JP3209246B2 - 渦流量計 - Google Patents
渦流量計Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低流速まで精度良く正
確な流速流量測定が可能な渦流量計に関するものであ
る。
確な流速流量測定が可能な渦流量計に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図８は、従来より一般に使用されている
従来例の構成説明図で、例えば、特開平３−０２０６１
８号（特願平１−０３３２５６号）に示されている。１
０は流体が流れる管路、１１は管路１０に直角に設けら
れた円筒状のノズルである。
従来例の構成説明図で、例えば、特開平３−０２０６１
８号（特願平１−０３３２５６号）に示されている。１
０は流体が流れる管路、１１は管路１０に直角に設けら
れた円筒状のノズルである。
【０００３】１２はノズル１１とは間隔を持って管路１
０に直角に挿入された台形断面を持つ柱状の渦発生体で
あり、その一端はネジ１３により管路１０に支持され、
他端はフランジ部１４でノズル１１にネジ或いは溶接に
より固定されている。１５は渦発生体１２のフランジ部
１４側に設けられた凹部である。
０に直角に挿入された台形断面を持つ柱状の渦発生体で
あり、その一端はネジ１３により管路１０に支持され、
他端はフランジ部１４でノズル１１にネジ或いは溶接に
より固定されている。１５は渦発生体１２のフランジ部
１４側に設けられた凹部である。
【０００４】この凹部１５の中には、その底部から順に
金属製の第１コモン電極１６、圧電素子１７、電極板１
８、絶縁板１９、電極板２０、圧電素子２１がサンドイ
ッチ状に配列され金属製の押圧棒２２でこれ等は押圧固
定されている。さらに、電極板１８からはリ−ド線２
３、電極板２０からはリ−ド線２４がそれぞれ端子Ａ、
Ｂに引き出されている。
金属製の第１コモン電極１６、圧電素子１７、電極板１
８、絶縁板１９、電極板２０、圧電素子２１がサンドイ
ッチ状に配列され金属製の押圧棒２２でこれ等は押圧固
定されている。さらに、電極板１８からはリ−ド線２
３、電極板２０からはリ−ド線２４がそれぞれ端子Ａ、
Ｂに引き出されている。
【０００５】圧電素子１７、２１は各圧電素子１７、２
１の紙面に向かって左側と右側とがそれぞれ逆方向に分
極されており同じ方向の応力に対して互いに上下の電極
に逆極性の電荷を発生する。
１の紙面に向かって左側と右側とがそれぞれ逆方向に分
極されており同じ方向の応力に対して互いに上下の電極
に逆極性の電荷を発生する。
【０００６】圧電素子１７に発生した電荷は電極板１８
と接続された端子Ａと台座１６を介して接続された管路
１０との間に得られ、圧電素子２１に発生した電荷は電
極板２０と接続された端子Ｂと押圧棒２０と接続された
管路１０との間に得られる。
と接続された端子Ａと台座１６を介して接続された管路
１０との間に得られ、圧電素子２１に発生した電荷は電
極板２０と接続された端子Ｂと押圧棒２０と接続された
管路１０との間に得られる。
【０００７】この２個の電極板１８、２０に発生した電
荷は図９に示すように電荷増幅器２５、２６に入力され
る。電荷増幅器２５の出力と電荷増幅器２６の出力をボ
リウム２７を介した出力とを加算器２８で加算して流量
信号を得る。この流量信号は例えば電流出力に変換され
て２線を介して負荷に伝送される（図示せず）。次に、
以上のように構成された渦流量計の動作について図１０
と図１１を用いて説明する。
荷は図９に示すように電荷増幅器２５、２６に入力され
る。電荷増幅器２５の出力と電荷増幅器２６の出力をボ
リウム２７を介した出力とを加算器２８で加算して流量
信号を得る。この流量信号は例えば電流出力に変換され
て２線を介して負荷に伝送される（図示せず）。次に、
以上のように構成された渦流量計の動作について図１０
と図１１を用いて説明する。
【０００８】流体が管路１０の中に流れると渦発生体１
２に矢印Ｆで示した方向にカルマン渦による振動が発生
する。この振動により渦発生体１２には図１０（ａ）に
示すような応力分布とこの逆の応力分布の繰返しが生
じ、各圧電素子１７、２１には図１０（ａ）に示す渦周
波数を持つ信号応力に対応した電荷＋Ｑ、−Ｑの繰返し
が生じる。なお、図１０においては説明の便宜のため電
極板１８或いは２１を紙面に対して左右に２つに分割
し、かつ上下の一方の電極は台座１６あるいは押圧棒２
２に相当するものとしてある。
２に矢印Ｆで示した方向にカルマン渦による振動が発生
する。この振動により渦発生体１２には図１０（ａ）に
示すような応力分布とこの逆の応力分布の繰返しが生
じ、各圧電素子１７、２１には図１０（ａ）に示す渦周
波数を持つ信号応力に対応した電荷＋Ｑ、−Ｑの繰返し
が生じる。なお、図１０においては説明の便宜のため電
極板１８或いは２１を紙面に対して左右に２つに分割
し、かつ上下の一方の電極は台座１６あるいは押圧棒２
２に相当するものとしてある。
【０００９】一方、管路１０にはノイズとなる管路振動
も生じる。この管路振動は流体の流れと同じ方向の抗
力方向、流体の流れとは直角方向の揚力方向、渦発
生体の長手方向の３方向成分に分けられる。このうち、
抗力方向の振動に対する応力分布は第１０図（ｂ）に示
すようになり１個の電極内で正負の電荷は打ち消されて
ノイズ電荷は発生しない。また、長手方向の振動に対し
ては図１０（ｃ）に示すように電極内で打ち消されて抗
力方向と同様にノイズ電荷は発生しない。
も生じる。この管路振動は流体の流れと同じ方向の抗
力方向、流体の流れとは直角方向の揚力方向、渦発
生体の長手方向の３方向成分に分けられる。このうち、
抗力方向の振動に対する応力分布は第１０図（ｂ）に示
すようになり１個の電極内で正負の電荷は打ち消されて
ノイズ電荷は発生しない。また、長手方向の振動に対し
ては図１０（ｃ）に示すように電極内で打ち消されて抗
力方向と同様にノイズ電荷は発生しない。
【００１０】しかし、揚力方向の振動は信号応力と同一
の応力分布となりノイズ電荷が生じる。そこで、このノ
イズ電荷を消去するために以下の演算を実行する。圧電
素子１７、２１の各電荷をＱ1、Ｑ2、信号成分をＳ1、
Ｓ2、揚力方向のノイズ成分をＮ1、Ｎ2とし、圧電素子
１７、２１で分極を逆とするとＱ1、Ｑ2は次式で示され
る。 Ｑ1＝Ｓ1＋Ｎ1 −Ｑ2＝−Ｓ2−Ｎ2
の応力分布となりノイズ電荷が生じる。そこで、このノ
イズ電荷を消去するために以下の演算を実行する。圧電
素子１７、２１の各電荷をＱ1、Ｑ2、信号成分をＳ1、
Ｓ2、揚力方向のノイズ成分をＮ1、Ｎ2とし、圧電素子
１７、２１で分極を逆とするとＱ1、Ｑ2は次式で示され
る。 Ｑ1＝Ｓ1＋Ｎ1 −Ｑ2＝−Ｓ2−Ｎ2
【００１１】ただし、Ｓ1とＳ2、Ｎ1とＮ2のベクトル方
向は同じである。ここで、圧電素子１７、２１の信号成
分とノイズ成分の関係は図１１（この図は揚力方向のノ
イズと信号に対する渦発生体の曲げモ−メントの関係を
示す）に示すようになっているので、図９に示すように
圧電素子１７側の電荷増幅器２５の出力を加算器２８で
加算する際にボリウム２７と共にＮ1／Ｎ2倍して圧電素
子２１側の電荷増幅器２６の出力と加算すると、 Ｑ1−Ｑ2（Ｎ1／Ｎ2） ＝Ｓ1−Ｓ2（Ｎ1／Ｎ2） となり管路ノイズは除去される。
向は同じである。ここで、圧電素子１７、２１の信号成
分とノイズ成分の関係は図１１（この図は揚力方向のノ
イズと信号に対する渦発生体の曲げモ−メントの関係を
示す）に示すようになっているので、図９に示すように
圧電素子１７側の電荷増幅器２５の出力を加算器２８で
加算する際にボリウム２７と共にＮ1／Ｎ2倍して圧電素
子２１側の電荷増幅器２６の出力と加算すると、 Ｑ1−Ｑ2（Ｎ1／Ｎ2） ＝Ｓ1−Ｓ2（Ｎ1／Ｎ2） となり管路ノイズは除去される。
【００１２】しかして、第１コモン電極１６、圧電素子
１７、電極板１８、絶縁板１９、電極板２０、圧電素子
２１は、凹部１５に押圧棒２２で押圧固定されている。
ここで渦発生体１２と第１コモン電極１６、圧電素子１
７、電極板１８、絶縁板１９、電極板２０、圧電素子２
１、押圧棒２２との温度膨脹を等しくしておけば、測定
流体温度が変化しても、初期の押付け力は変化しないの
で、問題は無い。
１７、電極板１８、絶縁板１９、電極板２０、圧電素子
２１は、凹部１５に押圧棒２２で押圧固定されている。
ここで渦発生体１２と第１コモン電極１６、圧電素子１
７、電極板１８、絶縁板１９、電極板２０、圧電素子２
１、押圧棒２２との温度膨脹を等しくしておけば、測定
流体温度が変化しても、初期の押付け力は変化しないの
で、問題は無い。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】要するに、渦流量計
は、測定流路中に渦発生体を置き、発生するカルマン渦
の周波数を測定することにより、流速及び流量を測定す
るものである。渦流量計の原理は，渦発生体によって発
生するカルマン渦の周波数が流速に比例するという現象
を利用したものである。
は、測定流路中に渦発生体を置き、発生するカルマン渦
の周波数を測定することにより、流速及び流量を測定す
るものである。渦流量計の原理は，渦発生体によって発
生するカルマン渦の周波数が流速に比例するという現象
を利用したものである。
【００１４】周波数ｆと渦発生体の幅ｄを掛けたもの
を、流速ｕで割るとストローハル数Ｓｔという無次元量
になるが、これが広い流速範囲で一定になるので、周波
数を測定することにより以下の式（１）を用いて、比較
的簡単に流速を測定することができる。 ｕ＝（ｆ・ｄ）／Ｓｔ （１）
を、流速ｕで割るとストローハル数Ｓｔという無次元量
になるが、これが広い流速範囲で一定になるので、周波
数を測定することにより以下の式（１）を用いて、比較
的簡単に流速を測定することができる。 ｕ＝（ｆ・ｄ）／Ｓｔ （１）
【００１５】しかし、流速が小さくなると、測定流路中
の乱れや渦発生体側面での渦剥離点の揺らぎによりカル
マン渦が安定に発生せず、ストローハル数Ｓｔが一定で
はなくなるため、式（１）に渦周波数を代入しても正確
な流速を求める事が出来なくなる。すなわち、図８従来
例の渦流量計では精度のよい測定が出来なくなる。
の乱れや渦発生体側面での渦剥離点の揺らぎによりカル
マン渦が安定に発生せず、ストローハル数Ｓｔが一定で
はなくなるため、式（１）に渦周波数を代入しても正確
な流速を求める事が出来なくなる。すなわち、図８従来
例の渦流量計では精度のよい測定が出来なくなる。
【００１６】そこで図１２のように、同じ形あるいは少
し大きさの違う渦発生体３１、３２を流れ方向に並べる
方式が考えられている。これにより単体の渦発生体の場
合の２倍以上の圧力低下を引き起こす強い渦が得られ
る。
し大きさの違う渦発生体３１、３２を流れ方向に並べる
方式が考えられている。これにより単体の渦発生体の場
合の２倍以上の圧力低下を引き起こす強い渦が得られ
る。
【００１７】しかしこの方法も、２つの渦発生体の間隔
Ｌを下流の渦発生体３２の幅ｄに対して４ｄから６ｄ程
度にしなくてはならず、上流渦発生体３１で発生した渦
が下流渦発生体３２に到達する前に乱れてしまい、下流
渦発生体３２で安定に渦を発生させることは出来なくな
ってしまう。
Ｌを下流の渦発生体３２の幅ｄに対して４ｄから６ｄ程
度にしなくてはならず、上流渦発生体３１で発生した渦
が下流渦発生体３２に到達する前に乱れてしまい、下流
渦発生体３２で安定に渦を発生させることは出来なくな
ってしまう。
【００１８】そのため単に２つに渦発生体３１、３２を
並べるだけの構造は正確な流速測定には不向きである。
本発明は、この問題点を解決するものである。本発明の
目的は、低流速まで精度良く正確な流速流量測定が可能
な渦流量計を提供するにある。
並べるだけの構造は正確な流速測定には不向きである。
本発明は、この問題点を解決するものである。本発明の
目的は、低流速まで精度良く正確な流速流量測定が可能
な渦流量計を提供するにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、カルマン渦により渦発生体に作用する交
番力を検出して流速流量を測定する渦流量計において、
測定流路に垂直に設けられた柱状の下流渦発生体と、該
下流渦発生体の幅とほぼ同じ幅を有し該下流渦発生体か
ら該下流渦発生体の幅のほぼ０．２倍から０．４倍の上
流側に該下流渦発生体と平行に配置され測定流体の流れ
方向の断面における流れ方向寸法が流れに垂直方向寸法
の０．３倍以下である平板状の下流柱状体と、前記下流
渦発生体の幅とほぼ同じ幅を有し該下流渦発生体から該
下流渦発生体の幅のほぼ４倍から６倍の上流側に設けら
れた柱状の上流渦発生体と、該上流渦発生体の幅とほぼ
同じ幅を有し該上流渦発生体から該上流渦発生体の幅の
ほぼ０．２倍から０．４倍の上流側に該上流渦発生体と
平行に配置され測定流体の流れ方向の断面における流れ
方向寸法が流れに垂直方向寸法の０．３倍以下である平
板状の上流柱状体とを具備したことを特徴とする渦流量
計を構成したものである。
に、本発明は、カルマン渦により渦発生体に作用する交
番力を検出して流速流量を測定する渦流量計において、
測定流路に垂直に設けられた柱状の下流渦発生体と、該
下流渦発生体の幅とほぼ同じ幅を有し該下流渦発生体か
ら該下流渦発生体の幅のほぼ０．２倍から０．４倍の上
流側に該下流渦発生体と平行に配置され測定流体の流れ
方向の断面における流れ方向寸法が流れに垂直方向寸法
の０．３倍以下である平板状の下流柱状体と、前記下流
渦発生体の幅とほぼ同じ幅を有し該下流渦発生体から該
下流渦発生体の幅のほぼ４倍から６倍の上流側に設けら
れた柱状の上流渦発生体と、該上流渦発生体の幅とほぼ
同じ幅を有し該上流渦発生体から該上流渦発生体の幅の
ほぼ０．２倍から０．４倍の上流側に該上流渦発生体と
平行に配置され測定流体の流れ方向の断面における流れ
方向寸法が流れに垂直方向寸法の０．３倍以下である平
板状の上流柱状体とを具備したことを特徴とする渦流量
計を構成したものである。
【００２０】
【作用】以上の構成において、上流渦発生体と平板状の
上流柱状体によってカルマン渦が発生し、下流に流れて
いく。このカルマン渦が下流渦発生体と下流柱状体とに
よってさらに渦度を供給され、強い圧力低下を引き起こ
す渦となる。このとき、上流渦発生体で発生した渦には
乱れが入っているが、上流渦発生体の前方に上流柱状体
を取り付けたことにより、渦の剥離が促進され安定した
渦が発生する。
上流柱状体によってカルマン渦が発生し、下流に流れて
いく。このカルマン渦が下流渦発生体と下流柱状体とに
よってさらに渦度を供給され、強い圧力低下を引き起こ
す渦となる。このとき、上流渦発生体で発生した渦には
乱れが入っているが、上流渦発生体の前方に上流柱状体
を取り付けたことにより、渦の剥離が促進され安定した
渦が発生する。
【００２１】このため、下流渦発生体に到達するまで擾
乱が発達しにくくなっている。また、下流渦発生体にも
下流柱状体が取り付けられているため、ここでの渦発生
も安定になる。このカルマン渦の発生による圧力低下が
導圧孔から導圧管を通り圧力センサに導かれる。
乱が発達しにくくなっている。また、下流渦発生体にも
下流柱状体が取り付けられているため、ここでの渦発生
も安定になる。このカルマン渦の発生による圧力低下が
導圧孔から導圧管を通り圧力センサに導かれる。
【００２２】圧力センサの出力は信号処理回路に入り、
信号処理され、カルマン渦周波数が計算され、この周波
数と予め実験によって求められたストローハル数と渦発
生体の幅によって流速が計算される。以下、実施例に基
づき詳細に説明する。
信号処理され、カルマン渦周波数が計算され、この周波
数と予め実験によって求められたストローハル数と渦発
生体の幅によって流速が計算される。以下、実施例に基
づき詳細に説明する。
【００２３】
【実施例】図１は本発明の一実施例の要部構成説明図、
図２は図１の寸法関係図である。４１は、測定流路４２
に垂直に設けられた柱状の下流渦発生体である。４３
は、下流渦発生体４１の幅ｄ2とほぼ同じ幅を有し、下
流渦発生体４１から下流渦発生体４１の幅ｄ2のほぼ
０．２倍から０．４倍の上流側ｂ2に、下流渦発生体４
１と平行に配置され、測定流体の流れ方向４４の断面に
おける、流れ方向寸法ｔ2が、流れに垂直方向寸法ｄ2の
０．３倍以下である平板状の下流柱状体である。
図２は図１の寸法関係図である。４１は、測定流路４２
に垂直に設けられた柱状の下流渦発生体である。４３
は、下流渦発生体４１の幅ｄ2とほぼ同じ幅を有し、下
流渦発生体４１から下流渦発生体４１の幅ｄ2のほぼ
０．２倍から０．４倍の上流側ｂ2に、下流渦発生体４
１と平行に配置され、測定流体の流れ方向４４の断面に
おける、流れ方向寸法ｔ2が、流れに垂直方向寸法ｄ2の
０．３倍以下である平板状の下流柱状体である。
【００２４】４５は、下流渦発生体４１の幅ｄ2とほぼ
同じ幅ｄ1を有し、下流渦発生体４１から下流渦発生体
４１の幅ｄ2のほぼ４倍から６倍の上流側に設けられた
柱状の上流渦発生体である。４６は、上流渦発生体４５
の幅ｄ1とほぼ同じ幅を有し、上流渦発生体４５から上
流渦発生体４５の幅ｄ1のほぼ０．２倍から０．４倍の
上流側ｂ1に、上流渦発生体４５と平行に配置され、測
定流体の流れ４４方向の断面における、流れ方向寸法ｔ
1が、流れに垂直方向寸法ｄ1の０．３倍以下である平板
状の上流柱状体である。
同じ幅ｄ1を有し、下流渦発生体４１から下流渦発生体
４１の幅ｄ2のほぼ４倍から６倍の上流側に設けられた
柱状の上流渦発生体である。４６は、上流渦発生体４５
の幅ｄ1とほぼ同じ幅を有し、上流渦発生体４５から上
流渦発生体４５の幅ｄ1のほぼ０．２倍から０．４倍の
上流側ｂ1に、上流渦発生体４５と平行に配置され、測
定流体の流れ４４方向の断面における、流れ方向寸法ｔ
1が、流れに垂直方向寸法ｄ1の０．３倍以下である平板
状の上流柱状体である。
【００２５】４７は、圧力変動を検出する圧力センサで
ある。４８ａ，４８ｂは、渦発生体４１の側面に設けら
れた導圧孔である。４９ａ，４９ｂは、導圧孔４８ａ，
４８ｂと圧力センサ４７とをそれぞれ連通する導圧管で
ある。５１は、圧力センサ４７の出力を信号処理する信
号処理回路である。
ある。４８ａ，４８ｂは、渦発生体４１の側面に設けら
れた導圧孔である。４９ａ，４９ｂは、導圧孔４８ａ，
４８ｂと圧力センサ４７とをそれぞれ連通する導圧管で
ある。５１は、圧力センサ４７の出力を信号処理する信
号処理回路である。
【００２６】
【作用】以上の構成において、上流渦発生体４５と平板
状の上流柱状体４６によってカルマン渦が発生し、下流
に流れていく。このカルマン渦が下流渦発生体４１と下
流柱状体４３とによってさらに渦度を供給され、強い圧
力低下を引き起こす渦となる。
状の上流柱状体４６によってカルマン渦が発生し、下流
に流れていく。このカルマン渦が下流渦発生体４１と下
流柱状体４３とによってさらに渦度を供給され、強い圧
力低下を引き起こす渦となる。
【００２７】このとき、上流渦発生体４５で発生した渦
には乱れが入っているが、上流渦発生体４５の前方に上
流柱状体４６を取り付けたことにより、渦の剥離が促進
され安定した渦が発生する。このため、下流渦発生体４
１に到達するまで擾乱が発達しにくくなっている。
には乱れが入っているが、上流渦発生体４５の前方に上
流柱状体４６を取り付けたことにより、渦の剥離が促進
され安定した渦が発生する。このため、下流渦発生体４
１に到達するまで擾乱が発達しにくくなっている。
【００２８】また、下流渦発生体４１にも下流柱状体４
３が取り付けられているため、ここでの渦発生も安定に
なる。このカルマン渦の発生による圧力低下が導圧孔４
８ａ，４８ｂから導圧４９ａ，４９管を通り圧力センサ
４７に導かれる。
３が取り付けられているため、ここでの渦発生も安定に
なる。このカルマン渦の発生による圧力低下が導圧孔４
８ａ，４８ｂから導圧４９ａ，４９管を通り圧力センサ
４７に導かれる。
【００２９】圧力センサ４７の出力は信号処理回路５１
に入り、信号処理され、カルマン渦周波数が計算され、
この周波数と予め実験によって求められたストローハル
数と渦発生体の幅によって流速が計算される。
に入り、信号処理され、カルマン渦周波数が計算され、
この周波数と予め実験によって求められたストローハル
数と渦発生体の幅によって流速が計算される。
【００３０】この結果、上流と下流の渦発生体４１、４
５の上流側に平板４３、４６を適当な間隔をおいて設置
することにより、渦の発生を安定にし、なおかつ強い渦
を得ることが出来るため、低流速における流速測定を可
能にする。
５の上流側に平板４３、４６を適当な間隔をおいて設置
することにより、渦の発生を安定にし、なおかつ強い渦
を得ることが出来るため、低流速における流速測定を可
能にする。
【００３１】本発明の効果を証明する実験結果を示す。
図３は、渦発生体の側面で測定した圧力低下の大きさを
流速の自乗に対して示したものである。Ａは、渦発生体
が１つのものである。、Ｂは、同形の渦発生体を、流れ
方向に渦発生体の幅ｄの４倍の間隔で並べたものであ
る。Ｃは、それぞれの渦発生体の上流に平板を取り付け
た本発明の渦流量計の場合である。
図３は、渦発生体の側面で測定した圧力低下の大きさを
流速の自乗に対して示したものである。Ａは、渦発生体
が１つのものである。、Ｂは、同形の渦発生体を、流れ
方向に渦発生体の幅ｄの４倍の間隔で並べたものであ
る。Ｃは、それぞれの渦発生体の上流に平板を取り付け
た本発明の渦流量計の場合である。
【００３２】渦発生体を２つ並べたものとそれぞれの渦
発生体の上流に平板を置いたものは、１つものものより
も大きな圧力低下が生じていることが分かる。図４、図
５は、２つの渦発生体を並べた場合の出力信号波形とパ
ワースペクトル波形を示す。
発生体の上流に平板を置いたものは、１つものものより
も大きな圧力低下が生じていることが分かる。図４、図
５は、２つの渦発生体を並べた場合の出力信号波形とパ
ワースペクトル波形を示す。
【００３３】図６、図７は２つの渦発生体を並べて、そ
れぞれの渦発生体の上流側に平板を置いた場合の出力信
号波形とパワースペクトル波形を示す。平板の効果によ
り乱れの少ない波形が得られ、パワースペクトルのピー
クも鋭くなっていることが分かる。
れぞれの渦発生体の上流側に平板を置いた場合の出力信
号波形とパワースペクトル波形を示す。平板の効果によ
り乱れの少ない波形が得られ、パワースペクトルのピー
クも鋭くなっていることが分かる。
【００３４】なお、 （１）渦発生体４１、４５は、台形である必要はなく、
例えば、平らな面を上流側に向けた半円柱や三角柱でも
良く、要するに、カルマン渦を安定に発生できる形状で
あればよい。 （２）カルマン渦周波数の検出については、圧力センサ
を用いて測定していたが、これに限ることはなく、例え
ば、超音波方式や、熱線式、光式でもよい。
例えば、平らな面を上流側に向けた半円柱や三角柱でも
良く、要するに、カルマン渦を安定に発生できる形状で
あればよい。 （２）カルマン渦周波数の検出については、圧力センサ
を用いて測定していたが、これに限ることはなく、例え
ば、超音波方式や、熱線式、光式でもよい。
【００３５】（３） 圧力測定のための導圧孔４８ａ，
４８ｂは、下流渦発生体４１だけに開けるのではなく、
上流渦発生体４５の側面にも開けて、上流渦発生体４５
と下流渦発生体４１からの圧力信号を処理するようにし
ても良い。 （４） このような渦発生体４１，４５に前に平板４
３，４６を置いた構造のものを２つ以上流れ方向に並べ
ても良い。
４８ｂは、下流渦発生体４１だけに開けるのではなく、
上流渦発生体４５の側面にも開けて、上流渦発生体４５
と下流渦発生体４１からの圧力信号を処理するようにし
ても良い。 （４） このような渦発生体４１，４５に前に平板４
３，４６を置いた構造のものを２つ以上流れ方向に並べ
ても良い。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、カルマ
ン渦により渦発生体に作用する交番力を検出して流速流
量を測定する渦流量計において、測定流路に垂直に設け
られた柱状の下流渦発生体と、該下流渦発生体の幅とほ
ぼ同じ幅を有し該下流渦発生体から該下流渦発生体の幅
のほぼ０．２倍から０．４倍の上流側に該下流渦発生体
と平行に配置され測定流体の流れ方向の断面における流
れ方向寸法が流れに垂直方向寸法の０．３倍以下である
平板状の下流柱状体と、前記下流渦発生体の幅とほぼ同
じ幅を有し該下流渦発生体から該下流渦発生体の幅のほ
ぼ４倍から６倍の上流側に設けられた柱状の上流渦発生
体と、該上流渦発生体の幅とほぼ同じ幅を有し該上流渦
発生体から該上流渦発生体の幅のほぼ０．２倍から０．
４倍の上流側に該上流渦発生体と平行に配置され測定流
体の流れ方向の断面における流れ方向寸法が流れに垂直
方向寸法の０．３倍以下である平板状の上流柱状体とを
具備したことを特徴とする渦流量計を構成した。
ン渦により渦発生体に作用する交番力を検出して流速流
量を測定する渦流量計において、測定流路に垂直に設け
られた柱状の下流渦発生体と、該下流渦発生体の幅とほ
ぼ同じ幅を有し該下流渦発生体から該下流渦発生体の幅
のほぼ０．２倍から０．４倍の上流側に該下流渦発生体
と平行に配置され測定流体の流れ方向の断面における流
れ方向寸法が流れに垂直方向寸法の０．３倍以下である
平板状の下流柱状体と、前記下流渦発生体の幅とほぼ同
じ幅を有し該下流渦発生体から該下流渦発生体の幅のほ
ぼ４倍から６倍の上流側に設けられた柱状の上流渦発生
体と、該上流渦発生体の幅とほぼ同じ幅を有し該上流渦
発生体から該上流渦発生体の幅のほぼ０．２倍から０．
４倍の上流側に該上流渦発生体と平行に配置され測定流
体の流れ方向の断面における流れ方向寸法が流れに垂直
方向寸法の０．３倍以下である平板状の上流柱状体とを
具備したことを特徴とする渦流量計を構成した。
【００３７】この結果、上流と下流の渦発生体の上流側
に平板を適当な間隔をおいて設置することにより、渦の
発生を安定にし、なおかつ強い渦を得ることが出来るた
め、低流速における流速測定を可能にする。
に平板を適当な間隔をおいて設置することにより、渦の
発生を安定にし、なおかつ強い渦を得ることが出来るた
め、低流速における流速測定を可能にする。
【００３８】従って、本発明によれば、低流速まで精度
良く正確な流速流量測定が可能な渦流量計を実現するこ
とが出来る。
良く正確な流速流量測定が可能な渦流量計を実現するこ
とが出来る。
【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。
【図２】図１の寸法関係説明図である。
【図３】図１の動作説明図である。
【図４】図１の動作説明図である。
【図５】図１の動作説明図である。
【図６】図１の動作説明図である。
【図７】図１の動作説明図である。
【図８】従来より一般に使用されている従来例の構成説
明図である。
明図である。
【図９】図８に示す検出部で検出した電荷を電圧に変換
する変換部の構成を示すブロック図である。
する変換部の構成を示すブロック図である。
【図１０】図８の動作説明図である。
【図１１】図８の動作説明図である。
【図１２】従来より一般に使用されている他の従来例の
構成説明図である。
構成説明図である。
４１…下流渦発生体 ４２…測定流路 ４３…下流柱状体 ４４…流れ ４５…上流渦発生体 ４６…上流柱状体 ４７…圧力センサ ４８ａ…導圧孔 ４８ｂ…導圧孔 ４９ａ…導圧管 ４９ｂ…導圧管 ５１…処理回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−68854（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−20554（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−469（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−23497（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−114958（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−3867（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−164115（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−52011（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−289729（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−255819（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−144712（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−83618（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−46250（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−50067（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−19770（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−147760（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−81730（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−33621（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−150631（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−150632（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−14118（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭55−40804（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭54−9069（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01F 1/32
Claims (1)
- 【請求項１】カルマン渦により渦発生体に作用する交番
力を検出して流速流量を測定する渦流量計において、 測定流路に垂直に設けられた柱状の下流渦発生体と、 該下流渦発生体の幅とほぼ同じ幅を有し該下流渦発生体
から該下流渦発生体の幅のほぼ０．２倍から０．４倍の
上流側に該下流渦発生体と平行に配置され測定流体の流
れ方向の断面における流れ方向寸法が流れに垂直方向寸
法の０．３倍以下である平板状の下流柱状体と、 前記下流渦発生体の幅とほぼ同じ幅を有し該下流渦発生
体から該下流渦発生体の幅のほぼ４倍から６倍の上流側
に設けられた柱状の上流渦発生体と、 該上流渦発生体の幅とほぼ同じ幅を有し該上流渦発生体
から該上流渦発生体の幅のほぼ０．２倍から０．４倍の
上流側に該上流渦発生体と平行に配置され測定流体の流
れ方向の断面における流れ方向寸法が流れに垂直方向寸
法の０．３倍以下である平板状の上流柱状体とを具備し
たことを特徴とする渦流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04387893A JP3209246B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 渦流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04387893A JP3209246B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 渦流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06258105A JPH06258105A (ja) | 1994-09-16 |
| JP3209246B2 true JP3209246B2 (ja) | 2001-09-17 |
Family
ID=12675967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04387893A Expired - Fee Related JP3209246B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 渦流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3209246B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110455353A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-11-15 | 贵阳学院 | 一种浮球涡街对射式光纤流量传感器及其流量检测方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5540804B2 (ja) | 2010-03-23 | 2014-07-02 | 株式会社デンソー | アイドルストップ制御装置 |
-
1993
- 1993-03-04 JP JP04387893A patent/JP3209246B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5540804B2 (ja) | 2010-03-23 | 2014-07-02 | 株式会社デンソー | アイドルストップ制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06258105A (ja) | 1994-09-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |