JPS6126007B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6126007B2 JPS6126007B2 JP55125694A JP12569480A JPS6126007B2 JP S6126007 B2 JPS6126007 B2 JP S6126007B2 JP 55125694 A JP55125694 A JP 55125694A JP 12569480 A JP12569480 A JP 12569480A JP S6126007 B2 JPS6126007 B2 JP S6126007B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stress
- force
- bending moment
- stress detection
- detection section
- 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
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 36
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
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
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はカルマン渦を利用した流速流量測定装
置に関するものである。
置に関するものである。
更に詳述すれば、カルマン渦により渦発生体に
生ずる交番力を検出して、渦信号として取り出し
流速又は流速を測定する流速流量測定装置に関す
るものである。
生ずる交番力を検出して、渦信号として取り出し
流速又は流速を測定する流速流量測定装置に関す
るものである。
本発明の目的は、二個の応力検出部を用い。簡
単な構成により、外乱力によるノイズをきわめて
小さくできて、Ｓ／Ｎ比を改善でき、耐震性の秀
れ、堅牢な流速流量測定装置を提供するにある。
単な構成により、外乱力によるノイズをきわめて
小さくできて、Ｓ／Ｎ比を改善でき、耐震性の秀
れ、堅牢な流速流量測定装置を提供するにある。
第１図は、本発明の一実施例の構成説明図であ
る。
る。
図において、１は円筒状の管路、１１は管路１
に直角に設けられた円筒状のノズルである。２は
ノズル１１を通して、管路１に直角に挿入された
柱状の受力体で、一端は、ねじ３により管路１に
支持され、他端はフランジ部２１において、ノズ
ル１１にねじ又は溶接により固定されている。２
２は受力体２のフランジ部２１側に設けられた凹
部である。而して、受力体２は、後述する如く、
カルマン渦に基づく交番の曲げモーメントMvが
零となる位置Ｂに於て、外乱力に基づく曲げモー
メントＭαが、付加物による曲げモーメントＭα
の増加分ΔＭαと、同符号の曲げモーメントにな
るように構成されている。４ｂは、第２図に示す
如く、曲げモーメントMvがほぼ零となる位置Ｂ
に配置された応力検出部、４ａは応力検出部４ｂ
の近くに配置され、曲げモーメントMvが前記増
加分ΔＭαと同符号になる条件の位置に配置され
ている（以下、応力検出部４ａ，４ｂを総称する
場合には「応力検出部４」と称する）。而して、
応力検出部４は円板状をなし、凹部２２に設けら
れ、その中心軸は受力体２の中心軸と一致する。
応力検出部(4)は、この場合は第３図に示す如く、
円板状の素子本体４１と電極４２，４３，４４よ
りなる。電極４２は薄円板状をなし、素子本体４
１の一面側に設けられている。一方、電極４３，
４４は、ほぼ弓形をなし、素子本体４１の他面側
に素子本体４１の中心を挾んで、管路１方向と直
角方向に対称形に設けられている。素子本体４１
は、この場合は、圧電素子が使用されている。５
は絶縁材よりなり、応力検出部４を凹部２２内に
受力体２より絶縁して封着する封着体で、この場
合は、ガラス材が用いられている。
に直角に設けられた円筒状のノズルである。２は
ノズル１１を通して、管路１に直角に挿入された
柱状の受力体で、一端は、ねじ３により管路１に
支持され、他端はフランジ部２１において、ノズ
ル１１にねじ又は溶接により固定されている。２
