JP5271875B2

JP5271875B2 - Flow measuring device

Info

Publication number: JP5271875B2
Application number: JP2009258235A
Authority: JP
Inventors: 直樹菅沼; 哲也山田; 貴寛沖本; 祥規猪澤
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2009-11-11
Filing date: 2009-11-11
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2029-11-11
Also published as: JP2011102776A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flow rate measuring instrument capable of suppressing noise generated by consistency between a natural frequency F<SB>r</SB>of an air column in a flow nozzle and a natural frequency F<SB>s</SB>of the flow nozzle. SOLUTION: The natural frequency F<SB>s</SB>of the flow nozzle is made different from the natural frequency F<SB>r</SB>of the air column in the flow nozzle 20 by disposing, on the outer circumferential surface 24 of the flow nozzle 20, a natural frequency adjustment member 30 which adjusts the natural frequency F<SB>s</SB>of the flow nozzle 20 so that the natural frequency F<SB>r</SB>of the air column in the flow nozzle 20 differs from the natural frequency F<SB>s</SB>of the flow nozzle. COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、流体の経路となる管路内部にフローノズルを設け、フローノズルの上流側と下流側の流体の圧力差から流量を測定する流量測定装置に関する。 The present invention relates to a flow rate measuring device in which a flow nozzle is provided in a pipe line serving as a fluid path, and a flow rate is measured from a pressure difference between fluids upstream and downstream of the flow nozzle.

従来、管路内を流れる液体、気体、蒸気等の流体の流量を測定する差圧式流量測定装置（以下、省略して「流量測定装置」とよぶ）が知られている（例えば特許文献１を参照）。この種の流量測定装置には、管路の途中に管路の断面積を狭くするような絞り機構が設けられている。管路内の絞り機構を流体が流れるとき、絞り機構の上流側と下流側には圧力差が生じる。この圧力差（差圧）は流量の２乗に比例するため、差圧を測定することで管路内を流れる流体の流量を算出することができる。絞り機構としては、通常、フローノズル、オリフィス、ベンチュリ管が用いられる。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a differential pressure type flow rate measuring device (hereinafter referred to as “flow rate measuring device” for short) that measures the flow rate of a fluid such as liquid, gas, and vapor flowing in a pipeline (for example, Patent Document 1). reference). This type of flow rate measuring device is provided with a throttle mechanism that narrows the cross-sectional area of the pipe in the middle of the pipe. When a fluid flows through the throttle mechanism in the pipe, a pressure difference is generated between the upstream side and the downstream side of the throttle mechanism. Since this pressure difference (differential pressure) is proportional to the square of the flow rate, the flow rate of the fluid flowing in the pipe line can be calculated by measuring the differential pressure. As the throttling mechanism, a flow nozzle, an orifice, and a venturi pipe are usually used.

特開２００４−１２５５７８号公報JP 2004-125578 A

ところで、絞り機構としてフローノズルを適用した流量測定装置では、フローノズル内における気柱の固有振動数ｆ_ｒ（気柱共鳴周波数ともいう）とフローノズル自身の固有振動数ｆ_ｓとが一致して共振が起こったときに、フローノズルを流れる流体の力によって過大な騒音が発生する。ここで、フローノズル内における気柱の固有振動数ｆ_ｒは、フローノズルの出口側開口部の内径とノズル長とで決まるものであり、フローノズルの固有振動数ｆ_ｓは、フローノズルの形状や材質等によって決まるものである。特に、高温高圧の蒸気の流量測定に適用されるフローノズルは、強度を確保するために液体や気体の流量測定に適用されるフローノズルと比べてノズル長が長く形成してある。このため、通常のフローノズルと比べてフローノズル内における気柱の固有振動数とフローノズルの固有振動数とが一致しやすく、騒音が発生しやすい。 By the way, in a flow rate measuring apparatus using a flow nozzle as a throttling mechanism, the natural frequency f _r of the air column in the flow nozzle (also referred to as the air column resonance frequency) matches the natural frequency f _s of the flow nozzle itself. When resonance occurs, excessive noise is generated by the force of the fluid flowing through the flow nozzle. Here, the natural frequency f _r of the air column in the flow nozzle is determined by the inner diameter and nozzle length of the outlet side opening of the flow nozzle, and the natural frequency f _s of the flow nozzle is the shape of the flow nozzle. It depends on the material and material. In particular, a flow nozzle applied to flow measurement of high-temperature and high-pressure steam has a longer nozzle length than a flow nozzle applied to flow measurement of liquid or gas in order to ensure strength. For this reason, compared with a normal flow nozzle, the natural frequency of the air column in the flow nozzle and the natural frequency of the flow nozzle are likely to coincide with each other, and noise is likely to occur.

また、配管施工の法基準によりフローノズルの絞り構造が規定されていることから、使用者は自由にフローノズルの絞り構造を変更することはできない。したがって、上記の共振現象に起因する騒音が発生した場合には、配管の外周を遮音材で覆うことで対処しているのが現状である。しかしながら、この方法は、フローノズルの共振現象自体を低減させるものではないため、フローノズルの共振現象に起因する騒音発生に対する抜本的な対策が望まれている。 In addition, since the flow nozzle throttle structure is defined by the piping construction legal standards, the user cannot freely change the flow nozzle throttle structure. Therefore, in the current situation, when the noise due to the resonance phenomenon occurs, the outer periphery of the pipe is covered with a sound insulating material. However, since this method does not reduce the resonance phenomenon of the flow nozzle itself, a drastic measure against noise generation caused by the resonance phenomenon of the flow nozzle is desired.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、フローノズル内における気柱の固有振動数とフローノズルの固有振動数とが一致することに起因して発生する騒音を抑制することのできる流量測定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and can suppress noise generated due to the fact that the natural frequency of the air column in the flow nozzle matches the natural frequency of the flow nozzle. It aims at providing a flow measuring device.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の流量測定装置は、流体の経路となる管路内部にフローノズルが設けられ、前記フローノズルに対して上流側の流体の圧力と前記フローノズルに対して下流側の流体の圧力の差圧に基づき、流体の流量を測定する流量測定装置であり、前記フローノズル内における気柱の固有振動数とフローノズルの固有振動数とが一致しない厚み寸法とした固有振動数調整部材を、前記フローノズルの外周に設け、前記固有振動数調整部材は、前記フローノズルの外周面に設けられることにより前記フローノズルの断面係数を増加させ、前記固有振動数調整部材の厚み寸法は、前記フローノズルの固有振動数を後述する（数２）式で算出されるｆ _ｓ又は後述する（数３）式で算出されるｆ _ｓ・ｐとする場合の円筒殻板厚ｈであることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the flow measurement device of the present invention is provided with a flow nozzle in a pipe line serving as a fluid path, and the pressure of the fluid upstream of the flow nozzle A flow rate measuring device that measures a flow rate of a fluid based on a differential pressure of a fluid pressure downstream of the flow nozzle, wherein a natural frequency of an air column in the flow nozzle and a natural frequency of the flow nozzle are A natural frequency adjusting member having a thickness dimension that does not match is provided on the outer periphery of the flow nozzle, and the natural frequency adjusting member is provided on the outer peripheral surface of the flow nozzle to increase the section coefficient of the flow nozzle , thickness of the natural frequency adjusting member, be a f _{s · p} calculated by the below the natural frequency of the flow nozzle (number 2) f _s or below is calculated by the equation (equation 3) below Wherein the case is a cylindrical shell thickness h.

また、本発明の流量測定装置は、前記フローノズルが、その両端が開口した筒状を成し、流体入口側の端部から流体出口側の端部に向かうにつれてその内径が小さくなるように構成されたものであり、前記流体入口側の端部の外周面が前記管路の内周面に接触して取り付けられる一方、前記流体出口側の端部の外周面と前記管路の内周面との間に所定の大きさの空間部を有し、前記固有振動数調整部材は、前記フローノズルにおける前記流体出口側の端部の先端面から下流側に突出しないように前記流体出口側の端部に設けられていることを特徴とする。 Further, the flow measuring device of the present invention is configured such that the flow nozzle has a cylindrical shape with both ends open, and the inner diameter decreases from the end on the fluid inlet side toward the end on the fluid outlet side. The outer peripheral surface of the end on the fluid inlet side is attached in contact with the inner peripheral surface of the conduit, while the outer peripheral surface of the end on the fluid outlet side and the inner peripheral surface of the conduit And the natural frequency adjusting member is disposed on the fluid outlet side so that it does not protrude downstream from the front end surface of the end portion on the fluid outlet side of the flow nozzle. It is provided in the edge part.

また、本発明の流量測定装置は、前記固有振動数調整部材が円環状を成し、前記フローノズルの外周に嵌合された状態で設けられていることを特徴とする。 Moreover, the flow rate measuring device of the present invention is characterized in that the natural frequency adjusting member is provided in an annular shape and fitted to the outer periphery of the flow nozzle.

