JP3373430B2 - Pipe flow meter - Google Patents

Pipe flow meter

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JP3373430B2
JP3373430B2 JP14009898A JP14009898A JP3373430B2 JP 3373430 B2 JP3373430 B2 JP 3373430B2 JP 14009898 A JP14009898 A JP 14009898A JP 14009898 A JP14009898 A JP 14009898A JP 3373430 B2 JP3373430 B2 JP 3373430B2
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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、流体の流れの中に
置かれた渦発生部によって発生する渦列、つまり、カル
マン渦を検出して流量を測定するカルマン渦流量計によ
って、管内の流量を計測する管内流量計測装置に関する
ものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a vortex train generated by a vortex generator placed in a fluid flow, that is, a Karman vortex flowmeter for detecting a Karman vortex and measuring the flow rate. The present invention relates to an in-pipe flow rate measuring device for measuring.

【0002】[0002]

【従来の技術】特開平4−66817号公報によると、
マイクロフローセンサ(熱式流速検出素子、以下、「マ
イクロフローセンサ」と「熱式流速検出素子」は同義語
として使用する。)を用いることによってレンジアビリ
ティの大きな流量計測を可能にしたカルマン渦流量計が
提案されている。
2. Description of the Related Art According to Japanese Patent Laid-Open No. 4-66817,
Karman vortex flow rate that enables flow rate measurement with a large rangeability by using a micro flow sensor (thermal flow velocity detection element; hereinafter, "micro flow sensor" and "thermal flow velocity detection element" are used as synonyms) Total is proposed.

【0003】上記従来のカルマン渦流量計を図7,図8
によって説明する。図7において、101は流体が流れ
る配管であり、この配管101の流れの中央にはその軸
方向に例えば三角柱の渦発生体102が配置される。こ
の渦発生体102は流体の流れ方向Fと垂直な方向に連
通孔としてのバイパス流路103が設けられ、このバイ
パス流路内には渦の発生周波数に応じた流体の振動10
5が発生する。そして、この流体の振動方向とセンサの
検出方向が一致するようにマイクロフローセンサ104
がバイパス流路103内に配置される。
The conventional Karman vortex flowmeter described above is shown in FIGS.
Explained by. In FIG. 7, reference numeral 101 denotes a pipe through which a fluid flows, and at the center of the flow of the pipe 101, for example, a triangular prism vortex generator 102 is arranged in the axial direction. The vortex generator 102 is provided with a bypass flow passage 103 as a communication hole in a direction perpendicular to the fluid flow direction F, and the fluid vibration 10 according to the vortex generation frequency is provided in the bypass flow passage.
5 occurs. Then, the microflow sensor 104 is arranged so that the vibration direction of this fluid and the detection direction of the sensor match.
Are arranged in the bypass channel 103.

【0004】このマイクロフローセンサ104は、図8
に示すように、例えばシリコン基板111上にヒータ1
12とその両側に熱容量の非常に小さい金属薄膜から成
る温度センサ113,114をミクロンオーダーで集積
したもので、この温度センサ113,114によりヒー
タ112の両側の温度変化を検出して流体振動105の
検出信号を得るものとなっている。
This micro flow sensor 104 is shown in FIG.
As shown in FIG.
12 and temperature sensors 113 and 114, which are made of a metal thin film having a very small heat capacity, are integrated on the both sides thereof in the order of microns. The temperature sensors 113 and 114 detect the temperature change on both sides of the heater 112 to detect the fluid vibration 105. A detection signal is obtained.

【0005】このとき、検出回路としては、マイクロフ
ローセンサ104のヒータ112に駆動電源VH により
所定の電力を供給して一定の温度に加熱する回路と、こ
のヒータ112の両側の温度センサ113,114に駆
動電源VB より一定の電圧を加える回路を用意し、両温
度センサ113,114の中点に生じる振動波形の電圧
Vを検出して増幅する機能を持つように構成する。そし
て、この検出回路で得られる検出電圧Vは、コンパレー
タを介して演算回路に入力され、この演算回路で単位時
間当たりの振動数として計算したうえで、予め測定して
おいたストローハル数を乗算すれば、その演算結果から
流量を測定することができる。
At this time, as a detection circuit, a circuit for heating the heater 112 of the microflow sensor 104 to a constant temperature by supplying a predetermined power from the driving power source V H , and temperature sensors 113 on both sides of the heater 112, A circuit for applying a constant voltage from the drive power source V B is prepared for 114, and is configured to have a function of detecting and amplifying the voltage V of the vibration waveform generated at the midpoint of both temperature sensors 113, 114. Then, the detection voltage V obtained by this detection circuit is input to an arithmetic circuit via a comparator, calculated as the frequency per unit time by this arithmetic circuit, and then multiplied by the Strouhal number measured in advance. Then, the flow rate can be measured from the calculation result.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述の先行例では、原
理的にはレンジアビリティの大きな流量計測を可能とす
るものとして充分期待されるものであるが、安全面,計
測精度,製造・組立の容易性等、マイクロフローセンサ
を用いたカルマン渦流量計を管へ実際に装着する際の諸
問題について充分な開示がなされていない。
In the above-mentioned prior art example, in principle, it is sufficiently expected to enable flow rate measurement with a large rangeability, but in terms of safety, measurement accuracy, manufacturing / assembly, It has not been sufficiently disclosed about problems such as easiness in actually mounting the Karman vortex flowmeter using the microflow sensor on the pipe.

