JPS5811814A - 流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流−計の内部流ｗ１ｔびすれる流体の振動を利
用して流ｉｔ　ｋ　ｆｔ測する流量計の改良に関する。

かかる流電ｉｔは流路内に発生せしめた流体の振動現象
が流体の流速とほぼ比例関係にめる性質ｔイＵ用し、そ
の振動数を計測することによって流速を仰り、間接的に
流重を測定するものであって、従来カルマン渦流鼠計、
フルイブイック流量計、渦才差Ｍ　Ｋｔ、　Ｍ　Ｂ↑が
知られている。

これら流体振励τ利用する流量計は他の型式のＸｔ鉱計
、例えば絞り流量計や熱線式流ｉ訂に比較すると、測定
−是が少い特長ｔＭする。即ち絞り流量計においては絞
９部での圧力を検出するために、圧力センサの出力と流
過との関係が二次の関係となり、低？７ｉｉ、量域での
検出誤差が大きい。また熱線式流菫計に熱線τ利用して
流速忙直接測定するので時間的応答ａｔ重祝すれば七ン
サａ細い小型のものとなり耐久性が悪く、ま７を直線化
６寺の電気的演算を盛装とするなど、計昇我示処理が複
雑［なる。

これＶＣ対して流体振動ｔオＵ用し′ｆｃ流置計に２い
ては、圧力を検出する場合でも流速を検出する場合でも
、その時間的変動の周期を測定すればよいため、センサ
自身の出力精度ば安求されず、しかも測定した時間的ズ
励の周期は流速ま罠は流電に一次的に比例する関係にめ
る罠め、流電の演算ば５− 他めて１ｌｉｌ単でり９、装置も安価［償成すゐことか
でき勾。

ところでカルマンｉｒ績流ハ言↑は、流路中に伝屯禎９
勿俸τ設け、その背板に発生するカルマン渦の発生周期
ｒ計測する万人のもので必るため、カルマン渦τ安寛し
て発生させる１こめ［ｉ；［鈍頭物体の形状、＋４遺を
流路や流体に合わせて設計ま１こは選択しｌζり、場合
によっては鈍頑物体内にｖｉｃ体通ＦＦ６τ設け、必０
いは鈍頭物体と０１を路壁との関係を適切化するなど、
理崗的Ｖｃａ−めて明快でのっても、失除にカルマン渦
を安定して発生きせる１ζめの４成に困−を伴９゜フル
イブイック流賞計ａ主訛俸の流路の側壁に対象的にフィ
ードバックルーズの開口を設け、該フィードバックルー
プン通じて主流体の諷助Ｖｃｌ負出ぜしめる制御流によ
って主流体で流路の左右１ｉｌｌ１４　ｔｔｃ振動振動
性Ｍするように流し、その振動周期τ検出する方式でめ
るため、６１を坏振動は安定するが、左右側壁へのｉｆ
眉流を女足してヴこ振させる丸めＶＣにフィードバック
ルーズを通して１貢出する制御流が王Ｏｉｔ　ＶＣ対し
て十分な影響力ｔもつ　６− 必安があるため、主流路の径は比較的小径の小流社用の
流量計には適するが大流菫用ＶＣは迩さない。

゛よた渦才差型流敞畦は、ベンチュリ内に旋回流を発生
させる必要が必ることから、入口ｍＶｃ旋回流発生用ガ
イドを設けるため、このガイドが流体の流れの抵抗とな
り、構造的にも複雑となる。

本兄明げ上ＨＱ流体振動を利用した流量計でろって、４
＃遺が簡単で安寛しｆｃ流体振ｍ會兄生せしめ、大流ｌ
ｉｔにも小流蓋にも通し、圧力損失が少く、かつ流体振
ｍｔ安定的に持続せしめる流量＃ｔｔ提供することを目
的とする。

