JPH01116413A - カルマン渦流量計 - Google Patents
カルマン渦流量計Info
- Publication number
- JPH01116413A JPH01116413A JP62275001A JP27500187A JPH01116413A JP H01116413 A JPH01116413 A JP H01116413A JP 62275001 A JP62275001 A JP 62275001A JP 27500187 A JP27500187 A JP 27500187A JP H01116413 A JPH01116413 A JP H01116413A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diaphragm
- chamber
- vibration
- karman vortex
- chevron
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
本発明は、流体の流れの中に挿入されたカルマン渦発生
体の両側面近傍に交互に発生する圧力変動を受けて振動
する振動板と、この振動板を保持し捩振動を行わせる一
対のスパンバンドと、前記振動板を収容し、前記振動板
により上部室と下部室とに分割された振動室とを備え、
前記振動室の上部室と下部室とに、前記振動板の表面の
回転軸心から放射状に延びて上下に対向して形成された
山形状傾斜面を形成したカルマン渦流量計に関する。
体の両側面近傍に交互に発生する圧力変動を受けて振動
する振動板と、この振動板を保持し捩振動を行わせる一
対のスパンバンドと、前記振動板を収容し、前記振動板
により上部室と下部室とに分割された振動室とを備え、
前記振動室の上部室と下部室とに、前記振動板の表面の
回転軸心から放射状に延びて上下に対向して形成された
山形状傾斜面を形成したカルマン渦流量計に関する。
この種のカルマン渦流量計はたとえば特開昭６１−１９
３０２４号公報によって公知である。第２図ないし第８
図はこの従来のカルマン渦流量計を示す。 第２図は公知のカルマン渦流量計の全体構成図、第３図
は第２図ののＡ−Ａ断面図を示す。第２図および第３図
においては１は管路、２は一対の渦発生体、４は渦検出
部、１５は流れの上流側に設けられた絞り管、１６は絞
り管の前面に設けられた整流格子、１７は流れの下流側
に設けられた拡大管である。渦検出部４には、上部ハウ
ジング２１、振動子２４および下部ハウジング２２が設
けられる。また、渦発生体２は、第２図に示すように断
面二等辺三角形状に形成された上流側柱状体１８と、断
面等脚台形状に形成された下流側柱状体１９とから構成
され、一定間隔２０を隔てて流れに垂直に挿入される。 この渦発生体２により両側近傍に発生するカルマン渦２
３の圧力変動は、開口部３Ａ、３Ｂを経て渦検出部４に
導入される。 次に、第４図はこの公知のカルマン渦流量計の要部の概
略構成を示し、同図（Ａ）はその正面断面図、同図（Ｂ
）はその側面断面図である。図において下部ハウジング
２２は、その下面に渦発生体２が一体的に構成され、こ
の下部ハウジング２２の上に振動子２４、この振動子２
４の上に上部ハウジング２１が順次積層されて、振動子
２４が保持される。 また、振動室２６は、振動板２５により上部室と下部室
とに分割され、振動板２５の捩れ振動軸を含み上下に対
向する山形状傾斜面５０．５１を形成する。なお、３２
＾、３２Ｂ、はスパンバンド３１Ａ、 ３１Ｂを収容す
る収容室で、４６はスパンバンド３１Ｂに張力を付加す
る張力付加手段（張力付加機構）である。さらに、２７
、２８は発光素子および受光素子である。カルマン渦２
３により交互に発生する圧力変動は開口部３Ａ、３Ｂ、
導圧孔１２Ａ、 １２Ｂを経て振動室２６の下部室に導
入され、振動板２５の捩れ振動として発・受光素子２７
．２８によって光学的に検出される。 次に、第５図は第４図の振動子の平面図、第６図は同じ
く上部ハウジングの斜視図、第７図は同じく下部ハウジ
ングの斜視図、第８図は第４図における要部拡大図を示
す。第５図ないし第８図において、第２図および第４図
と同一の機能を有する部分には、同一の符号が付されて
いる。上部および下部ハウジング２１．２２は、振動子
２４の形状に対応してほぼ同一形状を有する凹溝２９．
３０が対向して設けられる。しかして、この凹溝２９．
３０は、振動板２５との間に振動室２６の上部室および
下部室を形成する凹溝３３．３４と、スパンバンド３１
Ａ、３１Ｂが収容されるスパンバンド収容室３２Ａ、
３２Ｂを形成する凹！３５．３６，３７．３Ｂ、および
