JPS6335925B2 - - Google Patents
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- JPS6335925B2 JPS6335925B2 JP57014721A JP1472182A JPS6335925B2 JP S6335925 B2 JPS6335925 B2 JP S6335925B2 JP 57014721 A JP57014721 A JP 57014721A JP 1472182 A JP1472182 A JP 1472182A JP S6335925 B2 JPS6335925 B2 JP S6335925B2
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 41
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 34
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、水分、粉塵等を含む都市ガスと
か、蒸気のような高温度でしかも圧力変動を伴な
う高圧ガス流体を渦流量計で計量する場合、渦信
号が安定して、しかも雑音特性の優れた検出を可
能とするため、別に設けた清浄な高圧ガス流を流
量制御装置を介して、渦発生体の前部及び左右後
部に常に一定流量でパージし、このパージ流の渦
信号に伴なう変動を検出することにより、長期間
安定した優れた特性を有するパージ式渦検出方法
を提供するものである。
か、蒸気のような高温度でしかも圧力変動を伴な
う高圧ガス流体を渦流量計で計量する場合、渦信
号が安定して、しかも雑音特性の優れた検出を可
能とするため、別に設けた清浄な高圧ガス流を流
量制御装置を介して、渦発生体の前部及び左右後
部に常に一定流量でパージし、このパージ流の渦
信号に伴なう変動を検出することにより、長期間
安定した優れた特性を有するパージ式渦検出方法
を提供するものである。
従来、渦流量計において、外部流体をパージす
る目的として水分とか粉塵等を含む煙道ガス等を
測定する場合のように渦検出素子が、これら被測
定ガスにより汚染されることがないようにするこ
とがあげられる。これに関しては特公昭49−
32152号公報とか、この発明に先立ち、本出願人
の特願昭53−161145号(特開昭55−89713号)の
発明を提案した。
る目的として水分とか粉塵等を含む煙道ガス等を
測定する場合のように渦検出素子が、これら被測
定ガスにより汚染されることがないようにするこ
とがあげられる。これに関しては特公昭49−
32152号公報とか、この発明に先立ち、本出願人
の特願昭53−161145号(特開昭55−89713号)の
発明を提案した。
前者は「カルマン渦を生成するための柱状物体
と、該柱状物体に少くとも一方の側面に直接また
は間接的にパージを行うためのパージ流体を導び
く細管で、細管内を通るパージ流体の流量を被測
定流体の圧力に対応して制御すること」を特徴と
した流速計又は流量計である。この方式において
は、被測定流体の圧力が変動し、その変動周期が
制御装置の応答時間に比べて無視できない場合、
不安定となり渦検出が不可能となることも起る、
という欠点がある。またパージ口は渦発生体の少
くとも一方の側面である。後者は前者に対して開
口部位は相違しており、その構成上の相異に基づ
く渦発生体の後方に発生する渦列の変動圧力を利
用して、これによつて生ずるパージ流の変化を検
出する点で優れているが、いずれも渦の剥離点後
方に開口部を設けている。
と、該柱状物体に少くとも一方の側面に直接また
は間接的にパージを行うためのパージ流体を導び
く細管で、細管内を通るパージ流体の流量を被測
定流体の圧力に対応して制御すること」を特徴と
した流速計又は流量計である。この方式において
は、被測定流体の圧力が変動し、その変動周期が
制御装置の応答時間に比べて無視できない場合、
不安定となり渦検出が不可能となることも起る、
という欠点がある。またパージ口は渦発生体の少
くとも一方の側面である。後者は前者に対して開
口部位は相違しており、その構成上の相異に基づ
く渦発生体の後方に発生する渦列の変動圧力を利
用して、これによつて生ずるパージ流の変化を検
出する点で優れているが、いずれも渦の剥離点後
方に開口部を設けている。
これに対して、本発明者は、もう一つの開口部
を渦発生体の上流側に設けて、この上流側開口部
と渦発生体両側面の開口部に流出するパージ流量
を被計量流体の圧力変動如何にかかわらず一定に
することにより、前記引用例にない信号雑音特性
が得られることを見出した。
を渦発生体の上流側に設けて、この上流側開口部
と渦発生体両側面の開口部に流出するパージ流量
を被計量流体の圧力変動如何にかかわらず一定に
することにより、前記引用例にない信号雑音特性
が得られることを見出した。
被計量流体の圧力変動如何にかかわらずパージ
流量を一定にすることは流体圧力が変動する場合
でも常に一定流量が得られる市販のフローコント
ローラを使用することにより容易に実現できる。
流量を一定にすることは流体圧力が変動する場合
でも常に一定流量が得られる市販のフローコント
ローラを使用することにより容易に実現できる。
以下にこの発明の一実施例を図面と共に説明す
る。
る。
1は管路、2は該管路1内に配設される所望の
断面形状を備えたカルマン渦を生成するための渦
発生体、3a,3bは該渦発生体2の両側外方に
離れて開口される導圧口、3cは該渦発生体2の
前面に離開して開口される導圧口で、いずれの導
圧口3a,3b,3cからもパージ流体を渦発生
体2の両側面、前面に噴射すると共に、カルマン
渦の発生を圧力変化として導圧口3a,3b,3
cよりパージ流体に与え、これによりパージ流体
の流速ないし流量を変化させることができるよう
にするものである。なお、導圧口3a,3b,3
cは図示のように管壁1aを貫通して渦発生体2
の表面近くにおいて開口する場合は勿論のこと、
管壁1aと同一平面で開口される場合もある。
断面形状を備えたカルマン渦を生成するための渦
発生体、3a,3bは該渦発生体2の両側外方に
離れて開口される導圧口、3cは該渦発生体2の
前面に離開して開口される導圧口で、いずれの導
圧口3a,3b,3cからもパージ流体を渦発生
体2の両側面、前面に噴射すると共に、カルマン
渦の発生を圧力変化として導圧口3a,3b,3
cよりパージ流体に与え、これによりパージ流体
の流速ないし流量を変化させることができるよう
にするものである。なお、導圧口3a,3b,3
cは図示のように管壁1aを貫通して渦発生体2
の表面近くにおいて開口する場合は勿論のこと、
管壁1aと同一平面で開口される場合もある。
4a,4b,4cは導圧口3a,3b,3cに
通ずる分岐管で、細管5と分岐部6で連通してい
る。7a,7bは、パージ流体の流量又は流速の
微少な変化量を検出できる所望の検出素子で、二
個の分岐管4a,4bに設けてあり、さらに各分
岐管4a,4b,4cには絞り弁8a,8b,8
cが設けられている。
通ずる分岐管で、細管5と分岐部6で連通してい
る。7a,7bは、パージ流体の流量又は流速の
微少な変化量を検出できる所望の検出素子で、二
個の分岐管4a,4bに設けてあり、さらに各分
岐管4a,4b,4cには絞り弁8a,8b,8
cが設けられている。
なお、前記検出素子7a,7bは、ブリツジ回
路等の増巾回路9を構成してパージ流量の変化量
を逓増できるものであり、しかも上記素子7は流
体の変化を電気的量に変化して検出できるもので
あれば何等特定されないが、この変化検出手段も
何等限定されるものではない。
路等の増巾回路9を構成してパージ流量の変化量
を逓増できるものであり、しかも上記素子7は流
体の変化を電気的量に変化して検出できるもので
あれば何等特定されないが、この変化検出手段も
何等限定されるものではない。
さらに、前記細管5の途中には、順次と上流側
から減圧弁10、圧力計11、弁12、面積式流
量計などのような流量計13(ロータメータ)、
および上流圧が一定の場合、下流側の変動に対し
て一定流量を保つフローコントローラ14が配設
され、図示されないパージ流体源より例えば、窒
素ガスのような不活性ガスを送給できるようにし
てある。
から減圧弁10、圧力計11、弁12、面積式流
量計などのような流量計13(ロータメータ)、
および上流圧が一定の場合、下流側の変動に対し
て一定流量を保つフローコントローラ14が配設
され、図示されないパージ流体源より例えば、窒
素ガスのような不活性ガスを送給できるようにし
てある。
すなわち、パージ流体は、減圧弁10により、
その供給圧を自由に調整できると共に、流量計1
3によつて適当な流量を保持できるようにフロー
コントローラ14の開度を調節できるものであ
る。
その供給圧を自由に調整できると共に、流量計1
3によつて適当な流量を保持できるようにフロー
コントローラ14の開度を調節できるものであ
る。
叙上の構成に基づいて、この発明の作用を説明
する。
する。
被計測流体が管路1内を矢符方向に流れると、
渦発生体2の下流側にはカルマン渦が左右二列で
交互に発生する。
渦発生体2の下流側にはカルマン渦が左右二列で
交互に発生する。
一方、パージ流体は、パージ流体源より細管5
の減圧弁10、弁12、流量計13及びフローコ
ントローラ14を経て分岐部6より分岐管4a,
4b,4c内に分流し、分岐管4a,4b内のパ
ージ流体は検出素子7a,7bを経て、管路1に
開口した導圧口3a,3b,3cより渦発生体2
の前面及び両側面に向つて噴射される。
の減圧弁10、弁12、流量計13及びフローコ
ントローラ14を経て分岐部6より分岐管4a,
4b,4c内に分流し、分岐管4a,4b内のパ
ージ流体は検出素子7a,7bを経て、管路1に
開口した導圧口3a,3b,3cより渦発生体2
の前面及び両側面に向つて噴射される。
ところで、導圧口3a,3bより噴出されるパ
ージ流体は絶えず、分岐管4a,4b内を所望の
流速ないし流量を以つて流通しているが、渦発生
体2の両側後方に交互のカルマン渦が発生する
と、該カルマン渦によつてパージ流体に圧力変化
が与えられ、従つて分岐管4a,4b内を流れる
パージ流体の流速ないし流量に変化を与えること
となるので、該分岐管4a,4b内に配設されて
いる検出素子7a,7bにその圧力変化、または
圧力変化に伴なう流速変化として検出され、これ
が増巾されて検知計数でき、したがつて被計測流
体の流速ないし流量を計測できるものである。
ージ流体は絶えず、分岐管4a,4b内を所望の
流速ないし流量を以つて流通しているが、渦発生
体2の両側後方に交互のカルマン渦が発生する
と、該カルマン渦によつてパージ流体に圧力変化
が与えられ、従つて分岐管4a,4b内を流れる
パージ流体の流速ないし流量に変化を与えること
となるので、該分岐管4a,4b内に配設されて
いる検出素子7a,7bにその圧力変化、または
圧力変化に伴なう流速変化として検出され、これ
が増巾されて検知計数でき、したがつて被計測流
体の流速ないし流量を計測できるものである。
ところで、被計測流体の流体圧Pmに対し、細
管5のパージ流体源より減圧弁10に供給される
流体圧(初期圧力)P1および該減圧弁10で減
圧調圧後の使用圧力P2が、 P1>P2>Pm の関係を保つと共にパージ流体の使用圧力P2が
従来のパージ流量計における使用圧力に比しより
高圧の場合でも優れた効果が得られた。
管5のパージ流体源より減圧弁10に供給される
流体圧(初期圧力)P1および該減圧弁10で減
圧調圧後の使用圧力P2が、 P1>P2>Pm の関係を保つと共にパージ流体の使用圧力P2が
従来のパージ流量計における使用圧力に比しより
高圧の場合でも優れた効果が得られた。
つぎに、図面第2図以降を参照しながらこの発
明の効果を説明する。
明の効果を説明する。
なお、説明中、Qは被計測流体の流量、qはパ
ージ流体の流量、をそれぞれ示し、各図の波形信
号は、信号特性である。
ージ流体の流量、をそれぞれ示し、各図の波形信
号は、信号特性である。
() 静特性
まず、第2a図および第2b図において、Q
=0すなわち被計測流体の流量を零とした場合
の信号特性を示す。
=0すなわち被計測流体の流量を零とした場合
の信号特性を示す。
いずれの場合もPm=3Kgf/cm2G、P2=6
Kgf/cm2Gであるが、第2a図、絞り弁8a,
8bを開き絞り弁8cを閉じた状態であつてq
=0.5/minで第2a図に示すように波形の
不規則な振巾が大きく好ましくない。
Kgf/cm2Gであるが、第2a図、絞り弁8a,
8bを開き絞り弁8cを閉じた状態であつてq
=0.5/minで第2a図に示すように波形の
不規則な振巾が大きく好ましくない。
しかし、第2b図は、絞り弁8a,8b,8
cのすべてを開いて、同様にq=0.5/min
の場合を示しているが、平坦で波形の乱れはな
く、殆んど雑音が検出されないということが認
められる。
cのすべてを開いて、同様にq=0.5/min
の場合を示しているが、平坦で波形の乱れはな
く、殆んど雑音が検出されないということが認
められる。
() 動特性
つぎに、被計測流体が流れている場合につい
て第3図および第4図を説明する。
て第3図および第4図を説明する。
いずれの場合も、Pm=3Kg/cm2G、P1=6
Kgf/cm2Gであるが、第3図は少流量域で流量
Q=15m3/h、第4図は大流量域流量Q=530
m3/hとして少流量と大流量の場合を比較検討
した。
Kgf/cm2Gであるが、第3図は少流量域で流量
Q=15m3/h、第4図は大流量域流量Q=530
m3/hとして少流量と大流量の場合を比較検討
した。
第3図は、第3a図がq=0.5/min、絞
り弁8a,8bが開き8cが閉じた場合を示し
ている。
り弁8a,8bが開き8cが閉じた場合を示し
ている。
第3a図は雑音成分が多く計測信号が不明瞭で
あるが第3b図に示すようにすべての絞り弁8
a,8b,8cが開いた状態の計測信号と比較す
ると信号の質は格段と相異し、第3b図の信号の
波形が如何に優れたものであるか理解できる。
あるが第3b図に示すようにすべての絞り弁8
a,8b,8cが開いた状態の計測信号と比較す
ると信号の質は格段と相異し、第3b図の信号の
波形が如何に優れたものであるか理解できる。
つぎに、第4図について検討する。
第4a図は、絞り弁8a,8bが開き、8cが
閉じた場合で前者がq=0.5/minの時の波形
信号であるが、波形信号は比較的明瞭に現われて
いるが、信号の振巾は小さいという問題が認めら
れる。これに対し第4b図は、絞り弁8a,8
b,8cすべてが開かれ、q=0.5/minであ
るので、信号の振巾は大きく明瞭であるので計測
信号の誤計測は絶無となり、測定精度を向上でき
る。
閉じた場合で前者がq=0.5/minの時の波形
信号であるが、波形信号は比較的明瞭に現われて
いるが、信号の振巾は小さいという問題が認めら
れる。これに対し第4b図は、絞り弁8a,8
b,8cすべてが開かれ、q=0.5/minであ
るので、信号の振巾は大きく明瞭であるので計測
信号の誤計測は絶無となり、測定精度を向上でき
る。
以上述べたように、この発明によれば、渦発生
体の左右側のみならず、前面に対してもパージ流
体を噴射させているので、被計測流体に対するパ
ージ流体の悪影響は消失し、雑音特性を著しく逓
減させて高圧下での標準流量範囲内での使用を可
能とすると共に、ゴミ、汚物、異物などの検出部
への侵入が防止でき、気体、液体を問わず広範な
利用が可能となる等の効果を有する。
体の左右側のみならず、前面に対してもパージ流