さらに本発明に流体振動の周期を検出し、これｔ表示す
ゐ小型軽量の流量計を提供することｔ目的とするもので
める。

第１図および第２図は本発明の流量計を模式的に示し７
’Ｃ断面図でろる。図において符号１は流体人口２と流
体出口３とｔ形成した第１の肯でろって、核ｖ１の流体
人口２から流体出口５Ｖｃ至る流路は第１の円筒状面４
、截頭円錐面５、前記第１の円筒状面４工ｐ小径の第２
の円筒状面６がそれ−でれ四ノ９的［順次接続されて形
成されている。符号７は流体人口８と流体出口９とｔ形
成し７’（第２の盲でめっで、該肯７の流体入口８刀為
ら流体出口９に至る流路の壁ａ直管７の中心軸を含む而
１うで弧状に９曲しｔ弧状壁１０Ｖｃ形成されており、
該弧状壁１０で囲まれ７’Ｃ流路はその中心軸に垂直な
園内における前面積が、流体人口８と流体出口９會結ぶ
中心軸のほぼ中央部に位置せしめられている。前記第２
の管７は前記流路の最小断面積部のＷ壁に、Ｌ字状に形
成された支持パイプ１１の−１４を前記管７の１■径方
向の孔１２＆Ｃ［合せしめるとともに、前記支持パイプ
１１の他端上前記第１の管１に穿設せしめた孔１５に嵌
合せしめ、前記第２の管７を前記第１の管１の流路内に
同心的に位置せしめる。また前記管１に穿設せしめた孔
１５ａ前記管１の截頭円錐面５と第２の円筒状面６との
接続部付近の円面状面６に形成せしめ／を開口１５Ｖｃ
連通せしめられ、該開口１５と前記開口１４との間の支
持バイグ１１および孔１５の内腔番で流体通路１６足形
成し、核流体通路１６によｐ、前記第２の管７の流路の
最小断面積部と前記第１の管１の流路の前記第２の管７
の流体出口部付近とｔ結ぶ。前記第２の官７の流体出口
９ｒｔ開ロ１５付近に位置するＪ：うに、冒７ｒ支持パ
イプ１１により第１の譬１に支持せしめる。

上記のようｖｃ構成され７′ｃ流童計において、第１の
官１の流ｗ１内を流体が滑らかに流れた場合の流線ｒＬ
第１図に示すようになり、第２の官７の流路？Ｅ−６１
Ｅれる流体はその流路の最小回向′ｊＲ部におけるθ１
を速が最大となり、流体出口９に至るに従い流路断面積
は択第に拡大され、流速ぼ次第に減少する。

従って前記最小断面積部の流体の静圧　Ｐ、と流体出口
９１Ｃおける流体の静圧Ｐ。ならびＫＴｊ４１．１の冒
１の円筒壁６における開口１５付近の流体の静圧Ｐ　、
Ｉ　とｔ考察すると、 Ｐ、＜Ｐ。、Ｐｏ中Ｐ。′　　従ってＰｔ＜　Ｐｏ’・
嗜−（１）の関係となることがわかる。

従って管７の流路の最小面積部における圧力Ｐ。

と開口１５付近の圧力Ｐ、７　との差によって、第２図
に示すように、流体通路１６内に開口１５から　９− 開口１４に向う矢印人に示す流体の流れが形ｇされ、開
口１４より管７の流路を横切る方向の流れが生ずる。こ
の開口１４より１質出する流体流は管７の匠Ｍ’ｅ流れ
る流体を前記開口１４に関し直径方向反対側の管壁に付
層するような偏向を与え、そのため開口１４の下流に図
示のよ５に弧状壁１゜からの剥離を伴う流れＢ忙元生せ
しめる。

管１の流路内を流れる流体の流線が第２図図示の状態と
なると、流体通路１６’に弁じて管７の最小面槓部Ｖｃ
供給される流体の罠め 〉 Ｐｔ中Ｐ。牛Ｐ。′　　　　　　　　　　働拳・（２〕
となり、流体通路１６内を矢印Ａ方向に流体を駆動する
圧力差がなく［Ｌ矢印入方向の流体通路１６内の流れは
なくなり、剥離を伴う流れＢも消滅するため、管１の流
ｗ１を流れる流体の流腿ば第１図図示の形に戻る。そう
すると書ひ前記（１）式に示す圧力差が生ずることとな
ｊＤ、Ｗ７の流路内を流れる流体は第１図および第２図
に示す状態を父互に繰返し、管７の流路の最小面積部、
流体出口−１０− ９付近および流体通路１６内にぼ流体圧力および／筐た
は流体静圧の変化が周期的に繰返ざ九ることとなる。

このような周期的な流れの状態の周期的変動即ち流体振
動が第１の管１と第２の管７および流体通１Ｎ１１６Ｖ
ｃより発生せしめられるときａｌこの流速ま′ｆ′ｃに
圧力の変動の周波数ｆと、管７の流路を流れるｂｔ体の
流量Ｇとが一次的に比例する関係にるることは前記流体
振動を利用した流量計の原理から自明でめり、本発明ａ
この流体振動の８彼数ｆｉ検出して流ＮＧｔ求めようと
する流量計でるる。