また、本発明の流量測定装置は、前記固有振動数調整部材が、円周方向で複数の分割片に分割されていることを特徴とする。 Further, the flow rate measuring device of the present invention is characterized in that the natural frequency adjusting member is divided into a plurality of divided pieces in the circumferential direction.

また、本発明の流量測定装置は、前記複数の分割片における隣接する端面同士が連結手段を介して連結されていることを特徴とする。 Moreover, the flow measuring device of the present invention is characterized in that adjacent end faces of the plurality of divided pieces are connected to each other through a connecting means.

また、本発明の流量測定装置は、前記固有振動数調整部材が、前記フローノズルの外周に溶接されていることを特徴とする。 In the flow rate measuring device of the present invention, the natural frequency adjusting member is welded to the outer periphery of the flow nozzle.

また、本発明の流量測定装置は、前記固有振動数調整部材が、前記フローノズルの外周にボルト締結されていることを特徴とする。 The flow rate measuring device of the present invention is characterized in that the natural frequency adjusting member is bolted to the outer periphery of the flow nozzle.

本発明の流量測定装置によれば、固有振動数調整部材を、フローノズルの断面係数を増加させる厚み寸法としたので、フローノズルの剛性を高くすることができ、フローノズルの固有振動数が高くなるため、フローノズルの固有振動数をフローノズル内における気柱の固有振動数からずらすことができる。その結果、フローノズル内における気柱の固有振動数とフローノズルの固有振動数とが一致して共振することにより発生する騒音を抑制することができる。また、固有振動数調整部材の厚み寸法の増加とフローノズルの固有振動数の増加とのおおよその関係を把握することができるので、固有振動数調整部材の厚み寸法をどの程度大きくすればフローノズルの固有振動数がどの程度変化するかを見積もることができる。その結果、フローノズルの固有振動数をフローノズル内における気柱の固有振動数からずらすことができる。 According to the flow rate measuring apparatus of the present invention, since the natural frequency adjusting member has a thickness dimension that increases the section coefficient of the flow nozzle, the rigidity of the flow nozzle can be increased, and the natural frequency of the flow nozzle is high. Therefore, the natural frequency of the flow nozzle can be shifted from the natural frequency of the air column in the flow nozzle. As a result, noise generated when the natural frequency of the air column in the flow nozzle coincides with the natural frequency of the flow nozzle and resonates can be suppressed. In addition, since the approximate relationship between the increase in the thickness of the natural frequency adjusting member and the increase in the natural frequency of the flow nozzle can be grasped, how much the thickness of the natural frequency adjusting member should be increased It is possible to estimate how much the natural frequency of the changes. As a result, the natural frequency of the flow nozzle can be shifted from the natural frequency of the air column in the flow nozzle.

本発明の流量測定装置によれば、前記固有振動数調整部材を、前記フローノズルにおける前記流体出口側の端部の先端面から下流側に突出しないように前記流体出口側の端部に設けた構成としたので、フローノズル内の流体の流れを乱すことなく、固有振動数調整部材をフローノズルに設置することができる。 According to the flow rate measuring device of the present invention, the natural frequency adjusting member is provided at the end on the fluid outlet side so as not to protrude downstream from the tip surface of the end on the fluid outlet side of the flow nozzle. Since it was set as the structure, the natural frequency adjusting member can be installed in the flow nozzle without disturbing the flow of the fluid in the flow nozzle.

本発明の流量測定装置によれば、円環状の固有振動数調整部材をフローノズルの外周の全周に亘って取り付けたことで、フローノズルの剛性をより確実に高くすることができる。その結果、フローノズルの固有振動数をより確実に高くすることができる。 According to the flow rate measuring device of the present invention, the rigidity of the flow nozzle can be more reliably increased by attaching the annular natural frequency adjusting member over the entire circumference of the outer periphery of the flow nozzle. As a result, the natural frequency of the flow nozzle can be increased more reliably.

本発明の流量測定装置によれば、固有振動数調整部材を複数の分割片で構成したので、固有振動数調整部材をフローノズルに取り付ける作業を容易に行うことができる。 According to the flow rate measuring device of the present invention, since the natural frequency adjusting member is constituted by a plurality of divided pieces, the work of attaching the natural frequency adjusting member to the flow nozzle can be easily performed.

本発明の流量測定装置によれば、複数の分割片の隣接する端面同士を連結手段によって連結することにより複数の分割片を一体化させた構成としているので、作業性を確保しつつ、フローノズルの剛性をより高くすることができる。 According to the flow rate measuring apparatus of the present invention, since the plurality of divided pieces are integrated by connecting the adjacent end faces of the plurality of divided pieces by the connecting means, the flow nozzle is secured while ensuring workability. The rigidity of can be further increased.

また、本発明の流量測定装置によれば、固有振動数調整部材を溶接によりフローノズルの外周に取り付けるようにしたので、固有振動数調整部材をフローノズルに対して一体的に取り付けることができる。その結果、フローノズルの剛性をより確実に高くすることができる。 Further, according to the flow rate measuring device of the present invention, the natural frequency adjusting member is attached to the outer periphery of the flow nozzle by welding, so that the natural frequency adjusting member can be integrally attached to the flow nozzle. As a result, the rigidity of the flow nozzle can be increased more reliably.

また、本発明の流量測定装置によれば、固有振動数調整部材をボルト締結によりフローノズルの外周に取り付けるようにしたので、フローノズルへの取り付け作業を容易に行うことができる。 In addition, according to the flow rate measuring device of the present invention, the natural frequency adjusting member is attached to the outer periphery of the flow nozzle by fastening the bolt, so that the attaching operation to the flow nozzle can be easily performed.

図１−１は、実施の形態１に係る流量測定装置を管路の中心軸線に平行な面で切断した断面図である。FIG. 1-1 is a cross-sectional view of the flow rate measuring device according to Embodiment 1 cut along a plane parallel to the central axis of the pipeline. 図１−２は、図１−１のＡ−Ａ線断面図である。FIG. 1-2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1-1. 図２−１は、実施の形態２に係る流量測定装置を管路の中心軸線に平行な面で切断した断面図である。FIG. 2-1 is a cross-sectional view of the flow rate measuring device according to Embodiment 2 cut along a plane parallel to the central axis of the pipe. 図２−２は、図２−１のＢ−Ｂ線断面図である。FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 図３−１は、実施の形態３に係る流量測定装置を管路の中心軸線に直交する面で切断した断面図である。FIG. 3A is a cross-sectional view of the flow rate measuring device according to Embodiment 3 cut along a plane orthogonal to the central axis of the pipe. 図３−２は、図３−１に示した流量測定装置の部分拡大図である。3-2 is a partially enlarged view of the flow rate measuring device shown in FIG. 3-1. 図４は、実施の形態４に係る流量測定装置を管路の中心軸線に直交する面で切断した断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the flow rate measuring device according to Embodiment 4 cut along a plane orthogonal to the central axis of the pipe.

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための形態（以下実施の形態という）によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the modes for carrying out the invention (hereinafter referred to as embodiments). In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.

（実施の形態１）
図１−１及び図１−２は実施の形態１に係る流量測定装置の断面図であり、図１−１は管路の中心軸線を通り且つ中心軸線に平行な面で切断した断面図、図１−２は図１−１のＡ−Ａ線断面図である。図１−１及び図１−２に例示される流量測定装置１０は、高温高圧の蒸気、液体、気体等の流体を測定対象と、絞り機構としてフローノズルを適用した差圧式の流量測定装置である。この流量測定装置１０は、円形の配管Ｐの内部に設置されるフローノズル２０と、このフローノズルの外周に取り付けられる固有振動数調整部材３０とを備えている。 (Embodiment 1)
FIGS. 1-1 and 1-2 are cross-sectional views of the flow rate measuring device according to the first embodiment, and FIG. 1-1 is a cross-sectional view taken along a plane passing through the central axis of the pipe and parallel to the central axis. 1-2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1-1. The flow rate measuring device 10 illustrated in FIGS. 1-1 and 1-2 is a differential pressure type flow rate measuring device in which a fluid such as high-temperature and high-pressure steam, liquid, or gas is measured and a flow nozzle is applied as a throttle mechanism. is there. The flow rate measuring device 10 includes a flow nozzle 20 installed inside a circular pipe P, and a natural frequency adjusting member 30 attached to the outer periphery of the flow nozzle.

