JPS62198716A - 渦流量計 - Google Patents
渦流量計Info
- Publication number
- JPS62198716A JPS62198716A JP4042686A JP4042686A JPS62198716A JP S62198716 A JPS62198716 A JP S62198716A JP 4042686 A JP4042686 A JP 4042686A JP 4042686 A JP4042686 A JP 4042686A JP S62198716 A JPS62198716 A JP S62198716A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- obstacle
- vortex
- frequency
- tube body
- fluid
- 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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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、流体の流れる管体内に障害物を配置しその両
側に交互に渦列を発生させて、その渦列の周波数を検出
することにより流山を測定する渦流量計に関する。
側に交互に渦列を発生させて、その渦列の周波数を検出
することにより流山を測定する渦流量計に関する。
（従来の技術）
渦流ｌ計は可動部品がなく、部品点数も少なく、且つ構
造が簡単である。
造が簡単である。
第４図は従来知られている渦流量計の構造を示す。３１
は断面が円形の管体であり、その両端に７ランジ３２．
３３が設けられて、測定すべき流体が流れる配管の途中
に挿入されるようになっている。管体３１の中央部には
、この内部を流れる流体を左右両側に絞るための障害物
３４が配置されている。３５は障害物３４の下流に発生
する渦列周波数を検出する渦検知器である。
は断面が円形の管体であり、その両端に７ランジ３２．
３３が設けられて、測定すべき流体が流れる配管の途中
に挿入されるようになっている。管体３１の中央部には
、この内部を流れる流体を左右両側に絞るための障害物
３４が配置されている。３５は障害物３４の下流に発生
する渦列周波数を検出する渦検知器である。
第５図（ａ）’（ｂ）はこの渦流量計の動作原理を説明
するための図である。図に矢印で示すように流体３７が
流れた時、障害物３４の位置で流体は左右両側に絞られ
る。この左右の絞り部３６Ｌ３６Ｉ？を通った流体は障
害物３４の背後に交互に渦〈カルマン渦と呼ばれる）を
形成する。このようにして形成される渦列の周波数をｆ
とし、絞り部３６Ｌ、３６Ｒでの流体の流速をＶ、障害
物３４の幅をβとすると、ｆはｖ−１に比例する。
するための図である。図に矢印で示すように流体３７が
流れた時、障害物３４の位置で流体は左右両側に絞られ
る。この左右の絞り部３６Ｌ３６Ｉ？を通った流体は障
害物３４の背後に交互に渦〈カルマン渦と呼ばれる）を
形成する。このようにして形成される渦列の周波数をｆ
とし、絞り部３６Ｌ、３６Ｒでの流体の流速をＶ、障害
物３４の幅をβとすると、ｆはｖ−１に比例する。
従ってこの渦列の周波数ｆを測定することにより、流量
を求めることができる。
を求めることができる。
渦検知器３５としては、サーミスタを用いたもの、歪み
ゲージを用いたもの、超音波センサを用いたもの等が知
れている。サーミスタを用いた検知器は、渦の発生→差
圧の発生→流速の変化→サージ２９表面温度の変化→サ
ーミスタの抵抗変化を利用する。そのためには、管体３
１に差圧を検出するためのバイパスを設けて、このバイ
パス内にサーミスタを配置することが行われる。歪みゲ
ージを用いた検知器は、渦の発生→差圧の発生→力の変
化→歪みの発生→歪みゲージの抵抗変化を利用する。超
音波を用いた検知器は、管体３１を貫通して超音波を照
射し、渦発生による流速の変化の結果として受信超音波
の位相が変調されることを利用する。
ゲージを用いたもの、超音波センサを用いたもの等が知
れている。サーミスタを用いた検知器は、渦の発生→差
圧の発生→流速の変化→サージ２９表面温度の変化→サ
ーミスタの抵抗変化を利用する。そのためには、管体３
１に差圧を検出するためのバイパスを設けて、このバイ
パス内にサーミスタを配置することが行われる。歪みゲ
ージを用いた検知器は、渦の発生→差圧の発生→力の変
化→歪みの発生→歪みゲージの抵抗変化を利用する。超
音波を用いた検知器は、管体３１を貫通して超音波を照
射し、渦発生による流速の変化の結果として受信超音波
の位相が変調されることを利用する。
第５図（ａ）は障害物３４を１字形とした場合を示した
が、第５図（ｂ）に示すようにΔ形とするものも知られ
ている。
が、第５図（ｂ）に示すようにΔ形とするものも知られ
ている。
（Ｒ明が解決しようとする問題点）
上述した従来の渦流量計では、実際には第５図に示すよ
うなきれいな渦列は発生しない。また管体の左右に交互
に発生する渦がそのまま管体に沿って直進する訳ではな
く、実際には第５図（ａ）に破線矢印で示すように進む
。従って渦列の周波数を正確に測定することは難しく、
広範囲の流量についての高精度の流量測定は難しいもの
であった。
うなきれいな渦列は発生しない。また管体の左右に交互
