JP3276373B2 - 流体振動子及びこのような振動子を備えた流量計 - Google Patents

流体振動子及びこのような振動子を備えた流量計

Info

Publication number
JP3276373B2
JP3276373B2 JP51899293A JP51899293A JP3276373B2 JP 3276373 B2 JP3276373 B2 JP 3276373B2 JP 51899293 A JP51899293 A JP 51899293A JP 51899293 A JP51899293 A JP 51899293A JP 3276373 B2 JP3276373 B2 JP 3276373B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fluid
inlet
width
inlet orifice
oscillator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP51899293A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06507981A (ja
Inventor
バオ テュアン ユーアン
フィリップ オーケ
Original Assignee
シュラムバーガー アンデュストリエ ソシエテ アノニム
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シュラムバーガー アンデュストリエ ソシエテ アノニム filed Critical シュラムバーガー アンデュストリエ ソシエテ アノニム
Publication of JPH06507981A publication Critical patent/JPH06507981A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3276373B2 publication Critical patent/JP3276373B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • 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
    • G01F1/3227—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 using fluidic oscillators
    • G—PHYSICS
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15C—FLUID-CIRCUIT ELEMENTS PREDOMINANTLY USED FOR COMPUTING OR CONTROL PURPOSES
    • F15C1/00—Circuit elements having no moving parts
    • F15C1/22—Oscillators

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流体振動子および流れる液体またはガス状流
体用流量計に関する。
現在の流量計または簡単な計器のほとんどは可動機械
部品を有している。これは特にスピナおよび膜流量計に
ついても言える。
対照的に、流体振動子は経時的に摩耗する可動部品を
何ら有しておらず、従って、振動子を再較正する必要が
ない。
このような振動子は小さな寸法及び大変簡単な構造の
ものにすることができる。かくして、それらの信頼性は
非常に高い。しかも、これらの振動子はデジタル信号に
容易に変換することができる振動数信号を出力する。こ
の特性は計器の遠隔読取りのためには特に有利である。
このような流量計を開発する試みのほとんどは、一般
に渦効果流量計およびコアンダ効果流量計と呼ばれてい
る渦式の流量計に向けられていた。
渦効果式流量計の差動原理は、流体が流れているダク
ト内に障害物が存在することが周期的な渦の放出を引起
こすという周知の事実に基づく。測定原理は所定の形状
寸法の障害物に対する、流量に比例する渦の離脱の振動
数を検出することからなる。
渦の振動数を種々の方法で測定して、平均放出速度、
即ち、流量を測定することができる。渦効果式流量計は
一般にノイズおよび上流の流体状態に非常に敏感であ
る。実際、速度分布を一様にするのに整流器が使用され
る。この種類の流量計は例えば米国特許第3,589,185号
明細書に記載されている。
同じ呼称の流量計に使用されるコアンダ効果は、壁部
の輪郭がジェットの吐出軸線からそれている場合でも、
ジェットをこの壁部の近くに吐出するときに、流体ジェ
ットが壁部の輪郭に従うという自然傾向にある。この種
類の流体振動子は、流体ジェットが先細ノズルを通って