フローノズル２０は、中心軸線に直交する面で切断した断面形状が円形、かつ、両端が開口した筒体であり、一方の開口部２１から他方の開口部２２に向かうにつれてその内径が小さくなる絞り構造を有したものである。フローノズル２０は、図１−１に示すように、配管Ｐの内部において、大きい内径を有する一方の開口部２１（以下、「入口側開口部２１」とよぶ）が流体流れ方向上流側に位置し、小さい内径を有する他方の開口部２２（以下、「出口側開口部２２」とよぶ）が流体流れ方向下流側に位置するように、配管Ｐ内に設置される。フローノズル２０における入口側開口部２１及びその近傍領域の外径寸法は、出口側開口部２２及びその近傍領域の外径寸法と比べて大きく形成されており、入口側開口部２１及びその近傍領域における外周面は、配管Ｐへの取付面２３となっている。フローノズル２０は、図１−１に示すように取付面２３が配管Ｐの内周面に嵌合され、且つ、嵌合部分の一部が配管Ｐに溶接されることにより、配管Ｐ内に取り付け・固定される。 The flow nozzle 20 is a cylindrical body having a circular cross-section cut at a plane perpendicular to the central axis and having both ends open, and the inner diameter decreases from one opening 21 toward the other opening 22. It has a structure. As shown in FIG. 1A, in the flow nozzle 20, one opening 21 having a large inner diameter (hereinafter, referred to as “inlet side opening 21”) is positioned on the upstream side in the fluid flow direction. The other opening 22 having a small inner diameter (hereinafter referred to as “exit-side opening 22”) is installed in the pipe P so as to be located downstream in the fluid flow direction. The outer diameter size of the inlet side opening 21 and the vicinity region thereof in the flow nozzle 20 is formed larger than the outer diameter size of the outlet side opening portion 22 and the vicinity region thereof, and the inlet side opening portion 21 and the vicinity region thereof. The outer peripheral surface of is a mounting surface 23 to the pipe P. As shown in FIG. 1A, the flow nozzle 20 has a mounting surface 23 fitted into the inner peripheral surface of the pipe P, and a part of the fitting portion is welded to the pipe P, so Installed and fixed.

図１−１に示すように、取付面２３を除くフローノズル２０の外周面２４と配管Ｐの内周面との間には所定の大きさの空間部Ｓが形成されており、この空間部Ｓを利用して、後述する固有振動数調整部材３０がフローノズル２０の外周面２４の全周に亘って取り付けられる。固有振動数調整部材３０の構成については後述する。 As shown in FIG. 1, a space portion S having a predetermined size is formed between the outer peripheral surface 24 of the flow nozzle 20 excluding the mounting surface 23 and the inner peripheral surface of the pipe P. A natural frequency adjusting member 30 to be described later is attached over the entire circumference of the outer peripheral surface 24 of the flow nozzle 20 using S. The configuration of the natural frequency adjusting member 30 will be described later.

また、配管Ｐの管壁には、上流側圧力検出座１５及び下流側圧力検出座１６が設置されている。上流側圧力検出座１５は、フローノズル２０に対して流体流れ方向上流側の位置で配管Ｐの管壁に設けられたものであり、内側開口部１５ａが配管Ｐの内周面に開口し、外側開口部１５ｂが配管Ｐの外部に開口している。同様に、下流側圧力検出座１６は、フローノズル２０に対して流体流れ方向下流側の位置で配管Ｐの管壁に設けられたものであり、内側開口部１６ａが配管Ｐの内周面に開口し、外側開口部１６ｂが配管Ｐの外部に開口している。図示は省略するが、上流側圧力検出座１５の外側開口部１５ｂ及び下流側圧力検出座１６の外側開口部１６ｂは、それぞれ図示しない導圧管を介して差圧計（図示を省略）に接続されている。 An upstream pressure detection seat 15 and a downstream pressure detection seat 16 are installed on the pipe wall of the pipe P. The upstream pressure detection seat 15 is provided on the pipe wall of the pipe P at a position upstream of the flow nozzle 20 in the fluid flow direction, and the inner opening 15a opens on the inner peripheral surface of the pipe P. The outer opening 15b opens to the outside of the pipe P. Similarly, the downstream pressure detection seat 16 is provided on the pipe wall of the pipe P at a position downstream of the flow nozzle 20 in the fluid flow direction, and the inner opening 16a is formed on the inner peripheral surface of the pipe P. The outer opening 16b opens to the outside of the pipe P. Although not shown, the outer opening 15b of the upstream pressure detection seat 15 and the outer opening 16b of the downstream pressure detection seat 16 are each connected to a differential pressure gauge (not shown) via a pressure guiding tube (not shown). Yes.

この流量測定装置では、フローノズル２０に対して上流側の流体の圧力と下流側の流体の圧力を、上流側圧力検出座１５及び下流側圧力検出座１６から導圧管を介して差圧計に導き、その差圧を検出して演算処理することにより、配管Ｐ内を流れる流体の流量を算出する。より詳細に説明すると、フローノズル２０中を流体が流れるとき、フローノズル２０の上流側と下流側には圧力差が生じる。フローノズル２０に対して上流側の流体の圧力と下流側の流体の圧力の差は流量の２乗に比例する。したがって、この差圧を測定することで配管Ｐ内を流れる流体の流量を求めることができる。 In this flow rate measuring device, the pressure of the upstream fluid and the pressure of the downstream fluid with respect to the flow nozzle 20 are led from the upstream pressure detection seat 15 and the downstream pressure detection seat 16 to the differential pressure gauge through the pressure guiding pipe. The flow rate of the fluid flowing in the pipe P is calculated by detecting the differential pressure and performing arithmetic processing. More specifically, when a fluid flows through the flow nozzle 20, a pressure difference is generated between the upstream side and the downstream side of the flow nozzle 20. The difference between the pressure of the fluid upstream of the flow nozzle 20 and the pressure of the fluid downstream is proportional to the square of the flow rate. Therefore, the flow rate of the fluid flowing in the pipe P can be obtained by measuring this differential pressure.

上記のように構成される流量測定装置１０では、流体の流量測定時において、フローノズル２０内における気柱の固有振動数ｆ_ｒ（「気柱共鳴周波数」とも称される）とフローノズル２０自身の固有振動数ｆ_ｓとが一致して共振が起こったときに、フローノズル２０の内部を流れる流体の力によって過大な騒音が発生する。ここで、フローノズル２０内における気柱の固有振動とは、フローノズル２０内に気柱の定常波を起こす振動である。フローノズル２０内における気柱の固有振動数ｆ_ｒは、フローノズル２０の下流側開口部２２の内径ａとノズル長Ｌを用いて、下記の式で表される。

ここに、ｃ：流体雰囲気での音速、Ｌ：フローノズル長、ａ：フローノズル出口側開口部内径、ｎ：正の整数である。 In the flow rate measuring apparatus 10 configured as described above, the natural frequency f _r (also referred to as “air column resonance frequency”) of the air column in the flow nozzle 20 and the flow nozzle 20 itself when measuring the flow rate of the fluid. When the natural frequency f _s coincides and resonance occurs, excessive noise is generated by the force of the fluid flowing inside the flow nozzle 20. Here, the natural vibration of the air column in the flow nozzle 20 is vibration that causes a stationary wave of the air column in the flow nozzle 20. Natural frequency f _r of the air column in the flow nozzle 20, using an inner diameter a and the nozzle length L of the downstream-side opening 22 of the flow nozzle 20, represented by the following formula.

Here, c: speed of sound in fluid atmosphere, L: flow nozzle length, a: flow nozzle outlet side opening inner diameter, n: positive integer.

また、フローノズル２０の固有振動とは、フローノズル自身が定常波を起こす振動である。フローノズル２０の固有振動数ｆ_ｓは、フローノズル２０の形状や材質によって決まる。本実施の形態の流量測定装置１０では、フローノズル２０内における気柱の固有振動数ｆ_ｒとフローノズル２０の固有振動数ｆ_ｓとが一致しないように、フローノズル２０の固有振動数ｆ_ｓを調整する固有振動数調整部材３０をフローノズル２０に取り付けることで、上述した共振現象を回避し、共振現象に起因して発生する騒音を抑制している。 The natural vibration of the flow nozzle 20 is vibration that causes the flow nozzle itself to generate a standing wave. The natural frequency f _s of the flow nozzle 20 is determined by the shape and material of the flow nozzle 20. In the flow measuring device 10 of the present embodiment, so as not to coincide with the natural frequency f _s of the natural frequency f _r and the flow nozzle 20 of the air column in the flow nozzle 20, the natural frequency f _s of the flow nozzle 20 By attaching the natural frequency adjusting member 30 for adjusting the above to the flow nozzle 20, the above-described resonance phenomenon is avoided, and noise generated due to the resonance phenomenon is suppressed.