【0007】例えば、上述のようにマイクロフローセン
サ104は、ヒータ112を備えるものであって、外部
からの給電によって極めて微量ではあるが熱量を発生す
る構造となっている。したがって、被計測流体が可燃性
流体の場合に、通常の使用環境ではあり得ないことでは
あるが、幾つかの悪条件が重なってマイクロフローセン
サが着火源になることも考慮に入れて管への実装を行う
必要がある。
For example, as described above, the microflow sensor 104 is provided with the heater 112, and has a structure in which an extremely small amount of heat is generated by external power supply. Therefore, when the fluid to be measured is a flammable fluid, it may not be possible to use it in a normal environment, but some adverse conditions may overlap and the microflow sensor may become an ignition source. Need to be implemented.

【0008】また、装置の製品化に当たっては、渦発生
体の形態によって、マイクロフローセンサ周辺における
流体の流れが乱れて精度の高い計測を行うことができな
いといった問題を解決する必要があると共に、製造コス
トの低減、管への組み付けを容易に行うことが可能なこ
と、或いは、管への装着後に保守点検を容易に行うこと
が可能なこと等の問題を解決する必要がある。
In order to commercialize the device, it is necessary to solve the problem that the flow of the fluid around the microflow sensor is disturbed due to the shape of the vortex generator, and highly accurate measurement cannot be performed. There is a need to solve problems such as cost reduction, easy assembling to a pipe, and easy maintenance / inspection after mounting on a pipe.

【0009】本発明は、上述のような事情に対処するた
めに提案されたものであって、上記の諸問題を解消し
て、マイクロフローセンサを用いたカルマン渦流量計を
管へ実装することを可能にした管内流量計測装置を提供
することを目的とするものである。
The present invention has been proposed in order to deal with the above situation, and solves the above problems and mounts a Karman vortex flowmeter using a microflow sensor on a pipe. It is an object of the present invention to provide an in-pipe flow rate measuring device that enables the above.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による管内流量計測装置は、まず、渦発生体
に流体の進行方向と直交するバイパス流路を設け、該流
路の途中に熱式流速検出素子を設けたカルマン渦流量計
を管内に装着する管内流量計測装置において、上記バイ
パス流路における熱式流速検出素子の両側に設けた防爆
構造規格を満たす奥行き寸法及び隙間寸法を備えた安全
隙間を、複数の細孔を形成するパイプを密に配設したフ
レームアレスタとしたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the in-pipe flow rate measuring device according to the present invention firstly provides a vortex generator with a bypass flow passage which is orthogonal to the advancing direction of the fluid, and in the middle of the flow passage. In a pipe flow rate measuring device in which a Karman vortex flowmeter equipped with a thermal type flow velocity detecting element is installed in a pipe, a depth dimension and a gap size satisfying the explosion proof structure standard provided on both sides of the thermal type flow velocity detecting element in the bypass flow path are set. The safety gap is equipped with a pipe in which pipes that form multiple pores are densely arranged.
It is characterized by being a rame arrester .

【0011】また、前述の管内流量計測装置において、
円柱材の一部を切り欠いて上記渦発生体を形成し、被測
定流体を流す管に孔を形成し、該孔から上記円柱材を挿
入して上記渦発生体を管内に配設すると共に、上記円柱
材における上記孔からの突出箇所に一対の係止溝を形成
して、該係止溝に一対の固定板をはめ合わせ、該固定板
を上記管の外周に着脱可能に固定することを特徴とす
る。
In the above-mentioned pipe flow rate measuring device,
Cut off a part of the cylindrical material to form the vortex generator, and measure
Form a hole in the tube through which the constant fluid flows and insert the columnar material through the hole.
Insert the vortex generator into the tube and place it in the cylinder.
Form a pair of locking grooves on the part of the material protruding from the hole
And then fit a pair of fixing plates into the locking groove,
Is detachably fixed to the outer circumference of the pipe.
It

【0012】また、前述の管内流量計測装置を前提とし
て、挿入体の先端に上記熱式流速検出素子を配設し、該
挿入体を上記渦発生体内部の長手方向に形成された挿入
孔に挿入して、上記熱式流量検出素子を上記バイパス流
路に臨ませたことを特徴とする。
Further , assuming the above-mentioned pipe flow rate measuring device,
The thermal type flow velocity detecting element at the tip of the insert,
Insert the insert formed in the longitudinal direction inside the vortex generator
Insert it into the hole to connect the thermal type flow detection element to the bypass flow
It is characterized by facing the road.

