JPH10160528A - 渦流センサ - Google Patents

渦流センサ

Info

Publication number
JPH10160528A
JPH10160528A JP9307126A JP30712697A JPH10160528A JP H10160528 A JPH10160528 A JP H10160528A JP 9307126 A JP9307126 A JP 9307126A JP 30712697 A JP30712697 A JP 30712697A JP H10160528 A JPH10160528 A JP H10160528A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diaphragm
electrode
measuring tube
eddy current
fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9307126A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3034833B2 (ja
Inventor
Thomas Froehlich
フレーリッヒ トーマス
Roger Kerrom
ケロム ロガー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Endress and Hauser Flowtec AG
Original Assignee
Endress and Hauser Flowtec AG
Flowtec AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Endress and Hauser Flowtec AG, Flowtec AG filed Critical Endress and Hauser Flowtec AG
Publication of JPH10160528A publication Critical patent/JPH10160528A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3034833B2 publication Critical patent/JP3034833B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/20Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
    • G01F1/32Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
    • G01F1/325Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl
    • G01F1/3259Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl for detecting fluid pressure oscillations
    • G01F1/3266Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl for detecting fluid pressure oscillations by sensing mechanical vibrations
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/20Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
    • G01F1/32Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
    • G01F1/325Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 せき止め部材内に配置若しくは測定管の壁内
に固定された渦流検出エレメントを備えた渦流センサを
提供して、渦流検出エレメントがほぼ同じ構造を有し、
かつ独立構成部分としてモジュールの形式で製造する。 【解決手段】 容量形の渦流検出エレメント3が測定管
の壁側の開口22内に差し込まれ、開口を被うダイヤフ
ラム33が第1及び第2の表面を有し、第1表面に固定
され平らな主平面で測定管の母線と合致した剛性の薄い
検出羽根31が第1電極装置34の電極を有し、測定管
に固定されたケーシングキャップ32が第2電極・装置
35の逆電極を備え、検出羽根の質量が第1電極・装置
の質量より大きく、検出羽根の平面慣性モーメントが第
1電極・装置の平面慣性モーメントとほぼ同じであり、
ケーシングキャップが曲げ剛性に規定され、許容可能な
最大の加速に際してもたわめられない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、測定管内の流れ方
向に流れる流体の流速若しくは容積流過量(Volumendurc
hfluss)の測定のための渦流センサであって、測定管の
直径線上に配置されたせき止め部材を備えており、せき
止め部材がカルマン渦の形成のために用いられる形式の
ものに関する。
【0002】このような渦流センサの運転に際しては、
周知のようにせき止め部材の下流にカルマン渦列が生
じ、カルマン渦列の圧力変化が渦流検出エレメントによ
って電気的な信号に変換され、信号の周波数が容積流過