以下、固有振動数調整部材３０について説明する。固有振動数調整部材３０は、フローノズル２０の断面係数を増加させてフローノズル２０の剛性を上げることにより、フローノズル２０の固有振動数ｆ_ｓを高くする機能を有するものである。ここで、断面係数とは、物体の曲げ抵抗強度を表す量であり、断面係数が大きいほど物体の曲げ抵抗強度が高く、物体の剛性が高いことを意味している。 Hereinafter, the natural frequency adjusting member 30 will be described. The natural frequency adjusting member 30 has a function of increasing the natural frequency f _s of the flow nozzle 20 by increasing the rigidity of the flow nozzle 20 by increasing the section coefficient of the flow nozzle 20. Here, the section modulus is an amount representing the bending resistance strength of the object, and the larger the section modulus, the higher the bending resistance strength of the object and the higher the rigidity of the object.

図１−１及び図１−２に例示される固有振動数調整部材３０は、フローノズル２０の外径よりもわずかに大きい内径寸法を有した円環状（円筒状）に形成されている。固有振動数調整部材３０は、フローノズル２０内の流体の流れを乱さないために、フローノズル２０の内周ではなく、外周部分に一体的に取り付けられる。固有振動数調整部材３０の厚み寸法（すなわち固有振動数調整部材３０の径方向寸法）、及び、長さ寸法（すなわち固有振動数調整部材３０の軸方向寸法）は、フローノズルの固有振動数ｆ_ｓを所望の値とするべく、後述する（数２），（数３）式や有限要素法等の数値計算によって決められる。 The natural frequency adjusting member 30 illustrated in FIGS. 1-1 and 1-2 is formed in an annular shape (cylindrical shape) having an inner diameter dimension slightly larger than the outer diameter of the flow nozzle 20. In order not to disturb the flow of the fluid in the flow nozzle 20, the natural frequency adjusting member 30 is integrally attached to the outer peripheral portion, not the inner peripheral portion of the flow nozzle 20. The thickness dimension (that is, the radial dimension of the natural frequency adjusting member 30) and the length dimension (that is, the axial dimension of the natural frequency adjusting member 30) of the natural frequency adjusting member 30 are the natural frequency f of the flow nozzle. _In order to set _s to a desired value, it is determined by numerical calculations such as the following (Equation 2), (Equation 3) and the finite element method.

固有振動数調整部材３０の材料としては、フローノズルの剛性を高くする観点から鉄等の金属を用いるのが好ましいが、所定の強度が確保されるのであれば、樹脂等の他の材料を用いることも可能である。本実施の形態では、固有振動数調整部材３０をフローノズル２０と同じ材料（鉄）で構成してある。しかしながら、これは一例であり、固有振動数調整部材３０をフローノズル２０と異なる材質で構成してもよい。 As the material of the natural frequency adjusting member 30, it is preferable to use a metal such as iron from the viewpoint of increasing the rigidity of the flow nozzle. However, if a predetermined strength is ensured, other materials such as a resin are used. It is also possible. In the present embodiment, the natural frequency adjusting member 30 is made of the same material (iron) as the flow nozzle 20. However, this is an example, and the natural frequency adjusting member 30 may be made of a material different from that of the flow nozzle 20.

上記のように構成される固有振動数調整部材３０は、フローノズル２０の出口側から外周面２４に嵌合され、この嵌合部分における少なくとも一部が溶接されることにより、フローノズル２０に対して取り付け・固定される。図１−１に示すように、固有振動数調整部材３０の上流側の端面３３は、下流側圧力検出座１６の圧力検出に影響を与えないように、下流側圧力検出座１６の内側開口部１６ａよりも下流側に位置させるのが好ましい。また、固有振動数調整部材３０の下流側の端面３４は、図１−１に示すようにフローノズル２０の出口側開口部２２の先端面２５と略面一にするか、あるいは、先端面２５よりも上流側に位置させるのが好ましい。固有振動数調整部材３０の下流側の端面３４がフローノズル２０の出口側開口部２２の先端面２５よりも下流側に位置するように固有振動数調整部材３０が配置された場合（すなわち、固有振動数調整部材３０の下流側の端面３４がフローノズル２０の先端面２５から下流側に突出した状態で配置された場合）、実質的にフローノズル２０のノズル長が長くなるため、フローノズル２０内の流体の流れに影響を及ぼす可能性がある。 The natural frequency adjusting member 30 configured as described above is fitted to the outer peripheral surface 24 from the outlet side of the flow nozzle 20, and at least a part of the fitting portion is welded to the flow nozzle 20. Attached and fixed. As shown in FIG. 1A, the upstream end face 33 of the natural frequency adjusting member 30 has an inner opening of the downstream pressure detection seat 16 so as not to affect the pressure detection of the downstream pressure detection seat 16. It is preferable to be located downstream of 16a. Further, the downstream end face 34 of the natural frequency adjusting member 30 is substantially flush with the front end face 25 of the outlet side opening 22 of the flow nozzle 20 as shown in FIG. It is preferable to position it upstream. When the natural frequency adjusting member 30 is disposed so that the downstream end face 34 of the natural frequency adjusting member 30 is located on the downstream side of the front end surface 25 of the outlet opening 22 of the flow nozzle 20 (that is, the natural frequency adjusting member 30 When the downstream end face 34 of the frequency adjusting member 30 is disposed in a state of protruding from the front end face 25 of the flow nozzle 20 to the downstream side), the flow nozzle 20 is substantially increased in length. May affect the flow of fluid within.

フローノズル２０の固有振動数ｆ_ｓは、通常、有限要素法（ＦＥＭ）による数値計算により見積もられるが、正確な値を算出することは困難である。このため、フローノズル２０の固有振動数ｆ_ｓの概算を算出するだけであれば、より簡略的な方法を用いることができる。その一例として、フローノズル２０に固有振動数調整部材３０が取り付けられた状態（フローノズル２０と固有振動数調整部材３０を一体とみなした状態）を「円筒」で近似する方法が考えられる。固有振動数調整部材３０が取り付けられた状態のフローノズル２０を円筒で近似した場合、以下の数式が成り立つ。

ここに、ｎ：周モード数、Ｅ：ヤング率（ｋｇ／ｃｍ²）、ρ_m：材料密度（ｋｇｓ²／ｃｍ⁴）、Ｒ：円筒殻半径（＝円筒の内径／２）（ｃｍ）、Ｐ：内圧力（ｋｇ／ｃｍ²）、ｈ：円筒殻板厚（ｃｍ）、ν：ポアソン比、ｌ：円筒の長さ（ｃｍ）、α＝ｋπＲ／ｌ（両端単純支持の場合）である。 The natural frequency f _s of the flow nozzle 20 is usually estimated by numerical calculation by a finite element method (FEM), but it is difficult to calculate an accurate value. For this reason, a simpler method can be used if only the rough estimate of the natural frequency f _s of the flow nozzle 20 is calculated. As an example, a method of approximating a state in which the natural frequency adjusting member 30 is attached to the flow nozzle 20 (a state in which the flow nozzle 20 and the natural frequency adjusting member 30 are regarded as one body) is approximated by a “cylinder”. When the flow nozzle 20 to which the natural frequency adjusting member 30 is attached is approximated by a cylinder, the following formula is established.

Here, n: number of circumferential modes, E: Young's modulus (kg / cm ² ), ρ _m : material density (kgs ² / cm ⁴ ), R: cylindrical shell radius (= inner diameter of cylinder / 2) (cm), P: internal pressure (kg / cm ² ), h: cylindrical shell plate thickness (cm), ν: Poisson's ratio, l: length of the cylinder (cm), α = kπR / l (in the case of simple support at both ends) .

上記の（数２）式又は（数３）式から、固有振動数調整部材３０の厚み寸法の増加とフローノズル２０の固有振動数ｆ_ｓの増加とのおおよその関係を把握することができる。したがって、固有振動数調整部材３０の厚み寸法をどの程度大きくすればフローノズル２０の固有振動数ｆ_ｓがどの程度変化するかを見積もることができる。なお、固有振動数調整部材３０がフローノズル２０の外周面２４に設置された際に、固有振動数調整部材３０が配管Ｐの内周面や下流側圧力検出座１６に接触するのを防ぐために、固有振動数調整部材３０の外周面３５と配管Ｐとの間には所定の隙間を確保する必要がある。 From the above (Equation 2) or (Equation 3), the approximate relationship between the increase in the thickness of the natural frequency adjusting member 30 and the increase in the natural frequency f _s of the flow nozzle 20 can be grasped. Therefore, it is possible to estimate how natural frequency f _s of the flow nozzle 20 if how large the thickness of the natural frequency adjusting member 30 degree changes. In order to prevent the natural frequency adjusting member 30 from coming into contact with the inner peripheral surface of the pipe P or the downstream pressure detection seat 16 when the natural frequency adjusting member 30 is installed on the outer peripheral surface 24 of the flow nozzle 20. It is necessary to ensure a predetermined gap between the outer peripheral surface 35 of the natural frequency adjusting member 30 and the pipe P.

