JPH0613449Y2 - 渦流量計 - Google Patents
渦流量計Info
- Publication number
- JPH0613449Y2 JPH0613449Y2 JP1988029437U JP2943788U JPH0613449Y2 JP H0613449 Y2 JPH0613449 Y2 JP H0613449Y2 JP 1988029437 U JP1988029437 U JP 1988029437U JP 2943788 U JP2943788 U JP 2943788U JP H0613449 Y2 JPH0613449 Y2 JP H0613449Y2
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- JP
- Japan
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- vortex
- pressure
- electrode
- fixed
- vortex generator
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- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は、渦発生体内に導入された変動圧力により変動
する電極と、渦発生体と実質的に一体構成された固定電
極との間に生じる静電容量の変化から渦信号を検出する
渦信号を検出する渦流量計に関する。
する電極と、渦発生体と実質的に一体構成された固定電
極との間に生じる静電容量の変化から渦信号を検出する
渦信号を検出する渦流量計に関する。
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導通口を穿孔し、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。
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導通口を穿孔し、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３図は、前記本出願人が先に提案した過流量計の一例
をしめすもので、第２図（ａ）は流れに直交する断面
図、第３図（ｂ）は第２図（ａ）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２と同軸に該渦発生体２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１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。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
用する渦変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。
をしめすもので、第２図（ａ）は流れに直交する断面
図、第３図（ｂ）は第２図（ａ）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２と同軸に該渦発生体２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１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。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
用する渦変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。
従来例の問題点 而して、上述の従来技術は、渦変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
填剤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。
に検出するものであるが、このためには、絶縁封入の充
填剤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。
問題点解決の手段 本考案は、上述の従来技術の問題点を解決するために、
渦検知手段を圧電素子から静電容量に変えたもので、接
液受圧部材であるフランジ１１の固設手段と一体構成さ
れる円筒体６および受圧体６ａとからなる第１部材の前
記円筒体６の内部に、該円筒体の軸を挟んで、軸に平行
な２枚の電極を装着し、該電極と、２枚の電極の間に該
電極に等しい間隔をもって挿入され一端を渦発生体端部
又は流管に固着された板状の固定電極とにより一対の差
動静電容量を構成し、渦変動圧力により振動変位する第
１部材と固定電極との間における静電容量の変位から渦
を検出するもので、製作容易で安価な渦流量計を提供す
ることを目的とする。
渦検知手段を圧電素子から静電容量に変えたもので、接
液受圧部材であるフランジ１１の固設手段と一体構成さ
れる円筒体６および受圧体６ａとからなる第１部材の前
記円筒体６の内部に、該円筒体の軸を挟んで、軸に平行
な２枚の電極を装着し、該電極と、２枚の電極の間に該
電極に等しい間隔をもって挿入され一端を渦発生体端部
又は流管に固着された板状の固定電極とにより一対の差
動静電容量を構成し、渦変動圧力により振動変位する第
１部材と固定電極との間における静電容量の変位から渦
を検出するもので、製作容易で安価な渦流量計を提供す
ることを目的とする。
実施例 第１図は、本考案の渦流量計の渦検知手段をしめすもの
で、従来技術における渦検知手段と同形等寸の外形であ
り流管１と該流管の直径上に固設された渦発生体２とに
そのままの形で適用できる。
で、従来技術における渦検知手段と同形等寸の外形であ
り流管１と該流管の直径上に固設された渦発生体２とに
そのままの形で適用できる。
即ち、渦発生体２は、第３図に示したように、中空の圧
力検知室４を有し、該圧力検知室４に流路流体に連通す
る圧力導入口５，５′が貫通しており、該圧力導入口
５，５′より導入される渦変動圧力を以下に説明する渦
検知手段に印加する。第１図に示した渦検知手段は、フ
ランジ１１において、第３図に関して説明したように、
