JPH11295118A - Vortex flowmeter - Google Patents

Vortex flowmeter

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JPH11295118A
JPH11295118A JP10104568A JP10456898A JPH11295118A JP H11295118 A JPH11295118 A JP H11295118A JP 10104568 A JP10104568 A JP 10104568A JP 10456898 A JP10456898 A JP 10456898A JP H11295118 A JPH11295118 A JP H11295118A
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JP
Japan
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vortex
vortex generator
generator
fixed
deformation
Prior art date
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Application number
JP10104568A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Fukuhara
聡 福原
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.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH11295118A publication Critical patent/JPH11295118A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vortex flowmeter enhanced in long-term reliability. SOLUTION: A vortex flowmeter for measuring the flow rate by detecting the frequency of Karman vortexes caused by a columnar vortex generator 31 inserted into a measurement pipeline 10 is provided with a hollow vortex generator 31 having a circumferential surface part 32 constituted by a thin plate, a supporting part provided to the hollow part of the vortex generator 31 and whose peripheral part is fixed to the circumferential surface part 32, a supporting bar 34 fixed to this supporting part on the way, and a strain sensor for detecting the deformation of the vortex generator 31.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、長期信頼性が向上
された渦流量計に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vortex flowmeter having improved long-term reliability.

【0002】[0002]

【従来の技術】図10は、従来より一般に使用されてい
る従来例の構成説明図で、例えば、特開平3−0206
18号(特願平1−033256号)に示されている。
2. Description of the Related Art FIG. 10 is a diagram for explaining the structure of a conventional example generally used in the prior art.
No. 18 (Japanese Patent Application No. 1-033256).

【0003】管路10は測定流体FLoが流れる管路、
ノズル11は管路10に直角に設けられ円筒状をなす。
渦発生体12は、ノズル11とは間隔を保って管路10
に直角に挿入され、台形断面を有し、柱状をなす。
[0003] line 10 is conduit through which measurement fluid FL o,
The nozzle 11 is provided at a right angle to the pipe 10 and has a cylindrical shape.
The vortex generator 12 is separated from the nozzle
At right angles to each other, have a trapezoidal cross section, and have a columnar shape.

【0004】その一端は、ネジ13により管路10に支
持され、他端はフランジ部14でノズル11にネジ或い
は溶接により固定されている。凹部15は、渦発生体1
2のフランジ部14側に設けられている。
[0004] One end thereof is supported by the pipe 10 by a screw 13 and the other end is fixed to the nozzle 11 by a screw or welding by a flange portion 14. The recess 15 is provided in the vortex generator 1.
2 is provided on the flange portion 14 side.

【0005】この凹部15の中には、その底部から順
に、金属製の第1コモン電極16、圧電素子17、電極
板18、絶縁板19、電極板20、圧電素子21がサン
ドイッチ状に配列され、金属製の押圧棒22により、こ
れ等は押圧固定されている。さらに、電極板18からは
リ−ド線23、電極板20からはリ−ド線24が、それ
ぞれ端子A、Bに引き出されている。
In the recess 15, a first common electrode 16 made of metal, a piezoelectric element 17, an electrode plate 18, an insulating plate 19, an electrode plate 20, and a piezoelectric element 21 are arranged in order from the bottom. These are pressed and fixed by a pressing rod 22 made of metal. Further, a lead wire 23 from the electrode plate 18 and a lead wire 24 from the electrode plate 20 are led to terminals A and B, respectively.

【0006】圧電素子17、21は、各圧電素子17、
21の紙面に向かって左側と右側とがそれぞれ逆方向に
分極されており、同じ方向の応力に対して互いに上下の
電極に逆極性の電荷を発生する。
Each of the piezoelectric elements 17 and 21 is
The left and right sides of the paper 21 are polarized in opposite directions, respectively, and generate opposite-polarity charges on the upper and lower electrodes with respect to the stress in the same direction.

【0007】圧電素子17に発生した電荷は、電極板1
8と接続された端子Aと、台座16を介して接続された
管路10との間に得られ、圧電素子21に発生した電荷
は、電極板20と接続された端子Bと、押圧棒20と接
続された管路10との間に得られる。
The electric charge generated in the piezoelectric element 17 is applied to the electrode plate 1.
The electric charge generated between the terminal A connected to the electrode 8 and the conduit 10 connected via the pedestal 16 and generated in the piezoelectric element 21 is transferred to the terminal B connected to the electrode plate 20 and the pressing rod 20. And the connected pipeline 10.