このように、固有振動数調整部材３０がフローノズル２０の外周面２４に溶接されることにより、固有振動数調整部材３０はフローノズル２０に一体化された状態で取り付けられる。このため、フローノズル２０の断面係数が増加し、フローノズル２０の剛性が高くなることから、フローノズル２０の固有振動数ｆ_ｓを高くすることができる。これに対して、フローノズル２０における気柱の固有振動数ｆ_ｒは、（数１）式で示されるようにフローノズル２０の下流側開口部２２の内径ａとノズル長Ｌとで決まるものであるから、フローノズル２０に固有振動数調整部材３０が取りつけられてもその値は変わらない。その結果、フローノズル２０の固有振動数ｆ_ｓが気柱の固有振動数ｆ_ｒからずれるため、両者が一致して共振するといった事態が回避され、共振に起因して発生する騒音を抑制することができる。 In this way, the natural frequency adjusting member 30 is welded to the outer peripheral surface 24 of the flow nozzle 20, so that the natural frequency adjusting member 30 is attached to the flow nozzle 20 in an integrated state. For this reason, since the section modulus of the flow nozzle 20 increases and the rigidity of the flow nozzle 20 increases, the natural frequency f _s of the flow nozzle 20 can be increased. On the other hand, the natural frequency f _r of the air column in the flow nozzle 20 is determined by the inner diameter a of the downstream opening 22 of the flow nozzle 20 and the nozzle length L as shown in the equation (1). Therefore, even if the natural frequency adjusting member 30 is attached to the flow nozzle 20, the value does not change. As a result, the natural frequency f _s of the flow nozzle 20 deviates from the natural frequency f _r of the air column, both avoids situation resonates match, suppressing the noise caused by resonance Can do.

次に、上述した固有振動数調整部材３０をフローノズル２０に取り付ける作業手順について説明する。流量測定装置１０を用いて管路を流れる流体の流量を測定しているときにフローノズル２０から騒音が発生した場合には、まず、配管Ｐ中の流体の流通を止めた後、配管Ｐにおいて、フローノズル２０を挟んだ上流側及び下流側の所定部位（図１−１に例示する切断線Ｃ）をそれぞれ切断し、切断した配管部分を配管Ｐから取り外す。なお、配管の切断部位は、上流側圧力検出座１５から上流側に１００ｍｍ程度、フローノズルの先端面２５から下流側に１００ｍｍ程度離れた位置とする。そして、切断した配管部分の内部に設置されているフローノズル２０の外周面２４に固有振動数調整部材３０を嵌合し、嵌合部分を溶接することにより、固有振動数調整部材３０をフローノズル２０に取り付ける。取り付け作業終了後、切断した配管部分を配管Ｐの元の位置に戻し、切断部位を溶接して配管Ｐに接続する。 Next, an operation procedure for attaching the above-described natural frequency adjusting member 30 to the flow nozzle 20 will be described. When noise is generated from the flow nozzle 20 when the flow rate of the fluid flowing through the pipe line is measured using the flow rate measuring device 10, first, the flow of the fluid in the pipe P is stopped, and then the pipe P The upstream and downstream predetermined portions (cutting line C illustrated in FIG. 1-1) sandwiching the flow nozzle 20 are respectively cut, and the cut pipe portion is removed from the pipe P. In addition, the cutting site | part of piping shall be the position about 100 mm away from the upstream pressure detection seat 15 about 100 mm in the upstream, and about 100 mm downstream from the front end surface 25 of the flow nozzle. Then, the natural frequency adjusting member 30 is fitted to the outer peripheral surface 24 of the flow nozzle 20 installed inside the cut pipe portion, and the natural frequency adjusting member 30 is welded to the flow nozzle. Attach to 20. After the attachment work is completed, the cut pipe portion is returned to the original position of the pipe P, and the cut portion is welded and connected to the pipe P.

なお、本実施の形態では、固有振動数調整部材３０をフローノズル２０の外周面２４に溶接したが、溶接以外の手段を用いて固有振動数調整部材３０をフローノズル２０に取り付けてもよい。たとえば、複数のボルトを用いて固有振動数調整部材３０をフローノズル２０の外周面２４に締結した場合でも、上記と同様の効果が得られる。 In this embodiment, the natural frequency adjusting member 30 is welded to the outer peripheral surface 24 of the flow nozzle 20, but the natural frequency adjusting member 30 may be attached to the flow nozzle 20 using means other than welding. For example, even when the natural frequency adjusting member 30 is fastened to the outer peripheral surface 24 of the flow nozzle 20 using a plurality of bolts, the same effect as described above can be obtained.

また、本実施の形態では、配管Ｐの内部にフローノズル２０を溶接して取り付けた構成としたが、配管Ｐの内部にフローノズル２０をボルト締結により取り付けることで、フローノズル２０を配管Ｐに対して着脱可能に構成してもよい。このような構成とすることで、配管Ｐからフローノズル２０を外部に取り出した状態で固有振動数調整部材３０をフローノズル２０に取り付けることができるため、固有振動数調整部材３０の取り付け作業性を向上させることができる。 Moreover, in this Embodiment, it was set as the structure which welded and attached the flow nozzle 20 inside the piping P, However, The flow nozzle 20 is attached to the piping P by attaching the flow nozzle 20 inside the piping P by bolt fastening. On the other hand, it may be configured to be detachable. With such a configuration, the natural frequency adjusting member 30 can be attached to the flow nozzle 20 in a state where the flow nozzle 20 is taken out from the pipe P. Therefore, the workability of attaching the natural frequency adjusting member 30 is improved. Can be improved.

（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る流量測定装置について説明する。なお、上述した実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。図２−１及び図２−２は実施の形態２に係る流量測定装置の断面図であり、図２−１は管路の中心軸線を通り且つ中心軸線に平行な面で切断した断面図、図２−２は図２−１のＢ−Ｂ線断面図である。上述した実施の形態１では、固有振動数調整部材３０として円環状（円筒状）の部材を適用したが、この実施の形態２では、実施の形態１の円環状の固有振動数調整部材３０を周方向で複数個の分割片に分割した点が、実施の形態１と異なっている。 (Embodiment 2)
Next, a flow rate measuring device according to Embodiment 2 will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as Embodiment 1 mentioned above, and the description is abbreviate | omitted. FIGS. 2-1 and 2-2 are cross-sectional views of the flow rate measuring device according to the second embodiment, and FIG. 2-1 is a cross-sectional view taken along a plane passing through the central axis of the pipe and parallel to the central axis. FIG. 2-2 is a sectional view taken along line BB in FIG. In the first embodiment described above, an annular (cylindrical) member is applied as the natural frequency adjusting member 30, but in this second embodiment, the annular natural frequency adjusting member 30 of the first embodiment is used. The difference from the first embodiment is that it is divided into a plurality of divided pieces in the circumferential direction.

図２−１及び図２−２に例示される固有振動数調整部材３０は、複数の分割片３０Ａ〜３０Ｄから構成されている。なお、図２−２では固有振動数調整部材３０を４つの分割片で構成しているが、分割片の個数及び形状はこれに限定されない。各分割片３０Ａ〜３０Ｄは、フローノズル２０の外周面２４に合致するように湾曲した凹面（すなわち、フローノズル２０の外周面２４の曲率半径とほぼ同一の曲率半径を有する円筒面）を有した板状部材である。各分割片３０Ａ〜３０Ｄには、その厚み方向（分割片の径方向）に貫通するボルト挿通孔３６及び座ぐり孔３７（ともに図３−２を参照）が形成されている。一方、フローノズル２０の外周面２４には、その厚み方向に所定の深さのねじ孔２６（図３−２を参照）が複数箇所穿設されている。 The natural frequency adjusting member 30 illustrated in FIGS. 2-1 and 2-2 includes a plurality of divided pieces 30A to 30D. In FIG. 2B, the natural frequency adjusting member 30 is composed of four divided pieces, but the number and shape of the divided pieces are not limited thereto. Each of the divided pieces 30 A to 30 D had a concave surface curved so as to match the outer peripheral surface 24 of the flow nozzle 20 (that is, a cylindrical surface having a curvature radius substantially the same as the curvature radius of the outer peripheral surface 24 of the flow nozzle 20). It is a plate-like member. Each divided piece 30A to 30D is formed with a bolt insertion hole 36 and a counterbore hole 37 (both see FIG. 3-2) penetrating in the thickness direction (the radial direction of the divided piece). On the other hand, a plurality of screw holes 26 (see FIG. 3-2) with a predetermined depth are formed in the outer peripheral surface 24 of the flow nozzle 20 in the thickness direction.