に発生する渦がそのまま管体に沿って直進する訳ではな
く、実際には第５図（ａ）に破線矢印で示すように進む
。従って渦列の周波数を正確に測定することは難しく、
広範囲の流量についての高精度の流量測定は難しいもの
であった。
従来の渦流量計において安定な渦列が形成されない理由
の一つは、断面円形の管体内に矩形面を持つ障害物を配
置しているため、流体の絞り部の幅が一定でないことに
ある。即ち第６図に示すように、障害物３４と管体３１
の管壁の間に形成される絞り部３６Ｌ、３６Ｒは、幅が
中央部ではｄｌと大きく、上下の周辺ではｄ２のように
小さくなっている。幅ｄ１の部分と幅６２部分では当然
渦発生の条件は異なっており、このため安定な渦列の発
生が難しいのである。
の一つは、断面円形の管体内に矩形面を持つ障害物を配
置しているため、流体の絞り部の幅が一定でないことに
ある。即ち第６図に示すように、障害物３４と管体３１
の管壁の間に形成される絞り部３６Ｌ、３６Ｒは、幅が
中央部ではｄｌと大きく、上下の周辺ではｄ２のように
小さくなっている。幅ｄ１の部分と幅６２部分では当然
渦発生の条件は異なっており、このため安定な渦列の発
生が難しいのである。
本発明は、上記した点に鑑みなされたもので、安定な渦
列の発生を可能とし、もって広範囲にわたって高精度の
流量測定を可能とした渦流量計を提供することを目的と
する。
列の発生を可能とし、もって広範囲にわたって高精度の
流量測定を可能とした渦流量計を提供することを目的と
する。
（問題点を解決するための手段）
本発明にかかる渦流量計は、流体を流す管体断面形状を
角形とし、且つこの管体内に長方形の面を持つ障害物を
配置して、その障害物の両側に幅一定の流体絞り部が形
成されるようにする。同時に、管体内の障害物に流体絞
り部の幅が微少変化するように振動を与える加振器を備
え、渦検知器により検出された渦列の周波数と所定関係
を保つ振動周波数を得る制御回路を備える。
角形とし、且つこの管体内に長方形の面を持つ障害物を
配置して、その障害物の両側に幅一定の流体絞り部が形
成されるようにする。同時に、管体内の障害物に流体絞
り部の幅が微少変化するように振動を与える加振器を備
え、渦検知器により検出された渦列の周波数と所定関係
を保つ振動周波数を得る制御回路を備える。
（作用）
本発明によれば、障害物の両側の絞り部が一定幅の角形
に形成されるため、安定な渦列の発生が可能となる。ま
た障害物に振動を与える加振器を設けて、且つその振動
周波数を検知された渦列発生周波数と所定関係を保つよ
うに自動的に制御する回路を設けて、撮動と渦列の発生
とを共振させることができ、これにより安定した強い渦
列を発生させることができる。
に形成されるため、安定な渦列の発生が可能となる。ま
た障害物に振動を与える加振器を設けて、且つその振動
周波数を検知された渦列発生周波数と所定関係を保つよ
うに自動的に制御する回路を設けて、撮動と渦列の発生
とを共振させることができ、これにより安定した強い渦
列を発生させることができる。
（実施例）
以下、本発明の詳細な説明する。
第１図は一実施例の渦流量計を示す、１１は断面が長方
形または正方形等の角形の管体である。
形または正方形等の角形の管体である。
この管体１１の両端には、これを円形の開口とすべく形
状変換部１２．１３を介して、通常断面が円形である流
体の配管に接続するための７ランジ１４．１５が設けら
れている。管体１１の内部中央部には、流体を左右両側
に絞るための長方形の面を持つ障害物１６が配置されて
いる。障害物１６の上下にはアーム２０が取付けられ、
このアーム２０は管体１１の側壁を貫通して外部に気密
に導出されている。そしてこのアーム２ｏに加振器１９
が取付けられ、この加振器１９により障害物１６に横方
向の微少振動を与えるようになっている。１７は障害物
の下流側に発生する渦列の発生周波数を検出するための
渦検知器である。渦検知器１７は、従来より知られてい
るサーミスタセンサ、歪みゲージセンサ、超音波センサ
等どのような形式のものでもよい。例えば測定すべき流
体が気体の場合は一般にサーミスタセンサ、超音波セン
サなどが適しており、歪みゲージセンサは気体、液体い
ずれにも適用することができる。
状変換部１２．１３を介して、通常断面が円形である流
体の配管に接続するための７ランジ１４．１５が設けら
れている。管体１１の内部中央部には、流体を左右両側
に絞るための長方形の面を持つ障害物１６が配置されて
いる。障害物１６の上下にはアーム２０が取付けられ、
このアーム２０は管体１１の側壁を貫通して外部に気密
に導出されている。そしてこのアーム２ｏに加振器１９
が取付けられ、この加振器１９により障害物１６に横方
向の微少振動を与えるようになっている。１７は障害物
の下流側に発生する渦列の発生周波数を検出するための
渦検知器である。渦検知器１７は、従来より知られてい
るサーミスタセンサ、歪みゲージセンサ、超音波センサ
等どのような形式のものでもよい。例えば測定すべき流
体が気体の場合は一般にサーミスタセンサ、超音波セン
サなどが適しており、歪みゲージセンサは気体、液体い
ずれにも適用することができる。
第２図はこの渦流量計を管体１１の障害物１６の上流側
で切断して示した図である。図示のように管体１１が角
形であるため、障害物１６の左右両側に形成される絞り
部１８Ｌ、１８Ｒは位置によらず一定幅ｄの長方形であ