量に比例している。
【0003】
【従来の技術】イギリス国特許A1483818号明細
書には、測定管内の流れ方向に流れる流体の流速若しく
は容積流過量の測定のための渦流センサを記載してあ
り、 −測定管の直径に沿って配置されたせき止め部材を備え
ており、せき止め部材がカルマン渦の形成のために用い
られ、かつ −カルマン渦によって生ぜしめられた圧力変化に応動す
る渦流検出エレメントを備えており、渦流検出エレメン
トがせき止め部材の下流側で測定管の壁側の開口内に差
し込まれて、該開口を周壁面に向かって密閉していて、
直径よりも短くなっている。
【0004】米国特許A4716770号明細書には、
測定管内の流れ方向に流れる流体の流速及び/又は容積
流過量の測定のための渦流センサを記載してあり、 −測定管の直径に沿って配置されかつ各端部で測定管に
結合されたせき止め部材を備えており、せき止め部材が
カルマン渦の形成のために用いられ、直径の方向にしか
も測定管を通って延びる1つの主要孔及び主要孔と流体
とを接続する少なくとも1つの補助孔を有しており、 −カルマン渦によって生ぜしめられた圧力変化に応動す
る容量形の渦流検出エレメントを備えており、渦流検出
エレメントが主要孔内に差し込まれて、測定管の周壁面
を流体に対して密閉しており、 −端部側を閉じられて第1の電極として用いられるたわ
み可能な外側の検出スリーブを設けてあり、 −前記検出スリーブ内に配置されたたわみ可能な内側の
検出スリーブを設けてあり、該検出スリーブが第2の少
なくとも1つの電極を有している。
【0005】さらに、ヨーロッパ特許A549945号
明細書に、測定管内の流れ方向に流れる流体の流速及び
/又は容積流過量の測定のための渦流センサが記載され
ており、 −渦流検出エレメントを設けてあり、渦流検出エレメン
トが測定管の壁側の開口内に差し込まれて、該開口を測
定管の周壁面に向かって密閉しており、 −開口を覆って該開口の領域でダイヤフラムに薄くされ
た支承部(Lager)を設けてあり、支承部が流体に向けら
れた側の第1の表面及び流体から離れた側の第2の表面
を有しており、 −曲げ剛性のビーム(biegesteifer Balken)を設けてあ
り、該ビームが第1の端部でダイヤフラムの第1の表面
に固定されていて、かつ第2の端部でダイヤフラムの第
2の表面に固定されており、 −第2の端部の運動のためにケーシングに取り付けられ
てビームの第2の端部と協働する検出エレメントを設け
てあり、 −ビームの端部がダイヤフラムに逆向きに同じトルクを
生ぜしめるように寸法を規定されている。
【0006】イギリス国特許A1483818号明細書
及び米国特許A4716770号明細書に示してあるよ
うに、渦流検出エレメントはせき止め部材に配置されて
いるか、せき止め部材から分離して測定管の壁の開口内
に配置されている。一方で渦流センサの製造コストを下
げることに関連して、かつ他方で渦流センサの構成部分
の規格化に関連して、せき止め部材内(米国特許A47
16770号)にのみだけではなく、測定管の壁内(イ
ギリス国特許A1483818号)にも装着可能な渦流
検出エレメントが望まれている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、せき
止め部材内に配置された渦流検出エレメントを備えた渦
流センサ及び測定管の壁内に固定された渦流検出エレメ
ントを備えた渦流センサを提供して、この場合、それぞ
れの渦流検出エレメントがほぼ同じ構造を有していて、
かつ独立の構成部分としてモジュールの形式で製造され
るようにしたい。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の構成では、カルマン渦によって生ぜしめられ
た圧力変化に応動する容量形の渦流検出エレメントを備
えており、渦流検出エレメントがせき止め部材の下流側
で測定管の壁側の開口内に差し込まれて、該開口を測定
管の周壁面に向かって密閉しており、該開口の中心が固
定箇所の中心と一緒に測定管の1つの母線上に位置して
おり、開口を被うダイヤフラムを設けてあり、ダイヤフ
ラムが流体に向けられた側の第1の表面及び流体から離
れた側の第2の表面を有しており、ダイヤフラムの第1
の表面に固定された剛性の薄い検出羽根を設けてあり、
検出羽根が直径よりも短くなっており、平らな主平面が
測定管の母線と合致しており、ダイヤフラムの第2の表
面に固定されたスリーブ状の第1の電極・装置を設けて
あり、該電極・装置が少なくとも1つの電極を有してお
り、第1の電極・装置及びダイヤフラムを取り囲み測定
管に固定されたケーシングキャップを設けてあり、ケー
シングキャップが第2の電極・装置を含んでおり、該電
極・装置が少なくとも1つの逆電極を備えており、検出
羽根の質量が第1の電極・装置の質量よりも大きくなっ
ており、ダイヤフラムの第1の表面の検出羽根の平面慣
性モーメントがダイヤフラムの第2の表面の第1の電極
・装置の平面慣性モーメントとほぼ同じであり、ケーシ
ングキャップが寸法を曲げに対して剛性に規定されてい
て、測定管に作用する許容可能な最大の加速に際しても
たわめられないようになっている。さらに、測定管の直
径に沿って配置されかつ少なくとも1つの固定箇所で測
定管に結合されたせき止め部材を備えており、せき止め
部材がカルマン渦の形成のために用いられ、直径の方向
にしかも測定管を通って延びる1つの主要孔及び主要孔
と流体とを接続する少なくとも1つの補助孔を有してお
り、カルマン渦によって生ぜしめられた圧力変化に応動