各分割片３０Ａ〜３０Ｄは、ボルト挿通孔３６をフローノズル２０側のねじ孔２６の位置に合わせ、上記凹面をフローノズル２０の外周面２４に当接させた状態で、締結ボルト３１によりフローノズル２０の外周面２４に締結される。図３−２に示すように、締結ボルト３１の頭は座ぐり孔３７に収容され、分割片３０Ａ〜３０Ｄの外周面から締結ボルト３１の頭が突出しないように構成されている。分割片３０Ａ〜３０Ｄは、図２−２に示すように、隣接する端面同士を付き合わせた状態で、フローノズル２０の外周面２４の全周に亘って隙間なく並設されることで、上記実施の形態１における固有振動数調整部材３０と同様に円環形状を構成している。 Each of the divided pieces 30A to 30D is arranged so that the bolt insertion hole 36 is aligned with the position of the screw hole 26 on the flow nozzle 20 side and the concave surface is in contact with the outer peripheral surface 24 of the flow nozzle 20, 20 is fastened to the outer peripheral surface 24. As shown in FIG. 3-2, the head of the fastening bolt 31 is accommodated in countersunk hole 37, the head of the fastening bolt 31 is configured so as not to protrude from the outer peripheral surface of the split piece 30A to 30D. As shown in FIG. 2B, the divided pieces 30A to 30D are arranged side by side with no gap over the entire circumference of the outer peripheral surface 24 of the flow nozzle 20 in a state where adjacent end faces are attached to each other. Similar to the natural frequency adjusting member 30 in the first embodiment, an annular shape is formed.

各分割片３０Ａ〜３０Ｄの厚み寸法及び長さ寸法は、上記実施の形態１と同様に、フローノズル２０の固有振動数ｆ_ｓを所望の値とするべく上記（数２），（数３）式や有限要素法等の数値計算によって決められる。また、実施の形態１と同様に、各分割片３０Ａ〜３０Ｄの上流側の端面３３Ａ〜３３Ｄ（３３Ｃ、３３Ｄは図示を省略）は、下流側圧力検出座１６の内側開口部１６ａよりも下流側に位置させるのが好ましい。また、各分割片３０Ａ〜３０Ｄの下流側の端面３４Ａ〜３４Ｄ（３４Ｃ、３４Ｄは図示を省略）は、図２−１に示すようにフローノズル２０の出口側開口部２２の先端面２５と略面一にするか、あるいは、先端面２５よりも上流側に位置させるのが好ましい。 As in the first embodiment, the thickness dimension and the length dimension of each of the divided pieces 30A to 30D are the above (Equation 2) and (Equation 3) for setting the natural frequency f _s of the flow nozzle 20 to a desired value. It is determined by numerical calculation such as formula and finite element method. Similarly to the first embodiment, the upstream end faces 33A to 33D (33C and 33D are not shown) of the divided pieces 30A to 30D are located downstream of the inner opening 16a of the downstream pressure detection seat 16. It is preferable to be located at. Further, downstream end faces 34A to 34D (34C and 34D are not shown) of the divided pieces 30A to 30D are substantially the same as the front end face 25 of the outlet opening 22 of the flow nozzle 20, as shown in FIG. It is preferable that they are flush with each other or are located upstream of the front end surface 25.

このように、固有振動数調整部材３０を周方向で複数個の分割片３０Ａ〜３０Ｄに分割することで、上記実施の形態１のように円環状の部材をフローノズル２０の外周面２４に嵌合して取り付ける場合と比べて、施工を容易にすることができる。同時に、分割片３０Ａ〜３０Ｄはフローノズル２０の外周面２４の全周に亘って隙間なく並設されるため、実施の形態１の構成と同様に、フローノズル２０の断面係数を確実に増加させ、フローノズル２０の剛性を向上させることができる。その結果、フローノズル２０の固有振動数ｆ_ｓを確実に高くすることができる。さらに、固有振動数調整部材３０を分割構造にすることで、フローノズル２０の固有振動数ｆ_ｓの調整も容易に行うことができる。 In this way, by dividing the natural frequency adjusting member 30 into the plurality of divided pieces 30A to 30D in the circumferential direction, the annular member is fitted to the outer peripheral surface 24 of the flow nozzle 20 as in the first embodiment. Construction can be facilitated as compared with the case of attaching together. At the same time, since the divided pieces 30A to 30D are arranged side by side over the entire circumference of the outer peripheral surface 24 of the flow nozzle 20, the section coefficient of the flow nozzle 20 is reliably increased as in the configuration of the first embodiment. The rigidity of the flow nozzle 20 can be improved. As a result, the natural frequency f _s of the flow nozzle 20 can be reliably increased. Furthermore, by setting the natural frequency adjusting member 30 to a divided structure, the natural frequency f _s of the flow nozzle 20 can be easily adjusted.

また、この実施の形態２では、各分割片３０Ａ〜３０Ｄがボルト締結によってフローノズル２０に取り付けられた構成としているため、各分割片３０Ａ〜３０Ｄをフローノズルに溶接する場合と比べて施工が容易である。また、各分割片３０Ａ〜３０Ｄがフローノズル２０に着脱可能に取り付けられるため、各分割片３０Ａ〜３０Ｄの交換作業等も容易に行うことができる。 Moreover, in this Embodiment 2, since each division | segmentation piece 30A-30D is set as the structure attached to the flow nozzle 20 by bolt fastening, construction is easy compared with the case where each division | segmentation piece 30A-30D is welded to a flow nozzle. It is. Moreover, since each division | segmentation piece 30A-30D is attached to the flow nozzle 20 so that attachment or detachment is possible, the replacement | exchange operation of each division | segmentation piece 30A-30D etc. can also be performed easily.

さらに、図示は省略するが、配管Ｐの内部にフローノズル２０をボルト締結により取り付けることにより、フローノズル２０を配管Ｐに対して着脱可能に構成してもよい。このような構成とすることで、配管Ｐからフローノズル２０を外部に取り出した状態で各分割片３０Ａ〜３０Ｄをフローノズル２０に取り付ける作業を行うことができるため、分割片３０Ａ〜３０Ｄの取り付け作業性を向上させることができる。 Furthermore, although illustration is abbreviate | omitted, you may comprise the flow nozzle 20 with respect to the piping P by attaching the flow nozzle 20 to the inside of the piping P by bolt fastening. By setting it as such a structure, since the operation | work which attaches each division | segmentation piece 30A-30D to the flow nozzle 20 in the state which took out the flow nozzle 20 from the piping P outside can be performed, the attachment operation | work of division | segmentation piece 30A-30D Can be improved.

なお、図２−２に示した例では、締結ボルト３１を各分割片３０Ａ〜３０Ｄの外周から挿通して各分割片３０Ａ〜３０Ｄとフローノズル２０とを締結したが、各分割片３０Ａ〜３０Ｄとフローノズル２０との締結方法はこれに限定されない。例えば、図示は省略するが、フローノズル２０に、その厚み方向に貫通するボルト挿通孔および座ぐり孔を設け、各分割片３０Ａ〜３０Ｄの内周面に所定の深さのねじ孔を設けた構成とし、フローノズル２０の内側から締結ボルト３１を締結してもよい。この場合、締結ボルト３１の頭は座ぐり孔に収容されるため、フローノズル２０の内周面から締結ボルト３１の頭が突出することはないから、フローノズル２０内部の流体の流れが乱されることはない。 In the example shown in FIG. 2B, the fastening bolt 31 is inserted from the outer periphery of each of the divided pieces 30A to 30D to fasten the divided pieces 30A to 30D and the flow nozzle 20, but each of the divided pieces 30A to 30D. The method for fastening the nozzle to the flow nozzle 20 is not limited to this. For example, although illustration is omitted, the flow nozzle 20 is provided with a bolt insertion hole and a counterbore hole penetrating in the thickness direction, and a screw hole having a predetermined depth is provided on the inner peripheral surface of each of the divided pieces 30A to 30D. The fastening bolt 31 may be fastened from the inside of the flow nozzle 20 with the configuration. In this case, since the head of the fastening bolt 31 is accommodated in the counterbore, the head of the fastening bolt 31 does not protrude from the inner peripheral surface of the flow nozzle 20, so that the fluid flow inside the flow nozzle 20 is disturbed. Never happen.

さらに、分割片３０Ａ〜３０Ｄをフローノズル２０に取り付ける手段はボルト締結に限定されるものではなく、各分割片３０Ａ〜３０Ｄをフローノズル２０の外周面２４に溶接して取り付けてもよいのはもちろんである。 Furthermore, the means for attaching the divided pieces 30A to 30D to the flow nozzle 20 is not limited to bolt fastening, and of course, the divided pieces 30A to 30D may be attached to the outer peripheral surface 24 of the flow nozzle 20 by welding. It is.

