JPS6029694Y2 - 流速・流量検出装置 - Google Patents
流速・流量検出装置Info
- Publication number
- JPS6029694Y2 JPS6029694Y2 JP2050880U JP2050880U JPS6029694Y2 JP S6029694 Y2 JPS6029694 Y2 JP S6029694Y2 JP 2050880 U JP2050880 U JP 2050880U JP 2050880 U JP2050880 U JP 2050880U JP S6029694 Y2 JPS6029694 Y2 JP S6029694Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- diaphragm
- flow rate
- chamber
- detection device
- 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
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- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、カルマン渦発生周波数から流体の流速流量を
測定する装置に関腰特にこの種の装置に適用される検出
装置に関する。
測定する装置に関腰特にこの種の装置に適用される検出
装置に関する。
被測定流体の走行通路内に流体の流れに抗する物体を設
けると、ある条件の下ではカルマン渦列が発生する。
けると、ある条件の下ではカルマン渦列が発生する。
このカルマン渦の発生周波数はある一定のレイノルズ数
の範囲で流体の流速に比例し、従って単位時間に発生す
るこの局数を検出することにより、流体の流速、更には
流量が測定できる。
の範囲で流体の流速に比例し、従って単位時間に発生す
るこの局数を検出することにより、流体の流速、更には
流量が測定できる。
ところで渦の生起は、この渦により生じる流体内圧力変
化或いは流体内圧力変化等を介して検出し得るが、この
際個々の渦によるこれら流体の状態変化を確実に識別し
て検出する必要がある。
化或いは流体内圧力変化等を介して検出し得るが、この
際個々の渦によるこれら流体の状態変化を確実に識別し
て検出する必要がある。
このような検出装置の一つとして例えば渦発生体内に形
成された室を流体で満たすと共に二つの金属ダイアフラ
ムで該液体を封止し、この室内に埋め込まれた電極と前
記金属ダイアフラムとで可変容量コンデンサを形成し、
このコンデンサに例えば高周波信号を印加し、渦の発生
に伴ない生じる被測流体の圧力変化による金属ダイアプ
ラムの変位をコンデンサの容量変化に伴なう周波数変化
として検出するものが知られている。
成された室を流体で満たすと共に二つの金属ダイアフラ
ムで該液体を封止し、この室内に埋め込まれた電極と前
記金属ダイアフラムとで可変容量コンデンサを形成し、
このコンデンサに例えば高周波信号を印加し、渦の発生
に伴ない生じる被測流体の圧力変化による金属ダイアプ
ラムの変位をコンデンサの容量変化に伴なう周波数変化
として検出するものが知られている。
しかし乍ら、前記の如き公知の検出装置では被測流体の
温度変化乃至装置内での発熱等に起因して室内に封入さ
れた液体の温度が変化し、液体の体積が変化するため、
ダイアフラムの変位が生じる。
温度変化乃至装置内での発熱等に起因して室内に封入さ
れた液体の温度が変化し、液体の体積が変化するため、
ダイアフラムの変位が生じる。
その結果検出装置が誤動作したり、該装置の検出感度が
低下する恐れがある。
低下する恐れがある。
本考案は前記諸点に鑑みなされたものであり、その目的
とするところは、検出装置内に入れられた液体の温度に
かかわらず、流速・流量検出装置を提供することにある
。
とするところは、検出装置内に入れられた液体の温度に
かかわらず、流速・流量検出装置を提供することにある
。
次に本考案による好ましい一具体例を図面に基づ゛いて
説明する。
説明する。
図中1は管2中に配設された渦発生体である。
渦発生体1の側面には凹所3,4が形成されており、凹
所3,4は渦発生体1内に穿設された連通孔5によって
連通されている。
所3,4は渦発生体1内に穿設された連通孔5によって
連通されている。
凹所3,4を覆って金属ダイアフラム6.7が設けられ
ており、凹所3,4及び連通孔5によって室8が形成さ
れている。
ており、凹所3,4及び連通孔5によって室8が形成さ
れている。
凹所3,4内には金属ダイアフラム6.7に対向して電
極9,10が配設されている。
極9,10が配設されている。
室8内には流体11が封入されており、ダイアフラム6
.7と電極9,10と液体11とによってダイアプラム
の変位を検出する手段12としての可変容量コンデンサ
が形成されている。
.7と電極9,10と液体11とによってダイアプラム
の変位を検出する手段12としての可変容量コンデンサ
が形成されている。
検出手段12は必ずしもコンデンサでなくてもよく、例
えば磁石と検出コイルとをダイアフラムに対向して設け
てダイアプラムに発生する渦電流を検出するようにしで
もよく、更にストレーンゲージ等によりダイアフラムの
変位を検出するようにしてもよい。
えば磁石と検出コイルとをダイアフラムに対向して設け
てダイアプラムに発生する渦電流を検出するようにしで
もよく、更にストレーンゲージ等によりダイアフラムの
変位を検出するようにしてもよい。
また渦発生体とは別個に渦発生体を設けて、この渦検出
体内に室8を形成してもよい。
体内に室8を形成してもよい。
渦発生体1内には別の室13.14が形成されており、
室13.14内には、室13と14との連通部15をロ
ッドガイドとするフリーピストン16が嵌装されている
。
室13.14内には、室13と14との連通部15をロ
ッドガイドとするフリーピストン16が嵌装されている
。
ピストン16によって室13.14は室17,1B、1
9.20に画成されており、室17には液体21が、室
18,19.20には気体22,23.26が封入され
ている。
9.20に画成されており、室17には液体21が、室
18,19.20には気体22,23.26が封入され
ている。
25はシールリングである。尚液体21は液体11と必
ずしも同一でなくてもよい。
ずしも同一でなくてもよい。
上記において、室8内の液体11の温度変化による液体
11の体積変化量と室17内の液体21の温度変化によ
る液体21の体積変化量とは実質的に同じである。
11の体積変化量と室17内の液体21の温度変化によ
る液体21の体積変化量とは実質的に同じである。
ここで、室17の体積及び液体21の量が調整され得る
ようにしてもよい。
ようにしてもよい。
尚、液体21の温度と液体11の温度とを一致させるべ
く、渦発生体1は熱の良導体で形成されることが好まし
い。
く、渦発生体1は熱の良導体で形成されることが好まし
い。
室8と室19とは液体11で満たされた連通孔26で連
通されている。
通されている。
液体11が孔26内を比較的速く流れようとする際連通
孔5における大きい流路抵抗が生じるように、連通孔2
6は細く、長く形成されていることが好ましい。
孔5における大きい流路抵抗が生じるように、連通孔2
6は細く、長く形成されていることが好ましい。
上記した室13,14、ピストン16、液体21、気体
22.23.24.孔26によって室8内の液体11に
体積変化に応じて室8の体積変化量を吸収する手段、換
言すれば室8内の圧力を一定に保持する手段27aが構
成されている。
22.23.24.孔26によって室8内の液体11に
体積変化に応じて室8の体積変化量を吸収する手段、換
言すれば室8内の圧力を一定に保持する手段27aが構
成されている。
しかし乍ら、気体22,24の両方共乃至いずれか一方
が高圧気体であり、液体21が高圧液体であり、ピスト
ン16に対する気体23.24によるA方向付勢力と液
体21によるB方向付勢力とが均り合うように構成され
ている場合には、孔26は必ずしも細長く形成されなく
てもよい。
が高圧気体であり、液体21が高圧液体であり、ピスト
ン16に対する気体23.24によるA方向付勢力と液
体21によるB方向付勢力とが均り合うように構成され
ている場合には、孔26は必ずしも細長く形成されなく
てもよい。
ここで高圧とは、ダイアフラム6.7を変位させるに必
要な圧力に比較して極めて高い圧力をいう。
要な圧力に比較して極めて高い圧力をいう。
ピストン16のうち室14内のピストン部16aの気体
23からの受圧面積は気体24からの受圧面積より小さ
く形成されている。
23からの受圧面積は気体24からの受圧面積より小さ
く形成されている。
尚上記したいずれの場合においても、液体11、気体2
3の圧力は大気圧乃至管路2中でダイアフラム6.7が
受ける静圧程度に保たれている。
3の圧力は大気圧乃至管路2中でダイアフラム6.7が
受ける静圧程度に保たれている。
前記の如く構成された本考案の流速・流量検出装置27
において、管2中の被測流体28がC方向に流れている
とすると、渦発生体1によってダイアフラム6.7近傍
にカルマン渦29の列が生じ、該渦列29によってダイ
アフラム6.7が変位し、コンデンサ12の静電容量が
変化し、この静電容量の変化がダイアフラム6.7及び
電極9.10に接続されたリード線(図示しない)によ
って電気信号として外部に取り出される。
において、管2中の被測流体28がC方向に流れている
とすると、渦発生体1によってダイアフラム6.7近傍
にカルマン渦29の列が生じ、該渦列29によってダイ
アフラム6.7が変位し、コンデンサ12の静電容量が
変化し、この静電容量の変化がダイアフラム6.7及び
電極9.10に接続されたリード線(図示しない)によ
って電気信号として外部に取り出される。
上記した場合において、カルマン渦列29による流体2
