JPH06241853A - Vortex flowmeter - Google Patents

Vortex flowmeter

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JPH06241853A
JPH06241853A JP2924093A JP2924093A JPH06241853A JP H06241853 A JPH06241853 A JP H06241853A JP 2924093 A JP2924093 A JP 2924093A JP 2924093 A JP2924093 A JP 2924093A JP H06241853 A JPH06241853 A JP H06241853A
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vortex
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flow velocity
column
vortex generator
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Manabu Fueki
学 笛木
Akira Oya
彰 大矢
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Yokogawa Electric Corp
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Yokogawa Electric Corp
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Abstract

PURPOSE:To measure a flow velocity and a flow rate with good accuracy and precisely down to a low flow velocity by a method wherein a column-shaped body whose width is at the specific multiple of a column-shaped vortex-generating body installed perpendicularly to a measuring flow passage is arranged in parallel with the vortex-generating body on the upstream side of the vortex-generating body. CONSTITUTION:A column-shaped body 34 which is provided with a width d2 at nearly 0.27 times the width (d) of a column-shaped vortex-generating body 31 installed perpendicularly to a flow 33 and which is situated at a distance L, on the upstream side, at 1.5 to 3.5 times, preferably at 2.5 times, the width (d) from the vortex-generating body 31 is installed in parallel with the vortex-generating body 31 in a measuring flow passage 32. A measuring fluid which has flowed in the measuring flow passage 32 bumps against the column-shaped body 34, and the flow 33 of the measuring fluid is branched into a right flow and a left flow. When the column-shaped body 34 does not exist, a time-average flow line differs between a time- average flow line at a low flow velocity and a time-average flow line at a high flow velocity. However, when the column-shaped body 34 exists, the flow is branched into the right and left flows, and the time-average flow line becomes always identical at a low flow velocity and a high flow velocity. Consequently, the interval between the right street and the left street of Karman's vortex becomes low definite at the low flow velocity and the high flow velocity, and the arrangement of Karman's vortex becomes definite.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、低流速まで精度良く正
確な流速流量測定が可能な渦流量計に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vortex flowmeter capable of accurately measuring flow velocity and flow rate even at low flow velocity.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は、従来より一般に使用されている
従来例の構成説明図で、例えば、特開平3−02061
8号(特願平1−033256号)に示されている。1
0は流体が流れる管路、11は管路10に直角に設けら
れた円筒状のノズルである。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a diagram for explaining the configuration of a conventional example that is generally used in the past.
No. 8 (Japanese Patent Application No. 1-033256). 1
Reference numeral 0 is a pipe through which the fluid flows, and 11 is a cylindrical nozzle provided at a right angle to the pipe 10.

【0003】12はノズル11とは間隔を持って管路1
0に直角に挿入された台形断面を持つ柱状の渦発生体で
あり、その一端はネジ13により管路10に支持され、
他端はフランジ部14でノズル11にネジ或いは溶接に
より固定されている。15は渦発生体12のフランジ部
14側に設けられた凹部である。
Reference numeral 12 is a pipe line 1 with a distance from the nozzle 11.
It is a columnar vortex generator having a trapezoidal cross section that is inserted at a right angle to 0, and one end thereof is supported by a pipe 13 by a screw 13,
The other end is fixed to the nozzle 11 with a flange 14 by screws or welding. Reference numeral 15 denotes a concave portion provided on the flange portion 14 side of the vortex generator 12.

【0004】この凹部15の中には、その底部から順に
金属製の第1コモン電極16、圧電素子17、電極板1
8、絶縁板19、電極板20、圧電素子21がサンドイ
ッチ状に配列され金属製の押圧棒22でこれ等は押圧固
定されている。さらに、電極板18からはリ−ド線2
3、電極板20からはリ−ド線24がそれぞれ端子A、
Bに引き出されている。
Inside the recess 15, metal first common electrode 16, piezoelectric element 17 and electrode plate 1 are arranged in this order from the bottom.
8, the insulating plate 19, the electrode plate 20, and the piezoelectric element 21 are arranged in a sandwich shape, and these are pressed and fixed by a metal pressing rod 22. Further, from the electrode plate 18, the lead wire 2
3, lead wires 24 from the electrode plate 20 are terminals A,
B has been pulled out.