ところでこの稙の流量計においてに、流量測定の対象で
る、る流体が安定した状態で流れている場合Ｖｃｒｉ、
前記流速または圧力の変動は第５図（流速に対応する熱
線センサの出力の時間的変化を示す）のように周期的変
化が明確［ろられれるが、流量計の流路の上流または下
流において外乱が発生し７ｃ揚合ｔＩｃは、外乱によっ
て生じた流体の乱れが第２図に示した剥Ｐｍｔ伴う流れ
Ｂの発生位ｆ’を不安定にし、この罠め第４図（第５図
と１Ｌ１１様ｖｃ然線センサの出力の時間的変化４示す
）のよ′）ｖｃ。

流体低動の周期的変化の時間的変動が人きくなゐことが
めｐ１周波ａｔのカウントミスを生じ、検出誤屋に兄生
ＴＯ場合が必会〇 本発明は前記第２の管のｏＩＬ路内の流体のｉすれｔ多
安定マルチバイブレータ的に作用せしめ、もって流体振
動の周波数ｆの検出を正確にして流量Ｇの構出誤差を可
及的になく丁ことｔ目的と丁／８ものであって、上記第
１の官および第２の管ならびに流体通路を具備する流量
計において、前記流体通路の第１の肯および第２の管の
流路壁の何ｎか一力に開口せしめた開口は、該開口の近
傍の前記流路壁より所定の長き前記中心軸に向けて突出
せしめた前記流体通路を形成する突出部の先端部におい
て、前記流路？ｆ−流れるかｔ体の流れ対向に平行な面
内に曲目せしめたことｔ特徴とするものである。

本発明に前記第２の宙の流路内に、咳管の内壁との間［
若干の間隔を隔てて配置され、その断面ば薄悶のη１．
線形を呈し、前記流路電流れる流体流の流れ方向に関し
て上流側端縁を第２の・Ｕの流路壁の開口より下流側に
、その下流側端縁ｋＮｇ１の管の流路壁の開口よりＪ：
　ｉＪ！ｒ、囮に、かつその幅対向のほぼ中央部を前記
第ｌ」に対向ぜしめて配設置７７こスプリッタ舎ベーン
’ｋ（ｊＦ設することｔこ、１：す、一層；ｆｆ１効な
効果ケ従するもので４）る。

以下スプリッタ・ベーンを併設した本発明の実施例につ
いて説明する。第５図にその一実施例で６って、図に示
すよりに第１の管１は内管１０１呵よび外管１０２の二
Ｍ構造に形成さえＬ１円管１０１は円筒状面４、截頭円
錐状面５、円筒状面４０同径より小なる内径會有する円
筒状面６を中心軸力向Ｖｃ流体人口２から流体出口６１
１′ｉ：至る藺に嵌装せしめて形成し１こアルミ合金の
ダイキャス）　ＶＣより作製したもので、アルミ合金製
外管１０２の内腔に嵌装さｒｔ、円径１ｒ、’ｍ記円面
状面４の円径と寺しくした環体２１の開口に艦流格子２
２に交付せしめたアルミ合金製の藍流子２６葡尚接せし
めた状態で、前記外筒１０２の両端部にキャップ１０６
゜１５− １０４τ４装せしめることにより円外’１１０１゜ＩＵ
２’ａニ一体化せしめてΦる。キャップ１０６゜１０７
には七ノｔぞれ１りｗｌｏｌにｖｌｔ人−ｉ　ｒｃはこ
ｔＬより流出する流体に抵抗４与えない工うに開口が設
けられていることば勿崗である。

前記内管１０１のａ頭内１錐而５の一部には中心ｓＶｃ
画直な面内にろるノ氏儲１０５に’ｉする中心軸ｉＣ＋
行な切欠＠１０６が形成されるとともに、該切欠き１０
６より中ノｕＩＩ４１１刀回ｌＣ流体出口５に近接した
位ｆ［、円管１０１の直径方向に直管１０１の管壁ｔ！
；ｒｌ欠いた矩形状の孔１０７を穿設し、別記切欠き１
０６のＪ底壁１［１５１Ｃ前記孔１５に円管１０１の中
心Ｉｔ４１１ｉｃ＋行に孔１０７に連通ずるように穿設
するとともに、該孔１０７内には、−面に前記内管１０
１の截頭円錐面５および／または円筒状面６と同一面の
流路面１０８を形成し、反対面に内管１０１の外周面１
０９を形成し、２７４つ前記流路面１０８に開口１５に
形成し該開口１４と前記孔１５とｔ連通させる通關１１
０を形成し／ζ電気絶縁注の合成・祠脂ダイキャストで
作製した駒−１４− １１１會密に嵌合せしめる。

ｉ２の管７に第１図と同一形状にアルミ合金により形成
し、支持パイプ１１は前記切欠き１０６の底壁１０５と
同一形状のフランジ１７’に形成したアルミ合金製のも
のでろって、その間口１４’７Ｍ′ｊ″る一刀端を管７
の孔１２に嵌合し、かつ他万端【孔１３１Ｃ挿入嵌合せ
しめ、その７ランジ１７を弁して切欠き１０６の底壁１
０７にビス止めして固定されることにより、第２の管７
ｒｉ第１図と同悼に管１に支承される。両開口１４．１
５間には支持パイプ１１の内腔、孔１ツ、通路１１０に
よる流体通路１６が形成される。

前記管７の孔１２に低置挿入せしめた支持パイプ１１の
端部１４′は、曾７の孔１２を形成しｆｃ部分の内壁の
直径りのほぼ１／２０　　ないし１１５の長さに等しい
長さＬだけ、中心軸に向けて前記内壁より医用−１しめ
られており、前記開口１４は管７の半径方向に垂直な面
内に開口せしめられている。

前記駒１１１にげ進路１１０内に露呈するように熱線３
０がこｉｔＫ皮胱され九電線によシ懸架され該電線は該
駒１１１の外周面１０９［立植せしＫ）た接続ターミナ
ル５１．５１に接続されている。

これら熱ｓ６ｏ、ｘｉおよび接続ターミナル５１は繭記
駒１１１のダイキャスト成形時に配設される。前記外管
１０２には接続ターミナル５１　、５１と対向する位置
に孔１１２が穿設され、核孔１１２内において後述する
検出用電気回路のソケット５２が前記接続ターミナル５
１．５１に接続され、同時に外管１０２＆Ｃ対丁ゐ内管
１０１の回り止めとして役立つ。

検出用電気回路は前記ソケツ）５２＝ｉ入力端とする整
流用フィルタと比較パルス発生器５５、該発生器５５に
より出力される矩形パルスを計数するパルス・カウンタ
５４および該パルス・カウンタ５４’ｉｉ［接表示もし
くは流量に演舅して我示する表示器６５および適当な電
源とから成る。

上記構成の′Ａ施例においては、被測定流体は整流子２
５ｆ９第１０管１の流体人口２ケ経て前記管１０流昂内
に尋人ざＪｌｌ、流体出口５より流出する瞼に、第１図
および第２図にそれぞれ示した流れ状態葡周期的ＶＣ兄
生する。そしてこの周期的な流体の速度変化によジ、流
体通路１６内［露呈せしめて悪来した熱線６０に、流体
進路１６内の銃体ｖｉＣれの発生および解消の変化の周
波数に等しい出力を接続ターミナル６１に兄生丁ゐ。比
較パルス発生器６６はこの出力？搬流して波形とした恢
これｔ矩形波のパルス［ｆ俟し、パルス・カウンタ５４
に矩形波を計数して表示器６５に前記周波数−１，たｒ
ｉ該周波数〃諷ら演罵された流ｆｔ’ｆｉ表示する。

上記実施例においては、部２の肯７に開口する流体通路
１６の開口１４が肢管７の内壁よｐ長さＬだけ突出して
いる支持パイプ１１の端ｓ１４′の先端に形成されてい
る。換言すれば流体通路１６の第２の官７　ｖｃ閉開口
る開口１４ｒｉ該管７の内壁より長さＬだけ康れた位Ｉ
ｆＶｃ開口せしめられているので、剥離を伴う流れＢの
発生および消滅に伴って流坏刈路１６の開口１４から官
７の流路内に吸出される流体の吸出口が肢管７の内壁エ
フ長さＬだけ離れ、咳内壁に沿って流れる流体の境界層
内の乱れによる影＃を阻止し、剥離を伴う流しＢ１７− の発生および消滅？安定化すると同時に、第２の管内の
流れｔ第１図および第２図の二つの流れ状態の中間とも
いうべき還移状態に設定することにより、開口１４から
囁出丁心流体の有無によって容易に第１図１７ζは第２
図の状態に変化しやすい朱件を与えるものでろゐ。

