JPH049717A - Flow rate measuring apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、流量計測装置、特に流体機器内の流れを乱
流化し、この乱流を利用して、粒度良く計測可能とした
流量計測装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention provides a flow rate measuring device, particularly a flow rate measuring device that makes the flow inside a fluid device turbulent and uses this turbulence to make it possible to measure particles with good particle size. It is related to.
(従来の技術)
流体機器の流路内の流動状態は、特に流速分布の影響を
受けるものてあり、この場合、流路内の流動によって失
わわるエネルギとしての圧力損失を△ρ、流路内の平均
速度をv、kを定数とすると、次式て表わされる。(Prior art) The flow state in the flow path of a fluid device is particularly affected by the flow velocity distribution. In this case, the pressure loss as energy lost due to the flow in the flow path is expressed as Δρ, When the average speed of is v and k is a constant, it is expressed by the following formula.
△ρ=kv’・・・・・・・・・・・・・・・ ・・・
・・・・・・・−(1)一方、流体機器において、流体
が流動する部分の断面をA、流体に接する内壁の周長を
S、流体の動粘性係数をシ、流体平均深さをm −A
/ sとしたとき、次式(2)で示されるレイノルズ数
(以下Re数という。)の値によって、前記の層流であ
るか、乱流であるかについての判別が行わわる。△ρ=kv'・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・-(1) On the other hand, in a fluid device, the cross section of the part where the fluid flows is A, the circumference of the inner wall in contact with the fluid is S, the dynamic viscosity coefficient of the fluid is C, and the average depth of the fluid is m-A
/s, the above-mentioned laminar flow or turbulent flow is determined based on the value of the Reynolds number (hereinafter referred to as the Re number) shown by the following equation (2).
ν
Re数か、およそ2320であるとき、これを臨界レイ
ノルズ数(以下Recという。)といい、このRec以
上の領域の流れを乱流、以下の領域の流れを層流と呼ぶ
。(1)式中のnの値は、Re数がRec以上の乱流域
と、Rec以下の層流域とでは異なることが知られてい
る。When the ν Re number is approximately 2320, this is called the critical Reynolds number (hereinafter referred to as Rec), and the flow in the region above Rec is called turbulent flow, and the flow in the region below Rec is called laminar flow. It is known that the value of n in equation (1) is different between a turbulent region where the Re number is greater than Rec and a laminar region where the Re number is less than Rec.
また、流体が流体機器内を流動するとき、その内壁面で
はすべりがなく、流速はゼロである。内壁面に近い薄い
層内では流体は内壁面との摩擦および流体の粘性力の作
用を受は流速は小さい。すなわち、この内壁面に接する
流体の薄い層内では内壁面上の流速はゼロから逐次、外
側に向って流速が増加し、やがて薄層の外側にある主流
の流速に等しくなる。この薄い層を境界層と呼ぶ。この
境界層においてもRe数により層流境界層、乱流境界層
が存在する。Further, when the fluid flows inside the fluid device, there is no slippage on the inner wall surface, and the flow velocity is zero. In a thin layer close to the inner wall surface, the fluid is affected by friction with the inner wall surface and the viscous force of the fluid, so the flow velocity is low. That is, within the thin layer of fluid in contact with the inner wall surface, the flow velocity on the inner wall surface gradually increases from zero toward the outside, and eventually becomes equal to the flow velocity of the main flow outside the thin layer. This thin layer is called the boundary layer. In this boundary layer as well, a laminar boundary layer and a turbulent boundary layer exist depending on the Re number.
さらに、流体機器の流動路断面形状が長方形であるとき
は、流路内に局部的な流れを生し、等速度線は歪んだも
のとなる。この現象は、円断面である場合に比べ著しい
相違がある。Furthermore, when the cross-sectional shape of the flow path of a fluid device is rectangular, localized flow occurs in the flow path, and the constant velocity line becomes distorted. This phenomenon is significantly different from the case where the cross section is circular.
そして、流体機器内を流体が流動するとき、流体機器内
の流速分布は、上述の主流と境界層流とによって構成さ
れるが、これは乱流域における構成であり、層流域にお
いては流体の粘性力の作用が全潰におよんでいる。When a fluid flows in a fluid device, the flow velocity distribution in the fluid device is composed of the above-mentioned mainstream and boundary layer flow, but this is a configuration in a turbulent region, and in a laminar region, the viscosity of the fluid The effect of force is total destruction.
このように、流速分布のありさまは、流体機器内の流動
特性に大きさ影響を与えるものである。In this way, the state of the flow velocity distribution greatly influences the flow characteristics within the fluidic device.
流体機器内を流れる流体の流量計測にはオリフィス、タ
ービンメータなどのアナログ形流量計のほか、渦流量計
および流体論理素子流量計の流体振動式流量計などいろ
いろなものが用いられていた。In order to measure the flow rate of fluid flowing in fluid equipment, various types of flowmeters have been used, including analog flowmeters such as orifice and turbine meters, as well as fluid vibratory flowmeters such as vortex flowmeters and fluid logic element flowmeters.
(発明か解決しようとする課題)
しかしながら、流速分布のありさまは、流量計など流体
機器の特性に大きな影響を与えるものであって、特に良
い計測粒度が要求される流量計においては、この流速分
布のありさまは、最も重視されなければならないことか
らであるため、流量計を良い精度で使用できる領域とし
ては、たとえば、オリフィスに代表される絞り式流量計
では実用領域については、およそ、Re数が104以上
、タービンメータてあっても完全に乱流化された領域で
用いることを前提としている。(Problem to be solved by the invention) However, the shape of the flow velocity distribution has a great influence on the characteristics of fluid equipment such as flowmeters, and especially in flowmeters that require good measurement particle size, Since the state of distribution is the most important consideration, the range in which a flowmeter can be used with good accuracy is approximately Re Even if the number is 104 or more and there is a turbine meter, it is assumed to be used in a completely turbulent region.
なかでも、流体振動式流量計に属する渦流量計ては、実
用上Re数が104以上、同じ流体振動式流量計に属す
る流体論理素子流量計では、Re数が104程度で圧力
損失が実用上限に近づくなどのように、使用領域の制限
があるという問題かあった。Among these, vortex flowmeters, which belong to fluid vibration type flowmeters, have an Re number of 104 or more in practice, and fluid logic element flowmeters, which belong to the same fluid vibration type flowmeters, have a Re number of about 104 and the pressure loss is at the practical upper limit. There was a problem that there were restrictions on the usage area, such as when getting close to .
この発明は、このような問題点を解決するためになされ
たものであり、これらのいろいろな流量計測装置に与え
られる制約、すなわち、高いRe数の領域でなければな
らないとする使用条件を満たさない低いRe数の領域に
おいても、良い積度、安定度で測定できる流量計測装置
を提供することを目的としている。This invention was made in order to solve these problems, and does not satisfy the constraints given to these various flow rate measuring devices, that is, the use condition that the device must be in a high Re number region. It is an object of the present invention to provide a flow rate measuring device that can measure with good accumulation and stability even in a low Re number region.
このため、この発明の流量計測装置は、流体機器内を流
れる流体に、圧電素子などを振動子として用い、流体機
器の外部から、強制的に高い周波数の振動を与えること
により、低レイノルズ数域の流れでも、発振した周波数
を有し、十分に発達した乱流とすることができるように
構成した乱流化装置と、該乱流化装置により乱流とした
流体の流量をするための手段を備えたものである。Therefore, the flow rate measuring device of the present invention uses a piezoelectric element as a vibrator to force the fluid flowing inside the fluid device to vibrate at a high frequency from outside the fluid device. A turbulence device configured to make a sufficiently developed turbulent flow with an oscillating frequency even when the flow is turbulent, and a means for making the flow rate of the fluid turbulent by the turbulence device. It is equipped with the following.
流体機器内の流れに、圧電素子の振動子などを用い、流
体機器の外部から強制的に高い周波数の振動を与える乱
流化装置により、低レイノルズ数の流れでも、十分に発
達した乱流の状態にできるように慟〈。A turbulence device that uses a piezoelectric element vibrator or the like to forcibly apply high-frequency vibrations to the flow inside a fluid device from outside the fluid device can generate sufficiently developed turbulence even in a flow with a low Reynolds number. Lagoon to be able to state.
