TW201920906A - 渦流流量計 - Google Patents
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Abstract
在包括渦流產生體(16)與流量測量部之渦流流量計(1),將密封構件(52)安裝於藉黏著劑將溫度感測器(42)黏接於金屬製之測溫殼(41)的測溫體(40),對以與本體流路(23)連通之方式形成於本體殼(2)的第1插入孔(27)插入測溫體(40),將測溫體(40)之前端面(415)配置於與在本體殼(2)所形成之本體流路(23)之流路面(23a)成為同一面的位置、及比該流路面(23a)靠近該本體流路(23)之徑向外側的位置之一方。
Description
本發明係有關於一種渦流流量計,其包括:渦流產生體;及流量測量部,係被配設於該渦流產生體的下游側,並藉由檢測出藉渦流產生體所產生之渦流,測量流量。
真空室、淬火裝置、雷射加工機、急冷器等的熱源係藉冷卻水所冷卻。在這些裝置,在冷卻水的循環迴路配設流量感測器與控制閥,藉由將冷卻水之流量控制成設定流量,進行熱源之溫度管理。在流量感測器,例如使用便宜的渦流流量計。
例如,在專利文獻1,揭示一種渦流流量計,該渦流流量計係在形成於本體的流路,從上游側依序設置渦流產生體、渦流感測器以及溫度感測器。溫度感測器係被設置成向流路內突出。
此外,在專利文獻2,揭示一種管內溫度感測器的安裝裝置,該安裝裝置係將以隔熱材料覆蓋將管內側之前端面除外的面之金屬製方塊之管內側的部分嵌入在管壁所鑽的孔,而方塊及隔熱材料之管內側的前端面成為與管的內壁面大致同一面,並將溫度感測器埋入方塊內。 [先行專利文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開平9-280912號公報 [專利文獻2] 日本實開昭60-156428號公報
[發明所欲解決之課題]
可是,專利文獻1所記載之渦流流量計係因為溫度感測器向流路突出,所以在被測量流體通過溫度感測器之突出部分時發生擾流。因為此擾流對在渦流產生部之渦流的產生或在渦流感測器之渦流的檢測有影響,所以溫度感測器係需要設置於渦流感測器的下游側。
關於這一點,若使用專利文獻2所記載之管內溫度感測器之安裝裝置的構造,因為可在本體將溫度感測器安裝成不會向流路內突出,所以可將溫度感測器設置於渦流感測器的上游側。可是,在專利文獻2,未明記溫度感測器的固定方法。專利文獻2所記載之安裝構造係將隔熱材料與橡膠緊密地嵌入比方塊更靠近管外側的外殼內,並在外殼之管外側的端部以螺絲將蓋固定成壓縮橡膠。從這件事推測,認為溫度感測器係藉由將蓋鎖入外殼,將隔熱材料與橡膠壓扁,並利用其反彈力固持成與方塊接觸。可是,在這種溫度感測器的固定方法,係橡膠或隔熱材料劣化時,固持溫度感測器之力降低,而可能在溫度感測器與方塊之間產生間隙。產生間隙時,溫度感測器無法高反應性地檢測出被測量流體的溫度。
本發明係為了解決上述之問題點所開發者,其目的在於提供一種渦流流量計,該渦流流量計係可一面抑制對流量測量功能所給與的影響,一面提高測溫功能之可靠性。 [解決課題之手段]
本發明之一形態係為了解決該課題,而具有如以下所示的構成。即,(1) 一種渦流流量計,係包括:渦流產生體;及流量測量部,係被配設於該渦流產生體的下游側,並藉由檢測出藉該渦流產生體所產生之渦流,測量流量;其特徵為具有:測溫體,係藉黏著劑將溫度感測器黏接於金屬製的測溫殼;本體殼,係具有配設該渦流產生體之本體流路、與被插入該測溫體的插入孔,該本體流路與該插入孔連通;以及密封構件,係對該測溫體與該插入孔的內壁之間進行密封;在該插入孔所插入之該測溫體係位於本體流路側的前端面被配置於與該本體流路之流路面成為同一面的位置、及比該本體流路的流路面靠近該本體流路之徑向外側的位置之一方。
具有這種構成的渦流流量計係以測溫體向本體流路內不突出的方式被安裝於本體殼,因為難影響渦流的產生及檢測,所以即使將測溫體配置於本體流路上,亦可抑制對流量測量功能所給與的影響。又,渦流流量計係藉由以黏著劑將溫度感測器黏接於金屬製的測溫殼,即使長期間使用,亦在溫度感測器與測溫殼之間難產生間隙,因為測溫體高反應性地檢測出被測量流體的溫度,所以可提高測溫功能的可靠性。
(2) 在(1)所記載之渦流流量計,最好在該測溫殼,在該測溫殼的軸線方向形成收容該溫度感測器的收容孔;在使該溫度感測器與該收容孔之內壁接觸的狀態黏接該溫度感測器與該收容孔的內壁。
具有這種構成的渦流流量計係因為可將溫度感測器配置成儘量接近本體流路,所以可高反應性地檢測出被測量流體的溫度。又,因為黏接溫度感測器與收容孔的內壁,所以可避免因測溫體的使用期間或渦流流量計的安裝姿勢等而在溫度感測器與測溫殼之間產生間隙。
(3) 在(1)或(2)所記載之渦流流量計,該測溫體係被配置於該渦流產生體的上游側較佳。
若依據具有這種構成的渦流流量計,因為測溫體對渦流的產生或檢測無影響,所以可得到與不具備測溫體之渦流流量計相同的流量測量精度。 [發明效果]
因此,若依據本發明,可實現可一面抑制對流量測量功能所給與的影響,一面提高測溫功能之可靠性的渦流流量計。
在以下,根據圖面,說明本發明之渦流流量計的實施形態。
圖1係本發明之實施形態之渦流流量計1的剖面圖。如圖1所示,渦流流量計1係將本體殼2與控制部17收容於外殼6。本體殼2係形成大致長方體形狀,在相對向之第1面2a與第2面2b,經由O環14、15連接第1接頭12與第2接頭13。
渦流流量計1係將在位於輸入側(上游側)之第1接頭12所形成的第1通口12a與第1流路12b、在本體殼2所形成之第1噴嘴部24、本體流路23及第2噴嘴部25、以及在位於輸出側(下游側)之第2接頭13所形成的第2通口13a與第2流路13b設置成位於同軸上。本體殼2係從上游側(與第1接頭12連接之側)沿著本體流路23依序設置測溫體40、渦流產生體16以及流量測量部30。此外,本體殼2與外殼6係以具有耐腐蝕性、強度的樹脂所形成。第1接頭12與第2接頭13係由金屬所形成。
渦流產生體16係在對本體流路23之軸心方向(在圖1為左右方向)正交之方向(在圖1為上下方向)被設置成柱狀。渦流產生體16係與本體殼2一體成形。
圖2係圖1之A-A剖面圖。渦流產生體16係沿著本體流路23之軸心方向所剖開之剖面的形狀形成六角形形狀,在從輸入側(第1接頭12側)所流入的被測量流體非對稱地產生卡門渦流K1、K2。流量測量部30係藉由卡門渦流K1、K2之交變應力作用於受壓部314,檢測出卡門渦流K1、K2,而測量被測量流體之流量。
回到圖1,本體殼2係在控制部17所在之側的面(在圖1為上面),鑽設第1插入孔27與第2插入孔26。第1插入孔27係在比渦流產生體16上游側的位置,以與本體流路23連通的方式所形成。測溫體40係以位於本體流路23側的前端面415在本體流路23側不突出的方式被插入第1插入孔27,並以螺絲被固定於本體殼2。第2插入孔26係在比渦流產生體16下游側的位置,以與本體流路23連通的方式所形成。流量測量部30係以使在前端部所設置之受壓部314向本體流路23突出的方式被插入第2插入孔26,並以螺絲被固定於本體殼2。
