JPH07103795A - フルイディック流量計 - Google Patents
フルイディック流量計Info
- Publication number
- JPH07103795A JPH07103795A JP25142193A JP25142193A JPH07103795A JP H07103795 A JPH07103795 A JP H07103795A JP 25142193 A JP25142193 A JP 25142193A JP 25142193 A JP25142193 A JP 25142193A JP H07103795 A JPH07103795 A JP H07103795A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- ejection port
- flow
- depth
- fluidic element
- 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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- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 フルイディック素子の発振下限流量を下げ
る。又、フルイディック素子のノズルでの整流効果を向
上する。その結果流量計のリニアリティ及びレンジャビ
リティを向上する。 【構成】 フルイディック素子のノズル７の入口２から
流入した流体は、ノズル７で徐々に絞られて流速を上
げ、噴出口１から振動発生部６へ噴出する。ノズルの奥
行きは徐々に拡大されて噴出口１ではＨとなる。又ノズ
ルの巾は次第に小さくなって噴出口１ではＷとなる。こ
うして噴出口から振動発生部６へ噴出する噴流は安定し
た二次元流となる。 【効果】 ノズルでの圧力損失が小さくなり、又パルス
定数（パルス当りの流量）が大きくなる。パルス定数の
増大は信号の電気的処理を楽にする。
る。又、フルイディック素子のノズルでの整流効果を向
上する。その結果流量計のリニアリティ及びレンジャビ
リティを向上する。 【構成】 フルイディック素子のノズル７の入口２から
流入した流体は、ノズル７で徐々に絞られて流速を上
げ、噴出口１から振動発生部６へ噴出する。ノズルの奥
行きは徐々に拡大されて噴出口１ではＨとなる。又ノズ
ルの巾は次第に小さくなって噴出口１ではＷとなる。こ
うして噴出口から振動発生部６へ噴出する噴流は安定し
た二次元流となる。 【効果】 ノズルでの圧力損失が小さくなり、又パルス
定数（パルス当りの流量）が大きくなる。パルス定数の
増大は信号の電気的処理を楽にする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はフルイディック流量計の
改良に関する。
改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】フルイディックスを利用し、コアンダ効
果を用いたフィードバック発振素子の流体振動の周波数
が流量に比例することから、この流体振動をセンシング
して流量を計測する気体用のフルイディック流量計が周
知である（例えば実開平１−５８１１８号公報、特開平
４−６２４２６号公報、特開平４−３２６０１５号公
報）。
果を用いたフィードバック発振素子の流体振動の周波数
が流量に比例することから、この流体振動をセンシング
して流量を計測する気体用のフルイディック流量計が周
知である（例えば実開平１−５８１１８号公報、特開平
４−６２４２６号公報、特開平４−３２６０１５号公
報）。
【０００３】このようにフルイディックスを利用して流
体振動を発生させるフルイディック素子では、流路を絞
ったノズルから振動発生部へ流体を噴出させる構造にな
っている。そしてノズルの噴出部の奥行きを、噴出部の
巾の数倍に、ノズルの流れ方向の長さを前記噴出部の奥
行きと同程度に選んだフルイディック素子を使った流量
計のレンジャビリティやリニアリティについての検討が
行なわれている。
体振動を発生させるフルイディック素子では、流路を絞
ったノズルから振動発生部へ流体を噴出させる構造にな
っている。そしてノズルの噴出部の奥行きを、噴出部の
巾の数倍に、ノズルの流れ方向の長さを前記噴出部の奥
行きと同程度に選んだフルイディック素子を使った流量
計のレンジャビリティやリニアリティについての検討が
行なわれている。
【０００４】又、入口側の偏流の影響による器差特性の
悪化を少なくするには、ノズルの上流に整流器を設ける
と良いことも知られている。
悪化を少なくするには、ノズルの上流に整流器を設ける
と良いことも知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、フルイディ
ック流量計のレンジャビリティ及びリニアリティの向上
と、入口側の偏流の影響の低減を目的とする。
ック流量計のレンジャビリティ及びリニアリティの向上
と、入口側の偏流の影響の低減を目的とする。
【０００６】そして、発明者は、フルイディック流量計
ではフルイディック素子のノズルの噴出部から振動発生
部に安定した二次元噴流を与えることがレンジャビリテ
ィ及びリニアリティの向上につながることを着目して鋭
意研究を重ねた。
ではフルイディック素子のノズルの噴出部から振動発生
部に安定した二次元噴流を与えることがレンジャビリテ
ィ及びリニアリティの向上につながることを着目して鋭
意研究を重ねた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のフルイディック流量計は、ノズルの噴出口
から振動発生部へ流体を噴出して流量に対応した周波数
の流体振動を発生するフルイディック素子を用いたもの
において、ノズルの奥行きと巾とを形成する壁面のう
ち、少なくともノズルの噴出口に近い下流部分を含む壁
面に、前記奥行きが噴出口に近ずく程大きくなる第１の
傾斜面と、前記巾が噴出口に近ずく程小さくなる第２の
傾斜面とを具備すると共に、第１第２の傾斜面で形成さ
れるノズルの流路面積を噴出口に近ずく程次第に小さく
したことを特徴とする。
に、本発明のフルイディック流量計は、ノズルの噴出口
から振動発生部へ流体を噴出して流量に対応した周波数
の流体振動を発生するフルイディック素子を用いたもの
において、ノズルの奥行きと巾とを形成する壁面のう
ち、少なくともノズルの噴出口に近い下流部分を含む壁
面に、前記奥行きが噴出口に近ずく程大きくなる第１の
傾斜面と、前記巾が噴出口に近ずく程小さくなる第２の
傾斜面とを具備すると共に、第１第２の傾斜面で形成さ
れるノズルの流路面積を噴出口に近ずく程次第に小さく
したことを特徴とする。
【０００８】
【作用】第１の傾斜面を設けたことで、噴出口に近ずく
程（つまり下流にいく程）ノズルの奥行きが徐々に拡大
する。そのため奥行き方向では、噴出口から振動発生部
に流入するときに壁面にそった流れとなる。ノズルの巾
は第２の傾斜面で徐々に絞られて噴出口から流体が噴出
する。
程（つまり下流にいく程）ノズルの奥行きが徐々に拡大
する。そのため奥行き方向では、噴出口から振動発生部
に流入するときに壁面にそった流れとなる。ノズルの巾
は第２の傾斜面で徐々に絞られて噴出口から流体が噴出
する。
【０００９】又、ノズルの流路面積が下流に行く程徐々
に小さくなり、流速を上げることで安定した流れを生み
出す。これにより、ノズル上流側による乱れを矯正で
き、かつ圧力損失も小さい。
に小さくなり、流速を上げることで安定した流れを生み
出す。これにより、ノズル上流側による乱れを矯正で
き、かつ圧力損失も小さい。
【００１０】そして、これらのことから、ノズルの噴出
口に安定した二次元噴流が与えられる。つまり、噴出口
からの噴流の流速分布が奥行き方向にわたって均一とな
る。
口に安定した二次元噴流が与えられる。つまり、噴出口
からの噴流の流速分布が奥行き方向にわたって均一とな
る。
【００１１】
【実施例】具体的な実施例を説明する前に、先ず図１に
基いて本発明の基本的な構成を説明する。
基いて本発明の基本的な構成を説明する。
【００１２】同図（ａ）は本発明のフルイディック流量
計のフルイディック素子のノズル形状を説明する斜視図
で、奥行き（この場合高さ）Ｈと（流れに対し左右の）
巾Ｗの噴出口１と、奥行きＨ′と巾Ｗ′の入口２を有
し、流体は図示左方からノズルの入口２に入り、噴出口
１から、その右方の振動発生部へと流入する。なお同図
（ａ）で、入口２と噴出口１に施したハッチングは断面
ではなく、入口２と噴出口１を図面から読み取り易くす
るために画いたものである。
計のフルイディック素子のノズル形状を説明する斜視図
で、奥行き（この場合高さ）Ｈと（流れに対し左右の）
巾Ｗの噴出口１と、奥行きＨ′と巾Ｗ′の入口２を有
し、流体は図示左方からノズルの入口２に入り、噴出口
１から、その右方の振動発生部へと流入する。なお同図
（ａ）で、入口２と噴出口１に施したハッチングは断面
ではなく、入口２と噴出口１を図面から読み取り易くす
るために画いたものである。
【００１３】同図（ｂ）（ｃ）で、３は流路本体、４，
４はノズルの奥行きを形成する上下の壁面、５，５はノ
ズルの巾を形成する左右の壁面である。上下の壁面４，
４は、図示のように下流の噴出口１に近ずく程ノズルの
奥行きが大きくなるように傾斜している。又、左右の壁
面５，５は下流の噴出口１に近ずく程ノズルの巾が小さ
くなるように傾斜したテーパになっている。更に、入口
２の面積Ｈ′×Ｗ′は噴出口１の面積Ｈ×Ｗより大き
く、しかも入口２から噴出口１に近ずく程、ノズルの流
路面積が次第に小さくなっている。
４はノズルの奥行きを形成する上下の壁面、５，５はノ
ズルの巾を形成する左右の壁面である。上下の壁面４，
４は、図示のように下流の噴出口１に近ずく程ノズルの
奥行きが大きくなるように傾斜している。又、左右の壁
面５，５は下流の噴出口１に近ずく程ノズルの巾が小さ
くなるように傾斜したテーパになっている。更に、入口
２の面積Ｈ′×Ｗ′は噴出口１の面積Ｈ×Ｗより大き
く、しかも入口２から噴出口１に近ずく程、ノズルの流
路面積が次第に小さくなっている。
【００１４】従って、ノイズ内を下流（図示右方）に向
って流れる流体は、徐々に流速を上げて安定した流れを
生み出す。これにより上流側の乱れを矯正できかつノズ
ルで絞られることによる圧力損失も小さい。又、傾斜し
た上下の壁面は、ノズルの奥行きが徐々に拡大していく
ことで、噴流口１から（図示されてないターゲットなど
を設けた）振動発生部６へ流入するときに壁面に沿った
（図１（ｂ）に矢印で示す）流れとし、左右の壁面５，
５でノズルの巾を下流にいく程徐々に絞って噴出口１か
らの噴流を生むことで安定した二次元流が与えられる。
つまり、噴出口１の奥行きＨにわたり均一な流速分布の
噴流を生む。
って流れる流体は、徐々に流速を上げて安定した流れを
生み出す。これにより上流側の乱れを矯正できかつノズ
ルで絞られることによる圧力損失も小さい。又、傾斜し
た上下の壁面は、ノズルの奥行きが徐々に拡大していく
ことで、噴流口１から（図示されてないターゲットなど
を設けた）振動発生部６へ流入するときに壁面に沿った
（図１（ｂ）に矢印で示す）流れとし、左右の壁面５，
５でノズルの巾を下流にいく程徐々に絞って噴出口１か
らの噴流を生むことで安定した二次元流が与えられる。
つまり、噴出口１の奥行きＨにわたり均一な流速分布の
噴流を生む。
【００１５】図２（ａ）〜（ｄ）は本発明の具体的な実
施例で、フルイディック素子の要部であるノズル近辺の
構造を示す。計測流体は気体である。流路本体３に設け
たノズルは、上下、左右の壁面で形成され、少なくとも
ノズルの噴出口１に近い下流部分を含む壁面には、ノズ
ルの奥行きが噴出口１に近ずく程大きくなる第１の傾斜
面４Ａ，４Ａと、ノズルの巾が噴出口１に近ずく程小さ
くなる第２の傾斜面５Ａ，５Ａとを具備し、第１第２の
傾斜面４Ａ，５Ａで形成されるノズルの流路面積を噴出
口に近ずく程徐々に小さく絞っている。
施例で、フルイディック素子の要部であるノズル近辺の
構造を示す。計測流体は気体である。流路本体３に設け
たノズルは、上下、左右の壁面で形成され、少なくとも
ノズルの噴出口１に近い下流部分を含む壁面には、ノズ
ルの奥行きが噴出口１に近ずく程大きくなる第１の傾斜
面４Ａ，４Ａと、ノズルの巾が噴出口１に近ずく程小さ
くなる第２の傾斜面５Ａ，５Ａとを具備し、第１第２の
傾斜面４Ａ，５Ａで形成されるノズルの流路面積を噴出
口に近ずく程徐々に小さく絞っている。
【００１６】ノズルの入口２の周囲は、図１（ｂ）と
（ｄ）に符号Ｒで示すように丸く面取りが施されている
（この点は従来技術と同じである）。又、この実施例で
は従来技術でノズルの上流に設けていた整流器を取外し
てある。
（ｄ）に符号Ｒで示すように丸く面取りが施されている
（この点は従来技術と同じである）。又、この実施例で
は従来技術でノズルの上流に設けていた整流器を取外し
てある。
【００１７】なお図中符号７で示すのがノズルである。
図２（ａ）〜（ｄ）の実施例で、噴出口１の奥行きＨと
巾Ｗをそれぞれ２２ｍｍと３ｍｍ、ノズルの入口付近の
寸法Ｈ″とＷ″をそれぞれ８ｍｍと１２ｍｍ、ノズル７
の長さＬを１６ｍｍとしたとき、フルイディック流量計
の器差特性は図３の破線イに示すようになり、従来技術
の実線ロと比較して大巾に改善された。発振下限流量は
従来技術の１００［ｌ／ｈ］から７０［ｌ／ｈ］に向上
し、レンジャビリティ、リニアリティ共改善されてい
る。
図２（ａ）〜（ｄ）の実施例で、噴出口１の奥行きＨと
巾Ｗをそれぞれ２２ｍｍと３ｍｍ、ノズルの入口付近の
寸法Ｈ″とＷ″をそれぞれ８ｍｍと１２ｍｍ、ノズル７
の長さＬを１６ｍｍとしたとき、フルイディック流量計
の器差特性は図３の破線イに示すようになり、従来技術
の実線ロと比較して大巾に改善された。発振下限流量は
従来技術の１００［ｌ／ｈ］から７０［ｌ／ｈ］に向上
し、レンジャビリティ、リニアリティ共改善されてい
る。
【００１８】なお実線ロで示す従来技術は、ノズル入口