体を噴射させているので、被計測流体に対するパ
ージ流体の悪影響は消失し、雑音特性を著しく逓
減させて高圧下での標準流量範囲内での使用を可
能とすると共に、ゴミ、汚物、異物などの検出部
への侵入が防止でき、気体、液体を問わず広範な
利用が可能となる等の効果を有する。
第1図はこの発明に係るカルマン渦検出方法の
一実施例を示す全体の機構説明図、第2図ないし
第4図はいずれもパージ流体の噴射個処、流量な
どを異ならせた場合の計測信号の波形特性を示す
グラフである。 1……管路、2……渦発生体、3a,3b……
渦発生体2の両側外方に開口される導圧口、3c
……渦発生体2の前面に開口される導圧口、4
a,4b,4c……分岐管、5……細管、6……
分岐部、7a,7b……検出素子、8a,8b,
8c……絞り弁、10……減圧弁、12……弁、
13……ロータメータ、14……フローコントロ
ーラ。
一実施例を示す全体の機構説明図、第2図ないし
第4図はいずれもパージ流体の噴射個処、流量な
どを異ならせた場合の計測信号の波形特性を示す
グラフである。 1……管路、2……渦発生体、3a,3b……
渦発生体2の両側外方に開口される導圧口、3c
……渦発生体2の前面に開口される導圧口、4
a,4b,4c……分岐管、5……細管、6……
分岐部、7a,7b……検出素子、8a,8b,
8c……絞り弁、10……減圧弁、12……弁、
13……ロータメータ、14……フローコントロ
ーラ。
Claims (1)
- 1 被計量流体より高い圧力を有するパージ流体
を供給する定圧源から被計量流体が流れる管路内
へ一定のパージ流量を供給する定流量手段を備
え、このパージ流を前記管路内に流れに対向して
直角に配設された渦発生体の上流側および下流側
両側面の開口部にそれぞれ、分岐噴出させ、カル
マン渦の発生に伴い発生する交番圧力変化を前記
渦発生体下流側両側面に噴出するパージ流の交番
流に変換することにより前記管路内の被計量流体
の性状に影響を受けない流量を検出することを特
徴としたパージ式カルマン渦検出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57014721A JPS58132617A (ja) | 1982-02-03 | 1982-02-03 | パ−ジ式カルマン渦検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57014721A JPS58132617A (ja) | 1982-02-03 | 1982-02-03 | パ−ジ式カルマン渦検出方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58132617A JPS58132617A (ja) | 1983-08-08 |
JPS6335925B2 true JPS6335925B2 (ja) | 1988-07-18 |
Family
ID=11868989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57014721A Granted JPS58132617A (ja) | 1982-02-03 | 1982-02-03 | パ−ジ式カルマン渦検出方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58132617A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003040663A1 (en) * | 2001-11-07 | 2003-05-15 | Oval Corporation | Purge type vortex flowmeter |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106248153A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-12-21 | 江苏伟屹电子有限公司 | 涡街流量计的自动吹扫控制系统 |
US10175083B1 (en) * | 2017-08-30 | 2019-01-08 | Schneider Electric Systems Usa, Inc. | Vortex flowmeter having injection cleaning ports |
-
1982
- 1982-02-03 JP JP57014721A patent/JPS58132617A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003040663A1 (en) * | 2001-11-07 | 2003-05-15 | Oval Corporation | Purge type vortex flowmeter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS58132617A (ja) | 1983-08-08 |
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