する容量形の渦流検出エレメントを備えており、渦流検
出エレメントが主要孔内に差し込まれて、測定管の周壁
面を流体に対して密閉しており、主要孔の測定管側の端
部を被うダイヤフラムを設けてあり、ダイヤフラムが流
体に向けられた側の第1の表面及び流体から離れた側の
第2の表面を有しており、ダイヤフラムの第1の表面に
固定された剛性の第1の検出スリーブを設けてあり、ダ
イヤフラムの第2の表面に固定されたスリーブ状の第1
の電極・装置を設けてあり、該電極・装置が少なくとも
1つの電極を有しており、第1の電極・装置及びダイヤ
フラムを取り囲み測定管に固定されたケーシングキャッ
プを設けてあり、ケーシングキャップが第2の電極・装
置を含んでおり、該電極・装置が少なくとも1つの逆電
極を備えており、検出スリーブの質量が第1の電極・装
置の質量よりも大きくなっており、ダイヤフラムの第1
の表面の検出スリーブの平面慣性モーメントがダイヤフ
ラムの第2の表面の第1の電極・装置の平面慣性モーメ
ントとほぼ同じであり、ケーシングキャップが寸法を曲
げに対して剛性に規定されていて、測定管に作用する許
容可能な最大の加速に際してもたわめられないようにな
っている。
【0009】
【発明の効果】本発明の利点として、渦流検出エレメン
トが外部から作用する振動の影響をほとんど受けない。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明を図示の実施例に基づき詳
細に説明する。渦流センサ(Wirbelstroemungsaufnehme
r)1は、測定管2の壁21に取り付けられた容量形(kap
azitiv)の渦流検出エレメント(Wirbelsensor: vortex s
ensing element)3を備えている。
【0011】図1及び図2には渦流検出エレメント3の
うちの、壁21の開口22を通って測定管(Messrohr)2
の内部に突入して平らな2つの主平面(Hauptflaeche)を
備えた剛性の薄い検出羽根(Sensorfahne: sensor vane)
31並びにケーシングキャップ32が見られ、両方の主
平面のうちの主平面311のみが図1並びに図4に見ら
れるのに対して、図3では主平面311,312の切断
線が明らかに示してある。ケーシングキャップは薄い壁
状(duenner-wandig)の中間片(Zwischenstueck)323を
介在して延長部322内に延びている。
【0012】測定管2の内部に測定管の直径に沿ってせ
き止め部材(Staukoerper: bluff body)4を配置してあ
り、せき止め部材が図面に示された第1の固定箇所41
と隠れた第2の固定箇所とによって測定管2に結合され
ている。1つの固定個所を省略することも可能である。
開口22の中心及び固定箇所の中心が測定管の1つの母
線(Mantellinie)上に位置している。
【0013】せき止め部材41は、運転中に測定すべき
流体、例えば液体、ガス若しくは蒸気の流れを受ける1
つの衝突面(Prallflaeche)42及び2つの側面(Seitenf
laeche)を有しており、側面のうちのもっぱら(前側
の)1つの側面43だけが図1及び図2に見える。衝突
面42及び側面によって2つの剥離縁部(Abreisskante)
が形成され、これらのうちのもっぱら(前側の)1つの
剥離縁部44が図1に完全に示され、(後ろ側の)1つ
の剥離縁部45が暗示的に示してある。
【0014】流体の流れを衝突面42に受けることによ
ってせき止め部材4の下流側に流体内にカルマン渦列が
形成され、各剥離縁部から交互に渦が剥離して、流過流
体によって連行される。
【0015】渦は流体内に局所的な圧力変化(Druckschw
ankung)を生ぜしめ、該圧力変化が渦流検出装置3によ
って電気的な信号に変換され、信号の時間に関連した剥
離頻度(Abriss-Haeufigkeit)、即ち渦周波数(Wirbelfre
quenz)が流体の容積流過量及び/又は流速の尺度であ
る。
【0016】図1及び図2のせき止め部材4の形状及び
横断面はほぼ、直線的な三角・柱体(Dreieck-Saeule)、
即ち横断面三角形の柱体の形状及び横断面である。もち
ろん、通常の別の形状のせき止め部材も本発明において
用いられる。
【0017】図1及び図2の容量形の渦流検出エレメン
ト3は図3乃至図7にそれも断面図で詳細に示してあ
る。図3及び図4は渦流検出エレメントを互いに90゜
ずらされた2つの縦断面で示しており、図5及び図6は
2つの横断面図であり、かつ図6は図3の縦断面の詳細
を軽く拡大した寸法で示している。
【0018】図3乃至図7では、容量形の渦流検出エレ
メント3は、測定管2の壁21の開口22を被うダイヤ
フラム33を有している。ダイヤフラムは流体に向けら
れた側の第1の表面及び流体から離れた側の第2の表面
を有している。ダイヤフラム33は開口22を液密に閉
鎖しており、従って許容可能な最大の流体圧力に際して
も流体が測定管2の周壁面(Mantelflaeche)21に達す
ることはない。
【0019】前記液密な閉鎖は例えばリング状のシール
5を用いて行われ、該シールは外側から例えばフライス
によって形成された平らな支持面23とダイヤフラム3
3のリング状の縁部331との間にはめられている。該
縁部331はダイヤフラム33の厚さよりも厚くなって
いる。
【0020】ダイヤフラム33の第1の表面に検出羽根
31を取り付けてあり、該検出羽根は測定管2の直径よ
りも小さくなっている。平らな主平面311,312は
測定管2の母線と合致して、かつ図1及び図2に暗示的
