JPH037779Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH037779Y2 JPH037779Y2 JP1984114504U JP11450484U JPH037779Y2 JP H037779 Y2 JPH037779 Y2 JP H037779Y2 JP 1984114504 U JP1984114504 U JP 1984114504U JP 11450484 U JP11450484 U JP 11450484U JP H037779 Y2 JPH037779 Y2 JP H037779Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vortex
- pipe
- fluid
- vortex generator
- gap
- 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.)
- Expired
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- Details Of Flowmeters (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本考案は、渦発生体が管路を貫通して取付けら
れる渦流量計の流量特性の改善に関する。
れる渦流量計の流量特性の改善に関する。
〈従来技術〉
第３図乃至第５図に基づき、従来の構成及び問
題点につき説明する。第３図は渦流量計の管路１
の渦発生体２近傍での縦断面を上流側より見た構
成図である。１１は管路上部に形成され、管路内
に連通する円筒状の延長部であり、その上端はフ
ランジ部１２が形成されている。２１は渦発生体
２の上部延長部であり、円筒状の延長部１１内に
間隙３を有して配置され、上部に形成された鍔部
２２がフランジ部１２に適当な取付手段（図示せ
ず）で固定されている。１３は管路１の下部に形
成された円筒状の突出部で、渦発生体の下端部２
３の長手方向ガイド部材４が下部側より螺合によ
り挿入固定されており、渦発生体２は温度変動に
伴う長手方向の伸縮に自由度が持たされて支持さ
れている。５は突出部１３と渦発生体下端部２３
との間に形成される間隙である。
題点につき説明する。第３図は渦流量計の管路１
の渦発生体２近傍での縦断面を上流側より見た構
成図である。１１は管路上部に形成され、管路内
に連通する円筒状の延長部であり、その上端はフ
ランジ部１２が形成されている。２１は渦発生体
２の上部延長部であり、円筒状の延長部１１内に
間隙３を有して配置され、上部に形成された鍔部
２２がフランジ部１２に適当な取付手段（図示せ
ず）で固定されている。１３は管路１の下部に形
成された円筒状の突出部で、渦発生体の下端部２
３の長手方向ガイド部材４が下部側より螺合によ
り挿入固定されており、渦発生体２は温度変動に
伴う長手方向の伸縮に自由度が持たされて支持さ
れている。５は突出部１３と渦発生体下端部２３
との間に形成される間隙である。
６は渦発生体２の延長部２１内に配置された圧
電素子で、渦によつて渦発生体２に直角方向に交
互に発生する揚力FL，FL′による曲げモーメント
を応力の形で検出し、発電して外部に電気信号と
して発信する。
電素子で、渦によつて渦発生体２に直角方向に交
互に発生する揚力FL，FL′による曲げモーメント
を応力の形で検出し、発電して外部に電気信号と
して発信する。
このような構成の渦流量計では、管路の延長部
１１と渦発生体の上部延長部２１との間に形成さ
れる間隙３及び突出部１３との渦発生体の下端部
２３との間に形成される間隙５の存在が渦の発生
の規則性、安定性に微妙な影響を与えており、特
に上記間隙の管路内への開口部３１，５１の部分
においては渦発生体よりの渦の放出のたびに側面
に生ずる圧力変動により流体の吸い込み、吹出し
現象が生じている。即ち第４図は渦発生体２を上
部より見た図であり、流体Ｆにより渦７が一方の
側面より放出された場合、放出された側の側面よ
り反対側の側面に向かつて点線で示すごとき回転
する循環流が発生し、放出側が高圧、反対側が低
圧となる。次の渦の放出は上記と逆の側面より発
生するので、循環流の方向も逆転し、圧力の高低
関係も反対となる。従つて、渦発生体の側面は渦
の放出に同期して周期的に圧力変動を生じる。そ
の結果第５図に示すように、渦発生体のＡ側で渦