２は受力体２のフランジ部２１側に設けられた凹
部である。而して、受力体２は、後述する如く、
カルマン渦に基づく交番の曲げモーメントMvが
零となる位置Ｂに於て、外乱力に基づく曲げモー
メントＭαが、付加物による曲げモーメントＭα
の増加分ΔＭαと、同符号の曲げモーメントにな
るように構成されている。４ｂは、第２図に示す
如く、曲げモーメントMvがほぼ零となる位置Ｂ
に配置された応力検出部、４ａは応力検出部４ｂ
の近くに配置され、曲げモーメントMvが前記増
加分ΔＭαと同符号になる条件の位置に配置され
ている（以下、応力検出部４ａ，４ｂを総称する
場合には「応力検出部４」と称する）。而して、
応力検出部４は円板状をなし、凹部２２に設けら
れ、その中心軸は受力体２の中心軸と一致する。
応力検出部(4)は、この場合は第３図に示す如く、
円板状の素子本体４１と電極４２，４３，４４よ
りなる。電極４２は薄円板状をなし、素子本体４
１の一面側に設けられている。一方、電極４３，
４４は、ほぼ弓形をなし、素子本体４１の他面側
に素子本体４１の中心を挾んで、管路１方向と直
角方向に対称形に設けられている。素子本体４１
は、この場合は、圧電素子が使用されている。５
は絶縁材よりなり、応力検出部４を凹部２２内に
受力体２より絶縁して封着する封着体で、この場
合は、ガラス材が用いられている。
第４図は、第１図の電気回路６（第１図に図示
せず）のブロツク図である。
せず）のブロツク図である。
図において、６１は応力検出部４ａの出力を増
幅処理する第１入力処理回路である。６２は応力
検出部４ｂの出力を増幅処理する第２入力処理回
路で、ゲインが可変できる構成になつている。６
３は第１と第２処理回路６１，６２の出力を差動
処理する差動増幅器である。
幅処理する第１入力処理回路である。６２は応力
検出部４ｂの出力を増幅処理する第２入力処理回
路で、ゲインが可変できる構成になつている。６
３は第１と第２処理回路６１，６２の出力を差動
処理する差動増幅器である。
以上の構成において、管路１内に測定流体が流
れると受力体２にはカルマン渦により第１図に示
す矢印のような交番力Ｌが作用する。この交番力
Ｌは封着体５を介して応力検出部４に伝達され
る。この場合、受力体２には、第１図に示す如
く、受力体２の中心軸をはさんで逆方向の応力変
化が発生する。而して、応力検出部４の電極４２
−電極４３、電極４２−電極４４間にはこの応力
変化に対応した電気信号（たとえば電荷の変化）
が生ずる。この変化の回数を検出することにより
渦発生周波数が検出できる。而して、電極４２−
電極４３、電極４２−電極４４間の電気出力を差
動的に処理すれば、２倍の電気出力を得ることが
できる。
れると受力体２にはカルマン渦により第１図に示
す矢印のような交番力Ｌが作用する。この交番力
Ｌは封着体５を介して応力検出部４に伝達され
る。この場合、受力体２には、第１図に示す如
く、受力体２の中心軸をはさんで逆方向の応力変
化が発生する。而して、応力検出部４の電極４２
−電極４３、電極４２−電極４４間にはこの応力
変化に対応した電気信号（たとえば電荷の変化）
が生ずる。この変化の回数を検出することにより
渦発生周波数が検出できる。而して、電極４２−
電極４３、電極４２−電極４４間の電気出力を差
動的に処理すれば、２倍の電気出力を得ることが
できる。
一方、管路を伝播してくる振動ノイズ、たとえ
ば、ポンプ、コンプレツサー、ダンパーの開閉等
による振動ノイズの影響により、管路全体が振れ
る。この振動によつて、受力体２には前述交番力
Ｌが作用する方向に受力体２の質量分布等に基ず
く交番の曲げモーメントＭαが作用する。この交
番の曲げモーメントＭαにより受力体２に生ずる
応力は応力検出部４においてノイズとして検出さ
れる。
ば、ポンプ、コンプレツサー、ダンパーの開閉等
による振動ノイズの影響により、管路全体が振れ
る。この振動によつて、受力体２には前述交番力
Ｌが作用する方向に受力体２の質量分布等に基ず
く交番の曲げモーメントＭαが作用する。この交
番の曲げモーメントＭαにより受力体２に生ずる
応力は応力検出部４においてノイズとして検出さ
れる。
第２図は、この曲げモーメントＭαを示したも
ので、Mvは渦発生によつて生じた交番の曲げモ
ーメント（測定対象）である。
ので、Mvは渦発生によつて生じた交番の曲げモ
ーメント（測定対象）である。
次に実際に本発明装置を用いる場合には、第５
図に示す如く、測定信号を電気信号等に変換する
変換部を収納するケースＣ、ケースＣを支えるブ
ラケツトＤ、装置と変換部を連絡するリード線接
続管Ｅ、信号を伝送する伝送ケーブルＦ等が搭載
される。これらは、受力体２の管路１への固定個
所の外側に存在し、主として管路１に固定されて
いるので、管路全体が振れたとしても受力体２へ
の影響はないと一般的に考えられる。
図に示す如く、測定信号を電気信号等に変換する
変換部を収納するケースＣ、ケースＣを支えるブ
ラケツトＤ、装置と変換部を連絡するリード線接
続管Ｅ、信号を伝送する伝送ケーブルＦ等が搭載
される。これらは、受力体２の管路１への固定個
所の外側に存在し、主として管路１に固定されて
いるので、管路全体が振れたとしても受力体２へ
の影響はないと一般的に考えられる。
しかしながら、管路１は理想的剛体ではないの
で、管路自体が振動すると共に、搭載物により振
動が増幅されることが本願発明者の実験によつて
確認された。
で、管路自体が振動すると共に、搭載物により振
動が増幅されることが本願発明者の実験によつて
確認された。
この結果、曲げモーメントＭαは、第６図に示
す如く、受力体２単独に基づく曲げモーメントＭ
α11と、ケースＣ、ブラケツトＤ、接続管Ｅ、伝
送ケーブルＦに基づく曲げモーメントＭα12、と
の重ね合せの曲げモーメントＭα１となる。した
がつて、曲げモーメントＭα１が零となる位置は
A1となり、曲げモーメントＭαが零となる位置
Ａは、移動することになる（応力検出部４を１個
用いる場合は、応力検出部４を位置Ａに配置すれ
ば、ノイズを検出しないものが得られる。但し、
正確な位置に配置するには手間が掛る）。而し
て、場合によつては、位置Ａが曲げモーメント
Mvが零の位置Ｂと一致する場合が生ずる。ある
いは、ケースＣ等の搭載物の重量が重く、曲げモ
ーメントＭα１が第７図に示す如き特性を示し、
位置Ａが全く存在しない場合が生ずる。
す如く、受力体２単独に基づく曲げモーメントＭ
α11と、ケースＣ、ブラケツトＤ、接続管Ｅ、伝
送ケーブルＦに基づく曲げモーメントＭα12、と
の重ね合せの曲げモーメントＭα１となる。した
がつて、曲げモーメントＭα１が零となる位置は
A1となり、曲げモーメントＭαが零となる位置
Ａは、移動することになる（応力検出部４を１個
用いる場合は、応力検出部４を位置Ａに配置すれ
ば、ノイズを検出しないものが得られる。但し、
正確な位置に配置するには手間が掛る）。而し
て、場合によつては、位置Ａが曲げモーメント
Mvが零の位置Ｂと一致する場合が生ずる。ある
いは、ケースＣ等の搭載物の重量が重く、曲げモ
ーメントＭα１が第７図に示す如き特性を示し、
位置Ａが全く存在しない場合が生ずる。
このため、従来は、搭載物等による曲げモーメ
ントＭα12の増加をできるだけ少くするために、
ケースＣ等の重量を軽くしたり、ベロー等を設け
て振動を吸収し、受力体２に生ずる曲げモーメン
トＭαの大きさを小さくする工夫がなされてい
た。このため、構造が複雑になる欠点が生ずる。
ントＭα12の増加をできるだけ少くするために、
ケースＣ等の重量を軽くしたり、ベロー等を設け
て振動を吸収し、受力体２に生ずる曲げモーメン
トＭαの大きさを小さくする工夫がなされてい
た。このため、構造が複雑になる欠点が生ずる。
而して、ケースＣ、ブラケツトＤ、接続管Ｅ等
は、本装置の製作時に上場において組立てられる
が、伝送ケーブルＦ等は計装現場で付加される。
而も、その質量は、計装現場の計装条件によつて
左右される。
は、本装置の製作時に上場において組立てられる
が、伝送ケーブルＦ等は計装現場で付加される。
而も、その質量は、計装現場の計装条件によつて
左右される。
他方、曲げモーメントMv線図は、搭載物によ
つては、影響を受けない。
つては、影響を受けない。
以下、これらの、外乱振動ノイズおよび付加物
の影響に対する動作について数式によつて説明す
る。
の影響に対する動作について数式によつて説明す
る。
管路１内に測定流体が流れると、応力検出部４
ａ，４ｂには電荷が発生する。
ａ，４ｂには電荷が発生する。
今、応力検出部４ａ，４ｂに発生する発生電荷
を、それぞれ、q1，q2とすると、第８図、第９図
に示す如く。
を、それぞれ、q1，q2とすると、第８図、第９図
に示す如く。