【0013】[0013]

【0014】[0014]

【0015】上記の管内流量計測装置は、マイクロフロ
ーセンサ(熱式流量検出素子)を用いたカルマン渦流量
計の管への実装化を可能にするという共通の課題を解決
する発明である。以下に各発明の作用を説明する。
The above-mentioned pipe flow rate measuring device is an invention which solves the common problem that the Karman vortex flowmeter using a microflow sensor (thermal flow rate detecting element) can be mounted on a pipe. The operation of each invention will be described below.

【0016】第1発明は、カルマン渦流量計にマイクロ
フローセンサを使用する場合、交番流れの流速を検知す
るのではなくて、交番流れの周波数を検知すれば流量計
測が可能であることと、可燃性流体の流量計測に用いた
ときに、万が一、マイクロフローセンサが着火源になっ
たとしても、炎が測定装置外に拡がらないようにすれば
安全が確保できることに着目して提案されたものであ
る。
According to the first aspect of the present invention, when a micro flow sensor is used in the Karman vortex flowmeter, the flow rate can be measured by detecting the frequency of the alternating flow instead of detecting the flow velocity of the alternating flow. Even if a micro flow sensor becomes an ignition source when it is used for measuring the flow rate of a flammable fluid, it is proposed with a focus on ensuring safety by preventing the flame from spreading outside the measurement device. It is a thing.

【0017】これによると、バイパス流路における熱式
流速検出素子の両側に防爆構造規格を満たす奥行き寸法
及び隙間寸法を備えた安全隙間を設けることによって、
バイパス流路内でマイクロフローセンサが着火源となっ
て炎が発生したとしても、炎は上記の安全隙間を伝搬す
る途中で消えてしまい、測定装置の外部には炎を出さ
ず、安全を確保することができる。そして、マイクロフ
ローセンサの感度が高いということで、このような安全
隙間を上記バイパス流路に設けても、従来のカルマン渦
流量計と比較してレンジアビリティの優位性は揺らぐこ
とがない。
According to this, by providing the safety clearance having the depth dimension and the clearance dimension satisfying the explosion proof structure standard on both sides of the thermal type flow velocity detecting element in the bypass flow path,
Even if the micro flow sensor acts as an ignition source in the bypass flow path and a flame is generated, the flame disappears while propagating through the safety gap described above, and the flame is not emitted to the outside of the measuring device. Can be secured. Since the micro flow sensor has high sensitivity, even if such a safety gap is provided in the bypass flow passage, the superiority of rangeability does not fluctuate as compared with the conventional Karman vortex flowmeter.

【0018】また、上述の作用に加えて、複数の細孔
形成するパイプを密に配置したフレームアレスタより成
る安全隙間によってバイパス流路内での被計測流体が整
流されるので、マイクロフローセンサを用いた流量計測
をより高精度に行うことができる。
Further, in addition to the effects described above, a plurality of pores
Since the measured fluid in the bypass channel is rectified by the safety gap formed by the flame arrester in which the formed pipes are densely arranged , the flow rate measurement using the microflow sensor can be performed with higher accuracy.

【0019】第2発明では、前述の作用と併せて、渦発
生体の製造或いは管への装着を考慮したものであって、
これによると、上述の作用に加えて、円柱材を切り欠く
だけで渦発生体を形成でき、加工が容易で製造コストを
低減することが可能となると共に、渦発生体を管に容易
に組み付けることができ、また、固定板を着脱可能に設
けたので、渦発生体を容易に着脱でき保守点検が容易に
できる。
In the second aspect of the invention, in addition to the above-mentioned action, the manufacture of the vortex generator or the mounting on the pipe is considered.
According to this, in addition to the above-mentioned action, the vortex generator can be formed only by notching the cylindrical member, which facilitates the processing and reduces the manufacturing cost, and the vortex generator can be easily assembled to the pipe. Further, since the fixing plate is detachably provided, the vortex generator can be easily attached and detached, and maintenance and inspection can be easily performed.