流管１の渦発生体２の上方位置に形成された裁断面３
に、ねじ等の螺着手段により固設されるもので、円筒体
６は圧力検知室４内壁とわずかな隙をもって該圧力検知
室４内に挿入される。図において、円筒体６の凹陥部６
１、底部６２には、可動電極板２１，２２を固着するセ
ラミックス等の絶縁材からなる下部下部電極保持部材２
３が固着されている。電極保持部材２３は、凹陥部６１
内壁に密接する円板状で、（ｄ）図にしめすように、上
部に互いに平行な電極固着面２３２，２３３からなる凸
部２３１が形成されている。可動電極板２１，２２は電
極固着面２３２，２３３に平行して接着材又はビス等で
固着される。可動電極板２１，２２の他端は、セラミッ
クス等の絶縁体からなる上部電極保持部材２４の軸対称
に穿設された電極固着面２４１，２４２に接着材等で固
着され、各々の電極板２１，２２には可動電極端子２
５，２６が溶着され、上部電極保持部材２４内を貫通し
て上部に外部導線を接続可能に突出する。該上部電極保
持部材２４は、上部に鍔２４３が形成され、該鍔部２４
３は、フランジ１１上部に穿設された凹部１１１に嵌着
される。固定電極３１は、断面矩形の板状の導電体で可
動電極板２１，２２とに等しい隙ｇをもってフランジ１
１に固着される。この可動電極板２１，２２と、固定電
極３１との位置関係を中央部のＢ−Ｂ矢視断面図である
（ｃ）図にしめす。該固定電極３１は断面矩形である
が、上部３４は円柱状をなし、円筒状の固定電極保持筒
３２に嵌着され、更に該固定電極保持筒は上部電極保持
部材２４を介してフランジ１１に固着される。前記部分
はＡ−Ａ矢視断面である（ｂ）図にしめす。上に述べた
静電容量式の渦検知手段の作用は、渦発生体２に発生す
る渦変動圧力は圧力導入口５，５′より導入し、受圧板
６ａに作用することにより、受圧板６ａは変動圧力によ
りフランジ１１を固定部とした片持はりの振動を受け、
図の左右に変位する。この変位に伴って可動電極板２
１，２２も変位する。固定電極３１はフランジ１１に固
着されているので、該固定電極３１と可動電極板２１，
２２との隙ｇは振動に応じて変化する。可動電極板２
１，２２と固定電極３１とは静電容量を形成するので、
渦変動圧力は差動的な静電容量の変化をもたらす。この
静電容量は可動電極端子２５，２６および固定電極端子
３３より図示しない静電容量−電気変換器に導びかれ、
渦発生に同期した電気信号に変換される。
力検知室４を有し、該圧力検知室４に流路流体に連通す
る圧力導入口５，５′が貫通しており、該圧力導入口
５，５′より導入される渦変動圧力を以下に説明する渦
検知手段に印加する。第１図に示した渦検知手段は、フ
ランジ１１において、第３図に関して説明したように、
流管１の渦発生体２の上方位置に形成された裁断面３
に、ねじ等の螺着手段により固設されるもので、円筒体
６は圧力検知室４内壁とわずかな隙をもって該圧力検知
室４内に挿入される。図において、円筒体６の凹陥部６
１、底部６２には、可動電極板２１，２２を固着するセ
ラミックス等の絶縁材からなる下部下部電極保持部材２
３が固着されている。電極保持部材２３は、凹陥部６１
内壁に密接する円板状で、（ｄ）図にしめすように、上
部に互いに平行な電極固着面２３２，２３３からなる凸
部２３１が形成されている。可動電極板２１，２２は電
極固着面２３２，２３３に平行して接着材又はビス等で
固着される。可動電極板２１，２２の他端は、セラミッ
クス等の絶縁体からなる上部電極保持部材２４の軸対称
に穿設された電極固着面２４１，２４２に接着材等で固
着され、各々の電極板２１，２２には可動電極端子２
５，２６が溶着され、上部電極保持部材２４内を貫通し
て上部に外部導線を接続可能に突出する。該上部電極保
持部材２４は、上部に鍔２４３が形成され、該鍔部２４
３は、フランジ１１上部に穿設された凹部１１１に嵌着
される。固定電極３１は、断面矩形の板状の導電体で可
動電極板２１，２２とに等しい隙ｇをもってフランジ１
１に固着される。この可動電極板２１，２２と、固定電
極３１との位置関係を中央部のＢ−Ｂ矢視断面図である
（ｃ）図にしめす。該固定電極３１は断面矩形である
が、上部３４は円柱状をなし、円筒状の固定電極保持筒
３２に嵌着され、更に該固定電極保持筒は上部電極保持
部材２４を介してフランジ１１に固着される。前記部分
はＡ−Ａ矢視断面である（ｂ）図にしめす。上に述べた
静電容量式の渦検知手段の作用は、渦発生体２に発生す
る渦変動圧力は圧力導入口５，５′より導入し、受圧板
６ａに作用することにより、受圧板６ａは変動圧力によ
りフランジ１１を固定部とした片持はりの振動を受け、
図の左右に変位する。この変位に伴って可動電極板２
１，２２も変位する。固定電極３１はフランジ１１に固
着されているので、該固定電極３１と可動電極板２１，
２２との隙ｇは振動に応じて変化する。可動電極板２
１，２２と固定電極３１とは静電容量を形成するので、
渦変動圧力は差動的な静電容量の変化をもたらす。この
静電容量は可動電極端子２５，２６および固定電極端子
３３より図示しない静電容量−電気変換器に導びかれ、
渦発生に同期した電気信号に変換される。
第２図は、本考案の他の実施例をしめすもので、第１図
に示した実施例とは、可動電極板２１，２２の取付方法
において異なり、その他は第１図に示した実施例と同
様、可動電極板を絶縁体である樹脂、セラミックス等か
らなる半月形電極母材７１，７２の接着平面７１１，７
２１に可動電極板２１，２２を接着等で固着したもの
で、底部６２に可動電極板２１，２２間にはスペーサ７
３を挟持し、これにより可動電極板２１，２２間の間隔
を規定する。
に示した実施例とは、可動電極板２１，２２の取付方法
において異なり、その他は第１図に示した実施例と同
様、可動電極板を絶縁体である樹脂、セラミックス等か
らなる半月形電極母材７１，７２の接着平面７１１，７
２１に可動電極板２１，２２を接着等で固着したもの
で、底部６２に可動電極板２１，２２間にはスペーサ７
３を挟持し、これにより可動電極板２１，２２間の間隔
を規定する。
効果 上述のように、本考案の渦流量計における渦検知手段に
よると、固定電極３１と可動電極板２１，２２との間に
おいて変動する静電容量を非接触的に検出することがで
き、電極も平板状であるため加工が容易であり、更に各
