JPH11325989A - 管内流量計測装置 - Google Patents
管内流量計測装置Info
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- JPH11325989A JPH11325989A JP10140098A JP14009898A JPH11325989A JP H11325989 A JPH11325989 A JP H11325989A JP 10140098 A JP10140098 A JP 10140098A JP 14009898 A JP14009898 A JP 14009898A JP H11325989 A JPH11325989 A JP H11325989A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安全面，計測精度，製造・組立の容易性等を
考慮した上で、マイクロフローセンサを用いたカルマン
渦流量計を管へ実装する。 【解決手段】 渦発生体２に流体の進行方向と直交する
バイパス流路３におけるマイクロフローセンサ４の両側
に防爆構造規格を満たす奥行き寸法及び隙間寸法を備え
た安全隙間を形成するフレームアレスタ５を設ける。円
柱材２１の一部を切り欠いて渦発生体２を形成する。流
体管１に孔１Ａを形成し、孔１Ａから円柱材２１を挿入
して渦発生体２を管内に配設する。
考慮した上で、マイクロフローセンサを用いたカルマン
渦流量計を管へ実装する。 【解決手段】 渦発生体２に流体の進行方向と直交する
バイパス流路３におけるマイクロフローセンサ４の両側
に防爆構造規格を満たす奥行き寸法及び隙間寸法を備え
た安全隙間を形成するフレームアレスタ５を設ける。円
柱材２１の一部を切り欠いて渦発生体２を形成する。流
体管１に孔１Ａを形成し、孔１Ａから円柱材２１を挿入
して渦発生体２を管内に配設する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体の流れの中に
置かれた渦発生部によって発生する渦列、つまり、カル
マン渦を検出して流量を測定するカルマン渦流量計によ
って、管内の流量を計測する管内流量計測装置に関する
ものである。
置かれた渦発生部によって発生する渦列、つまり、カル
マン渦を検出して流量を測定するカルマン渦流量計によ
って、管内の流量を計測する管内流量計測装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】特開平４−６６８１７号公報によると、
マイクロフローセンサ（熱式流速検出素子、以下、「マ
イクロフローセンサ」と「熱式流速検出素子」は同義語
として使用する。）を用いることによってレンジアビリ
ティの大きな流量計測を可能にしたカルマン渦流量計が
提案されている。
マイクロフローセンサ（熱式流速検出素子、以下、「マ
イクロフローセンサ」と「熱式流速検出素子」は同義語
として使用する。）を用いることによってレンジアビリ
ティの大きな流量計測を可能にしたカルマン渦流量計が
提案されている。
【０００３】上記従来のカルマン渦流量計を図７，図８
によって説明する。図７において、１０１は流体が流れ
る配管であり、この配管１０１の流れの中央にはその軸
方向に例えば三角柱の渦発生体１０２が配置される。こ
の渦発生体１０２は流体の流れ方向Ｆと垂直な方向に連
通孔としてのバイパス流路１０３が設けられ、このバイ
パス流路内には渦の発生周波数に応じた流体の振動１０
５が発生する。そして、この流体の振動方向とセンサの
検出方向が一致するようにマイクロフローセンサ１０４
がバイパス流路１０３内に配置される。
によって説明する。図７において、１０１は流体が流れ
る配管であり、この配管１０１の流れの中央にはその軸
方向に例えば三角柱の渦発生体１０２が配置される。こ
の渦発生体１０２は流体の流れ方向Ｆと垂直な方向に連
通孔としてのバイパス流路１０３が設けられ、このバイ
パス流路内には渦の発生周波数に応じた流体の振動１０
５が発生する。そして、この流体の振動方向とセンサの
検出方向が一致するようにマイクロフローセンサ１０４
がバイパス流路１０３内に配置される。
【０００４】このマイクロフローセンサ１０４は、図８
に示すように、例えばシリコン基板１１１上にヒータ１
１２とその両側に熱容量の非常に小さい金属薄膜から成
る温度センサ１１３，１１４をミクロンオーダーで集積
したもので、この温度センサ１１３，１１４によりヒー
タ１１２の両側の温度変化を検出して流体振動１０５の
検出信号を得るものとなっている。
に示すように、例えばシリコン基板１１１上にヒータ１
１２とその両側に熱容量の非常に小さい金属薄膜から成
る温度センサ１１３，１１４をミクロンオーダーで集積
したもので、この温度センサ１１３，１１４によりヒー
タ１１２の両側の温度変化を検出して流体振動１０５の
検出信号を得るものとなっている。
