JPH07209043A - 振動型流量計 - Google Patents
振動型流量計Info
- Publication number
- JPH07209043A JPH07209043A JP292794A JP292794A JPH07209043A JP H07209043 A JPH07209043 A JP H07209043A JP 292794 A JP292794 A JP 292794A JP 292794 A JP292794 A JP 292794A JP H07209043 A JPH07209043 A JP H07209043A
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- Japan
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- flow meter
- vibration type
- measurement
- kinematic viscosity
- flow rate
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低流速でのストローハル数の変化の影響をな
くし、低流量まで流量測定可能レンジ幅が拡大し得る振
動型流量計を提供する。 【構成】 流体振動を利用して流量を測定する振動型流
量計において、測定流路に設けられた振動型流量計本体
と、測定流路に設けられ測定流体の動粘性係数を測定す
る動粘性係数測定センサと、該動粘性係数測定センサの
測定信号と前記振動型流量計本体の測定信号とからスト
ローハル数の補正処理をする演算処理回路とを具備した
ことを特徴とする振動型流量計である。
くし、低流量まで流量測定可能レンジ幅が拡大し得る振
動型流量計を提供する。 【構成】 流体振動を利用して流量を測定する振動型流
量計において、測定流路に設けられた振動型流量計本体
と、測定流路に設けられ測定流体の動粘性係数を測定す
る動粘性係数測定センサと、該動粘性係数測定センサの
測定信号と前記振動型流量計本体の測定信号とからスト
ローハル数の補正処理をする演算処理回路とを具備した
ことを特徴とする振動型流量計である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低流速でのストローハ
ル数の変化の影響をなくし、低流量まで流量測定可能レ
ンジ幅が拡大し得る振動型流量計に関するものである。
ル数の変化の影響をなくし、低流量まで流量測定可能レ
ンジ幅が拡大し得る振動型流量計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２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、流体振動を利用した振動型流量
計としては、渦流量計やエッジトーン流量計があるが、
ここでは渦流量計を例にとって説明を行う。従来の渦流
量計としては、例えば、第３回流体計測シンポジウム講
演会論文集 題目「各種流体における渦流量の流量特
性」 昭和６１年１月２７日発行 計測自動制御学会発
行 Ｐ５３〜Ｐ５６に示されている。渦流量計は、図２
のように流路中に渦発生体を置き、渦発生体から発生す
るカルマン渦の周波数を測定することにより流速を求
め、この流速に流路断面積をかけることにより、求める
ことのできる流量を測定するものである。
従来例の構成説明図で、流体振動を利用した振動型流量
計としては、渦流量計やエッジトーン流量計があるが、
ここでは渦流量計を例にとって説明を行う。従来の渦流
量計としては、例えば、第３回流体計測シンポジウム講
演会論文集 題目「各種流体における渦流量の流量特
性」 昭和６１年１月２７日発行 計測自動制御学会発
行 Ｐ５３〜Ｐ５６に示されている。渦流量計は、図２
のように流路中に渦発生体を置き、渦発生体から発生す
るカルマン渦の周波数を測定することにより流速を求
め、この流速に流路断面積をかけることにより、求める
ことのできる流量を測定するものである。
【０００３】１１は測定流体が流れる管路、１２は管路
１１に垂直に設けられた渦発生体である。１３，１４
は、渦発生体１２の側面に、流れに向かって左右に設け
られた一組の圧力測定孔である。
１１に垂直に設けられた渦発生体である。１３，１４
は、渦発生体１２の側面に、流れに向かって左右に設け
られた一組の圧力測定孔である。
【０００４】１５，１６は、圧力測定孔１３，１４から
取り込まれた圧力変動を導圧する導圧管である。１７
は、導圧管１５，１６からの圧力変動が入力される、圧
力センサである。１８は、圧力センサ１７の検出値を信
号処理する信号処理回路である。１９は、カルマン渦で
ある。
取り込まれた圧力変動を導圧する導圧管である。１７
は、導圧管１５，１６からの圧力変動が入力される、圧
力センサである。１８は、圧力センサ１７の検出値を信
号処理する信号処理回路である。１９は、カルマン渦で
ある。
【０００５】以上の構成において、渦発生体１２により
発生した渦により、測定流体は圧力変動をおこし、この