【0008】この2個の電極板18、20に発生した電
荷は、図11に示すように電荷増幅器25、26に入力
される。電荷増幅器25の出力と、電荷増幅器26の出
力をボリウム27を介した出力とを、加算器28で加算
して流量信号を得る。
The charges generated on the two electrode plates 18 and 20 are input to charge amplifiers 25 and 26 as shown in FIG. The output of the charge amplifier 25 and the output of the charge amplifier 26 via the volume 27 are added by an adder 28 to obtain a flow signal.

【0009】この流量信号は、例えば電流出力に変換さ
れて、2線を介して負荷に伝送される(図示せず)。次
に、以上のように構成された渦流量計の動作について図
12と図13を用いて説明する。
This flow signal is converted into, for example, a current output and transmitted to a load via two wires (not shown). Next, the operation of the vortex flowmeter configured as described above will be described with reference to FIGS.

【0010】流体が管路10の中に流れると、渦発生体
12に矢印Fで示した方向にカルマン渦による振動が発
生する。この振動により渦発生体12には、図12
(a)に示すような応力分布と、この逆の応力分布の繰
返しが生じる。
When the fluid flows through the conduit 10, vibrations are generated in the vortex generator 12 by Karman vortices in the direction indicated by the arrow F. Due to this vibration, the vortex generator 12
The stress distribution shown in FIG. 1A and the reverse stress distribution are repeated.

【0011】各圧電素子17、21には、図12(a)
に示す渦周波数を持つ信号応力に対応した電荷+Q、−
Qの繰返しが生じる。なお、図12においては、説明の
便宜のため、電極板18或いは21を紙面に対して左右
に2つに分割し、かつ上下の一方の電極は台座16ある
いは押圧棒22に相当するものとしてある。
Each of the piezoelectric elements 17 and 21 has a structure shown in FIG.
+ Q,-corresponding to the signal stress having the vortex frequency shown in
Q repetition occurs. In FIG. 12, for convenience of explanation, the electrode plate 18 or 21 is divided into two parts on the left and right with respect to the paper surface, and one of the upper and lower electrodes corresponds to the pedestal 16 or the pressing rod 22. .

【0012】一方、管路10にはノイズとなる管路振動
も生じる。この管路振動は流体の流れと同じ方向の抗
力方向、流体の流れとは直角方向の揚力方向、渦発
生体の長手方向の3方向成分に分けられる。
On the other hand, the pipe line 10 also generates pipe line vibrations that cause noise. The pipeline vibration is divided into a drag direction in the same direction as the fluid flow, a lift direction perpendicular to the fluid flow, and a longitudinal component of the vortex generator.

【0013】このうち、抗力方向の振動に対する応力分
布は、図12(b)に示すようになり、1個の電極内で
正負の電荷は打ち消されて、ノイズ電荷は発生しない。
また、長手方向の振動に対しては、図12(c)に示す
ように電極内で打ち消されて、抗力方向と同様にノイズ
電荷は発生しない。
Among them, the stress distribution with respect to the vibration in the drag direction is as shown in FIG. 12 (b). Positive and negative charges are canceled in one electrode, and no noise charge is generated.
In addition, the vibration in the longitudinal direction is canceled in the electrode as shown in FIG. 12C, and no noise charge is generated as in the case of the drag direction.

【0014】しかし、揚力方向の振動は、信号応力と同
一の応力分布となり、ノイズ電荷が生じる。そこで、こ
のノイズ電荷を消去するために、以下の演算を実行す
る。
However, the vibration in the lift direction has the same stress distribution as the signal stress, and generates noise charges. Therefore, the following calculation is executed to eliminate the noise charge.

【0015】圧電素子17、21の各電荷をQ1、Q2
信号成分をS1、S2、揚力方向のノイズ成分をN1、N2
とし、圧電素子17、21で分極を逆とするとQ1、Q2
は次式で示される。 Q1=S1+N1 −Q2=−S2−N2
The electric charges of the piezoelectric elements 17 and 21 are represented by Q 1 , Q 2 ,
The signal components are S 1 and S 2 , and the noise components in the lift direction are N 1 and N 2
When the polarization is reversed by the piezoelectric elements 17 and 21, Q 1 and Q 2
Is represented by the following equation. Q 1 = S 1 + N 1 -Q 2 = -S 2 -N 2

【0016】ただし、S1とS2、N1とN2のベクトル方
向は同じである。ここで、圧電素子17,21の信号成
分とノイズ成分の関係は、図13(この図は揚力方向の
ノイズと、信号に対する渦発生体の曲げモ−メントの関
係を示す)に示すようになっている。
However, the vector directions of S 1 and S 2 and N 1 and N 2 are the same. Here, the relationship between the signal component and the noise component of the piezoelectric elements 17 and 21 is as shown in FIG. 13 (this diagram shows the relationship between the noise in the lift direction and the bending moment of the vortex generator with respect to the signal). ing.

