JPH0499916A - 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】 「産業上の利用分野コ この発明は、渦流量計に係り、特に、超音波センサを使
用した渦流量計に関するものである。

［従来の技術］ 従来より、流量を測定する流量計として、渦流量計があ
る。

この渦流■計は、管路内に設けられた渦発生柱の下流側
にいわゆるカルマン渦列を発生させ、その渦の発生周期
に基づいて管路内を流れる流体の流量を測定するムので
ある。

この種の渦流量計には、渦発生柱の下流側における管路
に超音波センサを設け、渦発生柱の下流側に超音波を放
射し、その伝搬時間が渦によって変化することを利用し
て渦発生柱の下流側に発生ずるカルマン渦列の渦の発生
周期を測定するものがある。

また、特に、超純水、食品、薬品等のクリーン流体や腐
食性の流体の流量の測定を目的と（７て管路の内面等の
液流体部に化学的に安定な物質（たとえば、フッ素樹脂
等）からなるライニング層を形成したライニング付き渦
流量計かある。

そして、−］二記のライニング付きの渦流量計にあつて
は、ライニング層を成形する際の冷却時に発生ずる収縮
により、このライニング層が管路の内面から剥離したり
座屈したりすることを防止するために、管路にあり溝を
形成して、ライニング層を管路の内面に確実に支持させ
ていた。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記ライニング層は、管路に形成されたあり
溝によって、冷却時の収縮による剥離及び座屈等は防止
されるが、微少な変形を防止することはできず、このた
め、超音波センサとの接触部において間隙が発生してし
まい、超音波センサによる渦の発生周期の測定の低下あ
るいは測定不能が発生する恐れがあった。

しかも、ライニング層は、流体の測定時に、流体あるい
は外部からの熱による膨張及び管路内を流体が流れると
きに発生ずる振動・圧力変動等によって微少に変位され
て、上記と同様に超音波センサとの接触部に間隙が発生
して超音波センサによる渦の発生周期の測定の低下ある
いは測定不能が発生する恐れがあった。

この発明は、正確な流量の測定をすることができる渦流
量計を提供することを１目的と１．ている。

１課題を解決するための手段］ この発明の渦流量計は、管路内に渦発生柱を設（）、こ
の渦発生柱によって発生されたカルマン渦列に基づいて
流量を測定する渦流量計において、前記管路の内面にラ
イニング層を形成し、前記渦発生柱の下流側における前
記管路の前記ライニング層外方に前記カルマン渦列の渦
の発生周期を検知する超音波センサを前記ライニング層
と密着状態に設けてなり、前記ライニング層の内部には
補強板が固定され、該補強板は前記超音波センサの発信
部および受信部側を除いた部分に設けられたことを特徴
としている。

［作用　］ この発明の渦流量計によれは、ライニング層の内部に補
強板か設けられているので、この補強板によってライニ
ング層の強度を向−１ニさせて管路の内面に確実に支持
させろことができ、ライニング層と超音波センサの発信
部・受信部との良好な接触状態を確保して、常に安定し
た流量測定を行うことができる。

［実施例］ 以下、本発明の渦流量計の実施例を図によって説明する
。

まず、第１図及び第２図によって渦流量計の構造を説明
する。

図に示すように、この渦流量計を構成する管路１には、
流体の流れる方向（第１図中矢印イ方向）と略直交する
ように、渦発生柱２が支持されている。そして、管路Ｉ
の内面１ａ及び渦発生柱２の表面には、例えば、ポリフ
ロロアルギルビニル樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフロオ
ロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂からなるラ
イニング層３か形成されている。

また、渦発生柱２の下流側における管路１には、円周方
向ヘセンザ取付孔４が形成されており、このセンサ取付
孔４には超音波センサ５，５・・が嵌合されている。

そして、このライニング層３の内部には、局発土柱２の
下流側にて、前記センサ取付孔４を除く位置に補強板６
．６　が設けられている。この補強板６．６　は、第３
図に示すように、多孔板６ａと取イ」板６　ｂ、　６　
ｂとから構成されたもので、多孔板６ａが取付板６　ｂ
、　６　ｂを介して管路Ｉの内面１ａに円周方向へ固定
されており、多孔板６ａが管路Ｉの内面１ａから僅かに
離間した状態に支持されている。

また、この補強板６は、超音波センサ５の発信部・受信
Ｖ５ａ側を除く管路ｌの内面１ａに固定されている。

上記のような構造の渦流量計を製造する方法を説明する
。

まず、補強板６の取付板６ｂを管路１の内面１ａの所定
の位置にねじ止めあるいは溶接によって固定する。そし
て、渦発生柱２の一端部２ａを管路ｌに形成された取付
孔７へ挿入して対向した位置に形成された支持穴８へそ
の一端部２ａを嵌合させて支持させ、超音波センサ５，
５・をセンサ取付孔４へ嵌合させて取り付げる。