圧力変動は、圧力センサ１７で検出され、信号処理回路
１８で信号処理される。
発生した渦により、測定流体は圧力変動をおこし、この
圧力変動は、圧力センサ１７で検出され、信号処理回路
１８で信号処理される。
【０００６】ここで、発生するカルマン渦の周波数ｆと
ある代表長さｄをかけたものを流速ｕで割るとストロー
ハル数Ｓｔという無次元量になるが、これが図３のよう
にある流速範囲で一定になるので、周波数を測定するこ
とにより以下の第１式を用いて、比較的簡単に流速を測
定することができる。 ｕ＝（ｆ・ｄ）／Ｓｔ （１）
ある代表長さｄをかけたものを流速ｕで割るとストロー
ハル数Ｓｔという無次元量になるが、これが図３のよう
にある流速範囲で一定になるので、周波数を測定するこ
とにより以下の第１式を用いて、比較的簡単に流速を測
定することができる。 ｕ＝（ｆ・ｄ）／Ｓｔ （１）
【０００７】流体振動を利用した流量計は可動部がない
ため信頼性があり、測定流体の種類も液体、気体を問わ
ず、更に非導電性流体も測定することが出来るため広く
流量測定に用いられている。
ため信頼性があり、測定流体の種類も液体、気体を問わ
ず、更に非導電性流体も測定することが出来るため広く
流量測定に用いられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な装置においては、図３から判るように流速が小さくな
るとストローハル数が一定値ではなくなるため、（１）
式を用いた場合、低流速域では誤差が大きくなり、低流
速測定には不向きであり、流量測定レンジが小さくなっ
ていた。
な装置においては、図３から判るように流速が小さくな
るとストローハル数が一定値ではなくなるため、（１）
式を用いた場合、低流速域では誤差が大きくなり、低流
速測定には不向きであり、流量測定レンジが小さくなっ
ていた。
【０００９】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、低流速でのストローハル数の変化
の影響をなくし、低流量まで流量測定可能レンジ幅が拡
大し得る振動型流量計を提供するにある。
る。本発明の目的は、低流速でのストローハル数の変化
の影響をなくし、低流量まで流量測定可能レンジ幅が拡
大し得る振動型流量計を提供するにある。
【００１０】
【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、流体振動を利用して流量を測定する振動
型流量計において、測定流路に設けられた振動型流量計
本体と、測定流路に設けられ測定流体の動粘性係数を測
定する動粘性係数測定センサと、該動粘性係数測定セン
サの測定信号と前記振動型流量計本体の測定信号とから
ストローハル数の補正処理をする演算処理回路とを具備
したことを特徴とする振動型流量計を構成したものであ
る。
に、本発明は、流体振動を利用して流量を測定する振動
型流量計において、測定流路に設けられた振動型流量計
本体と、測定流路に設けられ測定流体の動粘性係数を測
定する動粘性係数測定センサと、該動粘性係数測定セン
サの測定信号と前記振動型流量計本体の測定信号とから
ストローハル数の補正処理をする演算処理回路とを具備
したことを特徴とする振動型流量計を構成したものであ
る。
【００１１】
【作用】以上の構成において、振動型流量計本体で測定
流体の流量を測定する。動粘性係数測定センサで測定流
体の動粘性係数を測定する。演算処理回路で、動粘性係
数測定センサの測定信号と振動型流量計本体の測定信号
とから、ストローハル数の補正処理をする。以下、実施
例に基づき詳細に説明する。
流体の流量を測定する。動粘性係数測定センサで測定流
体の動粘性係数を測定する。演算処理回路で、動粘性係
数測定センサの測定信号と振動型流量計本体の測定信号
とから、ストローハル数の補正処理をする。以下、実施
例に基づき詳細に説明する。
【００１２】
【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。図において、図２と同一記号の構成は同一機能を
表わす。以下、図２と相違部分のみ説明する。２１は振
動型流量計本体である。
ある。図において、図２と同一記号の構成は同一機能を
表わす。以下、図２と相違部分のみ説明する。２１は振
動型流量計本体である。
【００１３】２２は、測定流路２３に設けられ、測定流
体の動粘性係数を測定する動粘性係数測定センサであ
る。２４は、動粘性係数測定センサ２２の測定信号と、
振動型流量計本体２１の測定信号とからストローハル数
の補正処理をする演算処理回路である。この場合は、マ
イクロプロセツサが使用されている。
体の動粘性係数を測定する動粘性係数測定センサであ
る。２４は、動粘性係数測定センサ２２の測定信号と、
振動型流量計本体２１の測定信号とからストローハル数
の補正処理をする演算処理回路である。この場合は、マ
イクロプロセツサが使用されている。
【００１４】以上の構成において、振動型流量計本体２
１で測定流体の流量を測定する。動粘性係数測定センサ
２２で測定流体の動粘性係数を測定する。演算処理回路
２４で、動粘性係数測定センサ２２の測定信号と振動型
流量計本体２１の測定信号とから、ストローハル数Ｓｔ
の補正処理をする。
１で測定流体の流量を測定する。動粘性係数測定センサ
２２で測定流体の動粘性係数を測定する。演算処理回路
２４で、動粘性係数測定センサ２２の測定信号と振動型
流量計本体２１の測定信号とから、ストローハル数Ｓｔ
の補正処理をする。
【００１５】基本原理を次に述べる。ストローハル数Ｓ
ｔは、 Ｓｔ ＝ ｆ・ｄ／ｕ （２） で、レイノルズ数Ｒｅは、 Ｒｅ ＝ ｕ・ｄ／ν （３） で定義される。ここでνは流体の動粘性係数である。
ｔは、 Ｓｔ ＝ ｆ・ｄ／ｕ （２） で、レイノルズ数Ｒｅは、 Ｒｅ ＝ ｕ・ｄ／ν （３） で定義される。ここでνは流体の動粘性係数である。
【００１６】また、振動型流量計では、その形状によっ
てただ１つ決定されるストローハル数Ｓｔとレイノルズ
数Ｒｅのある関数関係が存在する。 Ｓｔ ＝ Ｆ（Ｒｅ） （４） この関係を図示すると図３の横軸を無次元数であるレイ
ノルズ数Ｒｅに置き換えた形になる。その曲線をレイノ
ルズ数Ｒｅーストローハル数Ｓｔ曲線と呼ぶ。
てただ１つ決定されるストローハル数Ｓｔとレイノルズ
数Ｒｅのある関数関係が存在する。 Ｓｔ ＝ Ｆ（Ｒｅ） （４） この関係を図示すると図３の横軸を無次元数であるレイ
ノルズ数Ｒｅに置き換えた形になる。その曲線をレイノ
ルズ数Ｒｅーストローハル数Ｓｔ曲線と呼ぶ。
【００１７】（４）式に（２）式、（３）式を代入する
ことにより、 ｆ・ｄ／ｕ ＝ Ｆ（ｕ・ｄ／ν） （５） となり、関数Ｆが既知でｄは振動型流量計の代表長さで
あるから、振動周波数ｆと流体の動粘性係数νを測定す
ることにより、未知数がｕだけとなり、ｕについて解く
ことにより、ｕを求めることができる。
ことにより、 ｆ・ｄ／ｕ ＝ Ｆ（ｕ・ｄ／ν） （５） となり、関数Ｆが既知でｄは振動型流量計の代表長さで
あるから、振動周波数ｆと流体の動粘性係数νを測定す
ることにより、未知数がｕだけとなり、ｕについて解く
ことにより、ｕを求めることができる。
【００１８】図１によって具体的動作を説明する。ま
ず、基準の流量計を用いてレイノルズ数Ｒｅーストロー
ハル数Ｓｔ曲線の形を求め、関数Ｆを決定する。（５）
式をｕについて整理し、（６）式のような形にする。 ｕ ＝ Ｇ（ｆ、ν、ｄ） （６） 流量計の代表長さは、渦発生体１２の幅とする。
ず、基準の流量計を用いてレイノルズ数Ｒｅーストロー
ハル数Ｓｔ曲線の形を求め、関数Ｆを決定する。（５）
式をｕについて整理し、（６）式のような形にする。 ｕ ＝ Ｇ（ｆ、ν、ｄ） （６） 流量計の代表長さは、渦発生体１２の幅とする。
【００１９】カルマン渦の発生周波数ｆは、圧力センサ
１７の出力電圧の変動周波数として信号処理回路１８で
検出される。また、動粘性係数νも動粘性係数測定セン
サ２２で検出されるので、それらをマイクロプロセッサ
２４に入力し、マイクロプロセッサ２４の中で（６）式
を解く処理を行うと、流速ｕが求められ、測定流路断面
積をかけることにより流量が求められる。（６）式のよ
うではなくｕの多項式になる場合もあるが、その場合は
ニュートン法などを用いてｕについて解けばよい。
１７の出力電圧の変動周波数として信号処理回路１８で
検出される。また、動粘性係数νも動粘性係数測定セン
サ２２で検出されるので、それらをマイクロプロセッサ
２４に入力し、マイクロプロセッサ２４の中で（６）式
を解く処理を行うと、流速ｕが求められ、測定流路断面
積をかけることにより流量が求められる。（６）式のよ
うではなくｕの多項式になる場合もあるが、その場合は
ニュートン法などを用いてｕについて解けばよい。
【００２０】この結果、本発明によれば、動粘性係数を
測定する補正機構２２，２４を設けることにより、スト
ローハル数補正が可能となり、振動型流量計では今まで
測定誤差が大きく測定不可能であった低流量まで精度良
く測定することが出来、流量測定レンジが大幅に広がる
振動型流量計が得られる。
測定する補正機構２２，２４を設けることにより、スト
ローハル数補正が可能となり、振動型流量計では今まで
測定誤差が大きく測定不可能であった低流量まで精度良
く測定することが出来、流量測定レンジが大幅に広がる
振動型流量計が得られる。
【００２１】なお、測定対象とする流体の動粘性係数が
温度の関数になっており、温度と動粘性係数の関係式が
わかっている場合には、動粘性係数測定センサ２２の代
わりに温度センサを設け、それから動粘性係数を求めて
も良い。
温度の関数になっており、温度と動粘性係数の関係式が
わかっている場合には、動粘性係数測定センサ２２の代
わりに温度センサを設け、それから動粘性係数を求めて
も良い。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、流体振
動を利用して流量を測定する振動型流量計において、測
定流路に設けられた振動型流量計本体と、測定流路に設
けられ測定流体の動粘性係数を測定する動粘性係数測定
センサと、該動粘性係数測定センサの測定信号と前記振
動型流量計本体の測定信号とからストローハル数の補正
処理をする演算処理回路とを具備したことを特徴とする
振動型流量計を構成した。
動を利用して流量を測定する振動型流量計において、測
定流路に設けられた振動型流量計本体と、測定流路に設
けられ測定流体の動粘性係数を測定する動粘性係数測定
センサと、該動粘性係数測定センサの測定信号と前記振
動型流量計本体の測定信号とからストローハル数の補正
処理をする演算処理回路とを具備したことを特徴とする
振動型流量計を構成した。
【００２３】この結果、本発明によれば、動粘性係数を
測定する補正機構を設けることにより、ストローハル数
補正が可能となり、振動型流量計では今まで測定誤差が
大きく測定不可能であった低流量まで精度良く測定する
ことが出来、流量測定レンジが大幅に広がる振動型流量
計が得られる。
測定する補正機構を設けることにより、ストローハル数
補正が可能となり、振動型流量計では今まで測定誤差が
大きく測定不可能であった低流量まで精度良く測定する
ことが出来、流量測定レンジが大幅に広がる振動型流量
計が得られる。
【００２４】従って、本発明によれば、低流速でのスト
ローハル数の変化の影響をなくし、低流量まで流量測定
可能レンジ幅が拡大し得る振動型流量計を実現すること
が出来る。
ローハル数の変化の影響をなくし、低流量まで流量測定
可能レンジ幅が拡大し得る振動型流量計を実現すること
が出来る。
【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。
【図２】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。
明図である。
【図３】図２の動作説明図である。
１１…管路 １２…渦発生体 １３…圧力測定孔 １４…圧力測定孔 １５…導圧管 １６…導圧管 １７…圧力センサ １８…信号処理回路 １９…カルマン渦 ２１…振動型流量計本体 ２２…動粘性係数測定センサ ２３…測定流路 ２４…マイクロプロセッサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 御厨 健太 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】流体振動を利用して流量を測定する振動型
流量計において、 測定流路に設けられた振動型流量計本体と、 測定流路に設けられ測定流体の動粘性係数を測定する動
粘性係数測定センサと、 該動粘性係数測定センサの測定信号と前記振動型流量計
本体の測定信号とからストローハル数の補正処理をする
演算処理回路とを具備したことを特徴とする振動型流量
計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP292794A JPH07209043A (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | 振動型流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP292794A JPH07209043A (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | 振動型流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07209043A true JPH07209043A (ja) | 1995-08-11 |
Family
ID=11542980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP292794A Pending JPH07209043A (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | 振動型流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07209043A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022070239A1 (ja) * | 2020-09-29 | 2022-04-07 | コフロック株式会社 | 流量測定装置 |
-
1994
- 1994-01-17 JP JP292794A patent/JPH07209043A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022070239A1 (ja) * | 2020-09-29 | 2022-04-07 | コフロック株式会社 | 流量測定装置 |
| JPWO2022070239A1 (ja) * | 2020-09-29 | 2022-04-07 | ||
| TWI802865B (zh) * | 2020-09-29 | 2023-05-21 | 日商科賦樂股份有限公司 | 流量測定裝置 |
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