JPH07128100A - カルマン渦流量計 - Google Patents
カルマン渦流量計Info
- Publication number
- JPH07128100A JPH07128100A JP27289093A JP27289093A JPH07128100A JP H07128100 A JPH07128100 A JP H07128100A JP 27289093 A JP27289093 A JP 27289093A JP 27289093 A JP27289093 A JP 27289093A JP H07128100 A JPH07128100 A JP H07128100A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vortex
- karman
- flow
- detection rod
- axis
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】管路を流体が正，逆いずれの方向に流れても、
その流速流量を測定可能で、かつ構造が簡単になって加
工が容易なカルマン渦流量計を提供する。 【構成】渦発生ユニット20は、渦発生体21と渦発生体22
との組を主要部とする。この渦発生ユニット20は、従来
例の渦発生体2 に相当し、各渦発生体21,22は、同じ台
形の断面をもつ柱状体で、従来例の各柱状体11に相当す
る。この各渦発生体21,22 の中央に位置する中空部に、
渦検出体3 が設置される。従来例と大きく違うのは、渦
発生ユニット20の各渦発生体21,22 によって、正，逆の
各方向の流れによってそれぞれ安定したカルマン渦が発
生し、この各方向の流れのカルマン渦に基づく、流速流
量に応じた力が、共通な渦検出体3 の検出棒3bに作用す
ることである。
その流速流量を測定可能で、かつ構造が簡単になって加
工が容易なカルマン渦流量計を提供する。 【構成】渦発生ユニット20は、渦発生体21と渦発生体22
との組を主要部とする。この渦発生ユニット20は、従来
例の渦発生体2 に相当し、各渦発生体21,22は、同じ台
形の断面をもつ柱状体で、従来例の各柱状体11に相当す
る。この各渦発生体21,22 の中央に位置する中空部に、
渦検出体3 が設置される。従来例と大きく違うのは、渦
発生ユニット20の各渦発生体21,22 によって、正，逆の
各方向の流れによってそれぞれ安定したカルマン渦が発
生し、この各方向の流れのカルマン渦に基づく、流速流
量に応じた力が、共通な渦検出体3 の検出棒3bに作用す
ることである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、管路を流体が正，逆
いずれの方向に流れても、その流速流量を測定可能なカ
ルマン渦流量計に関する。
いずれの方向に流れても、その流速流量を測定可能なカ
ルマン渦流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来例について図３と図４とを参照しな
がら説明する。図３は従来例の側断面図、図４は図３の
断面B-B に関する渦発生体の孔部の横断面図である。図
４において、１は測定流体の流れる管路である。２は渦
発生体で、管路１にその直径に沿って貫通する形で挿設
され、この貫通部分は三角形断面の上流側柱状体11と、
台形断面の下流側柱状体12とからなり、かつ管路1 との
上, 下の各嵌合箇所に、カルマン渦発生を促すための円
筒状の各突出部25,26 が一体成形される。なお、管路1
との上, 下の各嵌合箇所に、符号を付けてないＯリング
が挿設されるが、これらは流体封止と防振兼用である。
3 は渦検出体で、円板状のダイヤフラム3aと、その軸線
方向に内方に伸びる心棒3bと、その外方に伸びるネジ付
き棒とからなる。心棒3bは、２段階になっており、その
先端側の小径部分が柱状体12にあけられた穴28の内部に
位置し、小径部分の根元部に共振防止用に緩衝材4 が挿
設される。ダイヤフラム3aの上面側に、ネジ付き棒に嵌
まる形で順に絶縁板6,圧電素子8,絶縁板9 および皿バネ
9 が積層され、バランスウェイト10のネジ込みによって
固定される。ここで、圧電素子8 は、渦検出体3 の下側
の棒状部分の微小変位をダイヤフラム3aの変位として検
出し電気信号に変換, 出力する。バランスウェイト10
は、ネジ固定するナットの機能とともに、渦検出体3 が
受けるカルマン渦以外の振動要因、たとえば管路1 など