【0020】更に第3発明は、渦発生体に対するマイク
ロフローセンサの取り付けに関するもので、これによる
と、上述の作用に加えて、機械的な外力が加わると壊れ
易いマイクロフローセンサを渦発生体におけるバイパス
流路に簡単に組み付けることができ、流量計測装置の組
立作業効率が向上すると共に、マイクロフローセンサに
不具合が生じた場合に、これを簡単に交換することがで
きる。
A third aspect of the present invention relates to the attachment of the microflow sensor to the vortex generator. According to this, in addition to the above-described action, the microflow sensor in the vortex generator is liable to be broken when a mechanical external force is applied. The bypass flow path can be easily assembled, the efficiency of assembling the flow rate measuring device is improved, and the micro flow sensor can be easily replaced in the case of failure.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照して説明する。図1は本発明の一実施例に係る管内流
量計測装置の正面からの部分断面図であり、図2は同図
のA−A断面図、図3は同図のB−B断面図を示してい
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a partial cross-sectional view from the front of an in-pipe flow rate measuring device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. ing.

【0022】図1,図3において、1は流体管、2は流
体管1内に配設される渦発生体、3は渦発生体2に流体
の進行方向と直交する方向に形成されるバイパス通路、
4はバイパス通路3の途中に配設されるマイクロフロー
センサである。渦発生体2は円柱材21の一部を切り欠
いて形成されている。円柱材21は流体管1に形成され
た孔1Aに挿入されて、流体管1の管軸と垂直に立設さ
れ、渦発生体2を流体管路11内に配設している。流体
管1は、渦発生体2の配設された所定長区間を独立に分
離可能なように両側に取り付けフランジ12が装着され
た構造としてもよいし、被測定対象の流体管1に直接渦
発生体2を組み込む構造としてもよい。流体管1に形成
された孔1Aに挿入された円柱材21は、固定板13を
介してボルト14によって流体管1の外周に固定され
る。これにより流量方向に最適なセンサーの取付けが可
能となる。
In FIGS. 1 and 3, 1 is a fluid pipe, 2 is a vortex generator disposed in the fluid pipe 1, and 3 is a bypass formed in the vortex generator 2 in a direction orthogonal to the traveling direction of the fluid. aisle,
Reference numeral 4 is a microflow sensor disposed in the middle of the bypass passage 3. The vortex generator 2 is formed by cutting out a part of the columnar member 21. The columnar member 21 is inserted into the hole 1A formed in the fluid pipe 1, is erected perpendicularly to the pipe axis of the fluid pipe 1, and the vortex generator 2 is arranged in the fluid pipe line 11. The fluid pipe 1 may have a structure in which mounting flanges 12 are mounted on both sides so that the predetermined length section in which the vortex generator 2 is disposed can be independently separated, or the fluid pipe 1 can be directly swirled to the fluid pipe 1 to be measured. The generator 2 may be incorporated. The columnar member 21 inserted into the hole 1A formed in the fluid pipe 1 is fixed to the outer periphery of the fluid pipe 1 by the bolt 14 via the fixing plate 13. This makes it possible to mount the optimum sensor in the flow direction.

【0023】図1,図2に示すように、渦発生体2に形
成されるバイパス通路3におけるマイクロフローセンサ
4の両側には、フレームアレスタ5が設けられる。この
フレームアレスタ5は、防爆構造規格を満たす奥行き寸
法及び隙間寸法を備えた安全隙間を形成するもので、こ
れによって複数の細孔がバイパス流路3の両端に形成さ
れている。
As shown in FIGS. 1 and 2, flame arresters 5 are provided on both sides of the microflow sensor 4 in the bypass passage 3 formed in the vortex generator 2. The flame arrester 5 forms a safety gap having a depth dimension and a gap dimension that satisfy the explosion proof structural standard, and thereby a plurality of pores are formed at both ends of the bypass flow passage 3.

【0024】フレームアレスタ5の一構造例を図4に示
す。これは、バイパス流路3に内接する外パイプ51内
に複数の細孔を形成するための内パイプ52を密に配設
した構造を成す。外パイプ51,内パイプ52の材質は
金属パイプであって、機械構造用の炭素鋼にニッケルメ
ッキを施したもの、或いはステンレス,銅,真鍮などで
良い。寸法の一例としては、内・外パイプの奥行きが6
mm、外パイプ51の外径が4mm、肉厚が0.3mm
、内パイプ52の外径が0.46mm ,内径が0.25
mmとした。
An example of the structure of the flame arrester 5 is shown in FIG. This has a structure in which an inner pipe 52 for forming a plurality of fine holes is densely arranged in an outer pipe 51 inscribed in the bypass flow path 3. The material of the outer pipe 51 and the inner pipe 52 is a metal pipe, and may be carbon steel for machine structure plated with nickel, stainless steel, copper, brass, or the like. As an example of dimensions, the depth of the inner and outer pipes is 6
mm, outer diameter of outer pipe 51 is 4 mm, wall thickness is 0.3 mm
, The outer diameter of the inner pipe 52 is 0.46 mm, the inner diameter is 0.25
mm.