【0005】圧電素子17、21は各圧電素子17、2
1の紙面に向かって左側と右側とがそれぞれ逆方向に分
極されており同じ方向の応力に対して互いに上下の電極
に逆極性の電荷を発生する。
The piezoelectric elements 17 and 21 are the piezoelectric elements 17 and 2, respectively.
The left side and the right side of FIG. 1 are polarized in opposite directions, and charges of opposite polarities are generated in the upper and lower electrodes with respect to stress in the same direction.

【0006】圧電素子17に発生した電荷は電極板18
と接続された端子Aと台座16を介して接続された管路
10との間に得られ、圧電素子21に発生した電荷は電
極板20と接続された端子Bと押圧棒20と接続された
管路10との間に得られる。
The electric charge generated in the piezoelectric element 17 is applied to the electrode plate 18
The electric charge generated between the terminal A connected to and the conduit 10 connected via the pedestal 16 and generated in the piezoelectric element 21 was connected to the terminal B connected to the electrode plate 20 and the pressing rod 20. It is obtained between the pipe 10 and the pipe 10.

【0007】この2個の電極板18、20に発生した電
荷は図8に示すように電荷増幅器25、26に入力され
る。電荷増幅器25の出力と電荷増幅器26の出力をボ
リウム27を介した出力とを加算器28で加算して流量
信号を得る。この流量信号は例えば電流出力に変換され
て2線を介して負荷に伝送される(図示せず)。
The charges generated on the two electrode plates 18 and 20 are input to charge amplifiers 25 and 26 as shown in FIG. The output of the charge amplifier 25 and the output of the charge amplifier 26 are added to the output via the volume 27 by the adder 28 to obtain a flow rate signal. This flow rate signal is converted into, for example, a current output and transmitted to the load via the two wires (not shown).

【0008】次に、以上のように構成された渦流量計の
動作について図9と図10を用いて説明する。流体が管
路10の中に流れると渦発生体12に矢印Fで示した方
向にカルマン渦による振動が発生する。この振動により
渦発生体12には図9(a)に示すような応力分布とこ
の逆の応力分布の繰返しが生じ、各圧電素子17、21
には図9(a)に示す渦周波数を持つ信号応力に対応し
た電荷+Q、−Qの繰返しが生じる。
Next, the operation of the vortex flowmeter constructed as above will be described with reference to FIGS. 9 and 10. When the fluid flows into the conduit 10, vibrations due to Karman vortices are generated in the vortex generator 12 in the direction indicated by the arrow F. This vibration causes the vortex generator 12 to repeat the stress distribution as shown in FIG.
, The charges + Q and −Q corresponding to the signal stress having the vortex frequency shown in FIG.

【0009】なお、図9においては説明の便宜のため電
極板18或いは21を紙面に対して左右に2つに分割
し、かつ上下の一方の電極は台座16あるいは押圧棒2
2に相当するものとしてある。
In FIG. 9, for convenience of explanation, the electrode plate 18 or 21 is divided into two parts on the left and right with respect to the paper surface, and one of the upper and lower electrodes is the pedestal 16 or the pressing rod 2.
It is equivalent to 2.

【0010】一方、管路10にはノイズとなる管路振動
も生じる。この管路振動は流体の流れと同じ方向の抗
力方向、流体の流れとは直角方向の揚力方向、渦発
生体の長手方向の3方向成分に分けられる。このうち、
抗力方向の振動に対する応力分布は第9図(b)に示す
ようになり1個の電極内で正負の電荷は打ち消されてノ
イズ電荷は発生しない。また、長手方向の振動に対して
は図9(c)に示すように電極内で打ち消されて抗力方
向と同様にノイズ電荷は発生しない。
On the other hand, in the pipeline 10, pipeline vibration that causes noise is also generated. This pipeline vibration is divided into a drag force direction that is the same as the fluid flow direction, a lift force direction that is perpendicular to the fluid flow direction, and a longitudinal component of the vortex generator. this house,
The stress distribution with respect to the vibration in the drag direction is as shown in FIG. 9 (b), and positive and negative charges are canceled out within one electrode, and noise charges are not generated. Further, with respect to the vibration in the longitudinal direction, it is canceled in the electrode as shown in FIG. 9C, and noise charge is not generated as in the drag direction.

