JPS5880525A - カルマン渦流量計 - Google Patents
カルマン渦流量計Info
- Publication number
- JPS5880525A JPS5880525A JP56179072A JP17907281A JPS5880525A JP S5880525 A JPS5880525 A JP S5880525A JP 56179072 A JP56179072 A JP 56179072A JP 17907281 A JP17907281 A JP 17907281A JP S5880525 A JPS5880525 A JP S5880525A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- karman vortex
- vortex
- vibration
- pressure
- 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
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
- F02D41/185—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow using a vortex flow sensor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
- F02M69/46—Details, component parts or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus covered by groups F02M69/02 - F02M69/44
- F02M69/48—Arrangement of air sensors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring 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
- G01F1/20—Measuring 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
- G01F1/32—Measuring 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
- G01F1/325—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl
- G01F1/3259—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl for detecting fluid pressure oscillations
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring 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
- G01F1/20—Measuring 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
- G01F1/32—Measuring 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
- G01F1/325—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl
- G01F1/3259—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl for detecting fluid pressure oscillations
- G01F1/3266—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl for detecting fluid pressure oscillations by sensing mechanical vibrations
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明に、流体の流れの中に挿入される柱状物体の下
流側の一面に発生するカルマン渦列の撮動周波数を検出
して流体の流速または流量を測定するカルマン渦流量計
（流速計）に関する。
流側の一面に発生するカルマン渦列の撮動周波数を検出
して流体の流速または流量を測定するカルマン渦流量計
（流速計）に関する。
一般に、この楢流量計において、柱状物体の下流に発生
するカルマン渦列は低流速域では非常に弱くな９、その
ため、渦の検出には高感度の検出器が必要である。感度
の高い熱−や超音波を用いる方法は、いずれも微少なア
ナログ信号を電気的に増幅するので、検出器および検出
回路の温度特性や安定度が計測精度や計測範囲に及はず
影響が大きい。すなわち、この種低流量域の渦の検出の
ために用いられる検出器は、これらの影響を受けに＜＜
、かつ高感度なものが要求される〇ところで、この種従
来装置のうち渦の圧力で振動板を変位させ信号処理を容
易にしたものとして、例えば実公１８４６−２１５０１
号公報に示される装置がある・これは、渦発生体の内部
に振動室を設け、この振動室の壁にその一端が固定され
た平板状物体からなる振動子を取シ付けたもので、該振
動子の振動周波数から流速または流量を測定するもので
ある。この装＃ＩＬＦｉ渦の発生による圧力変化を直接
、変位ま九は力として検出するものでめるため構造が量
率であるという利点があるが、上記振動子は一端固定の
曲げ伝動を行なうので、外部撮動によって飼動作する危
険性が高く、特に低流速域では渦の発生による圧力変化
が極くわずかであるため渦による振動と外部振動とを区
別することができず、したがって渦周波数を正確に検出
することができないという欠点がある。
するカルマン渦列は低流速域では非常に弱くな９、その
ため、渦の検出には高感度の検出器が必要である。感度
の高い熱−や超音波を用いる方法は、いずれも微少なア
ナログ信号を電気的に増幅するので、検出器および検出
回路の温度特性や安定度が計測精度や計測範囲に及はず
影響が大きい。すなわち、この種低流量域の渦の検出の
ために用いられる検出器は、これらの影響を受けに＜＜
、かつ高感度なものが要求される〇ところで、この種従
来装置のうち渦の圧力で振動板を変位させ信号処理を容
易にしたものとして、例えば実公１８４６−２１５０１
号公報に示される装置がある・これは、渦発生体の内部
に振動室を設け、この振動室の壁にその一端が固定され
た平板状物体からなる振動子を取シ付けたもので、該振
動子の振動周波数から流速または流量を測定するもので
ある。この装＃ＩＬＦｉ渦の発生による圧力変化を直接
、変位ま九は力として検出するものでめるため構造が量
率であるという利点があるが、上記振動子は一端固定の
曲げ伝動を行なうので、外部撮動によって飼動作する危
険性が高く、特に低流速域では渦の発生による圧力変化
が極くわずかであるため渦による振動と外部振動とを区
別することができず、したがって渦周波数を正確に検出
することができないという欠点がある。
この発明は上記に鑑みなされたもので、低流速域におい
ても外部振動の影響を受けずに、渦による振動のみを正
確に検出しうる検出手段を備えたカルマン渦派讐（流速
）計を提供することを目的とするものである。
ても外部振動の影響を受けずに、渦による振動のみを正
確に検出しうる検出手段を備えたカルマン渦派讐（流速
）計を提供することを目的とするものである。
上記の目的は、この発明によれば、流体の流れの中に仲
人されるカルマン渦発生体の両側面近傍に交互に生じる
圧力変動によって振動する板状部材を備えてなるカルマ
ン渦流量計において、前記根状部材をその重心を含む一
転軸に対して質量子 Ｉ倫となるように支持す
るとともに、該板状部材を収納し、かつ該板状部材によ
りはは等容積に区分される第１および第２の振動室を形
成し、該第１の振動室には鎖板状部材の変位検出手段を
設ける一方、該第２の振動室はさらに前記板状部材の（
ロ）転輪を対称に２分割して２つの小儀動室を形成し、
骸各小振動室には前記、交互に生じる圧力変動をそれぞ
れ導入する導入口を設けることによシ、圧力変動の導入
部と変位検出手段とを板状部材で隔離するようにして達
成される。
人されるカルマン渦発生体の両側面近傍に交互に生じる
圧力変動によって振動する板状部材を備えてなるカルマ
ン渦流量計において、前記根状部材をその重心を含む一
転軸に対して質量子 Ｉ倫となるように支持す
るとともに、該板状部材を収納し、かつ該板状部材によ
りはは等容積に区分される第１および第２の振動室を形
成し、該第１の振動室には鎖板状部材の変位検出手段を
設ける一方、該第２の振動室はさらに前記板状部材の（
ロ）転輪を対称に２分割して２つの小儀動室を形成し、
骸各小振動室には前記、交互に生じる圧力変動をそれぞ
れ導入する導入口を設けることによシ、圧力変動の導入
部と変位検出手段とを板状部材で隔離するようにして達
成される。
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する〇
第１図はこの発明の実施例を示す全体構成図、第２図は
第１図における渦発生体のムー人断面図、第３図は渦検
出部を流体の流れ方向から見た断面拡大図、第４図は振
動子の平面図、第５図は渦検出部の側断面図、第６図は
振動子の変位を検出する変位検出センサの構成−と、該
センサの特性を示す特性図、第７図は変位検出センサの
他の実施例を示す構成図である。
第１図における渦発生体のムー人断面図、第３図は渦検
出部を流体の流れ方向から見た断面拡大図、第４図は振
動子の平面図、第５図は渦検出部の側断面図、第６図は
振動子の変位を検出する変位検出センサの構成−と、該
センサの特性を示す特性図、第７図は変位検出センサの
他の実施例を示す構成図である。
第１０において、ｌは管路、２はカルマン渦を発生させ
るための１対の渦発生体、３ＩＩｉ渦検出部である。渦
発生体２は第２図に示されるように、一対の二等辺三角
形の上流柱状体４と、等脚台形の下流柱状体５とよシ構
成されておプ、この二つの柱状体４と５は一定間隔６を
隔てて流れに垂直に挿入されている。７ｍ、７に＋は下
流柱状体５の軸方向熾部近傍の両側面に設けられ九スリ
ットで、発生し九渦の圧力変化を導くためのものである
Ｏ第４１において、８は厚さ２０μ前後の薄い金属で形
成された振動子で、渦の圧力が作用する振動板９と、こ
の振動板９をその点心を含む線対称な軸上で保持して、
ねじシ振動を行なわせるための一対のスパンバンド１０
＆およびｌＯｂと、このスパンバンドの固定端となる枠
部１１とをほぼ一定厚さの一枚の金属板から一体に成形
して造られてお９、蚤動板９はその中心軸に対して質量
の平衡が保たれている。また、スパンバンド１０ａおよ
びｌＯｂのティメンジョンで定まるねじシバネ定数は、
渦の微少な圧力変化に対しても十分な角度だけ＃ｉ動板
９が変位するよう極力低くシ、かつその′＃振局周波数
できるだけ小さく設計されている。なお、ｌ１ｍ、１ｌ
ｂｔｊ打ち抜き部であるＯ第３図において、１２はこの
振動子８を収納するハウジングで、下部プレー）１３と
上部プレート１４とよ多構成されている。この下部プレ
ー）１３と上部プレー）１４には、振動子８の形状に対
応したほぼ同一形状の凹＃（図示なし）が対向して設け
られてｓｐ Ｊ） 、渦発生体２０７ランジ１５の上に
下部プレート１３、振動子８、および上部プレート１４
を順次積層することによシ振動子８が保持されるととも
に、振動室１６とスパンバンドの収納室１７ｍおよび１
７ｂが形成される。振動室１６は、撮動子８の振動板９
によって上（２６）。
るための１対の渦発生体、３ＩＩｉ渦検出部である。渦
発生体２は第２図に示されるように、一対の二等辺三角
形の上流柱状体４と、等脚台形の下流柱状体５とよシ構
成されておプ、この二つの柱状体４と５は一定間隔６を
隔てて流れに垂直に挿入されている。７ｍ、７に＋は下
流柱状体５の軸方向熾部近傍の両側面に設けられ九スリ
ットで、発生し九渦の圧力変化を導くためのものである
Ｏ第４１において、８は厚さ２０μ前後の薄い金属で形
成された振動子で、渦の圧力が作用する振動板９と、こ
の振動板９をその点心を含む線対称な軸上で保持して、
ねじシ振動を行なわせるための一対のスパンバンド１０
＆およびｌＯｂと、このスパンバンドの固定端となる枠
部１１とをほぼ一定厚さの一枚の金属板から一体に成形
して造られてお９、蚤動板９はその中心軸に対して質量
の平衡が保たれている。また、スパンバンド１０ａおよ
びｌＯｂのティメンジョンで定まるねじシバネ定数は、
渦の微少な圧力変化に対しても十分な角度だけ＃ｉ動板
９が変位するよう極力低くシ、かつその′＃振局周波数
できるだけ小さく設計されている。なお、ｌ１ｍ、１ｌ
ｂｔｊ打ち抜き部であるＯ第３図において、１２はこの
振動子８を収納するハウジングで、下部プレー）１３と
上部プレート１４とよ多構成されている。この下部プレ
ー）１３と上部プレー）１４には、振動子８の形状に対
応したほぼ同一形状の凹＃（図示なし）が対向して設け
られてｓｐ Ｊ） 、渦発生体２０７ランジ１５の上に
下部プレート１３、振動子８、および上部プレート１４
を順次積層することによシ振動子８が保持されるととも
に、振動室１６とスパンバンドの収納室１７ｍおよび１
７ｂが形成される。振動室１６は、撮動子８の振動板９
によって上（２６）。
下（１９ｍ、１９ｂ）二つの部屋にほぼ二等分され、更
に受圧板９と下部プレー）１３とで形成される部屋は、
下部グレー）１３の撮動板９の回転軸に対向し九位置に
設けられた突起１８によって部屋１９ｍと１９ｂとに二
等分されており、部屋１９＆および１９ｂはそれぞれ孔
２０ｍおよび２０ｂを介して渦発生体？のスリット７龜
、７ｂに連通している。この突起１８＃ｉ部屋１９ａ
、１９ｂ間の流体の流通を防止して、スリン）７６また
は７ｂ〃・らの渦の圧力変化を損失なく振動板９へ伝え
ることを目的とするもので、この突起１８と振動板９と
の隙間は、振動板９のねじシ振動を阻害しない範囲で極
力小さく、例えば０．１〜０．２図程度とすることが望
ましい。また、同様な目的から、振動板９０周縁と振励
室１６との隙間も同程度の値にすることが望ましい。ｗ
、５図において、２１はスパンバンドｌｏｇおよびｌＯ
ｂに張力を加えるための８Ａ整ネジで、スパンバンドｌ
Ｏｂの中心軸上に設けられておシ、該調整ネジ２１によ
シスパンバンド１０ｂの周縁の固定部と、下部グレー）
１３に設けた突起２２との間を押圧して張力を加え、こ
の張力によって撮動子８のたわみ振動を防止するもので
ある。第３図に示されるように、２３は撮動子８の角度
変位を検出するための反射型の光ファイバーで、往復二
つの光路２４および２５を１し、各光軸を憬動子８の撮
動板９の上面にはぼ垂直に対向させて、部屋２６の壁面
に開口している。すなわち、この光学系Ｆｉ部屋２６内
に全て観けられており、これによって直接流体と接触す
ることが防止される。また、この光７アイノ（−の他趨
には、発光素子２７および受光素子２８が設けられる。
に受圧板９と下部プレー）１３とで形成される部屋は、
下部グレー）１３の撮動板９の回転軸に対向し九位置に
設けられた突起１８によって部屋１９ｍと１９ｂとに二
等分されており、部屋１９＆および１９ｂはそれぞれ孔
２０ｍおよび２０ｂを介して渦発生体？のスリット７龜
、７ｂに連通している。この突起１８＃ｉ部屋１９ａ
、１９ｂ間の流体の流通を防止して、スリン）７６また
は７ｂ〃・らの渦の圧力変化を損失なく振動板９へ伝え
ることを目的とするもので、この突起１８と振動板９と
の隙間は、振動板９のねじシ振動を阻害しない範囲で極
力小さく、例えば０．１〜０．２図程度とすることが望
ましい。また、同様な目的から、振動板９０周縁と振励
室１６との隙間も同程度の値にすることが望ましい。ｗ
、５図において、２１はスパンバンドｌｏｇおよびｌＯ
ｂに張力を加えるための８Ａ整ネジで、スパンバンドｌ
Ｏｂの中心軸上に設けられておシ、該調整ネジ２１によ
シスパンバンド１０ｂの周縁の固定部と、下部グレー）
１３に設けた突起２２との間を押圧して張力を加え、こ
の張力によって撮動子８のたわみ振動を防止するもので
ある。第３図に示されるように、２３は撮動子８の角度
変位を検出するための反射型の光ファイバーで、往復二
つの光路２４および２５を１し、各光軸を憬動子８の撮
動板９の上面にはぼ垂直に対向させて、部屋２６の壁面
に開口している。すなわち、この光学系Ｆｉ部屋２６内
に全て観けられており、これによって直接流体と接触す
ることが防止される。また、この光７アイノ（−の他趨
には、発光素子２７および受光素子２８が設けられる。
なお、２９Ｆｉこの発光および受光素子２７および２８
、受光素子の出力信号の増幅および整形回路（図示せず
）等から成る検出回路部である。
、受光素子の出力信号の増幅および整形回路（図示せず
）等から成る検出回路部である。
次に動作を説明する。
例えば、第２図において、渦発生体２の上１１Ｊ （ス
リット７ｂ側）に渦３０が生じると、スリット７ｂの付
近の圧力は反対側のスリン）７ａの付近よシも低下する
ので、このスリット７ｂに連通した部屋１９ｂの圧力も
反対側のスリン）７１に連通した部！１１９ ｍの圧力
よシも低くなる。ここで、例えば第３図を参照して振動
板９の回転軸の回りの力の平衡を考えると、振動板９の
上面に加わる圧力はその全面でほぼ一定であり、撮動板
９の下面に加わる圧力は、この場合は部屋１９ｂの万が
部屋１９亀よシも低くなっているので、結局ｔｉ制動板
には部屋１９＆と部屋１９ｂとの圧力差に対応した時計
方向のモーメントが作用し、これによってＩｆＩＲ動板
９が時ｉ［方向に回転するが、この回転は振ｗＪ室１６
の紙面と上面とにより、その振幅が規制される。次いで
、渦発生体の反対側に渦ができると、今度は部ｇ ｌ
９ ＆の圧力が部屋１９ｂの圧力よりも低下するので、
撮動板９は反時計方向に変位するが、この場合も上記と
同様に振動室１６の底面と上面とによってその振幅が規
制される。
リット７ｂ側）に渦３０が生じると、スリット７ｂの付
近の圧力は反対側のスリン）７ａの付近よシも低下する
ので、このスリット７ｂに連通した部屋１９ｂの圧力も
反対側のスリン）７１に連通した部！１１９ ｍの圧力
よシも低くなる。ここで、例えば第３図を参照して振動
板９の回転軸の回りの力の平衡を考えると、振動板９の
上面に加わる圧力はその全面でほぼ一定であり、撮動板
９の下面に加わる圧力は、この場合は部屋１９ｂの万が
部屋１９亀よシも低くなっているので、結局ｔｉ制動板
には部屋１９＆と部屋１９ｂとの圧力差に対応した時計
方向のモーメントが作用し、これによってＩｆＩＲ動板
９が時ｉ［方向に回転するが、この回転は振ｗＪ室１６
の紙面と上面とにより、その振幅が規制される。次いで
、渦発生体の反対側に渦ができると、今度は部ｇ ｌ
９ ＆の圧力が部屋１９ｂの圧力よりも低下するので、
撮動板９は反時計方向に変位するが、この場合も上記と
同様に振動室１６の底面と上面とによってその振幅が規
制される。
すなわち、撮動子８ｒｉ一対の渦の発生に伴なって−往
復のねじ夛嶽動を行なうが、その振幅は振動室］６の壁
面で規制されるため、渦の圧力が変化してもはぼ一定＃
Ｒ幅に保たれることになる。ここで、＃Ｒ動板９ｒｉそ
の回転中心軸の回シにほぼ質量の平衡が保たれているの
で、外部振動による慣性力Ｆｉ同転軸の回りでは打ち消
され、ねじ９振動を生じることはない。また、スパンバ
ンドｌＯａおよび１ＯｂＫは常時張力を加えているので
、振動子８は垂直方向の外部振動に対しても殆んど追随
せず、この点からも外部振動の影４１１を無くすことが
１ｌｉＪ能となる。なお、このようにスパンバンドに張
力を加えても、そのねじりバネ延数には殆んど影響しな
いので、渦の検出感度を低下させることなく耐損性を向
上できる効果がある。
復のねじ夛嶽動を行なうが、その振幅は振動室］６の壁
面で規制されるため、渦の圧力が変化してもはぼ一定＃
Ｒ幅に保たれることになる。ここで、＃Ｒ動板９ｒｉそ
の回転中心軸の回シにほぼ質量の平衡が保たれているの
で、外部振動による慣性力Ｆｉ同転軸の回りでは打ち消
され、ねじ９振動を生じることはない。また、スパンバ
ンドｌＯａおよび１ＯｂＫは常時張力を加えているので
、振動子８は垂直方向の外部振動に対しても殆んど追随
せず、この点からも外部振動の影４１１を無くすことが
１ｌｉＪ能となる。なお、このようにスパンバンドに張
力を加えても、そのねじりバネ延数には殆んど影響しな
いので、渦の検出感度を低下させることなく耐損性を向
上できる効果がある。
このように１振動子８は渦の発生に伴なって振動室１６
内でねじル振動を行なうのであるが、この振動を例えば
ｌ０Ｈｓ〜１ＫＨｚＫも及ぶ広い渦周波数範囲で規則的
に行なわせるためには、渦の圧力変化を損失なく直接振
動板９に作用させることが重要でめる０このために、こ
の発明では渦発生体２の軸方向端部にスリン）７ｍ 、
７ｂを設けて最短距離で渦の圧力変化を部屋１９１およ
び１９ｂに導入するとともに、突起１８によって部屋１
９＆と部屋１９ｂ間の洩れを極めて小さくシ、場らに撮
動板９０周縁と振動室１６との壁面との隙間で部屋２９
と部屋１９＆および１９ｂとの間の洩れをも少なくし九
ので、損失なく受圧板（撮動板）Ｋ渦の圧力が作用し、
これにより安定に渦を検出することができる。
内でねじル振動を行なうのであるが、この振動を例えば
ｌ０Ｈｓ〜１ＫＨｚＫも及ぶ広い渦周波数範囲で規則的
に行なわせるためには、渦の圧力変化を損失なく直接振
動板９に作用させることが重要でめる０このために、こ
の発明では渦発生体２の軸方向端部にスリン）７ｍ 、
７ｂを設けて最短距離で渦の圧力変化を部屋１９１およ
び１９ｂに導入するとともに、突起１８によって部屋１
９＆と部屋１９ｂ間の洩れを極めて小さくシ、場らに撮
動板９０周縁と振動室１６との壁面との隙間で部屋２９
と部屋１９＆および１９ｂとの間の洩れをも少なくし九
ので、損失なく受圧板（撮動板）Ｋ渦の圧力が作用し、
これにより安定に渦を検出することができる。
次に、振動子８の変位回数、すなわち撮動周波数の検出
について第３図、第６図および第７図を参照して説明す
る。
について第３図、第６図および第７図を参照して説明す
る。
２３によシ、振動板９の上面の反射光量の変化を検出し
て行なう。すなわち、光ファイバー２３は二つの光路２
４および２５を有してお９、撮動板９に対向した４面３
１Ｋｔｊこの二つの光路をランダムに配列させてめ９、
かっこの先軸を振動板９にはげ垂直に対向して設けであ
る。振動板９からの反射光ｊｉｌｔ＃′ｉ第６凶伽）に
示すように、撮動板の反射面の回転に伴なって減少する
ので、撮動子の一往復の撮動に伴ない二つの光パルス出
力が得られる。ここで、撮動子８の変位はほぼ一定であ
るので、光出力もほば一定となシ、したがって簡単な回
路構成で渦周波数を検出する仁とができる０このように
、反射光を検、出する方法は構造が簡単で、しかも光軸
調整も小川である吟、その実用的効果が大きい。なお、
上述の如くこの光ファイバー２３および反射面からなる
光学系Ｆｉ蛋撮動１６の部屋２６内に在り、＠接流体に
接触することがないので、光学系の汚損を防止すること
ができる。
て行なう。すなわち、光ファイバー２３は二つの光路２
４および２５を有してお９、撮動板９に対向した４面３
１Ｋｔｊこの二つの光路をランダムに配列させてめ９、
かっこの先軸を振動板９にはげ垂直に対向して設けであ
る。振動板９からの反射光ｊｉｌｔ＃′ｉ第６凶伽）に
示すように、撮動板の反射面の回転に伴なって減少する
ので、撮動子の一往復の撮動に伴ない二つの光パルス出
力が得られる。ここで、撮動子８の変位はほぼ一定であ
るので、光出力もほば一定となシ、したがって簡単な回
路構成で渦周波数を検出する仁とができる０このように
、反射光を検、出する方法は構造が簡単で、しかも光軸
調整も小川である吟、その実用的効果が大きい。なお、
上述の如くこの光ファイバー２３および反射面からなる
光学系Ｆｉ蛋撮動１６の部屋２６内に在り、＠接流体に
接触することがないので、光学系の汚損を防止すること
ができる。
上記の恢出機慣では、光ファイバー２３の光軸を振動板
９とほぼ直交して設けるようにしたが、第７図の如く光
ファイバー２３の光軸を振動板９の法線から振動板９の
散大の角度Ｍ７ｉ幅θｍだけ予め撮動面上で偏位させて
設けるようにしてもよい。
９とほぼ直交して設けるようにしたが、第７図の如く光
ファイバー２３の光軸を振動板９の法線から振動板９の
散大の角度Ｍ７ｉ幅θｍだけ予め撮動面上で偏位させて
設けるようにしてもよい。
この方法は、第６図〜）の曲線のほぼ傾きが一様な部分
を使用するので、図よシ明らかなように、微少な角質位
に対しても検出感度が良く、はぼ正弦波状の出力信号が
得られるため、信号処理が容易となる利点がある・この
場合、反射光量のピーク値は第６図（ｂ）の右側に移動
することはいう迄もない。なお、この光ファイバーの構
成は本実施例に限定されるものではなく、要は、反射光
量の変化を有効に検出できるものであれはどのような構
成うのものでも良い◎ 以上述べ念ように、この発明によれば、渦の圧力で変位
する振動子を従来装置のごとく一端を保持して曲げ振動
を行なわせるものと異なり、重心を含む線対称な軸上に
スパンバンドで保持して質量を平衡させ、その回りにね
じり振動を行なわせるとともに、スパンバンドに張力を
加えることによってたわか振動を防止したので、外部撮
動の影響を無くすことができ、また、ねじシパネ定数が
小さいにもかかわらす耐損性が良く、かつ渦の検出感度
を向上できる利点がある。また、渦の圧力でねじり振動
を行なう撮動板を収納し、かつこの撮動板でほぼ等容積
に区分される部屋を設け、その−万の部屋は、さらに振
動板の回転軸に対称に二つの部屋に匁割し、このｓＷの
撮動板と対向した壁面に渦の圧力変化を導く導圧孔を開
口して撮動板にねじり振動を行なわせてその振幅を振動
板に対向した壁面で規制したので、渦の圧力によらずほ
ぼ一定畿幅の振動が得られる。また、この撮動板で区分
された他方の部屋に撮動板の変位検出手段を設けるとと
もに、渦の圧力変化の作用部と、振動変位の検出部とを
撮動板自体で分離するよう構成したので、検出器が直接
流体に接触することが少なく、汚損等による影響を少な
くして渦を検出することができる。また、振動板の変位
検出手段を、撮動板に対向して一端を開口する二つの光
路と、その他端に設けた一対の発受光素子とて構成し、
振動板のねじシ振動によって撮動板からの反射光量の変
化を検出するようにしたので、構造が簡単て、かつ電磁
ノイズの影響を受けずに渦を検出することができる。
を使用するので、図よシ明らかなように、微少な角質位
に対しても検出感度が良く、はぼ正弦波状の出力信号が
得られるため、信号処理が容易となる利点がある・この
場合、反射光量のピーク値は第６図（ｂ）の右側に移動
することはいう迄もない。なお、この光ファイバーの構
成は本実施例に限定されるものではなく、要は、反射光
量の変化を有効に検出できるものであれはどのような構
成うのものでも良い◎ 以上述べ念ように、この発明によれば、渦の圧力で変位
する振動子を従来装置のごとく一端を保持して曲げ振動
を行なわせるものと異なり、重心を含む線対称な軸上に
スパンバンドで保持して質量を平衡させ、その回りにね
じり振動を行なわせるとともに、スパンバンドに張力を
加えることによってたわか振動を防止したので、外部撮
動の影響を無くすことができ、また、ねじシパネ定数が
小さいにもかかわらす耐損性が良く、かつ渦の検出感度
を向上できる利点がある。また、渦の圧力でねじり振動
を行なう撮動板を収納し、かつこの撮動板でほぼ等容積
に区分される部屋を設け、その−万の部屋は、さらに振
動板の回転軸に対称に二つの部屋に匁割し、このｓＷの
撮動板と対向した壁面に渦の圧力変化を導く導圧孔を開
口して撮動板にねじり振動を行なわせてその振幅を振動
板に対向した壁面で規制したので、渦の圧力によらずほ
ぼ一定畿幅の振動が得られる。また、この撮動板で区分
された他方の部屋に撮動板の変位検出手段を設けるとと
もに、渦の圧力変化の作用部と、振動変位の検出部とを
撮動板自体で分離するよう構成したので、検出器が直接
流体に接触することが少なく、汚損等による影響を少な
くして渦を検出することができる。また、振動板の変位
検出手段を、撮動板に対向して一端を開口する二つの光
路と、その他端に設けた一対の発受光素子とて構成し、
振動板のねじシ振動によって撮動板からの反射光量の変
化を検出するようにしたので、構造が簡単て、かつ電磁
ノイズの影響を受けずに渦を検出することができる。
第１図はこの発明の実施例を示す全体構成図、第２図は
第１図の渦発生体のＡ−入断面図、第３図は渦検出部を
流体の流れ方向から見た断面拡大図、第４図は振動子を
示す平面崗、第５図は渦検出部の側断面図、１ｇ６図＃
ｉ蚕動子の変位を検出する肇位検出センサの構成図とそ
の特性を示す特性図、第７図は変位検出セン丈の他の実
施例を示す構成図である。 符号説明 １・・・管路、２・・・渦発生体、３・・・渦検出部、
４・・・上流柱状体、５・・・下流柱状体、６・・・間
隙、７１Ａ。 ７ｂ・・・スリット、８・・・振動子、９・・・撮動板
、ｘｏａ。 １０ｂ・・・スパンバンド、ｌｌ・・・枠部、１１１．
１１ｂ・・・打ち抜き部、１２・・・ハウジング、１３
・・・下部ｊＶ−）、１４・・・Ｊ［７’レー）、１５
・・・７ランジ、１６・・・ｍ動ｍ、１７ ｍ 、１７
ｂ・−・スパンバンド収納室、１９ｍ、１９ｂ、２６
−・・部屋、１８．２２・・・突起、２０ｍ、２０ｂ・
・・孔、２１・・・ネジ、２３・・・光７アイパー、２
４．２５・・・光路、２７・・・発光素子、２８・・・
受光素子、２９・・・検出回路部、３０・・・渦、３１
−・・光ファイバ一端面代理人 弁理士 並 木 昭
夫 代理人 弁理士 松 崎 清 第４図 第５図 １
第１図の渦発生体のＡ−入断面図、第３図は渦検出部を
流体の流れ方向から見た断面拡大図、第４図は振動子を
示す平面崗、第５図は渦検出部の側断面図、１ｇ６図＃
ｉ蚕動子の変位を検出する肇位検出センサの構成図とそ
の特性を示す特性図、第７図は変位検出セン丈の他の実
施例を示す構成図である。 符号説明 １・・・管路、２・・・渦発生体、３・・・渦検出部、
４・・・上流柱状体、５・・・下流柱状体、６・・・間
隙、７１Ａ。 ７ｂ・・・スリット、８・・・振動子、９・・・撮動板
、ｘｏａ。 １０ｂ・・・スパンバンド、ｌｌ・・・枠部、１１１．
１１ｂ・・・打ち抜き部、１２・・・ハウジング、１３
・・・下部ｊＶ−）、１４・・・Ｊ［７’レー）、１５
・・・７ランジ、１６・・・ｍ動ｍ、１７ ｍ 、１７
ｂ・−・スパンバンド収納室、１９ｍ、１９ｂ、２６
−・・部屋、１８．２２・・・突起、２０ｍ、２０ｂ・
・・孔、２１・・・ネジ、２３・・・光７アイパー、２
４．２５・・・光路、２７・・・発光素子、２８・・・
受光素子、２９・・・検出回路部、３０・・・渦、３１
−・・光ファイバ一端面代理人 弁理士 並 木 昭
夫 代理人 弁理士 松 崎 清 第４図 第５図 １
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｌ）流体の流れの中に挿入されるカルマン渦発生体の両
側面近傍に交互に生じる圧力変動を受けて振動する板状
部材を備えてなるカルマン渦流量計において、前記板状
部材をその重心を含む回転軸に対して質量平衡となるよ
うに支持するとともに、該板状部材を収納する振動室を
該板状部材によって２分割し、その一方には該板状部材
の変位検出手段を設け、他方には前記圧力変動を導入す
る導入口を設けることにより、圧力変動の導入部と変位
検出手段とを板状部材にて隔離するようにした仁とを特
徴とするカルマン渦流量計。 ２、特許請求の範囲第１項に記載のカルマン渦流量計に
おいて、前記他方の振動室はさらに前記板状部材の回転
軸を対称に２分割して２つの小部屋を形成し、骸各小部
屋に交互に生じる圧力変動をそれぞれ導入することＫよ
り相互干渉を少なくしたことを特徴とするカルマン渦ｆ
ｔ量針。 ３） ％＃’ｆ請求の範囲第１項ま友は第２項に記載の
カルマン渦＆菫計において、前記変位検出手段は発、受
光素子と該各素子に対応する光伝達手段とを含み、該各
光伝通手段の開口端をそれぞれ前記一方の振動室の板状
部材と対向する位置に形成し、該開口端を介して前記板
状部材の回転変位による反射光量の変化を検出するよう
にしたことを％黴とするカルマン渦流量針。 ４）特許請求の範囲第３項に記載のカルマン渦流量針に
おいて、前記各開口端を振動室壁によってその回転変位
が規制される板状部材の蛾大回転位置罠対して平行とな
るように対向して形成することにより、板状部材の１転
変位による反射光量を効果的に検出するようにしたこと
ｔ−特徴とするカルマン渦＃ｒ、を計。
Priority Applications (12)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56179072A JPS5880525A (ja) | 1981-11-10 | 1981-11-10 | カルマン渦流量計 |
| US06/439,900 US4584883A (en) | 1981-11-10 | 1982-11-08 | Karman vortex flowmeter |
| GB08502843A GB2159946B (en) | 1981-11-10 | 1982-11-10 | Karmen vortex flowmeters |
| GB08232154A GB2112938B (en) | 1981-11-10 | 1982-11-10 | Karman vortex flowmeters |
| DE19823241988 DE3241988A1 (de) | 1981-11-10 | 1982-11-10 | Durchflussmesser mit karman'scher wirbelstrasse |
| GB08502847A GB2160316B (en) | 1981-11-10 | 1985-02-05 | Karman vortex flowmeters |
| GB08502846A GB2160315B (en) | 1981-11-10 | 1985-02-05 | Karman vortex flowmeters |
| GB08502845A GB2160314B (en) | 1981-11-10 | 1985-02-05 | Karman vortex flowmeters |
| GB08502848A GB2160317B (en) | 1981-11-10 | 1985-02-05 | Karman vortex flowmeters |
| GB08502849A GB2160318B (en) | 1981-11-10 | 1985-02-05 | Karman vortex flowmeters |
| GB08502844A GB2160313B (en) | 1981-11-10 | 1985-02-05 | Karman vortex flowmeters |
| US06/823,998 US4648280A (en) | 1981-11-10 | 1986-01-29 | Karman vortex flowmeter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56179072A JPS5880525A (ja) | 1981-11-10 | 1981-11-10 | カルマン渦流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5880525A true JPS5880525A (ja) | 1983-05-14 |
| JPS6215811B2 JPS6215811B2 (ja) | 1987-04-09 |
Family
ID=16059596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56179072A Granted JPS5880525A (ja) | 1981-11-10 | 1981-11-10 | カルマン渦流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5880525A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58219415A (ja) * | 1982-06-15 | 1983-12-20 | Fuji Electric Co Ltd | カルマン渦流量計 |
| JPS58219417A (ja) * | 1982-06-15 | 1983-12-20 | Fuji Electric Co Ltd | エンジンの吸気流量計 |
| US4819490A (en) * | 1985-07-16 | 1989-04-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Karman vortex sensor type flow rate measuring system |
| US5214260A (en) * | 1991-04-03 | 1993-05-25 | Fort Wayne Wire Die, Inc. | Electrical discharge machine wire electrode guiding device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4830458A (ja) * | 1971-08-24 | 1973-04-21 | ||
| JPS5225346A (en) * | 1975-08-19 | 1977-02-25 | Okura Yusoki Co Ltd | Floor conveyer |
-
1981
- 1981-11-10 JP JP56179072A patent/JPS5880525A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4830458A (ja) * | 1971-08-24 | 1973-04-21 | ||
| JPS5225346A (en) * | 1975-08-19 | 1977-02-25 | Okura Yusoki Co Ltd | Floor conveyer |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58219415A (ja) * | 1982-06-15 | 1983-12-20 | Fuji Electric Co Ltd | カルマン渦流量計 |
| JPS58219417A (ja) * | 1982-06-15 | 1983-12-20 | Fuji Electric Co Ltd | エンジンの吸気流量計 |
| JPS6257207B2 (ja) * | 1982-06-15 | 1987-11-30 | Fuji Denki Kk | |
| JPS6325290B2 (ja) * | 1982-06-15 | 1988-05-25 | Fuji Electric Co Ltd | |
| US4819490A (en) * | 1985-07-16 | 1989-04-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Karman vortex sensor type flow rate measuring system |
| US5214260A (en) * | 1991-04-03 | 1993-05-25 | Fort Wayne Wire Die, Inc. | Electrical discharge machine wire electrode guiding device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6215811B2 (ja) | 1987-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4823614A (en) | Coriolis-type mass flowmeter | |
| US4811606A (en) | Mass flowmeter | |
| US4186599A (en) | Vortex shedding flowmeter assembly | |
| JPH07239261A (ja) | 質量流量測定装置 | |
| US20150323362A1 (en) | Mass flowmeter | |
| JPH04505056A (ja) | 渦発生流量計 | |
| JPH05248900A (ja) | 両翼型渦流量測定装置およびその測定方法 | |
| JPS5880525A (ja) | カルマン渦流量計 | |
| JP2557098B2 (ja) | 対流慣性力流量計 | |
| JPS632451B2 (ja) | ||
| KR101763871B1 (ko) | 바이모프를 이용한 3차원 유량계 및 이를 이용한 유량측정방법 | |
| JPS56125622A (en) | Mass flowmeter | |
| JP2786829B2 (ja) | コリオリ流量計 | |
| JPS6215810B2 (ja) | ||
| KR100732116B1 (ko) | 와류식 유량계 | |
| JPS58219415A (ja) | カルマン渦流量計 | |
| JPH0979882A (ja) | 振動式測定装置 | |
| JPS6220489B2 (ja) | ||
| RU2681225C1 (ru) | Чувствительный элемент вихревого расходомера | |
| JPS6127694B2 (ja) | ||
| JPS6127695B2 (ja) | ||
| JPS6257206B2 (ja) | ||
| JP3051681B2 (ja) | コリオリ流量計 | |
| JPS5928342Y2 (ja) | 力検出器 | |
| JPS63233328A (ja) | 質量流量計 |