また、乱流化装置によって乱流とした流れを、」り定す
る手段により、低レイノルズ数の流れでも精度良く検出
できるように働く。Furthermore, by means of determining the flow turbulent by the turbulence device, even flows with low Reynolds numbers can be detected with high accuracy.
以下にこの発明の一実施例の流体計測装置について図に
基づいて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A fluid measuring device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図はこの発明の一実施例の流体計測装置を示す斜視
図、第2図は同断面図、第3図は強制振動が外部から与
えられる空間、第4図は特性を示すグラフの例、第5図
は流体論理素子流量計を示す平面図である。Fig. 1 is a perspective view showing a fluid measuring device according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a sectional view of the same, Fig. 3 is a space where forced vibration is applied from the outside, and Fig. 4 is an example of a graph showing characteristics. , FIG. 5 is a plan view showing a fluid logic element flowmeter.
i形肢薯
第4図において、Fは流体のエネルギで発振する発振器
である流体論理素子、Mはこの流体論理素子Fを用いた
流体論理素子流量計、1はこの流体論理素子流量計Mに
流体か流入する流入口、2はこの流入口1の下流側に設
けた主ノズル、3゜3aはこの主ノズル2から噴出した
流体と接する壁、4.4aは前記主ノズル2から噴流の
一部が流れるフィードバックループ、5,5aはこのフ
ィードバックループ4,4aを通った流体が噴流となっ
て流れるフィードバックノズル、フィードバックループ
4.4′とフィードバックノズル5.5aとによってフ
ィードバック機構を形成している。In FIG. 4, F is a fluid logic element which is an oscillator that oscillates with the energy of the fluid, M is a fluid logic element flowmeter using this fluid logic element F, and 1 is a fluid logic element flow meter that uses this fluid logic element F. 2 is a main nozzle provided on the downstream side of the inlet 1, 3.3a is a wall in contact with the fluid ejected from the main nozzle 2, and 4.4a is a part of the jet from the main nozzle 2. Feedback loops 5, 5a through which the fluid passes through the feedback loops 4, 4a form a feedback nozzle through which the fluid flows as a jet, and the feedback loop 4.4' and feedback nozzle 5.5a form a feedback mechanism. .
6は流体の流出路、7はこの流出路6の下流側に設けた
流出口、8は自然に発生した発振周波数を検出するため
の検出器である半導体圧力センサ、9は前記壁3.38
により囲まれた空間である。6 is a fluid outlet, 7 is an outlet provided on the downstream side of this outlet 6, 8 is a semiconductor pressure sensor which is a detector for detecting a naturally generated oscillation frequency, and 9 is the wall 3.38.
It is a space surrounded by
前記流体論理素子流量計Mは、後出のコアンダ効果によ
る噴流の壁付着現象に、フィードバック機構によるフィ
ードバック作用を組み合わせて用いたことにより、流体
のエネルギで、自然に発振する発振器である流体論理素
子Fと、この自然に発振した発振周波数を検出する検出
器8とで構成されている。The fluid logic element flowmeter M is a fluid logic element that is an oscillator that naturally oscillates due to the energy of the fluid, by combining the wall adhesion phenomenon of a jet due to the Coanda effect described later with the feedback action of a feedback mechanism. F, and a detector 8 that detects this naturally oscillated oscillation frequency.
上記の構成において、流入口1から流入した流体は、主
ノズル2から噴出するか、この流体は壁3.3aにより
囲まれた空間9によって、直進状態を保てないで不安定
であり、壁3または3aの何れかにかたよる。In the above configuration, the fluid flowing in from the inlet 1 is ejected from the main nozzle 2, or the fluid is unstable because it cannot maintain a straight state due to the space 9 surrounded by the wall 3.3a. It depends on either 3 or 3a.
このかたよった流れは、コアンダ効果により、その流れ
の側の壁3または3aに強く付着して安定するという現
象を生じるのであるが、その流れの一部は、フィードバ
ックループ4または4aを通り、フィードバックノズル
5または5aからの噴流となる。Due to the Coanda effect, this lopsided flow strongly adheres to the wall 3 or 3a on the side of the flow and becomes stable, but a part of the flow passes through the feedback loop 4 or 4a and is fed back to the wall 3 or 3a. This becomes a jet stream from the nozzle 5 or 5a.
この噴流の作用により、かたよった主流は、反対側へ切
り換わる。反対側でも同じ現象を生じるので、自然に発
振状態を呈することになる。そして、流体は、流出路6
を経て、流出ロアから外部へ流れる。Due to the action of this jet flow, the deviated mainstream is switched to the opposite side. The same phenomenon occurs on the opposite side, resulting in a natural oscillation state. Then, the fluid flows through the outflow path 6
After passing through, it flows from the outflow lower to the outside.
この発振の周波数fは、流体論理素子流量計M内を流れ
る流体の流NQに比例するものであり、次式のように表
わされる。The frequency f of this oscillation is proportional to the flow NQ of the fluid flowing within the fluid logic element flowmeter M, and is expressed as the following equation.
f=C+Q=cAv………+争・………(3)ここに、
■は断面積がAである主ノズル2内を流れる流体の平均
流速、Cは定数である。f=C+Q=cAv……+Conflict・……(3) Here,
(2) is the average flow velocity of the fluid flowing through the main nozzle 2 whose cross-sectional area is A, and C is a constant.
流体の流れによって自然に発振した発振周波数fは半導
体圧力センサ8やフィードバックルー14.4a内に設
けられた図示されないサーミスタ温度計などにより検出
されるのであるが、小流量においては、当然平均流速が
小さくなる。したがって、Re数も小さい値となる。低
レイノルズ数域において、たとえば、Re数が102で
も発振は生じるが、(3)式は成立しなくなり、発振周
波数は著しく小さくなってしまう。The oscillation frequency f naturally oscillated by the fluid flow is detected by the semiconductor pressure sensor 8 or the thermistor thermometer (not shown) installed in the feedback loop 14.4a, but at a small flow rate, the average flow velocity is naturally becomes smaller. Therefore, the Re number also becomes a small value. In a low Reynolds number region, for example, oscillation occurs even when the Re number is 102, but equation (3) no longer holds true and the oscillation frequency becomes significantly small.
流体論理素子流量計の諸要素である、アスベット比、オ
フセット、スプリッタ、付着壁角などによって異なるが
、Re数103以上においては、流量計器差精度はおよ
そ±0.5%以内になる。しかしながら、Re数104
程度において、圧力損失かおよそ実用値の上限となるの
で、微小流量域では精度良く測定できる流量範囲が狭く
なるという傾向かある。Although it varies depending on the various elements of the fluid logic element flow meter, such as the asbet ratio, offset, splitter, and attached wall angle, the accuracy of the flow meter difference is approximately within ±0.5% when the Re number is 103 or more. However, Re number 104
Since the pressure loss is approximately the upper limit of the practical value in terms of degree, there is a tendency that the flow rate range that can be accurately measured becomes narrow in the micro flow rate region.
特に微小流量用のものては、主ノズル幅も小さく、主ノ
ズル2断面が長方形であるので、局部的な流れを生じ、
流速分布も乱れ易く、このため器差粒度に悪い影響を与
えるという難点がある。In particular, those for small flow rates have a small main nozzle width and a rectangular cross section of the main nozzle 2, so they produce localized flow.
The flow velocity distribution is also easily disturbed, which has the disadvantage of adversely affecting instrumental particle size.
第3図は、流体論理素子流量計の器差特性及び圧力損失
特性を示したグラフの例であり、グラフからも上記の器
差粒度が悪くなることがわかる。FIG. 3 is an example of a graph showing the instrumental error characteristics and pressure loss characteristics of a fluid logic element flowmeter, and it can be seen from the graph that the above-mentioned instrumental error granularity becomes worse.
二尖五刊
このような特性をもつ流体論理素子流量計に対し、第1
図および第2図に示したように、主ノズル2の前後ある
いはその何れかに外部から高い周波数の振動を与えると
き、流動している主な流れは、−様化され、境界層の作
用の軽減化が行われ、流れに与える影響が弱まり低レイ
ノルズ数領域でも乱流状を呈することになる。Five points of two points Regarding fluid logic element flowmeters with such characteristics, the first
As shown in Fig. 2 and Fig. 2, when high-frequency vibrations are applied from the outside to the front and back of the main nozzle 2, or to either of them, the main flow that is flowing is changed to -like, and the action of the boundary layer is changed. As a result, the influence on the flow becomes weaker, resulting in a turbulent flow even in the low Reynolds number region.