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が不
要となり加工性が極めて高くなり安価な渦流量計を提供
することが可能となる。
よると、固定電極３１と可動電極板２１，２２との間に
おいて変動する静電容量を非接触的に検出することがで
き、電極も平板状であるため加工が容易であり、更に各
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が不
要となり加工性が極めて高くなり安価な渦流量計を提供
することが可能となる。
第１図は、本考案の渦流量計に使用する渦検知手段の一
例を示す図で、（ａ）図は流れ方向からみた断面図、
（ｂ），（ｃ），（ｄ）は各々Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃ
矢視断面図である。第２図は、本考案の他の実施例をし
めす図で、（ａ）図は流れ方向から見た断面図、（ｂ
図）はＤ−Ｄ矢視断面図である。第３図は、従来の渦流
量計の一例を説明するための図で、（ａ）図は流れ方向
から見た側断面図、（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、２１，２２……可動電極板、３１
……固定電極、２３……下部電極保持部材、２４……上
部電極保持部材、７１，７２……電極母材、７３……ス
ペーサ、２５，２６，３３……電極端子。
例を示す図で、（ａ）図は流れ方向からみた断面図、
（ｂ），（ｃ），（ｄ）は各々Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃ
矢視断面図である。第２図は、本考案の他の実施例をし
めす図で、（ａ）図は流れ方向から見た断面図、（ｂ
図）はＤ−Ｄ矢視断面図である。第３図は、従来の渦流
量計の一例を説明するための図で、（ａ）図は流れ方向
から見た側断面図、（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、２１，２２……可動電極板、３１
……固定電極、２３……下部電極保持部材、２４……上
部電極保持部材、７１，７２……電極母材、７３……ス
ペーサ、２５，２６，３３……電極端子。
Claims (1)
- 【請求項１】流管１の直径上に少くとも一端が固着され
た渦発生体２を有し、前記流管１を流れる流体により前
記渦発生体２から生ずるカルマン渦を前記渦発生体の軸
方向に穿設され流体に連通する圧力検知室４内の変動圧
力として検知する渦センサを有する渦流量計において、
前記渦センサは、前記圧力検知室４内に隙間を有し同軸
に片持支持され凹陥部６１を有する円筒体６と、前記凹
陥部６１内に両端を軸対称に絶縁支持された一対の可動
電極板２１，２２と、該可動電極板２１，２２と僅かの
隙ｇを有し前記円筒体６の支持側に絶縁され片持支持さ
れる平板状の固定電極３１とで構成したことを特徴とす
る渦流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988029437U JPH0613449Y2 (ja) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | 渦流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988029437U JPH0613449Y2 (ja) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | 渦流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01135317U JPH01135317U (ja) | 1989-09-18 |
| JPH0613449Y2 true JPH0613449Y2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=31253650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988029437U Expired - Lifetime JPH0613449Y2 (ja) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | 渦流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0613449Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102022127160A1 (de) | 2022-10-18 | 2024-04-18 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Sensorelement |
| DE102022131694A1 (de) | 2022-11-30 | 2024-06-06 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Kapazitive Sensorbaugruppe für ein Feldgerät und Feldgerät |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62215829A (ja) * | 1985-12-13 | 1987-09-22 | エンドレス ウント ハウザー フローテック アクチエンゲゼルシヤフト | うず流速測定装置 |
-
1988
- 1988-03-04 JP JP1988029437U patent/JPH0613449Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62215829A (ja) * | 1985-12-13 | 1987-09-22 | エンドレス ウント ハウザー フローテック アクチエンゲゼルシヤフト | うず流速測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01135317U (ja) | 1989-09-18 |
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