発明省は支持パイプ１１の端部１４′の先１４Ｉ囲口１
４が管７の内−より突出する長さＬ’７個々の長さに変
更した一連の実績に行つ７を結果、突出負さＬが夾在丁
ゐことによｐ％Ｌが半の状態部ち開口１４が管７の内壁
部に開口するもの（第１図、第２図参照）［比して周期
的流体発振が安定するＣとｔ見出した。しかしながら、
突出長り足りまりに大きくしたり、極めて短かくすると
周期的流体発振の安定化が損われ、流路の上流または下
流に発生する外乱により容易ＶＣ影響される。そして前
記外乱の影ｖｔ受けない突出長さＬとして、孔１２を穿
設し７ζ位Ｉ献における官７の円径りの１／２ｏ　　な
いし１１５の長さとしたとき熱線５０の出力に第６図に
示すように安定し、外乱の発生による影響ｔ−１８− なくシ、時間的変動なく、カウントミスの発生のないこ
とｔ見出した。

上記実力例によってＶＩｔ童の知られている誠体により
、流量Ｇ（ｇ　ｒＡＣｃ）と、その流量の流れによす熱
騙センサの突出した流れの変化のＪＩｔＪｙ数ｔ　（Ｈ
２）とｔ対応せしＫ）めと、第６図に示すとおりほぼ＠
線状の関係にめることが確認された。測定＋ｍの娩つｘ
ｚｈ　’ｖ：、　’１ＰＩＪ示すゐと、Ｇが１２　ｇｒ
／ｅｃのときｆは２５５Ｈｚ、Ｇが２０　ｇｒ、Ａｅｔ
：のときｆぽ４００Ｈ２，Ｇが５６　ｇｒＡｅｃのとき
ｆＨ７１０Ｈ２ｋ示し周液数ｆと流ｍＧとは一次的に比
例し、周ｔＩＪＬ叙ｆから流電Ｇ７演昇表示することも
極めて容易であることが確認さｌ″Ｌ１ζ０ まｔ上記、実凡例において前記駒１１１の流路面１０８
の円筒状面の前記開口１５附近に、ま７Ｃ＆ユ前Ｍ己第
２の管７の弧状面１０の前記開口１４の付近上流部に、
−すれぞれ圧力センサ４０、またに４１で、その受感面
がａｗ１壁面とほぼ同一面ｔなすように；ｉｆｉ設せし
めた場合にも、前記周波数ｆのサイン仮状出力で発生す
ることが確ｇされ、この出力ＩＪＩ”半波歪流して比較
パルス発生＃により矩形成とし、パルス・カウンタで計
数して流！表示ｔなし得ることが確認された。ま７ｃ前
記圧カセンサ４０゜４１の位ｔｖｃマイクロホンτセン
サとして設けて４　同体の成果を侍ることができ、この
場合においても周期的流体発振を明確に把握することが
確認された。

なお第５図申付号１８はスプリッターベーンτ示すもの
でろって、前記第２の管７と同心的に埋伏−よ罠は弧状
に形成され、図に示す中心軸を含む面内における断面は
薄肉の菱形ま７ｃ　ｒｉ凸レしズ形等の流憑形に形成さ
れ、第２の管７の流路内時にその流体出口９の付近に配
設され、その流路円を流れる流体の流れ方向に関し上流
側の端縁ｒｃ管７の流路壁７に突出せしめ几開口１４よ
ジ下流側に位置せしめられ、その下流側の端縁Ｆ、Ｉ第
１の管１の流路壁に開口せしめた流体通路１６の開口１
５より上流側にめり、その−側面はその巾方向のほぼ中
央部が開口１５に対向するように配置され、第２の管７
内を侃れる流体の流れｔ安定化させ、剥陣’ｖｆ’ｔｌ
流れＢの発生および消滅による周期的流体発振を外乱に
より損わせない効果音助長する。

スゲリッタ・ベーン１８に前記剥離を伴う流れＢの発生
に影響のない位ｆｉｉ、に脚片１９［より曾７の内壁と
の間に若干の間隔を隔てるように冒７　ＶＣ保持され、
まｆｃは脚片１９ととも＆ＣＣ１０一体に造形される。

その他第５図中二点鎖線で示す把手１１５を外’１１０
２に固定し、前記検出用電気回路および適当な電源７：
を該把手１１５円ｔ／ｃ装置すると手持ち用の訛貨計全
構成することができる。