【0011】しかし、揚力方向の振動は信号応力と同一
の応力分布となりノイズ電荷が生じる。そこで、このノ
イズ電荷を消去するために以下の演算を実行する。圧電
素子17、21の各電荷をQ1、Q2、信号成分をS1
2、揚力方向のノイズ成分をN1、N2とし、圧電素子
17、21で分極を逆とするとQ1、Q2は次式で示され
る。 Q1=S1+N1 −Q2=−S2−N2
However, the vibration in the lift direction has the same stress distribution as the signal stress, and noise charge is generated. Therefore, the following calculation is executed in order to erase this noise charge. The charges of the piezoelectric elements 17 and 21 are Q 1 and Q 2 , the signal component is S 1 ,
If S 2 and the noise components in the lift direction are N 1 and N 2, and the polarization is reversed in the piezoelectric elements 17 and 21, Q 1 and Q 2 are represented by the following equations. Q 1 = S 1 + N 1 -Q 2 = -S 2 -N 2

【0012】ただし、S1とS2、N1とN2のベクトル方
向は同じである。ここで、圧電素子17、21の信号成
分とノイズ成分の関係は図10(この図は揚力方向のノ
イズと信号に対する渦発生体の曲げモ−メントの関係を
示す)に示すようになっているので、図8に示すように
圧電素子17側の電荷増幅器25の出力を加算器28で
加算する際にボリウム27と共にN1/N2倍して圧電素
子21側の電荷増幅器26の出力と加算すると、 Q1−Q2(N1/N2) =S1−S2(N1/N2) となり管路ノイズは除去される。
However, the vector directions of S 1 and S 2 , and N 1 and N 2 are the same. Here, the relationship between the signal component and the noise component of the piezoelectric elements 17 and 21 is as shown in FIG. 10 (this figure shows the relationship between the noise in the lift direction and the bending moment of the vortex generator with respect to the signal). Therefore, as shown in FIG. 8, when the output of the charge amplifier 25 on the piezoelectric element 17 side is added by the adder 28, it is multiplied by N 1 / N 2 together with the volume 27 and added to the output of the charge amplifier 26 on the piezoelectric element 21 side. Then, Q 1 −Q 2 (N 1 / N 2 ) = S 1 −S 2 (N 1 / N 2 ), and the pipeline noise is removed.

【0013】しかして、第1コモン電極16、圧電素子
17、電極板18、絶縁板19、電極板20、圧電素子
21は、凹部15に押圧棒22で押圧固定されている。
ここで渦発生体12と第1コモン電極16、圧電素子1
7、電極板18、絶縁板19、電極板20、圧電素子2
1、押圧棒22との温度膨脹を等しくしておけば、測定
流体温度が変化しても、初期の押付け力は変化しないの
で、問題は無い。
Thus, the first common electrode 16, the piezoelectric element 17, the electrode plate 18, the insulating plate 19, the electrode plate 20, and the piezoelectric element 21 are pressed and fixed in the recess 15 by the pressing rod 22.
Here, the vortex generator 12, the first common electrode 16, the piezoelectric element 1
7, electrode plate 18, insulating plate 19, electrode plate 20, piezoelectric element 2
1. If the temperature expansion of the pressing rod 22 is made equal, the initial pressing force does not change even if the measured fluid temperature changes, so there is no problem.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】要するに、渦流量計
は、測定流路中に渦発生体を置き、発生するカルマン渦
の周波数を測定することにより、流速及び流量を測定す
るものである。渦流量計の原理は,渦発生体によって発
生するカルマン渦の周波数が流速に比例するという現象
を利用したものである。
In short, the vortex flowmeter measures the flow velocity and the flow rate by placing a vortex generator in the measurement flow path and measuring the frequency of the generated Karman vortex. The principle of the vortex flowmeter utilizes the phenomenon that the frequency of the Karman vortex generated by the vortex generator is proportional to the flow velocity.