【0017】従って、図11に示すように、圧電素子1
7側の電荷増幅器25の出力を、加算器28で加算する
際に、ボリウム27と共にN1/N2倍して、圧電素子2
1側の電荷増幅器26の出力と加算すると、 Q1−Q2(N1/N2)=S1−S2(N1/N2) となり管路ノイズは除去される。
Therefore, as shown in FIG.
When the output of the charge amplifier 25 on the 7 side is added by the adder 28, the output of the charge amplifier 25 is multiplied by N 1 / N 2 together with the volume 27, and
When added to the output of the charge amplifier 26 on the first side, Q 1 −Q 2 (N 1 / N 2 ) = S 1 −S 2 (N 1 / N 2 ), and the line noise is removed.

【0018】そして、第1コモン電極16、圧電素子1
7、電極板18、絶縁板19、電極板20、圧電素子2
1は、凹部15に押圧棒22で押圧固定されている。
Then, the first common electrode 16, the piezoelectric element 1
7, electrode plate 18, insulating plate 19, electrode plate 20, piezoelectric element 2
1 is pressed and fixed to the recess 15 by a pressing rod 22.

【0019】ここで、渦発生体12と第1コモン電極1
6、圧電素子17、電極板18、絶縁板19、電極板2
0、圧電素子21、押圧棒22との温度膨脹を等しくし
ておけば、測定流体温度が変化しても、初期の押付け力
は変化しないので、問題は無い。
Here, the vortex generator 12 and the first common electrode 1
6, piezoelectric element 17, electrode plate 18, insulating plate 19, electrode plate 2
If the temperature expansion of 0, the piezoelectric element 21 and the pressure rod 22 are made equal, there is no problem since the initial pressing force does not change even if the temperature of the measurement fluid changes.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】図10従来例の特徴
は、カルマン渦と管路振動による曲げモーメントの分布
に、差異があることにある。このため、応力検出部は、
渦発生体12の上部に構成される。
The feature of the prior art shown in FIG. 10 is that there is a difference in distribution of bending moment due to Karman vortex and pipe vibration. For this reason, the stress detection unit
It is configured above the vortex generator 12.

【0021】このことから、構造上の欠点として、渦発
生体12と測定管路10との間に隙間が必要である。こ
のため、隙間に剛性の高い物が付着すると、曲げモーメ
ントの低下や曲げモーメントの分布が変化する。
Therefore, as a structural disadvantage, a gap is required between the vortex generator 12 and the measurement pipe 10. For this reason, when a highly rigid object adheres to the gap, the bending moment decreases and the distribution of the bending moment changes.

【0022】この結果、検出感度の低下や振動特性の劣
化が生じる。また、固定端と支持端の構成において、構
造が複雑になり、製作コストが如何しても高くなる。
As a result, the detection sensitivity decreases and the vibration characteristics deteriorate. In addition, in the configuration of the fixed end and the support end, the structure becomes complicated, and the manufacturing cost is increased.

【0023】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、長期信頼性が向上された渦流量計
を提供するにある。
The present invention solves this problem. An object of the present invention is to provide a vortex flowmeter with improved long-term reliability.

【0024】[0024]