の振動の影響を打ち消す機能をもつ。
がら説明する。図３は従来例の側断面図、図４は図３の
断面B-B に関する渦発生体の孔部の横断面図である。図
４において、１は測定流体の流れる管路である。２は渦
発生体で、管路１にその直径に沿って貫通する形で挿設
され、この貫通部分は三角形断面の上流側柱状体11と、
台形断面の下流側柱状体12とからなり、かつ管路1 との
上, 下の各嵌合箇所に、カルマン渦発生を促すための円
筒状の各突出部25,26 が一体成形される。なお、管路1
との上, 下の各嵌合箇所に、符号を付けてないＯリング
が挿設されるが、これらは流体封止と防振兼用である。
3 は渦検出体で、円板状のダイヤフラム3aと、その軸線
方向に内方に伸びる心棒3bと、その外方に伸びるネジ付
き棒とからなる。心棒3bは、２段階になっており、その
先端側の小径部分が柱状体12にあけられた穴28の内部に
位置し、小径部分の根元部に共振防止用に緩衝材4 が挿
設される。ダイヤフラム3aの上面側に、ネジ付き棒に嵌
まる形で順に絶縁板6,圧電素子8,絶縁板9 および皿バネ
9 が積層され、バランスウェイト10のネジ込みによって
固定される。ここで、圧電素子8 は、渦検出体3 の下側
の棒状部分の微小変位をダイヤフラム3aの変位として検
出し電気信号に変換, 出力する。バランスウェイト10
は、ネジ固定するナットの機能とともに、渦検出体3 が
受けるカルマン渦以外の振動要因、たとえば管路1 など
の振動の影響を打ち消す機能をもつ。
【０００３】図３において、管路1 に流体が右方向に流
れるとき、上流側柱状体11と、下流側柱状体12とによっ
て、カルマン渦が柱状体12の近傍に発生し、この発生し
たカルマン渦によって生じる流体の圧力変化が、渦検出
体3 の先端部分の心棒3bに伝達される。この圧力変化の
伝達は、図４において、柱状体12の穴28と連通するよう
に、心棒3bに対応する位置で、柱状体12に流れと直角に
紙面に平行に貫通される導圧孔13を介しておこなわれ
る。さて、渦検出体3 の心棒3bを含む棒状部分の微小変
位は、ダイヤフラム3aの変位に変換された後、圧電素子
8 によって、対応する電気信号に変換, 出力される。
れるとき、上流側柱状体11と、下流側柱状体12とによっ
て、カルマン渦が柱状体12の近傍に発生し、この発生し
たカルマン渦によって生じる流体の圧力変化が、渦検出
体3 の先端部分の心棒3bに伝達される。この圧力変化の
伝達は、図４において、柱状体12の穴28と連通するよう
に、心棒3bに対応する位置で、柱状体12に流れと直角に
紙面に平行に貫通される導圧孔13を介しておこなわれ
る。さて、渦検出体3 の心棒3bを含む棒状部分の微小変
位は、ダイヤフラム3aの変位に変換された後、圧電素子
8 によって、対応する電気信号に変換, 出力される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来例には次のような
欠点がある。第１に、測定すべき流体の流れ方向が予め
一方向にきまり、正，逆いずれでもよいというわけでな
いから、管路に設置した後に事情によって流れ方向が逆
になったら、流量計の向きを変更しないと測定できな
い。第２に、第１の欠点にも関連するが、上流側と下流
側とに異なった形の渦発生用の柱状体を設ける必要があ
った。第３に、渦に基づく力を受けるべき検出棒を、下
流側の渦発生体にあけた穴に挿入して設けるとき、この
穴径と検出棒径との隙間を微小にする必要があり、加工
が困難であった。
欠点がある。第１に、測定すべき流体の流れ方向が予め
一方向にきまり、正，逆いずれでもよいというわけでな
いから、管路に設置した後に事情によって流れ方向が逆
になったら、流量計の向きを変更しないと測定できな
い。第２に、第１の欠点にも関連するが、上流側と下流
側とに異なった形の渦発生用の柱状体を設ける必要があ
った。第３に、渦に基づく力を受けるべき検出棒を、下
流側の渦発生体にあけた穴に挿入して設けるとき、この
穴径と検出棒径との隙間を微小にする必要があり、加工
が困難であった。
【０００５】この発明が解決すべき課題は、従来の技術
がもつ以上の問題点を解消し、管路を流体が正，逆いず
れの方向に流れても、その流速流量を測定可能で、かつ
構造が簡単になって加工が容易なカルマン渦流量計を提
供することにある。
がもつ以上の問題点を解消し、管路を流体が正，逆いず
れの方向に流れても、その流速流量を測定可能で、かつ