【0015】周波数fと渦発生体の幅dを掛けたもの
を、流速uで割るとストローハル数Stという無次元量
になるが、これが広い流速範囲で一定になるので、周波
数を測定することにより以下の式(1)を用いて、比較
的簡単に流速を測定することができる。 u=(f・d)/St (1)
When the product of the frequency f and the width d of the vortex generator is divided by the flow velocity u, a Strouhal number St, which is a dimensionless quantity, is constant over a wide flow velocity range, so the frequency must be measured. Thus, the flow velocity can be measured relatively easily using the following formula (1). u = (f · d) / St (1)

【0016】しかし、流速が小さくなると、ストローハ
ル数Stが一定ではなくなるため、式(1)に渦周波数
を代入しても正確な流速を求める事が出来なくなる。す
なわち、図7従来例の渦流量計では精度のよい測定が出
来なくなる。本発明は、この問題点を解決するものであ
る。本発明の目的は、低流速まで精度良く正確な流速流
量測定が可能な渦流量計を提供するにある。
However, since the Strouhal number St is not constant when the flow velocity becomes small, it becomes impossible to obtain an accurate flow velocity even if the vortex frequency is substituted into the equation (1). That is, the vortex flowmeter of the conventional example shown in FIG. 7 cannot perform accurate measurement. The present invention solves this problem. An object of the present invention is to provide a vortex flowmeter capable of accurately measuring a flow velocity and flow rate even at a low flow velocity.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、カルマン渦により渦発生体に作用する交
番力を検出して流速流量を測定する渦流量計において、
測定流路に垂直に設けられた柱状の渦発生体と、該渦発
生体の幅のほぼ0.27倍の幅を有し該渦発生体から該
渦発生体の幅のほぼ1.5倍から3.5倍の上流側に該
渦発生体と平行に配置された柱状体とを具備したことを
特徴とする渦流量計を構成したものである。
In order to achieve this object, the present invention relates to a vortex flowmeter which detects an alternating force acting on a vortex generator by a Karman vortex to measure a flow velocity flow rate,
A column-shaped vortex generator provided perpendicular to the measurement flow path, and having a width of approximately 0.27 times the width of the vortex generator, and approximately 1.5 times the width of the vortex generator from the vortex generator. To 3.5 times the upstream side of the vortex generator, and a columnar body arranged in parallel with the vortex generator.

【0018】[0018]

【作用】以上の構成において、測定流路を流れてきた測
定流体は、柱状体にぶつかり、測定流体の流れは左右に
別れる。柱状体がない場合は、時間平均の流線は、低流
速と高流速とでは異なる。しかし、柱状体があることに
より、流れが左右に別れて、時間平均の流線は低流速と
高流速とで常に同じになる。
In the above structure, the measurement fluid flowing through the measurement flow path collides with the columnar body, and the flow of the measurement fluid is divided into left and right. In the absence of columns, the time-averaged streamlines are different at low and high flow velocities. However, due to the presence of the columnar body, the flow is divided into right and left, and the time-averaged streamline is always the same at low flow velocity and high flow velocity.

【0019】カルマン渦が渦発生体の両側から交互に発
生するが、カルマン渦が安定に発生する状態での渦の配
列では、流れ方向の渦の間隔と渦発生体の左右の渦列の
間隔の比が一定になる状態である。時間平均の流線に従
いカルマン渦は移動するため、柱状体がある場合、カル
マン渦の左右列の間隔は低流速と高流速とで一定にな
る。つまり、流れ方向の渦の間隔も一定になり、カルマ
ン渦の配列は、常に一定である。
Karman vortices are alternately generated from both sides of the vortex generator, but in the arrangement of vortices in a state in which the Karman vortices are stably generated, the spacing between vortices in the flow direction and the spacing between the vortex rows on the left and right of the vortex generator. Is constant. Since Karman vortices move according to the time-averaged streamline, when there is a columnar body, the interval between the left and right columns of Karman vortices is constant at low and high flow velocities. That is, the spacing between vortices in the flow direction is also constant, and the array of Karman vortices is always constant.

【0020】カルマン渦発生の周期は、後流のカルマン
渦の間隔に大きく影響を受けるため、この場合、ストロ
ーハル数も低流速から高流速まで一定値となるようにな
る。以下、実施例に基づき詳細に説明する。
Since the period of Karman vortex generation is greatly affected by the interval of the Karman vortices in the wake, in this case, the Strouhal number also becomes a constant value from low flow velocity to high flow velocity. Hereinafter, detailed description will be given based on examples.