に示されているように、小さなくさびを形成していてよ
い。
【0021】ダイヤフラム33の第2の表面にスリーブ
状の第1の電極・装置(Elektroden-Anordnung)34を固
定してあり、該電極・装置は少なくとも1つの電極34
1を有している。第1の電極・装置34からダイヤフラ
ム33への移行部に内実(massiv)の移行部分(Uebergang
sstueck)342を配置してあり、該移行部分はダイヤフ
ラム33の縁部331の流体から離れた側の部分33
1′とほぼ同じ高さであり、かつ該移行部分の直径は第
1の電極・装置34のスリーブの内径とほぼ同じであ
る。
【0022】ケーシングキャップ32は第1の電極・装
置34及びダイヤフラム33を取り囲んでいて、例えば
4つのねじ6,7,8,9を用いて測定管2に取り付け
られている。ケーシングキャップ32は第2の電極・装
置35を含んでおり、該電極・装置が第1及び第2の逆
電極(Gegenelektrode: counterelectrode)351,35
2を備えており、逆電極がそれぞれほぼ半円形に形成さ
れている。
【0023】第2の電極・装置35は有利には前成形部
分(Vorfertigungsteil: prefabricated part)として形
成されており、該前成形部分は成形の後にケーシングキ
ャップ32の対応する袋穴321内に例えば収縮嵌め、
プレス嵌め若しくは溶接によって固定される。
【0024】第2の電極・装置35は内側から外側に見
て両方の逆電極351,352、1つの絶縁材料リング
353及び金属リング354を有しており、金属リング
はケーシングキャップ32の袋穴321内に配置されて
いる。
【0025】各逆電極351,352からそれぞれ接続
導体355,356がプラグ装置(Stecker-Anordnung)
357へ延びており、プラグ装置はケーシングキャップ
32の管状の延長部322の端部に配置されており、該
プラグ装置を介して逆電極341及び逆電極351,3
52によって形成されたキャパシティー(Kapazitaet)が
測定回路(図示せず)に接続される。
【0026】延長部322は壁の薄い、即ちダイヤフラ
ム状の中間片323を介してケーシングキャップ32の
残りの部分に結合されており、該中間片は両方の電極・
装置34,35の直前で終わっている。中間片を用い
て、延長部322の、例えば外部から延長部に作用する
振動に起因する変位が電極・装置34,35から十分に
遠ざけられる。
【0027】運転中には前述の圧力変化が主要平面31
1,312に対して垂直な方向に検出羽根31の変位を
生ぜしめる。この変位がダイヤフラム33を介して第1
の電極・装置34に伝達され、電極・装置が図3の図平
面内をわずかに下方若しくは上方へ運動する。これによ
って、電極341が逆電極351から遠ざかると同時に
逆電極352に接近するか、若しくは逆電極351に接
近すると同時に逆電極352から遠ざかる。このような
運動が、電極341と逆電極351とによって若しくは
電極341と逆電極352とによって形成された両方の
キャパシティーのキャパシティー変化(Kapazitaetsaend
erung)を生ぜしめる。
【0028】図8乃至図12に渦流センサの実施例を示
しており、該渦流センサはせき止め部材の米国特許A4
716770号明細書に記載された主要孔内に差し込ま
れ得る。図8及び図9は渦流センサの互いに90゜ずら
された2つの縦断面を示しており、図10及び図12は
2つの横断面を示しており、図11は図8の縦断面の詳
細を拡大した寸法で示している。
【0029】図8乃至図12では、容量形の渦流センサ
3′は、せき止め部材内及び測定管2′の壁内の主要孔
(Hauptbohrung)の開口を被うダイヤフラムダイヤフラム
33′を有している。該ダイヤフラムは流体に向けられ
た側の第1の表面及び流体から離れた側の第2の表面を
有している。ダイヤフラム33′は開口22を液密に閉
鎖しており、従って許容可能な最大の流体圧力に際して
も流体が測定管2の周壁面21に達することはない。
【0030】前記液密な閉鎖は例えばリング状のシール
5′を用いて行われ、該シールは外側から例えばフライ
スによって形成された平らな支持面23′とダイヤフラ
ム33′のリング状の縁部331″との間にはめられて
いる。該縁部331″はダイヤフラム33′の厚さより
も厚くなっている。
【0031】ダイヤフラム33′の第1の表面に検出ス
リーブ(Sensorhuelse)51を取り付けてあり、該検出ス
リーブはせき止め部材の主要孔内に突入していて測定管
2の直径よりも小さくなっている。
【0032】ダイヤフラム33′の第2の表面にスリー
ブ状の第1の電極・装置34′を固定してあり、該電極
・装置は少なくとも1つの電極341′を有している。
第1の電極・装置34′及び検出スリーブ51からダイ
ヤフラム33′への移行部に内実の移行部分342′が
配置してある。該移行部分の、電極・装置34′に向け
られた側の部分342″はダイヤフラム33′の縁部3
31の流体から離れた側の部分331′″とほぼ同じ高
さである。移行部分342′の、検出スリーブ51に向
けられた部分342′″は部分342″よりもいくらか
短く、該部分の直径は検出スリーブの外径と同じであ
る。
【0033】ケーシングキャップ32′は第1の電極・
装置34′及びダイヤフラム33′を取り囲んでいて、
例えば4つのねじ6′,7′,8′,9′を用いて測定
管2′に取り付けられている。ケーシングキャップ3