（実施の形態３）
次に、実施の形態３に係る流量測定装置について説明する。なお、上述した実施の形態１、２と同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。図３−１は、実施の形態３に係る流量測定装置の断面図（管路の中心軸線に垂直な面で切断した断面図）であり、図３−２は図３−１の部分拡大図である。この実施の形態３では、上述した実施の形態２における固有振動数調整部材３０と同様に、固有振動数調整部材３０を周方向で複数個の分割片に分割し、さらに、複数の分割片の隣接する端面同士を、連結手段を介して連結した構成としている。それ以外の構成は実施の形態２の構成と同じである。 (Embodiment 3)
Next, a flow rate measuring apparatus according to Embodiment 3 will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as Embodiment 1, 2 mentioned above, and the description is abbreviate | omitted. FIG. 3A is a cross-sectional view (a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to the central axis of the pipe line) of the flow rate measuring device according to the third embodiment, and FIG. 3B is a partially enlarged view of FIG. It is. In the third embodiment, like the natural frequency adjusting member 30 in the second embodiment described above, the natural frequency adjusting member 30 is divided into a plurality of divided pieces in the circumferential direction. Adjacent end faces are configured to be connected via a connecting means. Other configurations are the same as those of the second embodiment.

図３−１に例示される固有振動数調整部材３０は、複数の分割片３０Ｅ〜３０Ｈから構成されている。各分割片３０Ｅ〜３０Ｈは、実施の形態２における分割片と同様に、フローノズル２０の外周面２４に合致するように湾曲した凹面を有する板状部材である。各分割片３０Ｅ〜３０Ｈには、図３−２に示すように、厚み方向（分割片の径方向）に貫通するボルト挿通孔３６及び座ぐり孔３７が形成される一方、フローノズル２０の外周面２４には、その厚み方向にねじ孔２６が複数箇所穿設されている。各分割片３０Ｅ〜３０Ｈは、ボルト挿通孔３６をフローノズル２０側のねじ孔２６の位置に合わせ、上記凹面をフローノズル２０の外周面２４に当接させた状態で、締結ボルト３１によりフローノズル２０の外周面２４に締結される。分割片３０Ｅ〜３０Ｈは、隣接する端面同士を付き合わせた状態で、フローノズル２０の外周面２４の全周に亘って隙間なく並設されることで、実施の形態１における固有振動数調整部材３０と同様に円環形状を構成する。 The natural frequency adjusting member 30 illustrated in FIG. 3A includes a plurality of divided pieces 30E to 30H. Each of the divided pieces 30E to 30H is a plate-like member having a concave surface curved so as to match the outer peripheral surface 24 of the flow nozzle 20, similarly to the divided pieces in the second embodiment. As shown in FIG. 3-2, each of the divided pieces 30 E to 30 H is formed with a bolt insertion hole 36 and a counterbore 37 that penetrate in the thickness direction (the radial direction of the divided piece). A plurality of screw holes 26 are formed in the surface 24 in the thickness direction. Each of the divided pieces 30E to 30H has the bolt insertion hole 36 aligned with the position of the screw hole 26 on the flow nozzle 20 side, and with the concave surface in contact with the outer peripheral surface 24 of the flow nozzle 20, the fastening bolt 31 20 is fastened to the outer peripheral surface 24. The split pieces 30E to 30H are juxtaposed along the entire circumference of the outer peripheral surface 24 of the flow nozzle 20 in a state where adjacent end faces are attached to each other, so that the natural frequency adjusting member in the first embodiment is provided. An annular shape is formed in the same manner as 30.

さらに、複数の分割片３０Ｅ〜３０Ｈの隣接する端面同士は、連結手段３２を介して連結される。図３−１及び図３−２に例示される連結手段３２は、一方の分割片の端面に形成される蟻溝状のキー溝３２ａと、他方の分割片の端面に形成され、キー溝３２ａに合致する形状を有するキー３２ｂとから構成されたものであり、キー溝３２ａにキー３２ｂが係合することで、隣接する分割片が連結される。キー溝３２ａを蟻溝状とすることで、分割片３０Ｅ〜３０Ｈの周方向の連結が強固なものとなるため、フローノズル２０の剛性をより高めることが可能となる。なお、キー溝３２ａの形状は蟻溝に限定されるものではなく、他の形状であってもよい。 Further, adjacent end faces of the plurality of divided pieces 30 E to 30 H are connected through the connecting means 32. The connection means 32 illustrated in FIGS. 3A and 3B is formed on the end face of one split piece and on the end face of the other split piece, and is formed on the end face of the other split piece. The key 32b has a shape that matches the key 32b. When the key 32b is engaged with the key groove 32a, the adjacent divided pieces are connected. By making the key groove 32a into a dovetail shape, the circumferential connection of the divided pieces 30E to 30H becomes strong, so that the rigidity of the flow nozzle 20 can be further increased. The shape of the key groove 32a is not limited to the dovetail, but may be other shapes.

各分割片３０Ｅ〜３０Ｈの厚み寸法及び長さ寸法は、上記実施の形態１と同様に、フローノズルの固有振動数ｆ_ｓを所望の値とするべく上記（数２），（数３）式や有限要素法等の数値計算によって決められる。また、実施の形態１と同様にして、各分割片３０Ｅ〜３０Ｈの上流側の端面（図示せず）は、下流側圧力検出座１６の内側開口部１６ａよりも下流側に位置させるのが好ましい。また、各分割片３０Ｅ〜３０Ｈの下流側の端面（図示せず）は、フローノズル２０の出口側開口部２２の先端面２５と略面一にするか、あるいは、先端面２５よりも上流側に位置させるのが好ましい。 As in the first embodiment, the thickness dimension and the length dimension of each of the divided pieces 30E to 30H are expressed by the above formulas (2) and (3) so that the natural frequency f _s of the flow nozzle is set to a desired value. Or by numerical calculation such as finite element method. Similarly to the first embodiment, the upstream end faces (not shown) of the divided pieces 30E to 30H are preferably positioned downstream of the inner opening 16a of the downstream pressure detection seat 16. . Further, the downstream end faces (not shown) of the divided pieces 30 E to 30 H are substantially flush with the front end face 25 of the outlet side opening 22 of the flow nozzle 20, or upstream from the front end face 25. It is preferable to be located at.

このように、この実施の形態３では、固有振動数調整部材３０を複数の分割片３０Ｅ〜３０Ｈで構成し、さらに、各分割片３０Ｅ〜３０Ｈの端面同士を連結手段によって連結することにより一体化させた構成としている。上記構成としたことで、実施の形態２における分割片３０Ａ〜３０Ｄと同等の施工性が保持されると同時に、実施の形態１における円環状の固有振動数調整部材３０を取り付けた場合とほぼ同等の剛性がフローノズル２０に付与される。その結果、施工の容易さを確保しつつフローノズル２０の固有振動数ｆ_ｓを確実に高くすることができる。 As described above, in the third embodiment, the natural frequency adjusting member 30 is configured by a plurality of divided pieces 30E to 30H, and further, the end faces of the divided pieces 30E to 30H are integrated by connecting means. It is made the composition made to do. By adopting the above configuration, workability equivalent to that of the divided pieces 30A to 30D in the second embodiment is maintained, and at the same time, substantially equivalent to the case where the annular natural frequency adjusting member 30 in the first embodiment is attached. Is given to the flow nozzle 20. As a result, the natural frequency f _s of the flow nozzle 20 can be reliably increased while ensuring the ease of construction.

なお、この実施の形態３では、連結手段３２をキー溝３２ａとキー３２ｂとで構成したが、これに限定されるものではなく、他の連結手段を用いてもよい。たとえば、複数の分割片３０Ｅ〜３０Ｈの隣接する端面同士を溶接することにより一体化させてもよい。 In the third embodiment, the connecting means 32 includes the key groove 32a and the key 32b. However, the present invention is not limited to this, and other connecting means may be used. For example, you may make it integrate by welding the adjacent end surfaces of several division | segmentation piece 30E-30H.