【０００５】このとき、検出回路としては、マイクロフ
ローセンサ１０４のヒータ１１２に駆動電源ＶH により
所定の電力を供給して一定の温度に加熱する回路と、こ
のヒータ１１２の両側の温度センサ１１３，１１４に駆
動電源ＶB より一定の電圧を加える回路を用意し、両温
度センサ１１３，１１４の中点に生じる振動波形の電圧
Ｖを検出して増幅する機能を持つように構成する。そし
て、この検出回路で得られる検出電圧Ｖは、コンパレー
タを介して演算回路に入力され、この演算回路で単位時
間当たりの振動数として計算したうえで、予め測定して
おいたストローハル数を乗算すれば、その演算結果から
流量を測定することができる。
ローセンサ１０４のヒータ１１２に駆動電源ＶH により
所定の電力を供給して一定の温度に加熱する回路と、こ
のヒータ１１２の両側の温度センサ１１３，１１４に駆
動電源ＶB より一定の電圧を加える回路を用意し、両温
度センサ１１３，１１４の中点に生じる振動波形の電圧
Ｖを検出して増幅する機能を持つように構成する。そし
て、この検出回路で得られる検出電圧Ｖは、コンパレー
タを介して演算回路に入力され、この演算回路で単位時
間当たりの振動数として計算したうえで、予め測定して
おいたストローハル数を乗算すれば、その演算結果から
流量を測定することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述の先行例では、原
理的にはレンジアビリティの大きな流量計測を可能とす
るものとして充分期待されるものであるが、安全面，計
測精度，製造・組立の容易性等、マイクロフローセンサ
を用いたカルマン渦流量計を管へ実際に装着する際の諸
問題について充分な開示がなされていない。
理的にはレンジアビリティの大きな流量計測を可能とす
るものとして充分期待されるものであるが、安全面，計
測精度，製造・組立の容易性等、マイクロフローセンサ
を用いたカルマン渦流量計を管へ実際に装着する際の諸
問題について充分な開示がなされていない。
【０００７】例えば、上述のようにマイクロフローセン
サ１０４は、ヒータ１１２を備えるものであって、外部
からの給電によって極めて微量ではあるが熱量を発生す
る構造となっている。したがって、被計測流体が可燃性
流体の場合に、通常の使用環境ではあり得ないことでは
あるが、幾つかの悪条件が重なってマイクロフローセン
サが着火源になることも考慮に入れて管への実装を行う
必要がある。
サ１０４は、ヒータ１１２を備えるものであって、外部
からの給電によって極めて微量ではあるが熱量を発生す
る構造となっている。したがって、被計測流体が可燃性
流体の場合に、通常の使用環境ではあり得ないことでは
あるが、幾つかの悪条件が重なってマイクロフローセン
サが着火源になることも考慮に入れて管への実装を行う
必要がある。
【０００８】また、装置の製品化に当たっては、渦発生
体の形態によって、マイクロフローセンサ周辺における
流体の流れが乱れて精度の高い計測を行うことができな
いといった問題を解決する必要があると共に、製造コス
トの低減、管への組み付けを容易に行うことが可能なこ
と、或いは、管への装着後に保守点検を容易に行うこと
が可能なこと等の問題を解決する必要がある。
体の形態によって、マイクロフローセンサ周辺における
流体の流れが乱れて精度の高い計測を行うことができな
いといった問題を解決する必要があると共に、製造コス
トの低減、管への組み付けを容易に行うことが可能なこ
と、或いは、管への装着後に保守点検を容易に行うこと
が可能なこと等の問題を解決する必要がある。
【０００９】本発明は、上述のような事情に対処するた
めに提案されたものであって、上記の諸問題を解消し
て、マイクロフローセンサを用いたカルマン渦流量計を
管へ実装することを可能にした管内流量計測装置を提供
することを目的とするものである。
めに提案されたものであって、上記の諸問題を解消し
て、マイクロフローセンサを用いたカルマン渦流量計を
管へ実装することを可能にした管内流量計測装置を提供
することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による管内流量計測装置は、まず第１発明と
して、渦発生体に流体の進行方向と直交するバイパス流
路を設け、該流路の途中に熱式流速検出素子を設けたカ
ルマン渦流量計を管内に装着する管内流量計測装置にお
いて、上記バイパス流路における熱式流速検出素子の両
側に、防爆構造規格を満たす奥行き寸法及び隙間寸法を
備えた安全隙間を設けたことを特徴とする。
に、本発明による管内流量計測装置は、まず第１発明と
して、渦発生体に流体の進行方向と直交するバイパス流
路を設け、該流路の途中に熱式流速検出素子を設けたカ
ルマン渦流量計を管内に装着する管内流量計測装置にお
いて、上記バイパス流路における熱式流速検出素子の両
側に、防爆構造規格を満たす奥行き寸法及び隙間寸法を
備えた安全隙間を設けたことを特徴とする。
【００１１】次ぎに第２発明として、上記第１発明にお
いて、上記バイパス流路の両端に、上記安全隙間を形成
する複数の細孔を設けたことを特徴とする。
いて、上記バイパス流路の両端に、上記安全隙間を形成
する複数の細孔を設けたことを特徴とする。
【００１２】第３発明として、上記第１又は第２発明に
おいて、円柱材の一部を切り欠いて上記渦発生体を形成
したことを特徴とする。
おいて、円柱材の一部を切り欠いて上記渦発生体を形成
したことを特徴とする。
【００１３】第４発明として、上記第３発明において、
被測定流体を流す管に孔を形成し、該孔から上記円柱材
を挿入して上記渦発生体を管内に配設すると共に、上記
円柱材の上記孔からの突出箇所に一対の係止溝を形成し
て、該係止溝に一対の固定板をはめ合わせ、該固定板を
上記管の外周に着脱可能に固定することを特徴とする。
被測定流体を流す管に孔を形成し、該孔から上記円柱材
を挿入して上記渦発生体を管内に配設すると共に、上記
円柱材の上記孔からの突出箇所に一対の係止溝を形成し
て、該係止溝に一対の固定板をはめ合わせ、該固定板を
上記管の外周に着脱可能に固定することを特徴とする。
【００１４】第５発明として、上記第１〜第４発明のい
ずれかにおいて、挿入体の先端に上記熱式流速検出素子
を配設し、該挿入体を上記渦発生体内部の長手方向に形
成された挿入孔に挿入して、上記熱式流量検出素子を上
記バイパス流路に臨ませたことを特徴とする。
ずれかにおいて、挿入体の先端に上記熱式流速検出素子
を配設し、該挿入体を上記渦発生体内部の長手方向に形
成された挿入孔に挿入して、上記熱式流量検出素子を上
記バイパス流路に臨ませたことを特徴とする。
【００１５】上記第１〜第５発明は、マイクロフローセ
ンサ（熱式流量検出素子）を用いたカルマン渦流量計の
管への実装化を可能にするという共通の課題を解決する
発明である。以下に各発明の作用を説明する。
ンサ（熱式流量検出素子）を用いたカルマン渦流量計の
管への実装化を可能にするという共通の課題を解決する
発明である。以下に各発明の作用を説明する。
【００１６】第１発明は、カルマン渦流量計にマイクロ
フローセンサを使用する場合、交番流れの流速を検知す
るのではなくて、交番流れの周波数を検知すれば流量計
測が可能であることと、可燃性流体の流量計測に用いた
ときに、万が一、マイクロフローセンサが着火源になっ
たとしても、炎が測定装置外に拡がらないようにすれば
安全が確保できることに着目して提案されたものであ
る。
フローセンサを使用する場合、交番流れの流速を検知す
るのではなくて、交番流れの周波数を検知すれば流量計
測が可能であることと、可燃性流体の流量計測に用いた
ときに、万が一、マイクロフローセンサが着火源になっ
たとしても、炎が測定装置外に拡がらないようにすれば
安全が確保できることに着目して提案されたものであ
る。
【００１７】これによると、バイパス流路における熱式
流速検出素子の両側に防爆構造規格を満たす奥行き寸法
及び隙間寸法を備えた安全隙間を設けることによって、
バイパス流路内でマイクロフローセンサが着火源となっ
て炎が発生したとしても、炎は上記の安全隙間を伝搬す
る途中で消えてしまい、測定装置の外部には炎を出さ
ず、安全を確保することができる。そして、マイクロフ
ローセンサの感度が高いということで、このような安全
隙間を上記バイパス流路に設けても、従来のカルマン渦
流量計と比較してレンジアビリティの優位性は揺らぐこ
とがない。
流速検出素子の両側に防爆構造規格を満たす奥行き寸法
及び隙間寸法を備えた安全隙間を設けることによって、
バイパス流路内でマイクロフローセンサが着火源となっ
て炎が発生したとしても、炎は上記の安全隙間を伝搬す
る途中で消えてしまい、測定装置の外部には炎を出さ
ず、安全を確保することができる。そして、マイクロフ
ローセンサの感度が高いということで、このような安全
隙間を上記バイパス流路に設けても、従来のカルマン渦
流量計と比較してレンジアビリティの優位性は揺らぐこ
とがない。
【００１８】第２発明では、上述の作用に加えて、複数
の細孔より成る安全隙間によってバイパス流路内での被
計測流体が整流されるので、マイクロフローセンサを用
いた流量計測をより高精度に行うことができる。
の細孔より成る安全隙間によってバイパス流路内での被
計測流体が整流されるので、マイクロフローセンサを用
いた流量計測をより高精度に行うことができる。
【００１９】第３，４発明は、渦発生体の製造或いは管
への装着を考慮したものであって、これによると、上述
の作用に加えて、円柱材を切り欠くだけで渦発生体を形
成でき、加工が容易で製造コストを低減することが可能
となると共に、渦発生体を管に容易に組み付けることが
でき、また、固定板を着脱可能に設けたので、渦発生体
を容易に着脱でき保守点検が容易にできる。
への装着を考慮したものであって、これによると、上述