第７図は本発明の他の実施例でろって、第５図に示す実
施例の構造を基本とし、第５図の実施例において流体通
路１６の第２０管７の流路壁に開口する開口１４’に流
路壁たら突出せしめたのに代えて、流体通路１６の第１
の管１の流路様に開口せしめる開口１５ｔ、該流路壁に
その内腔が流体通ｗ１１６と連通せしめるように、一端
に形成した開口１５を管１０内壁より中心軸方向に長さ
Ｌだけ突出せしめて植立したパイプ１５′の端ｓＶｃ形
成２１− し罠もので必る。該開口１５Ｈ甘１の流路を流れる流体
の流れ対向に平行な面内において同口せしめられている
。

発明省らの一遅の火成によれは、前ｄ己の工うに１＞Ｉ
Ｕ体通＠１６の第１の管１の流路壁に開口せしめゐ囲目
１５ｔ、瞑部分における官１のビＪ髄工ｐ１繭かでも中
心ｌＫ１１寄りに突出ぜしめた位ばに開口せしめゐと、
頑５図の実施例と同僚ＶＣ派路内の流れの周助的蛇振が
女ボすることが見出され、七の突出＊Ｌの長さは、ｍｉ
ｌ記パイプ１６′を取付は心べさ位置ＶＣおける管１の
内壁と管７の外壁との間の珀離（牛径着）の１／１０　
　ないし１／２が適切でめることか見出された。

また本実施例においてもスプリッターベーン１８の併収
は繭ｉＵ２開口１５の雷１の内壁ニジ長さＬだけ中心軸
寄りとした点の効果を助長するものでろゐことが＃認さ
ｆ″Ｌ、７？：。

本発明においてに、中心軸方向両端部に流体入口お工び
流体出口を開ロレ、中心軸［圭＠な面内にふ・ける流路
向面槓が少くとも流体出口側におい２２− て小ざくされに流路を有する第１の宮と、鈑第１の管の
流貼内にほぼ同心的に配設され、その中心軸方向両端部
［流体入口と流体出口とｔ開口し、前記γ）ｌｆ、体入
口と流体出口との間に流路断面積の最小部’に！する流
ｗ５で形成したベンチュリ管状の第２の首と、前記第２
の官の流路断面積の最小部付近の流路壁に形成した開口
と、前記第２の首の流体出口付近などの前記第１の管の
流路壁の適当な位置に形成しＴＣ開口とて連通ぜしめる
流体通路と’ｆＷＬ、前記第１０曾の流体入口から尋人
され流体出口に導かれる流体が１４’Ｊｉｉ己第２の盲
の流路の貼面槓の最小部とその０１乙体出口とＫおける
静圧の変化により前記流体通路ＶＣ流体が流れまたは該
流体流れが１苧止する現象が反覆して発生することｔ利
用し、そのＶａｔ体の状態の１？！１ｌＪｔ８的変化を
検出して出力するセンサを前記成体ｆｉ線路内前記第１
の盲の流ｗ１壁またａ前ｄ己第２の２ａの流路壁に配設
し、前記変化の周波数を検出する流量計に係るものでろ
って、流体の圧力、速度等の流体状態を示す物理址ｔｌ
ｆ接検出するものではなく、その物理量の変化の周波数
【検出するものでろ心から、前記センサとしてαを体の
状態を示す吻埋貨を検出子ゐものｔ便用しても検出やそ
の出力の梢匿は１妥でなく、り埋重の変化の周波数が検
知できる程度の応答性がめれば足りるので、センサとし
ては廉価なものが使用でき、流体振励を発生せしめる粥
成としてａ、第１の管とＭ２の賃および第２の雷の流路
断面積の最小部流ｗ１壁の開口と第２の管の流体出口付
近なとの第１の宮の流路壁の適当な位置に設は罠開口と
ｔ連通せしめる流体通路とにより、流体流れの周期的変
化を安定して発生させ、維持させるＣとかで＠ゐとと”
ＩｂＶＣ，Ｒ証の大小を問わず流体流れの周期的変化を
発生せしめ得られるので、その構造は簡単で、第１＆よ
び詔２の宮の流路面積比を適当に選択することにより、
任意の流被域ｔＩｃ便用でき、かつ前記ωＬ体振動は流
体通路内に発生するωを捧流九を利用して第２の管の流
体出口における静圧忙変化せしめて生じさせるので、Ｍ
ｔ体流れ状態の変化を圧力変化として把えることがでさ
るとともに、流体ｆｉ絡路中流れの速展変化としても把
えゐことができるので、圧力センサ、速度センサ等広範
囲のセンサが利用でさめ。