2′は第2の電極・装置35′を含んでおり、該電極・
装置が第1及び第2の逆電極351′,352′を備え
ており、逆電極がそれぞれほぼ半円形に形成されてい
る。
【0034】第2の電極・装置35′は有利には前成形
部分として形成されており、該前成形部分は成形の後に
ケーシングキャップ32′の対応する袋穴321′内に
例えば収縮嵌め若しくはプレス嵌めによって固定され
る。
【0035】第2の電極・装置35′は内側から外側に
見て両方の逆電極351′,352′、1つの絶縁材料
リング353′及び金属リング354′を有しており、
金属リングはケーシングキャップ32′の袋穴321′
内に配置されている。
【0036】各逆電極351′,352′からそれぞれ
接続導体355′,356′がプラグ装置357′へ延
びており、プラグ装置はケーシングキャップ32′の管
状の延長部322′の端部に配置されており、該プラグ
装置を介して逆電極341′及び逆電極351′,35
2′によって形成されたキャパシティーが測定回路(図
示せず)に接続される。
【0037】延長部322′は壁の薄い、即ちダイヤフ
ラム状の中間片323′を介してケーシングキャップ3
2′の残りの部分に結合されており、該中間片は両方の
電極・装置34′,35′の直前で終わっている。中間
片を用いて、延長部322′の、例えば外部から延長部
に作用する振動に起因する変位が電極・装置34′,3
5′から十分に遠ざけられる。
【0038】運転中には前述の圧力変化が検出スリーブ
51の変位を生ぜしめ、該変位は流れに対してほぼ垂直
である。この変位がダイヤフラム33′を介して第1の
電極・装置34′に伝達される。これによって電極・装
置341′が逆電極351′から遠ざかると同時に逆電
極352′に接近するか、若しくは逆電極351′に接
近すると同時に逆電極352′から遠ざかる。このよう
な運動が、電極341′と逆電極351′とによって若
しくは電極341′と逆電極352′とによって形成さ
れた両方のキャパシティーのキャパシティー変化を生ぜ
しめる。
【0039】本発明の両方の実施例においては、例えば
衝撃若しくは振動の形で測定管2,2′に外部から作用
する加速によって、前記キャパシティーから生じる有効
信号に及ぼす影響がほぼ次のように補償されている。
【0040】検出羽根31若しくは検出スリーブ51の
質量が第1の電極・装置34,34′の質量よりも大き
くなっている。
【0041】さらに、ダイヤフラム33,33′の第1
の表面の検出羽根31若しくは検出スリーブ51の平面
慣性モーメント(Flaechentraegheitsmoment)が、ダイヤ
フラム33,33′の第2の表面の第1の検出・装置3
4,34′の平面慣性モーメントにほぼ同じである。
【0042】さらに、ケーシングキャップ32,32′
が寸法を曲げに対して剛性に規定されていて、測定管
2,2′に作用する許容可能な最大の加速に際してもた
わめられないようになっている。
【0043】平面慣性モーメント及び質量の規定によっ
て、外部から作用する振動に対して次のような特性が得
られる:図3において検出羽根31及び第1の電極・装
置34が図平面内を下方へ加速されると、仮定する。検
出羽根31の大きな質量に基づき、検出羽根に、電極・
装置34に対する力よりも大きな力が作用する。この大
きな力はダイヤフラム33を介して電極・装置34に逆
向きに伝達され、従ってこれに基づき電極・装置に作用
する力が上方へ向けられ、その結果、電極・装置が上方
へ運動し、従って小さなキャパシティー変化が振動にも
拘わらず生じる。本発明によって、ダイヤフラムにトル
クを作用させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1若しくは第3の実施例に基づく、
測定管の壁内に固定された渦流検出エレメントを備えた
渦流センサの流れ方向で見た斜視図
【図2】図1の渦流センサの流れ方向と逆向きに見た斜
視図
【図3】図1及び図2の渦流検出エレメントの縦断面図
【図4】図3のI−I線に沿って矢印Iの方向で見た縦
断面図
【図5】図3のII−II線に沿って矢印IIの方向で
見た横断面図
【図6】図3の符号IVの箇所のわずかに拡大した縦断
面図
【図7】図3のIII−III線に沿って矢印IIIの
方向で見た、図6と同じ尺度の横断面図
【図8】本発明の第2若しくは第4の実施例に基づく、
測定管のせき止め部材内に差し込まれた渦流検出エレメ
ントの縦断面図
【図9】図8のI−I線に沿って矢印Iの方向で見た縦
断面図
【図10】図8のII−II線に沿って矢印IIの方向
で見た横断面図
【図11】図8の符号IVの箇所のわずかに拡大した縦
断面図
【図12】図8のIII−III線に沿って矢印III
の方向で見た、図11と同じ尺度の横断面図
【符号の説明】
2 測定管、 3 渦流検出エレメント、 4 せ
き止め部材、 6,7,8,9 ねじ、 21
壁、 22 開口、 23 支持面、 31 検
出羽根、 32 ケーシングキャップ、 33 ダ
イヤフラム、34,35 電極・装置、 41 固定
個所、 42 衝突面、 43側面、 44,4
5 剥離縁部、 311,312 主平面、 32
1袋穴、 322 延長部、 323 中間片、
351,352 逆電極、 353 絶縁材料リン
グ、 354 金属リング、 355,356接続
導体、 357 プラグ装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロガー ケロム ドイツ連邦共和国 レーラッハ ヘルマン −アルブレヒト−シュトラーセ 26