る。モして加振器１９により障害物１６に矢印１０で示
す振動を与えることにより、流体絞り部１８Ｌ、１８Ｒ
の幅ｄは微少変化させられるようになっている。
で切断して示した図である。図示のように管体１１が角
形であるため、障害物１６の左右両側に形成される絞り
部１８Ｌ、１８Ｒは位置によらず一定幅ｄの長方形であ
る。モして加振器１９により障害物１６に矢印１０で示
す振動を与えることにより、流体絞り部１８Ｌ、１８Ｒ
の幅ｄは微少変化させられるようになっている。
加振器１９により障害物１６に与えられる振動の周波数
は、病死の発生周波数と所定の関係を保つように、好ま
しくは病死発生周波数と共振するように自動的に制御さ
れる。これにより安定した強い病死を発生させるためで
ある。
は、病死の発生周波数と所定の関係を保つように、好ま
しくは病死発生周波数と共振するように自動的に制御さ
れる。これにより安定した強い病死を発生させるためで
ある。
第３図はこの様な加振器１９による振動周波数の制御回
路を示す。この制御回路は、渦検知器１７により得られ
る渦列発生周波数ｆ里を周波数／電圧変換器２１．利得
可変増幅器２２．電圧／周波数変換器２３によって一定
比率だけシフトさせた周波数ｆ２の信号を得、これを加
振器１９の振動発生器に導いて周波数で２に比例した振
動を発生させるものである。即ち、渦検知器１７の出力
周波数ｆ１は先ず、周波数／電圧変換器２１により電圧
Ｖ１に変換される。この電圧■１は利得可変増幅器２２
でに倍され、これが電圧／周波数変換器２３により周波
数ｆ２に変換される。そしてこの周波数ｆ２の信号が電
力増幅器２４により増幅されて、加振器１９の振動発生
器、図の場合円柱状永久磁石にコイルを巻回したもの、
に導かれて、周波数ｆ２に比例した振動を発生するよう
に構成されている。
路を示す。この制御回路は、渦検知器１７により得られ
る渦列発生周波数ｆ里を周波数／電圧変換器２１．利得
可変増幅器２２．電圧／周波数変換器２３によって一定
比率だけシフトさせた周波数ｆ２の信号を得、これを加
振器１９の振動発生器に導いて周波数で２に比例した振
動を発生させるものである。即ち、渦検知器１７の出力
周波数ｆ１は先ず、周波数／電圧変換器２１により電圧
Ｖ１に変換される。この電圧■１は利得可変増幅器２２
でに倍され、これが電圧／周波数変換器２３により周波
数ｆ２に変換される。そしてこの周波数ｆ２の信号が電
力増幅器２４により増幅されて、加振器１９の振動発生
器、図の場合円柱状永久磁石にコイルを巻回したもの、
に導かれて、周波数ｆ２に比例した振動を発生するよう
に構成されている。
この実施例の構成によれば、障害物１６の中央部でも上
下端部でも病死発生の条件は同じであり、従って障害物
１６の下流側に安定した病死が形成される。また障害物
１６に与える振動は、渦検知器１７の出力を用いて自動
的にｌ１ｌＪ ａｌｌされるから、振動周波数を病死の
発生周波数と容易に共振させることができる。この結果
、より強い病死の発生が可能になり、従って病死の周波
数を検出することによって広い２１Ｉ量範囲に１って高
精度の流量測定を行うことができる。
下端部でも病死発生の条件は同じであり、従って障害物
１６の下流側に安定した病死が形成される。また障害物
１６に与える振動は、渦検知器１７の出力を用いて自動
的にｌ１ｌＪ ａｌｌされるから、振動周波数を病死の
発生周波数と容易に共振させることができる。この結果
、より強い病死の発生が可能になり、従って病死の周波
数を検出することによって広い２１Ｉ量範囲に１って高
精度の流量測定を行うことができる。
なお本発明は上記実施例に限られるものではない。例え
ば障害物は下流側の形状はＴ字形、Δ形等いかなるもの
でもよく、要は一定幅の角形の絞り部が形成されればよ
い。
ば障害物は下流側の形状はＴ字形、Δ形等いかなるもの
でもよく、要は一定幅の角形の絞り部が形成されればよ
い。
また本発明の渦流量計は熱量計に応用することができる
。周知のように流体の入側と出側の温度を測定してこれ
と流量とを演算すれば、熱量が求まるからである。
。周知のように流体の入側と出側の温度を測定してこれ
と流量とを演算すれば、熱量が求まるからである。
（発明の効果）
以上述べたように本発明によれば、安定した強い病死の
発生を可能とし、従って広範囲に亙って高精度の流量測
定を可能とした渦流量計を提供することができる。
発生を可能とし、従って広範囲に亙って高精度の流量測
定を可能とした渦流量計を提供することができる。
第１図は本発明の一実施例の渦流ｍ計の構成を示す図、
第２図はその要部を切断して示す図、第３図は同じく振
動周波数ｌｌｌｌＫ１回路部の構成を示す図、第４図は
従来の渦流量計の一例を示す図、第５図（ａ）（ｂ）は
その動作原理を説明するための図、第６図は同じくその
問題点を説明するための図である。 １１・・・管体、１２．１３・・・形状変換部、１４゜
１５・・・７ランジ、１６・・・障害物、１７・・・渦
検知器、１８Ｌ 、 １８Ｒ・・・絞り部、１９・・・
加振器、２ｏ・・・アーム、２１・・・周波数／電圧変
換器、２２・・・利得可変増幅器、２３・・・電圧／周
波数変換器、２４・・・電力増幅器。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第２図 第３図 第４図
第２図はその要部を切断して示す図、第３図は同じく振