流量測量部30係將壓電元件32收容於壓電元件殼31。壓電元件32係在長方形之壓電板322的一端連接電極部321。壓電元件32係因應於壓電板322的應變變形而從電極部321輸出電壓。壓電元件32係在將壓電板322插入在壓電元件殼31的中央沿著軸線方向所形成的狹縫318,並將電極部321配置於在狹縫318之開口部所設置之大徑孔部317內的狀態,使用紫外線硬化性黏著劑黏接於壓電元件殼31。
壓電元件殼31係將不含玻璃纖維之樹脂成形成圖3~圖8所示的形狀。圖3係壓電元件殼31的正視圖。圖4係圖3的上視圖。圖5係圖3的底視圖。圖6係圖3之B-B剖面圖。圖7係圖3之C-C剖面圖。圖8係圖5之D-D剖面圖。
如圖3所示,壓電元件殼31係包括嵌合部312、受壓部314以及凸緣部311。
如圖3及圖5所示,嵌合部312係形成圓柱形狀。嵌合部312係在位於本體流路23側的端部(在圖3為下端部),具備直徑比嵌合部312小的小徑部312b,並沿著外周面成環狀地形成段差部312c。如圖3所示,嵌合部312係將環狀的密封構件51安裝小徑部312b,並藉段差部312c限制密封構件51的移動。
如圖3所示,受壓部314係從嵌合部312之位於本體流路23側的前端面312a(在圖3為下端面)沿著軸線方向突出。如圖7所示,受壓部314係形成在對壓電元件殼31之軸線正交的方向所剖開之剖面成為六角形的板形狀,並以使在被測量流體所產生之阻力變成儘量小的方式被配置於本體流路23內。
如圖6所示,嵌合部312係從前端面312a沿著壓電元件殼31的軸向(在圖6為上下方向),形成空間部319。空間部319係沿著受壓部314的外周面所形成。因此,受壓部314係在嵌合部312的內部與嵌合部312連接,並被懸臂支撐。受壓部314的總長L1係與未形成空間部319並在嵌合部的前端面被懸臂支撐之習知型的受壓部相比,只長了空間部319之長度L2的份量,並以基端部314b為基點易彎曲變形(振動)。
空間部319係被形成至超過形成小徑部312b之區域的位置,換言之,自段差部312c至與本體流路23(嵌合部312的前端面312a)相反側的位置。因此,空間部319係橫渡可安裝密封構件51之區域所形成,而作成密封構件51的應力不會作用於受壓部314。
狹縫318係在受壓部314的內部所形成。壓電元件殼31係將壓電元件32的壓電板322插入狹縫318,並無間隙地黏接壓電板322與狹縫318的內壁。壓電元件32係藉由壓電板322因傳達受壓部314之變形(振動)而產生變形,檢測出卡門渦流K1、K2。因此,受壓部314之振動的振幅(變形量)愈大,壓電元件32的靈敏度愈佳。
可是,受壓部314之振動的振幅(變形量)過大時,可能發生共振。壓電元件32係例如壓電板322只要變形0.05mm,就可檢測出振動。因此,如圖5及圖8所示,壓電元件殼31係在空間部319設置一對肋313、313,來抑制受壓部314的變形(振動)。一對肋313、313係沿著受壓部314之橫寬方向(本體流路23之軸心方向、對壓電元件殼31之軸線正交的方向、在圖5及圖8為左右方向)被設置成對稱,並分割空間部319。如圖8所示,一對肋313、313的周緣部係除了位於本體流路23側(嵌合部312的前端面312a側)的面以外,與嵌合部312及受壓部314連接。一對肋313、313係拉動變形之受壓部314,並限制受壓部314的變形量(振動之振幅)。
如圖6所示,受壓部314係在本體流路23內所配置之前端部314a的厚度比基端部314b的厚度薄。藉此,例如,即使是因為渦流流量計1之可測量範圍的下限值是低流量,而本體流路23之流路截面積小的情況,亦確保在受壓部314和本體流路23的流路面23a之間所形成的間隙,作成受壓部314可因承受卡門渦流K1、K2之交變應力而產生變形。此外,例如,在因為渦流流量計1之可測量範圍的下限值是大流量,而本體流路23之流路截面積大的情況,亦可前端部314a與基端部314b的厚度是相同。
凸緣部311係被設置於嵌合部312之位於與本體流路23相反側的後端部(在圖3為上端部),並規定將流量測量部30插入第2插入孔26的插入量。在凸緣部311,形成用以插入固定螺絲的貫穿孔316、316。
如圖4及圖5所示,凹部315被設置於凸緣部311的外緣部。如圖5所示,凹部315係與受壓部314及一對肋313、313被設置成位於同軸上,並沿著本體流路23之軸心方向所形成。如圖1所示,本體殼2係在第2插入孔26的側方,設置導引部28。導引部28係沿著對本體流路23之軸心方向正交的方向(在圖1中為上下方向)所形成,並被設置成與第2插入孔26平行。因此,壓電元件殼31係藉由使凹部315與導引部28卡合,可將受壓部314對本體流路23的軸心定位。
如圖1所示,第2插入孔26係包括:嵌合凹部26a,係壓電元件殼31之嵌合部312所嵌合;及連通部26d,係被受壓部314貫穿。嵌合凹部26a係包括嵌合部312所嵌合之嵌合孔部26b、與小徑部312b所嵌合之小徑孔部26c,藉由在2點支撐壓電元件殼31,抑制流量測量部30的晃動。壓電元件殼31與第2插入孔26的內壁之間的間隙係藉密封構件51所密封。連通部26d係被形成比受壓部314之可變形區域大的圓形或橢圓形,並與受壓部314不接觸。
如圖1所示,測溫體40係將溫度感測器42收容於測溫殼41。
圖9係圖1所示之測溫殼41的上視圖。圖10係圖9之E-E剖面圖。測溫殼41係例如由不銹鋼等之導熱性、耐腐蝕性高的金屬所形成。
圖10所示之測溫殼41的嵌合部412係形成圓柱形。嵌合部412係在位於本體流路23側的端部(在圖10為下端部),具備被設置成直徑比嵌合部412小的小徑部414,並沿著外周面將凹部413形成環狀。測溫殼41係將密封構件52安裝於小徑部414,並藉凹部413限制密封構件52的移動。凸緣部411係被設置於嵌合部412之位於與本體流路23相反側的端部(在圖10為上端部),並規定將測溫體40插入第1插入孔27的插入量。如圖9所示,在凸緣部411,形成用以插入固定螺絲的貫穿孔416、416。測溫殼41係在與前端面415相反側的面(位於與本體流路23相反側的面)將收容孔418鑽設成圓柱形。
如圖1所示,溫度感測器42係對收容孔418插入成與收容孔418的內壁418a接觸,並藉紫外線硬化性黏著劑黏接於測溫殼41。
如圖1所示,第1插入孔27係包括:嵌合凹部27a,係測溫體40所嵌合;及連通部27d,係使嵌合凹部27a與本體流路23連通。本體殼2係藉由將測溫殼41的嵌合部412與小徑部414插入嵌合凹部27a的嵌合孔部27b與小徑孔部27c,在2點支撐測溫體40,抑制測溫體40的晃動。測溫體40與第1插入孔27的內壁之間係藉密封構件52所密封。
控制部17係包括感測器基板3、主基板4以及顯示裝置5。感測器基板3係經由一對導線10與流量測量部30之壓電元件32連接。並經由導線11與測溫體40的溫度感測器42連接。又,感測器基板3係經由導線9與主基板4連接。主基板4係搭載顯示裝置5。又,主基板4係經由導線7與連接器8連接,並與未圖示之外部裝置連接成可通訊。
接著,說明渦流流量計1之組裝程序。首先,將流量測量部30與測溫體40安裝於本體殼2。具體而言,將環狀的密封構件51安裝於流量測量部30的小徑部312b。然後,使流量測量部30的凹部315與本體殼2的導引部28卡合,再一面將密封構件51壓扁一面將流量測量部30推入第2插入孔26的嵌合凹部26a。對第2插入孔26將流量測量部30插入至凸緣部311與本體殼2抵接的位置後,將未圖示之固定螺絲插入凸緣部311的貫穿孔316、316,並鎖緊於本體殼2,藉此,將流量測量部30固定於本體殼2。一樣地依此方式,將測溫體40固定於本體殼2。
然後,將與流量測量部30連接之一對導線10及與溫度感測器42連接之導線11分別與感測器基板3連接。將主基板4、顯示裝置5以及連接器8安裝於外殼6的上部蓋6A。經由導線9將感測器基板3與主基板4連接後,以對準本體殼2之上端緣2d的方式蓋上上部蓋6A,並以螺絲固定後,將本體殼2收容於外殼6的下部蓋6B。然後,使本體殼2與下部蓋6B成一體地卡合。
然後,經由O環14、15以螺絲將第1接頭12與第2接頭13固定於本體殼2。藉此,渦流流量計1的組裝完成。
渦流流量計1係因為對本體殼2,可從圖中上側在同一方向安裝流量測量部30、測溫體40、感測器基板3以及主基板4,所以易組裝。又,在本體殼2與外殼6之間所形成的收容空間內將導線10、11進行配線。因此,在組裝渦流流量計1的情況,因為不必對導線10、11進行密封,而藉O環14、15與密封構件51、52可確保控制部17的防水性,所以組裝作業是簡單。進而,在將流量測量部30與測溫體40插入第2插入孔26與第1插入孔27時,密封構件51、52移動至段差部312c、413,並被卡止於段差部312c、413。因此,密封構件51、52之安裝狀況穩定。
接著,說明渦流流量計1測量流量與溫度的程序。如圖1所示,渦流流量計1係從第1通口12a向第1流路12b所輸入的被測量流體被第1噴嘴部24整流後,在本體流路23流動,然後藉第2噴嘴部25使流速減速後,向第2流路13b流出,而從第2通口13a被輸出。
被測量流體係藉渦流產生體16,沿著本體流路23的軸心方向非對稱地產生卡門渦流K1、K2,而卡門渦流K1、K2的交變應力作用於流量測量部30的受壓部314。受壓部314係交變應力作用於前端部314a時,以基端部314b為基點產生振動(彎曲變形)。壓電元件32係藉從受壓部314所傳達之振動而壓電板322彎曲,因應於壓電板322之應變變形,從電極部321向感測器基板3輸出類比信號。
感測器基板3係將從壓電元件32之電極部321所接收的類比信號變換成數位信號。即,感測器基板3係將超過臨限值之類比信號變換成「1」,而將不超過臨限值之類比信號變換成「0」。主基板4係以渦流流量計1的電源變成導通為契機,執行微電腦的程式。主基板4係藉該程式,收到來自感測器基板3的數位信號時,檢測出該數位信號的頻率,並對流量進行數值化。顯示裝置5係接收來自主基板4之數值化的流量並顯示。
渦流流量計1係除了流量測量以外,還藉測溫體40測量被測量流體的溫度。被測量流體的一部分係在渦流產生體16的上游側流入第1插入孔27,而與測溫體40的測溫殼41接觸。測溫殼41係因為由導熱性佳的金屬所形成,所以被加熱至與被測量流體相同的溫度。溫度感測器42係與測溫殼41接觸,並測量溫度。因此,測溫體40係不會受到外氣溫度等的影響,而可高反應性地檢測出被測量流體的溫度。感測器基板3係從溫度感測器42收到關於被測量流體之溫度的資訊時,向主基板4傳送該資訊。主基板4係根據從感測器基板3所接收之資訊,將被測量流體之溫度顯示於顯示裝置5。
壓電元件32與溫度感測器42都分別被黏接於壓電元件殼31與測溫殼41。因此,渦流流量計1係不會因使用期間或安裝姿勢,而在壓電元件32與壓電元件殼31之間、或溫度感測器42與測溫殼41之間產生間隙,而可在長期間維持流量測量功能與溫度測量功能的可靠性。
此外,顯示裝置5係若作成因應於渦流流量計1之安裝姿勢,可變更流量或溫度的顯示方向(例如,直寫、橫寫),則使用者易看到顯示內容而方便。
如以上之說明所示,本形態之渦流流量計1係包括:渦流產生體16;及流量測量部30,係被配設於渦流產生體16的下游側,並藉由檢測出藉渦流產生體16所產生之卡門渦流K1、K2,測量流量;該渦流流量計1的特徵為:具有:測溫體40,係藉黏著劑將溫度感測器42黏接於金屬製的測溫殼41;本體殼2,係具有配設渦流產生體16之本體流路23、與被插入測溫體40的第1插入孔27,並本體流路23與第1插入孔27連通;以及密封構件52,係對測溫體40與第1插入孔27的內壁之間進行密封;在第1插入孔27所插入之測溫體40係位於本體流路23側的前端面415被配置於比本體流路23的流路面23a靠近本體流路23之徑向外側的位置。
具有這種構成的渦流流量計1係以測溫體40向本體流路23內不突出的方式被安裝於本體殼2,因為難影響渦流的產生及檢測,所以即使將測溫體40配置於本體流路23上,亦可抑制對流量測量功能所給與的影響。又,渦流流量計1係藉由以黏著劑將溫度感測器42黏接於金屬製的測溫殼41,即使長期間使用,亦在溫度感測器42與測溫殼41之間難產生間隙,因為測溫體40高反應性地檢測出被測量流體的溫度,所以可提高測溫功能的可靠性。
又,在本形態的渦流流量計1,其特徵為:在測溫殼41,在測溫殼41的軸線方向形成收容溫度感測器42的收容孔418;在使溫度感測器42與收容孔418之內壁418a接觸的狀態黏接溫度感測器42與收容孔418的內壁418a。
這種渦流流量計1係因為可將溫度感測器42配置成儘量接近本體流路23,所以可高反應性地檢測出被測量流體的溫度。又,因為以黏著劑黏接溫度感測器42與收容孔418的內壁418a,所以可避免因測溫體40的使用期間或渦流流量計1的安裝姿勢等而在溫度感測器42與測溫殼41之間產生間隙。
又,本形態之渦流流量計1係特徵為:測溫體40係被配置於渦流產生體16的上游側。若依據這種渦流流量計1,因為測溫體40對卡門渦流K1、K2的產生或檢測無影響,所以可得到與不具備測溫體40之渦流流量計相同的流量測量精度。
因此,若依據本形態,可實現可一面抑制對流量測量功能所給與的影響,一面提高測溫功能之可靠性的渦流流量計。
又,本形態之渦流流量計1係包括:本體殼2,係具備本體流路23;渦流產生體16,係被配置於本體流路23;以及流量測量部30,係被配設於渦流產生體16的下游側,並藉由檢測出藉渦流產生體16所產生之卡門渦流K1、K2,測量流量;該渦流流量計1的特徵為:流量測量部30係具有壓電元件32與壓電元件殼31;壓電元件殼31係具有:與本體殼2嵌合的嵌合部312;受壓部314,係從嵌合部312之位於本體流路23側的前端面312a突出,並被配置於本體流路23內;空間部319,係在嵌合部312沿著壓電元件殼31的軸線方向所形成,並將嵌合部312與受壓部314之間隔離;以及狹縫318,係在受壓部314的內部所形成,並收容壓電元件32。
該構成之渦流流量計1係在不改變受壓部314從嵌合部312之前端面312a突出的量下,可藉空間部319使受壓部314的長度L1變長。藉此,即使是被測量流體為低流量,而卡門渦流K1、K2之交變應力小的情況,亦受壓部314承受藉渦流產生體16所產生之卡門渦流K1、K2而易振動(彎曲變形),而壓電元件32可檢測出卡門渦流K1、K2。依此方式,若依據本形態之渦流流量計1,因為只是將空間部319設置於壓電元件殼31,而壓電元件32的靈敏度提高,所以可一面抑制尺寸的大形化,一面提高流量測量精度。
又,本形態之渦流流量計1係特徵為:本體殼2形成被插入流量測量部30的第2插入孔26;具有對本體殼2與流量測量部30之間(嵌合部312的外周面與第2插入孔26的內壁之間)進行密封的密封構件51;空間部319係被設置於配置密封構件51之位置的徑向內側。
該構成之渦流流量計1係因為密封構件51的應力被空間部319截斷,而不會傳至受壓部314,所以流量測量部30可在不會受到密封構件51之應力的影響下,檢測出卡門渦流K1、K2。
又,在本形態之渦流流量計1,其特徵為:壓電元件殼31係具有在空間部319所架設的一對肋313、313;一對肋313、313係沿著本體流路23的軸心方向所設置。
該構成之渦流流量計1係在受壓部314承受卡門渦流K1、K2而振動的情況,因為一對肋313、313拉受壓部314,而抑制受壓部314之振動的振幅(變形量),所以防止受壓部314發生共振,而可提高流量測量精度。
此處,本發明者們係對相當於本形態之渦流流量計1的實施例、與相當於以往之渦流流量計100的比較例,進行調查感測器特性的測試。
實施例係除了壓電元件殼31的形狀以外,與比較例的構成是相同。實施例之壓電元件殼31係在嵌合部312與受壓部314之間具備空間部319,而比較例之壓電元件殼係在嵌合部與受壓部之間未具備空間部。除了這一點以外,比較例之壓電元件殼係與實施例之壓電元件殼31的構成相同。測試係由流量控制閥、流量感測器、渦流流量計以及控制裝置所構成。而且,使用控制裝置,將流量控制閥控制成使流量感測器之測量值與0.4L/min一致,並測量藉實施例與比較例之感測器基板3所準備之電壓信號(數位信號)。在圖11表示使用實施例所測量之電壓信號的電壓波形,在圖12表示使用比較例所測量之電壓信號的電壓波形。在圖11及圖12,縱軸係表示電壓,橫軸係表示時間。
例如,如圖11及圖12所示,實施例係與比較例相比,輸出電壓的波形是更均勻,每單位時間之輸出電壓的檢測次數更多。即,如圖11所示,實施例係每當卡門渦流K1、K2的交變應力作用於壓電元件殼31的受壓部314,因為從壓電元件32所輸出之類比信號超過感測器基板3的臨限值,換言之,因為類比信號不超過臨限值的事不會發生,所以藉感測器基板3所準備之電壓信號(數位信號)的電壓波形變成週期性。相對地,如圖12所示,比較例係即使卡門渦流K1、K2的交變應力作用於壓電元件殼的受壓部,亦發生從壓電元件所輸出之類比信號不超過感測器基板之臨限值的情況,而藉感測器基板所準備之電壓信號(數位信號)的電壓波形變成不均勻。這些現象意指實施例係與比較例相比,壓電元件殼31之受壓部314更承受卡門渦流K1、K2的交變應力而易產生變形,而壓電元件32的反應佳。因此,得知藉由將空間部319設置於壓電元件殼31,渦流流量計1的靈敏度提高。
因此,若依據本形態,可實現可一面抑制尺寸之大形化,一面提高流量測量精度的渦流流量計1。
此外,本發明係不是被限定為該實施形態,可進行各種的應用。
(1) 例如,在該實施形態,將渦流產生體16形成截面六角形形狀,但是只要可產生卡門渦流K1、K2,例如亦可將位於渦流產生體16之上游側與下游側的兩端部作成圓弧形,或將渦流產生體16的截面作成其他的形狀(例如截面五角形形狀)。
(2) 例如,亦可壓電元件殼31係含有玻璃纖維。但,不含玻璃纖維之壓電元件殼31係比含有玻璃纖維之壓電元件殼柔軟而易彎曲。因此,不含玻璃纖維之壓電元件殼31係承受低流量之被測量流體所產生的卡門渦流K1、K2而易變形,有助於提流量測量部30之靈敏度的上升。
(3) 在該形態,檢測出卡門渦流K1、K2的流量測量部30採用使用壓電元件32的應變感測器,但是亦可是藉熱感測器、光感測器、壓力感測器、超音波感測器等檢測出卡門渦流,測量流量者。
(4) 在該形態,對第1插入孔27插入成測溫體40的前端面415位於比本體流路23的流路面23a更靠近本體流路23之徑向外側,但是亦可對第1插入孔27插入成前端面415位於與本體流路23的流路面23a同一面的位置。在此情況,前端面415係為了向本體流路23內不突出,而作成與流路面23a之形狀配合的形狀為佳。
(5) 例如,亦可不設置一對肋313、313。
1‧‧‧渦流流量計
2‧‧‧本體殼
16‧‧‧渦流產生體
27‧‧‧第1插入孔
30‧‧‧流量測量部
40‧‧‧測溫體
41‧‧‧測溫殼
42‧‧‧溫度感測器
52‧‧‧密封構件
418‧‧‧收容孔
418a‧‧‧內壁
[圖1]係本發明之實施形態之渦流流量計的剖面圖。 [圖2]係圖1之A-A箭視圖。 [圖3]係壓電元件殼的正視圖。 [圖4]係圖3的上視圖。 [圖5]係圖3的底視圖。 [圖6]係圖3之B-B剖面圖。 [圖7]係圖3之C-C剖面圖。 [圖8]係圖5之D-D剖面圖。 [圖9]係圖1所示之測溫殼的上視圖。 [圖10]係圖9之E-E剖面圖。 [圖11]係使用實施例所測量之電壓信號之電壓波形的圖。 [圖12]係使用比較例所測量之電壓信號之電壓波形的圖。
Claims (3)
- 一種渦流流量計,係包括:渦流產生體;及流量測量部,係被配設於該渦流產生體的下游側,並藉由檢測出藉該渦流產生體所產生之渦流,測量流量; 其特徵為具有: 測溫體,係藉黏著劑將溫度感測器黏接於金屬製的測溫殼; 本體殼,係具有配設該渦流產生體之本體流路、與被插入該測溫體的插入孔,該本體流路與該插入孔連通;以及 密封構件,係對該測溫體與該插入孔的內壁之間進行密封; 在該插入孔所插入之該測溫體係位於本體流路側的前端面被配置於與該本體流路之流路面成為同一面的位置、及比該本體流路的流路面靠近該本體流路之徑向外側的位置之一方。
- 如申請專利範圍第1項之渦流流量計,其中在該測溫殼,在該測溫殼的軸線方向形成收容該溫度感測器的收容孔; 在使該溫度感測器與該收容孔之內壁接觸的狀態黏接該溫度感測器與該收容孔的內壁。
- 如申請專利範圍第1或2項之渦流流量計,其中該測溫體係被配置於該渦流產生體的上游側。
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