構造が簡単になって加工が容易なカルマン渦流量計を提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係るカルマン
渦流量計は、被測定流体が流れる管路の軸線方向に並設
され、正，逆の各方向の流れによってそれぞれカルマン
渦を発生させる平行な２個で一組の柱状の渦発生体と；
この各渦発生体の中央位置でこれらに平行に配設され、
カルマン渦に基づく力を受ける検出棒と；を備え、各渦
発生体は、その軸線と管路の軸線とのなす平面に関し対
称な同じ台形状断面をもち、検出棒の軸線を含み管路の
軸線に直角な平面に関し対称に配置される。
渦流量計は、被測定流体が流れる管路の軸線方向に並設
され、正，逆の各方向の流れによってそれぞれカルマン
渦を発生させる平行な２個で一組の柱状の渦発生体と；
この各渦発生体の中央位置でこれらに平行に配設され、
カルマン渦に基づく力を受ける検出棒と；を備え、各渦
発生体は、その軸線と管路の軸線とのなす平面に関し対
称な同じ台形状断面をもち、検出棒の軸線を含み管路の
軸線に直角な平面に関し対称に配置される。
【０００７】
【作用】請求項１に係るカルマン渦流量計では、被測定
流体が管路を正，逆の各方向に流れると、２個で一組の
渦発生体によって、正，逆の各方向の流れによってそれ
ぞれ安定した同じカルマン渦が発生する。この各方向の
流れによるカルマン渦に基づく、流速流量に応じた力
が、共通な検出棒に作用する。
流体が管路を正，逆の各方向に流れると、２個で一組の
渦発生体によって、正，逆の各方向の流れによってそれ
ぞれ安定した同じカルマン渦が発生する。この各方向の
流れによるカルマン渦に基づく、流速流量に応じた力
が、共通な検出棒に作用する。
【０００８】
【実施例】この発明に係るカルマン渦流量計の実施例に
ついて、以下に図を参照しながら説明する。図１は実施
例の側断面図、図２は、実施例で図１における断面Ａ−
Ａの断面図である。実施例が従来例と異なる点は、渦発
生体の構成にある。なお、これに関連して渦検出体とそ
の他の部材の形状，寸法が若干違ってくるが、基本的な
構造が変わらないから、従来例と同じ符号を付けてあ
る。これらの図において、20は渦発生ユニットで、渦発
生体21と渦発生体22との組を主要部とする。この渦発生
ユニット20は、従来例の渦発生体2 に相当し、各渦発生
体21,22 は、同じ台形の断面をもつ柱状体で、従来例の
各柱状体11,12 に相当する。この各渦発生体21,22 の中
央に位置する中空部に、渦検出体3 の検出棒3bが設置さ
れる。ここで従来例と大きく違うのは、渦発生ユニット
20の各渦発生体21,22 によって、正，逆の各方向の流れ
によってそれぞれ安定したカルマン渦が発生し、この各
方向の流れのカルマン渦に基づく、流速流量に応じた力
が、共通な渦検出体3 の検出棒3bに作用することであ
る。これに対して、従来例では、各柱状体11,12 によっ
て安定したカルマン渦が発生するが、流れの方向は、図
3 で左から右への一方向だけに限られる。
ついて、以下に図を参照しながら説明する。図１は実施
例の側断面図、図２は、実施例で図１における断面Ａ−
Ａの断面図である。実施例が従来例と異なる点は、渦発
生体の構成にある。なお、これに関連して渦検出体とそ
の他の部材の形状，寸法が若干違ってくるが、基本的な
構造が変わらないから、従来例と同じ符号を付けてあ
る。これらの図において、20は渦発生ユニットで、渦発
生体21と渦発生体22との組を主要部とする。この渦発生
ユニット20は、従来例の渦発生体2 に相当し、各渦発生
体21,22 は、同じ台形の断面をもつ柱状体で、従来例の
各柱状体11,12 に相当する。この各渦発生体21,22 の中
央に位置する中空部に、渦検出体3 の検出棒3bが設置さ
れる。ここで従来例と大きく違うのは、渦発生ユニット
20の各渦発生体21,22 によって、正，逆の各方向の流れ
によってそれぞれ安定したカルマン渦が発生し、この各
方向の流れのカルマン渦に基づく、流速流量に応じた力
が、共通な渦検出体3 の検出棒3bに作用することであ
る。これに対して、従来例では、各柱状体11,12 によっ
て安定したカルマン渦が発生するが、流れの方向は、図
3 で左から右への一方向だけに限られる。
【０００９】また、各渦発生体21,22 は、先に述べたよ
うに同じ台形状断面をもち、検出棒3bの軸線を含み管路
1 の軸線に直角な平面に関して対称に配置されるから、
正，逆の各方向の流れによって、検出棒3bに作用すべき
カルマン渦に基づく力が同じになる。したがって、正，
逆の各方向の流れに対して、そのままで共通な測定範囲
をもつから、使用上便利であり、加えて構造的に簡単に
なり、製作が容易になってコスト低減が図れる。
うに同じ台形状断面をもち、検出棒3bの軸線を含み管路
1 の軸線に直角な平面に関して対称に配置されるから、
正，逆の各方向の流れによって、検出棒3bに作用すべき
カルマン渦に基づく力が同じになる。したがって、正，
逆の各方向の流れに対して、そのままで共通な測定範囲
をもつから、使用上便利であり、加えて構造的に簡単に
なり、製作が容易になってコスト低減が図れる。
【００１０】
【発明の効果】請求項１に係るカルマン渦流量計では、
被測定流体が管路を正，逆の各方向に流れると、２個で
一組の渦発生体によって、正，逆の各方向の流れによっ
てそれぞれ安定した同じカルマン渦が発生する。この各
方向の流れによるカルマン渦に基づく、流速流量に応じ
た力が、共通な検出棒に作用する。したがって、検出棒
または、これに一体的につながる他の部分の歪みを検出
して、正，逆の各方向の被測定流体の流速流量を測定す
ることができる。しかも、正，逆の各方向の流れに対
し、そのままで共通な測定範囲になって、使用上便利で
ある。また、従来例と違って検出棒を下流側の渦発生体
に隙間の微妙な孔をあけて挿入する必要がないから、加
工が容易になる。
被測定流体が管路を正，逆の各方向に流れると、２個で
一組の渦発生体によって、正，逆の各方向の流れによっ
てそれぞれ安定した同じカルマン渦が発生する。この各
方向の流れによるカルマン渦に基づく、流速流量に応じ
た力が、共通な検出棒に作用する。したがって、検出棒
または、これに一体的につながる他の部分の歪みを検出
して、正，逆の各方向の被測定流体の流速流量を測定す
ることができる。しかも、正，逆の各方向の流れに対
し、そのままで共通な測定範囲になって、使用上便利で
ある。また、従来例と違って検出棒を下流側の渦発生体
に隙間の微妙な孔をあけて挿入する必要がないから、加
工が容易になる。
【図１】この発明に係る実施例の側断面図
【図２】実施例で図１における断面Ａ−Ａの断面図
【図３】従来例の側断面図
【図４】従来例で図３における断面Ｂ−Ｂの断面図
１ 管路 ３ 渦検出体 ３ａ ダイヤフラム ３ｂ 検出棒 ６，７ 絶縁板 ８ 圧電素子 ２０ 渦発生ユニット ２１，２２ 渦発生体
Claims (1)
- 【請求項１】被測定流体が流れる管路の軸線方向に並設
され、正，逆の各方向の流れによってそれぞれカルマン
渦を発生させる平行な２個で一組の柱状の渦発生体と；
この各渦発生体の中央位置でこれらに平行に配設され、
カルマン渦に基づく力を受ける検出棒と；を備え、各渦
発生体は、その軸線と管路の軸線とのなす平面に関して
対称な同じ台形状断面をもち、検出棒の軸線を含み管路
の軸線に直角な平面に関して対称に配置されることを特
徴とするカルマン渦流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27289093A JPH07128100A (ja) | 1993-11-01 | 1993-11-01 | カルマン渦流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27289093A JPH07128100A (ja) | 1993-11-01 | 1993-11-01 | カルマン渦流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07128100A true JPH07128100A (ja) | 1995-05-19 |
Family
ID=17520187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27289093A Pending JPH07128100A (ja) | 1993-11-01 | 1993-11-01 | カルマン渦流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07128100A (ja) |
-
1993
- 1993-11-01 JP JP27289093A patent/JPH07128100A/ja active Pending
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