吐出される室を備えている。この室には、２つの横壁部
がジェットの吐出軸線を中心に対照的に位置決めされて
いる。入力部から振動子に流出するジェットは、それ自
身自発的にコアンダ効果により横壁部のうちの一方に当
たる。次いで、流れの一部がジェットが当たる壁部の側
チャンネルによりそらされ、その結果、ジェットがこの
壁部から離脱し、それ自身反対の壁部に当たる。この現
象が繰り返し、それにより入力流れの永久的な振動を生
じる。不運にも、この種類の装置では、流量測定の範囲
が比較的制限され、校正曲線の非直線性がむしろ大き
い。しかも、この種類の装置は外部摂動を伴う或る状態
下では振動を停止してしまい、その結果、信号の損失が
生じる。測定可能範囲を拡大するために、オカダヤシ等
は、一方が低流量で作動し、他方が高流量で作動する２
つの流体振動子を組み合わせることを米国特許第4,610,
162号明細書で提案した。
渦効果式流量計およびコアンダ効果式流量計で生じる
問題のため、基本的に異なる原理に従って作動する他の
種類の流体振動子を開発する試みが行われてきた。１つ
の適用例が米国特許第4,184,636号明細書および第4,84
3,889号明細書に記載の流量計に見られる。
例えば、米国特許第4,244,230号明細書は流体流路の
一部から分岐するダクトに位置決めされた流体振動子流
量計を述べている。この振動子はノズルを形式する問い
合った壁部を備えて、並んで位置決めされた２つの部材
を有している。障害物はノズルに面した前側キャビティ
を有している。
このキャビティは共通の入口および出口を有してい
る。ノズルを流れるジェットはキャビティに入り、その
底部に当たる。
キャビティ内のジェットの横振動により、ジェットの
各側に１つずつの２つの渦が形成される。各渦は交互に
強く及び弱くなり、各々は互いに位相を異にしている。
ジェットは共通の出口を流れ、主流に差し向けられる。
圧力センサによりキャビティ内のジェットの振動数を
測定することができ、その振動数は流量に比例してい
る。
欧州特許０ 295 623号は、長手方向対称面に対して
対称な流体振動子であって、長手方向の対称面に対して
横方向に振動する二次元ジェットを生成するノズルと、
振動チャンバと、この振動チャンバ内に配置されターゲ
ットと第１および第２の隔壁とを含む障害物とを備えて
いる流体振動子を開示している。流体のジェットが一方
の隔壁から他方の隔壁に交互に振動する。この障害物
が、フィードバックチャンネルを通る再循環流を生成す
る。ターゲットが、流体ジェットの方向の切換えを安定
させる。第１の隔壁の存知により、流体ジェットの流れ
条件にかかわらず、再循環流の半径方向の延長が変化す
ることができない。
物理Ｅ科学機器ジャーナル Vol.21、No.10の979頁な
いし981頁には、低レイノルズ数の流体流量計用の流体
振動子が開示されている。この流体振動子では、流体の
ジェットが、障害物に合わせて寸法が大きくなったチャ
ンバに放出される。流体のジェットの振動を安定させる
ために、ナイフエッジが設けられている。横方向渦の半
径方向延長は、流体ジェットの流れ条件にかかわらず、
変化することができない。
この種類の流量計の性能は、一般に在来の流体流量計
で得られる性能より良好である。不幸にも、特に感度お
よび測定範囲に関して、またこの範囲内で装置の直線性
に関する性能は必ずしも満足できるものではない。
本発明の目的はこれらの問題を解消することである。
本発明は流体振動子と、従来の流量計の性能上回って改
良された性能の振動子を備えた流量計とを提供する。
従来、このような流体振動子の直線性はジェットの振
動数ｆを流量Ｑで割った比に等しい係数Ｋの相対変化に
より評価される。
一般に、流量が増大する順に、３つの流れ状態、すな
わち、層流状態、移行状態、乱流状態に区別される。
レイノルズ数REの関数としてのＫの相対変化、すなわ
ち、ΔK/Kを表す第１図でわかるように、直線性につい
ての問題は本質的に層流状態および移行状態で起こる。
（当業者に周知なレイノルズ数は、入口オリフィスの領
域における流体の速度にこのオリフィスの幅を掛け、こ
れを流体の運動速度で割ったものに等しいことがわかる
であろう）。層流状態且つ低い流量では、係数Ｋの相対
変化が急激に減少することがわかる。移行帯域では、層
流状態帯域の縁部で、曲線がピークを有する。本発明は
広範囲にわたって直線性である流体振動子に関する。係
数Ｋの相対変化が±1.5％より少ない場合にこのような
振動子が直線性であると考えられる。以下に示すよう
に、本発明によれば、移行状態で係数Ｋの相対変化のピ
ークを減少させることが可能であり、かくして直線作動
範囲を対応して拡大することが可能である。
本発明による流体振動子は長さ方向対称平面を中心に
対称である。この流体振動子は、 両側に渦を伴い長さ方向対称平面に対して振動する二