以下に、この発明の一実施例について、第1図および第
2図に基づいて詳細に説明する。前記背影技術の説明に
おけると、同一部分または相当部分は同一符号を用い、
説明の重複をさける。An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 1 and 2. In the explanation of the background technology, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals,
Avoid duplication of explanations.
10はこの実施例の流体計測装置、11はこの流体計測
装置10に取り付けた強制振動を発振するための圧電素
子などの振動子11aを用いた乱流化装置、12はこの
強制振動が、外部から与えられる空間、13はこの空間
12の外部の流量計の上蓋で、この上1i13などの適
当な場所に振動子11aを装着することにより乱流化装
置11を付設するようになっている。この−実施例では
振動子11aを主ノズル2の下流側の上蓋13に装着し
た場合について説明する。10 is the fluid measuring device of this embodiment, 11 is a turbulence device using a vibrator 11a such as a piezoelectric element for oscillating forced vibration attached to this fluid measuring device 10, and 12 is a turbulence device that uses a vibrator 11a such as a piezoelectric element for oscillating forced vibration. A space 13 given by 13 is the upper lid of the flowmeter outside of this space 12, and the turbulence device 11 is attached by mounting the vibrator 11a at an appropriate location such as 1i13 on top of this. In this embodiment, a case will be explained in which the vibrator 11a is attached to the upper cover 13 on the downstream side of the main nozzle 2.
14は光ファイバ、15はボール、16は前記光ファイ
バ14.ボール15を用い前記乱流化装置11の振動子
11aからの高い周波数の振動を流体に与えることによ
る強制振動により発振した周波数を検出する装置である
シャトル形の周波数検知器である。14 is an optical fiber, 15 is a ball, and 16 is the optical fiber 14. This is a shuttle-type frequency detector which is a device that detects the frequency oscillated by forced vibration by applying high frequency vibration from the vibrator 11a of the turbulence device 11 to the fluid using the ball 15.
17は流量測定手段であり、この流量測定手段によって
、フィードバックループ4,4a間の差圧のため、管内
のボール15の左君動を生じるシャトル形の検出器16
を用いて、前記強制振動により発振状態になった流体の
振動の発振周波数faを検出し、流量を測定するように
なっている。Reference numeral 17 denotes a flow rate measuring means, and a shuttle-shaped detector 16 causes the ball 15 in the pipe to move to the left due to the pressure difference between the feedback loops 4 and 4a.
is used to detect the oscillation frequency fa of the vibration of the fluid brought into an oscillation state by the forced vibration, and measure the flow rate.
流体論理素子の原理が二次元現象であることから、主ノ
ズル2の断面は長方形状となるため、偏角による局部的
流れも生しるのであるか、乱流化装置11を、流入口1
の下流側から空間12に至る部分の上蓋13に付設し、
主ノズル2からの流体に、圧電素子11aを励磁するこ
とによって強制的に発振した高い周波数の振動を与える
ため、主ノズル2内の流速の均一性は改善され、流れの
粘性力が抑制され、低レイノルズ数域の流れであっても
、十分に発達した乱流とすることができる。Since the principle of the fluid logic element is a two-dimensional phenomenon, the cross section of the main nozzle 2 is rectangular, so localized flow may also occur due to the declination angle.
Attached to the upper lid 13 of the part extending from the downstream side to the space 12,
Since the fluid from the main nozzle 2 is subjected to high-frequency vibrations that are forcibly oscillated by exciting the piezoelectric element 11a, the uniformity of the flow velocity within the main nozzle 2 is improved, and the viscous force of the flow is suppressed. Even a flow in a low Reynolds number region can be made to have sufficiently developed turbulence.
これにより、この乱流となった流れについては、前出(
3)式が低Re数域においても当てはまることになり、
第3図において破線で示したように、計測精度がよい領
域が小流側に伸びる。このため、流量が10117h以
下の超微小流量計か実用化できることになり、また、計
測できる流量範囲も著しく拡大される。As a result, the flow that has become turbulent can be explained as described above (
3) Equation is applicable even in the low Re number range,
As shown by the broken line in FIG. 3, a region with good measurement accuracy extends toward the small stream side. Therefore, an ultra-micro flow meter with a flow rate of 10117 hours or less can be put into practical use, and the measurable flow rate range is also significantly expanded.
なお、振動子11aの周波数は、数十kH2と、流量計
の発振周波数f1か1〜数百H2の傾城であるのに比べ
、桁違いに高いため、発振周波数f、に与える影響はな
い。このようなことから、この一実施例による手法を、
乱流化と呼び、これを実現させるための装置と称するこ
とにした。Note that the frequency of the vibrator 11a is several tens of kilohertz, which is an order of magnitude higher than the oscillation frequency f1 of the flowmeter, which ranges from one to several hundred kilohertz, so there is no effect on the oscillation frequency f. For this reason, the method according to this embodiment is
We decided to call it turbulence and to refer to the device that makes this happen.
これまで、渦流量計によって代表されただけであった流
体振動式流量計は、流量に比例した周波数出力が得られ
る、機械的な可動部がない、測定精度が良い、気体、液
体、スチームのすべての測定が可能である、流量範囲が
広くなどの長所かあり、他の流量計に比べて利点が多い
ものであるが、やや圧力損失が大きく、また低Re数域
の測定に向かない、Re数103以上、実用上はRe数
104以上とされ、小流量計測に不適当である。Fluid vibratory flowmeters, which have been represented only by vortex flowmeters, have a frequency output proportional to the flow rate, have no mechanical moving parts, and have good measurement accuracy. It has many advantages over other flowmeters, such as being able to perform all measurements and having a wide flow range, but it has a rather large pressure loss and is not suitable for measuring low Re numbers. The Re number is 103 or more, and in practice the Re number is 104 or more, which is inappropriate for measuring small flow rates.
同じ流体振動式流量計に属する流体論理素子流量計は、
渦流量計とは相補関係にありRe数104以下の低Re
数域に向いているが、流路が長方形断面であることから
円断面の流路に比へて流速の均一性が失われ易く自ら低
Re数域に制限かあるものであった。Fluid logic element flowmeters belonging to the same fluid vibration type flowmeter are:
It has a complementary relationship with the vortex flowmeter and has a low Re number of less than 104.
However, since the flow path has a rectangular cross section, the uniformity of the flow velocity tends to be lost compared to a flow path with a circular cross section, and it is limited to the low Re number range.
この制限を乱流化装置を用いることにより解除すると、
流体論理素子流量計の流量範囲は低Re数側に近接され
著しく拡大さると同時に、10IL/h以下の超微小流
量の計測も可能となる。If this restriction is removed by using a turbulence device,
The flow range of the fluid logic element flow meter is significantly expanded to the low Re number side, and at the same time, it becomes possible to measure ultra-small flow rates of 10 IL/h or less.
渦流量計とともに、流体論理素子流量計は、きわめてす
ぐれた特性を、超微小流量から大流量に至るまで、きわ
めて広い領域に適用されることが可能となる。Together with the vortex flowmeter, the fluid logic element flowmeter has extremely excellent characteristics and can be applied to an extremely wide range from ultra-micro flow rates to large flow rates.
以上述へたように、この発明の一実施例においては、液
体機器である流体論理素子流量計Mの流体論理素子F内
を流わる流体に、圧電素子などを振動子11aとして用
い、流体論理素子流量計Mの外部から高い周波数の振動
を与えることにより、乱流化するための乱流化装置11
を設けたことにより、低レイノルズ数域の流れでも、強
制的に発振した周波数f、を有し、十分に発達した乱流
とすることができ、また、この乱流化した流体の流量測
定手段17を備えたため、低レイノルズ数領域にわたっ
て、良い精度、安定度で流量の測定ができる。As described above, in one embodiment of the present invention, a piezoelectric element or the like is used as the vibrator 11a for the fluid flowing in the fluid logic element F of the fluid logic element flowmeter M, which is a liquid device, and A turbulence device 11 for creating turbulent flow by applying high frequency vibration from the outside of the element flowmeter M
By providing this, even flows in the low Reynolds number range can be made into fully developed turbulence with a forced oscillation frequency f, and a means for measuring the flow rate of this turbulent fluid can be obtained. 17, it is possible to measure the flow rate with good accuracy and stability over the low Reynolds number region.
なお、乱流化装置は、流体振動式流量計だけでなく、乱
流であることを前提としたいろいろな流量計について、
低Re数域の特性が改善される。Note that the turbulence device can be used not only for fluid vibrating flowmeters, but also for various flowmeters that assume turbulent flow.
Characteristics in the low Re number range are improved.
さらには、流量計以外の流体機器にも適用されるので、
床用の範囲が広い。Furthermore, it can also be applied to fluid equipment other than flowmeters, so
Wide range for floors.
〔発明の効果〕
以上に、説明してきたように、この発明の流量計測装置
によれば、流体機器内を流れる流体に、圧電素子などを
振動子として用い、液体機器の外部から高い周波数の振
動を与えることにより乱流化するための乱流化装置を設
けたことにより、低レイノルズ数域の流れでも、十分に
発達した乱流とすることができ、また、この乱流化した
流体の流量測定手段を備えたので、低レイノルズ数領域
を含む広いレイノルズ数領域にわたって、良い精度と安
定度て、流量の測定を可能とした流量計測装置を提供で
きるという効果を奏する。[Effects of the Invention] As described above, according to the flow rate measuring device of the present invention, a piezoelectric element or the like is used as a vibrator to generate high-frequency vibrations from the outside of the liquid device. By providing a turbulence device to create turbulence by giving Since the measuring means is provided, it is possible to provide a flow rate measuring device that can measure the flow rate with good accuracy and stability over a wide Reynolds number range including a low Reynolds number range.
第1図はこの発明に一実施例の流量計測装置を示す斜視
図、第2図は同断面図、第3図は強制振動が与えられる
空間、第4図は特性を示すグラフの例、第5図は流体論
理素子流量計を示す平面図である。
1・・・・・・・・・流入口
2・・・・・・・・・主ノズル
7・・・・・・・・・流出口
10・・・・・・流体計測装置
11・・・・・・乱流化装置
11a=・・・・振動子
17−・・・・・流量測定手段
各図中、同一符号は同一部分または相当部分を示す。Fig. 1 is a perspective view showing a flow rate measuring device according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a sectional view of the same, Fig. 3 is a space where forced vibration is applied, Fig. 4 is an example of a graph showing characteristics, FIG. 5 is a plan view showing a fluid logic element flowmeter. 1...Inlet 2...Main nozzle 7...Outlet 10...Fluid measuring device 11... . . . Turbulent flow device 11a = . . . Vibrator 17 - . . . Flow rate measuring means In each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
て用い、流体機器の外部から強制的に高い周波数の振動
を与えることにより、低レイノルズ数域の流れでも十分
に発達した乱流とすることができるように構成した乱流
化装置と、該乱流化装置により乱流とした流れの流量を
測定するための手段を備えたことを特徴とする流量計測
装置。By using a piezoelectric element as a vibrator to force a high-frequency vibration from outside the fluid equipment to the fluid flowing inside the fluid equipment, it is possible to create sufficiently developed turbulence even in a flow in a low Reynolds number range. 1. A flow rate measurement device comprising: a turbulence device configured to perform turbulence; and means for measuring the flow rate of a flow made turbulent by the turbulence device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11056490A JPH049717A (en) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | Flow rate measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11056490A JPH049717A (en) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | Flow rate measuring apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH049717A true JPH049717A (en) | 1992-01-14 |
Family
ID=14539031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11056490A Pending JPH049717A (en) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | Flow rate measuring apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH049717A (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5330358B2 (en) * | 1972-07-31 | 1978-08-26 | ||
| JPS5968624A (en) * | 1982-10-13 | 1984-04-18 | Tokyo Gas Co Ltd | Method and device for switching jetting fluid in fluidic flowmeter |
| JPS60262014A (en) * | 1984-06-08 | 1985-12-25 | Ryoichi Endo | Detection of flow amount |
-
1990
- 1990-04-27 JP JP11056490A patent/JPH049717A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5330358B2 (en) * | 1972-07-31 | 1978-08-26 | ||
| JPS5968624A (en) * | 1982-10-13 | 1984-04-18 | Tokyo Gas Co Ltd | Method and device for switching jetting fluid in fluidic flowmeter |
| JPS60262014A (en) * | 1984-06-08 | 1985-12-25 | Ryoichi Endo | Detection of flow amount |
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