JPS6331041B2 - - Google Patents
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- JPS6331041B2 JPS6331041B2 JP55130292A JP13029280A JPS6331041B2 JP S6331041 B2 JPS6331041 B2 JP S6331041B2 JP 55130292 A JP55130292 A JP 55130292A JP 13029280 A JP13029280 A JP 13029280A JP S6331041 B2 JPS6331041 B2 JP S6331041B2
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 5
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- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
- G01P5/01—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by using swirlflowmeter
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/32—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
- G01F1/325—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl
- G01F1/3259—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl for detecting fluid pressure oscillations
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/32—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
- G01F1/325—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl
- G01F1/3273—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl for detecting fluid speed oscillations by thermal sensors
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は被測流体が流れる管路の途中に柱状の
渦発生体を設け、該渦発生体から発生する渦を検
出することにより流速または流量を計測するよう
にした流速・流量計測装置に関するものである。
渦発生体を設け、該渦発生体から発生する渦を検
出することにより流速または流量を計測するよう
にした流速・流量計測装置に関するものである。
従来、第１〜２図または第３図に示す流速・流
量検出装置が知られている。即ち、まず第１〜２
図に示すものにおいて、１は管路の途中に設けら
れた柱状の渦発生体で、該渦発生体１は第２図の
如く流れに対向する平面１Ａを有すると共に流れ
の下流に向うと共に減小する面１Ｂを有し、流れ
に対向する面１Ａには一対の感温素子２、例えば
サーミスタが設けられている。前記渦発生体１は
管路となる流速・流量計の本体３の直径部分を貫
いて設けられ、密封部材４，４により気液密にシ
ールされている。また、本体３の上部には感温素
子２と接続されるプリアンプ５が設けられてい
る。そして、流体が矢示方向に流れると渦発生体
１により左右交互に渦を発生し、感温素子２表面
の流速が交互に変化するため、この変化分を差動
的に検出することによつて、流速または流量を測
定している。しかし、かかる方式のものは感温素
子２が流れと対向しているため塵埃やゴミが付着
しやすく、また感温素子２に塵埃やゴミが衝突し
て破損するおそれがあり、さらに該感温素子２は
強度的に弱く、電気絶縁も困難である等の欠点を
有し、流体の計測には不向きであつた。
量検出装置が知られている。即ち、まず第１〜２
図に示すものにおいて、１は管路の途中に設けら
れた柱状の渦発生体で、該渦発生体１は第２図の
如く流れに対向する平面１Ａを有すると共に流れ
の下流に向うと共に減小する面１Ｂを有し、流れ
に対向する面１Ａには一対の感温素子２、例えば
サーミスタが設けられている。前記渦発生体１は
管路となる流速・流量計の本体３の直径部分を貫
いて設けられ、密封部材４，４により気液密にシ
ールされている。また、本体３の上部には感温素
子２と接続されるプリアンプ５が設けられてい
る。そして、流体が矢示方向に流れると渦発生体
１により左右交互に渦を発生し、感温素子２表面
の流速が交互に変化するため、この変化分を差動
的に検出することによつて、流速または流量を測
定している。しかし、かかる方式のものは感温素
子２が流れと対向しているため塵埃やゴミが付着
