JPH01123112A - 渦流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、渦発生体内に導入された変動圧力により移動
する電極と渦発生体と実質的に一体構成された固定電極
とで形成される静電容量の変化から渦信号を検出する渦
流量計の構造に関する。

従来技術 、渦流量計は、周知のように流量に比例して発生するカ
ルマン渦を検出して流量信号を発信する流量計であり、
渦信号の検出手段に関しては数多くの提案がなされてい
る。本出願人は特願昭５７−２０６８００号において、
流管に流れに対向して配設された渦発生体に、該渦発生
体の軸に平行して穿孔された圧力検知室に導通するよう
に、前記渦発生体の側面に圧力溝道口を穿孔し、前記圧
力検知室内に、この圧力検知室の壁面と微小間隔を保持
し、かつ、前記渦発生体または管体の一端に円筒体を固
着し、この円筒体の他の一端を板状に形成して、前記圧
力導入口より導入される渦による変動圧力を受け、この
変動圧力を前記円筒体の軸対称位置に配設された弾性母
材の表面に圧電素子を貼着して絶縁材を兼ねたガラス等
の充填剤で固着した検知手段により、圧力変動を圧電素
子に応力変化として伝達して渦信号を圧電信号として検
出する渦流量計を提案した。

第２図は、前記本出願人が先に提案した渦流量計の一例
をしめすもので、第２図（ａ）は流れに直゛　交する断
面図、第２図（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ矢視断面図で、
図中、１は被測定流体の流管、２は渦発生体で、該渦発
生体２は図示例においては、流管１に嵌合している。３
は流管１の渦発生体２の上方位置に形成された裁断面、
４は渦発生体と同軸に該渦発生体内に穿設された圧力検
知室で、該圧力検知室４には、渦発生体２の両側面に開
口し、該圧力検知室４に連通する圧力導入口５が穿孔さ
れている。６は渦発生体２または流管１の一端にフラン
ジ１１を介して固設された円筒体で、該円筒体６の他端
には受圧板６ａが圧力検知室４を２分するように一体的
に構成されている。受圧板６ａの先端部は圧力導入口５
と対向しており、フランジ１１を支点とした変動圧力に
よるモーメントを円筒体６に与える。５′は渦発生体上
部に穿孔された孔で被測定流体が液体の場合、該孔５′
より圧力検知室４内に充満されている空気等の気泡によ
りモーメントの低下、又はおくれが生ずるのをなくすた
め気泡を排出する。８は圧電素子で弾性母材７の両面に
貼着している。９は絶縁材を兼ねたガラス等の充填剤で
、受圧板６ａで受けた力を忠実に伝達するように密封さ
れている０以上のように構成された渦流量計においては
、圧力導入口５より導入され、受圧板６ａに作用する湯
度動圧力は圧電素子板８に忠実に伝達され電気変換され
る。

鵞Ｊｕｌ曵Ｕ住 而して、上述の従来技術は、湯度動圧力を忠実に高感度
に検出するものであるが、このためには。

絶縁封入の充填材９が完全に固体化し、円筒体６と完全
に一体化していることが重要である。充填材９がガラス
等の場合は気泡が発生し、高粘度のため脱泡されにくい
ので、高温溶融状態で長時間放置しておく必要があるた
め作業効率が低いという問題点があった。

皿員脛抜立毛段 本発明は、上述の従来技術の問題点を解決するためにな
されたもので、フランジ１１の固設手段と、円筒体６と
、受圧板６ａとからなる第１部材に対して、該第１部相
同着部であるフランジ１１の近傍に円筒体６内の凹嵌部
に同心で該凹嵌部内壁に微小間隔をもって端部を固着さ
れた第２部材と、該第２部材に固設した固定電極と、該
固定電極に対向し前記第１部材に固設した移動電極とか
らなり、渦信号を前記固定電極と該固定電極に対して往
復移動する移動電極とによる静電容量の変化として検出
するもので、検出部の構成要素を簡易なものとし、安価
で高感度な渦流量計を提供することを目的とするもので
ある。

大−１−貫 第１図は、本発明の渦流量計における渦の検知手段の一
実施例を示す図で、第１図（ａ）は流れに直交する方向
における断面図、（ｂ）は（ａ）図のｘ−ｘ矢視断面図
で、該検知手段は、第２図に示した従来技術の渦流量計
における円筒体６９弾性母材７．圧電素子８からなる検
知手段と同一形状をもち、装着可能な他の検知手段を示
すもので。