次元ジェットを生じる手段を備えており、これらの渦
は、位相を反対にした状態で、交互に強くおよび弱く、
そしてジェットの振動に関連しており、 渦の半径方向延長をジェットの流れ状態に依存させる
ようになっている手段を備えている。「半径方向延長」
とは、渦の中心からその周囲までの距離を意味してい
る。
本発明の特定の実施例では、振動子は 幅ｄの入口オリフィスを有し振動する二次元流体ジェ
ットとこのジェットの両側の渦とを形成するようになっ
ている流体入口と、 流体入口オリフィスに連結された振動チャンバと、 振動チャンバに配置され、流体入口オリフィスの面し
た主キャビティが形成された前側部分を有する障害物
と、 障害物の前側部分に形成された少なくとも２つの二次
キャビティよりなり、渦の半径方向延長をジェットの流
れ状態に依存させるようになっている手段とを備えてお
り、これらの二次キャビティは主キャビティの両側に対
称平面を中心に対称に配置されている。
この実施例において、高い流量では、二次キャビティ
に二次渦が形成される。主渦は障害物の前側部分と振動
チャンバの壁部との間に局在する。主渦の半径方向延長
は二次渦の半径方向延長により制限される。その結果、
係数Ｋの増大がある。反対に、移行状態且つ減少流量で
は、主渦の半径方向延長は大きさがますます増大し、二
次キャビティ内に局在する二次渦の大きさを害する。こ
れらの作動状態の限度事態に達するのは、主渦が大きい
間にこれらの主渦が二次キャビティを完全に満たすとき
である。しかしながら、主渦が大きい間、ジェットの振
動現象に関与する主渦の半径方向延長が大きくなればな
るほど、ジェットの振動の振動数が減少する。その結
果、係数Ｋおよびその相対変化は減少し、かくして、一
般には振動子の直線作動状態が増加する。
主キャビティは、２つのアームがキャビティの外側に
向かって広がる実質的にＶ字をなす傾斜壁部を有するの
が有利である。
主キャビティの壁部は対称平面に対して０゜〜80゜の
範囲内の入口角度を有するのがよい。
キャビティは実質的に放物面状の底部を有するのが有
利である。入口角度が０゜であるとき、主キャビティは
矩形であるが、その壁部は対称平面に対して10゜〜45゜
の範囲内の入口角度を有するのが好ましい。入口オリフ
ィスから主キャビティの底部を分ける距離は3d〜15dの
範囲内にある。
ジェットの振動中に測定された振動数は、キャビティ
の底部から入口オリフィスまでのこの距離に依存してい
る。十分に高い振動数を測定するためには、この距離は
4d〜8dの範囲内にあるのが有利である。
主キャビティは2d〜10dの範囲内にある幅の入口を有
するのが有利である。
特定の実施例では、障害物の前側部分は5d〜30dの範
囲内の幅を有する。
障害物の前側部分は対称平面に対して実質的に直角で
ある。この前部分は入口オリフィスから1d〜10dの範囲
内にある距離を隔てて配置されるのがよい。
二次キャビティを備えた障害物を備えた流体振動子の
特定の実施例では、二次キャビティは実質的に、その入
口を形成する開口面を有する四辺形内に収まる形状を有
しており、この形状は四辺形の三辺に接している。
もう１つの実施例では、各二次キャビティは実質的
に、その入口を形成する開口面を有する三角形内に収ま
る形状を有しており、この形状は三角形の二辺に接して
いる。
特定の実施例では、各二次キャビティは段状の底部を
有している。
特定の実施例では、各二次キャビティは1d〜10dの範
囲内にある幅の入口を有している。
流体入口は、入口ダクトに連結されるようになってい
る六面体状の沈静室と、この沈静室の一側部に連結され
た先細部分とを備えており、この先細部分は振動チャン
バに連結されるようになっている幅ｄの矩形入口オリフ
ィスを有しているのが有利である。
また、流体入口は流体ジェットを調整する手段を備え
ているのが好ましい。
一変更例では、これらの調整手段は対称平面に沿って
位置決めされたプレートにより構成されている。
もう１つの変更例では、これらの調整手段は対称平面
に沿って位置決めされた成形障害物により構成されてい
る。
調整手段は入口オリフィスから0.5d〜4dの範囲内にあ
る距離を隔てられた端部を有するのが有利である。
本発明はこのような流体振動子を備えた流量計にも関
連する。
本発明の特徴は添付図面を参照して後述する説明を読
むことにより明らかになるであろう。
既に説明した第１図は従来技術の流体振動子における
流量の関数としての係数Ｋの相対変化を概略的に示して
いる。
第２図は本発明による流体振動子を上方から概略的に
示している。
第３図は本発明による流体振動子の概略斜視図であ
る。
第４図は本発明による流体振動子の入口の変更形態の
概略斜視図である。
第５図は障害物を備えた場合および備えていない場合
の流体ジェットの速度分布を概略的に示している。
第６図は本発明による流体振動子に設けられた障害物