不発明においては、中心軸＆Ｃ圭直な面内における流ｌ
ＮＩ向面積が少くとも流体出口側において小さくさｎ７
２−流路ｔＭする第１の管と、前記第１の管周にほぼ同
心的［配置されたベンチュリ青状の第２の管と、前記第
２の管の流Ｗ！１町面状の最小部付近の流路壁と前記第
１の雷の流路壁とにそれぞれ開口せしめた開口を連絡す
る流体通路と、前記流体進路内または第１．第２の管の
流路壁に配設されたセンサとから成り、その流体２Ｉ１
１ｗ１また框流路を流れる流体の周期的流体発振ｔ、圧
力変化、速匿変化、超音波の周波数変化等、流体の状態
の変化［基くセンサの出力によって周期的発振の周波数
を検出し、流１１測定すべくした流量計において、前記
第１の管ま７Ｃは第２の管の流路−に開口せしめ友流体
通路の・開口ａ％削紀流体ａ路が前記管のｌＡｔ路壁の
内壁に開口部べき部分のＦＰ３壁面エク所定の長さ中心
軸に向けて突出せしめ７Ｃ矢出都の先端部において開口
せしめられ、かつその開口部−２５＝ τ前記２准路τ流れる流体の流れ方間に半行な面内に開
口せしめたもので１１λら、第２の官の最小面槓部［お
ける圧力　Ｐ、と流体出口部付近の圧力ｐ　ｇＩとの差
に工って流体通ＩＮ１円に流体の諷れが形成され勾とき
、第２の管の訛ｗＩ壁に形成される開口ま７ＣｒＣ４１
の管の滅路鷺に形成石れる開口から訛＠内に噴出される
流体１ｋに流路円エク吸引１れる處俸が七れぞれのθｌ
ｅｗ１艦円面エク坊定址さ中心１１１１１１舒りの部分
において行われ、七の成体の噴出ま７こａａ引ａ１第２
の管ま罠α第１の・ピＯ流路儲に沿って流れ４）流体の
境界Ｊ−円の乱れの影響で受は峻＜シ、同時に、開２の
′＃円の流れｔ第１図および第２図の二つの流れ状態の
中間ともいうべさ遷移状ａに設定することによｐ、開口
１４から哄出丁、６ηを体のＭ無によって容易に第１図
またに第２図の状態に質化し十丁−条件を与えている。

これが流体逃１Ｍ１内の周期的流体軸振を安定させるも
のと増えられる。即ち第１お工び＠２の管の流路―から
締れ尺位置を流れる流体μ流路壁の影響を父けることな
く　ｒｗＡ　＠　ｘ形成するものと考えられる２６− が流ｗＩ壁に極めて近接して流れる流体は流路壁との摩
擦抵抗等により必ずしも層流を呈するものとｒｉ考えら
れず、その流れの中に微細な圧力変化要素を含んでいる
ものと考えられる。従って流体通路の第１の管葦ｆＣは
第２の盲の流路壁における開ロｔ、流ｗＩ壁の内壁より
中心軸に近接した位１ｉｖｃ開目せしめることば１θυ
記圧力変ｋｔｈ安累を含んだ境界層内の乱れの影響倉な
くシ、そのため周期的流体兄ａ盆安定化するものと考え
られる。

そして本発明においてさらにスプリッタΦベーンを設け
るときは、該スプリッターベーンにＳ路の上流側に外乱
が発生したとＩ［１の管お工び第２の管の流ｗ１壁と動
向して管内の流体流れ全体を整流し安定化するので、前
記流体通路の開口全中心軸に近接する方向に突出せしめ
７′Ｃ矢出医用端に関口せしめたことによる周期的流体
見損の安定化の効朱塗−１−助長丁；ｂものである。

