JPS605884B2 - 渦流量計 - Google Patents
渦流量計Info
- Publication number
- JPS605884B2 JPS605884B2 JP55075962A JP7596280A JPS605884B2 JP S605884 B2 JPS605884 B2 JP S605884B2 JP 55075962 A JP55075962 A JP 55075962A JP 7596280 A JP7596280 A JP 7596280A JP S605884 B2 JPS605884 B2 JP S605884B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- recess
- flange
- sets
- vortex generator
- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、被測定流量に対応した光信号を出力する渦流
量計に関するものである。
量計に関するものである。
従来公知のこの種の装置として、実関昭５０一６００５
８に示されるものがある。
８に示されるものがある。
この装置は、渦発生体に設けた貫通空隙内にピストン又
は腰等の変位体を設置し、渦による差圧によってこの変
位体を変位させ、光源より受光素子に達する光線を情歌
的に遮断して変位体の変位量を検出し、流量を測定する
ようにしている。しかしながら、このような従来装置に
あっては、貫通空隙内に設置した変位体が長期間中の使
用によって疲労する心配があり、また、貫通空隙の内径
と、変位体との外径寸法を高精度に維持しておかないと
、被測定流体中に含まれるダストやミストの影響や摩擦
の影響によって、微少流量では変位しやすくなり測定で
きなくなる欠点を有している。
は腰等の変位体を設置し、渦による差圧によってこの変
位体を変位させ、光源より受光素子に達する光線を情歌
的に遮断して変位体の変位量を検出し、流量を測定する
ようにしている。しかしながら、このような従来装置に
あっては、貫通空隙内に設置した変位体が長期間中の使
用によって疲労する心配があり、また、貫通空隙の内径
と、変位体との外径寸法を高精度に維持しておかないと
、被測定流体中に含まれるダストやミストの影響や摩擦
の影響によって、微少流量では変位しやすくなり測定で
きなくなる欠点を有している。
更にまた、光源側と受光側とが、渦発生体の上下に分か
れているために、渦発生体の管路への取付けが煩しく、
構成が複雑になる欠点を有している。本発明は、このよ
うな従来装置における欠点のない渦流量計を実現するこ
とを目的とする。
れているために、渦発生体の管路への取付けが煩しく、
構成が複雑になる欠点を有している。本発明は、このよ
うな従来装置における欠点のない渦流量計を実現するこ
とを目的とする。
第１図は本発明の一実施例を一部断面で示す礎成斜視図
、第２図は第１図の要部断面図、第３図は光照射部と光
受光部の端面図である。これらの図において、１は被測
定流体が流れる管路、２はこの管路内に配置された検出
棒としての役目をも行なう渦発生体で、一端は管壁にネ
ジ３によって固定され、他端は管路外に延長され、フラ
ンジ４において例えば溶接によって固定されている。
、第２図は第１図の要部断面図、第３図は光照射部と光
受光部の端面図である。これらの図において、１は被測
定流体が流れる管路、２はこの管路内に配置された検出
棒としての役目をも行なう渦発生体で、一端は管壁にネ
ジ３によって固定され、他端は管路外に延長され、フラ
ンジ４において例えば溶接によって固定されている。
なお、一端は管墜に固定しなくともよい。５は渦発生体
２の他端側から形成した凹部で、その底面は管路２の内
壁付近まで達するように延びており、ここに光の反射面
５１が形成されている。
２の他端側から形成した凹部で、その底面は管路２の内
壁付近まで達するように延びており、ここに光の反射面
５１が形成されている。
６は渦発生体２の他端に設けた凹部５に結合する光学部
で、例えばネジ７によって渦発生体２に固定されている
。
で、例えばネジ７によって渦発生体２に固定されている
。
この光学部６は、光信号が供給され、その一端から光ビ
ームを照射する光供給フアィバ６０と、この光供給フア
ィバ６０の周囲に二分して配置され、凹部底面からの反
射光を受光するとともに、この反射光を伝送する受光フ
ァィバ６１，６２とで構成されている。光学部６の凹部
５に面する端面は、第３図に示す通りであって、凹部５
のほぼ中心部に光供給フアィバ６０が位置し、被測定流
体の流れ方向（矢印ｖ）に対して左右に分かれて受光フ
アィバ６１，６２が配置されている。このように構成し
た装置の動作は次の通りである。
ームを照射する光供給フアィバ６０と、この光供給フア
ィバ６０の周囲に二分して配置され、凹部底面からの反
射光を受光するとともに、この反射光を伝送する受光フ
ァィバ６１，６２とで構成されている。光学部６の凹部
５に面する端面は、第３図に示す通りであって、凹部５
のほぼ中心部に光供給フアィバ６０が位置し、被測定流
体の流れ方向（矢印ｖ）に対して左右に分かれて受光フ
アィバ６１，６２が配置されている。このように構成し
た装置の動作は次の通りである。
管路１内に流体が流れると、摘発生体２の両側からカル
マン渦が交互に規則的に発生し、この渦の発生に伴って
渦発生体２は被測定流体の流れ方向と直角方向であって
、この方向が交互に変る揚力を受ける。渦発生体２が揚
力を受けると「 この揚力に対応して渦発生体２のほぼ
中央部付近は僅かに変位し、これに伴って凹部５の底面
５１が、その中心軸に対して直角な角度から僅かに変化
する。光供給フアィバ６０の他端は、例えばし−ザタ「
ィオード、ホトダィオード、ランプ等の光源８に結合し
ており、ここから光信号が供給され、光供給ファィバ６
０の一端から凹部５の底面５１に向けて、光ビームが照
射されている。
マン渦が交互に規則的に発生し、この渦の発生に伴って
渦発生体２は被測定流体の流れ方向と直角方向であって
、この方向が交互に変る揚力を受ける。渦発生体２が揚
力を受けると「 この揚力に対応して渦発生体２のほぼ
中央部付近は僅かに変位し、これに伴って凹部５の底面
５１が、その中心軸に対して直角な角度から僅かに変化
する。光供給フアィバ６０の他端は、例えばし−ザタ「
ィオード、ホトダィオード、ランプ等の光源８に結合し
ており、ここから光信号が供給され、光供給ファィバ６
０の一端から凹部５の底面５１に向けて、光ビームが照
射されている。
この光ビームは、底面５１で反射し「 この反射光が受
光フアイバ６１，６２に入射する。ここで、反射面であ
るところの凹部底面５１が「その中心鼠に対して直角な
状態から、渦発生による揚力によって僅かに変化すると
、反射ビーム光の角度もこれに対応して矢印ａ，矢印ｂ
に示すように変化する。この結果、受光フアィバ６１，
６２の一端に入射する反射光スポットＳＰ（第３図参照
）による光量が、揚力に対応して差動的に変化すること
となる。受光フアィバ６１，６２の他端は、それぞれ受
光素子９１，９２に結合しておおり、一端に入射する反
射ビーム光の反射角度変化によって生ずる光量変化を差
動的に検出し「電気信号に変換する。なお、被測定流体
の流れ方向と同じ方向の振動／ィズ等による反射ビーム
光の変位は、各受光ファィバ６１，６２と同相的に変化
するので「出力信号の変化とはならない。第４図は、受
光素子９１，９２および光源８を含む電気回路の一例を
示す接続図である。
光フアイバ６１，６２に入射する。ここで、反射面であ
るところの凹部底面５１が「その中心鼠に対して直角な
状態から、渦発生による揚力によって僅かに変化すると
、反射ビーム光の角度もこれに対応して矢印ａ，矢印ｂ
に示すように変化する。この結果、受光フアィバ６１，
６２の一端に入射する反射光スポットＳＰ（第３図参照
）による光量が、揚力に対応して差動的に変化すること
となる。受光フアィバ６１，６２の他端は、それぞれ受
光素子９１，９２に結合しておおり、一端に入射する反
射ビーム光の反射角度変化によって生ずる光量変化を差
動的に検出し「電気信号に変換する。なお、被測定流体
の流れ方向と同じ方向の振動／ィズ等による反射ビーム
光の変位は、各受光ファィバ６１，６２と同相的に変化
するので「出力信号の変化とはならない。第４図は、受
光素子９１，９２および光源８を含む電気回路の一例を
示す接続図である。
受光フアィバ６１，６２からの光信号は、受光素子９１
，９２によって電気信号に変換され、各増幅器Ａ，，Ａ
２を介して増幅され、増幅器んで両信号ｅ，，ｅ２の蓋
動出力ｅｏを得るようにしている。また「 各増幅器Ａ
，，Ａ２の出力ｅ，，ｅ２は、増幅器Ａ４を介して加算
され、この加算信号が基準設定電圧ＥＳに対応した一定
値になるように光源８の光世力を制御している。これに
よって、光源８の劣化や各光フアィバの伝送効率等の変
化に基ずく影響をなくすようにしている。増幅器Ａ３か
らの差動出力ｅｏの変化回数（周波数）は、渦発生体２
の揚力変化数、すなわち「被測定流体の流量に対応する
もので、これを計数することによって流量を知ることが
できる。
，９２によって電気信号に変換され、各増幅器Ａ，，Ａ
２を介して増幅され、増幅器んで両信号ｅ，，ｅ２の蓋
動出力ｅｏを得るようにしている。また「 各増幅器Ａ
，，Ａ２の出力ｅ，，ｅ２は、増幅器Ａ４を介して加算
され、この加算信号が基準設定電圧ＥＳに対応した一定
値になるように光源８の光世力を制御している。これに
よって、光源８の劣化や各光フアィバの伝送効率等の変
化に基ずく影響をなくすようにしている。増幅器Ａ３か
らの差動出力ｅｏの変化回数（周波数）は、渦発生体２
の揚力変化数、すなわち「被測定流体の流量に対応する
もので、これを計数することによって流量を知ることが
できる。
このように構成した装置は、被測定流量に対応した信号
を光信号を利用して得るもので、信号検出のために渦発
生体２側に電力や電気信号を供給する必要はなく、また
信号レベルやノイズの混入について心配する必要もない
。
を光信号を利用して得るもので、信号検出のために渦発
生体２側に電力や電気信号を供給する必要はなく、また
信号レベルやノイズの混入について心配する必要もない
。
また、貫通空隙や可動部がなく、更に光の照射部と受光
部とが渦発生体の一端に構成されるので、構造が簡単で
ある等の特長がある。また、反射光を差動的に検出する
ことから、被測定流体の流れ方向の振動ノイズの影響を
受けない。第５図および第６図は本発明の他の実施例を
示す構成図で、いずれもイは断面図、口はイ図における
光学部６の端面図である。
部とが渦発生体の一端に構成されるので、構造が簡単で
ある等の特長がある。また、反射光を差動的に検出する
ことから、被測定流体の流れ方向の振動ノイズの影響を
受けない。第５図および第６図は本発明の他の実施例を
示す構成図で、いずれもイは断面図、口はイ図における
光学部６の端面図である。
第５図の実施例は、光学部６において、光供給フアィバ
６０と、受光フアィバ６１，６２との各端面を渦発生体
２の一方の端において、それぞれ分離して配置したもの
である。
６０と、受光フアィバ６１，６２との各端面を渦発生体
２の一方の端において、それぞれ分離して配置したもの
である。
また、ここでは、各フアィバの端面形状を矩形状とした
ものである。光供給フアィバ６０の端面からは、断面矩
状の光ビームが凹部底面５１に向けて照射され、渦発生
体２が中立位置（渦による揚力が発生していない状態）
にあるとき、反射光スポットが受光フアイバ６１，６２
の端面に等しく入射しており、揚力発生に伴って反射光
スポットＳＰが受光フアィバ６１，６２の端面にアンバ
ランスで入射する。第６図の実施例は、渦発生体２の一
端から構成した凹部５をその反射底面５１が渦発生体２
の他端付近、すなわち、管路１への固定端付近まで延長
するようにするとともに、凹部５内であって、管路１の
ほぼ中央部に位置する付近に遮光板５０を取付けるよう
にしたものである。
ものである。光供給フアィバ６０の端面からは、断面矩
状の光ビームが凹部底面５１に向けて照射され、渦発生
体２が中立位置（渦による揚力が発生していない状態）
にあるとき、反射光スポットが受光フアイバ６１，６２
の端面に等しく入射しており、揚力発生に伴って反射光
スポットＳＰが受光フアィバ６１，６２の端面にアンバ
ランスで入射する。第６図の実施例は、渦発生体２の一
端から構成した凹部５をその反射底面５１が渦発生体２
の他端付近、すなわち、管路１への固定端付近まで延長
するようにするとともに、凹部５内であって、管路１の
ほぼ中央部に位置する付近に遮光板５０を取付けるよう
にしたものである。
この遮光板５０には、第６図ハに示すように、被測定流
体の流れ方向に長手のスリット孔５３を設けてある。ま
た、光学部６において、光供給フアィバ６０と受光フア
ィバ６１，６２は一部共用しており「途中に配置されて
いるハーフミラー６３によって供給光と、反射光とを分
離するようにしている。この装置においては、反射底面
５１は固定されており、揚力変化に対応して遮光板５０
が変位し、受光フアィバ６１，６２の端面に入射する反
射光量にアンバランスを生じさせる。なお、上記の各実
施例では、凹部断面形状をいずれも円形、渦発生体２の
管路１内の部分の断面形状をいずれも三角形状としたも
のであるが「 これらの形状は矩形状あるいは他の形状
でもよい。
体の流れ方向に長手のスリット孔５３を設けてある。ま
た、光学部６において、光供給フアィバ６０と受光フア
ィバ６１，６２は一部共用しており「途中に配置されて
いるハーフミラー６３によって供給光と、反射光とを分
離するようにしている。この装置においては、反射底面
５１は固定されており、揚力変化に対応して遮光板５０
が変位し、受光フアィバ６１，６２の端面に入射する反
射光量にアンバランスを生じさせる。なお、上記の各実
施例では、凹部断面形状をいずれも円形、渦発生体２の
管路１内の部分の断面形状をいずれも三角形状としたも
のであるが「 これらの形状は矩形状あるいは他の形状
でもよい。
また、反射面の緒霧などで反射効率が低下する恐れのあ
る場合、内部を真空，又はガス封入にする、ようにして
もよい。以上説明したように、本発明によれば構造簡単
にして、ダストやミストの影響や、管路振動の影響を受
けず、検出感度の高い渦流量計が実現できる。
る場合、内部を真空，又はガス封入にする、ようにして
もよい。以上説明したように、本発明によれば構造簡単
にして、ダストやミストの影響や、管路振動の影響を受
けず、検出感度の高い渦流量計が実現できる。
また、本発明によれば、光源からの光強度が２組の受光
素子からの加算信号に関連して制御されるもので、光信
号や光ファィバを用いて渦信号を検出する場合に生ずる
特有の問題、すなわち、光フアイバが振動したり、曲げ
られたりすることに・よる光フアィバの伝送効率の変化
の影響や、光源の電源電圧変動等による供給光変化の影
響を効果的に除去することができる。
素子からの加算信号に関連して制御されるもので、光信
号や光ファィバを用いて渦信号を検出する場合に生ずる
特有の問題、すなわち、光フアイバが振動したり、曲げ
られたりすることに・よる光フアィバの伝送効率の変化
の影響や、光源の電源電圧変動等による供給光変化の影
響を効果的に除去することができる。
第１図は本発明の一実施例を一部断面で示す構成斜視図
、第２図は第１図の要部断面図、第３図は光学部の端面
図「第４図は受光素子と光源を含む電気回路の一例を示
す接続図、第５図および第６図は本発明の他の実施例を
示す構成図で、イは断面図、口は光学部の端面図、第６
図′、は第６図イにおけるＸ−Ｘ断面図である。 １・…・・管路、２・…・・渦発生体「 ３…・・・管
路、４……フランジ、５……凹部、６１……凹部底面、
６……光学部、６０……光供給フアィバ、６１，６２…
・・・受光フアィバｔ ８・・…・光源、９１，９２・
・・・・・受光素子。 第２図 第３図 第１図 第４図 第５図 第６図
、第２図は第１図の要部断面図、第３図は光学部の端面
図「第４図は受光素子と光源を含む電気回路の一例を示
す接続図、第５図および第６図は本発明の他の実施例を
示す構成図で、イは断面図、口は光学部の端面図、第６
図′、は第６図イにおけるＸ−Ｘ断面図である。 １・…・・管路、２・…・・渦発生体「 ３…・・・管
路、４……フランジ、５……凹部、６１……凹部底面、
６……光学部、６０……光供給フアィバ、６１，６２…
・・・受光フアィバｔ ８・・…・光源、９１，９２・
・・・・・受光素子。 第２図 第３図 第１図 第４図 第５図 第６図
Claims (1)
- １ 被測定流体が流れる管路にフランジによつて固定さ
れる渦発生体と、この渦発生体にフランジが設けられて
いる一端より渦発生体の軸方向に延びかつ底面が光を反
射するように形成された凹部と、この凹部底面と対向す
るように端面が前記フランジ付近に設置され光源からの
光を前記端面より前記凹部底面に向けて照射する光供給
フアイバと、各端面が前記凹部底面と対向しかつ被測定
流体の流れ方向に対して左右に分かれるように前記フラ
ンジ付近に配置され凹部底面からの反射光を各端面で受
けるとともにこの反射光を伝送する２組の受光フアイバ
と、これら２組の受光フアイバを介して伝送された光を
それぞれ受ける２組の受光素子と、これら２組の受光素
子の信号の差動出力を流量信号として出力するとともに
前記２組の受光素子の加算出力に関連した信号で前記光
源の光出力を制御する電気回路を備えた渦流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55075962A JPS605884B2 (ja) | 1980-06-05 | 1980-06-05 | 渦流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55075962A JPS605884B2 (ja) | 1980-06-05 | 1980-06-05 | 渦流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS571913A JPS571913A (en) | 1982-01-07 |
| JPS605884B2 true JPS605884B2 (ja) | 1985-02-14 |
Family
ID=13591347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55075962A Expired JPS605884B2 (ja) | 1980-06-05 | 1980-06-05 | 渦流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS605884B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5923257A (ja) * | 1982-07-28 | 1984-02-06 | Hokuyo Automatic Co | 光フアイバ−式センサ− |
| JPS5954919A (ja) * | 1982-09-21 | 1984-03-29 | Ohkura Electric Co Ltd | 機械的光変調装置 |
| JPS60236073A (ja) * | 1984-05-09 | 1985-11-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 送電線用フオ−ルトロケ−タ |
| JPS6126122U (ja) * | 1984-07-24 | 1986-02-17 | 科学技術庁航空宇宙技術研究所長 | 流量計 |
| US4891990A (en) * | 1987-12-04 | 1990-01-09 | Schlumberger Industries, Inc. | Vortex flowmeter transducer |
| EP2075607A1 (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-01 | British Telecmmunications public limited campany | Arrival detection of air flow and a fibre unit during fibre blowing installation using relfected light |
-
1980
- 1980-06-05 JP JP55075962A patent/JPS605884B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS571913A (en) | 1982-01-07 |
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