8内の静圧変化によりダイアフラム6に加えられるD方
向の力がダイアフラム7に加えられるC方向の力より大
きくなると、ダイアフラム6のD方向への変位に伴って
、凹所3中の液体11の一部は孔5を通って凹所4に送
られダイアフラム7もD方向に変位する。
8内の静圧変化によりダイアフラム6に加えられるD方
向の力がダイアフラム7に加えられるC方向の力より大
きくなると、ダイアフラム6のD方向への変位に伴って
、凹所3中の液体11の一部は孔5を通って凹所4に送
られダイアフラム7もD方向に変位する。
このとき、孔5の液体11は孔26内にも流れ込もうと
するが、通常カルマン渦列29によるダイアフラム7の
変位速度が比較的大きく、加えて孔26が細長く形成さ
れているため、孔26での流体11の受ける流路抵抗が
大きく流体11は実質的に孔26には流れ込まない。
するが、通常カルマン渦列29によるダイアフラム7の
変位速度が比較的大きく、加えて孔26が細長く形成さ
れているため、孔26での流体11の受ける流路抵抗が
大きく流体11は実質的に孔26には流れ込まない。
従ってコンデンサ12による流速・流量検出の隙孔26
は実質的に閉塞されている。
は実質的に閉塞されている。
ダイアフラム7に加えられるC方向付勢力の方がダイア
フラム6に加えられるD方向付勢力よりも大きく、ダイ
アフラム6.7がC方向に変位する場合にも、孔26は
実質的に閉塞されている。
フラム6に加えられるD方向付勢力よりも大きく、ダイ
アフラム6.7がC方向に変位する場合にも、孔26は
実質的に閉塞されている。
孔26が比較的太く短かい場合においても、例えば室2
0に、高圧気体24が封入されているならば、ピストン
16は実質的に変位されず、ダイアフラム6又は7がダ
イアフラム7又は6の変位に応じて変位される。
0に、高圧気体24が封入されているならば、ピストン
16は実質的に変位されず、ダイアフラム6又は7がダ
イアフラム7又は6の変位に応じて変位される。
従って検出装置27の検出感度は孔26が閉塞されてい
る場合と同様に保たれる。
る場合と同様に保たれる。
一方液体11及び21の温度が上昇して室8゜17中の
液体11.21の体積が増加する場合(尚説明の簡明化
のため室19.孔26の体積は室18.17の体積と比
較して小さく、室19中の気体23及び孔26中の液体
11の熱膨張は無視できる程度とする)、室17の液体
21の体積が増加するにつれてピストン16は気体22
,24によるA方向付勢力に抗してB方向に移動される
。
液体11.21の体積が増加する場合(尚説明の簡明化
のため室19.孔26の体積は室18.17の体積と比
較して小さく、室19中の気体23及び孔26中の液体
11の熱膨張は無視できる程度とする)、室17の液体
21の体積が増加するにつれてピストン16は気体22
,24によるA方向付勢力に抗してB方向に移動される
。
ピストン16のB方向移動につれて室19の体積が増加
するが、この体積増加分だけ液体11の体積が増加して
、液体11は孔26を通って室19に導入される。
するが、この体積増加分だけ液体11の体積が増加して
、液体11は孔26を通って室19に導入される。
従って室8中の液体11の圧力は液体11の温度変化前
の圧力と同一に保たれ、ダイアフラム6.7が温度上昇
によって変位される恐れがほとんどない。
の圧力と同一に保たれ、ダイアフラム6.7が温度上昇
によって変位される恐れがほとんどない。
液体11.21の温度降下に際しては、ピストンがA方
向に変位されることによりダイアプラムの変位が避けら
れる。
向に変位されることによりダイアプラムの変位が避けら
れる。
尚、液体11.21の温度が変化した場合、液体11が
孔26を流れるのは、温度変化が通常比較的緩慢に長時
間継続的に生じるため、孔26での液体11の流速は小
さく、孔26での流路抵抗が比較的小さく保たれるため
である。
孔26を流れるのは、温度変化が通常比較的緩慢に長時
間継続的に生じるため、孔26での液体11の流速は小
さく、孔26での流路抵抗が比較的小さく保たれるため
である。
また、上記具体例において、室19には気体23が封入
されているが、気体23の代わりに室19内を液体11
で満たすようにしてもよい。
されているが、気体23の代わりに室19内を液体11
で満たすようにしてもよい。
次に本考案装置に適用される圧力保持手段27bの別の
具体例について説明する。
具体例について説明する。
第3図において、手段27bは例えば、管2の外壁に固
定された支持板30上に固定された板31.32を夫々
一つの壁面とする体積可変容器33.34と容器33,
34を連結している連結棒35とからなる。
定された支持板30上に固定された板31.32を夫々
一つの壁面とする体積可変容器33.34と容器33,
34を連結している連結棒35とからなる。
容器33.34の体積を可変とすべく容器33.34の
壁面の一部36.37はベローズ乃至ダイアプラムから
なる。
壁面の一部36.37はベローズ乃至ダイアプラムから
なる。
容器33゜34内の室38.39には流体40.41が
封入されている。
封入されている。
尚連結棒35は容器33の外壁42に連結されていると
共に、板32の孔43をF。
共に、板32の孔43をF。
G方向に摺動自在に貫通し、且つ室41を貫通して容器
34の他方の壁部44に連結されている。
34の他方の壁部44に連結されている。
室39と孔26とは管2に固定された管45により連通
されている。
されている。
この具体例において室38内の流体40の温度変化によ
る室39の体積変化は室8内の流体11の温度変化によ
る流体11の体積変化と一致するように形成されており
、流体11の温度にかかわらず室8内の流体11の圧力
が一定に保たれ、検出器27が該動作なく高感度に動作
され得る。
る室39の体積変化は室8内の流体11の温度変化によ
る流体11の体積変化と一致するように形成されており
、流体11の温度にかかわらず室8内の流体11の圧力
が一定に保たれ、検出器27が該動作なく高感度に動作
され得る。
圧力保持手段27a乃至27bを用いるかわりに尚ダイ
アフラム6.7のうちのいずれか一方のダイアフラムを
固定壁で代替腰孔26の上端を大気中に開口させて構成
することも可能である。
アフラム6.7のうちのいずれか一方のダイアフラムを
固定壁で代替腰孔26の上端を大気中に開口させて構成
することも可能である。
以上の如く本考案の流速・流量検出装置では、温度にか
かわらず検出装置のダイアフラムによって封止された液
体の圧力が一定に保たれ、ダイアフラムの位置が所望の
位置に保たれ得るので、該動作が少なく、検出感度が高
く保たれ得る。
かわらず検出装置のダイアフラムによって封止された液
体の圧力が一定に保たれ、ダイアフラムの位置が所望の
位置に保たれ得るので、該動作が少なく、検出感度が高
く保たれ得る。
第1図は流速流量検出装置の説明図、第2図は本考案に
よる好ましい一具体例の流速・流量検出装置の説明図、
第3図は本考案による別の具体例の流速・流量検出装置
に適用される圧力保持手段の説明図である。 1・・・・・・渦発生体、2・・・・・・管、6,7・
・・・・・ダイアフラム、8・・・・・・室、11・・
・・・・液体、12・・・・・・検出手段(コンデンサ
)、27a、27b・・・・・・圧力保持手段、27・
・・・・・流速・流量検出装置、29・・・・・・カル
マン渦。
よる好ましい一具体例の流速・流量検出装置の説明図、
第3図は本考案による別の具体例の流速・流量検出装置
に適用される圧力保持手段の説明図である。 1・・・・・・渦発生体、2・・・・・・管、6,7・
・・・・・ダイアフラム、8・・・・・・室、11・・
・・・・液体、12・・・・・・検出手段(コンデンサ
)、27a、27b・・・・・・圧力保持手段、27・
・・・・・流速・流量検出装置、29・・・・・・カル
マン渦。
Claims (1)
- 渦発生体と、この渦発生体で発生される渦により変位さ
れるダイアフラムと、このダイアプラムによって一側面
が規定されており液体が内部に満たされた室と、この液
体の温度変化による体積変化量を吸収する手段と、前記
ダイアフラムの変位を検出する手段とからなる流速・流
量検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2050880U JPS6029694Y2 (ja) | 1980-02-20 | 1980-02-20 | 流速・流量検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2050880U JPS6029694Y2 (ja) | 1980-02-20 | 1980-02-20 | 流速・流量検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS56122923U JPS56122923U (ja) | 1981-09-18 |
JPS6029694Y2 true JPS6029694Y2 (ja) | 1985-09-07 |
Family
ID=29616694
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2050880U Expired JPS6029694Y2 (ja) | 1980-02-20 | 1980-02-20 | 流速・流量検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6029694Y2 (ja) |
-
1980
- 1980-02-20 JP JP2050880U patent/JPS6029694Y2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS56122923U (ja) | 1981-09-18 |
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