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測定管(2)内の流れ方向に流れる流体
    の流速及び/又は容積流過量の測定のための渦流センサ
    であって、 −測定管の直径に沿って配置されて少なくとも1つの固
    定箇所(41)で測定管に結合されたせき止め部材
    (4)を備えており、せき止め部材がカルマン渦の形成
    のために用いられ、 −カルマン渦によって生ぜしめられた圧力変化に応動す
    る容量形の渦流検出エレメント(3)を備えており、渦
    流検出エレメントがせき止め部材の下流側で測定管の壁
    側の開口(22)内に差し込まれて、該開口を測定管の
    周壁面に向かって密閉しており、該開口の中心が固定箇
    所の中心と一緒に測定管の1つの母線上に位置してお
    り、次の構成を有しており: −−開口を被うダイヤフラム(33)を設けてあり、ダ
    イヤフラムが流体に向けられた側の第1の表面及び流体
    から離れた側の第2の表面を有しており、 −−ダイヤフラムの第1の表面に固定された剛性の薄い
    検出羽根(31)を設けてあり、検出羽根が直径よりも
    短くなっており、平らな主平面(311,312)が測
    定管の母線と合致しており、 −−ダイヤフラムの第2の表面に固定されたスリーブ状
    の第1の電極・装置(34)を設けてあり、該電極・装
    置が少なくとも1つの電極(341)を有しており、 −−第1の電極・装置及びダイヤフラムを取り囲み測定
    管に固定されたケーシングキャップ(32)を設けてあ
    り、ケーシングキャップが第2の電極・装置(35)を
    含んでおり、該電極・装置が少なくとも1つの逆電極
    (351,352)を備えており、 −−検出羽根(31)の質量が第1の電極・装置(3
    4)の質量よりも大きくなっており、 −−ダイヤフラムの第1の表面の検出羽根の平面慣性モ
    ーメントがダイヤフラムの第2の表面の第1の電極・装
    置の平面慣性モーメントとほぼ同じであり、 −−ケーシングキャップ(32)が寸法を曲げに対して
    剛性に規定されていて、測定管(2)に作用する許容可
    能な最大の加速に際してもたわめられないようになって
    いることを特徴とする、渦流センサ。
  2. 【請求項2】 測定管(2′)内の流れ方向に流れる流
    体の流速及び/又は容積流過量の測定のための渦流セン
    サであって、 −測定管の直径に沿って配置されかつ少なくとも1つの
    固定箇所で測定管に結合されたせき止め部材を備えてお
    り、せき止め部材がカルマン渦の形成のために用いら
    れ、直径の方向にしかも測定管を通って延びる1つの主
    要孔及び主要孔と流体とを接続する少なくとも1つの補
    助孔を有しており、 −カルマン渦によって生ぜしめられた圧力変化に応動す
    る容量形の渦流検出エレメント(3′)を備えており、
    渦流検出エレメントが主要孔内に差し込まれて、測定管
    の周壁面を流体に対して密閉しており、次の構成を有し
    ており: −−主要孔の測定管側の端部を被うダイヤフラム(3
    3′)を設けてあり、ダイヤフラムが流体に向けられた
    側の第1の表面及び流体から離れた側の第2の表面を有
    しており、 −−ダイヤフラムの第1の表面に固定された剛性の第1
    の検出スリーブ(51)を設けてあり、 −−ダイヤフラムの第2の表面に固定されたスリーブ状
    の第1の電極・装置(34′)を設けてあり、該電極・
    装置が少なくとも1つの電極(341′)を有してお
    り、 −−第1の電極・装置及びダイヤフラムを取り囲み測定
    管に固定されたケーシングキャップ(32′)を設けて
    あり、ケーシングキャップが第2の電極・装置(3
    5′)を含んでおり、該電極・装置が少なくとも1つの
    逆電極(351′,352′)を備えており、 −−検出スリーブ(51)の質量が第1の電極・装置
    (34′)の質量よりも大きくなっており、 −−ダイヤフラムの第1の表面の検出スリーブの平面慣
    性モーメントがダイヤフラムの第2の表面の第1の電極
    ・装置の平面慣性モーメントとほぼ同じであり、 −−ケーシングキャップ(32′)が寸法を曲げに対し
    て剛性に規定されていて、測定管(2′)に作用する許
    容可能な最大の加速に際してもたわめられないようにな
    っていることを特徴とする、渦流センサ。
JP9307126A 1996-11-08 1997-11-10 渦流センサ Expired - Fee Related JP3034833B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP96117892 1996-11-08
DE96117892.8 1997-10-10
DE97810765.4 1997-10-10
EP97810765A EP0841545B1 (de) 1996-11-08 1997-10-10 Wirbelströmungsaufnehmer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10160528A true JPH10160528A (ja) 1998-06-19
JP3034833B2 JP3034833B2 (ja) 2000-04-17