【0025】図1,図3によって、円柱材21のバイパ
ス流路3より上方の構造について説明する。円柱材21
の外周にはOリング22が設けられ、円柱材21を流体
管1の孔1Aに挿入して流体管路11内に渦発生体2を
配設した状態で、このOリング22が孔1Aを気密に封
止するようにしている。また、円柱材21の内部には上
端からバイパス通路3に臨む挿入孔21Aが形成され、
この挿入孔21Aには挿抜自在に挿入体6が装着され
る。そして、この挿入体6の先端にはマイクロフローセ
ンサ4が実装されたカンパッケージ8が取付部材7によ
って装着されている。挿入体6内にはマイクロフローセ
ンサ4の信号を導くケーブルが配設されるが、図1,図
3ではこのケーブルの図示を省略している。円柱材21
の上端には端子箱23が装着され、この端子箱23内に
マイクロフローセンサ4からの信号を処理する処理回路
(図示省略)が内蔵される。
The structure of the columnar member 21 above the bypass passage 3 will be described with reference to FIGS. Column material 21
An O-ring 22 is provided on the outer periphery of the columnar member 21. When the columnar member 21 is inserted into the hole 1A of the fluid pipe 1 and the vortex generator 2 is arranged in the fluid conduit 11, the O-ring 22 closes the hole 1A. It is hermetically sealed. Further, an insertion hole 21A facing the bypass passage 3 from the upper end is formed inside the columnar member 21,
The insert body 6 is mounted in the insert hole 21A so as to be freely inserted and removed. A can package 8 on which the microflow sensor 4 is mounted is attached to the tip of the insert 6 by a mounting member 7. A cable for guiding the signal of the microflow sensor 4 is arranged in the insert body 6, but the cable is not shown in FIGS. 1 and 3. Column material 21
A terminal box 23 is attached to the upper end of the terminal box 23, and a processing circuit (not shown) for processing a signal from the microflow sensor 4 is incorporated in the terminal box 23.

【0026】上記の挿入体6周辺の構造を図5によって
更に詳細に説明する。 マイクロフローセンサ4のセン
サーチップがカンパッケージ8に実装され、このカンパ
ッケージ8の裏面には導線81が突出している。この導
線81は挿入体6内に配設されるフラットケーブル61
の端部に設けられるコネクタ62に脱着自在に接続され
る。そして、取付部材7によって、コネクタ62に接続
したカンパッケージ8をマイクロフローセンサ4を先端
に露出させた状態で挿入体6に取り付ける。
The structure around the insert 6 will be described in more detail with reference to FIG. The sensor chip of the microflow sensor 4 is mounted on the can package 8, and the conducting wire 81 projects from the back surface of the can package 8. This conductor wire 81 is a flat cable 61 arranged in the insert body 6.
Is detachably connected to a connector 62 provided at the end of the. Then, the can package 8 connected to the connector 62 is attached to the insert body 6 by the attaching member 7 with the microflow sensor 4 exposed at the tip.

【0027】取付部材7は、ねじ結合,はめ込み,バヨ
ネット結合等の取り外し自在な取り付け構造で挿入体6
に取り付けられるものであって、マイクロフローセンサ
4に不具合が生じた場合には、取付部材7を挿入体6か
ら取り外し、カンパッケージ8をコネクタ62から取り
外して、容易にマイクロフローセンサ4の交換を行うこ
とができる。
The mounting member 7 has a detachable mounting structure such as screw connection, fitting, bayonet connection, etc.
If a problem occurs in the microflow sensor 4, the mounting member 7 is removed from the insert body 6, the can package 8 is removed from the connector 62, and the microflow sensor 4 can be easily replaced. It can be carried out.

【0028】また、挿入体6,取付部材7,カンパッケ
ージ8は一体部材となって円柱材21の挿入孔1Aに挿
入することができる。したがって、装置の組立を簡単に
行うことができ、挿入体6の上端の位置決め部6Aを円
柱材21上端部にはめ込むだけで、マイクロフローセン
サ4を渦発生体2のバイパス流路3に臨ませることがで
きる。
The insert 6, the mounting member 7, and the can package 8 can be inserted into the insertion hole 1A of the columnar member 21 as an integral member. Therefore, the device can be easily assembled, and the microflow sensor 4 is exposed to the bypass flow passage 3 of the vortex generator 2 only by inserting the positioning portion 6A at the upper end of the insert 6 into the upper end of the columnar member 21. be able to.