の上方からの概略部分図である。
第７図はこのような障害物の変更形態の上方からの概
略部分図である。
第８図はこのような障害物の他の変更形態の上方から
の概略部分図である。
第９図はこのような障害物の他の変更形態の上方から
の概略部分図である。
第10図はこのような障害物の他の変更形態の上方から
の概略部分図である。
第11図は変化状態において作動する本発明による流体
振動子の上方からの概略部分図である。
第12図は、異なる状況において第11図の流体振動子を
概略的に示している。
第13図は本発明による振動子における流量の関数とし
ての係数Ｋの相対変化を概略的に示している。
第２図は本発明による流体振動子の上方からの図であ
る。流体は液体またはガスである。振動子は長手方向の
対称平面Ｐを有している。
流体は入口Ｅを通って振動子に侵入し、この入口Ｅは
第３図でわかるように流体入口ダクト12に連結された沈
静室10と、矩形の入口オリフィス16で終わる先細部分14
とを備えている。
沈静室10は六面体形状を有しており、（入口ダクトに
連結されている）その前面の面積は、（先細部分に連結
されている）その後面の面積より大きい。その後面は好
ましくは側面が二次元ジェットの高さに等しい立方体で
ある。それにより入口ダクト12を流れる円筒形流体ジェ
ットを実質的に矩形横断面を有するジェットに移行させ
る。先細部分14は、流体を加速すると同時に、振動する
二次元ジェットを形成し得る。このために、振動チャン
バ８への入口オリフィス16は、当業者に周知の二次元挙
動の条件に応じた比の長さｈおよび幅ｄを持つ矩形状で
ある。
一般的には、比h/dは６程度またはそれ以上であるべ
きである。幅ｄは下記説明では基準単位として用いられ
る。
更に、入口Ｅは流体を調整する手段を備えている。こ
れらの手段は対称平面Ｐに沿って配置されたプレート20
によって形成されるのがよい。第４図はこれらの調整手
段の変形例を概略的に示している。この変形例では、こ
の手段は対称平面Ｐに沿って位置決めされた成形障害物
21により形成されている。
第５図でわかるように、調整は低い流量で当然放物線
状であるジェットの速度分布を実質的に平らにすること
よりなり、この速度分布が高い流量で平らなままである
ことがわかる。従って、速度分布はあらゆる流量で同一
のままである。
入口オリフィス16に面したプレート20または障害物21
の端は、最も有利な状態下で所望の作用を得るために0.
5d〜4dの範囲にある距離だけ上記入口オリフィスから隔
てられている。
例えば、この距離は1dに等しくてもよい。
第２図に戻ると、振動二次元ジェットが障害物22を備
えた振動チャンバ18に侵入するのがわかる。この室チャ
ンバおよび障害物は長手方向対称平面Ｐに対して対称で
ある。障害物22は、長手方向対称平面Ｐと実質的に直角
であり、1d〜10dの範囲にある入口オリフィス16から距
離Doを隔てて位置決めされた前側部分24を有する。例え
ば、この距離は3dに等しくてもよい。
障害物22の前側部分24は5d〜30dの範囲にある幅Loを
有している。例えば、この幅は12dに等しくてもよい。
振動チャンバ18は、障害物の前側部分が配置された部
分で最大幅Lcを有し、このLcは10d〜50dの範囲内にある
のがよい。例えば、Lcは20dに等しくてもよい。障害物
と室の壁部との間に配置された空間は流体の流れ用チャ
ンネルC1、C2を構成しており、これらのチャンネルは流
体の流れの出口オリフィスに差し向ける。これらのチャ
ンネルはLc−Loに実質的に等しい。障害物22には、主キ
ャビティ26が入口オリフィス16に面して形成されてい
る。この主キャビティ26は2d〜20dの範囲内にある幅Le
の入口を有している。例えば、Leは5dに等しくてもよ
い。第２図に示す実施例では、主キャビティ26は実質的
にＶ字をなす傾斜壁部28、30を有しており、Ｖ字のアー
ムはキャビティ26の外面に向かって開いている。
壁部28、30は対称平面Ｐに対して０゜〜80゜の範囲に
ある入口角度a1を有している。有利には、a1は10゜〜45
゜の範囲にある。例えばa1は45゜に等しくてもよい。
第２図に示す実施例では、主キャビティ26の横壁部2
8、30は実質的に放物面状の底部32に収束している。主
キャビティ26の底部はそこから距離Dfのところにある入
口オリフィス16に面しており、Dfは3d〜15dの範囲にあ
る。例えばDfは6dに等しくてもよい。
振動チャンバ内の二次元ジェットの振動は、ジェット
の両側に配置され、位相が反対であって、この振動に応
じて交互に強くおよび弱くなる渦の形成を判う。これら
の渦は主として、障害物22の前側部分24と入口オリフィ
ス16が形成されているチャンバ18の壁部との間の空間に
配置される。ジェットは、振動チャンバ18に侵入する
と、交互するスイープする動きで主キャビティ26の壁部
および底部に当たる。
本発明によれば、流体振動子は渦の半径方向延長をジ
ェットの流れ状態に依存させるようになっている手段を
備えている。
渦は円形横断面を有しておらず、むしろ、ジェットの
振動中、変形する。その結果、半径方向の延長はこの渦
の中心とその周囲との間の距離を意味するものと考えら
れる。
第２図の実施例では、渦の半径方向延長をジェットの
流れ状態に依存させるようになっている手段は、キャビ
ティ26の両側で障害物22の前側部分24に対称平面Ｐに対
して対照的に形成された２つの二次キャビティ34、36に
より構成されている。第６図においては、二次キャビテ
ィ34、36は入口を形成するように一辺が開いた四辺形内
に収められた形状を有している。かくして、キャビティ
の形状は四辺形の三辺と接している。形状が四辺形によ
り境界決めされた各二次キャビティは、第１外側側壁3
8、40、第２内側側壁42、44および底46、48を有してい
る。
対称平面Ｐと平行な平面に対する側壁部の傾きは、装
置の作動を大きく変更することなしに大きい角度の値を
採ることができる。第６図においては、二次キャビティ
の底部は対称平面P1と直角であるが、第７図でわかるよ
うに、この平面とで入口角度を形成してもよく、この角
度は＋45゜までの値を採り得る。
各二次キャビティへの入口は1d〜15dの範囲にある幅L
sを有している。
二次キャビティの形状は四辺形自身（開放辺が入口を
形成する）から、一点で四辺形の辺各々と拙速するだけ
の湾曲形状に移行するのがよい。
第８図に概略的に示す変更例では、キャビティの底部
46、48を段状にすることができることがわかり、この例
では、底部46、48はそれぞれ２つの段部46a、46bおよび
48a、48bを有しているが、もっと多くの段部を有するよ
うにしてもよい。これらの段部は対称平面Ｐと直角であ
ってもよく、或いは対称平面Ｐとで90゜以外の角度を適
切に形成してもよい。
段部を分ける立上り部は対称平面と平行でもよいし、
或いは０゜以外の入口角度を同等に適切に形成してもよ
い。特に、立上り部は外側側壁38、40と平行でもよい。
第９図においては、二次キャビティ34、36は入口を形成
するように一辺が開いた三角形内に収まる形状を有して
いる。従って、二次キャビティの形状は三角形の二辺に
接している。また、二次キャビティの形状は入口を形成
する１つの開いた側を備えた三角形自身から、一点で三
角形の辺各々と接触するだけの湾曲形状に移行してもよ
い。
第10図では、二次キャビティの底部は段状になってい
る。更に。上記形状が同等の形状寸法を採ることがで
き、種々の限界形状が同じ機能を果たすことは理解され
よう。
乱流状態では、主キャビティ26内の流体ジェットのい
かなる衝撃箇所でも、二次渦が各二次キャビティ34、36
に形成される。これらの二次渦は、この流体振動子が、
二次キャビティを有していない振動子と、全体として、
同じように機能するのに十分に強い。以下の説明は移行
状態下での装置の一般的な挙動に関しており、第11図お
よび第12図を参照して説明を行う。
流体ジェットＦの衝撃箇所は末端点11と12との間で主
キャビティ26スイープする。振動に伴って障害物22の前
側部分と入口オリフィスに隣接した振動チャンバの壁部
との間に局在する主渦T1、T2が形成される。
第11図では、ジェットの衝撃が点11に達し、次いで、
渦T1は集められ、強く、一方、渦T2は弱い。流体ジェッ
トは主としてチャンネルC2を経て逃げる。
乱流状態下では、２つの二次キャビティ34、36は主渦
と位相が反対であって交互に強く及び弱くなる二次渦Ts
1、Ts2で満たされる。しかしながら、流量が減少するに
つれて、これらの二次渦の強度あるいは、集中は低減す
る。
その結果、強い主渦は、第11図のT1で起こるとき、そ
の半径方向の延長が増大するので、流量が減少すると、
渦は二次キャビティ34を漸次占めて、二次渦Ts1を害
し、この二次渦Ts1は最後にはすっかり消滅する。対照
的に、流体ジェットの逃げにより作られた二次渦Ts2は
常に二次キャビティ36に存在する。
第12図では。流体ジェットの衝撃箇所は12のところに
配置され、次いで、増大された半径方向の延長を有する
渦T2になり、流れが十分に低いとき、渦Ts2は完全に消
滅する。主渦は、集中されて強いときには、移行状態の
場合には、乱流状態の場合より大きい半径方向の延長を
有する（というのは、乱流状態下では、二次キャビティ
は両方とも二次渦で占められ、主渦の展開に有効な空間
が減少されるからである）。振動の振動数は主渦の半径
方向の延長の増大に伴って減少する。
本発明による装置についてのレイノルズ数の関数とし
ての係数Ｋの相対変化を概略的に示している第13図から
わかるように、渦の半径方向延長を流れの状態に依存さ
せることにより、乱流状態下で振動の振動数を増大さ