ここでは流管１、渦発生体２、圧力検知室４．圧力導入
口５，５′はすべて共通する渦流量計の構成要素であり
１図示しない、尚１本検知手段においては、第２図に示
した円筒体６と同一構造のものを使用するが、ここでは
説明の都合によって該円筒体６を第１部材６と呼ぶこと
とする。従って、フランジ１１および受圧板６ａは従来
例と同一符号が付されている。さて、第１図（ａ）にお
いて。

第１部材６内には凹嵌部２４が穿設されており。

該凹嵌部２４の内壁には絶縁セラミックス２１がプラズ
マ等で溶着されている。尚、２１を絶縁セラミックスと
したが、樹脂円筒等の絶縁体でもよい。しかし、これら
絶縁体は第１部材６の円筒内壁に密着するように接着剤
等の接着手段により固着されていなければならない、即
ち、受圧板６ａに印加された微小圧力による振動が絶縁
セラミックス２１に忠実に伝達されることが要求される
。

該絶縁セラミックス２１の内面には円筒状の移動電極２
２が固着され、移動電極リード線２５が端部に溶着され
ている。更に該移ｉＭ電極２２の表面には、単に移動電
極２２を絶縁する目的をもつセラミック膜２３を温材等
により付着させる。この場合もセラミックスである必要
はなく、薄い絶縁樹脂層でもよい。３０は第２部材でセ
ラミックスまたは樹脂の中空軸３４を穿設した絶縁筒体
３１と、該絶縁筒体３１の表面に固着した固定電極３２
ａ、３２ｂと該固定電極のリード線３３ａ。

３３ｂとからなり、流れに面した側３７および流れの後
面に当る側３６を削除し、固定電極を３２８と３２ｂと
に２分しており、各固定電極３２ａ。

３２ｂに対してリード線３３ａ、３３ｂが設けられてい
る。第２部材３０は第１部材６の凹嵌部２４と同軸に樹
脂等の固着材３５で固着される。

以上に述べた検知手段は、第１部材６がフランジ１１を
支点として受圧板６ａに作用する渦圧力変動により受け
る曲げ応力により図面において左右に偏移し、これと一
体な移動電極２２を共通電極として、第２部材３０の固
定電極３２ａおよび３２ｂを各々固定電極とする一対の
静電容量を形成する。移動電極２２が固定電極３２ａに
近接するときは、固定電極３２ｂに対して離間する動作
となり、逆に固定電極３２ａが離間するときは固定電極
３２ｂが近接する。このような静電容量の相互変動は、
湯度動に比例して発生する。このような静電容量は、各
々インピーダンスブリッヂの２辺として、変動に比例し
た電圧値に変換される。

処−一来 上述のように本発明の検知手段によれば、固定している
第２部材３ｏに対して第１部材６が変動することにより
、変動方向に近接、離間する変位を静電容量の変化とし
て非接触的に検出することが可能となり、各々の電極間
に介在するのは空気等の誘電体だけであるから従来技術
のように応力又はひずみの伝達手段として高絶縁体であ
るガラス等の高温高粘性流体の封着作業等が不要となり
、加工性が極めて高くなり、安価な渦検出器を提供する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の渦流量計に使用する渦検知手段の一
例を示す図で、（ｂ）は（ａ）のｘ　−ｘ矢視断面図で
ある。（ａ）図は側断面図、（ｂ）図は。 （ａ）図のｘ−Ｘ線断面図、第２図は、従来の渦流量計
の一例を説明するための側断面図、（ｂ）図は。 （ａ）図のＡ−Ａ線断面図である。 １・・・流管、２・・・渦発生体、４・・・圧力検知室
、５゜５′・・・圧力導入口、６・・・第１部材、３０
・・・第２部材、２２・・・移動電極、３２ａ、３２ｂ
・・・固定電極、３５・・・固着材。 第１図 （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 流管と、該流管の直径上に少くとも一端が固着された渦
   発生体と、該渦発生体に同軸に穿孔された圧力検知室と
   、該圧力検知室に連通し、前記渦発生体の両側面に開口
   する圧力導入口から導入される渦変動差圧を検出する検
   知手段とからなる渦流量計において、前記検知手段を渦
   発生体の固着部に端部を固着し、前記圧力検知室内に非
   接触に嵌入される部材であって、凹嵌部を穿設した円筒
   体下端に前記圧力導入口に対向する受圧板を一体的に有
   する第１部材と、該第１部材の固着部近傍に該第１部材
   の前記凹嵌部に同心で該凹嵌部内壁に微小間隔をもって
   端部を固着された第２部材と、該第２部材に固設した固
   定電極と、該固定電極に対向し前記第１部材に固設した
   移動電極とからなり、渦信号を前記固定電極と該固定電
   極に対して往復移動する前記移動電極とによる静電容量
   の変化として検出することを特徴とする渦流量計。