JPH0524185Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は流体の流れの中に配置された柱状体の
下流に発生するカルマン渦の周波数を検出し、そ
れによつて流体の流速または流量を計測するカル
マン渦流量計に関する。

〔従来の技術〕

従来からこの種の装置として、特開昭58−
219415号公報に記載されているように、流体の流
れの中に柱状体を配置すると共にこの柱状体の下
流側に発生するカルマン渦に基づく圧力変動によ
り振動する振動板を具備し、この振動板の振動を
例えば発光素子および受光素子により検出してこ
の検出信号を流速に変換するものが知られてい
る。

しかしながらこの従来装置においては、振動板
の振動によりこの振動板を支持する装置本体と振
動板との間に静電気が発生しやすい。ところが静
電気が装置本体に蓄積すると振動板が装置本体に
吸着されてカルマン渦による圧力変動に応じた振
動をしなくなり、正確に流速を検出できなくなる
という問題を生じる。

このような問題を解決するために振動板と接触
して振動板の振動量を規制する導電性樹脂材料製
の振動板支持部材を装置本体内に設け、この振動
板支持部材を電気的に接地せしめるようにしたカ
ルマン渦流量計が本出願人により既に提案されて
いる（実開昭61−176413号公報）。このカルマン
渦流量計は振動板支持部材に蓄積する電荷を外部
に放出し、それによつて静電気に基づく吸引力が
振動板に作用しないようにしたものである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら導電性樹脂材料は導電性フイラメ
ントを樹脂材料内に分散させているので振動板が
接触する支持部材表面には導電性フイラメントが
間隔をおいて分散して露呈している。従つて、導
電性フイラメント間の樹脂表面に電荷が蓄積し、
しかもこの電荷量は極めて少量であるために導電
性支持部材を接地しても蓄積した電荷を外部に放
出することができず、従つて振動板が支持部材に
吸着されるという問題を生ずる。なお、支持部材
を金属材料から形成して支持部材を電気的に接地
すれば電荷の蓄積を防止できるものと考えられ
る。しかしながら支持部材にはミクロンオーダー
の高精度が要求され、このような高精度の支持部
材を金属材料から形成することはかなりのコスト
アツプとなる。これに対して合成樹脂材料を用い
るとかなりの高精度で容易に支持部材を形成する
ことができるので支持部材としては合成樹脂を用
いることが好ましいのであるが合成樹脂材料を用
いると上述の如き問題を生ずるのである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために本考案によれば流
体の流れの中に配置された柱状体と、該柱状体下
流に発生するカルマン渦に基づく圧力変動に応動
して振動する導電性材料からなる振動板と、振動
板と接触して振動板の振動量を規制する合成樹脂
製の振動板支持部材とを具備し、振動板が接触す
る振動板支持部材の内壁面上に導電性材料からな
る薄膜を形成している。

〔実施例〕

第２図はカルマン渦流量計の概観を示す。柱状
体１０は管１１内において管１１の直径方向に配
設される、即ち、流体の流れ（矢印Ａ方向）に対
して垂直に配置される。柱状体１０の中央より若
干下流側には流れ方向に対して左右に一対の開口
１２が形成され、これらの各開口１２に発生した
圧力変動は本体１５内に形成された２つの圧力室
１３，１４（第１図）に夫々伝達される。

第１図はカルマン渦流量計の本体１５およびそ
の近傍の断面を示す。本体１５は合成樹脂材料か
ら形成され、管１１の外側に取付けられる。本体
１５には発光素子１６および受光素子１７が取付
けられ、これらの素子１６，１７の発光部および
受光部は振動体を形成するミラー１８の中央部に
指向される。このミラー１８は導電性材料である
金属材料から形成されている。また、このミラー
１８は管１１の壁内に挿入された上下一対の支持
部材１９，２０間に形成された収容室２１内に配
置される。この収容室２１はミラー１８がその中
央部を中心として搖動振動しうるようにミラー１
８の中央部から左右に向けて拡開する楔形断面形
状を有し、各支持部材１９，２０はミラー１８が
微少角だけ搖動振動したときにミラー１８の振動
角を規制する。各支持部材１９，２０は合成樹脂
材料から形成される。各支持部材１９，２０を形
成する合成樹脂材料としては絶縁性材料或いは導
電性材料のいずれであつてもよいが各支持部材１
９，２０として金属材料を用いることは好ましく
ない。

第３図および第４図に示されるようにミラー１
８と接触する可能性のある各支持部材１９，２０
の内壁面上には夫々導電性材料からなる薄膜２
２，２３が形成される。薄膜２２，２３形成用の
導電性材料としてはクロム或いはニツケル等を用
いることができ、支持部材１９，２０との密着性
を考慮すると薄膜２２，２３をクロムのスパツタ
リングにより形成することが好ましい。第４図は
薄膜２２，２３を誇張して示しており、この薄膜
２２，２３の膜厚は500Åから1μm程度で十分で
ある。従つて薄膜２２，２３を形成するのに必要
な導電性材料も微少量で十分である。

再び第１図を参照すると、圧力室１３，１４は
ミラー１８の中央部の反対側においてミラー１８
に向けて収容室２１内に開口しており、従つて各
圧力室１３，１４内の圧力が変動するとミラー１
８が搖動振動する。発光素子１６から放出された
光はミラー１８により受光素子１７へ反射され、
受光素子１７が感知する光の強さはミラー１８の
傾斜角度に応じて変化する。従つて、柱状体１０
の下流側にカルマン渦が発生することにより開口
１２に圧力変動が生じ、圧力室１３，１４内の圧
力が交互に変化してミラー１８が搖動振動すると
受光素子１７が感知する光の強さが周期的に変化
する。この変化はリード線を介して外部へ取出さ
れ、この変化の周波数すなわちカルマン渦の周波
数と柱状体１０の径とから流速が求められ、流量
が計算される。

このようにミラー１８の振動を規制する各支持
部材１９，２０の内壁面上に導電性材料からなる
薄膜２２，２３が形成されているのでミラー１８
とミラー１８との接触面である薄膜２２，２３と
は常に同電位に保たれる。その結果、ミラー１８
が静電気により支持部材１９，２０上に吸着され
ることがないのでミラー１８は圧力変動に応じて
常に正常に振動することができる。従つてカルマ
ン渦の発生振動数を正確に計測することができ、
流速の検出精度が向上することになる。

なお、支持部材１９，２０は本体１５と一体的
に成形することもできる。

〔考案の効果〕

以上述べたように本考案によればミラーからな
る振動板がこれを支持する周囲の部分に静電気に
より吸着するおそれがなくなる。その結果、振動
板が常に正常に作動するので流速あるいは流量の
計測精度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は流量計本体の側面断面図、第２図はカ
ルマン渦流量計の全体を示す側面図、第３図はミ
ラーと薄膜領域との関係を示すミラーの平面図、
第４図は第１図の収容室周りの拡大側面断面図で
ある。 １０……柱状体、１８……ミラー、１９，２０
……支持部材、２２，２３……薄膜。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 流体の流れの中に配置された柱状体と、該柱状
   体下流に発生するカルマン渦に基づく圧力変動に
   応動して振動する導電性材料からなる振動板と、
   該振動板と接触して該振動板の振動量を規制する
   合成樹脂製の振動板支持部材とを具備し、該振動
   板が接触する該振動板支持部材の内壁面上に導電
   性材料からなる薄膜を形成したカルマン渦流量
   計。