【0029】図6に管内流量計測装置を管へ実装するた
めの一構造例を示す。上述の部分と同一の箇所には同一
の符号を付して説明を一部省略する。流体管1の上部に
平面部1Bを形成し、その中央に円柱材21を挿入する
孔1Aを設け、また、平面部1Bにはボルト孔1Cを形
成している。円柱材21の孔1Aから突出する箇所には
一対の係止溝21Aが形成される。そして、円柱材21
を流体管1の孔1Aに挿入して、円柱材21の係止溝2
1Aに一対の固定板13の係止部13Bをはめ合わせ、
固定板13の取り付け孔13Aにボルト14を挿入して
ボルト孔1Cにねじ込むことで、流体管1の外周に円柱
材21を着脱可能に固定している。
FIG. 6 shows an example of the structure for mounting the in-pipe flow rate measuring device on a pipe. The same parts as those described above are designated by the same reference numerals and the description thereof is partially omitted. A flat portion 1B is formed in the upper portion of the fluid pipe 1, a hole 1A for inserting the columnar member 21 is provided in the center thereof, and a bolt hole 1C is formed in the flat portion 1B. A pair of locking grooves 21A is formed in a portion of the columnar member 21 protruding from the hole 1A. And the columnar material 21
Is inserted into the hole 1A of the fluid pipe 1, and the locking groove 2 of the columnar member 21 is inserted.
Fit the locking portions 13B of the pair of fixing plates 13 into 1A,
By inserting the bolt 14 into the mounting hole 13A of the fixing plate 13 and screwing it into the bolt hole 1C, the columnar member 21 is detachably fixed to the outer circumference of the fluid pipe 1.

【0030】上述のような構造を備えた管内流量計測装
置は、以下のように作用する。
The in-pipe flow rate measuring device having the above structure operates as follows.

【0031】渦発生体2に流体の進行方向と直交するバ
イパス流路3におけるマイクロフローセンサ4の両側に
防爆構造規格を満たす奥行き寸法及び隙間寸法を備えた
安全隙間を形成するフレームアレスタ5を設けることに
よって、この渦発生体2に設けたバイパス流路3内でマ
イクロフローセンサ4が着火源となって炎が発生したと
しても、炎は上記の安全隙間を伝搬する途中で消えてし
まい、測定装置の外部の流体管路11内には炎を出さ
ず、安全を確保することができる。そして、マイクロフ
ローセンサ4の感度が高いということで、このような安
全隙間をバイパス流路3に設けても、従来のカルマン渦
流量計と比較してレンジアビリティの優位性は揺らぐこ
とがない。
The vortex generator 2 is provided with flame arresters 5 on both sides of the micro flow sensor 4 in the bypass flow path 3 which is orthogonal to the direction of fluid flow and which forms a safety clearance having a depth dimension and a clearance dimension satisfying the explosion proof structure standard. As a result, even if the micro flow sensor 4 serves as an ignition source and a flame is generated in the bypass flow passage 3 provided in the vortex generator 2, the flame disappears while propagating through the safety gap, No flame is generated in the fluid conduit 11 outside the measuring device, and safety can be ensured. Since the sensitivity of the micro flow sensor 4 is high, even if such a safety gap is provided in the bypass flow path 3, the superiority of rangeability does not fluctuate as compared with the conventional Karman vortex flowmeter.

【0032】ここで、フレームアレスタ5の構造として
は図4に示した構造に限定されるものではない。フレー
ムアレスタ5全体を多孔質の焼結金属で形成して、焼結
金属内部に安全隙間を形成するものでもよいし、クエン
チングディスタンスを満たす安全隙間の平行平板を積み
重ねたものであってもよい。要するに、マイクロフロー
センサ4が交番流れの周波数を検知することができ、防
爆構造規格を満たす奥行き寸法及び隙間寸法を備えた隙
間を形成するものであればよい。
Here, the structure of the flame arrester 5 is not limited to the structure shown in FIG. The entire flame arrester 5 may be formed of a porous sintered metal to form a safety gap inside the sintered metal, or may be a stack of parallel flat plates having a safety gap satisfying the quenching distance. . In short, it suffices that the microflow sensor 4 be able to detect the frequency of the alternating flow and form a gap having a depth dimension and a gap dimension satisfying the explosion proof structure standard.

【0033】また、フレームアレスタ5をバイパス流路
3に設けるもう一つの作用として、バイパス流路内の整
流作用がある。図4に示したような複数の細孔より成る
安全隙間を備えたフレームアレスタ5をバイパス流路の
両端に設けることによって、バイパス流路内の被計測流
体が整流されるので、マイクロフローセンサ4を用いた
流量計測をより高精度に行うことができる。
Another effect of providing the flame arrester 5 in the bypass flow passage 3 is a rectifying function in the bypass flow passage. By disposing the flame arrester 5 having the safety gap composed of a plurality of pores as shown in FIG. 4 at both ends of the bypass flow passage, the fluid to be measured in the bypass flow passage is rectified. The flow rate measurement using can be performed with higher accuracy.

【0034】渦発生体2の製造に関しては、円柱材21
の一部を切り欠いて渦発生体2を形成したことにより、
加工が容易で製造コストを低減することが可能となる。
Regarding the production of the vortex generator 2, the cylindrical member 21
By forming a vortex generator 2 by cutting out a part of
It is easy to process and the manufacturing cost can be reduced.

【0035】また、測定装置の組立、流体管1への装着
に関しては、流体管1に孔1Aを形成し、孔1Aから円
柱材21を挿入して渦発生体2を管内に配設する構造、
その際に円柱材21に設けたOリング22で孔1Aを気
密封止する構造、円柱材21の孔1Aからの突出箇所に
一対の係止溝21Aを形成して、この係止溝21Aに一
対の固定板13をはめ合わせ、この固定板13を流体管
1の外周に着脱可能に固定する構造を備えるものであっ
て、渦発生体2を流体管1に容易に組み付けることがで
き、また、渦発生体2を容易に着脱でき保守点検が容易
にできる。
Regarding the assembly of the measuring device and the mounting on the fluid pipe 1, a structure in which a hole 1A is formed in the fluid pipe 1 and a columnar member 21 is inserted from the hole 1A to arrange the vortex generator 2 in the pipe. ,
At that time, a structure in which the hole 1A is hermetically sealed by the O-ring 22 provided in the columnar material 21, a pair of locking grooves 21A is formed at the protruding portion of the columnar material 21 from the hole 1A, and the locking groove 21A is formed in the locking groove 21A. The structure has a structure in which a pair of fixing plates 13 are fitted together and the fixing plates 13 are detachably fixed to the outer periphery of the fluid pipe 1, and the vortex generator 2 can be easily assembled to the fluid pipe 1. The vortex generator 2 can be easily attached and detached, and maintenance and inspection can be easily performed.

【0036】更に、渦発生体2に対するマイクロフロー
センサ4の取り付けに関して、挿入体6の先端にマイク
ロフローセンサ4を簡単に交換可能に取り付ける構造、
マイクロフローセンサ4を取り付けた挿入体6を円柱材
21の長手方向に形成された挿入孔21Aに挿入して、
マイクロフローセンサ4をバイパス流路3に臨ませる構
造を備えるもので、これによると、機械的な外力が加わ
ると壊れ易いマイクロフローセンサ4を渦発生体におけ
るバイパス流路3に簡単に組み付けることができ、流量
計測装置の組立作業効率が向上すると共に、マイクロフ
ローセンサ4に不具合が生じた場合に、これを簡単に交
換することができる。
Further, with respect to the attachment of the microflow sensor 4 to the vortex generator 2, a structure in which the microflow sensor 4 is attached to the tip of the insert 6 so as to be easily replaceable,
Insert the insert body 6 to which the microflow sensor 4 is attached into the insert hole 21A formed in the longitudinal direction of the cylindrical member 21,
The micro flow sensor 4 is provided with a structure that faces the bypass flow passage 3. According to this structure, the micro flow sensor 4 that is easily broken when a mechanical external force is applied can be easily attached to the bypass flow passage 3 in the vortex generator. As a result, the assembly work efficiency of the flow rate measuring device is improved, and when a defect occurs in the microflow sensor 4, it can be easily replaced.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明の管内流量計測装置は上記のよう
に構成されるので、レンジアビリティの大きな流量計測
を可能とすると共に、安全面,計測精度,製造・組立の
容易性等を考慮した上で、マイクロフローセンサを用い
たカルマン渦流量計の管への実装化を可能にするもので
ある。
Since the in-pipe flow rate measuring device of the present invention is constructed as described above, it is possible to measure the flow rate with a large rangeability, and in consideration of safety, measurement accuracy, and ease of manufacturing / assembling. In the above, the Karman vortex flowmeter using the microflow sensor can be mounted on a pipe.

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

【図1】本発明の実施例に係る管内流量計測装置の正面
からの部分断面図である。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view from the front of a pipe flow rate measuring device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のA−A断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図3】図1のB−B断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG.

【図4】本発明の実施例におけるフレームアレスタの構
造を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a structure of a flame arrester according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例に係る管内流量計測装置の一部
を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a part of a pipe flow rate measuring device according to an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例に係る管内流量計測装置の管へ
の実装を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing mounting of a pipe flow rate measuring device according to an embodiment of the present invention on a pipe.

【図7】従来のカルマン渦流量計を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a conventional Karman vortex flowmeter.

【図8】従来のカルマン渦流量計に用いられるマイクロ
フローセンサの説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a microflow sensor used in a conventional Karman vortex flowmeter.

【符号の説明】 1 流体管 11 流体管路 12 取り付けフランジ 2 渦発生体 21 円柱材 22 Oリング 23 端子箱 3 バイパス流路 4 マイクロフローセンサ 5 フレームアレスタ 6 挿入体 7 取付部材 8 カンパッケージ[Explanation of symbols] 1 fluid pipe 11 fluid lines 12 mounting flange 2 Vortex generator 21 Cylindrical material 22 O-ring 23 terminal box 3 bypass channels 4 Micro flow sensor 5 flame arresters 6 inserts 7 Mounting member 8 can packages

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀬尾 雅己 神奈川県藤沢市川名1丁目12番2号 山 武ハネウエル株式会社 藤沢工場内 (72)発明者 稲垣 広行 神奈川県藤沢市川名1丁目12番2号 山 武ハネウエル株式会社 藤沢工場内 (72)発明者 伊勢谷 順一 神奈川県藤沢市川名1丁目12番2号 山 武ハネウエル株式会社 藤沢工場内 (56)参考文献 特開 平4−66817(JP,A) 特開 平7−120284(JP,A) 特開 平1−250726(JP,A) 特開 昭56−57912(JP,A) 実開 平4−51621(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01F 1/00 - 9/02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Masaki Seo 1-12-2 Kawana, Fujisawa-shi, Kanagawa Yamatake Honeywell Co., Ltd. Fujisawa Plant (72) Inventor Hiroyuki Inagaki 1-2-2 Kawana, Fujisawa, Kanagawa No. Yamatake Honeywell Co., Ltd. Fujisawa Plant (72) Inventor Junichi Iseya 1-21-2 Kawana, Fujisawa-shi, Kanagawa Yamatake Honeywell Co., Ltd. Fujisawa Plant (56) Reference JP-A-4-66817 (JP, A) ) JP-A-7-120284 (JP, A) JP-A-1-250726 (JP, A) JP-A-56-57912 (JP, A) Actually developed 4-51621 (JP, U) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) G01F 1/00-9/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 渦発生体に流体の進行方向と直交するバ
イパス流路を設け、該流路の途中に熱式流速検出素子を
設けたカルマン渦流量計を管内に装着する管内流量計測
装置において、 上記バイパス流路における熱式流速検出素子の両側に
けた防爆構造規格を満たす奥行き寸法及び隙間寸法を備
えた安全隙間を、複数の細孔を形成するパイプを密に配
設したフレームアレスタとしたことを特徴とする管内流
量計測装置。
1. A pipe flow rate measuring device in which a Karman vortex flowmeter, in which a bypass flow passage orthogonal to a traveling direction of a fluid is provided in a vortex generator, and a thermal type flow velocity detecting element is provided in the flow passage, is mounted in the pipe. , Installed on both sides of the thermal flow velocity sensor in the bypass flow path.
Pipes that form multiple pores are densely arranged with safety clearances that have depth dimensions and clearance dimensions that meet the explosion-proof structural standards.
An in-pipe flow rate measuring device characterized by being a flame arrester installed .
【請求項2】 円柱材の一部を切り欠いて上記渦発生体
を形成し、被測定流体を流す管に孔を形成し、該孔から
上記円柱材を挿入して上記渦発生体を管内に配設すると
共に、上記円柱材における上記孔からの突出箇所に一対
の係止溝を形成して、該係止溝に一対の固定板をはめ合
わせ、該固定板を上記管の外周に着脱可能に固定するこ
とを特徴とする請求項1記載の管内流量測定装置。
2. A vortex generator in which a part of a cylindrical member is cut out.
To form a hole in the tube through which the fluid to be measured flows, and
When the columnar material is inserted and the vortex generator is placed inside the pipe,
Both have a pair of protrusions on the columnar member.
To form a locking groove, and fit a pair of fixing plates into the locking groove.
The fixing plate is detachably fixed to the outer circumference of the pipe.
The pipe flow rate measuring device according to claim 1, wherein:
【請求項3】 挿入体の先端に上記熱式流速検出素子を
配設し、該挿入体を上記渦発生体内部の長手方向に形成
された挿入孔に挿入して、上記熱式流量検出素子を上記
バイパス流路に臨ませたことを特徴とする請求項1又は
2に記載の管内流量計測装置。
3. The thermal type flow rate detecting element, wherein the thermal type flow velocity detecting element is arranged at a tip of the inserting body, and the inserting body is inserted into an inserting hole formed in a longitudinal direction inside the vortex generator. the is characterized in that to face to the bypass passage according to claim 1 or
Pipe flow measurement apparatus according to 2.
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