【0021】[0021]

【実施例】図1は本発明の一実施例の要部構成説明図で
ある。31は、測定流路32に流れ33に垂直に設けら
れた柱状の渦発生体である。この場合は、等脚台形をな
す。34は、渦発生体31の幅dのほぼ0.27倍の幅
2を有し、渦発生体31から渦発生体31の幅dのほ
ぼ2.5倍の上流側の距離Lに、渦発生体31と平行に
配置された柱状体である。この場合は、円柱をなす。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is an explanatory view of the essential structure of an embodiment of the present invention. Reference numeral 31 is a column-shaped vortex generator provided in the measurement flow channel 32 perpendicularly to the flow 33. In this case, the trapezoid is a regular leg. 34 has a width d 2 that is approximately 0.27 times the width d of the vortex generator 31, and to a distance L on the upstream side that is approximately 2.5 times the width d of the vortex generator 31 from the vortex generator 31. It is a columnar body arranged in parallel with the vortex generator 31. In this case, form a cylinder.

【0022】35は、圧力変動を検出する圧力センサで
ある。36a,36bは、渦発生体31の側面に設けら
れた導圧孔である。37a,37bは、導圧孔36a,
36bと圧力センサ35とをそれぞれ連通する導圧管で
ある。38は、圧力センサ35の出力を信号処理する信
号処理回路である。
Reference numeral 35 is a pressure sensor for detecting pressure fluctuations. Reference numerals 36a and 36b are pressure guiding holes provided on the side surface of the vortex generator 31. 37a and 37b are pressure guide holes 36a and
36b is a pressure guiding tube that communicates with the pressure sensor 35. Reference numeral 38 is a signal processing circuit that processes the output of the pressure sensor 35.

【0023】[0023]

【作用】以上の構成において、測定流路32を流れてき
た測定流体は、柱状体34にぶつかり、測定流体の流れ
は左右に別れる。柱状体34がない場合は、時間平均の
流線は、図2に示す低流速の時間平均流線Aと、図3に
示す高流速の時間平均流線Bとでは異なる。しかし、柱
状体34があることにより、図4に示す如く、流れが左
右に別れて、時間平均流線Cは低流速と高流速とで、常
に同じになる。
In the above structure, the measurement fluid flowing through the measurement flow path 32 collides with the columnar body 34, and the flow of the measurement fluid is divided into right and left. In the case where the columnar body 34 is not provided, the time average streamline is different between the low flow velocity time average streamline A shown in FIG. 2 and the high flow velocity time average streamline B shown in FIG. However, due to the presence of the columnar body 34, the flow is divided into right and left as shown in FIG. 4, and the time average streamline C is always the same at low flow velocity and high flow velocity.

【0024】カルマン渦が渦発生体31の両側から交互
に発生するが、カルマン渦の安定な渦列の配列は、図4
に示す如く、流れ方向の渦の間隔aと渦発生体31の左
右の渦列の間隔bの比が一定になる状態である。時間平
均の流線Cに従いカルマン渦は移動するため、柱状体3
4がある場合、カルマン渦の左右列の間隔bは低流速と
高流速とで一定になる。つまり、流れ方向の渦の間隔a
も一定になり、カルマン渦の配列は、常に一定である。
Although Karman vortices are alternately generated from both sides of the vortex generator 31, the stable array of Karman vortices is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the ratio of the distance a between the vortices in the flow direction and the distance b between the left and right vortex rows of the vortex generator 31 is constant. Since the Karman vortex moves according to the time-averaged streamline C, the columnar body 3
When there is 4, the interval b between the left and right columns of the Karman vortex becomes constant at low flow velocity and high flow velocity. That is, the spacing a of the vortices in the flow direction
Also becomes constant, and the array of Karman vortices is always constant.

【0025】カルマン渦発生の周期は、後流のカルマン
渦の間隔aに大きく影響を受けるため、この場合、スト
ローハル数も低流速から高流速まで一定値となるように
なる。図5に、円柱の柱状体34がある場合Dと、ない
場合Eのストローハル数の変化のグラフを示す。この場
合、渦発生体の幅をdとすれば、円柱の直径d2は0.
27dで、間隔Lは2.5dである。低流速におけるス
トローハル数の上昇は、円柱がある場合は、かなり抑え
られており、ほぼ一定値に近くなる。
Since the cycle of Karman vortex generation is greatly affected by the interval a of the Karman vortices in the wake, in this case, the Strouhal number also becomes a constant value from low flow velocity to high flow velocity. FIG. 5 shows a graph of changes in the Strouhal number when the cylindrical columnar body 34 is present D and when it is not E. In this case, if the width of the vortex generator is d, the diameter d 2 of the cylinder is 0.
At 27d, the spacing L is 2.5d. The increase in the Strouhal number at low flow velocity is considerably suppressed when there is a cylinder, and is close to a constant value.

