JPS61253423A

JPS61253423A - 渦流量計

Info

Publication number: JPS61253423A
Application number: JP9432285A
Authority: JP
Inventors: Hajime Onoda; 元小野田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-05-01
Filing date: 1985-05-01
Publication date: 1986-11-11

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】（発明の技術分野）本発明は、流体の流れる管体内に障害物を配置しその両
側に交互に渦列を発生させて、その渦列の周波数を検知
することによりＦＥＮを測定する渦流量計に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

渦流量計は可動部品がなく、部品点数も少なくかつ構造
が簡単である。

第３図は従来知られている渦流量計の構造を示す。２１
は断面が円形の筐体であり、その両端に７ランジ２２．
２３が設けられて、測定すべき流体が流れる配管の途中
に挿入されるようになっている。管体２１内の中央部に
は、この内部を流れる流体を左右両側に絞るための障害
物２４が配置されている。２５は障害物２４の下流に発
生する渦列の周波数を検知する検知器である。

第４図（ａ）はこの渦流量計の動作原理を説明するため
の因である。図に矢印で示すように流体２７が流れた時
、障害物２４の位置で流体は左右両側に絞られる。この
左右の絞り部２６Ｌ１２６Ｒを通った流体は障害物２４
の背後に交互に渦（カルマン渦と呼ばれる）を形成する
。このようにして形成される渦列の周波数をｆとし、絞
り部２６Ｌ、２６Ｒでの流体の流速な■、障害物の幅を
℃とすると、ｆはＶ−βに比例する。従ってこの渦列の
周波数ｆを測定することにより、流量を求めることがで
きる。

渦列の周波数検知器２５としては、サーミスタを用いた
もの、歪みゲージを用いたもの、超音波センサを用いた
ものなどが知られている。サーミスタを用いた検知器は
、渦の発生→差圧の発生→流速の変化→サーミスタ表面
温度の変化→サーミスタの抵抗変化を利用する。そのた
めには、管体２１に差圧を検出するためのバイパスを設
けて、このバイパス内にサーミスタを配置することが行
われる。歪みゲージを用いた検知器は、渦の発生→差圧
の発生→力の変化→歪みの発生→歪みゲージの抵抗変化
を利用する。超音波を用いた検知器は、管体２１を貫通
して超音波を照射し、渦発生による流速変化の結果とし
て受信超音波の位相が変調されることを利用する。

第４図（ａ）は障害物２４を丁字形とした場合を示した
が、障害物２４を第４図（ｂ）のようにΔ形とするもの
も知られている。

ところでこの様な従来の渦流量計では、実際には第４図
に示すようなきれいな渦列は発生しない。

また管体の左右に交互に発生する渦がそのまま管壁に沿
って直進する訳ではなく、実際には破線矢印で示すよう
に進む。従って渦列の周波数を正確に測定することは難
しく、広範囲の流ｌについての高精度の流量測定は難し
いものであった。

従来の渦流量計において安定な渦列が形成されない理由
の一つは、断面円形の管体内に矩形の面を持つ障害物を
配置しているため、流体の絞り部の幅が一定でないこと
にある。即ち第５図に示すように障害物２５と管体２１
の管壁の間に形成される絞り部２６Ｌ、２６Ｒは、幅が
中央部ではｄｌと大きく、上下の周辺ではｄ２のように
小さくなっている。幅ｄ１の部分と幅ｄ２の部分では当
然に渦発生の条件が異なり、このため安定な渦列の発生
が難しいのである。

〔発明の目的〕

本発明は上記した点に鑑みなされたもので、安定な渦列
の発生を可能とし、もって広範囲に１って高精度の流量
測定を可能とした渦流量計を提供することを目的とする
。

（発明の概要）本発明にかかる渦流量計は、流体を流す管体の断面形状
を角形とし、もってこの管体内に配置される長方形の面
を持つ障害物の両側に形成される絞り部の形状が場所に
依らず一定幅の角形にすると共に、前記障害物に振動を
与えてその両側の流体絞り部の幅を微少変化させるよう
にしたしたことを特徴とする。

〔発明の効果〕

本発明によれば、障害物の両側の絞り部の形状を一定幅
の角形とすることにより安定な渦列の発生が可能となる
。また障害物に与える振動の周波数を適当に選んで、そ
の撮動と渦列の発生とを共振させることにより、安定し
た強い渦列を形成することができる。従って本発明によ
れば高精度の渦列の周波数測定が可能となり、広範囲に
わたり高精度の流量測定を行い得る渦流量計を得ること
ができる。

〔発明の実施例〕

以下本発明の詳細な説明する。

第１図は一実施例の渦流量計を示す。１１は断面が長方
形または正方形等の角形の管体である。

この管体１１の両端には、これを円形の開口とすべく形
状変換部１２．１３を介して、通常断面が円形である流
体の配管に接続するためのフランジ１４．１５が設けら
れている。管体１１の内部中央部には、流体を左右両側
に絞るための長方形の面を持つ障害物１６が配置されて
いる。障害物の上下にはアーム２０が取り付けられ、こ
のアーム２０は管体１１の側壁を貫通して外部に気密に
導出されている。そしてこのアーム２０に杏撮器ＩＱ１９が取り付けられ、この」振器１９により障害物１６
に横方向の微少振動を与えられるようになっている。１
７は障害物の下流側に発生する渦列の周波数を検知する
ための製列周波数検知器である。

第２図はこの渦流量計を管体１１の障害物１６の上流側
で切断して示した図である。図示のように管体１１が角
形であるため、障害物１６の左右両側に形成される絞り
部１８Ｌ　、　１８Ｒは位置によらず一定幅ｄの長方形
である。そしてＮ振器１９により障害物１６に矢印１０
で示す振動を与えることにより、流体絞り部１８ｔ、　
、　１８Ｒの幅ｄは微少変化させられるようになってい
る。

製列の盾波数検知器１７は、従来より知られているサー
ミスタセンサ、歪みゲージセンサ、超音波センサなとど
のようの形式のものでもよい。例えば測定すべき流体が
気体の場合は一般にサーミスタセンサ、超音波センサな
どが適しており、歪みゲージセンサは気体、液体いずれ
にも適用することができる。

この様な構成とすれば、障害物１６の中央部でも上下端
部でも製列発生の条件が同じであり、障害物１６の下流
側に安定な製列が形成される。また障害物１６に与える
振動の周波数を適当に選んで製列の発生周波数と共振さ
せることにより、一層安定な製列が形成される。従って
この製列の周波数を検知することにより広い流量範囲に
わたって高精度の流量測定を行なうことができる。

なお本発明は上記した実施例に限られるものではなく、
その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施すること
ができる。例えば障害物は丁字形、Δ形等下流側の形状
はいかなるものでもよ（、要は一定幅の角形の流体絞り
部が形成されるものであればよい。

また本発明の渦流量計は熱量計に応用することができる
。周知のように流体の入側の温度と出側の温度を測定し
てこれと流量とを演算すれば、熱量が求まるからである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の渦流量計を示す図、第２図
はその要部を切断して示す図、第３図は従来の渦流量計
の一例を示す図、第４図（ａ）（ｂ）はその動作原理を
説明するための図、第５図は同じくその問題点を説明す
るための図である。１１・・・管体、１２．１３・・・形状変換部、１４．
１５・・・７ランジ、１６・・・障害物、１７・・・製
列の周波数検知器、１８ｔ、　、　１８Ｒ・・・絞り部
、１９・・・萬振器、２０・・・アーム。

Claims

【特許請求の範囲】

流体を流す管体と、この管体内中央部に配置され流体を
両側に絞ってその両側の下流に渦列を発生させる障害物
と、前記渦列の発生周波数を検出する手段とを備えた渦
流量計において、前記管体を断面角形とし、前記障害物
の両側に形成される流体絞り部の形状を位置に依らず幅
が一定の角形として、かつ前記障害物にその両側の流体
絞り部の幅が微少変化するように振動を与える手段を備
えたことを特徴とする渦流量計。