【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、 (1)測定管路に挿入された柱状の渦発生体により発生
するカルマン渦周波数を検出して流量を測定する渦流量
計において、薄板で構成された周面部を有する中空の渦
発生体と、この渦発生体の中空部分に設けられ前記周面
部に周縁部が固定された支持部と、この支持部に途中が
固定された支持棒と、前記渦発生体の変形を検出する歪
センサとを具備したことを特徴とする渦流量計。 (2)前記歪センサが前記支持部に設けられたことを特
徴とする(1)記載の渦流量計。 (3)前記測定管路外に設けられ前記支持棒の他端が固
定されるセンサ固定板と、このセンサ固定板に設けられ
前記渦発生体の変形を検出する歪センサとを具備したこ
とを特徴とする(1)記載の渦流量計。 (4)前記歪センサとして半導体歪ゲージが使用された
ことを特徴とする(1)乃至(3)の何れかに記載の渦
流量計。 (5)前記渦発生体が押し出し形成加工により形成され
たことを特徴とする(1)乃至(4)の何れかに記載の
渦流量計。 を構成したものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides: (1) a Karman vortex frequency generated by a columnar vortex generator inserted into a measurement pipe, and a flow rate is measured. In a vortex flowmeter, a hollow vortex generator having a peripheral surface portion formed of a thin plate, a support portion provided in a hollow portion of the vortex generator and having a peripheral portion fixed to the peripheral surface portion, A vortex flowmeter, comprising: a support rod to which the vortex generator is fixed; and a strain sensor that detects deformation of the vortex generator. (2) The vortex flowmeter according to (1), wherein the strain sensor is provided on the support portion. (3) A sensor fixing plate provided outside the measurement pipe and to which the other end of the support rod is fixed, and a strain sensor provided on the sensor fixing plate for detecting deformation of the vortex generator. The vortex flowmeter according to (1), which is characterized in that: (4) The vortex flowmeter according to any one of (1) to (3), wherein a semiconductor strain gauge is used as the strain sensor. (5) The vortex flowmeter according to any one of (1) to (4), wherein the vortex generator is formed by extrusion forming. It is what constituted.

【0025】[0025]

【作用】以上の構成において、測定流体が流されると、
渦発生体から渦が放出され、渦発生体の下流側に渦列が
形成される。カルマン渦の有する循環流により負圧が生
じる。
In the above configuration, when the measurement fluid is flown,
The vortex is released from the vortex generator, and a vortex street is formed downstream of the vortex generator. A negative pressure is generated by the circulating flow of the Karman vortex.

【0026】測定流体中で渦による交番圧力を受けた渦
発生体は、 1.渦による揚力による、測定流体の流れ方向に直角方
向への並進運動。 2.渦によるねじれのモーメントによる、渦発生体の重
心軸を中心としたねじれ運動。 の2つの力を受ける。
The vortex generator that has been subjected to the alternating pressure due to the vortex in the measurement fluid includes: Translational movement in the direction perpendicular to the flow direction of the measurement fluid due to the lift due to the vortex. 2. A torsional motion about the center of gravity of the vortex generator due to the torsional moment of the vortex. Receive the two forces.

【0027】この変形は渦発生体の両端を固定した場
合、渦発生体の長手方向中央部が最大となる。この点で
の変形を、支持部で検出し、その変形を支持棒にて、セ
ンサ固定板に伝達し、伝達された力による変形を、2個
の歪センサで検出する。
This deformation is greatest at the longitudinal center of the vortex generator when both ends of the vortex generator are fixed. The deformation at this point is detected by the support portion, the deformation is transmitted to the sensor fixing plate by the support rod, and the deformation due to the transmitted force is detected by the two strain sensors.

【0028】歪センサで検出する信号は、上記2つの力
のうち両方、あるいは、片方でもよい。揚力とねじれと
を同時に検出することにより、大きな信号が得られる。
The signal detected by the strain sensor may be both or one of the above two forces. By detecting lift and torsion simultaneously, a large signal is obtained.

【0029】しかし、配管などの振動による振動ノイズ
は、この歪センサに同相に入ってくると推測されるか
ら、2個の歪センサの出力信号を、差動処理して、ねじ
れ信号のみを検出することで、S/N比が高いセンサが
実現できる。
However, it is presumed that the vibration noise due to the vibration of the pipe or the like enters the strain sensor in the same phase. Therefore, the output signals of the two strain sensors are subjected to differential processing to detect only the twist signal. By doing so, a sensor having a high S / N ratio can be realized.

【0030】但し、この渦発生体の構造では、渦発生体
そのものの質量が、従来のバルクの渦発生体と比較し、
圧倒的に小さいので、元々振動には強い性質を有する。
以下、実施例に基づき詳細に説明する。
However, in the structure of the vortex generator, the mass of the vortex generator itself is smaller than that of the conventional bulk vortex generator.
Since it is overwhelmingly small, it originally has a strong property against vibration.
Hereinafter, a detailed description will be given based on embodiments.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施例の要部構
成説明図、図2は図1の側面図、図3は図1の平面図、
図4は図1の動作説明図、図5は図1の動作説明図、図
6は図1の動作説明図である。図において、図10と同
一記号の構成は同一機能を表わす。以下、図10と相違
部分のみ説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is an explanatory view of a main part of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of FIG. 1, FIG. 3 is a plan view of FIG.
4 is an operation explanatory diagram of FIG. 1, FIG. 5 is an operational explanatory diagram of FIG. 1, and FIG. 6 is an operational explanatory diagram of FIG. In the figure, the configuration of the same symbol as in FIG. 10 indicates the same function. Hereinafter, only differences from FIG. 10 will be described.

【0032】中空の渦発生体31は、薄板で構成された
周面部32を有している。周面部32は板厚が薄いた
め、容易に変形できる。この場合は、渦発生体31は、
押し出し成形加工により形成され、断面三角形状をして
いる。
The hollow vortex generator 31 has a peripheral surface portion 32 formed of a thin plate. Since the peripheral surface portion 32 has a small thickness, it can be easily deformed. In this case, the vortex generator 31
It is formed by extrusion molding and has a triangular cross section.

【0033】支持板33は、この渦発生体31の中空部
分に設けられ、周面部32に周縁部が固定されている。
この場合は、支持板33は、渦発生体31の2個の面
に、周縁部が固定され、渦発生体31のねじれにより変
形する。
The support plate 33 is provided in a hollow portion of the vortex generator 31 and has a peripheral portion fixed to the peripheral surface portion 32.
In this case, the periphery of the support plate 33 is fixed to the two surfaces of the vortex generator 31, and the support plate 33 is deformed by the twist of the vortex generator 31.

【0034】また、この支持板33は、渦発生体31が
高圧にさらされた際の、耐圧を確保するための支持部の
役目も果たしている。
The support plate 33 also serves as a support for ensuring the pressure resistance when the vortex generator 31 is exposed to a high pressure.

【0035】支持棒34は、支持板33に途中が固定さ
れている。支持棒34の一端は測定管路10に固定ある
いは回転可能である。センサ固定板35は、測定管路1
0外に設けられ、支持棒34の他端が固定され、支持棒
34の回転を受けて変形する。
The support rod 34 is fixed to the support plate 33 in the middle. One end of the support rod 34 is fixed or rotatable to the measurement pipe 10. The sensor fixing plate 35 is connected to the measurement pipe 1
The other end of the support rod 34 is fixed, and is deformed by the rotation of the support rod 34.

【0036】この場合は、センサ固定板35は、測定管
路10の外壁36に、両端が固定されている。
In this case, both ends of the sensor fixing plate 35 are fixed to the outer wall 36 of the measuring pipe 10.

【0037】歪センサ37は、センサ固定板35に設け
られ、渦発生体31の変形を検出する。この場合は、安
価で感度が良好な半導体歪センサ37が使用されてい
る。
The strain sensor 37 is provided on the sensor fixing plate 35 and detects the deformation of the vortex generator 31. In this case, an inexpensive semiconductor strain sensor 37 having good sensitivity is used.

【0038】以上の構成において、測定流体FLoが流
されると、渦発生体31から渦が放出され、渦発生体3
1の下流側に渦列が形成される。カルマン渦の有する循
環流により負圧が生じる。
[0038] In the above configuration, when the measured fluid FL o is flowed, vortices are released from the vortex generator 31, the vortex generator 3
A vortex street is formed downstream of 1. A negative pressure is generated by the circulating flow of the Karman vortex.

【0039】測定流体FLo中で渦による交番圧力を受
けた渦発生体31は、 1.渦による揚力→測定流体FLoの流れ方向に直角方
向への並進運動。 2.渦によるねじれのモーメント→渦発生体31の重心
軸を中心としたねじれ運動。 の2つの力を受ける。
The measurement fluid FL o in the vortex generation body 31 which receives an alternating pressure by eddy, the 1. Translation of the direction perpendicular to the flow direction of lift → measurement fluid FL o eddy. 2. Torsion moment due to vortex → torsion motion about the center of gravity axis of vortex generator 31. Receive the two forces.

【0040】図4に渦により変形した渦発生体31の解
析結果の一例を示す。三角形状の各辺の変形の度合は異
なる。図5に上記2つの力による渦発生体31の変形の
図を記す。
FIG. 4 shows an example of the analysis result of the vortex generator 31 deformed by the vortex. The degree of deformation of each side of the triangle is different. FIG. 5 shows a diagram of the deformation of the vortex generator 31 due to the above two forces.