【0026】この時の円柱33の直径d2と、円柱34
と渦発生体31の間隔Lによって、時間平均流線の形状
が違ってくるため、最適な円柱の直径d2と、間隔Lを
実験によって求めた。図6は、流速0.5m/sから8
m/sまでの小円柱がある場合のストローハル数の変化
量を、小円柱がない場合のストローハル数の変化量で割
ったものを、渦発生体の幅dと間隔Lとの比L/dに対
して示したものである。
At this time, the diameter d 2 of the cylinder 33 and the cylinder 34
Since the shape of the time-average streamline differs depending on the distance L between the vortex generator 31 and the vortex generator 31, the optimum diameter d 2 of the cylinder and the distance L were obtained by experiments. FIG. 6 shows a flow rate of 0.5 m / s to 8
The amount of change in the Strouhal number when there is a small cylinder up to m / s divided by the amount of change in the Strouhal number when there is no small cylinder is the ratio L between the width d of the vortex generator and the distance L. / D.

【0027】また、円柱の直径d2は0.2dから0.
5dである。この変化の割合が小さいほどストローハル
数の変動が小さいことになる。図6によると、変化割合
が円柱が無い場合の3分の1以下となっているのは、円
柱の直径d2が0.27dの場合で、間隔Lが1.5d
から3.5dの場合であることが分かる。
The diameter d 2 of the cylinder is from 0.2d to 0.
It is 5d. The smaller the rate of this change, the smaller the variation of the Strouhal number. According to FIG. 6, the rate of change is less than one-third that when there is no cylinder when the diameter d 2 of the cylinder is 0.27d and the interval L is 1.5d.
It can be understood that this is the case of 3.5d.

【0028】このカルマン渦の発生による圧力低下が,
導圧孔36a,36bと導圧管37a,37bを通り,
圧力センサ35に導かれる。圧力センサ35の出力は、
信号処理回路38に入り、信号処理され、カルマン渦周
波数が計算され、この周波数と予め実験によって求めら
れたストローハル数と渦発生体の幅によって流速が計算
される。
The pressure drop due to the generation of the Karman vortex is
Passing through the pressure guiding holes 36a and 36b and the pressure guiding tubes 37a and 37b,
It is guided to the pressure sensor 35. The output of the pressure sensor 35 is
The signal processing circuit 38 is entered, signal processing is performed, and the Karman vortex frequency is calculated, and the flow velocity is calculated by this frequency, the Strouhal number and the width of the vortex generator which are previously obtained by experiments.

【0029】この結果、渦発生体31の上流に、渦発生
体31に比べ直径の小さい柱状体34を適切な間隔を置
いて設置することにより、低流速までストローハル数が
一定となる。従って、低流速まで高精度の流速測定を行
う事ができる。
As a result, by installing the columnar bodies 34 having a diameter smaller than that of the vortex generator 31 at appropriate intervals upstream of the vortex generator 31, the Strouhal number becomes constant up to a low flow velocity. Therefore, highly accurate flow velocity measurement can be performed even at low flow velocity.

【0030】なお、 (1)柱状体34は、円柱でなくとも良く、三角柱や、
四角柱、台形柱、楕円形柱でもよい。 (2)渦発生体31は、台形である必要はなく、例え
ば、四角形でもよく、要するに、カルマン渦を安定に発
生できる形状であればよい。 (3)カルマン渦周波数の検出については、圧力センサ
を用いて測定していたが、これに限ることはなく、例え
ば、超音波方式や、熱線式、光式でもよい。
(1) The columnar body 34 need not be a cylinder, but may be a triangular prism or
It may be a square pillar, a trapezoidal pillar, or an elliptical pillar. (2) The vortex generator 31 does not need to be trapezoidal, and may be, for example, a quadrangle, as long as it has a shape capable of stably generating a Karman vortex. (3) The Karman vortex frequency is detected using a pressure sensor, but the present invention is not limited to this. For example, an ultrasonic method, a heat ray method, or an optical method may be used.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、カルマ
ン渦により渦発生体に作用する交番力を検出して流速流
量を測定する渦流量計において、測定流路に垂直に設け
られた柱状の渦発生体と、該渦発生体の幅のほぼ0.2
7倍の幅を有し該渦発生体から該渦発生体の幅のほぼ
1.5倍から3.5倍の上流側に該渦発生体と平行に配
置された柱状体とを具備したことを特徴とする渦流量計
を構成した。
As described above, according to the present invention, in the vortex flowmeter for detecting the alternating flow force acting on the vortex generator by the Karman vortex to measure the flow velocity flow rate, the columnar shape provided vertically to the measurement flow path is used. And the width of the vortex generator of about 0.2
A columnar body having a width of 7 times and arranged in parallel with the vortex generator on the upstream side from the vortex generator about 1.5 to 3.5 times the width of the vortex generator. A vortex flowmeter characterized by

