JPS6340818A - 流量検出器 - Google Patents
流量検出器Info
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- JPS6340818A JPS6340818A JP61183444A JP18344486A JPS6340818A JP S6340818 A JPS6340818 A JP S6340818A JP 61183444 A JP61183444 A JP 61183444A JP 18344486 A JP18344486 A JP 18344486A JP S6340818 A JPS6340818 A JP S6340818A
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- permanent magnet
- flow rate
- fluid
- flow
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- Pending
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- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 3
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 claims description 2
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 12
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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
- 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)
- Measuring Volume Flow (AREA)
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。
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、流量検出器の改良に関する。
カルマン渦式流量計、流体論理素子式流量計等は、流体
中に発生する渦の数が流量に比例する原理を用いたもの
である。即ち、流体中の渦の数を計数することにより流
量を検出するものである。
中に発生する渦の数が流量に比例する原理を用いたもの
である。即ち、流体中の渦の数を計数することにより流
量を検出するものである。
而して、流体中に発生する渦は流体の振動を示すので、
これらの流量計を総称して流体振動式流量計と呼んでい
る。
これらの流量計を総称して流体振動式流量計と呼んでい
る。
従来公知の流量計に於ては、流体中に発生した渦を圧電
センサ等の歪検出素子又はサーミスタ等により、渦の発
生を電圧の変化として検出し、然る後、上記電圧変動変
化を増幅、整形して流速に比例し・たパルスを取り出す
ことによって、流量又は流速を検出するように構成され
ていた。
センサ等の歪検出素子又はサーミスタ等により、渦の発
生を電圧の変化として検出し、然る後、上記電圧変動変
化を増幅、整形して流速に比例し・たパルスを取り出す
ことによって、流量又は流速を検出するように構成され
ていた。
然しなから、流量計の渦検出信号中には、流速変動の他
、流れに含まれている乱流渦等の成分も含まれているた
め、精度の高い自動追従フィルタ等を使用しなければ正
確な流量を検出をすることができず、コストが高く成る
と云う問題点があった。
、流れに含まれている乱流渦等の成分も含まれているた
め、精度の高い自動追従フィルタ等を使用しなければ正
確な流量を検出をすることができず、コストが高く成る
と云う問題点があった。
更に、上記圧電センサ等の歪検出素子又はサーミスタ等
を完全にシールするのに手間がかかると云う問題点もあ
った。
を完全にシールするのに手間がかかると云う問題点もあ
った。
本発明は叙上の観点に立ってなされたものであって、そ
の目的とするところは、流体中に発生する渦を簡単、且
つ正確に検出でき、検出器部分のシールが簡単に行なえ
る安価な流量検出器を提供しようとするものである。
の目的とするところは、流体中に発生する渦を簡単、且
つ正確に検出でき、検出器部分のシールが簡単に行なえ
る安価な流量検出器を提供しようとするものである。
