JPS61100614A - 渦離脱式流量計のための検出装置 - Google Patents

渦離脱式流量計のための検出装置

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JPS61100614A
JPS61100614A JP60209045A JP20904585A JPS61100614A JP S61100614 A JPS61100614 A JP S61100614A JP 60209045 A JP60209045 A JP 60209045A JP 20904585 A JP20904585 A JP 20904585A JP S61100614 A JPS61100614 A JP S61100614A
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    • 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
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/86—Indirect mass flowmeters, e.g. measuring volume flow and density, temperature or pressure
    • G01F1/88—Indirect mass flowmeters, e.g. measuring volume flow and density, temperature or pressure with differential-pressure measurement to determine the volume flow
    • G—PHYSICS
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    • 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

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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】 技術分野 本発明は、渦離脱式流量計に関し、特に渦離脱式流撤計
のための光フアイバー型検出器に関する。
発明の背景 渦離脱式流址計は、当該技術において周知であリ、専管
内の流体の容積流量を該流量に比例する速度で発生する
流体力学的振動を利用して測定するものである。流体力
学的振動は、流体導管内に寸切体（頭部を横断方向に切
られたような、先端の尖っていない障害物）を配設し、
その寸切体表面から渦を流体内へ離脱ないし発散させる
ことによって発生される。
この渦を検出するための手段として、上記寸切体に作用
する浮揚力または渦の発生によって惹起される流体の流
動を検出する超音波式検出器、シリコン歪ゲージ、圧電
デバイス、自己加熱性熱電対などｂｍつかの手段が知ら
れている。しかしながら、これらの周知の技法は、流れ
に対する感度が低いこと、振動および流れにより誘起さ
れる騒音に敏感であること、許容温度範囲が狭いこと、
危険性のある環境下で駐気信号を使用することに随伴す
る鎧点が存在するなどの幾つかの欠点を有している。
発明の概要 本発明は、寸切体のねじれ変位を測定することにより渦
の発生を検出する光フアイバ一式検出装置を提供する０
本発明の検出機構は流体導管の外部に置かれるので、光
源および検出器を速隔部署に配置することができる。従
って、本発明の装置は、高温下での作動が可能であるＯ
寸切体の変位はその慣性中心を中心とするねじれとして
測定されるので、振動に対する敏感性および流れにより
誘起される騒音の干渉を最小限にすることができるＯ 実施例の説明 第１図を参照すると、流体導管１０内に配設された寸切
体１２が示され、寸切体の局面からの渦の離脱により寸
切体の前面に作用する抗力分布が交互に変化するととも
に、やはり渦離脱度数に応じて寸切体の側面に作用する
浮揚力分布が交互に変化し、そのような抗力および浮揚
力の変化により寸切体１２の慣性中心１４を中心とする
交互のねじれ変位が生じることが示されている。
第２図および３図を参照して説明すると、寸切体１２は
、慣性中心と合致した回転軸線１６の周りに回動しく即
ちねじれ）、寸切体に作用するねじれ力は、寸切体１２
から導管１０の側壁を貫通して外部上軸＆［１６ｆ！ｉ
Ｊち慣性中心１４と一致するように総長され、適当なレ
ール（図示せず）によって密封された軸１８を介して導
゛管１６の外部へ伝達される。
専゛管１０の外部側面には、例えば輪歯車の形とした環
状の内歯付基準部材２０を取付ける。基準部材２０は、
例えば導管１０の外゛部側面に′固設したボス２２を介
して１１Ｊｇ１ｏに取付けることができる。この□内歯
付基準部材２０の内側に同心的に、例えばピニオン歯車
の形とした外歯付検出部材２４を配設し、ｔｔ［Ｌ１２
’に固定する。従って、検出部材２４は、寸切体１２と
共に回動する。第４Ａ。
４Ｂｌ１１１に明示されるように、基準部材２０の出２
６と検出部材２４の歯２８とは、完全にではなく部分的
に噛合させ、両部材の歯の間を通して光ブチーイパ−３
０を巻装する。
第２図に示されるように、光ファイバー３０の一端を光
源Ｓ２に接続し、他端を検出器５４に接続する。本発明
は、光ファイバー３０がある大きさの曲率で湾曲せしめ
られると、該光ファイバーによって伝送される光のうち
の一定量が光ファイバーのコアからクラッドへ吸収され
て失われ、その失われる光強度の損失量は光７アイパー
の湾曲の曲率半径に反比例するという事実に基いている
。
検出器５４は、この光強度の変化を、光−７アイパーの
クラッドにＶ＆収され失われた光のｉとして、あるいは
、光ファイバーを通して伝送される光の全量の変化とし
て測定することができる。
本発明によれば、流体が導管１０内を流れると、寸切体
１２が振動（Ｉ！０ち、回転＠ｌ’ＪＮ６を中心として
回＊Ｊ　）　Ｌ、固定の基準部材２０と、軸１８と共に
回動する検出部材２４との間に相対連動を起させる。第
ａｋ、４Ｂｌｉｉｆｆに示されるように、部材２０と２
４との間の相対連動により光ファイバー３０の、基準部
材２０の各ｔ！ａ２６とそれと隣接する検出部材２４の
歯２Ｂとの間に受容されている各湾曲部分における曲率
半径が変化せしめられる。
第４Ａ図は、寸切体１２がゼロ位置即ち中立位−にある
場合に対応する。基準部材２０の７Ｍ２６と検出部材２
４の歯２８との位置関係およびそれらの歯の間に挾まれ
た光ファイバー３０のｈ曲態様を表わす。第４Ｂ図は寸
切体が変位した場合を表わす。第４Ａ図と４Ｂ図を比較
対照すれば分るように、光ファイバー３０の曲率半径は
ゼロ位置の場合のＲｏから変位位置におけるＲへ変化し
、短くなっている。作動において、導管１０内の流体の
流址が変化すると、それに比例して寸切体のねじれ振動
の周波数（度数）が変化し、それに応じて光ファイバー
の曲率半径の変化率が変化する。
先に述べたように、ｌ１ｌｆ？率牛径が変化する結果と
して、光ファイバー３０によって伝送される光強度が変
化し、それが検出器３４によって測定される。
次いで、測定された光強度の変化率を周知の態様で流体
の流鎚値に変換し、ディスプレーに表示することができ
る。
図示の実施例では、基準部材と検出部材の間に単一の元
ファイバーが巻かれているが、光ファイバー看き数を増
大させることによって検出装置の感度を高めることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第１図は流体導管内に配設された寸切体の概略側面図、
第２図は本発明による検出装置の一部切除された概略側
面図、第３図は第１図の線３−５に沿ってみた断面図、
第４Ａおよび４Ｂｌｉｌは本発明の検出装置の基準部材
と検出部材の部分拡大立面図である。 １０；流体導管 １２：寸切体 １４：１ｉ性中心 １８二軸 ２０：内歯付基準部材 ２４：外歯付検出部材 ２６．２８：歯 ３０：光ファイバー ３２：光源 ５４：検出器 ＦＩＧ、１

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）渦離脱式流量計のための検出装置において、流体の
    流れ内に置かれて渦離脱を生じるようになされた寸切体
    と、該寸切体をその慣性中心の周りに回動しうるように
    取付けるための取付手段と、該寸切体にそれと共に回転
    するように付設された第１歯付部材と、該第１歯付部材
    の歯と部分的に噛合させた歯を有し、第１歯付部材に対
    し静止位置に取付けられた第２歯付部材と、該第１歯付
    部材の歯と第２歯付部材の歯との間に捕捉された光ファ
    イバーとから成る検出装置。 ２）前記寸切体は、流体導管内に配設されており、その
    慣性中心と一致するようにして該流体導管の側壁を貫通
    して延長せしめられた軸を有し、前記第１歯付部材は、
    該軸に固定された外歯付部材であり、前記第２歯付部材
    は該導管に取付けられた内歯付部材である特許請求の範
    囲第１項記載の検出装置。 ３）前記光ファイバーは、前記第１歯付部材のほぼ全周
    に亘って巻きつけられている特許請求の範囲第１項記載
    の検出装置。 ４）前記光ファイバーの一端へ光を差向けるための光源
    と、該光ファイバーを通して伝送される光の強度の変化
    を検出するために光ファイバーの他端に接続された検出
    器とを備えている特許請求の範囲第１〜３項のいずれか
    に記載の検出装置。 ５）前記第１歯付部材はピニオン歯車であり、前記第２
    歯付部材は輪歯車である特許請求の範囲第２項または３
    項記載の検出装置。
JP60209045A 1984-10-22 1985-09-24 渦離脱式流量計のための検出装置 Granted JPS61100614A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/663,113 US4552026A (en) 1984-10-22 1984-10-22 Sensor for a vortex shedding flowmeter
US663113 1984-10-22

Publications (2)

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JPS61100614A true JPS61100614A (ja) 1986-05-19
JPH0219408B2 JPH0219408B2 (ja) 1990-05-01

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US (1) US4552026A (ja)
EP (1) EP0183340B1 (ja)
JP (1) JPS61100614A (ja)
KR (1) KR890004714B1 (ja)
AU (1) AU576387B2 (ja)
BR (1) BR8504176A (ja)
CA (1) CA1228753A (ja)
DE (1) DE3567101D1 (ja)
ES (1) ES8703629A1 (ja)
HK (1) HK43789A (ja)
IN (1) IN164915B (ja)
MX (1) MX158387A (ja)
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