しやすく、また感温素子２に塵埃やゴミが衝突し
て破損するおそれがあり、さらに該感温素子２は
強度的に弱く、電気絶縁も困難である等の欠点を
有し、流体の計測には不向きであつた。
また、第３図に示すものにおいて、１１は断面
ほぼ正方形状の柱状をした渦発生体で、該渦発生
体１１の流れの下流に向う面１１Ｂの上下位置に
は金属製ダイヤフラム１２、電極１３、該電極１
３を囲む絶縁材料１４、ダイヤフラム１２と電極
間に封入された封入液１５、連通路１６等からな
る一対の静電容量式の渦検出部が設けられてい
る。そして、流体が矢示方向に流れると渦発生体
１１により交互に渦が発生し、渦が発生しない側
の静圧が低くなり、この差圧によつて２枚のダイ
ヤフラム１２は互いに微小変位し、連通路１６を
介して封入液１５が流動する。この結果、ダイヤ
フラム１２と電極１３との間の静電容量は差動的
に変化するから、この変化分を検出することによ
り流速または流量を測定している。しかし、かか
る方式は第１図に示すものに比較して渦検出部、
特に電極１３が流れに露出していないので塵埃、
ゴミ等に対しては何ら支障はきたさないが、静圧
の変化を機械的に検出するものであるため、流体
密度の小さい気体等を計測する場合には検出感度
が悪く、実用に適さない欠点があつた。
ほぼ正方形状の柱状をした渦発生体で、該渦発生
体１１の流れの下流に向う面１１Ｂの上下位置に
は金属製ダイヤフラム１２、電極１３、該電極１
３を囲む絶縁材料１４、ダイヤフラム１２と電極
間に封入された封入液１５、連通路１６等からな
る一対の静電容量式の渦検出部が設けられてい
る。そして、流体が矢示方向に流れると渦発生体
１１により交互に渦が発生し、渦が発生しない側
の静圧が低くなり、この差圧によつて２枚のダイ
ヤフラム１２は互いに微小変位し、連通路１６を
介して封入液１５が流動する。この結果、ダイヤ
フラム１２と電極１３との間の静電容量は差動的
に変化するから、この変化分を検出することによ
り流速または流量を測定している。しかし、かか
る方式は第１図に示すものに比較して渦検出部、
特に電極１３が流れに露出していないので塵埃、
ゴミ等に対しては何ら支障はきたさないが、静圧
の変化を機械的に検出するものであるため、流体
密度の小さい気体等を計測する場合には検出感度
が悪く、実用に適さない欠点があつた。
そこで、発明者らは第２図と第３図とが有する
特徴点を生かすため、第４図に示す形状の渦発生
体を製作して種々実験を行なつた。即ち、第４図
において、渦発生体２１は流れに対向する平面２
１Ａを有すると共に流れの下流に向うと共に減小
する面２１Ｂを有し、該減小する面２１Ｂの上下
位置に金属製ダイヤフラム２２、電極２３、絶縁
材料２４、封入液２５、連通路２６等からなる一
対の渦検出部を設ける構成とした。しかし、この
ような方式のものにあつても発生した渦の強度が
弱く、第３図に示すものと同様に気体のように流
体密度の小さい被測流体には適さないことを知つ
た。
特徴点を生かすため、第４図に示す形状の渦発生
体を製作して種々実験を行なつた。即ち、第４図
において、渦発生体２１は流れに対向する平面２
１Ａを有すると共に流れの下流に向うと共に減小
する面２１Ｂを有し、該減小する面２１Ｂの上下
位置に金属製ダイヤフラム２２、電極２３、絶縁
材料２４、封入液２５、連通路２６等からなる一
対の渦検出部を設ける構成とした。しかし、この
ような方式のものにあつても発生した渦の強度が
弱く、第３図に示すものと同様に気体のように流
体密度の小さい被測流体には適さないことを知つ
た。
本発明は第１〜３図に示す従来方式によるもの
または第４図に示す実験に用いられた流速・流量
検出装置の欠点を改良したもので、以下第５図に
示す実施例と共に説明する。
または第４図に示す実験に用いられた流速・流量
検出装置の欠点を改良したもので、以下第５図に
示す実施例と共に説明する。
第５図において、第４図と同一構成要素には同
一符号を付すものとするに、渦発生体２１の流れ
に対向する面２１Ｃは凹面状に形成され、該凹面
２１Ｃの曲率半径Ｒと凹面２１Ｃの長さｄとの
比、即ち Ｒ／ｄ＝1.4〜2.5 の範囲において特に強力な渦を発生することを知
つた。
一符号を付すものとするに、渦発生体２１の流れ
に対向する面２１Ｃは凹面状に形成され、該凹面
２１Ｃの曲率半径Ｒと凹面２１Ｃの長さｄとの
比、即ち Ｒ／ｄ＝1.4〜2.5 の範囲において特に強力な渦を発生することを知
つた。
そして、かかる形状の渦発生体２１は第１図に
示す渦発生体１と同様に管路となる、流速・流量
計の本体３の直径部分を貫いて設けられている。
示す渦発生体１と同様に管路となる、流速・流量
計の本体３の直径部分を貫いて設けられている。
本発明はこのように構成されるから、第２〜４
図に示すものと比較すると、第１に発生する渦に
基づく信号が非常に強力である。この理由は第２
〜４図のものに対し、流れに対向する面を凹面２
１Ｃとしたことにより前面の隅角部Ａが鋭角とな
り、該凹面２１Ｃに当つた流体の剥離が一層確実
かつ強力となり、渦の強度が増加するからである
と考えられる。
図に示すものと比較すると、第１に発生する渦に
基づく信号が非常に強力である。この理由は第２
〜４図のものに対し、流れに対向する面を凹面２
１Ｃとしたことにより前面の隅角部Ａが鋭角とな
り、該凹面２１Ｃに当つた流体の剥離が一層確実
かつ強力となり、渦の強度が増加するからである
と考えられる。
第２に、実験の結果、低流量域まで器差特性が
優れていることを知つた。即ち、第２図または第
４図に示すものと、本発明によるものとの器差特
性線図は第６図に示す如くであり、第２図に示す
ものまたは第４図に示す実験に用いられたものに
対しては勿論のこと、第３図に示すものに比較し
ても低流量域での器差特性が非常に改善されてい
ることを知つた。
優れていることを知つた。即ち、第２図または第
４図に示すものと、本発明によるものとの器差特
性線図は第６図に示す如くであり、第２図に示す
ものまたは第４図に示す実験に用いられたものに
対しては勿論のこと、第３図に示すものに比較し
ても低流量域での器差特性が非常に改善されてい
ることを知つた。
なお、第５図に示す実施例においては静電容量
式の渦検出部として図示したが、これに限定され
るものではなく第１図に示す感温素子を用いたも
のは勿論、圧電素子、熱線式、歪ゲージ式等周知
の渦検出部を用いよいものである。
式の渦検出部として図示したが、これに限定され
るものではなく第１図に示す感温素子を用いたも
のは勿論、圧電素子、熱線式、歪ゲージ式等周知
の渦検出部を用いよいものである。
本発明の流速・流量計測装置は以上詳細に述べ
た如く、被測流体が流れる管路の途中には柱状の
渦発生体を設け、該渦発生体の横方向断面の幅を
流れの下流に向うにしたがつて減小するように形
成してなる流速・流量計測装置において、前記渦
発生体の流れに対向する面を凹面に形成したか
ら、下記各項の効果を奏する。
た如く、被測流体が流れる管路の途中には柱状の
渦発生体を設け、該渦発生体の横方向断面の幅を
流れの下流に向うにしたがつて減小するように形
成してなる流速・流量計測装置において、前記渦
発生体の流れに対向する面を凹面に形成したか
ら、下記各項の効果を奏する。
流れと対向する面を凹面とすることにより、
前面の隅角部が鋭角となり、該凹面に当つた流
体の剥離が確実かつ強力となり、渦の強度を増
加させることができる。
前面の隅角部が鋭角となり、該凹面に当つた流
体の剥離が確実かつ強力となり、渦の強度を増
加させることができる。
前項の結果、気体のように流体密度の低い被
測流体にあつても確実に流速または流量計測を
行なうことができる。
測流体にあつても確実に流速または流量計測を
行なうことができる。
流れと対向する面を凹面とすることにより、
低流量域での器差特性を改善することができ
る。
低流量域での器差特性を改善することができ
る。
前記凹面での曲率半径Ｒと該凹面の長さｄと
の比をＲ／ｄ＝1.4〜2.5とすれば前記各項の効
果は更に顕著である。
の比をＲ／ｄ＝1.4〜2.5とすれば前記各項の効
果は更に顕著である。
渦検出部を流れの下流に向うにしたがつて減
小する面に設ければ塵埃、ダストを含む被測流
体の計測に支障をきたすことがない。
小する面に設ければ塵埃、ダストを含む被測流
体の計測に支障をきたすことがない。
第１〜２図は従来方式による流速・流量計測装
置の第１の実施例を示し、第１図は一部を破断に
した全体図、第２図は渦発生体の横方向断面を示
す第１図の−矢示方向断面図、第３図は従来
方式による渦発生体の他の実施例を示す第２図と
同一方向断面図、第４図は本発明の発明者らによ
り実験に用いられた渦発生体を示す第２図と同一
方向断面図、第５図は本発明による渦発生体を示
す第２図と同一方向断面図、第６図は第４図と第
５図に示す渦発生体の器差特性を示す流量−器差
特性線図である。 ２１……渦発生体、２１Ｂ……下流に向う面、
２１Ｃ……凹面。
置の第１の実施例を示し、第１図は一部を破断に
した全体図、第２図は渦発生体の横方向断面を示
す第１図の−矢示方向断面図、第３図は従来
方式による渦発生体の他の実施例を示す第２図と
同一方向断面図、第４図は本発明の発明者らによ
り実験に用いられた渦発生体を示す第２図と同一
方向断面図、第５図は本発明による渦発生体を示
す第２図と同一方向断面図、第６図は第４図と第
５図に示す渦発生体の器差特性を示す流量−器差
特性線図である。 ２１……渦発生体、２１Ｂ……下流に向う面、
２１Ｃ……凹面。
Claims (1)
- １ 被測流体が流れる管路の途中には柱状の渦発
生体を設け、該渦発生体の横方向断面の幅を流れ
の下流に向うにしたがつて減小するように形成し
てなる流速・流量計測装置において、前記渦発生
体の流れに対向する面を凹面に形成したことを特
徴とする流速・流量計測装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55130292A JPS5754868A (en) | 1980-09-19 | 1980-09-19 | Flow velocity and flow rate measuring device |
| GB8128161A GB2084324B (en) | 1980-09-19 | 1981-09-17 | Vortex shedding fluid flowmeter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55130292A JPS5754868A (en) | 1980-09-19 | 1980-09-19 | Flow velocity and flow rate measuring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5754868A JPS5754868A (en) | 1982-04-01 |
| JPS6331041B2 true JPS6331041B2 (ja) | 1988-06-22 |
Family
ID=15030819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55130292A Granted JPS5754868A (en) | 1980-09-19 | 1980-09-19 | Flow velocity and flow rate measuring device |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5754868A (ja) |
| GB (1) | GB2084324B (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4520678A (en) * | 1983-09-13 | 1985-06-04 | The Foxboro Company | Small line-size vortex meter |
| US4694702A (en) * | 1984-09-12 | 1987-09-22 | Tokico Ltd. | Vortex shedding flowmeter |
| JPS6235225U (ja) * | 1985-08-20 | 1987-03-02 | ||
| US4718283A (en) * | 1987-01-30 | 1988-01-12 | Itt Corporation | Vortex meter body |
| DE19632198C1 (de) * | 1996-08-09 | 1998-03-12 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Mediums |
| US6938496B2 (en) | 2001-09-04 | 2005-09-06 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Vortex flow pickup |
| DE10249543A1 (de) * | 2002-10-23 | 2004-05-06 | Endress + Hauser Flowtec Ag, Reinach | Wirbelströmungsaufnehmer |
| JP2007147418A (ja) * | 2005-11-28 | 2007-06-14 | Oval Corp | 振動伝達手段を備える渦流量計 |
| WO2008009720A2 (de) | 2006-07-21 | 2008-01-24 | Endress+Hauser Flowtec Ag | MEßSYSTEM FÜR EIN IN EINER PROZEßLEITUNG STRÖMENDES MEDIUM |
| US7882751B2 (en) | 2007-07-19 | 2011-02-08 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Measuring system with a flow conditioner for flow profile stabilization |
| DE102007063372A1 (de) * | 2007-12-30 | 2009-07-02 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Meßsystem für ein in einer Prozeßleitung strömendes Medium |
| US8042411B2 (en) * | 2009-06-04 | 2011-10-25 | Invensys Systems, Inc. | Small line size vortex flowmeter |
-
1980
- 1980-09-19 JP JP55130292A patent/JPS5754868A/ja active Granted
-
1981
- 1981-09-17 GB GB8128161A patent/GB2084324B/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2084324B (en) | 1984-08-08 |
| GB2084324A (en) | 1982-04-07 |
| JPS5754868A (en) | 1982-04-01 |
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