Family

ID=26142286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9307126A Expired - Fee Related JP3034833B2 (ja) 1996-11-08 1997-11-10 渦流センサ

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6003384A (ja)
EP (1) EP0841545B1 (ja)
JP (1) JP3034833B2 (ja)
CN (1) CN1113219C (ja)
DE (1) DE59700147D1 (ja)
DK (1) DK0841545T3 (ja)
ES (1) ES2133006T3 (ja)

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1269011A (zh) * 1998-05-14 2000-10-04 安德雷斯和霍瑟·弗罗泰克有限公司 干式校准涡街流量传感器的方法
EP0962749A1 (de) 1998-05-14 1999-12-08 Endress + Hauser Flowtec AG Verfahren zum Trockenkalibrieren von Wirbel-Durchflussmessern
NL1009797C2 (nl) * 1998-08-03 2000-02-04 Tno Inrichting voor het meten van de volumestroom van een fluïdum in een leiding.
US6352000B1 (en) 1998-08-12 2002-03-05 Flowtec Ag Vortex flow sensor
WO2003021201A1 (de) * 2001-09-04 2003-03-13 Endress + Hauser Flowtec Ag Korrosionsbeständiger wirbelströmungsaufnehmer
US6938496B2 (en) * 2001-09-04 2005-09-06 Endress + Hauser Flowtec Ag Vortex flow pickup
DE10249543A1 (de) * 2002-10-23 2004-05-06 Endress + Hauser Flowtec Ag, Reinach Wirbelströmungsaufnehmer
US6910387B2 (en) * 2002-09-04 2005-06-28 Endress + Hausser Flowtec Ag Vortex flow sensor for measuring fluid flow through a flow tube
ATE356974T1 (de) * 2003-11-03 2007-04-15 Grundfos As Baueinheit für eine kompaktheizungsanlage
EP2044391B1 (de) * 2006-07-21 2019-05-01 Endress + Hauser Flowtec AG MEßSYSTEM FÜR EIN IN EINER PROZEßLEITUNG STRÖMENDES MEDIUM
DE102006034296A1 (de) * 2006-07-21 2008-01-24 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßsystem für ein in einer Prozeßleitung strömendes Medium
DE102007030700A1 (de) 2007-06-30 2009-05-07 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßsystem für ein in einer Prozeßleitung strömendes Medium
DE102007030690A1 (de) 2007-06-30 2009-05-07 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßsystem für ein in einer Prozeßleitung strömendes Medium
DE102007030691A1 (de) 2007-06-30 2009-01-02 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßsystem für ein in einer Prozeßleitung strömendes Medium
DE102007030699A1 (de) 2007-06-30 2009-01-15 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßsystem für ein in einer Prozeßleitung strömendes Medium
DE102007063372A1 (de) 2007-12-30 2009-07-02 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßsystem für ein in einer Prozeßleitung strömendes Medium
DE102007037166A1 (de) 2007-08-07 2009-02-19 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßgerät
US7647842B1 (en) * 2008-07-25 2010-01-19 Honeywell International Inc. Pressure-based fluid flow sensor
DE102009002289A1 (de) 2009-04-08 2010-10-14 Endress + Hauser Flowtec Ag Verfahren zum Ermitteln einer Periodendauer eines Meßsignals
CN102171539B (zh) * 2009-12-24 2012-12-05 罗斯蒙德公司 具有由支柱支撑的涡旋振荡传感器板的涡旋流量计
CN101979964B (zh) * 2010-09-14 2012-11-21 涂强 可在线更换传感器的涡街流量计
DE102012220505B4 (de) * 2012-11-09 2016-10-20 Gestra Ag Überwachung eines Kondensatableiters
DE102013105363A1 (de) * 2013-05-24 2014-11-27 Endress + Hauser Flowtec Ag Wirbelströmungsmesssensor und Wirbelströmungsmessaufnehmer zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit eines Fluids
US9279706B2 (en) * 2013-07-23 2016-03-08 Yokogawa Corporation Of America Flow area reduction in Vortex flowmeters using bore reduction techniques
DE102013013476A1 (de) 2013-08-15 2015-02-19 Endress + Hauser Flowtec Ag Wirbelströmungsmesssensor und Wirbelströmungsmessaufnehmer zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit eines fluids
CN103727985A (zh) * 2013-12-11 2014-04-16 天津大学 基于三轴加速度计的柔性涡街探头
US9322683B2 (en) 2014-05-12 2016-04-26 Invensys Systems, Inc. Multivariable vortex flowmeter
DE102014112558A1 (de) * 2014-09-01 2016-03-03 Endress + Hauser Flowtec Ag Sensorbaugruppe für einen Sensor, Sensor sowie damit gebildetes Meßsystem
DE102015116147A1 (de) 2015-09-24 2017-03-30 Endress + Hauser Flowtec Ag Sensorbaugruppe für einen Sensor, Sensor sowie damit gebildetes Meßsystem
DE102015122553A1 (de) 2015-12-22 2017-06-22 Endress+Hauser Flowtec Ag Wandlervorrichtung sowie mittels einer solchen Wandlervorrichtung gebildetes Meßsystem
DE102016104423A1 (de) 2016-03-10 2017-09-14 Endress+Hauser Flowtec Ag Sensorbaugruppe für einen Sensor, Sensor sowie damit gebildetes Meßsystem
DE102016124358A1 (de) 2016-12-14 2018-06-14 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßrohr für ein Meßgerät bzw. mittels eines solchen Meßrohrs gebildetes Meßgerät sowie Herstellverfahren für ein solches Meßrohr
DE102016125306A1 (de) 2016-12-22 2018-06-28 Endress+Hauser Flowtec Ag Wirbelsensor für ein Vortex-Durchflussmessgerät, Vortex-Durchflussmessgerät und Verfahren zur Ermittlung eines Durchflusses
RU2672819C1 (ru) * 2017-12-29 2018-11-19 Акционерное общество "Научно-производственное объединение Измерительной техники" (АО "НПО ИТ") Детектор вихрей
RU2681225C1 (ru) * 2018-03-15 2019-03-05 Акционерное общество "Научно-производственное объединение Измерительной техники" (АО "НПО ИТ") Чувствительный элемент вихревого расходомера
RU2691285C1 (ru) * 2018-08-30 2019-06-11 Акционерное общество "Промышленная группа "Метран" Преобразователь вихрей вихревого расходомера
DE102018132311A1 (de) 2018-12-14 2020-06-18 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßsystem zum Messen eines Strömungsparameters eines in einer Rohrleitung strömenden Fluids
CN110823297B (zh) * 2019-11-26 2021-01-29 北京航空航天大学 振动环境下的动态流量测量装置及方法
DE102020134264A1 (de) 2020-12-18 2022-06-23 Endress+Hauser Flowtec Ag Sensor zum Erfassen von Druckschwankungen in einem strömenden Fluid sowie damit gebildetes Meßsystem
DE102021117707A1 (de) 2021-07-08 2023-01-12 Endress+Hauser Flowtec Ag Meßsystem zum Messen eines Strömungsparameters eines in einer Rohrleitung strömenden fluiden Meßstoffs
DE102022105199A1 (de) 2022-03-04 2023-09-07 Endress+Hauser Flowtec Ag Sensor sowie damit gebildetes Meßsystem
DE102022114875A1 (de) 2022-06-13 2023-12-14 Endress+Hauser SE+Co. KG Messsystem
DE102022119145A1 (de) 2022-07-29 2024-02-01 Endress+Hauser Flowtec Ag Anschlussschaltung für ein Feldgerät und Feldgerät
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

