JPH059724B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH059724B2 JPH059724B2 JP58060333A JP6033383A JPH059724B2 JP H059724 B2 JPH059724 B2 JP H059724B2 JP 58060333 A JP58060333 A JP 58060333A JP 6033383 A JP6033383 A JP 6033383A JP H059724 B2 JPH059724 B2 JP H059724B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hollow body
- vortex
- hole
- flow
- vortex flowmeter
- 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 - Lifetime
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/32—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
- G01F1/325—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl
- G01F1/3259—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl for detecting fluid pressure oscillations
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、流体中に配設された渦発生体により
発生されるカルマン渦を利用した渦流量計に関す
る。
発生されるカルマン渦を利用した渦流量計に関す
る。
従来技術
周知のように、流体中に柱状の渦発生体を挿入
すると、該渦発生体の両側面で流れが剥離し、該
渦発生体の下流側に交互に規則的な渦すなわちカ
ルマン渦が発生する。このカルマン渦の発生数
は、流体の流速又は流量に比例しているところか
ら、このカルマン渦の数を計数することにより、
流量を計測することができる。而して、従来は、
このカルマン渦を計数するために、該カルマン渦
を横切つて超音波を送受信し、該超音波の周波数
変調或いは位相変調を検出するようにしていた
が、外部からの雑音等によつて被測定流体の流れ
に乱れが生じ、これが計測誤差の一因ともなつて
いた。
すると、該渦発生体の両側面で流れが剥離し、該
渦発生体の下流側に交互に規則的な渦すなわちカ
ルマン渦が発生する。このカルマン渦の発生数
は、流体の流速又は流量に比例しているところか
ら、このカルマン渦の数を計数することにより、
流量を計測することができる。而して、従来は、
このカルマン渦を計数するために、該カルマン渦
を横切つて超音波を送受信し、該超音波の周波数
変調或いは位相変調を検出するようにしていた
が、外部からの雑音等によつて被測定流体の流れ
に乱れが生じ、これが計測誤差の一因ともなつて
いた。
目 的
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされた
もので、外部雑音等の影響を受けることなく、正
確にカルマン渦を計測し得るようにした新規構成
の渦流量計に関する。
もので、外部雑音等の影響を受けることなく、正
確にカルマン渦を計測し得るようにした新規構成
の渦流量計に関する。
構 成
第１図は、本発明による渦流量計の一実施例を
説明するための要部構成図でＡ図はＢ図のＡ−Ａ
線断面図、Ｂ図はＡ図のＢ−Ｂ線断面図で、図
中、１は被測定流体が流れている流路管、２は周
知の渦発生体、３ａ，３ｂは該渦発生体２によつ
て発生されたカルマン渦、４は本発明によつて設
けられた中空体で、該中空体４は前記渦発生体２
の下流側に該渦発生体２と直角に交る方向に配設
され、かつ、軸方向に所定の間隔をもつて少なく
とも１対の孔４ａ，４ｂを有している。而して、
周知のように、カルマン渦３ａが発生した時は、
孔４ａ即の圧力が下り、カルマン渦３ｂが発生し
た時は、孔４ｂ即の圧力が下るが、この圧力変化
は、孔４ａ，４ｂを通して中空体４内の流体にも
及び、該中空体４内の流体に矢印方向に△Ｐの圧
力差を交互に発生させる。この圧力差ΔPは中空
体４内に交番流れをもたらすが、中空体４は十分
な長さがあり、内部を平滑仕上げることが容易で
あり、さらに外部流れの影響を完全に遮断できる
ことから、SN化の優れた流れ信号が得られる。
この交番流れ信号又は交番圧力信号は中空体４の
両端４１，４２に密封配設した検出手段（図示せ
ず）、例えば超音波の送受波器、レーザ発行受光
素子等の流速変動による変調信号又は感圧素子に
よつて差圧信号として検出できる。
説明するための要部構成図でＡ図はＢ図のＡ−Ａ
線断面図、Ｂ図はＡ図のＢ−Ｂ線断面図で、図
中、１は被測定流体が流れている流路管、２は周
知の渦発生体、３ａ，３ｂは該渦発生体２によつ
て発生されたカルマン渦、４は本発明によつて設
けられた中空体で、該中空体４は前記渦発生体２
の下流側に該渦発生体２と直角に交る方向に配設
され、かつ、軸方向に所定の間隔をもつて少なく
とも１対の孔４ａ，４ｂを有している。而して、
周知のように、カルマン渦３ａが発生した時は、
孔４ａ即の圧力が下り、カルマン渦３ｂが発生し
た時は、孔４ｂ即の圧力が下るが、この圧力変化
は、孔４ａ，４ｂを通して中空体４内の流体にも
及び、該中空体４内の流体に矢印方向に△Ｐの圧
力差を交互に発生させる。この圧力差ΔPは中空
体４内に交番流れをもたらすが、中空体４は十分
な長さがあり、内部を平滑仕上げることが容易で
あり、さらに外部流れの影響を完全に遮断できる
ことから、SN化の優れた流れ信号が得られる。
この交番流れ信号又は交番圧力信号は中空体４の
両端４１，４２に密封配設した検出手段（図示せ
ず）、例えば超音波の送受波器、レーザ発行受光
素子等の流速変動による変調信号又は感圧素子に
よつて差圧信号として検出できる。
第２図は、上記中空体の変形例を示す断面図
で、Ａ図は前記孔４ａ，４ｂを中空体４の下流側
に設けた例、Ｂ図は前記中空体４の下流側を流線
計にし、もつて、該中空体４によつてカルマン渦
が発生するのを防止するようにした例（該中空体
４によつて発生されるカルマン渦が該中空体４に
設けられた孔４ａ，４ｂを通して該中空体４内の
流体に影響する恐れがある）、Ｃ図は前記流線形
中空体４の下流側に孔４ａ，４ｂを設けた例、Ｄ
図は円筒形中空体４の下流側に該中空体４と平行
に仕切板５を設け、中空体４によつてカルマン渦
ができるのを防止するようにした例、Ｅ図は前記
仕切板を設けた中空体において、該中空体４の下
流側に孔４ａ，４ｂを設けた例、Ｆ図は前記中空
体４の上流側に防塵板６を設け、孔４ａ，４ｂが
塵埃等によつて詰まつたり、該孔４ａ，４ｂを通
して中空体４内に塵埃が入るのを防止するように
した例で、この防塵板６は中空体４の上流側全長
に亘つて設けても、或いは、孔４ａ，４ｂの上流
側にのみ設けてもよい。なお、本発明はよる渦流
量計は、液体、気体のいずれに対しても適用可能
であるが、気体、特に、高温蒸気等の流量を測定
する場合には、第１図Ａに示すように、中空体４
に更に排水孔７を設けておき、該中空体４内に溜
まつた水滴を該排水孔７を通して排出するように
するとよい。また、以上に、中空体４に１対の孔
４ａ，４ｂを設けた例については説明したが、該
孔は１対に限定されるものではなく、また、必ず
しも対になつていなくてはならないものでもない
ことは容易に理解されよう。
で、Ａ図は前記孔４ａ，４ｂを中空体４の下流側
に設けた例、Ｂ図は前記中空体４の下流側を流線
計にし、もつて、該中空体４によつてカルマン渦
が発生するのを防止するようにした例（該中空体
４によつて発生されるカルマン渦が該中空体４に
設けられた孔４ａ，４ｂを通して該中空体４内の
流体に影響する恐れがある）、Ｃ図は前記流線形
中空体４の下流側に孔４ａ，４ｂを設けた例、Ｄ
図は円筒形中空体４の下流側に該中空体４と平行
に仕切板５を設け、中空体４によつてカルマン渦
ができるのを防止するようにした例、Ｅ図は前記
仕切板を設けた中空体において、該中空体４の下
流側に孔４ａ，４ｂを設けた例、Ｆ図は前記中空
体４の上流側に防塵板６を設け、孔４ａ，４ｂが
塵埃等によつて詰まつたり、該孔４ａ，４ｂを通
して中空体４内に塵埃が入るのを防止するように
した例で、この防塵板６は中空体４の上流側全長
に亘つて設けても、或いは、孔４ａ，４ｂの上流
側にのみ設けてもよい。なお、本発明はよる渦流
量計は、液体、気体のいずれに対しても適用可能
であるが、気体、特に、高温蒸気等の流量を測定
する場合には、第１図Ａに示すように、中空体４
に更に排水孔７を設けておき、該中空体４内に溜
まつた水滴を該排水孔７を通して排出するように
するとよい。また、以上に、中空体４に１対の孔
４ａ，４ｂを設けた例については説明したが、該
孔は１対に限定されるものではなく、また、必ず
しも対になつていなくてはならないものでもない
ことは容易に理解されよう。
第３図は、本発明の他の実施例を示す要部拡大
構成図で、この実施例は、図示のように、中空体
４の孔４ａ，４ｂを覆う防塵板６ａ，６ｂを中空
体４と一体的に設けたもので、このようにする
と、中空体４の穴４ａ，４ｂの方向を上流側、下
流側のいずれの方向に向けても該孔４ａ，４ｂを
通して中空体４内に塵挨等が混入するようなこと
はない。その際、防塵板の開口部を図示するよう
に渦側に開口しておくと、該渦に基づく圧力変化
を効果的に中空体４内に導くことができる。尚、
４１，４２は中空体４の両端面で、ここに検出手
段４３，４４を密封配設する。検出手段として
は、例えば渦信号を超音波位相検波で検知する超
音波送受波器が用いられる。
構成図で、この実施例は、図示のように、中空体
４の孔４ａ，４ｂを覆う防塵板６ａ，６ｂを中空
体４と一体的に設けたもので、このようにする
と、中空体４の穴４ａ，４ｂの方向を上流側、下
流側のいずれの方向に向けても該孔４ａ，４ｂを
通して中空体４内に塵挨等が混入するようなこと
はない。その際、防塵板の開口部を図示するよう
に渦側に開口しておくと、該渦に基づく圧力変化
を効果的に中空体４内に導くことができる。尚、
４１，４２は中空体４の両端面で、ここに検出手
段４３，４４を密封配設する。検出手段として
は、例えば渦信号を超音波位相検波で検知する超
音波送受波器が用いられる。
効 果
以上の説明から明らかなように、本発明による
と、カルマン渦の計測を、外乱の影響を受けない
中空体内で行うようにしたので、制度よく行うこ
とができる。さらに、検出手段は中空体の流管路
１の管壁を貫通した流管路外部の露出位置に配設
されているので、保守管理がしやすいという効果
もある。
と、カルマン渦の計測を、外乱の影響を受けない
中空体内で行うようにしたので、制度よく行うこ
とができる。さらに、検出手段は中空体の流管路
１の管壁を貫通した流管路外部の露出位置に配設
されているので、保守管理がしやすいという効果
もある。
第１図は、本発明による渦流量計の要部構成図
で、Ａ図はＢ図のＡ−Ａ線断面図、Ｂ図はＡ図の
Ｂ−Ｂ線断面図、第２図Ａ〜Ｆは、それぞれ本発
明の実施に使用し得る中空体の変形例を示す図、
第３図は、本発明の一実施例を示す要部拡大構成
図である。 １……流路管、２……渦発生体、３ａ，３ｂ…
…カルマン渦、４……中空体、４ａ，４ｂ……
孔、５……仕切板、６，６ａ，６ｂ……防塵板、
７……排水孔。
で、Ａ図はＢ図のＡ−Ａ線断面図、Ｂ図はＡ図の
Ｂ−Ｂ線断面図、第２図Ａ〜Ｆは、それぞれ本発
明の実施に使用し得る中空体の変形例を示す図、
第３図は、本発明の一実施例を示す要部拡大構成
図である。 １……流路管、２……渦発生体、３ａ，３ｂ…
…カルマン渦、４……中空体、４ａ，４ｂ……
孔、５……仕切板、６，６ａ，６ｂ……防塵板、
７……排水孔。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被測定流体の流通する流路管に配設された渦
発生体と、該渦発生体の後流側に前記流路管軸と
渦発生体とに略々直交し、かつ、前記流路管の管
壁を貫通して固着され、かつ、軸方向に所定の間
隔を置いて少くとも１対の孔が穿孔されている中
空体と、該中空体の両端面に対向して密封配設さ
れ該中空体内を流動する変動流れを検知する検出
手段とからなり、該変動流れの交番数から流量を
求めることを特徴とする渦流量計。 ２ 前記孔が前記中空体の上流側の面に設けられ
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の渦流量計。 ３ 前記孔が前記中空体の下流側の面に設けられ
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の渦流量計。 ４ 前記中空体の下流側が流線形に形成されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
３項のいずれか１項に記載の渦流量計。 ５ 前記中空体の下流側に該中空体と平行に仕切
り板が設けられていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項に記載の
渦流量計。 ６ 前記中空体の上流側に、前記孔に塵埃が入る
のを防止するための防塵板を有することを特徴と
する特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれか
１項に記載の渦流量計。 ７ 前記中空体の孔の上側に該中空体と一体的に
該孔に塵埃が入るのを防止する防塵板を設けたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第５項
のいずれか１項に記載の渦流量計。 ８ 前記中空体に排水孔を有することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項乃至第７項のいずれか１
項に記載の渦流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58060333A JPS59187222A (ja) | 1983-04-06 | 1983-04-06 | 渦流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58060333A JPS59187222A (ja) | 1983-04-06 | 1983-04-06 | 渦流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59187222A JPS59187222A (ja) | 1984-10-24 |
| JPH059724B2 true JPH059724B2 (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=13139133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58060333A Granted JPS59187222A (ja) | 1983-04-06 | 1983-04-06 | 渦流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59187222A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62150630U (ja) * | 1986-03-16 | 1987-09-24 | ||
| US4838092A (en) * | 1986-03-15 | 1989-06-13 | Oval Engineering Co., Ltd. | Vortex flow meter |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5368272A (en) * | 1976-11-30 | 1978-06-17 | Nissan Motor | Flow meter for von k*arman*s vortex street |
-
1983
- 1983-04-06 JP JP58060333A patent/JPS59187222A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59187222A (ja) | 1984-10-24 |
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