の作用に加えて、円柱材を切り欠くだけで渦発生体を形
成でき、加工が容易で製造コストを低減することが可能
となると共に、渦発生体を管に容易に組み付けることが
でき、また、固定板を着脱可能に設けたので、渦発生体
を容易に着脱でき保守点検が容易にできる。
【００２０】更に第５発明は、渦発生体に対するマイク
ロフローセンサの取り付けに関するもので、これによる
と、上述の作用に加えて、機械的な外力が加わると壊れ
易いマイクロフローセンサを渦発生体におけるバイパス
流路に簡単に組み付けることができ、流量計測装置の組
立作業効率が向上すると共に、マイクロフローセンサに
不具合が生じた場合に、これを簡単に交換することがで
きる。
ロフローセンサの取り付けに関するもので、これによる
と、上述の作用に加えて、機械的な外力が加わると壊れ
易いマイクロフローセンサを渦発生体におけるバイパス
流路に簡単に組み付けることができ、流量計測装置の組
立作業効率が向上すると共に、マイクロフローセンサに
不具合が生じた場合に、これを簡単に交換することがで
きる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照して説明する。図１は本発明の一実施例に係る管内流
量計測装置の正面からの部分断面図であり、図２は同図
のＡ−Ａ断面図、図３は同図のＢ−Ｂ断面図を示してい
る。
照して説明する。図１は本発明の一実施例に係る管内流
量計測装置の正面からの部分断面図であり、図２は同図
のＡ−Ａ断面図、図３は同図のＢ−Ｂ断面図を示してい
る。
【００２２】図１，図３において、１は流体管、２は流
体管１内に配設される渦発生体、３は渦発生体２に流体
の進行方向と直交する方向に形成されるバイパス通路、
４はバイパス通路３の途中に配設されるマイクロフロー
センサである。渦発生体２は円柱材２１の一部を切り欠
いて形成されている。円柱材２１は流体管１に形成され
た孔１Ａに挿入されて、流体管１の管軸と垂直に立設さ
れ、渦発生体２を流体管路１１内に配設している。流体
管１は、渦発生体２の配設された所定長区間を独立に分
離可能なように両側に取り付けフランジ１２が装着され
た構造としてもよいし、被測定対象の流体管１に直接渦
発生体２を組み込む構造としてもよい。流体管１に形成
された孔１Ａに挿入された円柱材２１は、固定板１３を
介してボルト１４によって流体管１の外周に固定され
る。これにより流量方向に最適なセンサーの取付けが可
能となる。
体管１内に配設される渦発生体、３は渦発生体２に流体
の進行方向と直交する方向に形成されるバイパス通路、
４はバイパス通路３の途中に配設されるマイクロフロー
センサである。渦発生体２は円柱材２１の一部を切り欠
いて形成されている。円柱材２１は流体管１に形成され
た孔１Ａに挿入されて、流体管１の管軸と垂直に立設さ
れ、渦発生体２を流体管路１１内に配設している。流体
管１は、渦発生体２の配設された所定長区間を独立に分
離可能なように両側に取り付けフランジ１２が装着され
た構造としてもよいし、被測定対象の流体管１に直接渦
発生体２を組み込む構造としてもよい。流体管１に形成
された孔１Ａに挿入された円柱材２１は、固定板１３を
介してボルト１４によって流体管１の外周に固定され
る。これにより流量方向に最適なセンサーの取付けが可
能となる。
【００２３】図１，図２に示すように、渦発生体２に形
成されるバイパス通路３におけるマイクロフローセンサ
４の両側には、フレームアレスタ５が設けられる。この
フレームアレスタ５は、防爆構造規格を満たす奥行き寸
法及び隙間寸法を備えた安全隙間を形成するもので、こ
れによって複数の細孔がバイパス流路３の両端に形成さ
れている。
成されるバイパス通路３におけるマイクロフローセンサ
４の両側には、フレームアレスタ５が設けられる。この
フレームアレスタ５は、防爆構造規格を満たす奥行き寸
法及び隙間寸法を備えた安全隙間を形成するもので、こ
れによって複数の細孔がバイパス流路３の両端に形成さ
れている。
【００２４】フレームアレスタ５の一構造例を図４に示
す。これは、バイパス流路３に内接する外パイプ５１内
に複数の細孔を形成するための内パイプ５２を密に配設
した構造を成す。外パイプ５１，内パイプ５２の材質は
金属パイプであって、機械構造用の炭素鋼にニッケルメ
ッキを施したもの、或いはステンレス，銅，真鍮などで
良い。寸法の一例としては、内・外パイプの奥行きが６
ｍｍ、外パイプ５１の外径が４ｍｍ、肉厚が０.３ｍｍ
、内パイプ５２の外径が０.４６ｍｍ ，内径が０.２５
ｍｍとした。
す。これは、バイパス流路３に内接する外パイプ５１内
に複数の細孔を形成するための内パイプ５２を密に配設
した構造を成す。外パイプ５１，内パイプ５２の材質は
金属パイプであって、機械構造用の炭素鋼にニッケルメ
ッキを施したもの、或いはステンレス，銅，真鍮などで
良い。寸法の一例としては、内・外パイプの奥行きが６
ｍｍ、外パイプ５１の外径が４ｍｍ、肉厚が０.３ｍｍ