せ、移行状態で振動の振動数を減少させて振動子の直線
性を向上させることができる。
第２図の流体振動子によれば、この振動子を通る流量
の流量を、主キャビティ26の内側の流体ジェットのスイ
ープの終了点に配置された２つの圧力タップ50、52によ
って測定することができる。これらの圧力タップはジェ
ットの振動の振動数を測定することができる公知の装置
に連結されている。この振動数は予備測定により流量に
結びつけられる。かくして、広い測定範囲にわたって線
形である流量計が得られる。
フロントページの続き (56)参考文献 欧州特許295623（ＥＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01F 1/20 G01F 1/32 F01C 1/22

Claims (19)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】長手方向対称平面（Ｐ）に対して対称な振
    動子であって、 前記対称平面に対して横方向に振動し両側に渦（T1、T
    2）を伴う二次元流体ジェットを形成するように構成さ
    れ幅ｄの入口オリフィス（16）を備える流体入口（Ｅ）
    を備え、これらの渦は位相が反対で且つ前記ジェットの
    振動に共振して交互に強くおよび弱くなり、 前記流体振動子はさらに、 前記流体入口オリフィス（16）に接続された振動チャン
    バ（18）と、 前記振動チャンバ（18）内に配置され前記流体入口オリ
    フィスに面した主キャビティ（26）が前部（24）に形成
    された障害物（22）を備え、 該障害物の前部と、前記入口開口に連結された前記振動
    チャンバの壁とは、その間に、障害物がなく前記主キャ
    ビティの両側に配置された２つの空間を形成している流
    体振動子であって、さらに、 前記渦の半径方向延長を前記ジェットの流れ状態に依存
    させるように構成された手段（34、36）であって、前記
    障害物（22）の前部（24）に形成された少なくとも２つ
    の二次キャビティ（34、36）を有する手段を備え、これ
    らの二次キャビティが、前記主キャビティ（26）の両側
    で前記対称平面（Ｐ）に対して対称に配置されているこ
    と、 特徴とする流体振動子。
  2. 【請求項２】前記主キャビティ（26）が、２つのアーム
    が前記キャビティの外側に向かって広がっている略Ｖ字
    型形状をなす傾斜壁（28、30）を有している、請求の範
    囲第１項に記載の流体振動子。
  3. 【請求項３】前記主キャビティ（26）の壁（28、30）
    が、前記対称平面（Ｐ）に対して０゜〜80゜の入口角度
    （a1）を有している、 請求の範囲２項に記載の流体振動子。
  4. 【請求項４】前記主キャビティ（26）の壁（28、30）
    が、対称平面（Ｐ）に対して10゜〜45゜の入口角度（a
    1）を有している、 請求の範囲第３項に記載の流体振動子。
  5. 【請求項５】前記主キャビティ（26）の底（32）が、入
    口オリフィスの幅をｄとして、3d〜15dの範囲にある入
    口オリフィス（16）からの距離（Df）を隔てて、前記入
    口オリフィス（16）と対向して配置されている、 請求の範囲第１項に記載の流体振動子。
  6. 【請求項６】前記主キャビティ（26）の底（32）が、入
    口オリフィスの幅をｄとして、4d〜8dの範囲にある前記
    入口オリフィス（16）からの距離（Df）を隔てて、前記
    入口オリフィス（16）と対向して配置されている、 請求の範囲第１項に記載の流体振動子。
  7. 【請求項７】前記主キャビティ（26）が、入口オリフィ
    スの幅ｄとして、幅が2d〜10dの範囲内にある入口を有
    する、 請求の範囲第１項に記載の流体振動子。
  8. 【請求項８】前記障害物（22）の前部（24）が、入口オ
    リフィスの幅をｄとして、5d〜30dの範囲にある幅（L
    o）を有する、 請求の範囲第１項に記載の流体振動子。
  9. 【請求項９】前記障害物（22）の前部（24）が、前記対
    称平面（Ｐ）に対して略直角であり、入口オリフィスの
    幅をｄとして、前記オリフィス（16）から1d〜10dの範
    囲にある距離（Do）を隔てて配置されている、 請求の範囲第１項に記載の流体振動子。
  10. 【請求項１０】前記各二次キャビティ（34、36）が、実
    質的に、該二次キャビティへの入口を形成する開口面を
    有する四辺形内に収まる形状を有しており、この形状が
    前記四辺形の三辺に接している、 請求の範囲１項に記載の流体振動子。
  11. 【請求項１１】前記各二次キャビティ（34、36）が、実
    質的に、該二次キャビティへの入口を形成する開口面を