次に、管路ｌの両端部方向より、所定形状に形成された
金型（図示路）をはめ込み、金型に形成された射出孔（
図示路）から管路１の内面１ａと金型との間及び渦発生
柱２と金型上の間に形成された空間部へフッ素樹脂を高
温高圧下にて圧入する。

このようにすると、溶融したフッ素樹脂が管路Ｉの内面
１ａと金型との間及び渦発生柱２七金型との間へ充填さ
れる。ここで、管路■の内面１ａと金型との間へ入り込
んだフッ素樹脂は、補強板６をくるむようにして入り込
む。そして、フッ素樹脂を冷却し、金型を取り外すこと
により、管路１の内面１ａと渦発生柱２の表面及び超音
波センサ５．５　・の発信部・受信部５ａにライニング
層３が形成される。

なお、フッ素樹脂は、冷却されることにより収縮するが
、管路Ｉの両端部には、あり溝１　ｂ、　ｌ　ｂが形成
されているので、ライニング層３の管路Ｉの内面１ａか
らの剥離及び座屈等が防止される。

しかも、管路１の内面１ａには、補強板６が固定されて
いるので、ライニング層３が冷却されて収縮しても、ラ
イニング層３が管路１の内面１ａから剥離することなく
確実に支持される。これにより、超音波センサ５，５　
の発信部・受信部５ａとライニング層３との確実な接触
状態が確保される。

このようにしてライニング層３が形成された渦流量計に
よれば、流体が第１図中矢印イ方向へ流れることにより
渦発生柱２の両側面にて交互に発生ずる渦の発生周期が
超音波センサ５．５　・によって検出されて流量の測定
が行なイつれる。

ここで、ライニング層３は、管路１内を流体が流れるこ
七による振動及び流体あるいは外部からの熱による膨張
・収縮及び圧力変動によって微少に変位するが、このラ
イニング層３は、管路１の内面１ａに固定された補強板
６によって管路１の内面１ａに確実に支持されているの
で、超音波センサ５，５・・・の発信部・受信部５ａと
の確実な接触状態が確保されて、ライニング層３と超音
波センサ５，５・・・の発信部・受信部５ａとの間の空
隙の発生を防止することができる。

これにより、ライニング層３と超音波センサ５５・の発
信部・受信部５ａとの接触状態の劣化による超音波セン
サ５，５　・の測定不良・測定不能が防止されて、極め
て安定した良好な測定データを常に得ることができる。

また、上記実施例の補強板は、複数の孔が形成された多
孔板６ａを用いたものであるので、溶融状態にあるフッ
素樹脂が多孔板６ａのそれぞれの孔の内部へ入り込み、
成形されたライニング層３との強固な結合を得ることが
できる。

なお、上記実施例は、補強板６を超音波センサ５．５・
が設ｉｌｌられた渦発生柱２の下流側における管路１の
内面１ａに固定させたものであるが、管路Ｉの内面１ａ
の全てに、補強板６を取り付けた構造であって６良いこ
とは勿論であり、このように、管路１の内面１ａの全て
に補強板６を取り付けることにより、さらに、ライニン
グ層３の取り付は強度を向上させることができる。

また、」二記実施例は、補強板６を管路Ｉの内面１ａに
固定したが、この補強板６は管路Ｉの内面１ａに固定し
なくても良い。つまり、ライニング層３の内部に補強板
６を設けることにより、ライニング層３の強度を向」ニ
させて超音波センサ５の発信部・受信部５ａａライニン
グ層３との良好な接触状態を得ることができる。

［発明の効果］ 以上、説明したように本発明の渦流量計によれば、下記
の効果を得ることができる。

ライニング層の内部にて、管路の内面に補強板が設けら
れているので、この補強板によって、ライニング層の強
度を向」ニさせるとともに管路の内面に確実に支持させ
ることができる。

したがって、ライニング層と超音波センサの発信部・受
信部との良好な接触状態を確保することができ、常に安
定した流量測定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、本発明の一実施例を説明する図
であって、第１図は渦流量計の側断面図、第２図は渦流
量計の横断面図、第３図は補強板の外観を説明する平面
図である。 管路、 Ｉａ・・ 内面、 渦発生柱、 ライニング層、 超音波センサ、 ａ 発信部・受信部、 補強板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　管路内に渦発生柱を設け、この渦発生柱によって発生
   されたカルマン渦列に基づいて流量を測定する渦流量計
   において、 前記管路の内面にライニング層を形成し、前記渦発生柱
   の下流側における前記管路の前記ライニング層外方に前
   記カルマン渦列の渦の発生周期を検知する超音波センサ
   を前記ライニング層と密着状態に設けてなり、 前記ライニング層の内部には補強板が固定され、該補強
   板は前記超音波センサの発信部および受信部側を除いた
   部分に設けられたことを特徴とする渦流量計。