、内パイプ５２の外径が０.４６ｍｍ ，内径が０.２５
ｍｍとした。
【００２５】図１，図３によって、円柱材２１のバイパ
ス流路３より上方の構造について説明する。円柱材２１
の外周にはＯリング２２が設けられ、円柱材２１を流体
管１の孔１Ａに挿入して流体管路１１内に渦発生体２を
配設した状態で、このＯリング２２が孔１Ａを気密に封
止するようにしている。また、円柱材２１の内部には上
端からバイパス通路３に臨む挿入孔２１Ａが形成され、
この挿入孔２１Ａには挿抜自在に挿入体６が装着され
る。そして、この挿入体６の先端にはマイクロフローセ
ンサ４が実装されたカンパッケージ８が取付部材７によ
って装着されている。挿入体６内にはマイクロフローセ
ンサ４の信号を導くケーブルが配設されるが、図１，図
３ではこのケーブルの図示を省略している。円柱材２１
の上端には端子箱２３が装着され、この端子箱２３内に
マイクロフローセンサ４からの信号を処理する処理回路
（図示省略）が内蔵される。
ス流路３より上方の構造について説明する。円柱材２１
の外周にはＯリング２２が設けられ、円柱材２１を流体
管１の孔１Ａに挿入して流体管路１１内に渦発生体２を
配設した状態で、このＯリング２２が孔１Ａを気密に封
止するようにしている。また、円柱材２１の内部には上
端からバイパス通路３に臨む挿入孔２１Ａが形成され、
この挿入孔２１Ａには挿抜自在に挿入体６が装着され
る。そして、この挿入体６の先端にはマイクロフローセ
ンサ４が実装されたカンパッケージ８が取付部材７によ
って装着されている。挿入体６内にはマイクロフローセ
ンサ４の信号を導くケーブルが配設されるが、図１，図
３ではこのケーブルの図示を省略している。円柱材２１
の上端には端子箱２３が装着され、この端子箱２３内に
マイクロフローセンサ４からの信号を処理する処理回路
（図示省略）が内蔵される。
【００２６】上記の挿入体６周辺の構造を図５によって
更に詳細に説明する。 マイクロフローセンサ４のセン
サーチップがカンパッケージ８に実装され、このカンパ
ッケージ８の裏面には導線８１が突出している。この導
線８１は挿入体６内に配設されるフラットケーブル６１
の端部に設けられるコネクタ６２に脱着自在に接続され
る。そして、取付部材７によって、コネクタ６２に接続
したカンパッケージ８をマイクロフローセンサ４を先端
に露出させた状態で挿入体６に取り付ける。
更に詳細に説明する。 マイクロフローセンサ４のセン
サーチップがカンパッケージ８に実装され、このカンパ
ッケージ８の裏面には導線８１が突出している。この導
線８１は挿入体６内に配設されるフラットケーブル６１
の端部に設けられるコネクタ６２に脱着自在に接続され
る。そして、取付部材７によって、コネクタ６２に接続
したカンパッケージ８をマイクロフローセンサ４を先端
に露出させた状態で挿入体６に取り付ける。
【００２７】取付部材７は、ねじ結合，はめ込み，バヨ
ネット結合等の取り外し自在な取り付け構造で挿入体６
に取り付けられるものであって、マイクロフローセンサ
４に不具合が生じた場合には、取付部材７を挿入体６か
ら取り外し、カンパッケージ８をコネクタ６２から取り
外して、容易にマイクロフローセンサ４の交換を行うこ
とができる。
ネット結合等の取り外し自在な取り付け構造で挿入体６
に取り付けられるものであって、マイクロフローセンサ
４に不具合が生じた場合には、取付部材７を挿入体６か
ら取り外し、カンパッケージ８をコネクタ６２から取り
外して、容易にマイクロフローセンサ４の交換を行うこ
とができる。
【００２８】また、挿入体６，取付部材７，カンパッケ
ージ８は一体部材となって円柱材２１の挿入孔１Ａに挿
入することができる。したがって、装置の組立を簡単に
行うことができ、挿入体６の上端の位置決め部６Ａを円
柱材２１上端部にはめ込むだけで、マイクロフローセン
サ４を渦発生体２のバイパス流路３に臨ませることがで
きる。
ージ８は一体部材となって円柱材２１の挿入孔１Ａに挿
入することができる。したがって、装置の組立を簡単に
行うことができ、挿入体６の上端の位置決め部６Ａを円
柱材２１上端部にはめ込むだけで、マイクロフローセン
サ４を渦発生体２のバイパス流路３に臨ませることがで
きる。
【００２９】図６に管内流量計測装置を管へ実装するた
めの一構造例を示す。上述の部分と同一の箇所には同一
の符号を付して説明を一部省略する。流体管１の上部に
平面部１Ｂを形成し、その中央に円柱材２１を挿入する
孔１Ａを設け、また、平面部１Ｂにはボルト孔１Ｃを形
成している。円柱材２１の孔１Ａから突出する箇所には
一対の係止溝２１Ａが形成される。そして、円柱材２１
を流体管１の孔１Ａに挿入して、円柱材２１の係止溝２
１Ａに一対の固定板１３の係止部１３Ｂをはめ合わせ、
固定板１３の取り付け孔１３Ａにボルト１４を挿入して
ボルト孔１Ｃにねじ込むことで、流体管１の外周に円柱
材２１を着脱可能に固定している。
めの一構造例を示す。上述の部分と同一の箇所には同一
の符号を付して説明を一部省略する。流体管１の上部に
平面部１Ｂを形成し、その中央に円柱材２１を挿入する
孔１Ａを設け、また、平面部１Ｂにはボルト孔１Ｃを形
成している。円柱材２１の孔１Ａから突出する箇所には
一対の係止溝２１Ａが形成される。そして、円柱材２１
を流体管１の孔１Ａに挿入して、円柱材２１の係止溝２
１Ａに一対の固定板１３の係止部１３Ｂをはめ合わせ、
固定板１３の取り付け孔１３Ａにボルト１４を挿入して
ボルト孔１Ｃにねじ込むことで、流体管１の外周に円柱
材２１を着脱可能に固定している。
【００３０】上述のような構造を備えた管内流量計測装
置は、以下のように作用する。
置は、以下のように作用する。
【００３１】渦発生体２に流体の進行方向と直交するバ
イパス流路３におけるマイクロフローセンサ４の両側に
防爆構造規格を満たす奥行き寸法及び隙間寸法を備えた
安全隙間を形成するフレームアレスタ５を設けることに
よって、この渦発生体２に設けたバイパス流路３内でマ
イクロフローセンサ４が着火源となって炎が発生したと
しても、炎は上記の安全隙間を伝搬する途中で消えてし
まい、測定装置の外部の流体管路１１内には炎を出さ
ず、安全を確保することができる。そして、マイクロフ
ローセンサ４の感度が高いということで、このような安
全隙間をバイパス流路３に設けても、従来のカルマン渦
流量計と比較してレンジアビリティの優位性は揺らぐこ
とがない。
イパス流路３におけるマイクロフローセンサ４の両側に
防爆構造規格を満たす奥行き寸法及び隙間寸法を備えた
安全隙間を形成するフレームアレスタ５を設けることに
よって、この渦発生体２に設けたバイパス流路３内でマ
イクロフローセンサ４が着火源となって炎が発生したと
しても、炎は上記の安全隙間を伝搬する途中で消えてし
まい、測定装置の外部の流体管路１１内には炎を出さ
ず、安全を確保することができる。そして、マイクロフ
ローセンサ４の感度が高いということで、このような安
全隙間をバイパス流路３に設けても、従来のカルマン渦
流量計と比較してレンジアビリティの優位性は揺らぐこ
とがない。
【００３２】ここで、フレームアレスタ５の構造として
は図４に示した構造に限定されるものではない。フレー
ムアレスタ５全体を多孔質の焼結金属で形成して、焼結
金属内部に安全隙間を形成するものでもよいし、クエン
チングディスタンスを満たす安全隙間の平行平板を積み
重ねたものであってもよい。要するに、マイクロフロー
センサ４が交番流れの周波数を検知することができ、防
爆構造規格を満たす奥行き寸法及び隙間寸法を備えた隙
間を形成するものであればよい。
は図４に示した構造に限定されるものではない。フレー
ムアレスタ５全体を多孔質の焼結金属で形成して、焼結
金属内部に安全隙間を形成するものでもよいし、クエン
チングディスタンスを満たす安全隙間の平行平板を積み
重ねたものであってもよい。要するに、マイクロフロー
センサ４が交番流れの周波数を検知することができ、防
爆構造規格を満たす奥行き寸法及び隙間寸法を備えた隙
間を形成するものであればよい。
【００３３】また、フレームアレスタ５をバイパス流路
３に設けるもう一つの作用として、バイパス流路内の整
流作用がある。図４に示したような複数の細孔より成る
安全隙間を備えたフレームアレスタ５をバイパス流路の
両端に設けることによって、バイパス流路内の被計測流
体が整流されるので、マイクロフローセンサ４を用いた
流量計測をより高精度に行うことができる。
３に設けるもう一つの作用として、バイパス流路内の整
流作用がある。図４に示したような複数の細孔より成る
安全隙間を備えたフレームアレスタ５をバイパス流路の
両端に設けることによって、バイパス流路内の被計測流
体が整流されるので、マイクロフローセンサ４を用いた
流量計測をより高精度に行うことができる。
【００３４】渦発生体２の製造に関しては、円柱材２１
の一部を切り欠いて渦発生体２を形成したことにより、
加工が容易で製造コストを低減することが可能となる。
の一部を切り欠いて渦発生体２を形成したことにより、
加工が容易で製造コストを低減することが可能となる。
【００３５】また、測定装置の組立、流体管１への装着
に関しては、流体管１に孔１Ａを形成し、孔１Ａから円
柱材２１を挿入して渦発生体２を管内に配設する構造、
その際に円柱材２１に設けたＯリング２２で孔１Ａを気
密封止する構造、円柱材２１の孔１Ａからの突出箇所に
一対の係止溝２１Ａを形成して、この係止溝２１Ａに一
対の固定板１３をはめ合わせ、この固定板１３を流体管
１の外周に着脱可能に固定する構造を備えるものであっ
て、渦発生体２を流体管１に容易に組み付けることがで
き、また、渦発生体２を容易に着脱でき保守点検が容易
にできる。
に関しては、流体管１に孔１Ａを形成し、孔１Ａから円
柱材２１を挿入して渦発生体２を管内に配設する構造、
その際に円柱材２１に設けたＯリング２２で孔１Ａを気