（実施の形態４）
次に、実施の形態４に係る流量測定装置について説明する。なお、上述した実施の形態１〜４と同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。図４は、実施の形態４に係る流量測定装置の断面図（管路の中心軸線に垂直な面で切断した断面図）である。上述した実施の形態２では、複数の分割片３０Ａ〜３０Ｄの隣接する端面同士を付き合わせた状態で分割片３０Ａ〜３０Ｄをフローノズル２０の外周面２４の全周に亘って並設することで円環を構成したが、この実施の形態４では、フローノズル２０の外周面２４において、複数の分割片３０Ｉ〜３０Ｌがフローノズル２０の周方向に所定の間隔をあけて設置されている点が上記実施の形態３と異なっている。それ以外の構成は実施の形態２の構成と同じである。 (Embodiment 4)
Next, a flow rate measuring apparatus according to Embodiment 4 will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as Embodiment 1-4 mentioned above, and the description is abbreviate | omitted. FIG. 4 is a cross-sectional view (a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to the central axis of the pipe) of the flow rate measuring device according to the fourth embodiment. In the second embodiment described above, the divided pieces 30A to 30D are arranged in parallel over the entire circumference of the outer peripheral surface 24 of the flow nozzle 20 with the adjacent end faces of the plurality of divided pieces 30A to 30D being attached to each other. In the fourth embodiment, a plurality of divided pieces 30I to 30L are installed at predetermined intervals in the circumferential direction of the flow nozzle 20 in the fourth embodiment. This is different from the third embodiment. Other configurations are the same as those of the second embodiment.

このように、隣接する分割片との間に間隔を設けた場合、フローノズル２０の外周面２４の全周に亘って隙間なく分割片を並設する場合と比べて施工を容易に行うことができる。また、この実施の形態４における固有振動数調整部材３０は、配管Ｐ（又は測定管１１）の内周面から配管Ｐ（又は測定管１１）内部に向けて突出する部材（例えば下流側圧力検出座１６の導圧管等）が存在する場合に、これらの部材を回避して分割片３０Ｉ〜３０Ｌを設置することができるという利点がある。なお、分割片３０Ｉ〜３０Ｌをフローノズル２０に取り付ける手段は、図４に示すボルト締結に限定されるものではなく、分割片３０Ｉ〜３０Ｌをフローノズル２０の外周面２４に溶接して取り付けてもよい。 As described above, when the space is provided between the adjacent divided pieces, the construction can be easily performed as compared with the case where the divided pieces are arranged side by side without any gap over the entire outer periphery 24 of the flow nozzle 20. it can. Further, the natural frequency adjusting member 30 in the fourth embodiment is a member (for example, downstream pressure detection) that protrudes from the inner peripheral surface of the pipe P (or the measurement pipe 11) toward the inside of the pipe P (or the measurement pipe 11). When there is a pressure guiding tube of the seat 16), there is an advantage that the divided pieces 30I to 30L can be installed avoiding these members. The means for attaching the divided pieces 30I to 30L to the flow nozzle 20 is not limited to the bolt fastening shown in FIG. 4, and the divided pieces 30I to 30L may be attached to the outer peripheral surface 24 of the flow nozzle 20 by welding. Good.

以上説明したように、上記実施の形態１〜４の流量測定装置１０によれば、固有振動数調整部材３０をフローノズル２０の外周に取り付けた構成とすることで、フローノズル２０の断面係数を増加させ、フローノズル２０の固有振動数ｆ_ｓを高くすることができる。また、固有振動数調整部材３０は、フローノズル２０の外周に取り付けられるため、フローノズル２０の内部構造に影響を及ぼすことはないから、フローノズル２０内における気柱の固有振動数ｆ_ｒは変わらない。その結果、フローノズル２０の固有振動数ｆ_ｓをフローノズル内における気柱の固有振動数ｆ_ｒからずらすことができるため、フローノズル２０内における気柱の固有振動数ｆ_ｒとフローノズルの固有振動数ｆ_ｓとが一致して共振することにより発生する騒音を抑制することができる。 As described above, according to the flow rate measuring device 10 of the first to fourth embodiments, the section coefficient of the flow nozzle 20 is obtained by adopting a configuration in which the natural frequency adjusting member 30 is attached to the outer periphery of the flow nozzle 20. The natural frequency f _s of the flow nozzle 20 can be increased by increasing the frequency. Also, the natural frequency adjusting member 30, because it is attached to the outer periphery of the flow nozzle 20, since it is not affecting the internal structure of flow nozzle 20, the natural frequency f _r of the air column in the flow nozzle 20 unchanged Absent. Specific Consequently, it is possible to shift the natural frequency f _s of the flow nozzle 20 from the natural frequency f _r of the air column in the flow nozzle, the natural frequency f _r and the flow nozzle of the air column in the flow nozzle 20 It is possible to suppress noise that is generated when the frequency f _s matches and resonates.

なお、上記実施の形態１〜４では、流量測定装置１０を用いて管路を流れる流体の流量を測定中にフローノズル２０から騒音が発生した場合に固有振動数調整部材３０をフローノズル２０に取り付ける場合について説明したが、流量の測定に先立って、予め固有振動数調整部材３０をフローノズル２０に取り付けておくことも可能である。 In the first to fourth embodiments, the natural frequency adjusting member 30 is used as the flow nozzle 20 when noise is generated from the flow nozzle 20 while measuring the flow rate of the fluid flowing through the pipe using the flow rate measuring device 10. Although the case of attaching is described, it is also possible to attach the natural frequency adjusting member 30 to the flow nozzle 20 in advance prior to the measurement of the flow rate.

以上のように、本発明に係る流量測定装置は、フローノズル内における気柱の固有振動数とフローノズルの固有振動数とが一致して共振することにより発生する騒音を抑制する対処策として有効である。 As described above, the flow rate measuring device according to the present invention is effective as a countermeasure for suppressing noise generated when the natural frequency of the air column in the flow nozzle matches the natural frequency of the flow nozzle and resonates. It is.

１０流量測定装置
１５上流側圧力検出座
１５ａ内側開口部
１５ｂ外側開口部
１６下流側圧力検出座
１６ａ内側開口部
１６ｂ外側開口部
２０フローノズル
２１入口側開口部
２２出口側開口部
２３取付面
２４外周面
２５先端面
２６ネジ孔
３０固有振動数調整部材
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ分割片
３０Ｅ，３０Ｆ，３０Ｇ，３０Ｈ分割片
３０Ｉ，３０Ｊ，３０Ｋ，３０Ｌ分割片
３１締結ボルト
３２連結部材
３２ａキー溝
３２ｂキー
３３上流側の端面
３４下流側の端面
３５（固有振動数部材の）外周面
３６ボルト挿通孔
３７座ぐり孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Flow measuring device 15 Upstream pressure detection seat 15a Inner opening 15b Outer opening 16 Downstream pressure detection seat 16a Inner opening 16b Outer opening 20 Flow nozzle 21 Inlet side opening 22 Outlet side opening 23 Mounting surface 24 Outer periphery Surface 25 Tip surface 26 Screw hole 30 Natural frequency adjusting member 30A, 30B, 30C, 30D Split piece 30E, 30F, 30G, 30H Split piece 30I, 30J, 30K, 30L Split piece 31 Fastening bolt 32 Connecting member 32a Key groove 32b Key
33 End face on the upstream side 34 End face on the downstream side 35 Outer peripheral surface (of the natural frequency member) 36 Bolt insertion hole 37 Counterbore hole

Claims

A flow nozzle is provided in a pipe line serving as a fluid path. In the flow measuring device to measure,
A natural frequency adjusting member having a thickness dimension that does not match the natural frequency of the air column in the flow nozzle and the natural frequency of the flow nozzle is provided on the outer peripheral surface of the flow nozzle;
The natural frequency adjusting member is
By increasing the section coefficient of the flow nozzle by being provided on the outer peripheral surface of the flow nozzle ,
The thickness dimension of the natural frequency adjusting member is the case where the natural frequency of the flow nozzle is f _s calculated by the following formula (1) or f _{s · p} calculated by the following formula (2) . A flow rate measuring device having a cylindrical shell plate thickness h.

The flow nozzle is
Both ends are formed in a cylindrical shape, and are configured such that the inner diameter decreases from the end on the fluid inlet side toward the end on the fluid outlet side,
The outer peripheral surface of the end portion on the fluid inlet side is attached in contact with the inner peripheral surface of the conduit, while a predetermined interval is provided between the outer peripheral surface of the end portion on the fluid outlet side and the inner peripheral surface of the conduit. Having a space part of a size,
The natural frequency adjusting member is
2. The flow rate measuring device according to claim 1, wherein the flow nozzle is provided at an end portion on the fluid outlet side so as not to protrude downstream from a distal end surface of the end portion on the fluid outlet side of the flow nozzle.

The natural frequency adjusting member forms an annular flow rate measuring apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that provided in the fitted state on the outer periphery of the flow nozzle.

The flow rate measuring device according to claim 3 , wherein the natural frequency adjusting member is divided into a plurality of divided pieces in a circumferential direction.

The flow rate measuring device according to claim 4 , wherein adjacent end surfaces of the plurality of divided pieces are connected via a connecting means.

The natural frequency adjusting member, the flow rate measuring device according to any one of claims 1 5, characterized in that it is welded to the outer periphery of the flow nozzle.

The natural frequency adjusting member, the flow rate measuring apparatus according to claim 1, any one of 5, characterized by being bolted to the outer periphery of the flow nozzle.