動周波数ｌｌｌｌＫ１回路部の構成を示す図、第４図は
従来の渦流量計の一例を示す図、第５図（ａ）（ｂ）は
その動作原理を説明するための図、第６図は同じくその
問題点を説明するための図である。 １１・・・管体、１２．１３・・・形状変換部、１４゜
１５・・・７ランジ、１６・・・障害物、１７・・・渦
検知器、１８Ｌ 、 １８Ｒ・・・絞り部、１９・・・
加振器、２ｏ・・・アーム、２１・・・周波数／電圧変
換器、２２・・・利得可変増幅器、２３・・・電圧／周
波数変換器、２４・・・電力増幅器。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 流体を流す断面角形の管体と、この管体中央部に配置さ
れ、その両側に形成される流体絞り部の形状を位置によ
らず幅が一定の角形として両側の流体絞り部の下流に渦
列を発生させる障害物と、前記渦列の発生周波数を検出
する渦検知器と、前記障害物にその両側の流体絞り部の
幅が微少変化するように振動を与える加振器と、この加
振器を前記渦検知器の出力を用いて制御して検知された
渦列の発生周波数と所定関係を保つ振動周波数を得るた
めの制御回路とを備えたことを特徴とする渦流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4042686A JPS62198716A (ja) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | 渦流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4042686A JPS62198716A (ja) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | 渦流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62198716A true JPS62198716A (ja) | 1987-09-02 |
Family
ID=12580325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4042686A Pending JPS62198716A (ja) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | 渦流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62198716A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007101284A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Oval Corp | 振動型カルマン渦流量計 |
| JP4865041B2 (ja) * | 2006-12-18 | 2012-02-01 | ローズマウント インコーポレイテッド | 温度補正付き渦流量計 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5513873A (en) * | 1978-07-18 | 1980-01-31 | Oval Eng Co Ltd | Vortex flowmeter |
| JPS5660318A (en) * | 1979-10-22 | 1981-05-25 | Nissan Motor Co Ltd | Section air quantity detector |
| JPS59132313A (ja) * | 1983-01-19 | 1984-07-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | カルマン渦流速計 |
-
1986
- 1986-02-27 JP JP4042686A patent/JPS62198716A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5513873A (en) * | 1978-07-18 | 1980-01-31 | Oval Eng Co Ltd | Vortex flowmeter |
| JPS5660318A (en) * | 1979-10-22 | 1981-05-25 | Nissan Motor Co Ltd | Section air quantity detector |
| JPS59132313A (ja) * | 1983-01-19 | 1984-07-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | カルマン渦流速計 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007101284A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Oval Corp | 振動型カルマン渦流量計 |
| JP4865041B2 (ja) * | 2006-12-18 | 2012-02-01 | ローズマウント インコーポレイテッド | 温度補正付き渦流量計 |
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