【0041】すなわち、図4に示す変形の度合から、渦
発生体31に加わる力F1,F2,F 3、F4の大きさは異
なる。渦発生体31は、併進と回転の二つの力が加わる
ことになり、全体として、カルマン渦により渦発生体3
1は、図5のように変形する。
That is, from the degree of deformation shown in FIG.
Force F applied to generator 311, FTwo, F Three, FFourSize is different
Become. The vortex generator 31 receives two forces of translation and rotation
That is, as a whole, the vortex generator 3
1 is deformed as shown in FIG.

【0042】この変形は渦発生体31の両端を固定した
場合、渦発生体31の長手方向中央部が最大となる。こ
の点での変形を、支持板33で検出し、その変形を支持
棒34にて、センサ固定板35に伝達し、伝達された力
による変形を、2個の歪センサ37で検出する。
In this deformation, when both ends of the vortex generator 31 are fixed, the central portion in the longitudinal direction of the vortex generator 31 becomes maximum. The deformation at this point is detected by the support plate 33, the deformation is transmitted to the sensor fixing plate 35 by the support rod 34, and the deformation due to the transmitted force is detected by the two strain sensors 37.

【0043】歪センサ37で検出する信号は、上記2つ
の力のうち両方、あるいは片方でもよい。揚力とねじれ
とを同時に検出することにより、大きな信号が得られ
る。
The signal detected by the strain sensor 37 may be both or one of the two forces. By detecting lift and torsion simultaneously, a large signal is obtained.

【0044】しかし、配管などの振動による振動ノイズ
は、この歪センサに同相に入ってくると推測されるか
ら、2個の歪センサ37の出力信号を、差動処理して、
ねじれ信号のみを検出することで、S/N比の高いセン
サが実現できる。
However, it is presumed that the vibration noise due to the vibration of the pipe or the like enters the same phase in the strain sensor. Therefore, the output signals of the two strain sensors 37 are subjected to differential processing,
By detecting only the twist signal, a sensor having a high S / N ratio can be realized.

【0045】但し、この渦発生体31の構造では、渦発
生体そのものの質量が、従来のバルクの渦発生体と比較
し、圧倒的に小さいので、元々振動には強い性質を有す
る。
However, in the structure of the vortex generator 31, since the mass of the vortex generator itself is overwhelmingly smaller than that of a conventional bulk vortex generator, the vortex generator 31 originally has a strong property against vibration.

【0046】次に、図6に示す如く、渦発生体31部分
の製造方法を示す。薄肉の渦発生体31は、押し出し成
形加工で作成する。渦発生体31の中に入るような、支
持棒32と支持板33とを組み立てたものを、渦発生体
31の内部に、傾けながら挿入する(図6a)。支持棒
32を垂直にすることにより、渦発生体31に支持板3
3が固定される(図6b)。
Next, a method of manufacturing the vortex generator 31 will be described with reference to FIG. The thin vortex generator 31 is formed by extrusion molding. The assembly of the support rod 32 and the support plate 33 that enters the vortex generator 31 is inserted into the vortex generator 31 while being inclined (FIG. 6A). By making the support rod 32 vertical, the support plate 3 is attached to the vortex generator 31.
3 are fixed (FIG. 6b).

【0047】この結果、カルマン渦の検出には、渦発生
体31の支持板33取付部のたわみを、利用している。
このため、渦発生体31の両端は、測定管路10に固定
されており、隙間が無い。
As a result, the Karman vortex is detected using the deflection of the mounting portion of the vortex generator 31 on the support plate 33.
For this reason, both ends of the vortex generator 31 are fixed to the measurement pipeline 10, and there is no gap.

【0048】このため、ゴミ等が詰まって感度が低くな
るなどのトラブルが発生しない。したがって、信頼性が
高い渦流量計が実現できる。
Therefore, troubles such as reduction in sensitivity due to clogging with dust and the like do not occur. Therefore, a highly reliable vortex flowmeter can be realized.

【0049】(2)渦発生体31の変形を検出する部分
が、測定管路10の外に設けられたので、渦発生体31
の変形を検出する部分の、気密構造を考慮する必要がな
くなり、構造が簡単になり、安価な渦流量計が得られ
る。
(2) Since the portion for detecting the deformation of the vortex generator 31 is provided outside the measurement pipe 10, the vortex generator 31
There is no need to consider the airtight structure of the portion that detects the deformation of the vortex flowmeter, the structure is simplified, and an inexpensive vortex flowmeter can be obtained.