密封止する構造、円柱材２１の孔１Ａからの突出箇所に
一対の係止溝２１Ａを形成して、この係止溝２１Ａに一
対の固定板１３をはめ合わせ、この固定板１３を流体管
１の外周に着脱可能に固定する構造を備えるものであっ
て、渦発生体２を流体管１に容易に組み付けることがで
き、また、渦発生体２を容易に着脱でき保守点検が容易
にできる。
【００３６】更に、渦発生体２に対するマイクロフロー
センサ４の取り付けに関して、挿入体６の先端にマイク
ロフローセンサ４を簡単に交換可能に取り付ける構造、
マイクロフローセンサ４を取り付けた挿入体６を円柱材
２１の長手方向に形成された挿入孔２１Ａに挿入して、
マイクロフローセンサ４をバイパス流路３に臨ませる構
造を備えるもので、これによると、機械的な外力が加わ
ると壊れ易いマイクロフローセンサ４を渦発生体におけ
るバイパス流路３に簡単に組み付けることができ、流量
計測装置の組立作業効率が向上すると共に、マイクロフ
ローセンサ４に不具合が生じた場合に、これを簡単に交
換することができる。
センサ４の取り付けに関して、挿入体６の先端にマイク
ロフローセンサ４を簡単に交換可能に取り付ける構造、
マイクロフローセンサ４を取り付けた挿入体６を円柱材
２１の長手方向に形成された挿入孔２１Ａに挿入して、
マイクロフローセンサ４をバイパス流路３に臨ませる構
造を備えるもので、これによると、機械的な外力が加わ
ると壊れ易いマイクロフローセンサ４を渦発生体におけ
るバイパス流路３に簡単に組み付けることができ、流量
計測装置の組立作業効率が向上すると共に、マイクロフ
ローセンサ４に不具合が生じた場合に、これを簡単に交
換することができる。
【００３７】
【発明の効果】本発明の管内流量計測装置は上記のよう
に構成されるので、レンジアビリティの大きな流量計測
を可能とすると共に、安全面，計測精度，製造・組立の
容易性等を考慮した上で、マイクロフローセンサを用い
たカルマン渦流量計の管への実装化を可能にするもので
ある。
に構成されるので、レンジアビリティの大きな流量計測
を可能とすると共に、安全面，計測精度，製造・組立の
容易性等を考慮した上で、マイクロフローセンサを用い
たカルマン渦流量計の管への実装化を可能にするもので
ある。
【図１】本発明の実施例に係る管内流量計測装置の正面
からの部分断面図である。
からの部分断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明の実施例におけるフレームアレスタの構
造を示す説明図である。
造を示す説明図である。
【図５】本発明の実施例に係る管内流量計測装置の一部
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図６】本発明の実施例に係る管内流量計測装置の管へ
の実装を示す説明図である。
の実装を示す説明図である。
【図７】従来のカルマン渦流量計を示す説明図である。
【図８】従来のカルマン渦流量計に用いられるマイクロ
フローセンサの説明図である。
フローセンサの説明図である。
１ 流体管 １１ 流体管路 １２ 取り付けフランジ ２ 渦発生体 ２１ 円柱材 ２２ Ｏリング ２３ 端子箱 ３ バイパス流路 ４ マイクロフローセンサ ５ フレームアレスタ ６ 挿入体 ７ 取付部材 ８ カンパッケージ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大石 安治 神奈川県藤沢市川名１丁目12番２号 山武 ハネウエル株式会社藤沢工場内 (72)発明者 瀬尾 雅己 神奈川県藤沢市川名１丁目12番２号 山武 ハネウエル株式会社藤沢工場内 (72)発明者 稲垣 広行 神奈川県藤沢市川名１丁目12番２号 山武 ハネウエル株式会社藤沢工場内 (72)発明者 伊勢谷 順一 神奈川県藤沢市川名１丁目12番２号 山武 ハネウエル株式会社藤沢工場内
Claims (5)
- 【請求項１】 渦発生体に流体の進行方向と直交するバ
イパス流路を設け、該流路の途中に熱式流速検出素子を
設けたカルマン渦流量計を管内に装着する管内流量計測
装置において、 上記バイパス流路における熱式流速検出素子の両側に、
防爆構造規格を満たす奥行き寸法及び隙間寸法を備えた
安全隙間を設けたことを特徴とする管内流量計測装置。 - 【請求項２】 上記バイパス流路の両端に、上記安全隙
間を形成する複数の細孔を設けたことを特徴とする請求
項１記載の管内流量計測装置。 - 【請求項３】 円柱材の一部を切り欠いて上記渦発生体
を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の管
内流量計測装置。 - 【請求項４】 被測定流体を流す管に孔を形成し、該孔
から上記円柱材を挿入して上記渦発生体を管内に配設す
ると共に、上記円柱材における上記孔からの突出箇所に
一対の係止溝を形成して、該係止溝に一対の固定板をは
め合わせ、該固定板を上記管の外周に着脱可能に固定す
ることを特徴とする請求項３記載の管内流量測定装置。 - 【請求項５】 挿入体の先端に上記熱式流速検出素子を
配設し、該挿入体を上記渦発生体内部の長手方向に形成
された挿入孔に挿入して、上記熱式流量検出素子を上記
バイパス流路に臨ませたことを特徴とする請求項１〜４
のいずれか１項記載の管内流量計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14009898A JP3373430B2 (ja) | 1998-05-21 | 1998-05-21 | 管内流量計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14009898A JP3373430B2 (ja) | 1998-05-21 | 1998-05-21 | 管内流量計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11325989A true JPH11325989A (ja) | 1999-11-26 |
| JP3373430B2 JP3373430B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=15260908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14009898A Expired - Fee Related JP3373430B2 (ja) | 1998-05-21 | 1998-05-21 | 管内流量計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3373430B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004191173A (ja) * | 2002-12-11 | 2004-07-08 | Saginomiya Seisakusho Inc | 渦流量計 |
| WO2007122978A1 (ja) * | 2006-04-20 | 2007-11-01 | Oval Corporation | 防爆高温対応形マルチ渦流量計 |
| JP2015212656A (ja) * | 2014-05-02 | 2015-11-26 | アズビル金門株式会社 | 流量計 |
| CN117906695A (zh) * | 2024-02-04 | 2024-04-19 | 祎智量芯(江苏)电子科技有限公司 | 热式质量流量计 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108955786B (zh) * | 2017-05-23 | 2021-08-10 | 爱知时计电机株式会社 | 流量计 |
-
1998
- 1998-05-21 JP JP14009898A patent/JP3373430B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
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|---|---|---|---|---|
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| WO2007122978A1 (ja) * | 2006-04-20 | 2007-11-01 | Oval Corporation | 防爆高温対応形マルチ渦流量計 |
| US7861602B2 (en) | 2006-04-20 | 2011-01-04 | Oval Corporation | Explosion-proof high temperature compatible, multi-vortex flow meter |
| JP2015212656A (ja) * | 2014-05-02 | 2015-11-26 | アズビル金門株式会社 | 流量計 |
| CN105606164A (zh) * | 2014-05-02 | 2016-05-25 | 阿自倍尔金门株式会社 | 流量计 |
| CN117906695A (zh) * | 2024-02-04 | 2024-04-19 | 祎智量芯(江苏)电子科技有限公司 | 热式质量流量计 |
| CN117906695B (zh) * | 2024-02-04 | 2024-12-24 | 祎智量芯(江苏)电子科技有限公司 | 热式质量流量计 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3373430B2 (ja) | 2003-02-04 |
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