の放出があつた場合は、実線矢印で示すごとく間
隙３１，５１の部分で高圧のＡ側では流体の吸込
み、低圧のＢ側では吹出しが生じる。Ｂ側で渦の
放出があつた場合は点線の矢印で示すごとく高圧
のＢ側で吸込み、低圧のＡ側で吹出しが生じる。
このような流体の吸込み現象は一般に境界層にお
ける渦のはく離を妨げる方向に働き、吹き出しは
はく離を促進する働きがある。吸い込みは上述の
ごとく渦の発生の結果生ずるものであり渦のはく
離には影響をおよぼさないが、吹出し現象は渦の
はく離を促進する。この吹出しの強度は圧力変動
即ち渦の強度に比例することから、比重が一定な
らば流速の２乗に比例して増大する。
１１と渦発生体の上部延長部２１との間に形成さ
れる間隙３及び突出部１３との渦発生体の下端部
２３との間に形成される間隙５の存在が渦の発生
の規則性、安定性に微妙な影響を与えており、特
に上記間隙の管路内への開口部３１，５１の部分
においては渦発生体よりの渦の放出のたびに側面
に生ずる圧力変動により流体の吸い込み、吹出し
現象が生じている。即ち第４図は渦発生体２を上
部より見た図であり、流体Ｆにより渦７が一方の
側面より放出された場合、放出された側の側面よ
り反対側の側面に向かつて点線で示すごとき回転
する循環流が発生し、放出側が高圧、反対側が低
圧となる。次の渦の放出は上記と逆の側面より発
生するので、循環流の方向も逆転し、圧力の高低
関係も反対となる。従つて、渦発生体の側面は渦
の放出に同期して周期的に圧力変動を生じる。そ
の結果第５図に示すように、渦発生体のＡ側で渦
の放出があつた場合は、実線矢印で示すごとく間
隙３１，５１の部分で高圧のＡ側では流体の吸込
み、低圧のＢ側では吹出しが生じる。Ｂ側で渦の
放出があつた場合は点線の矢印で示すごとく高圧
のＢ側で吸込み、低圧のＡ側で吹出しが生じる。
このような流体の吸込み現象は一般に境界層にお
ける渦のはく離を妨げる方向に働き、吹き出しは
はく離を促進する働きがある。吸い込みは上述の
ごとく渦の発生の結果生ずるものであり渦のはく
離には影響をおよぼさないが、吹出し現象は渦の
はく離を促進する。この吹出しの強度は圧力変動
即ち渦の強度に比例することから、比重が一定な
らば流速の２乗に比例して増大する。
第６図は開口部の間隙ｄを変化させたときの流
速Ｖとストローハル数Stとの関係を示す実験デー
タであり、間隙が大きくなるに従つて高流速での
ストローハル数は増大し、低流速では間隙がゼロ
の特性とほぼ一致することがわかる。一般に渦流
量計では渦の周波数ｆは渦発生体の直径をＤとす
るとき、ｆ＝St・Ｖ／Ｄで表わされるので、スト
ローハル数Stが一定の領域でｔとＶが比例関係が
あるので、間隙の存在によるストローハル数の変
動は測定精度の低下となり、好ましくない。従つ
て間隙ｄは出来るだけ小さいことが望ましい。間
隙を物理的に小さくすると、加工精度上の問題や
流体中のごみ等によりつまりが生じ、高速流では
ストローハル数が初期値より低下する等の問題が
あり、適当な間隙を確保する必要がある。
速Ｖとストローハル数Stとの関係を示す実験デー
タであり、間隙が大きくなるに従つて高流速での
ストローハル数は増大し、低流速では間隙がゼロ
の特性とほぼ一致することがわかる。一般に渦流
量計では渦の周波数ｆは渦発生体の直径をＤとす
るとき、ｆ＝St・Ｖ／Ｄで表わされるので、スト
ローハル数Stが一定の領域でｔとＶが比例関係が
あるので、間隙の存在によるストローハル数の変
動は測定精度の低下となり、好ましくない。従つ
て間隙ｄは出来るだけ小さいことが望ましい。間
隙を物理的に小さくすると、加工精度上の問題や
流体中のごみ等によりつまりが生じ、高速流では
ストローハル数が初期値より低下する等の問題が
あり、適当な間隙を確保する必要がある。
〈考案が解決しようとする問題点〉
本考案は間隙の存在によつてストローハル数の
変動が生じない構成の渦流量計の実現を目的とす
る。
変動が生じない構成の渦流量計の実現を目的とす
る。
〈問題点を解決するための手段〉
この目的を達成するために、本考案は、被測定
流体が与えられる管路を貫通して流体の流水方向
に直角に挿入された渦発生体を有する渦流量計に
おいて、 前記管路の渦発生体が貫通する貫通部に渦発生
体と同心円状に設けられ管路内方向に突出する円
筒状のスリーブと、該スリーブの管路内方向の先
端部に設けられた楔状の楔部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。
流体が与えられる管路を貫通して流体の流水方向
に直角に挿入された渦発生体を有する渦流量計に
おいて、 前記管路の渦発生体が貫通する貫通部に渦発生
体と同心円状に設けられ管路内方向に突出する円
筒状のスリーブと、該スリーブの管路内方向の先
端部に設けられた楔状の楔部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。
〈作用〉
構造的には間隙は必要量確保されているが、流
体力学的には流体の振動的移動に対して抵抗が大
となり、間隙が極めて小の場合と等価となつて、
高速流におけるストローハル数の増大が発生せ
ず、又つまりによるストローハル数の低下も発生
しない。
体力学的には流体の振動的移動に対して抵抗が大
となり、間隙が極めて小の場合と等価となつて、
高速流におけるストローハル数の増大が発生せ
ず、又つまりによるストローハル数の低下も発生
しない。
〈実施例〉
第７図により開口部の形状の差によつて流体の
振動的移動に対する損失係数ξの変化を説明す
る。Ａは開口部が直角エツジの通常構造の場合
で、この時の係数ξを0.5とすると、Ｂのごとく
エツジにＲをつけると損失係数は0.005〜0.25と
小さくなり、Ｃのごとく同筒状のスリーブをエツ
ジ部より突出させた場合は損失係数は1.3〜3.0と
大となる。スリーブ先端をくさび状にした場合に
損失係数は増大する。
振動的移動に対する損失係数ξの変化を説明す
る。Ａは開口部が直角エツジの通常構造の場合
で、この時の係数ξを0.5とすると、Ｂのごとく
エツジにＲをつけると損失係数は0.005〜0.25と
小さくなり、Ｃのごとく同筒状のスリーブをエツ
ジ部より突出させた場合は損失係数は1.3〜3.0と
大となる。スリーブ先端をくさび状にした場合に
損失係数は増大する。
本考案はこのような開口部のエツジ形状に基づ
く損失係数の変化に着目し、第１図に示すごとく
円筒状のスリーブ８を開口部３１に、同様な円筒
状のスリーブ９を開口部５１に設け、その先端部
をくさび状にすると共に管路内にわずかに突出さ
せて開口部における流体抵抗を大とし、等価的な
間隙を小としたものである。
く損失係数の変化に着目し、第１図に示すごとく
円筒状のスリーブ８を開口部３１に、同様な円筒
状のスリーブ９を開口部５１に設け、その先端部
をくさび状にすると共に管路内にわずかに突出さ
せて開口部における流体抵抗を大とし、等価的な
間隙を小としたものである。
第２図は本考案の他の実施例を示すもので、円
筒状スリーブ８の先端部が管路１内に突出しない
構成で、間隙の開口部の管路に凹部１４を形成
し、この凹部内に円筒状スリーブを収納したもの
である。このような構成によりスリーブの先端部
の突出による渦の生成への悪影響を除くことがで
きる。
筒状スリーブ８の先端部が管路１内に突出しない
構成で、間隙の開口部の管路に凹部１４を形成
し、この凹部内に円筒状スリーブを収納したもの
である。このような構成によりスリーブの先端部
の突出による渦の生成への悪影響を除くことがで
きる。
本考案において開口部における流体抵抗を大と
する手段は、円筒状のスリーブ構造の他、渦のは
く離が生ずる渦発生体側面に対向する開口部のみ
に部分的に流体抵抗が大となる部材を取付けるよ
うにしてもよい。
する手段は、円筒状のスリーブ構造の他、渦のは
く離が生ずる渦発生体側面に対向する開口部のみ
に部分的に流体抵抗が大となる部材を取付けるよ
うにしてもよい。
〈効果〉
以上説明したように、本考案は、被測定流体が
与えられる管路を貫通して流体の流水方向に直角
に貫入された渦発生体を有する渦流量計におい
て、 前記管路の渦発生体が貫通する貫通部に渦発生
体と同心円状に設けられ管路内方向に突出する円
筒状のスリーブと、該スリーブの管路内方向の先
端部に設けられた楔状の楔部とを具備したことを
特徴とする渦流量計を構成した。
与えられる管路を貫通して流体の流水方向に直角
に貫入された渦発生体を有する渦流量計におい
て、 前記管路の渦発生体が貫通する貫通部に渦発生
体と同心円状に設けられ管路内方向に突出する円
筒状のスリーブと、該スリーブの管路内方向の先
端部に設けられた楔状の楔部とを具備したことを
特徴とする渦流量計を構成した。
この結果、管路の渦発生体が貫通する貫通部に
先端部に楔状の楔部が設けられた円筒状のスリー
ブを設けたので、貫通部には構造的には間隙は必
要量確保されているが、測定流体の振動的移動に
対しては抵抗が大となり、測定流体の振動的移動
に対して実質的に間隙が小の場合と同じとなり、
高速流におけるストローハル数の増大も発生せ
ず、詰まりによるストローハル数の低下も発生し
ない。
先端部に楔状の楔部が設けられた円筒状のスリー
ブを設けたので、貫通部には構造的には間隙は必
要量確保されているが、測定流体の振動的移動に
対しては抵抗が大となり、測定流体の振動的移動
に対して実質的に間隙が小の場合と同じとなり、
高速流におけるストローハル数の増大も発生せ
ず、詰まりによるストローハル数の低下も発生し
ない。
したがつて、安定で精度のよい渦流量計を実現
することが出来る。
することが出来る。
第１図，第２図は本考案の一実施例を示す縦断
面構成図、第３図は従来の渦流量計の構成の一例
を示す縦断面図、第４図、第５図は間隙に起因す
る流体の吸込み吹出し現象の説明図、第６図は開
口部の間隙の大きさをパラメータとした流速に対
するストローハル数の変化を示す特性図、第７図
は開口部のエツジの形状の差による流体の移動に
伴う損失係数の差を示す説明図である。 １……管路、１１……上部延長部、１２……フ
ランジ部、１３……下部突出部、２……渦発生
体、２１……上部延長部、２２……鍔部、２３…
…下端部、３，５……間隙、３１，５１……開口
部、４……ガイド部材。
面構成図、第３図は従来の渦流量計の構成の一例
を示す縦断面図、第４図、第５図は間隙に起因す
る流体の吸込み吹出し現象の説明図、第６図は開
口部の間隙の大きさをパラメータとした流速に対
するストローハル数の変化を示す特性図、第７図
は開口部のエツジの形状の差による流体の移動に
伴う損失係数の差を示す説明図である。 １……管路、１１……上部延長部、１２……フ
ランジ部、１３……下部突出部、２……渦発生
体、２１……上部延長部、２２……鍔部、２３…
…下端部、３，５……間隙、３１，５１……開口
部、４……ガイド部材。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 被測定流体が与えられる管路を貫通して流体の
流水方向に直角に挿入された渦発生体を有する渦
流量計において、 前記管路の渦発生体が貫通する貫通部に渦発生
体と同心円状に設けられ管路内方向に突出する円
筒状のスリーブと、 該スリーブの管路内方向の先端部に設けられた
楔状の楔部と 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 |
|---|---|---|---|
| JP11450484U JPS6130825U (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 渦流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11450484U JPS6130825U (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 渦流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6130825U JPS6130825U (ja) | 1986-02-24 |
| JPH037779Y2 true JPH037779Y2 (ja) | 1991-02-26 |
Family
ID=30673522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11450484U Granted JPS6130825U (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 渦流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6130825U (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5336138Y2 (ja) * | 1972-12-27 | 1978-09-04 |
-
1984
- 1984-07-27 JP JP11450484U patent/JPS6130825U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6130825U (ja) | 1986-02-24 |
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