【0050】(3)歪センサ37,41として、半導体
歪ゲージが使用されたので、安価で感度が良好な渦流量
計が得られる。
(3) Since semiconductor strain gauges are used as the strain sensors 37 and 41, an inexpensive vortex flowmeter having good sensitivity can be obtained.

【0051】(4)渦発生体31が押し出し形成加工に
より形成されたので、安価に作れると共に、渦発生体の
周面部32に継ぎ目が無くなり、気密性と良好な渦発生
特性が容易に得られ、安価で且つ特性が良好な渦流量計
が得られる。
(4) Since the vortex generator 31 is formed by the extrusion forming process, the vortex generator 31 can be manufactured at a low cost, and the peripheral surface portion 32 of the vortex generator has no seams, so that airtightness and good vortex generation characteristics can be easily obtained. A vortex flowmeter which is inexpensive and has good characteristics can be obtained.

【0052】図7は本発明の他の実施例の要部構成説明
図である。本実施例においても、渦発生体31は柔らか
く、カルマン渦により変形する。中心にある支持棒34
は両端が、測定管路10に固定されており、高い剛性を
有する。
FIG. 7 is an explanatory view of a main part configuration of another embodiment of the present invention. Also in the present embodiment, the vortex generator 31 is soft and deformed by Karman vortex. Center support rod 34
Have both ends fixed to the measurement pipeline 10 and have high rigidity.

【0053】歪ゲージ41は、図8に示す如く、支持板
33の上に形成されており、固定された支持棒34と、
カルマン渦により変形するシェル構造の渦発生体31の
歪を検出する。
The strain gauge 41 is formed on a support plate 33 as shown in FIG.
The distortion of the vortex generator 31 having the shell structure deformed by the Karman vortex is detected.

【0054】なお、渦発生体31は、シェル構造で出来
ているが、図9に示す如く、両端は、溶接A等で、測定
管路10に固定されており、隙間は空かない構造になっ
ている。
Although the vortex generator 31 is made of a shell structure, as shown in FIG. 9, both ends are fixed to the measuring pipe 10 by welding A or the like, so that there is no gap. ing.

【0055】本実施例においては、支持板33の上に、
直接、歪ゲージ41が設けられたので、構造が簡単にな
り、安価な渦流量計が得られる。
In this embodiment, on the support plate 33,
Since the strain gauge 41 is directly provided, the structure is simplified, and an inexpensive vortex flowmeter can be obtained.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の請
求項1によれば、カルマン渦の検出には、渦発生体の支
持部取付部のたわみを、利用している。このため、渦発
生体の両端は、測定管路に固定出来、隙間が無い。
As described above in detail, according to the first aspect of the present invention, the Karman vortex is detected by using the deflection of the support mounting portion of the vortex generator. For this reason, both ends of the vortex generator can be fixed to the measurement pipe, and there is no gap.

【0057】このため、ゴミ等が詰まって感度が低くな
るなどのトラブルが発生しない。したがって、信頼性が
高い渦流量計が実現できる。
Therefore, troubles such as reduction in sensitivity due to clogging of dust and the like do not occur. Therefore, a highly reliable vortex flowmeter can be realized.

【0058】本発明の請求項2によれば、支持部の上
に、直接、歪ゲージが設けられたので、構造が簡単にな
り、安価な渦流量計が得られる。
According to the second aspect of the present invention, since the strain gauge is provided directly on the support portion, the structure is simplified and an inexpensive vortex flowmeter can be obtained.

【0059】本発明の請求項3によれば、渦発生体の変
形を検出する部分が、測定管路の外に設けられたので、
渦発生体の変形を検出する部分の機密構造を考慮する必
要がなくなり、構造が簡単になり、安価な渦流量計が得
られる。
According to the third aspect of the present invention, since the portion for detecting the deformation of the vortex generator is provided outside the measurement pipe,
There is no need to consider the confidential structure of the portion that detects the deformation of the vortex generator, the structure is simplified, and an inexpensive vortex flowmeter can be obtained.

【0060】本発明の請求項4によれば、歪センサとし
て半導体歪ゲージが使用されたので、安価で感度が良好
な渦流量計が得られる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the semiconductor strain gauge is used as the strain sensor, an inexpensive vortex flowmeter having good sensitivity can be obtained.

【0061】本発明の請求項5によれば、渦発生体が押
し出し形成加工により形成されたので、安価に作れると
共に、渦発生体の周面部に継ぎ目が無くなり、機密性と
良好な渦発生特性が容易に得られ、安価で且つ特性が良
好な渦流量計が得られる。
According to the fifth aspect of the present invention, since the vortex generator is formed by extrusion forming, the vortex generator can be manufactured at a low cost, the seam is eliminated on the peripheral surface of the vortex generator, and the confidentiality and good vortex generation characteristics are improved. Is easily obtained, and an inexpensive vortex flowmeter having good characteristics can be obtained.

【0062】従って、本発明によれば、長期信頼性が向
上された渦流量計を実現することが出来る。
Therefore, according to the present invention, a vortex flowmeter having improved long-term reliability can be realized.

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

【図1】本発明の一実施例の要部斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a main part of an embodiment of the present invention.

【図2】図1の側面図である。FIG. 2 is a side view of FIG.

【図3】図1の平面図である。FIG. 3 is a plan view of FIG. 1;

【図4】図1の動作説明図である。FIG. 4 is an operation explanatory diagram of FIG. 1;

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

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

【図7】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。FIG. 7 is an explanatory view of a main part configuration of another embodiment of the present invention.

【図8】図7の要部詳細説明図である。FIG. 8 is a detailed explanatory view of a main part of FIG. 7;

【図9】図7の要部詳細説明図である。FIG. 9 is a detailed explanatory view of a main part of FIG. 7;

【図10】従来より一般に使用されている従来例の構成
説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a configuration of a conventional example generally used in the related art.

【図11】図10の変換部の要部構成説明図である。11 is an explanatory diagram of a main configuration of a conversion unit in FIG. 10;

【図12】図10の動作説明図である。FIG. 12 is an operation explanatory diagram of FIG. 10;

【図13】図10の動作説明図である。FIG. 13 is an operation explanatory diagram of FIG. 10;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 管路 31 中空の渦発生体 32 周面部 33 支持板 34 支持棒 35 センサ固定板 36 測定管路10の外壁 37 歪センサ 41 歪センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Pipeline 31 Hollow vortex generator 32 Peripheral surface part 33 Support plate 34 Support rod 35 Sensor fixing plate 36 Outer wall of measurement pipeline 10 Strain sensor 41 Strain sensor

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】測定管路に挿入された柱状の渦発生体によ
り発生するカルマン渦周波数を検出して流量を測定する
渦流量計において、 薄板で構成された周面部を有する中空の渦発生体と、 この渦発生体の中空部分に設けられ前記周面部に周縁部
が固定された支持部と、 この支持部に途中が固定された支持棒と、 前記渦発生体の変形を検出する歪センサとを具備したこ
とを特徴とする渦流量計。
1. A vortex flowmeter for measuring a flow rate by detecting a Karman vortex frequency generated by a columnar vortex generator inserted into a measurement pipe, wherein a hollow vortex generator having a peripheral surface portion made of a thin plate. A support portion provided in a hollow portion of the vortex generator and having a peripheral portion fixed to the peripheral surface portion; a support rod partially fixed to the support portion; and a strain sensor for detecting deformation of the vortex generator. And a vortex flowmeter comprising:
【請求項2】前記歪センサが前記支持部に設けられたこ
とを特徴とする請求項1記載の渦流量計。
2. The vortex flowmeter according to claim 1, wherein the strain sensor is provided on the support.
【請求項3】前記測定管路外に設けられ前記支持棒の他
端が固定されるセンサ固定板と、 このセンサ固定板に設けられ前記渦発生体の変形を検出
する歪センサとを具備したことを特徴とする請求項1記
載の渦流量計。
3. A sensor fixing plate which is provided outside the measurement pipe and to which the other end of the support bar is fixed, and a strain sensor which is provided on the sensor fixing plate and detects a deformation of the vortex generator. The vortex flowmeter according to claim 1, wherein:
【請求項4】前記歪センサとして半導体歪ゲージが使用
されたことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか
に記載の渦流量計。
4. The vortex flowmeter according to claim 1, wherein a semiconductor strain gauge is used as said strain sensor.
【請求項5】前記渦発生体が押し出し形成加工により形
成されたことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れ
かに記載の渦流量計。
5. The vortex flowmeter according to claim 1, wherein the vortex generator is formed by extrusion forming.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106442714A (en) * 2016-11-14 2017-02-22 天津因科新创科技有限公司 Fixing device for pulsed eddy-current detection probe
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