q1＝ｑS1sinωｔ＋ｑN1sinω′ｔ (1)
q2＝ｑS2sinωｔ＋ｑN2sinω′ｔ (2)
但し、
ｑs1，ｑs2； 曲げモーメントＭVに基づき応力
検出部４ａ，４ｂに発生する電荷、 ｑN1，ｑN2； 曲げモーメントＭ〓に基づき応
力検出部４ａ，４ｂに発生する電荷、 ω； 曲げモーメントＭVに基づく角周波数、 ω′； 曲げモーメントＭαに基づく角周波
数、 ここで、発生電荷q1，q2を差動増幅器６３の入
力とすると、出力ｑputは次式となる。
検出部４ａ，４ｂに発生する電荷、 ｑN1，ｑN2； 曲げモーメントＭ〓に基づき応
力検出部４ａ，４ｂに発生する電荷、 ω； 曲げモーメントＭVに基づく角周波数、 ω′； 曲げモーメントＭαに基づく角周波
数、 ここで、発生電荷q1，q2を差動増幅器６３の入
力とすると、出力ｑputは次式となる。
ｑput＝（A1qS1−A2qS2）sinωｔ
＋（A1qN1−A2qN2）sinω′ｔ (3)
但し、A1，A2：第１、第２入力処理回路のゲ
イン 第２入力処理回路６２のゲインA2を調整して A1qN1＝A2qN2とすると (4) ｑput＝（A1qS1−A1ｑＮ１／ｑＮ２・ｑS2）sinωｔ(5) となる。
イン 第２入力処理回路６２のゲインA2を調整して A1qN1＝A2qN2とすると (4) ｑput＝（A1qS1−A1ｑＮ１／ｑＮ２・ｑS2）sinωｔ(5) となる。
応力検出部４ｂは、曲げモーメントMvがほぼ
零となる位置Ｂに配置されているので、ｑS2≒０
となる。したがつて、 ｑput＝A1qS1sinωｔとなる。
零となる位置Ｂに配置されているので、ｑS2≒０
となる。したがつて、 ｑput＝A1qS1sinωｔとなる。
出力ｑputは曲げモーメントMvに基づくものの
みとなり、曲げモーメントＭαに基づくものは検
出されない。即ち、測定信号成分のみが検出で
き、外乱振動ノイズ分は検出されない。
みとなり、曲げモーメントＭαに基づくものは検
出されない。即ち、測定信号成分のみが検出で
き、外乱振動ノイズ分は検出されない。
一方、ゲインA2を変えても出力ｑputは影響さ
れない。即ち、ゲインA2の調節によつては出力
ｑputは変動せず、測定信号のレベルは常に一定
にできる利点を有する。
れない。即ち、ゲインA2の調節によつては出力
ｑputは変動せず、測定信号のレベルは常に一定
にできる利点を有する。
次に、計装現場での伝送ケーブルＦ等の付加物
の影響について説明する。
の影響について説明する。
伝送ケーブルＦ等の取付けによつて、電荷ｑN
1′，ｑN2が増加した場合には、A2＝A1ｑＮ１／ｑＮ２
になる ようにゲインA2を調整すればよい。
1′，ｑN2が増加した場合には、A2＝A1ｑＮ１／ｑＮ２
になる ようにゲインA2を調整すればよい。
しかし、始めに、たとえば、ケースＣ等の重量
を重くして、ｑＮ１／ｑＮ２を１に近ずけておけば、伝
送ケ ーブルＦ等の付加物の影響は比較的小さく、ゲイ
ンA2の再調整を計装現場で行わなくてもよい利
点を有するものが得られる。以下これを計算によ
つて説明する。
を重くして、ｑＮ１／ｑＮ２を１に近ずけておけば、伝
送ケ ーブルＦ等の付加物の影響は比較的小さく、ゲイ
ンA2の再調整を計装現場で行わなくてもよい利
点を有するものが得られる。以下これを計算によ
つて説明する。
(3)式は
ｑput＝（A1qS1−A2qS2）sinωｔ
＋（A1qN1−A2qN2）sinω′ｔ (3)
伝送ケーブルＦ等によるノイズ増加分を、ΔｑN
１，ΔｑN2とすると、 ｑN1→ｑN1＋ΔｑN1 ｑN2→ｑN2＋ΔｑN2 曲げモーメントＭ〓に基づき応力検出部４ａ，
４ｂに発生する電荷の和をｑNとすれば、 ｑN＝A1（ｑN1＋ΔｑN1）−A2（ｑN2 ＋ΔｑN2） (7) (4)式からA2＝Ａ１ｑＮ１／ｑＮ２であるから ｑN＝A1qN1（ΔｑＮ１／ｑＮ１−ΔｑＮ２／ｑＮ２）(8
) ここでノイズ増加分の条件を、 (A) ｑＮ１／ｑＮ２＝１＋Ｋ、ΔｑＮ１／ｑＮ２＝１
＋Ｋとすると（ノイ ズ増加分も比例的関係にある設定）、 ｑN＝A1qN1（（１＋Ｋ）ΔｑＮ２／（１＋Ｋ）ｑＮ２ −ΔｑＮ２／ｑＮ２）＝０ (B) ｑＮ１／ｑＮ２＝１＋Ｋ、ΔｑN1＝ΔｑN2≡Δｑ
とする と（最悪の条件設定で、曲げモーメントＭαの勾
配が零となり、現実には起り得ないものであ
る）。
１，ΔｑN2とすると、 ｑN1→ｑN1＋ΔｑN1 ｑN2→ｑN2＋ΔｑN2 曲げモーメントＭ〓に基づき応力検出部４ａ，
４ｂに発生する電荷の和をｑNとすれば、 ｑN＝A1（ｑN1＋ΔｑN1）−A2（ｑN2 ＋ΔｑN2） (7) (4)式からA2＝Ａ１ｑＮ１／ｑＮ２であるから ｑN＝A1qN1（ΔｑＮ１／ｑＮ１−ΔｑＮ２／ｑＮ２）(8
) ここでノイズ増加分の条件を、 (A) ｑＮ１／ｑＮ２＝１＋Ｋ、ΔｑＮ１／ｑＮ２＝１
＋Ｋとすると（ノイ ズ増加分も比例的関係にある設定）、 ｑN＝A1qN1（（１＋Ｋ）ΔｑＮ２／（１＋Ｋ）ｑＮ２ −ΔｑＮ２／ｑＮ２）＝０ (B) ｑＮ１／ｑＮ２＝１＋Ｋ、ΔｑN1＝ΔｑN2≡Δｑ
とする と（最悪の条件設定で、曲げモーメントＭαの勾
配が零となり、現実には起り得ないものであ
る）。
ｑN＝A1qN1（ΔｑＮ２／（１＋Ｋ）ｑＮ２−ΔｑＮ２／
ｑＮ２） ＝A1K（−〓ｑ） これを、応力検出部一個の場合で、位置Ａに応
力検出部が配置されたもの（実際には、厳密に位
置Ａに配置することは容易でないが）のノイズ増
加分ｑN＝A1Δｑと比較すると、 条件(A)の場合はｑN＝０であり、問題なく良好
である。
ｑＮ２） ＝A1K（−〓ｑ） これを、応力検出部一個の場合で、位置Ａに応
力検出部が配置されたもの（実際には、厳密に位
置Ａに配置することは容易でないが）のノイズ増
加分ｑN＝A1Δｑと比較すると、 条件(A)の場合はｑN＝０であり、問題なく良好
である。
条件(B)の場合はｑN＝A1K（−Δｑ）であり、
０＜Ｋ＜１であれば、ノイズ増加分は少くなる。
０＜Ｋ＜１であれば、ノイズ増加分は少くなる。
０＜Ｋ＜１の条件を満すには、たとえばケース
Ｃ等の搭載物の重量を、予想される伝送ケーブル
Ｆ等の附加重量より、充分大きくすれば比較的容
易に達成できる。
Ｃ等の搭載物の重量を、予想される伝送ケーブル
Ｆ等の附加重量より、充分大きくすれば比較的容
易に達成できる。
なお、前述の実施例においては、受力体２は、
管路１に一端が固定され、他端が支持された場合
について説明したが、両端共に管路１に固定され
たものであつてもよい。
管路１に一端が固定され、他端が支持された場合
について説明したが、両端共に管路１に固定され
たものであつてもよい。
また、実述の実施例においては、応力検出部４
ａ，４ｂで検出された同相のノイズ成分は差動増
幅器６３により差動的に処理されノイズはキヤン
セルされると説明したが、応力検出部４ｂの圧電
素子本体４１の分極の軸方向を逆転させる、或
は、応力検出部４ｂより取出したリードを第２入
力処理回路に逆接続して応力検出部４ｂの出力
を、応力検出部４ａの出力に対して逆位相となる
ようにし、両出力を加算して、ノイズ成分をキヤ
ンセルするようにしてもよい。このようにすれ
ば、応力検出部４ａ，４ｂの出力の一方の位相を
電気的に逆転させる処理が不要になるので安価に
できる。
ａ，４ｂで検出された同相のノイズ成分は差動増
幅器６３により差動的に処理されノイズはキヤン
セルされると説明したが、応力検出部４ｂの圧電
素子本体４１の分極の軸方向を逆転させる、或
は、応力検出部４ｂより取出したリードを第２入
力処理回路に逆接続して応力検出部４ｂの出力
を、応力検出部４ａの出力に対して逆位相となる
ようにし、両出力を加算して、ノイズ成分をキヤ
ンセルするようにしてもよい。このようにすれ
ば、応力検出部４ａ，４ｂの出力の一方の位相を
電気的に逆転させる処理が不要になるので安価に
できる。
また、前述の実施例においては、第２入力処理
回路のゲインを調整すると説明したが、ゲイン調
整前に(4)式を満足する条件にあるものにおいては
ゲイン調整は必要ない。即ち、このようなものに
おいては、ゲイン調整回路はなくてもよいことは
勿論である。
回路のゲインを調整すると説明したが、ゲイン調
整前に(4)式を満足する条件にあるものにおいては
ゲイン調整は必要ない。即ち、このようなものに
おいては、ゲイン調整回路はなくてもよいことは
勿論である。
また、前述の実施例においては、応力検出方式
のものについて説明したが、これに限ることはな
く、歪み検出、あるいは、変位検出方式等のカル
マン渦利用の流速流量測定装置に本発明を用いる
ことができることは勿論である。
のものについて説明したが、これに限ることはな
く、歪み検出、あるいは、変位検出方式等のカル
マン渦利用の流速流量測定装置に本発明を用いる
ことができることは勿論である。
また、前述の実施例においては、応力検出部４
ｂは曲げモーメントMvがほぼ零となる受力体の
位置Ｂに配置されると説明したが、ほぼ鴿の位置
に限ることはなく、応力検出部４ｂは外乱力によ
る応力が附加物によつて増加する増加応力と同符
号となる第１位置に設けられればよい。即ち、前
述(3)式において、ゲインA2を調整してA1qN1＝
A2qN2とすれば信号成分のみを検出することがで
きるからである。
ｂは曲げモーメントMvがほぼ零となる受力体の
位置Ｂに配置されると説明したが、ほぼ鴿の位置
に限ることはなく、応力検出部４ｂは外乱力によ
る応力が附加物によつて増加する増加応力と同符
号となる第１位置に設けられればよい。即ち、前
述(3)式において、ゲインA2を調整してA1qN1＝
A2qN2とすれば信号成分のみを検出することがで
きるからである。
また前述の実施例においては、外乱振動による
影響が、附加重量の増加によつて増加される場合
について説明したが、外乱振動周波数の変化によ
つて、装置が共振特性を有するので、実質的に重
量が附加されたと同様な作用をなす場合について
も同様であることは勿論である。
影響が、附加重量の増加によつて増加される場合
について説明したが、外乱振動周波数の変化によ
つて、装置が共振特性を有するので、実質的に重
量が附加されたと同様な作用をなす場合について
も同様であることは勿論である。
以上説明したように、本発明によれば、簡単な
構成により、外乱力によるノイズをきわめて小さ
くできて、Ｓ／Ｎ比を改善でき、耐震性の秀れ、
堅牢な流速流量測定装置を実現することができ
る。
構成により、外乱力によるノイズをきわめて小さ
くできて、Ｓ／Ｎ比を改善でき、耐震性の秀れ、
堅牢な流速流量測定装置を実現することができ
る。
第１図は本発明の一実施例の構成説明図、第２
図は第１図の曲げモーメント線図、第３図は第１
図の部品図、第４図は第１図の電気回路のブロツ
ク図、第５図は第１図の実際の使用例の全体構成
説明図、第６図、第７図は第１図の動作説明図、
第８図、第９図はそれぞれ、第１図、第２図の要
部説明図である。 １……管路、１１……ノズル、２２……凹部、
４ａ，４ｂ……応力検出部、４１……素子本体、
４２，４３，４４……電極、５……封着体、６…
…電気回路、６１……第１入力処理回路、６２…
…第２入力処理回路、６３……差動増幅器、Ｌ…
…交番力、Mv，Ｍα……曲げモーメント、Ｐ…
…外乱力。
図は第１図の曲げモーメント線図、第３図は第１
図の部品図、第４図は第１図の電気回路のブロツ
ク図、第５図は第１図の実際の使用例の全体構成
説明図、第６図、第７図は第１図の動作説明図、
第８図、第９図はそれぞれ、第１図、第２図の要
部説明図である。 １……管路、１１……ノズル、２２……凹部、
４ａ，４ｂ……応力検出部、４１……素子本体、
４２，４３，４４……電極、５……封着体、６…
…電気回路、６１……第１入力処理回路、６２…
…第２入力処理回路、６３……差動増幅器、Ｌ…
…交番力、Mv，Ｍα……曲げモーメント、Ｐ…
…外乱力。
Claims (1)
- １ カルマン渦により受力体に作用する交番力を
検出して流速又は流量を測定する流速流量測定装
置において、管路に一端が固定され他端が固定又
は支持され第１位置に於て外乱力による応力が附
加物によつて増加する増加応力と同符号となるよ
うに構成された柱状の受力体と、該受力体の前記
第１位置に設けられた第１応力検出部と、該第１
応力検出部近くに配置され前記交番力による応力
が前記増加応力と同符号となる位置に設けられた
第２応力検出部と、前記第１応力検出部の出力を
処理する第１入力処理回路と、前記第２応力検出
部の出力を処理する第２入力処理回路と、該第２
入力処理回路と前記第１入力処理回路との出力を
加算あるいは減算する加減算器とを具備したこと
を特徴とする流速流量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55125694A JPS5748610A (en) | 1980-09-05 | 1980-09-05 | Measuring device for speed and rate of flow |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55125694A JPS5748610A (en) | 1980-09-05 | 1980-09-05 | Measuring device for speed and rate of flow |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5748610A JPS5748610A (en) | 1982-03-20 |
| JPS6126007B2 true JPS6126007B2 (ja) | 1986-06-18 |
Family
ID=14916383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55125694A Granted JPS5748610A (en) | 1980-09-05 | 1980-09-05 | Measuring device for speed and rate of flow |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5748610A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5869772A (en) * | 1996-11-27 | 1999-02-09 | Storer; William James A. | Vortex flowmeter including cantilevered vortex and vibration sensing beams |
-
1980
- 1980-09-05 JP JP55125694A patent/JPS5748610A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5748610A (en) | 1982-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0733886B1 (en) | Coriolis mass flowmeter | |
| US4258565A (en) | Force detector | |
| US4437350A (en) | Vortex flow metering apparatus | |
| US4381680A (en) | Mass flow meter | |
| US7424376B2 (en) | Precise pressure measurement by vibrating an oval conduit along different cross-sectional axes | |
| US6058785A (en) | Noise reduction in a mass flow measuring system | |
| JPS6126007B2 (ja) | ||
| US3538769A (en) | Movable tube flowmeter of angular momentum type | |
| JPS58160813A (ja) | 渦流量計 | |
| JPS6244339Y2 (ja) | ||
| JPS6011461Y2 (ja) | 流速流量測定装置 | |
| JPS5928342Y2 (ja) | 力検出器 | |
| US4888991A (en) | Relative motion sensor | |
| JP2000275073A (ja) | カルマン渦流量計 | |
| JPH11258016A (ja) | 渦流量計 | |
| JPS6014290B2 (ja) | 流速流量測定装置 | |
| JPS6047531B2 (ja) | 渦流量計 | |
| JPS6244338Y2 (ja) | ||
| JPS6046368B2 (ja) | 渦流量計 | |
| JP3038497B2 (ja) | 圧電差圧渦センサー | |
| JPS6032570Y2 (ja) | 流速流量測定装置 | |
| JPS5914169B2 (ja) | 渦流量計 | |
| JPH048730B2 (ja) | ||
| JP2893855B2 (ja) | 質量流量計 | |
| JPH11101672A (ja) | 渦流量計 |