    有する三角形内に収まる形状を有しており、この形状は
    三角形の二辺に接している、 請求の範囲第１項に記載の流体振動子。
  12. 【請求項１２】前記各二次キャビティ（34、36）が、段
    状の底を有する、 請求の範囲第10項または第11項に記載の流体振動子。
  13. 【請求項１３】前記各二次キャビティ（34、36）が、入
    口オリフィスの幅をｄとして、1d〜10dの範囲内にある
    幅（Ls）の入口を有する、 請求の範囲第12項または第13項に記載の流体振動子。
  14. 【請求項１４】前記流体入口（Ｅ）が、前記入口ダクト
    （12）に連結されるように構成された六面体の沈静室
    （10）と、該沈静室（10）の一側に連結された先細部分
    （14）を備え、該先細部分は振動チャンバ（18）に連結
    されるように構成された幅ｄの矩形の入口オリフィス
    （16）を有している、 請求の範囲第１項に記載の流体振動子。
  15. 【請求項１５】前記流体入口（Ｅ）が、流体ジェットを
    調整する手段（20:21）を備えている、 請求の範囲第14項に記載の流体振動子。
  16. 【請求項１６】前記調整手段は、前記対称平面（Ｐ）に
    沿って配置されたプレート（20）により構成されてい
    る、 請求の範囲第15項に記載の流体振動子。
  17. 【請求項１７】前記調整手段は、前記対称平面（Ｐ）に
    沿って配置された成形障害物（21）により構成されてい
    る、 請求の範囲第15項に記載の流体振動子。
  18. 【請求項１８】前記調整手段は、入口オリフィスの幅を
    ｄとして、前記入口オリフィスから0.5d〜4dの範囲の距
    離だけ隔てられた端部を有する、 請求の範囲第16項または第17項に記載の流体振動子。
  19. 【請求項１９】請求の範囲第１項ないし第18項のいずれ
    か１項に記載の流体振動子を備えている流量計。
JP51899293A 1992-04-29 1993-04-27 流体振動子及びこのような振動子を備えた流量計 Expired - Fee Related JP3276373B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR92/05301 1992-04-29
FR9205301A FR2690717B1 (fr) 1992-04-29 1992-04-29 Oscillateur fluidique et debitmetre comportant un tel oscillateur.
PCT/FR1993/000407 WO1993022626A1 (fr) 1992-04-29 1993-04-27 Oscillateur fluidique et debitmetre comportant un tel oscillateur

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06507981A JPH06507981A (ja) 1994-09-08
JP3276373B2 true JP3276373B2 (ja) 2002-04-22

Family

ID=9429378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP51899293A Expired - Fee Related JP3276373B2 (ja) 1992-04-29 1993-04-27 流体振動子及びこのような振動子を備えた流量計

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP0592657B1 (ja)
JP (1) JP3276373B2 (ja)
KR (1) KR100278975B1 (ja)
CA (1) CA2110804A1 (ja)
CZ (1) CZ284313B6 (ja)
DE (1) DE69314593T2 (ja)
FR (1) FR2690717B1 (ja)
PL (1) PL171222B1 (ja)
RU (1) RU2128824C1 (ja)
UA (1) UA27778C2 (ja)
WO (1) WO1993022626A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2721360B1 (fr) * 1994-06-17 1996-08-02 Schlumberger Ind Sa Oscillateur fluidique et procédé de mesure d'une quantité volumique de fluide s'écoulant dans un tel oscillateur fluidique.