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1483818A (en) * 1974-10-10 1977-08-24 Fischer & Porter Ltd Flowmeters
JPS57189015A (en) * 1981-05-18 1982-11-20 Yokogawa Hokushin Electric Corp Measuring device for flow speed and flow rate
DE3544198A1 (de) * 1985-12-13 1987-06-19 Flowtec Ag Wirbelstroemungsmesser
IN165010B (ja) * 1986-02-03 1989-07-29 Babcock & Wilcox Co
DE4143202C1 (ja) * 1991-12-30 1993-02-04 Rota Yokogawa Gmbh & Co Kg, 7867 Wehr, De
US5343762A (en) * 1992-10-05 1994-09-06 Rosemount Inc. Vortex flowmeter
US5347873A (en) * 1993-04-09 1994-09-20 Badger Meter, Inc. Double wing vortex flowmeter with strouhal number corrector

Also Published As

Publication number Publication date
US6003384A (en) 1999-12-21
DK0841545T3 (da) 1999-11-08
CN1113219C (zh) 2003-07-02
CN1192529A (zh) 1998-09-09
EP0841545A1 (de) 1998-05-13
DE59700147D1 (de) 1999-06-02
EP0841545B1 (de) 1999-04-28
JP3034833B2 (ja) 2000-04-17
ES2133006T3 (es) 1999-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3034833B2 (ja) 渦流センサ
US6988418B2 (en) Vortex flow pickup
US6352000B1 (en) Vortex flow sensor
RU2691285C1 (ru) Преобразователь вихрей вихревого расходомера
CN100414260C (zh) 涡流传感器
KR850004632A (ko) 와류량계
GB2084324A (en) Vortex Shedding Fluid Flowmeter
JP2742388B2 (ja) 流速測定装置
US4362061A (en) Vortex shedding flow measuring device
CA2459564C (en) Vortex flow pickup
JPH08501885A (ja) 流体測定センサ
EP0107641B1 (en) Improved vortex flow meter
JP3049176B2 (ja) 渦流量計および渦センサ
JPS6029046B2 (ja) 流速流量測定装置
JP4089895B2 (ja) 渦流量計
KR20000049006A (ko) 압력차를 전기 신호로 변환하는 셀
US6173617B1 (en) Cell for converting differential pressure into an electric signal
JPH0690061B2 (ja) 渦流量計
JPH0225446B2 (ja)
JP2579847Y2 (ja) フルイディック流量計
JPS5928342Y2 (ja) 力検出器
JPS605883B2 (ja) 渦流量計
RU21239U1 (ru) Преобразователь вихревого расходомера
JPH01123112A (ja) 渦流量計
JPH07225168A (ja) 差圧型圧力センサ

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20000111

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080218

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090218

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100218

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100218

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110218

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120218

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130218

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130218

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140218

Year of fee payment: 14

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees