JPS61292522A - 渦流量計 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は渦流量計に係り、特に大口径配管の流量計測に
適した渦流量計に関する。

従来の技術 従来の渦流量計は流体流路内に直接渦発生体を設け、こ
の渦発生体の両側より交番的に流体中に発生するカルマ
ン渦による圧力変化又は流速変化を検出して流体の流速
または流ｍを４測する構成とされていた。

発明が解決しようとする問題点 しかるに上記従来の渦流量計では、渦発生体を直接流体
流路内に配設し、流体流路を流れる被測流体の全ての流
れを測定づる構成であったため・大口径配管に渦流量計
を配設しようとした場合、各構成が大型化してしまい製
品コストが上昇してしまうという問題点があった。また
既設の配管に渦流量計を配設しようとした場合、従来の
構成の渦流Ｉｌ訂では既設配管内に渦発生体を設けねば
ならず取付は工事が大骨りとなってしまい大なる工事費
を必要とするという問題点があった。

そこで本η明では、流体流路に分流路を設け、この分流
路内に渦発生体を配設する構成とすることにより、上記
問題点を解決した渦流量計を提供することを目的とする
。

問題点を解決するための手段及び作用 上記問題点を解決するために本発明では、被測流体が流
れる主管路より分流された分流路内に渦発生体を設ける
と共にこの渦発生体より発生する渦を検出する検出手段
を設けた。

上記手段を講することにより、被ｉ１！ＩＩ流体が通過
する主管路内の内径寸法と分流路の内径寸法の比に対応
して流れる分流路内の流体の流量・流速測定を主管路と
分かれて段１ノられた分流路内に配設された渦発生体を
用いて測定し、これを塁として主管路及び分流路を流れ
る被測流体の全流量。流速を知ることができる。

実施例 “第１図に本発明になる渦流ｍ計の一実施例を示す。同
図に示す渦流量計１は、大略主管路２より分流された分
流路３内に配設された渦発生体４、渦発生体４により発
生する渦を検出する渦検出器５（第１図への図示は省略
する）等より構成されている。

主管路２は例えば大口径配管でありその内部を被測流体
が図中矢印で示す方向に流れるよう構成されている。こ
の主管路２の下部には分流路３が設けられている。分流
路３は主管路２に設けられた上流側分流孔６ａと下流側
分流孔６ｂを連通しており、また主管路２の上流側及び
下流側分流孔５ａ、５ｂの間にはオリフィス１ａが配設
されている。この分流路３の内径寸法は主管路２に設け
られたオリフィス１ａの内径寸法に対して所定の比をな
ずよう選定されている。更に分流路３の両端部の上流側
及び下流側分流孔６ａ、６ｂ近傍位置にはバルブ７ａ、
７ｂが取付番ノられている。この分流路３の内部所定位
置には渦発生体４が配設されている。また８はストレー
ナで渦発生体４に付着するゴミ等の除去を行なうもので
ある。ここで分流路３内に配設された渦発生体４を第２
図に拡大して示す。

渦発生体４は分流路３内を流れる被測流体にカルマン渦
を発生させるものであり、その両側傾斜面９ａ、９ｂＧ
Ｃ４；を圧力導入孔１０ａ、１０ｂが設けられている。

この圧力導入孔１０ａ、１０ｂは中継管（図示せず）を
介して渦検出器５に接続されている。渦検出器５内には
圧力導入孔１０ａ。

１０ｂより供給される被測流体のカルマン渦による渦差
圧を検出してこれを電気信号に変換するセンサが設けら
れている。渦検出器５に用いられるセンサとしては、静
電容聞式、サーミスタ式、ねじれ式等の種々の構造のも
のが知らているが、その−例として静電容量式のセンサ
を用いた渦検出器５を第３図に示す。同図に示す渦検出
器５は検出器下部５ａと検出器上部５ｂをボルト１１ａ
。

１１ｂにより螺着した構造となっている。検出器下部５
ａには接続孔１２ａ、１２ｂが穿設されており、この接
続孔１２ａ、１２ｂには圧力導入孔１０ａ、１０ｂと接
続した中継管が接続される。

この接続孔１２ａ、１２ｂの上部には空間部１３ａ。

１３ｂが形成されており、空間部１３ａ、１３ｂには可
動板となる金属ダイヘアフラム１４ａ、１４ｂが取付け
られている。また検出器上部５ｂの金属ダイヤフラム１
４．ａ、１４ｂと対向する位置にも空間部１５ａ、１５
ｂが形成されており、この空間部１５ａ、１５ｂは連通
管１６により連通されている。上記各空間部１４ａ、１
４ｂ、１５ａ。

１５ｂ及び連通管１６には液体が封入されている。

更に空間部１５ａ、１５ｂの上部位置には電極板１７ａ
、１７ｂが設けられ、この電極板１７ａ。

１７ｂにはリード線１８ａ、１８ｂが接続されている。

よって金属ダイヤフラム１４ａ、、１４ｂと電極板１７
ａ、１７ｂは可変音間コンデンサｉ横を構成する。従っ
てカルマン渦の発生により交番的に生ずる渦差圧は、圧
力導入孔１０ａ・１０ｂ・中継管、接続孔１２ａ、１２
ｂを介して金属ダイヤフラム１４ａ、１４ｂを変位させ
る。金属ダイヤフラム１４ａ、１４ｂの変位により、金
属ダイヤフラム１４ａ、１４ｂと電極板１７ａ、１７ｂ
間の静電容量が変化し、これをリード線１８ａ。

１８ｂより取り出し、電気回路（図示せず）にて演算す
ることにより被測流体の流量・流速を知ることができる
。なお１９ａ、１９１）は渦検出器５を分流路３に取付
けるためのボルトである。

上記構成の渦流量計１において主管路２に被測流体が流
れると、その一部は第１図に示す如く、分流されて上流
側分流孔６ａより分流路３内に流れ込む（バルブ７ａ、
７ｂは開弁しておく）。この分流路３内に流入する被測
流体の流量（流速）と主管路２内を流れる被測流体の流
量（流速）との比（以下この比のことを分流比という）
は、主管路２に設【ノられたオリフィス１ａの内径寸法
と分流路３の内径寸法の比（以下この比のことを径寸法
比という）と対応することが知られて（、る。

前記の如く、径寸法比は予め所定の値となるよう選定さ
れているため、分流路３内を流れる被測流体の流量（流
速）を測定することにより主管路２内を流れる被測流体
の流量（流速）を知ることができる。なおオリフィス１
ａの内径寸法は分流路３内にカルマン渦を発生するに適
宜な流速の被測流体が分流されるよう選定されており、
これにより測定Ｍｆｌの向上を図っている。

分流路３内に流入した被測流体はストレーナ８によりゴ
ミ等の除去が行なわれた後、分流路３内に配設された渦
発生体４と衝突し、渦発生体４の下流側には交番的にカ
ルマン渦が発生する。カルマン渦の発生により生ずる渦
差圧は圧力導入孔１０ａ、１０ｂ、中継管を介して渦検
出器５に伝達され、渦検出器５はカルマン渦の発生数に
対応した電気信号を発生させる。この電気信号はリード
線ｉｓａ、ｉｓｂを介して電気回路に供給される。この
電気回路には分流路３内を流れる被測流体の流量（流速
）に基づいて分流比を換篩する演算回路が内蔵されてお
り、従って主管路２及び分流路３内を流れる被測流体の
全流量（流速）は電気回路により演算され、例えば電気
回路に接続された指示１１に表示される。なお渦発生体
４と衝突した被測流体は下流側分流孔６ｂより主管路２
内に流入する。

ここで上記構成の渦流ｆｆ１−ｔｌを既設配管に取付け
る場合について考える。渦流量計１の取付は工事に際し
、分流路３内に渦発生体４を設けた構成の渦流量計１で
は、主管路２となる既設配管に対しては、上流側及び下
流側分流孔５ａ、６ｂｅ設けるのみで良い。また渦発生
体４を内設する分流路３も規格化することが容易であり
、生産性をもって製造することができる。よって取付は
工事は、既設配管に所定離間距離をおいて分流孔６ａ。

６ｂを穿設し、次に渦発生体４を内設する分流路３を各
分流孔６ａ、６ｂと位置決めして溶接すれば良く、極め
て短時間に作業効率良く取付は工事を行ない得るため取
付は工事費の低減を行うことができる。

また分流路３の径寸法に注目すると、その内径寸法はカ
ルマン渦の発生数が被測流体の流量（流速）に比例する
範囲において小とすることができ、径寸法を小とするこ
とができる。従って主管路２に対して渦１■１１の小型
化が実現でき、耐振性が向上すると共に主管路２への取
付Ｃノが容易となる。一般に主管路２は被測流体の流れ
により振動が生じており、また渦検出器５は渦発生体４
よりの渦差圧を効率良く検出し得るよう渦発生体４に近
い位置に設けられる。従来の渦流量ＫＩでは渦発生体及
び渦検出器が主管路に直接設けられていた。

このため主管路の振動は直接渦検出器に伝わってしまい
、この振動により渦検出器内の金属ダイヤフラムが変位
し、差圧変化とは無関係な誤パルスを発生してしまい測
定精度が低下することが知られていた。しかるに渦発生
体４及び渦検出器５を分流路３に設けることにより、主
管路２の振Ｖ」が直接渦検出器５に伝達されることはな
くなり、誤パルスの発生は低減され測定精度を向上させ
ることができる。また渦発生体４の上流側には円滑な流
量・流速測定を実施できるよう種々の測定補助手段（例
えばストレーナ、ストレートナー等・第１図にはストレ
ートナ８を示す）が配設される場合がある。渦発生体４
は分流路３に設けられているため、これらの測定補助手
段も小なる径寸法の分流路３に設ければ良い。従って測
定補助手段の構造を簡単にかつ小型化することができ、
加えて取付は作業をも容易にすることができる。

更に上記渦流量計１を重要配管の紅路に配設したような
場合、渦検出器５のセンサの保守１点検を必要とするこ
とが考えられるが、分流路３の両端部にはバルブ７ａ、
７ｂが設けられており、バルブ７ａ、７ｂを閉弁するこ
とにより主管路２に流体を流した状態で渦検出器５の保
守３点検を行なえる。従って渦１ｍＫ１１の保守１点検
のために渦流量計１が配設されている機器、装置を停止
する必要がなくなり、上記機器、装置の稼動率を　−向
上することもできる。

発明の効果 上述の如く本発明になる渦流量計では、被測流体が流れ
る主管路より分流された分流路内に渦発生体を設けると
バにこの渦発生体により発生する渦ヲ検出する検出手段
を設けることにより、渦発生体ハ主管路から分かれて設
けられた分流路内に配設されるため、例えば大口径を有
する主管路に渦流量計を配設する場合においても渦発生
体を大型化する必要がなくなり製品コストを低減でき、
また渦発生体が内設された分流路はカルマン渦の発生数
が被測流体の流量（流速）に比例する範囲において小と
することができるため１ｌｉｆ７ｉＥｆｆｉ計の小型化
を実現でき、取扱いが容易になると共に渦流量計の主管
路への取付は作業をも容易に行なうことができ、これに
加えて渦流量計の小型化により主管路への取付は固定を
確実に行なえるため耐振性をも向上することができ、ま
た渦発生体が主管路と分かれた分流路内に設けられてい
るため、渦検出器をＳｖＪの生じている主管路からＩｎ
間して配設することができるため、主管路の振動に起因
する誤パルスの発生を防止し得測定精度を向上させるこ
とができ、更には既設配管に渦流量計を取付けようとし
た場合、主管路となる既設配管には分流管が接続される
分流孔のみ穿設すればよく、後は渦発生体を内設した分
流路を既設配管に接合すれば完成し、渦流量計の既設配
管への取付は工事は極めて容易にかつ作業効率良く行な
うことができるため取付は工事費の低減を図ることがで
き、また流量・流速測定にイ９随する測定補助手段を考
えた場合、測定補助手段も分流路に設ければ良く測定補
助手段の構造を簡単にかつ小型化できると共に取付は作
業をも容易にすることができる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる渦流量計の一実施例を説明するた
めの部分切截断面図、第２図は第１図に示す渦発生体を
拡大して示す断面図、第３図は本発明になる渦流ｍ計に
設けられる渦検出器の一例を示す断面図である。 １・・・渦流量計、２・・・主管路、３・・・分流路、
４・・・渦発生体、５・・・渦検出器、７ａ、７ｂ・・
・バルブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被測流体が流れる主管路より分流された分流路内に渦発
   生体を設け、該渦発生体により発生する渦を検出する検
   出手段を設けてなる渦流量計。