【0032】この結果、渦発生体の上流に、渦発生体に
比べ直径の小さい柱状体を適切な間隔を置いて設置する
ことにより、低流速までストローハル数が一定となる。
つまり、低流速まで高精度の流速測定を行う事ができ
る。
As a result, the Strouhal number becomes constant up to a low flow velocity by installing columnar bodies having a smaller diameter than the vortex generator at appropriate intervals upstream of the vortex generator.
That is, highly accurate flow velocity measurement can be performed even at low flow velocity.

【0033】従って、本発明によれば、低流速まで精度
良く正確な流速流量測定が可能な渦流量計を実現するこ
とが出来る。
Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a vortex flowmeter capable of accurately measuring the flow velocity and flow rate even at a low flow velocity.

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

【図1】本発明の一実施例の要部構成説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a main part configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】図1の動作説明図で、低流速の場合である。FIG. 2 is an operation explanatory diagram of FIG. 1, showing a case of low flow velocity.

【図3】図1の動作説明図で、低流速の場合である。FIG. 3 is an operation explanatory diagram of FIG. 1, showing a case of low flow velocity.

【図4】図1の動作説明図で、渦列を示す。FIG. 4 is an operation explanatory diagram of FIG. 1, showing a vortex street.

【図5】図1の動作説明図である。5 is an operation explanatory diagram of FIG. 1. FIG.

【図6】図1の動作説明図である。FIG. 6 is an operation explanatory diagram of FIG. 1.

【図7】従来より一般に使用されている従来例の構成説
明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a configuration of a conventional example that is generally used in the past.

【図8】図2に示す検出部で検出した電荷を電圧に変換
する変換部の構成を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a conversion unit that converts charges detected by the detection unit shown in FIG. 2 into a voltage.

【図9】図2の動作説明図である。9 is an explanatory diagram of the operation of FIG.

【図10】図2の動作説明図である。10 is an explanatory diagram of the operation of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31…渦発生体 32…測定流路 33…流れ 34…柱状体 35…圧力センサ 36a…導圧孔 36b…導圧孔 37a…導圧管 37b…導圧管 38…信号処理回路 A…時間平均流線 B…時間平均流線 C…時間平均流線 D…小円柱あり E…小円柱なし 31 ... Vortex generator 32 ... Measurement channel 33 ... Flow 34 ... Columnar body 35 ... Pressure sensor 36a ... Pressure guiding hole 36b ... Pressure guiding hole 37a ... Pressure guiding tube 37b ... Pressure guiding tube 38 ... Signal processing circuit A ... Time average streamline B ... time average streamline C ... time average streamline D ... with small cylinder E ... without small cylinder

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】カルマン渦により渦発生体に作用する交番
力を検出して流速流量を測定する渦流量計において、 測定流路に垂直に設けられた柱状の渦発生体と、 該渦発生体の幅のほぼ0.27倍の幅を有し該渦発生体
から該渦発生体の幅のほぼ1.5倍から3.5倍の上流
側に該渦発生体と平行に配置された柱状体とを具備した
ことを特徴とする渦流量計。
1. A vortex flowmeter for detecting an alternating force acting on a vortex generator by a Karman vortex to measure a flow velocity and flow rate, and a columnar vortex generator provided vertically to a measurement flow path, and the vortex generator. A column having a width of approximately 0.27 times the width of the vortex generator and arranged in parallel with the vortex generator at an upstream side of approximately 1.5 to 3.5 times the width of the vortex generator. A vortex flowmeter having a body.
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