JPS61253424A

JPS61253424A - 渦流量計

Info

Publication number: JPS61253424A
Application number: JP9432385A
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
することにより流量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６図は従来知られている渦流量計の構造を示す。２１
は断面が円形の管体であり、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７図（ａ）はこのｍ流量計の動作原理を説明するため
の図である。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２６Ｌ、２６Ｒ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どし、絞
り部２６Ｌ、２６Ｒでの流体の流速をＶ、障害物の幅を
ａとすると、ｆは■・２に比例する。従ってこの製列の
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。

製列の周波数検知器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７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７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７図
に示すようなきれいな製列は発生しない。

従って製列の周波数を正確に測定することは難しく、広
範囲の流量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製列が形成されない理由
の一つは、障害物の上流側の面が平面であることにある
。このような障害物を用いると、管体の流路はいわばス
テップ状に絞られることになり、このことが製列発生に
必要な流れの変化の他に無用な流れの乱れを生じるため
と思われる。

〔発明の目的〕

本発明は上記した点に鑑みなされたもので、安定な製列
の発生を可能とし、もって広範囲に亙って高精度の流量
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、製列発生のために管体内の
流路を両側に絞るための障害物を、流路が上流側から徐
々に両側に絞られるように幅が連続的に太き（なるよう
な形状としたことを特徴とする。

〔発明の効果〕

本発明によれば、障害物の両側に形成される絞り部の幅
が徐々に小さくなり、流路が滑らかに絞られるため無用
な流体の乱れがなくなる。この結果この障害物の背後に
安定な製列の発生が可能となり、従って高精度の製列の
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
に絞るため障害物１６が配置されている。１７は障害物
の下流側に発生する製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図はこの渦流量計の障害物１６の部分を拡大して示
し、また第３図は製列発生の様子を先の第７因に対応さ
せて示している。障害物１６は、流体１８に対してこれ
を滑らかに両側に絞るように前面が流線型をなしている
。即ち障害物１６の幅は上流側から徐々に大きくなり、
これにより左右の絞り部１９Ｌ、１９Ｒの幅が徐々に小
さくなるように形成されている。また障害物１６の背面
には左右対称に凹面２ＯＬ、２ＯＲが形成されている。

製列の周波数検知器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、超音波センサ等どの
ような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により流体は両側に
滑らかに絞られるため、無用な流れの乱れが生じること
はなく、その背後に安定な製列が交互に発生する。また
この実施例の場合、障害物１６の背面に凹面２ＯＬ、２
ＯＲを形成しているため、この部分で負圧が大きくなり
、これにより大きい渦を発生させることができる。更に
またこの実施例では管体１１を角形としているため、障
害物１６の両側に形成される絞り部１９Ｌ。

１９Ｒは位置によらず幅が一定になっており、障害物１
６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、このことも安定な製列の形成に寄与している。従っ
てこのｉ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。例えば障害物を第４図あるいは第５図のよう
な形状としてもよい。第４図は前面（上流側）を一つの
放物線または円を描く面とし、背面（下流側）を平面と
したものである。第５図は前面を二つの平面の組合わせ
により幅が徐々に変化するようにし、背面を平面とした
ものである。これらの障害物の背面に先の実施例のよう
に凹面を形成すれば、より効果的である。

第５図のものは従来の第７図（ｂ）に示したΔ形と呼ば
れるものを逆向きに用いたものと言える。

要は障害物の形状をその両側に形成される絞り部の幅が
徐々に小さくなるように選べばよい。

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
はその障害物の部分を拡大して示す図、第３図は同じく
製列発生の様子を示す図、第４図および第５図は他の実
施例の障害物の形状を示す図、第６図は従来の渦流量計
の一例を示す図、第７図（ａ）（ｂ）はその動作原理を
説明するための図である。１１・・・管体、１２．１３・・・形状変換部、１４．
１５・・・フランジ、１６・・・障害物、１７・・・製
列の周波数検知器、１８流体、１９Ｌ、１９Ｒ・・・絞り部、２ＯＬ、２ＯＲ・・・凹
面。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図第２図　　　　第３図第６図第７図６Ｒ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）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、前記障害物を、流路が徐々に両
側に絞られるように幅が上流側から連続的に大きくなる
形状としたことを特徴とする渦流量計。
（２）障害物の背面に凹面を設けた特許請求の範囲第１
項記載の渦流量計。