FR2730278B1 (fr) * 1995-02-06 1997-04-18 Schlumberger Ind Sa Procede de conditionnement d'un ecoulement d'un fluide et conditionneur d'ecoulement du fluide
GB9526067D0 (en) * 1995-12-20 1996-02-21 Sev Trent Water Ltd Feedback fluidic oscillator
FR2746147B1 (fr) * 1996-03-15 1998-05-22 Oscillateur fluidique comportant un obstacle a profil ameliore
FR2748109B1 (fr) * 1996-04-30 1998-07-31 Schlumberger Ind Sa Dispositif de mesure du debit d'un fluide en ecoulement a element(s) modificateur(s) du profil de vitesses dudit ecoulement
DE102010035258A1 (de) 2010-08-24 2012-03-01 Robert Bosch Gmbh Einrichtung zur Erzeugung elektrischer Energie
FR3007527B1 (fr) * 2013-06-19 2019-05-31 Polyvionics Dispositif de mesure de la vitesse de deplacement d'un fluide par rapport a un objet.
WO2015012712A1 (ru) * 2013-07-24 2015-01-29 Общество С Ограниченной Ответственностью "Элехант" Струйный генератор
RU2638056C1 (ru) 2013-12-31 2017-12-11 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Система и способ оценки структур трещин

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3589185A (en) * 1969-09-04 1971-06-29 Fischer & Porter Co Vortex type flowmeter
US4184636A (en) * 1977-12-09 1980-01-22 Peter Bauer Fluidic oscillator and spray-forming output chamber
US4244230A (en) * 1978-10-12 1981-01-13 Peter Bauer Fluidic oscillator flowmeter
GB2172996B (en) * 1984-06-27 1987-07-15 Osaka Gas Co Ltd Fluidic flowmeter
EP0295623B1 (en) * 1987-06-16 1992-01-15 Osaka Gas Co., Ltd Fluidic flowmeter
US4843889A (en) * 1988-05-11 1989-07-04 Gas Research Institute Trapped-vortex pair flowmeter

Also Published As

Publication number Publication date
RU2128824C1 (ru) 1999-04-10
KR940701532A (ko) 1994-05-28
UA27778C2 (uk) 2000-10-16
KR100278975B1 (ko) 2001-03-02
CA2110804A1 (fr) 1993-11-11
FR2690717B1 (fr) 1995-06-30
WO1993022626A1 (fr) 1993-11-11
EP0592657A1 (fr) 1994-04-20
DE69314593D1 (de) 1997-11-20
JPH06507981A (ja) 1994-09-08
FR2690717A1 (fr) 1993-11-05
EP0592657B1 (fr) 1997-10-15
CZ284313B6 (cs) 1998-10-14
DE69314593T2 (de) 1998-05-14
CZ290693A3 (en) 1994-08-17
PL171222B1 (pl) 1997-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5396808A (en) Fluidic oscillator
US4244230A (en) Fluidic oscillator flowmeter
US4838091A (en) Fludic oscillator flowmeters
JP2602110B2 (ja) 流体流量計
US5363704A (en) Fluidic oscillator and a flow meter including such an oscillator
US4350047A (en) Vortex-shedding flowmeter having two bluff bodies
JP3276373B2 (ja) 流体振動子及びこのような振動子を備えた流量計
JP6552180B2 (ja) 超音波流量計
SK4196A3 (en) Fluidic oscillator having a wide range of flow rates and fluid meter comprising same
JP3068649B2 (ja) 流体振動子を備えた流量計
JP2001521105A (ja) 延長されたスロット付き流体振動子
JP2001507786A (ja) 流体流量計
US4843889A (en) Trapped-vortex pair flowmeter
RU2156443C2 (ru) Вихревой расходомер, включающий трубу с фасонным профилем
JP2000506958A (ja) 改良された形状の障害物を有する流体振動子
JP3172252B2 (ja) 流体振動式流量計
RU2118797C1 (ru) Расходомер с флюидальным излучателем
JP3205045B2 (ja) 流体振動式流量計
JP2002039824A (ja) 流量測定装置
JPH09510546A (ja) 複式障害物を有する渦式流体メータ
JPH06265379A (ja) 流体振動式流量計
JPH06265378A (ja) 流体振動式流量計
JPH05322613A (ja) 流体振動式流量計
JP2000241206A (ja) 流体振動型流量計
UA26138C2 (uk) Геhератор коливаhь текучого середовища і витратомір, що містить такий геhератор

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees