JPH10213464A - System for measuring exhaust gas flow rate of engine - Google Patents
System for measuring exhaust gas flow rate of engineInfo
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- JPH10213464A JPH10213464A JP1707597A JP1707597A JPH10213464A JP H10213464 A JPH10213464 A JP H10213464A JP 1707597 A JP1707597 A JP 1707597A JP 1707597 A JP1707597 A JP 1707597A JP H10213464 A JPH10213464 A JP H10213464A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン排ガス流
量計測システムに関し、より詳細には、エンジンの排気
ガスによる公害防止を目的として、エンジンの排気ガス
の脈動圧力やエンジンの振動に影響されずに、エンジン
のアイドリング時からアクセル全開時までのエンジン回
転数で安定して高精度に排気ガスの流量を計測する渦流
量計を用いたエンジン排ガス流量計測システムに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine exhaust gas flow measurement system, and more particularly, to an engine exhaust gas flow measurement system for preventing pollution caused by engine exhaust gas without being affected by pulsating pressure of engine exhaust gas or engine vibration. Also, the present invention relates to an engine exhaust gas flow measurement system using a vortex flow meter that stably and accurately measures an exhaust gas flow at an engine speed from an engine idling to an accelerator fully open.
【0002】[0002]
【従来の技術】自動車の排気ガスはCO2やNOXを始め
浮遊微粒子を含み大気汚染の原因となるものである。特
にディーゼルエンジンの排気ガスには、発ガン性が指摘
される浮遊微粒子が多量に含まれるので排気ガス規制の
対象となっている。排気ガス規制に合格するエンジンを
開発するために排気ガスの流量を計測し、且つ、排ガス
の化学成分を分析することが行われ、エンジンの回転数
に応じて排出する排気ガス中の汚染物質の量を求めてい
る。2. Description of the Related Art Exhaust gas from automobiles contains suspended particulates such as CO 2 and NO X and causes air pollution. In particular, the exhaust gas of diesel engines is subject to exhaust gas regulations because it contains a large amount of suspended particulates, which are indicated to be carcinogenic. In order to develop an engine that passes the exhaust gas regulations, the flow rate of the exhaust gas is measured and the chemical components of the exhaust gas are analyzed, and pollutants in the exhaust gas discharged according to the engine speed are measured. Seeking quantity.
【0003】排気ガスの流量を計測する流量計として
は、渦流量計が挙げられる。渦流量計は、周知のよう
に、被測定流体が流れる測定管と、測定管内に流れと対
向して両端又は一端が固定された渦発生体と、渦検出器
で構成され、渦発生体から流出するカルマン渦の単位時
間当りの数(以後、渦周波数と記す)が、気体・液体に
関係なく所定のレイノルズ数(以後、Re数と記す)範
囲では流量に比例することを利用したもので、この比例
定数は、ストローハル数(以後、St数と記す)と呼ば
れる。As a flow meter for measuring the flow rate of exhaust gas, there is a vortex flow meter. As is well known, a vortex flowmeter is composed of a measurement tube through which a fluid to be measured flows, a vortex generator having opposite ends or one end fixed to the flow in the measurement tube, and a vortex detector. It is based on the fact that the number of Karman vortices flowing out per unit time (hereinafter referred to as vortex frequency) is proportional to the flow rate in a predetermined Reynolds number (hereinafter referred to as Re number) range regardless of gas or liquid. This proportionality constant is called the Strouhal number (hereinafter referred to as St number).
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、自動車用エン
ジンの排気ガスは、エンジンの回転数および気筒数に比
例した脈動圧力を含んでいる。また、エンジンの排気ガ
スは通常マフラーを介して排出されるが高温状態を保持
し、最高500℃の温度にも達する。更には、上記高温
に加え、水分や粘着性の黒煙等の微粒子を含んでいる。However, the exhaust gas of an automobile engine contains a pulsating pressure proportional to the engine speed and the number of cylinders. The exhaust gas of the engine is usually discharged through a muffler, but keeps a high temperature state and reaches a maximum temperature of 500 ° C. Further, in addition to the above high temperature, it contains fine particles such as moisture and sticky black smoke.
【0005】エンジンの排気ガスは、高温・多湿で粘着
性の微粒子を含む脈動圧力の多い気体であり、これを安
定して高精度に流量計測することは従来の渦流量計では
困難である。更には、エンジンの排気ガスの流量は、エ
ンジンの回転数に応じて変化するのでアイドリング時か
らアクセル全開時までの広い流量範囲、例えば、1:1
00の流量レンジを持って測定されることが要求され、
しかも、エンジンの特性に影響を与えない低い圧力損失
で計測されなければならない。The exhaust gas of the engine is a gas having a high pulsating pressure containing sticky fine particles at a high temperature and high humidity, and it is difficult to measure the flow rate stably and accurately with a conventional vortex flow meter. Further, since the flow rate of the exhaust gas of the engine changes according to the number of revolutions of the engine, a wide flow rate range from idling to full opening of the accelerator, for example, 1: 1
It is required to be measured with a flow range of 00,
Moreover, it must be measured with a low pressure loss that does not affect the characteristics of the engine.
【0006】また、渦流量計において、上述した条件の
エンジンの排気ガスの流量を計測するために、渦流量計
の構成要素を耐熱部材とすることにより、高温・多湿で
微粒子を含む排気ガスに好適に対応することが可能であ
るが、エンジンの回転数に比例して発生する排気ガスの
脈動圧力が、アイドリング時の小流量における渦信号を
不安定にし、更には、脈動圧力周波数と、渦周波数とが
接近すると渦周波数と脈動圧力周波数が干渉し渦波形が
乱れ、正確に渦を検出することができず流量の計測誤差
が大きくなる。Further, in the vortex flowmeter, in order to measure the flow rate of the exhaust gas of the engine under the above-mentioned conditions, the components of the vortex flowmeter are made of heat-resistant members. Although it is possible to suitably cope with this, the pulsating pressure of the exhaust gas generated in proportion to the engine speed makes the vortex signal at a small flow rate at idling unstable, and furthermore, the pulsating pressure frequency and the vortex pressure When the frequency approaches, the vortex frequency and the pulsating pressure frequency interfere with each other, and the vortex waveform is disturbed. As a result, the vortex cannot be detected accurately, and the measurement error of the flow rate increases.
【0007】本発明は、上述した実情に鑑みなされたも
ので、渦流量計に流入するエンジンの排気ガスの脈動圧
力を減衰させることにより小流量における渦信号のSN
比を向上し、更には、エンジンの回転数に比例して生ず
る排気ガスの脈動圧力周波数よりも、エンジンの回転数
に比例して流れる排気ガスにより生ずる渦周波数を常に
高くして、流量測定範囲において安定した渦を検出でき
るようにしたエンジン排ガス流量計測システムを提供す
ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and attenuates the pulsating pressure of the exhaust gas of the engine flowing into the vortex flow meter to thereby reduce the SN of the vortex signal at a small flow rate.
The vortex frequency generated by the exhaust gas flowing in proportion to the engine speed is always higher than the pulsating pressure frequency of the exhaust gas generated in proportion to the engine speed, thereby improving the flow rate measurement range. It is an object of the present invention to provide an engine exhaust gas flow rate measuring system capable of detecting a stable vortex in the engine.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、エン
ジンの排気ガスの流量を計測するためのエンジン排ガス
流量計測システムにおいて、前記排気ガスの脈動圧力を
減衰させる脈動圧力減衰手段と、前記エンジンから発生
して配管を伝達する振動を減衰させる振動減衰手段と、
前記排気ガスの流れを整流する整流手段と、前記エンジ
ンの脈動圧力周波数よりも、常に高い周波数の渦を発生
させる渦発生体を有する渦流量計とで構成し、前記エン
ジンの排気口から脈動圧力減衰手段、振動減衰手段、整
流手段、渦流量計を順次接続したものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided an engine exhaust gas flow rate measuring system for measuring an exhaust gas flow rate of an engine, wherein the pulsating pressure damping means attenuates the pulsating pressure of the exhaust gas; Vibration damping means for damping vibrations generated from the engine and transmitted through the pipe,
A rectifying means for rectifying the flow of the exhaust gas, and a vortex flow meter having a vortex generator for generating a vortex having a frequency always higher than the pulsating pressure frequency of the engine; The damping means, the vibration damping means, the rectifying means, and the vortex flow meter are sequentially connected.
【0009】請求項2の発明は、請求項1記載のエンジ
ン排ガス流量計測システムにおいて、前記脈動圧力減衰
手段と前記振動減衰手段を一体構造としたものである。According to a second aspect of the present invention, in the engine exhaust gas flow rate measuring system according to the first aspect, the pulsating pressure damping means and the vibration damping means are integrated.
【0010】請求項3の発明は、請求項1又は請求項2
に記載のエンジン排ガス流量計測システムにおいて、前
記整流手段の他に、前記エンジンの排気口と前記整流手
段の間に更に1つ以上の整流手段を設けたものである。[0010] The invention of claim 3 is claim 1 or claim 2.
In the engine exhaust gas flow measurement system described in the above, one or more rectification means is further provided between the exhaust port of the engine and the rectification means, in addition to the rectification means.
【0011】請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れ
かに記載のエンジン排ガス流量計測システムにおいて、
前記渦流量計に装着する渦発生体の断面形状を、上流側
に流れと直角な底辺をもつ二等辺三角形としたものであ
る。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an engine exhaust gas flow rate measuring system according to any one of the first to third aspects.
The cross-sectional shape of the vortex generator attached to the vortex flowmeter is an isosceles triangle having a base perpendicular to the flow on the upstream side.
【0012】請求項5の発明は、請求項1乃至3の何れ
かに記載のエンジン排ガス流量計測システムにおいて、
前記渦流量計に装着する渦発生体の断面形状を、流れと
直角な1組の対辺をもつ台形としたものである。According to a fifth aspect of the present invention, in the engine exhaust gas flow rate measuring system according to any one of the first to third aspects,
The cross-sectional shape of the vortex generator mounted on the vortex flowmeter is a trapezoid having a pair of opposite sides perpendicular to the flow.
【0013】請求項6の発明は、請求項1乃至3の何れ
かに記載のエンジン排ガス流量計測システムにおいて、
前記渦流量計に装着する渦発生体の断面形状を、下流側
に流れと直角な底辺をもつ二等辺三角形としたものであ
る。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an engine exhaust gas flow rate measuring system according to any one of the first to third aspects,
The cross-sectional shape of the vortex generator attached to the vortex flowmeter is an isosceles triangle having a base perpendicular to the flow on the downstream side.
【0014】請求項7の発明は、請求項1乃至3の何れ
かに記載のエンジン排ガス流量計測システムにおいて、
前記渦流量計に装着する渦発生体の断面形状を、流れと
直角な辺を長辺とする矩形としたものである。According to a seventh aspect of the present invention, in the engine exhaust gas flow rate measuring system according to any one of the first to third aspects,
The cross-sectional shape of the vortex generator attached to the vortex flowmeter is a rectangle whose long side is a side perpendicular to the flow.
【0015】請求項8の発明は、請求項1乃至3の何れ
かに記載のエンジン排ガス流量計測システムにおいて、
前記渦流量計に装着する渦発生体の断面形状を、上流側
に流れと直角な底辺をもち下流側に突起を有する凸形と
したものである。According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an engine exhaust gas flow rate measuring system according to any one of the first to third aspects.
The cross-sectional shape of the vortex generator mounted on the vortex flowmeter is a convex shape having a bottom side perpendicular to the flow on the upstream side and a projection on the downstream side.
【0016】請求項9の発明は、請求項1乃至3の何れ
かに記載のエンジン排ガス流量計測システムにおいて、
前記渦流量計に装着する渦発生体を、断面形状が二等辺
三角形、台形、矩形、又は凸形のうち、少なくとも2つ
以上流れ方向に所定間隔を隔てて設置した複合形とした
ものである。According to a ninth aspect of the present invention, in the engine exhaust gas flow rate measuring system according to any one of the first to third aspects,
The vortex generator mounted on the vortex flowmeter has a composite shape in which at least two or more of an isosceles triangle, a trapezoid, a rectangle, or a convex shape are installed at predetermined intervals in the flow direction. .
【0017】請求項10の発明は、請求項1乃至9の何
れかに記載のエンジン排ガス流量計測システムにおい
て、前記渦流量計の流路の軸方向に垂直な断面形状を矩
形とし、渦発生体を前記矩形の一辺に垂直に挿入し、該
渦発生体を挿入した矩形の一辺と垂直な辺を、前記矩形
の長辺としたものである。According to a tenth aspect of the present invention, in the engine exhaust gas flow measurement system according to any one of the first to ninth aspects, the cross section perpendicular to the axial direction of the flow path of the vortex flow meter is rectangular, and the vortex generator Is vertically inserted into one side of the rectangle, and a side perpendicular to one side of the rectangle into which the vortex generator is inserted is defined as a long side of the rectangle.
【0018】請求項11の発明は、請求項1乃至10の
何れかに記載のエンジン排ガス流量計測システムにおい
て、前記渦流量計に装着する渦発生体と渦検出器を、渦
流量計本体に着脱可能に支持したものである。According to an eleventh aspect of the present invention, in the engine exhaust gas flow measurement system according to any one of the first to tenth aspects, the vortex generator and the vortex detector mounted on the vortex flowmeter are attached to and detached from the vortex flowmeter main body. It has been supported as much as possible.
【0019】請求項12の発明は、請求項1乃至10の
何れかに記載のエンジン排ガス流量計測システムにおい
て、前記渦流量計本体に少なくとも一つのパージ用の孔
を設けたものである。According to a twelfth aspect of the present invention, in the engine exhaust gas flow measurement system according to any one of the first to tenth aspects, at least one purge hole is provided in the vortex flowmeter main body.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】図1は、請求項1乃至3の発明の
実施形態を説明するためのエンジン排ガス流量計測シス
テムの流れ方向平断面図で、図中、1は流入管、2は減
衰器、3は渦流量計本体(以後、本体と記す)、4は整
流器、5は渦発生体、6は渦検出器、7は変換器、8は
CPU、9は渦流量計である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a plan sectional view in the flow direction of an engine exhaust gas flow rate measuring system for explaining an embodiment of the present invention, wherein 1 is an inlet pipe, and 2 is an attenuation pipe. Reference numeral 3 denotes a vortex flowmeter main body (hereinafter referred to as a main body), 4 denotes a rectifier, 5 denotes a vortex generator, 6 denotes a vortex detector, 7 denotes a converter, 8 denotes a CPU, and 9 denotes a vortex flowmeter.
【0021】図1に示すエンジン排ガス流量計測システ
ムは、エンジン排気口(図示せず)に接続される流入管
1と、一端が流入管1に接続され、他端が渦流量計9と
接続される減衰器2とからなっている。流入管1は拡大
開口部1bを有して該拡大開口部1bには整流器1aが
取り付けられている。減衰器2は、例えばフレキシブル
チューブ等で構成され軸方向、半径方向に伸縮自在に変
形する。また渦流量計9は、減衰器2と接合する側に整
流器4を取り付けた拡大開口部3aを有する本体3と、
渦発生体5および渦発生体5の後流側に設けられた渦検
出器6とからなり、渦検出器6は変換器7に接続され、
更にCPU8に接続されている。The engine exhaust gas flow measurement system shown in FIG. 1 has an inflow pipe 1 connected to an engine exhaust port (not shown), one end connected to the inflow pipe 1, and the other end connected to a vortex flowmeter 9. Attenuator 2. The inflow pipe 1 has an enlarged opening 1b, and a rectifier 1a is attached to the enlarged opening 1b. The attenuator 2 is formed of, for example, a flexible tube or the like, and is deformable so as to be able to expand and contract in the axial and radial directions. Further, the vortex flowmeter 9 includes a main body 3 having an enlarged opening 3a to which a rectifier 4 is attached on a side to be joined to the attenuator 2,
A vortex generator 5 and a vortex detector 6 provided on the downstream side of the vortex generator 5; the vortex detector 6 is connected to a converter 7;
Further, it is connected to the CPU 8.
【0022】渦検出器6は、高温に耐え、且つ、アイド
リング時の小流量で流出する渦の変動圧力を検出可能と
するため、例えば、薄板の金属受圧板と該金属受圧板に
接合された圧電素子等で構成される。渦検出器6は高感
度のため、エンジン等の外部振動に応動してノイズを検
出する危険がある。減衰器2は自らの変形によりこれら
の振動を取り除く、また、減衰器2は流入管1と共に一
つの容積を形成し、整流器1a、4の抵抗要素とによ
り、排ガスの脈動圧力に対しπ型フィルタの効果を持
ち、脈動圧力を効果的に取り除く。なお、整流器は、整
流器4のみでも同様の効果を得ることができる。The vortex detector 6 is, for example, connected to a thin metal pressure plate and is connected to the metal pressure plate in order to withstand high temperatures and to detect the fluctuating pressure of the vortex flowing at a small flow rate during idling. It is composed of a piezoelectric element or the like. Since the vortex detector 6 has high sensitivity, there is a risk of detecting noise in response to external vibration of an engine or the like. The attenuator 2 removes these vibrations by its own deformation, and the attenuator 2 forms one volume together with the inflow pipe 1, and the resistance elements of the rectifiers 1 a and 4 filter the π-type filter against the pulsating pressure of the exhaust gas. And effectively removes pulsating pressure. Note that the same effect can be obtained by using the rectifier 4 alone.
【0023】図2は、図1に示す渦流量計9の分解斜視
図で、図中、図1と同様の作用をする部分には、図1と
同じ参照番号を付してある。FIG. 2 is an exploded perspective view of the vortex flowmeter 9 shown in FIG. 1. In FIG. 2, parts having the same functions as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
【0024】図2において、本体3の断面形状は整流器
4側を円形とし、渦発生体5、渦検出器6が取り付けら
れる部分は矩形となっており拡大開口部3aは円形断面
から矩形断面へ連続的に絞られる絞り曲線をもってい
る。渦発生体5は一端側に取り付けフランジ5aを有
し、本体3の流路に流れに対して垂直に挿入しボルト5
b等により接合される。同様に渦検出器6は一端側に取
り付けフランジ6bを有し、受圧板6aを本体3の流路
に流れに対して平行に挿入しボルト等(図示せず)によ
り接合され、フランジ6bには変換器7がフランジ7a
を介して接合される。In FIG. 2, the cross-sectional shape of the main body 3 is circular on the rectifier 4 side, and the portion where the vortex generator 5 and the vortex detector 6 are mounted is rectangular, and the enlarged opening 3a has a rectangular cross section from a circular cross section. It has an aperture curve that can be squeezed continuously. The vortex generator 5 has a mounting flange 5a on one end side, and is inserted vertically into the flow path of the main body 3 with respect to the flow, and a bolt 5
b and the like. Similarly, the vortex detector 6 has a mounting flange 6b on one end side, a pressure receiving plate 6a is inserted into the flow path of the main body 3 in parallel with the flow, and is joined by bolts or the like (not shown). Transducer 7 is flange 7a
Are joined through.
【0025】図3は、排気ガスの流速と渦周波数との関
係を説明するための図で、渦発生体5の断面形状を、上
流側の流れと直角な方向の辺を幅dの底辺、下流側に高
さhの二等辺三角形とし、排気ガスの流速をVとすると
渦周波数fは、 f=St(v/d) (1) で表される。なお、幅dが一定であればSt数を定数と
すると、渦周波数fは排気ガスの流速vに比例する。FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the flow velocity of the exhaust gas and the vortex frequency. The cross-sectional shape of the vortex generator 5 is such that the side in the direction perpendicular to the upstream flow is the bottom of width d, Assuming that an isosceles triangle having a height h is provided on the downstream side and the flow velocity of the exhaust gas is V, the vortex frequency f is represented by f = St (v / d) (1). If the St number is a constant when the width d is constant, the vortex frequency f is proportional to the flow velocity v of the exhaust gas.
【0026】一方、エンジンの排気ガスの脈動圧力周波
数Fは、4サイクルエンジンの場合、エンジンの回転数
N,気筒数をMとすると、 F=(1/2)(N/60)M (2) であらわされる。尚、排気ガスの流速vは、流入管1の
断面積が一定であるからエンジンの回転数Nに比例す
る。渦周波数fは、排気ガスの流速vとSt数とに比例
するがRe数の小さい小流量ではSt数は変化しリニア
リティを保てないのでSt数の値によっては、排気ガス
の脈動圧力周波数Fと渦周波数fとが接近する。On the other hand, the pulsating pressure frequency F of the exhaust gas of the engine is F = (1 /) (N / 60) M (2) where the engine speed is N and the number of cylinders is M in the case of a four-cycle engine. ). The flow velocity v of the exhaust gas is proportional to the engine speed N because the cross-sectional area of the inflow pipe 1 is constant. The vortex frequency f is proportional to the flow velocity v of the exhaust gas and the St number, but at a small flow rate with a small Re number, the St number changes and cannot maintain linearity. Therefore, depending on the value of the St number, the pulsating pressure frequency F of the exhaust gas depends on the value of the St number. And the vortex frequency f approach.
【0027】図4は、エンジン回転数Nと排気ガスの脈
動圧力周波数Fと渦周波数fとの関係を示す図であり、
横軸にエンジン回転数N,縦軸に周波数を示し、エンジ
ン回転数Nと脈動圧力周波数Fとの関係および口径Aの
渦流量計の渦周波数fA,および口径B(A>B)の渦
流量計の渦周波数fBとの関係を示している。また図5
は、エンジンの回転数における渦波形とトリガ波形の関
係を示す図である。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the engine speed N, the pulsating pressure frequency F of the exhaust gas, and the vortex frequency f.
The horizontal axis indicates the engine speed N and the vertical axis indicates the frequency. The relationship between the engine speed N and the pulsating pressure frequency F, the vortex frequency f A of the vortex flowmeter having the diameter A , and the vortex having the diameter B (A> B) shows the relationship between vortex frequency f B of the flowmeter. FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a vortex waveform and a trigger waveform at an engine speed.
【0028】図4において、破線は流量計の最大及び最
小流量測定範囲を表わすものである。渦周波数fAはエ
ンジン回転数Noの点において排気ガスの脈動圧力周波
数2Fと交差している。このN=Noの位置において
は、図5(B)に示すように渦波形(1)は排気ガスの
脈動圧力と干渉して乱れるため、これのトリガ波形
(2)も不規則となり、パルス抜けを生じ誤差をもたら
す。これに対し図5(A),(C)に示すN>No,N
<Noにおいては、渦波形(1),トリガ波形(2)は
極めて規則正しく出力される。これに対し、渦周波数f
Bは、流量測定範囲内において排気ガスの脈動圧力周波
数F及び2Fよりも常に上方にあり、互いに交わること
はない。In FIG. 4, the broken lines indicate the maximum and minimum flow rate measurement ranges of the flow meter. Vortex frequency f A intersects the pulsating pressure frequency 2F of the exhaust gas in terms of the engine rotational speed No. At the position of N = No, as shown in FIG. 5B, the vortex waveform (1) interferes with the pulsating pressure of the exhaust gas and is disturbed. To cause an error. On the other hand, N> No, N shown in FIGS.
In <No>, the vortex waveform (1) and the trigger waveform (2) are output very regularly. On the other hand, the vortex frequency f
B is always above the pulsating pressure frequencies F and 2F of the exhaust gas within the flow rate measurement range and does not cross each other.
【0029】図4に示す渦周波数fと排気ガスの脈動圧
力周波数Fとの関係は、口径A,Bの相異により得られ
た結果であるが、圧力損失を小さくして高い渦周波数f
を得るためには排気ガスの流速vを増さずにSt数を大
きくすることが要求される。このため、渦発生体5の断
面形状を選択することが重要である。本出願人の実験結
果によれば、渦発生体5の断面形状は、流れと直角な代
表長さdに対し流れ方向の長さhがSt数に変化を与え
ることが判明した。The relationship between the vortex frequency f and the pulsating pressure frequency F of the exhaust gas shown in FIG. 4 is a result obtained by the difference between the bores A and B.
In order to obtain the above, it is necessary to increase the St number without increasing the flow velocity v of the exhaust gas. Therefore, it is important to select the cross-sectional shape of the vortex generator 5. According to the experimental results of the present applicant, it has been found that in the cross-sectional shape of the vortex generator 5, the length h in the flow direction changes the St number with respect to the representative length d perpendicular to the flow.
【0030】図6は、請求項1乃至3の発明に係る渦発
生体の断面形状の一例を示す図で、本体3の流れと直角
方向の断面積を一定とした条件で、図6(A)の渦発生
体5A,図6(B)の渦発生体5B,図6(C)の渦発
生体5Cは、共に、上流側に流れと直角な底辺をもつ二
等辺三角形で、底辺の長さが共にdで、高さがhA>hB
>hCであり、図6(D)の渦発生体5D,図6(E)
の渦発生体5Eは、共に底辺がdで下流側に流れと直角
な底辺をもつ二等辺三角形5d,5eと、該二等辺三角
形5d,5eの下流側に0.15〜0.3dを隔てて下
流側に突起を有する凸形の5d′,5e′を組み合わせ
た複合形の渦発生体である。FIG. 6 is a diagram showing an example of the cross-sectional shape of the vortex generator according to the first to third aspects of the present invention. ), The vortex generator 5B in FIG. 6 (B), and the vortex generator 5C in FIG. 6 (C) are both isosceles triangles having a base perpendicular to the flow on the upstream side. of both at d, height h A> h B
> H C , the vortex generator 5D of FIG. 6 (D), and FIG. 6 (E)
Of the vortex generator 5E, isosceles triangles 5d and 5e both having a base d and a base perpendicular to the flow on the downstream side, and 0.15 to 0.3d on the downstream side of the isosceles triangles 5d and 5e. This is a composite vortex generator combining convex 5d 'and 5e' with projections on the downstream side.
【0031】図7は、図6に示した渦発生体のSt数と
Re数特性の実験結果を説明するための図で、横軸にR
e数、縦軸にSt数を示してある。FIG. 7 is a diagram for explaining the experimental results of the St number and Re number characteristics of the vortex generator shown in FIG.
The e number and the vertical axis indicate the St number.
【0032】図7に示す実験結果によると、二等辺三角
形の渦発生体5A,5B,5Cでは、高さhの低い方、
すなわち底辺角の小さい方がSt数が大きくなる。図7
によればSt数は5C>5B>5Aとなる。更に、複合
形の渦発生体5D,5EのSt数は、共に二等辺三角形
の渦発生体5A,5B,5Cよりも大きく、高さh高い
方、すなわち、底辺角度が大きい二等辺三角形5eをも
った渦発生体5Eの方が渦発生体5Dよりも大きいSt
数となることが判明した。According to the experimental results shown in FIG. 7, in the isosceles triangular vortex generators 5A, 5B and 5C, the lower one of the height h is smaller.
That is, the smaller the base angle, the larger the St number. FIG.
According to this, the St number satisfies 5C>5B> 5A. Further, the St number of the composite vortex generators 5D and 5E is larger than that of the vortex generators 5A, 5B and 5C, which are both isosceles triangles. The vortex generator 5E having a larger St than the vortex generator 5D
It turned out to be a number.
【0033】図6、図7の結果から解るように、渦発生
体5の断面形状の中からSt数の大きい渦発生体を選択
することで、排気ガスが流れることにより発生する渦周
波数fを、エンジンの脈動圧力周波数Fよりも常に高い
周波数とすることができる。この結果、渦周波数と脈動
圧力周波数とが干渉することによるパルス抜けの誤差を
なくすことができる。尚、St数が増大することにより
リニアリティは劣化するが、脈動圧力周波数と渦周波数
が接近する小流量域、すなわちRe数の小さい領域でス
トローハル数が高くなるのでむしろ好都合である。この
場合、CPU8により器差補正を行うことで、高精度な
排気ガスの流量を安価な渦流量計9により得ることがで
きる。As can be seen from the results of FIGS. 6 and 7, by selecting a vortex generator having a large St number from the cross-sectional shape of the vortex generator 5, the vortex frequency f generated by the flow of the exhaust gas can be reduced. The frequency can always be higher than the pulsating pressure frequency F of the engine. As a result, it is possible to eliminate an error in pulse omission due to interference between the vortex frequency and the pulsating pressure frequency. Although the linearity is degraded by increasing the St number, it is rather convenient because the Strouhal number increases in a small flow rate region where the pulsating pressure frequency and the vortex frequency approach each other, that is, in a region where the Re number is small. In this case, by performing the instrumental difference correction by the CPU 8, a highly accurate flow rate of the exhaust gas can be obtained by the inexpensive vortex flowmeter 9.
【0034】図8は、請求項4乃至9の発明の実施形態
を説明するための図で、流人方向は、矢印で示すように
すべて左から右方向であり、代表長さはすべてdとした
条件で、渦発生体5の断面形状を、図8(A)が上流側
に流れと直角な底辺をもつ二等辺三角形、図8(B)が
流れと直角な1組の対辺をもつ台形、図8(C)が下流
側に流れと直角な底辺をもつ二等辺三角形、図8(D)
が流れと直角な辺を長辺とする矩形、図8(E)が上流
側に流れと直角な底辺をもち下流側に突起を有する凸形
とし、各々の断面形状においてSt数の高低別に並べた
ものである。FIG. 8 is a view for explaining an embodiment of the invention according to claims 4 to 9, wherein the flow direction is all from left to right as indicated by arrows, and the representative lengths are all d and d. Under the conditions described above, the cross-sectional shape of the vortex generator 5 is shown in FIG. 8 (A) as an isosceles triangle having a base perpendicular to the flow on the upstream side, and FIG. 8 (B) as a trapezoid having a pair of opposite sides perpendicular to the flow. 8 (C) is an isosceles triangle having a base perpendicular to the flow on the downstream side, and FIG. 8 (D).
Is a rectangle having a side perpendicular to the flow as a long side, and FIG. 8 (E) is a convex shape having a bottom side perpendicular to the flow and having a protrusion on the downstream side. It is a thing.
【0035】請求項4の発明の実施形態は、渦発生体5
の断面形状が図8(A)に示すように、上流側に流れと
直角な底辺をもつ二等辺三角形である。二等辺三角形
(図8(A))は、図6、7で説明したように底辺角が
小さくなるとSt数は大きくなるので、St数は、底辺
角がθ1<θ2<θ3である図8(A)において、図8
(A)1の二等辺三角形が最も大きく、図8(A)2、
図8(A)3の順に小さくなる。According to the fourth embodiment of the present invention, the vortex generator 5
Is a isosceles triangle having a base perpendicular to the flow on the upstream side as shown in FIG. In the isosceles triangle (FIG. 8A), as described in FIGS. 6 and 7, the St number increases as the base angle decreases, and the St number is such that the base angle is θ 1 <θ 2 <θ 3 . In FIG. 8A, FIG.
(A) The isosceles triangle of 1 is the largest, and FIG.
In FIG.
【0036】請求項5の発明の実施形態は、渦発生体5
の断面形状が図8(B)に示すように、流れと直角な1
組の対辺をもつ台形である。この場合は流れ方向の長さ
tが小さくなるとSt数は大きくなるので、St数は、
長さがt1<t2<t3である図8(B)において、図8
(B)1の台形が最も大きく、図8(B)2、図8
(B)3の順に小さくなる。According to the fifth embodiment of the present invention, the vortex generator 5
As shown in FIG. 8 (B), the cross-sectional shape of
It is a trapezoid with pairs of opposite sides. In this case, the St number increases as the length t in the flow direction decreases, so the St number is
In FIG. 8B in which the length is t 1 <t 2 <t 3 , FIG.
(B) The trapezoid of 1 is the largest, and FIG.
(B) It becomes smaller in the order of 3.
【0037】請求項6の発明の実施形態は、渦発生体5
の断面形状が図8(C)に示すように、下流側に流れと
直角な底辺をもつ二等辺三角形である。この場合は底辺
角θが大きくなるとSt数は大きくなるので、St数
は、底辺角がθ3>θ2>θ1である図8(C)におい
て、は、図8(C)1の二等辺三角形が最も大きく、図
8(C)2、図8(C)3の順に小さくなる。According to the sixth embodiment of the present invention, the vortex generator 5
Is a isosceles triangle having a base perpendicular to the flow on the downstream side, as shown in FIG. 8C. In this case, since the St number increases as the base angle θ increases, the St number is the same as that in FIG. 8C where the base angle is θ 3 > θ 2 > θ 1 in FIG. The equilateral triangle is the largest, and decreases in the order of FIG. 8 (C) 2 and FIG. 8 (C) 3.
【0038】請求項7の発明の実施形態は、渦発生体5
の断面形状が図8(D)に示すように、流れと直角な辺
を長辺とする矩形である。この場合は短辺の長さtが小
さくなるとSt数は大きくなるので、St数は、長さが
t4<t5<t6である図8(D)において、図8(D)
1の矩形が最も大きく、図8(D)2、図8(D)3の
順に小さくなる。According to an embodiment of the present invention, a vortex generator 5 is provided.
As shown in FIG. 8 (D), the cross-sectional shape is a rectangle whose long side is a side perpendicular to the flow. In this case, the St number increases as the length t of the short side decreases, and therefore the St number is the same as that in FIG. 8D in which the length is t 4 <t 5 <t 6 in FIG.
8 is the largest, and becomes smaller in the order of FIG. 8 (D) 2 and FIG. 8 (D) 3.
【0039】請求項8の発明の実施形態は、渦発生体5
の断面形状が図8(E)に示すように、上流側に流れと
直角な底辺をもち下流側に突起を有する凸形である。こ
の場合は突起の長さhが小さくなるとSt数は大きくな
るので、St数は、長さがh1<h2<h3である図8
(E)において、図8(E)1の凸形で最も大きく、図
8(E)2、図8(E)3の順に小さくなる。According to an embodiment of the present invention, a vortex generator 5 is provided.
As shown in FIG. 8 (E), the cross-sectional shape is a convex shape having a bottom side perpendicular to the flow on the upstream side and a projection on the downstream side. In this case, the St number increases as the length h of the protrusion decreases, and the St number is such that the length is h 1 <h 2 <h 3 in FIG.
In FIG. 8E, the convex shape in FIG. 8E1 is the largest, and decreases in the order of FIGS. 8E2 and 8E3.
【0040】請求項9の発明の実施形態は、図8(A)
乃至図8(E)に示した渦発生体の断面形状のうち、少
なくとも2つ以上流れ方向に所定間隔を隔てて設置した
複合形で、例えば図6(D)、(E)に示したように、
図8(C)の二等辺三角形と図8(E)の凸形を複合し
た複合形や、図8(C)の二等辺三角形と図8(D)の
矩形を複合した複合形の渦発生体5が形成される。この
場合は、図7に示したように、二等辺三角形のみの渦発
生体5よりもSt数は大きくなる。The ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
8 (E) is a composite type in which at least two or more of the cross-sectional shapes of the vortex generators shown in FIG. 8 (E) are installed at predetermined intervals in the flow direction, for example, as shown in FIGS. 6 (D) and 6 (E). To
The vortex generation of the compound type combining the isosceles triangle of FIG. 8 (C) and the convex shape of FIG. 8 (E) and the compound type combining the isosceles triangle of FIG. 8 (C) and the rectangle of FIG. 8 (D) The body 5 is formed. In this case, as shown in FIG. 7, the St number is larger than that of the vortex generator 5 having only an isosceles triangle.
【0041】図8に示した渦発生体5の断面形状の中か
ら、St数の大きい渦発生体5を選択することで、排気
ガスが流れることにより発生する渦周波数fを、エンジ
ンの脈動圧力周波数Fよりも常に高い周波数とすること
により、エンジンのアイドリング時からアクセル全開時
間でのエンジン回転数Nで、パルス抜けの生じない渦信
号が得られる。By selecting the vortex generator 5 having a large St number from the cross-sectional shape of the vortex generator 5 shown in FIG. 8, the vortex frequency f generated by the flow of the exhaust gas is reduced by the pulsation pressure of the engine. By setting the frequency to be always higher than the frequency F, a vortex signal that does not cause pulse omission can be obtained at the engine speed N from the time of idling of the engine to the time when the accelerator is fully opened.
【0042】請求項11の発明の実施形態は、図2に示
すように、渦発生体5は一端側に取り付けフランジ5a
を有し、本体3の流路に流れ対して垂直に挿入し、ボル
ト5b等により着脱可能に接合する。同様に渦検出器6
は一端側に取り付けフランジ6bを有し、受圧板6aを
本体3の流路に流れに対して平行に挿入し、ボルト等に
より着脱可能に接合するものである。According to an eleventh embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, the vortex generator 5 has a mounting flange 5a at one end.
And inserted vertically into the flow path of the main body 3 and detachably joined by bolts 5b or the like. Similarly, the vortex detector 6
Has a mounting flange 6b on one end side, inserts the pressure receiving plate 6a into the flow path of the main body 3 in parallel to the flow, and removably joins with bolts or the like.
【0043】請求項12の発明の実施形態は、図2に示
すように、本体3の側面に、本体3の流路内に圧縮ガス
を注入するためのパージ孔10を設けたもので、パージ
孔10には、バルブ等(図示せず)が接続されており、
排気ガス計測時には排気ガスが外部に流出しないように
している。According to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, a purge hole 10 for injecting a compressed gas into a flow path of the main body 3 is provided on a side surface of the main body 3, A valve or the like (not shown) is connected to the hole 10.
At the time of exhaust gas measurement, the exhaust gas is prevented from flowing out.
【0044】図9は、請求項10の発明の実施形態を説
明するための渦流量計本体の流路断面図で、図9(A)
は本発明の本体の流路断面図、図9(B)は従来の本体
の流路断面図で、図1と同様の作用をする部分には、図
1と同じ参照番号を付してある。FIG. 9 is a sectional view of a flow path of a vortex flowmeter main body for explaining an embodiment of the present invention, and FIG.
9 is a cross-sectional view of the flow path of the main body of the present invention, and FIG. 9B is a cross-sectional view of the flow path of the conventional main body. Portions that perform the same operations as those in FIG. .
【0045】渦流量計において、安定した渦を放出し、
かつSN比の良い渦を発生させるためには、本体3の流
路幅の長さDと渦発生体5の代表長さdとの比(d/
D)が重要であり、本体3の流路断面が円形の場合は
(d/D)=0.28が最適とされている。本体3の流
路断面が矩形の場合は(d/D)=0.2が最適であ
る。In a vortex flow meter, a stable vortex is released,
In addition, in order to generate a vortex with a good SN ratio, the ratio (d / d) of the length D of the channel width of the main body 3 to the representative length d of the vortex generator 5 is required.
D) is important, and (d / D) = 0.28 is optimal when the cross section of the flow path of the main body 3 is circular. When the flow path cross section of the main body 3 is rectangular, (d / D) = 0.2 is optimal.
【0046】一方、渦周波数fは、(1)式により定め
られ流速(V)が一定であれば渦発生体5の代表長さd
に逆比例する。即ち、St数が一定であれば、 f∝1/d (3) となる。従って、図9(B)に示す従来の本体3の流路
断面のように、高さH、幅Wの矩形で、H<Wとするよ
りは、図9(A)に示す本体3の流路断面のように、H
>Wとすることにより、 d1<d2 (4) となり、図9(A)に示すH>Wである本体3の流路断
面の方が高い渦周波数fを得ることができる。On the other hand, the vortex frequency f is determined by the equation (1) and the representative length d of the vortex generator 5 if the flow velocity (V) is constant.
Is inversely proportional to That is, if the St number is constant, f∝1 / d (3). Therefore, the flow rate of the main body 3 shown in FIG. 9A is smaller than that of the conventional flow path cross section of the main body 3 shown in FIG. Like a road section, H
By setting> W, d 1 <d 2 (4), and a higher vortex frequency f can be obtained in the flow path cross section of the main body 3 where H> W shown in FIG. 9A.
【0047】[0047]
【発明の効果】請求項1に対応する効果:エンジンの排
気口から脈動圧力減衰手段、振動減衰手段、整流手段、
エンジンの脈動圧力周波数よりも、常に高い渦を発生さ
せる渦発生体を有する渦流量計を接続したので、排気ガ
スの脈動圧力およびエンジン等の外部振動を減衰させ、
渦検出器に対する脈動圧力および外部振動影響が小さく
なりSN比が増す。更に排気ガスの脈動圧力周波数より
も渦周波数が常に高くなるため、エンジンのアイドリン
グ時からアクセル全開時までの流量範囲において安定し
た渦信号が検出される。その結果、安価なしかも高性能
なエンジン排ガス計測システムを提供できる。According to the first aspect of the present invention, a pulsating pressure damping means, a vibration damping means, a rectifying means, and the like are provided from an exhaust port of an engine.
Since a vortex flowmeter having a vortex generator that constantly generates a vortex higher than the pulsation pressure frequency of the engine is connected, the pulsation pressure of exhaust gas and external vibration of the engine etc. are attenuated,
The influence of pulsating pressure and external vibration on the vortex detector is reduced, and the SN ratio is increased. Further, since the vortex frequency is always higher than the pulsating pressure frequency of the exhaust gas, a stable vortex signal is detected in a flow rate range from when the engine is idling to when the accelerator is fully opened. As a result, an inexpensive and high-performance engine exhaust gas measurement system can be provided.
【0048】請求項2に対応する効果:請求項1の発明
において、前記脈動圧力減衰手段と前記振動減衰手段を
一体構造の減衰器としたので、配管長さを短かくするこ
とができる。Advantageous Effect Corresponding to Claim 2: In the invention of claim 1, since the pulsating pressure damping means and the vibration damping means are formed as an integrated damper, the pipe length can be shortened.
【0049】請求項3に対応する効果:請求項1又は請
求項2の発明において、前記エンジンの排気口と前記整
流手段の間に更に1つ以上の整流手段を設けたので、整
流効果をより高めることができる。Effect corresponding to claim 3: In the invention of claim 1 or claim 2, one or more rectifying means is further provided between the exhaust port of the engine and the rectifying means, so that the rectifying effect can be further improved. Can be enhanced.
【0050】請求項4に対応する効果:請求項1乃至3
の何れかの発明において、前記渦流量計に装着する渦発
生体の断面形状を、上流側に流れと直角な底辺をもつ二
等辺三角形としたので、St数と底辺角の関係から、底
辺角を排気ガスの脈動圧力周波数よりも渦周波数が常に
高くなる角度に定めたので、全流量範囲で安定した渦信
号が検出できる。Advantages Corresponding to Claim 4: Claims 1 to 3
In any one of the inventions, the cross-sectional shape of the vortex generator attached to the vortex flow meter is an isosceles triangle having a base perpendicular to the flow on the upstream side. Is set to an angle at which the vortex frequency is always higher than the pulsating pressure frequency of the exhaust gas, so that a stable vortex signal can be detected in the entire flow rate range.
【0051】請求項5に対応する効果:請求項1乃至3
の何れかの発明において、前記渦流量計に装着する渦発
生体の断面形状を、流れと直角な1組の対辺をもつ台形
としたので、St数と流れ方向の長さの関係から、流れ
方向の長さを排気ガスの脈動圧力周波数よりも渦周波数
が常に高くなる長さに定めたので、請求項4と同等の効
果を得ることができる。Advantages Corresponding to Claim 5: Claims 1 to 3
In any one of the inventions described above, the cross-sectional shape of the vortex generator attached to the vortex flowmeter is a trapezoid having a pair of opposite sides perpendicular to the flow. Since the length in the direction is set to a length at which the vortex frequency is always higher than the pulsating pressure frequency of the exhaust gas, the same effect as in claim 4 can be obtained.
【0052】請求項6に対応する効果:請求項1乃至3
の何れかの発明において、前記渦流量計に装着する渦発
生体の断面形状を、下流側に流れと直角な底辺をもつ二
等辺三角形としたので、St数と底辺角の関係から、底
辺角を排気ガスの脈動圧力周波数よりも渦周波数が常に
高くなる角度に定めたので、請求項4と同等の効果を得
ることができる。Advantages Corresponding to Claim 6: Claims 1 to 3
In any one of the inventions, the cross-sectional shape of the vortex generator attached to the vortex flowmeter is an isosceles triangle having a base perpendicular to the flow on the downstream side. Is set to an angle at which the vortex frequency is always higher than the pulsating pressure frequency of the exhaust gas, so that the same effect as in claim 4 can be obtained.
【0053】請求項7に対応する効果:請求項1乃至3
の何れかの発明において、前記渦流量計に装着する渦発
生体の断面形状を、流れと直角な辺を長辺とする矩形と
したので、St数と短辺の長さの関係から、短辺を排気
ガスの脈動圧力周波数よりも渦周波数が常に高くなる長
さに定めたので、請求項4と同等の効果を得ることがで
きる。Effect corresponding to Claim 7: Claims 1 to 3
In any one of the inventions described above, the cross-sectional shape of the vortex generator attached to the vortex flowmeter is a rectangle having a long side perpendicular to the flow, so that the relationship between the St number and the length of the short side is short. Since the side is set to a length at which the vortex frequency is always higher than the pulsating pressure frequency of the exhaust gas, the same effect as in the fourth aspect can be obtained.
【0054】請求項8に対応する効果:請求項1乃至3
の何れかの発明において、前記渦流量計に装着する渦発
生体の断面形状を、上流側に流れと直角な底辺をもち下
流側に突起を有する凸形としたので、St数と突起の流
れ方向の長さの関係から、突起の長さを排気ガスの脈動
圧力周波数よりも渦周波数が常に高くなる長さに定めた
ので、請求項4と同等の効果を得ることができる。Advantages Corresponding to Claim 8: Claims 1 to 3
In any of the inventions described above, the cross-sectional shape of the vortex generator attached to the vortex flowmeter is a convex shape having a bottom side perpendicular to the flow on the upstream side and a protrusion on the downstream side, so that the St number and the flow of the protrusion Since the length of the projection is set to a length at which the vortex frequency is always higher than the pulsating pressure frequency of the exhaust gas, an effect equivalent to the fourth aspect can be obtained.
【0055】請求項9に対応する効果:請求項1乃至3
の何れかの発明において、前記渦流量計に装着する渦発
生体を、断面形状が二等辺三角形、台形、矩形、又は凸
形のうち、少なくとも2つ以上流れ方向に所定間隔を隔
てて設置した複合形としたので、単一形の場合よりもS
t数が大きくなり請求項4の効果を更に高めることがで
きる。Advantages Corresponding to Claim 9: Claims 1 to 3
In any of the inventions described above, the vortex generator mounted on the vortex flowmeter has a cross-sectional shape of at least two of isosceles triangles, trapezoids, rectangles, or projections, and is disposed at predetermined intervals in the flow direction. Because of the composite type, S
The number t increases, and the effect of claim 4 can be further enhanced.
【0056】請求項10に対応する効果:請求項1乃至
9の何れかの発明において、前記渦流量計の流路の軸方
向に垂直な断面形状を矩形とし、渦発生体を前記矩形の
一辺に垂直に挿入し、該渦発生体を挿入した矩形の一辺
と垂直な辺を、前記矩形の長辺としたので、高い渦周波
数を得ることができる。According to the tenth aspect, in any one of the first to ninth aspects, the cross section perpendicular to the axial direction of the flow path of the vortex flowmeter is rectangular, and the vortex generator is one side of the rectangular shape. And the side perpendicular to one side of the rectangle into which the vortex generator is inserted is defined as the long side of the rectangle, so that a high vortex frequency can be obtained.
【0057】請求項11に対応する効果:請求項1乃至
10の何れかの発明において、前記渦流量計に装着する
渦発生体と渦検出器を、渦流量計本体に着脱可能に支持
したので、渦発生体と渦検出器の洗浄を容易に行うこと
ができる。According to the eleventh aspect, the vortex generator and the vortex detector mounted on the vortex flowmeter are detachably supported on the vortex flowmeter main body. In addition, the vortex generator and the vortex detector can be easily cleaned.
【0058】請求項12に対応する効果:請求項1乃至
11の何れかの発明において、前記渦流量計本体に少な
くとも一つのパージ用の孔を設けたので、渦流量計本体
外部より渦流量計本体内部に直接エアパージを行うこと
により、渦発生体と渦検出器を渦流量計本体に装着した
まま、汚れを洗浄することができる。According to the twelfth aspect of the present invention, at least one purge hole is provided in the vortex flowmeter main body, so that the vortex flowmeter is provided from outside the vortex flowmeter main body. By directly performing air purging inside the main body, dirt can be washed while the vortex generator and the vortex detector are mounted on the vortex flowmeter main body.
【図1】 請求項1乃至3の発明の実施形態を説明する
ためのエンジン排ガス流量計測システムの流れ方向平断
面図である。FIG. 1 is a cross-sectional plan view in the flow direction of an engine exhaust gas flow rate measuring system for describing an embodiment of the invention of claims 1 to 3;
【図2】 図1に示す渦流量計9の分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the vortex flowmeter 9 shown in FIG.
【図3】 排気ガスの流速と渦周波数との関係を説明す
るための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the flow rate of exhaust gas and the vortex frequency.
【図4】 エンジン回転数Nと排気ガスの脈動圧力周波
数Fと渦周波数fとの関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship among an engine speed N, a pulsating pressure frequency F of exhaust gas, and a vortex frequency f.
【図5】 エンジンの回転数における渦波形とトリガ波
形の関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a vortex waveform and a trigger waveform at an engine speed.
【図6】 請求項1乃至3の発明に係る渦発生体の断面
形状の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a cross-sectional shape of the vortex generator according to the first to third aspects of the present invention.
【図7】 図6に示した渦発生体のSt数とRe数特性
の実験結果を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining experimental results of St number and Re number characteristics of the vortex generator shown in FIG. 6;
【図8】 請求項4乃至9の発明の実施形態を説明する
ための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining an embodiment of the invention according to claims 4 to 9;
【図9】 請求項10の発明の実施形態を説明するため
の渦流量計本体の流路断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of a flow path of a vortex flowmeter main body for describing an embodiment of the invention of claim 10;
1…流入管、2…減衰器、3…渦流量計本体、4…整流
器、5…渦発生体、6…渦検出器、7…変換器、8…C
PU、9…渦流量計、10…パージ孔。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inflow pipe, 2 ... Attenuator, 3 ... Vortex flowmeter main body, 4 ... Rectifier, 5 ... Vortex generator, 6 ... Vortex detector, 7 ... Converter, 8 ... C
PU, 9: vortex flow meter, 10: purge hole.
Claims (12)
めのエンジン排ガス流量計測システムにおいて、前記排
気ガスの脈動圧力を減衰させる脈動圧力減衰手段と、前
記エンジンから発生して配管を伝達する振動を減衰させ
る振動減衰手段と、前記排気ガスの流れを整流する整流
手段と、前記エンジンの脈動圧力周波数よりも、常に高
い周波数の渦を発生させる渦発生体を有する渦流量計と
で構成し、前記エンジンの排気口から脈動圧力減衰手
段、振動減衰手段、整流手段、渦流量計を順次接続した
ことを特徴とするエンジン排ガス流量計測システム。An engine exhaust gas flow rate measuring system for measuring a flow rate of an exhaust gas of an engine, wherein a pulsating pressure damping means for attenuating a pulsating pressure of the exhaust gas, and a vibration generated from the engine and transmitted to a pipe. A vortex flow meter having a vortex generator that constantly generates a vortex having a frequency higher than a pulsating pressure frequency of the engine; An exhaust gas flow measurement system for an engine, wherein a pulsating pressure attenuator, a vibration attenuator, a rectifier, and a vortex flowmeter are sequentially connected from an exhaust port of the engine.
段を一体構造としたことを特徴とする請求項1に記載の
エンジン排ガス流量計測システム。2. The system for measuring the flow rate of exhaust gas from an engine according to claim 1, wherein said pulsating pressure damping means and said vibration damping means have an integral structure.
気口と前記整流手段の間に更に1つ以上の整流手段を設
けたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のエ
ンジン排ガス流量計測システム。3. The engine according to claim 1, further comprising at least one rectification unit between the exhaust port of the engine and the rectification unit, in addition to the rectification unit. Exhaust gas flow measurement system.
形状を、上流側に流れと直角な底辺をもつ二等辺三角形
としたことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載
のエンジン排ガス流量計測システム。4. The vortex generator mounted on the vortex flowmeter has a cross-sectional shape of an isosceles triangle having a base perpendicular to the flow on the upstream side. Engine exhaust gas flow measurement system.
形状を、流れと直角な1組の対辺をもつ台形としたこと
を特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のエンジン
排ガス流量計測システム。5. The engine according to claim 1, wherein a cross-sectional shape of the vortex generator mounted on the vortex flowmeter is a trapezoid having a pair of opposite sides perpendicular to the flow. Exhaust gas flow measurement system.
形状を、下流側に流れと直角な底辺をもつ二等辺三角形
としたことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載
のエンジン排ガス流量計測システム。6. The vortex generator mounted on the vortex flowmeter has a cross-sectional shape of an isosceles triangle having a base perpendicular to the flow on the downstream side. Engine exhaust gas flow measurement system.
形状を、流れと直角な辺を長辺とする矩形としたことを
特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のエンジン排
ガス流量計測システム。7. The engine according to claim 1, wherein a cross-sectional shape of the vortex generator mounted on the vortex flowmeter is a rectangle having a long side perpendicular to the flow. Exhaust gas flow measurement system.
形状を、上流側に流れと直角な底辺をもち下流側に突起
を有する凸形としたことを特徴とする請求項1乃至3の
何れかに記載のエンジン排ガス流量計測システム。8. The vortex generator mounted on the vortex flowmeter has a cross section having a convex shape having a bottom side perpendicular to the flow on the upstream side and a projection on the downstream side. The exhaust gas flow measurement system according to any one of claims 1 to 4.
面形状が二等辺三角形、台形、矩形、又は凸形のうち、
少なくとも2つ以上流れ方向に所定間隔を隔てて設置し
た複合形としたことを特徴とする請求項1乃至3の何れ
かに記載のエンジン排ガス流量計測システム。9. A vortex generator attached to the vortex flowmeter, wherein a cross-sectional shape is selected from an isosceles triangle, a trapezoid, a rectangle, and a convex shape.
The engine exhaust gas flow measurement system according to any one of claims 1 to 3, wherein the system is a composite type in which at least two or more are installed at predetermined intervals in the flow direction.
断面形状を矩形とし、渦発生体を前記矩形の一辺に垂直
に挿入し、該渦発生体を挿入した矩形の一辺と垂直な辺
を、前記矩形の長辺としたことを特徴とする請求項1乃
至9の何れかに記載のエンジン排ガス流量計測システ
ム。10. A cross section perpendicular to the axial direction of the flow path of the vortex flowmeter is rectangular, a vortex generator is inserted perpendicular to one side of the rectangle, and the vortex generator is perpendicular to one side of the rectangle into which the vortex generator is inserted. 10. The engine exhaust gas flow rate measurement system according to claim 1, wherein a long side is a long side of the rectangle.
検出器を、渦流量計本体に着脱可能に支持したことを特
徴とする請求項1乃至10の何れかに記載のエンジン排
ガス流量計測システム。11. The exhaust gas flow rate according to claim 1, wherein the vortex generator and the vortex detector mounted on the vortex flowmeter are detachably supported on the vortex flowmeter body. Measurement system.
本体に少なくとも一つのパージ用の孔を設けたことを特
徴とする請求項1乃至11の何れかに記載のエンジン排
ガス流量計測システム。12. The exhaust gas flow measurement system according to claim 1, wherein the vortex flowmeter has at least one purge hole in the vortex flowmeter body.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1997017075A JP3610444B6 (en) | 1997-01-30 | Engine exhaust gas flow measurement system |
Applications Claiming Priority (1)
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JP1997017075A JP3610444B6 (en) | 1997-01-30 | Engine exhaust gas flow measurement system |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10213464A true JPH10213464A (en) | 1998-08-11 |
JP3610444B2 JP3610444B2 (en) | 2005-01-12 |
JP3610444B6 JP3610444B6 (en) | 2005-03-16 |
Family
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004205519A (en) * | 2002-12-24 | 2004-07-22 | Grundfos As | Flow sensor |
JP2016098769A (en) * | 2014-11-25 | 2016-05-30 | フタバ産業株式会社 | Exhaust emission control device |
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JP2004205519A (en) * | 2002-12-24 | 2004-07-22 | Grundfos As | Flow sensor |
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JP3610444B2 (en) | 2005-01-12 |
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