而して、上記の目的は、非磁性材料により形成された流
路画成要素の内部に、永久磁石を具備し、且つ輸送され
る流体の脈動により少なくとも上記永久磁石の取付けら
れた部分が振動せしめられる主動振動子を振動自在に設
けると共に、上記流路画成要素の外側に、上記永久磁石
を挟んでそれぞれ上記永久磁石に反１發力を及ぼす一対
の磁極を有するヨーク部材と上記ヨーク部材を弾性的に
振動自在に支承する振動腕とから成る従動振動子と、上
記従動振動子の振動を検知するセンサとを具備した流量
検出器によって達成される。
路画成要素の内部に、永久磁石を具備し、且つ輸送され
る流体の脈動により少なくとも上記永久磁石の取付けら
れた部分が振動せしめられる主動振動子を振動自在に設
けると共に、上記流路画成要素の外側に、上記永久磁石
を挟んでそれぞれ上記永久磁石に反１發力を及ぼす一対
の磁極を有するヨーク部材と上記ヨーク部材を弾性的に
振動自在に支承する振動腕とから成る従動振動子と、上
記従動振動子の振動を検知するセンサとを具備した流量
検出器によって達成される。
而して、上記の如（構成すれば、流体′する渦を簡単、
且つ正確に検出でき、従米−センサ等の歪検出素子又は
サーミスタ等を利用する流量計の如く、精度の高いフィ
ルタ回路を用いる必要もなく、しかも検出器部分のシー
ルを簡単に行なうことができるので、流量検出器のコス
トを借く押えることができる。
且つ正確に検出でき、従米−センサ等の歪検出素子又は
サーミスタ等を利用する流量計の如く、精度の高いフィ
ルタ回路を用いる必要もなく、しかも検出器部分のシー
ルを簡単に行なうことができるので、流量検出器のコス
トを借く押えることができる。
以下、図面を参照しつ＼本発明の詳細を具体的に説明す
る。
る。
第１図は、本発明にかかる流量検出器の一実施例を示す
説明図、第２図は、その縦方向断面図、第３図は、横方
向断面図、第４図は、主動振動子の拡大断面図、第５図
は、主動振動子の拡大斜視図、第６図は、従動振動子の
拡大斜視図、第７図は、本発明にかかる流量検出器の他
の実施例を示す説明図、第８図及び第９図は、主動振動
子の他の実施例を示すものであり、第８図は、第９図中
Ｂ−Ｂ断面図、第９図は、第８図中Ａ−Ａ断面図である
。
説明図、第２図は、その縦方向断面図、第３図は、横方
向断面図、第４図は、主動振動子の拡大断面図、第５図
は、主動振動子の拡大斜視図、第６図は、従動振動子の
拡大斜視図、第７図は、本発明にかかる流量検出器の他
の実施例を示す説明図、第８図及び第９図は、主動振動
子の他の実施例を示すものであり、第８図は、第９図中
Ｂ−Ｂ断面図、第９図は、第８図中Ａ−Ａ断面図である
。
第１図乃至第６図中、１はその内部に軸直角断面が円形
の流路を有するバイブ、２は上記バイブ１内に設置され
た主動振動子、２ａは上記主動振動子２に形成された流
路、２ｂは上記主動振動子２をバイブ１に固定する取付
部、３は上記主動振動子２内に揺動自在に支承された薄
板バネ、４は上記ｆＩＪ坂３の一端に取付けられた永久
磁石、５は従動振動子、６は一ヒ記永久磁石４に反撥力
を及ぼすように支持枠７に取付けられた磁石、８は上記
支持枠７を振動自在に支承する薄板バネで形成された振
動腕、９は０リング、１０は蓋体、１１は赤外線照射装
置、１２は赤外線センサーである。
の流路を有するバイブ、２は上記バイブ１内に設置され
た主動振動子、２ａは上記主動振動子２に形成された流
路、２ｂは上記主動振動子２をバイブ１に固定する取付
部、３は上記主動振動子２内に揺動自在に支承された薄
板バネ、４は上記ｆＩＪ坂３の一端に取付けられた永久
磁石、５は従動振動子、６は一ヒ記永久磁石４に反撥力
を及ぼすように支持枠７に取付けられた磁石、８は上記
支持枠７を振動自在に支承する薄板バネで形成された振
動腕、９は０リング、１０は蓋体、１１は赤外線照射装
置、１２は赤外線センサーである。
而して、上記主動振動子２はパイプｌに固定されるが、
主動振動子２の流体中に位置する部分は三角柱状に形成
されると共に、流路２ａが形成され、上記流路２ａ内に
は揺動自在に支承された薄板バネ３の一端が固定され、
上記薄板バネ３の他の一端に永久磁石４が取付けられて
いる。一方、パイプ１に固定される取付部２ｂは円柱状
に形成されており、０リング７を介して上記パイプ１に
嵌め込まれ、蓋体ｌＯによって固定される。
主動振動子２の流体中に位置する部分は三角柱状に形成
されると共に、流路２ａが形成され、上記流路２ａ内に
は揺動自在に支承された薄板バネ３の一端が固定され、
上記薄板バネ３の他の一端に永久磁石４が取付けられて
いる。一方、パイプ１に固定される取付部２ｂは円柱状
に形成されており、０リング７を介して上記パイプ１に
嵌め込まれ、蓋体ｌＯによって固定される。
なお、上記永久磁石４は流体による腐蝕を防止するため
に不錆鋼薄板或いはテフロン等の合成樹脂によって全面
に腐蝕防止のための処理が施される。また、本実施例に
於ては、主動４ｉ動子２の流体中に位置する部分の形状
を三角柱に形成したが、上記部分の形状は三角柱の形状
に限定されず、他の形状、例えば、円柱又は四角柱等の
形状に形成してもよい。
に不錆鋼薄板或いはテフロン等の合成樹脂によって全面
に腐蝕防止のための処理が施される。また、本実施例に
於ては、主動４ｉ動子２の流体中に位置する部分の形状
を三角柱に形成したが、上記部分の形状は三角柱の形状
に限定されず、他の形状、例えば、円柱又は四角柱等の
形状に形成してもよい。
バイブ１の外周部には従動振動子５が設けられており・
、上記従動振動子５には、主動振動子２の流路２ａ内に
薄板バネ３を介して揺動自在に取付けられた永久磁石４
に反撥力を及ぼすように非磁性体で形成された支持枠７
の両側に上記永久磁石４と相対向して磁石６．６が取付
けられ、更に上記支持枠７は薄板バネで形成された振動
腕８によって振動自在に支承されている。なお、磁石６
．６間の距離は、永久磁石４の反撥力が十分作用する範
囲内に定められる。
、上記従動振動子５には、主動振動子２の流路２ａ内に
薄板バネ３を介して揺動自在に取付けられた永久磁石４
に反撥力を及ぼすように非磁性体で形成された支持枠７
の両側に上記永久磁石４と相対向して磁石６．６が取付
けられ、更に上記支持枠７は薄板バネで形成された振動
腕８によって振動自在に支承されている。なお、磁石６
．６間の距離は、永久磁石４の反撥力が十分作用する範
囲内に定められる。
而して、流体の流れによって、パイプ１内に取付けられ
た主動振動子２の左右にはカルマン渦が発生し、これに
より、流れの中心に置かれた主動振動子２内に薄板バネ
３を介して揺動自在に支承永久磁石４は、上記カルマン
渦の作用によって左右に揺動する。
た主動振動子２の左右にはカルマン渦が発生し、これに
より、流れの中心に置かれた主動振動子２内に薄板バネ
３を介して揺動自在に支承永久磁石４は、上記カルマン
渦の作用によって左右に揺動する。
即ち、薄板バネ３の一端に取付けられた永久磁石４は、
流れが静止状態にあるときには左右に揺動することな（
、第４図に示す如くバイブ１と間軸に位置して静止して
いるが、流体の流れによって主動振動子２の左右にカル
マン渦が発生すると、上記カルマン渦の作用により上記
薄板バネ３及び薄板バネ３の一端に取付けられた永久磁
石４は左右に揺動する。
流れが静止状態にあるときには左右に揺動することな（
、第４図に示す如くバイブ１と間軸に位置して静止して
いるが、流体の流れによって主動振動子２の左右にカル
マン渦が発生すると、上記カルマン渦の作用により上記
薄板バネ３及び薄板バネ３の一端に取付けられた永久磁
石４は左右に揺動する。
而して、主動振動子２の薄板バネ３の一端に取付けられ
た永久磁石４の揺動に伴い、支持枠７に取付けられた磁
石６．６は反撥力を受け、これに伴い上記支持枠７を揺
動自在に支承した薄板バネで形成された振動腕８が左右
に揺動する。
た永久磁石４の揺動に伴い、支持枠７に取付けられた磁
石６．６は反撥力を受け、これに伴い上記支持枠７を揺
動自在に支承した薄板バネで形成された振動腕８が左右
に揺動する。
而して、上記揺動腕８には常時赤外線照射装置１１から
赤外線が照射されており、上記振動腕８が左右に揺動す
るのに伴い、赤外線センサー１２が赤外線照射装置１１
から照射された赤外線を検知し、然る後、この検出信号
が図示されていない演算回路に入力されて流量が算出さ
れる。
赤外線が照射されており、上記振動腕８が左右に揺動す
るのに伴い、赤外線センサー１２が赤外線照射装置１１
から照射された赤外線を検知し、然る後、この検出信号
が図示されていない演算回路に入力されて流量が算出さ
れる。
なお、揺動腕８の揺動を検出する方法は上記検出方法に
限定されず、揺動腕８に歪を検出するストレートゲージ
ピエゾ等を貼り付け、上記揺動腕８の歪量から流量を検
出するように構成しても同様に流量を検出し得るもので
ある。
限定されず、揺動腕８に歪を検出するストレートゲージ
ピエゾ等を貼り付け、上記揺動腕８の歪量から流量を検
出するように構成しても同様に流量を検出し得るもので
ある。
次に、第７図について説明する。
以上は本発明にかかる永久磁石式の流量検出器をカルマ
ン渦式流量針に使用したものとして説明したが、流体論
理素子式流量検出器にも同様に構成できるものであり、
図中、１３は流体論理素子式流量検出器、１４は流入口
、１５は流出口、１６は主噴流ノズル、１７．１８はコ
ントロールノズル、１９．２゜はコントロールループで
ある。
ン渦式流量針に使用したものとして説明したが、流体論
理素子式流量検出器にも同様に構成できるものであり、
図中、１３は流体論理素子式流量検出器、１４は流入口
、１５は流出口、１６は主噴流ノズル、１７．１８はコ
ントロールノズル、１９．２゜はコントロールループで
ある。
而して、流体論理素子１３は、主噴流ノズル１６の出口
に於てフリップフロップ現象を生じる。このフリップフ
ロップ現象により、流出口１４部分に於ては、フリップ
フロップに対応した渦を流出口１５の左右に交互に発生
する。
に於てフリップフロップ現象を生じる。このフリップフ
ロップ現象により、流出口１４部分に於ては、フリップ
フロップに対応した渦を流出口１５の左右に交互に発生
する。
而して、上記部分に一端に永久磁石が固定された板バネ
を揺動自在に設けると共に、第６図に示した如き上記永
久磁石反撥力を検知する従動振動子を設ければ、流出口
１４に於ける渦からフリップフロップ振動数、即ち、流
量を正確に流体外にて計測することができる。
を揺動自在に設けると共に、第６図に示した如き上記永
久磁石反撥力を検知する従動振動子を設ければ、流出口
１４に於ける渦からフリップフロップ振動数、即ち、流
量を正確に流体外にて計測することができる。
次に、第８図及び第９図について説明する。
第８図及び第９図中、２１は主動振動子、２１ ａは上
記主動振動子２１の支持部、２２は薄板バネ、２２ａは
上記薄板バネ２２に形成された孔、詔及び２４は上記薄
板バネ２２を主動振動子２１の支持部２１ ａに固定す
る取付はシャフト、怒は永久磁石である。
記主動振動子２１の支持部、２２は薄板バネ、２２ａは
上記薄板バネ２２に形成された孔、詔及び２４は上記薄
板バネ２２を主動振動子２１の支持部２１ ａに固定す
る取付はシャフト、怒は永久磁石である。
而して、薄板バネｎの一端は主動振動子２１の支持部２
１ ａに取付はシャツ）２３及び２４を介して固定され
ている。また、上記薄板バネ２２には永久磁石怒が取り
付けられると共に、多少の流れの変化であっても薄板バ
ネ２２が容易に揺動し得るように孔２２ａが形成されて
いる。
１ ａに取付はシャツ）２３及び２４を介して固定され
ている。また、上記薄板バネ２２には永久磁石怒が取り
付けられると共に、多少の流れの変化であっても薄板バ
ネ２２が容易に揺動し得るように孔２２ａが形成されて
いる。
而して、薄板バネ２２ａの一部に取り付けりれた永久磁
石５は、流体の流れによって生じるカルマン渦の作用に
より左右に揺動し、より精度の高い検出が行なえる。
石５は、流体の流れによって生じるカルマン渦の作用に
より左右に揺動し、より精度の高い検出が行なえる。
本発明は叙上の如く構成されるので、本発明に・よると
きには、流体中に発生する渦を簡単、且つ正確に検出で
き、しかも従来の圧電センサ等の歪検出素子又はサーミ
スタ等を利用する流量計の如くフィルタ回路を用いる必
要がなく、更には検出器部分のシールを簡単に行なうこ
とができるので、流量検出器のコストを低く押えること
ができる。
きには、流体中に発生する渦を簡単、且つ正確に検出で
き、しかも従来の圧電センサ等の歪検出素子又はサーミ
スタ等を利用する流量計の如くフィルタ回路を用いる必
要がなく、更には検出器部分のシールを簡単に行なうこ
とができるので、流量検出器のコストを低く押えること
ができる。
特に、薄板バネ３及び薄板バネで形成された振動腕８は
、質量を非常に小さくすることができるので、作動に要
する力が極めて小さくても揺動するので、流量が少なく
渦が弱いときにも正確に流量を検出することができる。
、質量を非常に小さくすることができるので、作動に要
する力が極めて小さくても揺動するので、流量が少なく
渦が弱いときにも正確に流量を検出することができる。
また、永久磁石４は流体中に置かれるが、板バネ３の中
に埋め込みシールすることも可能であり、このようにす
ることにより耐蝕性、耐熱性の大幅な向上が図れる。更
に、主動振動子２内の永久磁石４と従動振動子５の磁石
６．６との反撥力は微小磁石片であっても相等に強いの
で、磁石６．６に対して外部の力が作用しても、主動振
動子２内の永久磁石４がブレーキの作用を果すので、外
部の振動に対してもの十分に耐えることができ、誤動作
等を起すこともない。
に埋め込みシールすることも可能であり、このようにす
ることにより耐蝕性、耐熱性の大幅な向上が図れる。更
に、主動振動子２内の永久磁石４と従動振動子５の磁石
６．６との反撥力は微小磁石片であっても相等に強いの
で、磁石６．６に対して外部の力が作用しても、主動振
動子２内の永久磁石４がブレーキの作用を果すので、外
部の振動に対してもの十分に耐えることができ、誤動作
等を起すこともない。
なお、本発明は叙上の実施例に限定されるものではない
。即ち、例えば、本実施例に於ては赤外線照射装置１１
及び赤外線センサー１２によって振動腕゛８の揺動を検
出するように構成したが、同様な作用を達成し得るもの
であれば、他の公知の検出機構を採用し得るものである
。また、実施例に於てはカルマン渦式流量計及び流体論
理素子式流口を示したが、渦により流量を検出する流量
計であれば広く公知の流量計を同様に構成できること勿
論である。その他、主動振動子２の形状、その取付は位
置及び取付は方法、従動振動子５の形状及びその支承方
法等は、本発明の目的の範囲内で自由に設計変更できる
ものであって、本発明はそれらの総てを包摂するもので
ある。
。即ち、例えば、本実施例に於ては赤外線照射装置１１
及び赤外線センサー１２によって振動腕゛８の揺動を検
出するように構成したが、同様な作用を達成し得るもの
であれば、他の公知の検出機構を採用し得るものである
。また、実施例に於てはカルマン渦式流量計及び流体論
理素子式流口を示したが、渦により流量を検出する流量
計であれば広く公知の流量計を同様に構成できること勿
論である。その他、主動振動子２の形状、その取付は位
置及び取付は方法、従動振動子５の形状及びその支承方
法等は、本発明の目的の範囲内で自由に設計変更できる
ものであって、本発明はそれらの総てを包摂するもので
ある。
第１図は、本発明にかかる流量検出器の一実施例を示す
説明図、第２図は、その縦方向断面図、第３図は、横方
向断面図、第４図は、主動振動子の拡大断面図、第５図
は、主動振動子の拡大斜視図、第６図は、従動振動子の
拡大斜視図、第７図は、本発明にかかる流量検出器の他
の実施例を示す説明図、第８図及び第９図は、主動振動
子の他の実施例を示すものであり、第８図は、第９図中
Ｂ−Ｂ断面図、第９図は、第８図中Ａ−Ａ断面図である
。
説明図、第２図は、その縦方向断面図、第３図は、横方
向断面図、第４図は、主動振動子の拡大断面図、第５図
は、主動振動子の拡大斜視図、第６図は、従動振動子の
拡大斜視図、第７図は、本発明にかかる流量検出器の他
の実施例を示す説明図、第８図及び第９図は、主動振動
子の他の実施例を示すものであり、第８図は、第９図中
Ｂ−Ｂ断面図、第９図は、第８図中Ａ−Ａ断面図である
。
Claims (1)
- 非磁性材料により形成された流路画成要素の内部に、永
久磁石を具備し、且つ輸送される流体の脈動により少な
くとも上記永久磁石の取付けられた部分が振動せしめら
れる主動振動子を振動自在に設けると共に、上記流路画
成要素の外側に、上記永久磁石を挟んでそれぞれ上記永
久磁石に反撥力を及ぼす一対の磁極を有するヨーク部材
と上記ヨーク部材を弾性的に振動自在に支承する振動腕
とから成る従動振動子と、上記従動振動子の振動を検知
するセンサとを設けて成る流量検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61183444A JPS6340818A (ja) | 1986-08-06 | 1986-08-06 | 流量検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61183444A JPS6340818A (ja) | 1986-08-06 | 1986-08-06 | 流量検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6340818A true JPS6340818A (ja) | 1988-02-22 |
Family
ID=16135875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61183444A Pending JPS6340818A (ja) | 1986-08-06 | 1986-08-06 | 流量検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6340818A (ja) |
-
1986
- 1986-08-06 JP JP61183444A patent/JPS6340818A/ja active Pending
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