張力付加機構４６が収容される収容室４７．４７Ａ等か
らなる。 ところで、凹溝３４は、振動板２５の捩れ振動軸を頂部
として含み山形状傾斜面５１を形成しており、振動板２
５の下面とは隙間なく常に接触を保持する。 この山形状傾斜面５１には導圧孔１２Ａ、 １２Ｂが開
口し、渦発生体２に発生するカルマン渦２３の圧力変動
が振動室２６に伝達される。振動板２５が振り切れた際
に、振動板２５は、何ら変形を生じることなく全面的に
山形状傾斜面５１との間に空気のクツションを作り、そ
の衝撃を柔げる。同様に、凹溝３３は山形状傾斜面５０
を形成し、凹溝３４の山形状傾斜面５１に振動板２５の
一端が衝突すれば、この振動板２５の他端が山形状傾斜
面５０との間に、前面的に空気のクツションを作り、衝
撃を柔げる。なお、この山形状傾斜面５０の頂部は、振
動板２５に多少の変形があっても、機械的干渉を生じな
いように、僅かな隙間、本実施例では、約３０μｍ程度
の隙間を保持し得るように、削り落された平坦面３９が
設けられている。さらに、第７図に示すように下部ハウ
ジング２２に設けられた位置決めビン４０．４１は、第
５図に示すスパンバンド３１Ａ、 ３１Ｂの中心線上の
ビン孔４２、４３および第６図に示す上部ハ・ウジング
２１のビン孔４４．４５とにそれぞれ適合し、位置決め
をする。
３０２４号公報によって公知である。第２図ないし第８
図はこの従来のカルマン渦流量計を示す。 第２図は公知のカルマン渦流量計の全体構成図、第３図
は第２図ののＡ−Ａ断面図を示す。第２図および第３図
においては１は管路、２は一対の渦発生体、４は渦検出
部、１５は流れの上流側に設けられた絞り管、１６は絞
り管の前面に設けられた整流格子、１７は流れの下流側
に設けられた拡大管である。渦検出部４には、上部ハウ
ジング２１、振動子２４および下部ハウジング２２が設
けられる。また、渦発生体２は、第２図に示すように断
面二等辺三角形状に形成された上流側柱状体１８と、断
面等脚台形状に形成された下流側柱状体１９とから構成
され、一定間隔２０を隔てて流れに垂直に挿入される。 この渦発生体２により両側近傍に発生するカルマン渦２
３の圧力変動は、開口部３Ａ、３Ｂを経て渦検出部４に
導入される。 次に、第４図はこの公知のカルマン渦流量計の要部の概
略構成を示し、同図（Ａ）はその正面断面図、同図（Ｂ
）はその側面断面図である。図において下部ハウジング
２２は、その下面に渦発生体２が一体的に構成され、こ
の下部ハウジング２２の上に振動子２４、この振動子２
４の上に上部ハウジング２１が順次積層されて、振動子
２４が保持される。 また、振動室２６は、振動板２５により上部室と下部室
とに分割され、振動板２５の捩れ振動軸を含み上下に対
向する山形状傾斜面５０．５１を形成する。なお、３２
＾、３２Ｂ、はスパンバンド３１Ａ、 ３１Ｂを収容す
る収容室で、４６はスパンバンド３１Ｂに張力を付加す
る張力付加手段（張力付加機構）である。さらに、２７
、２８は発光素子および受光素子である。カルマン渦２
３により交互に発生する圧力変動は開口部３Ａ、３Ｂ、
導圧孔１２Ａ、 １２Ｂを経て振動室２６の下部室に導
入され、振動板２５の捩れ振動として発・受光素子２７
．２８によって光学的に検出される。 次に、第５図は第４図の振動子の平面図、第６図は同じ
く上部ハウジングの斜視図、第７図は同じく下部ハウジ
ングの斜視図、第８図は第４図における要部拡大図を示
す。第５図ないし第８図において、第２図および第４図
と同一の機能を有する部分には、同一の符号が付されて
いる。上部および下部ハウジング２１．２２は、振動子
２４の形状に対応してほぼ同一形状を有する凹溝２９．
３０が対向して設けられる。しかして、この凹溝２９．
３０は、振動板２５との間に振動室２６の上部室および
下部室を形成する凹溝３３．３４と、スパンバンド３１
Ａ、３１Ｂが収容されるスパンバンド収容室３２Ａ、
３２Ｂを形成する凹！３５．３６，３７．３Ｂ、および
張力付加機構４６が収容される収容室４７．４７Ａ等か
らなる。 ところで、凹溝３４は、振動板２５の捩れ振動軸を頂部
として含み山形状傾斜面５１を形成しており、振動板２
５の下面とは隙間なく常に接触を保持する。 この山形状傾斜面５１には導圧孔１２Ａ、 １２Ｂが開
口し、渦発生体２に発生するカルマン渦２３の圧力変動
が振動室２６に伝達される。振動板２５が振り切れた際
に、振動板２５は、何ら変形を生じることなく全面的に
山形状傾斜面５１との間に空気のクツションを作り、そ
の衝撃を柔げる。同様に、凹溝３３は山形状傾斜面５０
を形成し、凹溝３４の山形状傾斜面５１に振動板２５の
一端が衝突すれば、この振動板２５の他端が山形状傾斜
面５０との間に、前面的に空気のクツションを作り、衝
撃を柔げる。なお、この山形状傾斜面５０の頂部は、振
動板２５に多少の変形があっても、機械的干渉を生じな
いように、僅かな隙間、本実施例では、約３０μｍ程度
の隙間を保持し得るように、削り落された平坦面３９が
設けられている。さらに、第７図に示すように下部ハウ
ジング２２に設けられた位置決めビン４０．４１は、第
５図に示すスパンバンド３１Ａ、 ３１Ｂの中心線上の
ビン孔４２、４３および第６図に示す上部ハ・ウジング
２１のビン孔４４．４５とにそれぞれ適合し、位置決め
をする。
ところが、従来公知の上述したカルマン渦流量計におい
ては、振動室２６内に多量の湿気が入り込み結露した場
合、その表面張力により低流量感度が悪化するという問
題が生ずることが判明した。 すなわち、上述したカルマン渦流量計を用いて、気体の
流量を計測しようとした場合、その気体中に多量の湿気
が含まれていると、周囲温度の急変により、湿気が水分
となって振動板２５および振動室２６の表面に付着する
。この状態で、気体の流れを止め振動板２５の駆動力を
除去すると、振動板２５および振動室２６に付着した水
分の表面張力により、振動板２５が振動室２６の山形状
傾斜面５０または５１に固着される。 カルマン渦によって生ずる圧力変動の大きさは、はぼ流
速の２乗に比例するため、低流量域においては、発生す
る圧力差は極く僅かである。そこで、前記のような場合
には振動板２５の動きを阻害している表面張力以上の力
が生じない限り振動板２５は捩り振動することができな
くなる。すなわち低流量感度が悪化する。 この問題の対策として、振動板２５に与える捩り軸方向
の張力を増し、振動板２５の水平方向の復元力を強める
ことが考えられるが、この方法では振動板２５が振動し
にくくなるため、通常状態における低流量感度を悪化さ
せることになる。 本発明は、このような点に鑑みてなされ、湿気を含んだ
気体の流量を計測する場合にも、振動板が振動室壁面に
吸着されないようなカルマン渦流量計を提供することを
目的とする。
ては、振動室２６内に多量の湿気が入り込み結露した場
合、その表面張力により低流量感度が悪化するという問
題が生ずることが判明した。 すなわち、上述したカルマン渦流量計を用いて、気体の
流量を計測しようとした場合、その気体中に多量の湿気
が含まれていると、周囲温度の急変により、湿気が水分
となって振動板２５および振動室２６の表面に付着する
。この状態で、気体の流れを止め振動板２５の駆動力を
除去すると、振動板２５および振動室２６に付着した水
分の表面張力により、振動板２５が振動室２６の山形状
傾斜面５０または５１に固着される。 カルマン渦によって生ずる圧力変動の大きさは、はぼ流
速の２乗に比例するため、低流量域においては、発生す
る圧力差は極く僅かである。そこで、前記のような場合
には振動板２５の動きを阻害している表面張力以上の力
が生じない限り振動板２５は捩り振動することができな
くなる。すなわち低流量感度が悪化する。 この問題の対策として、振動板２５に与える捩り軸方向
の張力を増し、振動板２５の水平方向の復元力を強める
ことが考えられるが、この方法では振動板２５が振動し
にくくなるため、通常状態における低流量感度を悪化さ
せることになる。 本発明は、このような点に鑑みてなされ、湿気を含んだ
気体の流量を計測する場合にも、振動板が振動室壁面に
吸着されないようなカルマン渦流量計を提供することを
目的とする。
このような目的を達成するために、本発明は、振動室を
構成する上部ハウジングまたは下部ハウジングの少なく
とも一方の山形状傾斜面を梨地状の凹凸面に形成するこ
とを特徴とする。
構成する上部ハウジングまたは下部ハウジングの少なく
とも一方の山形状傾斜面を梨地状の凹凸面に形成するこ
とを特徴とする。
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例の要部の拡大図である。この
第１図において、第８図と同一機能を有する部分には同
一符号が付されている。この第１図においては、振動室
２６を構成する上部および下部ハウジング２１．２２に
形成された山形状傾斜面は梨地状の凹凸面２１１．２２
１に形成されている。 なお、ハウジング２１．２２をプラスチックで成形する
場合には、成形型の振動室部分にエツチング等の方法に
より凹凸を付けることができるので、山形状傾斜面の凹
凸面２１１．２２１の製作は容易に行なうことが可能で
ある。
第１図において、第８図と同一機能を有する部分には同
一符号が付されている。この第１図においては、振動室
２６を構成する上部および下部ハウジング２１．２２に
形成された山形状傾斜面は梨地状の凹凸面２１１．２２
１に形成されている。 なお、ハウジング２１．２２をプラスチックで成形する
場合には、成形型の振動室部分にエツチング等の方法に
より凹凸を付けることができるので、山形状傾斜面の凹
凸面２１１．２２１の製作は容易に行なうことが可能で
ある。
本発明においては、振動室の山形状傾斜面を凹凸状面に
形成したので、被測定流体である気体中に含まれた水分
が凝固することがあっても、振動板が振動室の山形状傾
斜面に密着することがなくなるため、“表面張力による
振動板の固着”現象を回避することができる。 従って、本発明によれば、簡単な構造変更で、ある程度
の湿気が内在する気体の流量計測も行うことができる。
形成したので、被測定流体である気体中に含まれた水分
が凝固することがあっても、振動板が振動室の山形状傾
斜面に密着することがなくなるため、“表面張力による
振動板の固着”現象を回避することができる。 従って、本発明によれば、簡単な構造変更で、ある程度
の湿気が内在する気体の流量計測も行うことができる。
第１図は本発明の一実施例の要部の拡大図である。
第２図は従来のカルマン渦流量計の全体構成図、第３図
は第２図のＡ−Ａ断面図、第４図は第２図の流量計の要
部概略構成を示し、同図（Ａ）はその正面断面図、同図
（Ｂ）はその側面断面図、第５図は第４図の振動子の平
面図、第６図は同じく上部ハウジングの斜視図、第７図
は同じく下部ハウジングの斜視図、第８図は第４図にお
ける要部拡大図である。 ２１・・・上部ハウジング、２２・・・下部ハウジング
、２４・・・振動子、２５・・・振動板、２６・・・振
動室、２２１・・・凹凸面。 不８図 勇３肥 （Ａ） （日） 第４図 第５図 光７図
は第２図のＡ−Ａ断面図、第４図は第２図の流量計の要
部概略構成を示し、同図（Ａ）はその正面断面図、同図
（Ｂ）はその側面断面図、第５図は第４図の振動子の平
面図、第６図は同じく上部ハウジングの斜視図、第７図
は同じく下部ハウジングの斜視図、第８図は第４図にお
ける要部拡大図である。 ２１・・・上部ハウジング、２２・・・下部ハウジング
、２４・・・振動子、２５・・・振動板、２６・・・振
動室、２２１・・・凹凸面。 不８図 勇３肥 （Ａ） （日） 第４図 第５図 光７図
Claims (1)
- １）流体の流れの中に挿入されたカルマン渦発生体の両
側面近傍に交互に発生する圧力変動を受けて振動する振
動板と、この振動板を保持し捩り振動を行わせる一対の
スパンバンドと、前記振動板を収容し、前記振動板によ
り上部室と下部室とに分割された振動室とを備え、前記
振動室の上部室と下部室とに、前記振動板の表面の回転
軸心から放射状に延びて上下に対向して形成された山形
状傾斜面を形成したカルマン渦流量計において、前記振
動室を構成する上部ハウジングまたは下部ハウジングの
少なくとも一方の山形傾斜面を梨地状の凹凸面に形成し
たことを特徴とするカルマン渦流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62275001A JPH01116413A (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | カルマン渦流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62275001A JPH01116413A (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | カルマン渦流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01116413A true JPH01116413A (ja) | 1989-05-09 |
Family
ID=17549510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62275001A Pending JPH01116413A (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | カルマン渦流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01116413A (ja) |
-
1987
- 1987-10-30 JP JP62275001A patent/JPH01116413A/ja active Pending
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