のＲ面取りより下流の上下・左右の壁面が、本実施例の
噴出口１の奥行きＨ（２２ｍｍ）とＷ（３ｍｍ）と同じ
寸法の流路面積を形成する平行な平面で構成されてい
る。
のＲ面取りより下流の上下・左右の壁面が、本実施例の
噴出口１の奥行きＨ（２２ｍｍ）とＷ（３ｍｍ）と同じ
寸法の流路面積を形成する平行な平面で構成されてい
る。
【００１９】
【発明の効果】本発明のフルイディック流量計は上述の
ように構成されているので、小流量側の発振下限流量が
小さくなってレンジャビリティが向上し、又、入口側の
偏流の悪影響が減少して整流効果が向上する。更に又、
特に小流量域でのリニアリティの向上、圧力損失の低減
などの効果がある。
ように構成されているので、小流量側の発振下限流量が
小さくなってレンジャビリティが向上し、又、入口側の
偏流の悪影響が減少して整流効果が向上する。更に又、
特に小流量域でのリニアリティの向上、圧力損失の低減
などの効果がある。
【００２０】それに加えて、パルス定数が向上し（パル
ス当りの流量が大きくなるので）流体振動を検出して電
気的に処理するのが楽になる。
ス当りの流量が大きくなるので）流体振動を検出して電
気的に処理するのが楽になる。
【図１】本発明の基本的な構成を説明する略図で、
（ａ）はノズルの斜視図、（ｂ）はノズル近辺の垂直断
面、（ｃ）はノズル近辺の水平断面である。
（ａ）はノズルの斜視図、（ｂ）はノズル近辺の垂直断
面、（ｃ）はノズル近辺の水平断面である。
【図２】本発明の実施例の要部で、（ａ）はノズルの上
流側からみた左側面図、（ｂ）は縦断面（垂直断面）、
（ｃ）はノズルの下流側からみた右側面図、（ｄ）は水
平断面である。
流側からみた左側面図、（ｂ）は縦断面（垂直断面）、
（ｃ）はノズルの下流側からみた右側面図、（ｄ）は水
平断面である。
【図３】器差特性線図である。
１ 噴出口 ２ 入口 ４Ａ、５Ａ 傾斜面 ６ 振動発生部 ７ ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 温井 一光 神奈川県藤沢市みその台９ー10 (72)発明者 岡村 繁憲 大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪 瓦斯株式会社内 (72)発明者 木村 幸雄 愛知県東海市新宝町507ー２ 東邦瓦斯株 式会社総合技術研究所内 (72)発明者 田中 豊 愛知県名古屋市熱田区千年一丁目２番70号 愛知時計電機株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 ノズルの噴出口から振動発生部へ流体を
噴出して流量に対応した周波数の流体振動を発生するフ
ルイディック素子を用いたものにおいて、 ノズルの奥行きと巾とを形成する壁面のうち、少なくと
もノズルの噴出口に近い下流部分を含む壁面に、前記奥
行きが噴出口に近ずく程大きくなる第１の傾斜面と、前
記巾が噴出口に近ずく程小さくなる第２の傾斜面とを具
備すると共に、第１第２の傾斜面で形成されるノズルの
流路面積を噴出口に近ずく程次第に小さくしたことを特
徴とするフルイディック流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25142193A JPH07103795A (ja) | 1993-10-07 | 1993-10-07 | フルイディック流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25142193A JPH07103795A (ja) | 1993-10-07 | 1993-10-07 | フルイディック流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07103795A true JPH07103795A (ja) | 1995-04-18 |
Family
ID=17222605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25142193A Pending JPH07103795A (ja) | 1993-10-07 | 1993-10-07 | フルイディック流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07103795A (ja) |
-
1993
- 1993-10-07 JP JP25142193A patent/JPH07103795A/ja active Pending
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