JPH081455Y2

JPH081455Y2 - 渦流量計

Info

Publication number: JPH081455Y2
Application number: JP8683990U
Authority: JP
Inventors: 豊稲田; 博史吉倉; 一政川崎
Original assignee: トキコ株式会社
Priority date: 1990-08-20
Filing date: 1990-08-20
Publication date: 1996-01-17
Anticipated expiration: 2005-08-20
Also published as: JPH0445924U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］この考案は、渦流量計に係り、特に測定感度に優れた
渦流量計に関するものである。

［従来の技術］従来より、流量を測定する流量計として、渦流量計が
ある。

この渦流量計は、管路内に設けられた渦発生柱の下流
側にいわゆるカルマン渦列を発生させ、その渦の発生周
期に基づいて管路内を流れる流体の流量を測定するもの
である。

そして、この種の渦流量計には、例えば、特開昭54-6
62号公報に見られるように、カルマン渦列の発生に伴
い、渦発生柱自体に発生する応力を圧電素子により検出
し、その検出結果に基づいて流量を測定するものがあっ
た。

［考案が解決しようとする課題］ところで、上記圧電素子は、管路に発生する振動等の
外部からの影響を受けやすく、カルマン渦列の発生によ
り渦発生柱に発生した応力を正確に測定することができ
ないことがあった。

また、管路の口径を大きくすると、渦発生柱に発生す
る応力のバランスがくずれ、圧電素子による応力検出が
困難となる傾向があるため、この種の圧電素子を用いた
渦流量計は、小口径の管路にしか適応させることができ
なかった。

この考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、外部
からの振動等の影響を受けにくく、かつ大口径の管路で
あっても良好な測定を行うことが可能な渦流量計を提供
することを目的としている。

［課題を解決するための手段］この考案の渦流量計は、管路内に渦発生柱を設け、こ
の渦発生柱によって発生されたカルマン渦列に基づいて
流量を測定する渦流量計において、前記渦発生柱へ表面
弾性波を発信する発信器を前記渦発生柱の一端部に設
け、前記表面弾性波を受信する受信器を前記渦発生柱の
他端部に設けたことを特徴としている。

［作用］この考案の渦流量計によれば、渦発生柱の一端部に設
けられた発信器から表面弾性波が発信されると、この表
面弾性波が、渦発生柱の表面を他端部側へ伝搬し、他端
部に設けられた受信器によって受信される。

ここで、渦発生柱から渦が発生すると、渦発生柱に応
力が発生することにより、渦発生柱を伝搬する表面弾性
波の伝搬特性（振幅、位相、周波数等）が変化する。

そして、この伝搬特性が変化した表面弾性波が受信器
に受信されてこの表面弾性波の伝搬特性の変化を検出す
ることにより、渦の発生周期が検出されて流体の流量の
測定が行なわれる。

［実施例］以下、本考案の渦流量計の一実施例を第１図ないし第
３図によって説明する。

図において、符号１は管路である。この管路１には、
支持部材3,3によって流体の流れる方向（第３図中矢印
イ方向）と略直交する位置に渦発生柱４が支持されてい
る。

この渦発生柱４の一端部4aには、管路１の内周面1aと
対向する両側面5,5側にそれぞれ表面弾性波W,Wを発信し
て渦発生柱４の両側面5,5の表面に伝搬させる発信器6,6
が設けられている。

一方、渦発生柱４の他端部4bには、前記両側面5,5側
に、前記表面弾性波W,Wを受信する受信器7,7が設けられ
ている。

そして、それぞれの発信器6,6には、この発信器6,6か
ら所定の表面弾性波W,Wを発生させる信号源８が接続さ
れており、受信器7,7には、この受信器7,7によって受信
された表面弾性波W,Wを検出して管路１内を流れる流体
の流量を演算する検出器９が接続されている。

ここで、表面弾性波W,Wとは、渦発生柱４（媒質）の
表面付近にエネルギーが集中している弾性波のことで、
その伝搬速度は電磁波の約10万分の１と遅くかつ波長が
短いものであり、渦発生柱４に発生する応力によって極
めて感度良く伝搬特性が変化されるとともに渦発生柱４
の振動等の質量の移動には影響されにくいものである。

上記のように構成された渦流量計によれば、管路１内
を流体が流れ、管路１の内周面1aと渦発生柱４の両側面
5,5との間へ流れ込むと、渦発生柱４の両側面5,5におい
て、流体の剥離が交互に行なわれて、渦発生柱４の下流
側に交互に渦が発生していわゆるカルマン渦列となる。

ここで、渦発生柱４から渦が発生すると、この渦の発
生によって、渦発生柱４に応力が発生する。

そして、渦発生柱４に応力が発生することにより、渦
発生柱４の両側面5,5の表面に伝搬する表面弾性波W,Wの
伝搬特性（振幅、位相、周波数等）が変化する。

そして、この伝搬特性が変化した表面弾性波W,Wは、
受信器7,7に受信され、検出器９によって検出されて、
表面弾性波W,Wの伝搬特性の変化より、渦の発生周期が
演算されて管路１内を流れる流体の流量が測定される。

このように、上記実施例の渦流量計によれば、渦発生
柱４の両側面5,5へ、外部からの振動の影響を受けにく
い表面弾性波W,Wを伝搬させて、この伝搬させた表面弾
性波W,Wの伝搬特性（振幅、位相、周波数等）が渦発生
柱４に発生する応力によって変化されることを利用し
て、渦の発生周期を検出し、流体の流量の測定を行なう
ものであるので、確実に渦の発生周期を測定することが
でき、極めて正確に流体の流量の測定を行うことができ
る。また、管路１が大口径のものであっても、従来例で
示したように、応力を直接検出するものと比較して、確
実に表面弾性波W,Wの伝搬特性の変化を検出して、流量
の測定を行うことができる。

なお、流体の流れる方向（第３図中矢印イ方向）及び
渦発生柱４の断面形状は、上記実施例に限定されない。

また、上記実施例の渦流量計の具体的な構造も、実施
例に限定されない。

［考案の効果］以上、説明したように、この考案の渦流量計によれ
ば、下記の効果を得ることができる。

渦発生柱へ、外部からの振動の影響を受けにくい表面
弾性波を伝搬させて、この伝搬させた表面弾性波の伝搬
特性（振幅、位相、周波数等）が渦発生柱に発生する応
力によって変化されることを利用して、渦の発生周期を
検出し、流体の流量の測定を行なうものであるので、確
実に渦の発生周期を測定することができ、極めて正確な
流体の流量の測定を行うことができる。

また、管路が大口径であっても、従来例で示したよう
に、応力を直接検出するものと比較して、確実に表面弾
性波の伝搬特性の変化を検出して流量の測定を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の実施例を説明する図であ
って、第１図は渦流量計の横断面図、第２図は渦流量計
のＡ−Ａ断面図、第３図は渦流量計の側断面図である。１……管路、４……渦発生柱、4a……一端部、4b……他
端部、６……発信器、７……受信器、Ｗ……表面弾性
波。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−198716（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−253423（ＪＰ，Ａ) 実開昭55−130221（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】管路内に渦発生柱を設け、この渦発生柱に
よって発生されたカルマン渦列に基づいて流量を測定す
る渦流量計において、前記渦発生柱へ表面弾性波を発信する発信器を前記渦発
生柱の一端部に設け、前記表面弾性波を受信する受信器
を前記渦発生柱の他端部に設けたことを特徴とする渦流
量計。