 1, wherein said frequency detecting means is a counter / timer for counting an output signal from the sound collecting means within a predetermined time by pulsing.
【請求項7】 前記周波数検出手段がピーク検出器であ
ることを特徴とする請求項1に記載のホイッスル式流量
計。
7. The whistle type flow meter according to claim 1, wherein said frequency detecting means is a peak detector.
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