そして不発明においては、上記のように安価で簡単な構
造のセンサが利用でき、かつ流体振動の周波数が流量と
一次的な関連ｔもつことにより、周Ｖ数から流量に演算
する電気回路も簡単でるり、把手にこれら電気回路や通
商な電源を収容し九手待ち式の流鈑計を提供することも
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図に本発明の作用を示す模式図、第６
図および第４図にそのセンサ出力の一例ｔそれぞれ示す
線図、第５図に本発明の一夷７Ｍ例の断面図、第６図ａ
その検出周波数と流量との関係を示す線図、第７図は本
発明の他の実施例の断面図を示すものでるる。 なお図中　１に第１の管 ２はその流体入口 Ｓｔａその流体出口 アは第２０管 ａｒｉその流体入口 ９はその流体出口 １１は支持パイプ １４．１５は開口 １４’　　、　１５’　ｒｔ突出部 １６は流体進路 ３０．４０，４１はセンサ ｔそれぞれ示すもので６４゜ −２９− 第　　１　　図 ） 第　　５　　図 第　　４　　図 第　　３　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）中心軸方向両端に流体入口および流体出口を開口
   し、中心ａｖｃＭ＠な面内における？１Ｉｌｉ、路萌面
   積が少くとも流体出口側におい王手ざくされ７ｃ訛昂τ
   形成した第１の雷と、 前記第１の管の′Ｒ，ｗＩ円にほぼ同心的に配置され、
   その中心軸方向両端部に流体人口および流体出口を開ロ
   レ、中心輸力向はぼ中央部に流路断面積の最小部を有す
   る流ｗ１を形成したベンチュリ管状の第２の管と、 前記第２の管の前記流路断面積の最小部付近の′ｍｗ！
   Ｉ壁と、前記第１の肯の流路壁とにそれぞれ開口せしめ
   た開口とｔ連絡する流体通路と、前記流体通路内、・前
   記第１の’ｆの流路壁またに前記第２の管の流路壁に配
   設され、前記成体通路ｆ、たは流路會流れる流体の状態
   の周期的変化を検出して出力するセンサとニジなる流電
   ｉ↑において、前記流体通路の第１の管秒工び第２の曾
   の流路の 壁属何れか一万に開口せしめた開口は、前記流体通路が
   前記官の流ｆ６壁の内壁に開口すべき部分の内壁面エリ
   も所定の長さ中心軸に向けて突出せしめた突出部の先端
   部において、かつ前記ηを路を流れる流体の流れ方向に
   平行な面内に開口せしめられていることｔ特徴とする流
   量計。 （２）前記成体通路の第２の管のηを路壁に開口せしめ
   た開口に、前記第２の肯の流路壁の内壁面より中心軸に
   向けて突出せしめられた突出部の元４部において開口せ
   しめられており、その内壁面よりの突出高さは、前記関
   口付近の第２の管の内壁面の内径のほぼ１／２０ないし
   １１５の長さとされていることｔ特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の流量計。 （８）前記流体通路の第１の管の流路壁に開口せしめた
   開口に、前記第１の管の流路壁の内壁面より中心＠に向
   けて突出せしめられた突出部の先端部においτ開口せし
   められており、その内壁面よりの突出部さは、前記開口
   付近の第１の管の内壁面と前記第２の管の流体出口の外
   壁との間隔のほぼ１／１０　　ないし１／２の長さとさ
   れていることｅｗ倣とする％許請求の範囲第１項に記載
   の流量計。 （４）中心軸方向両端に流体入口および流体出口を開口
   し、中心４４１ＩＶＣ垂直な面内における流路断面積が
   少くとも流体出口側において小さくされた流路を形成し
   ７Ｃ第１の管と、 前記第１の管の流路内にほぼ同心的ＶＣ配置され、その
   中心軸方向両端部に流体入口および流体出口を開口し、
   中心軸方向はぼ中央部ＶＣ，流路流路断面積小部を有す
   る流路を形成したベンチュリ管状の第２の管と、 前記第２の管の前記流路断面積の最小部・げ近の流路壁
   と、前記第１の管の流路壁とにそ−ｈぞれ開口せしめた
   開口とｔ連絡する流体進路と、前記流体通路内、前記第
   １の菅の流路壁または前記第２の管の流路壁ＶＣ配設さ
   れ、前記流体進路または流路を流れる流体の状態の周期
   的鋭化を検出して出力するセンサとよりなる６＋’ｆｉ
   　ｆｔ　ｉｔ　Ｖｃおいて、前記流体通路の第１の管お
   よび第２の管の流路壁の何れか一刀に開口せしめた開口
   は、前記流体通路が前記前の流路壁に開口すべき部分の
   内餐面よりノヅｆ定の良さ中心軸に向けて突出せしめた
   突出部の先４において、かつｌ１ｔＩ記流路内を流れる
   流体の流れ方向に半行な面内に開口され、 前記第２の管の流路内に、前記中心軸を言む面内におけ
   る断面が薄肉の流線形を呈する薄板状のスプリッタ・ベ
   ーンτ、前記第２の看の内壁と若干の間隔を噛てて配設
   し、前記中ノυ軸力向の咳ベーンの一４縁を前記流路内
   を流れる流体のθ毘九方向に関し１４ｔＩ記第２の管に
   開口せしめた流体通路の開口より下流側に、該ベーンの
   他力の端縁て前記第１の管に開口せしめた流木通路の開
   口より上流側に位置せしめ九ことｔ′特徴とする流量泪
   °。