JPH01148912A - リング渦流量計 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はリング渦流量計、特にリング状渦発生体の保
守の容易化に関する。

［従来の技術］ 適当な速さで流れている流体中に柱状物体を置くと、物
体の左右両側から交互に反対向きの渦、すなわちカルマ
ン渦が発生する。この渦の単位時間当りの発生数（以下
、渦発生周波数という）は流体の流速に比例している。

したがって被測定流体の流れる管内に渦発生体を配置し
て、発生した渦の渦発生周波数を検出することにより被
測定流体の流速・流量を測定することができる。この原
理を利用した流量計は例えば特開昭５６−２２９８３号
公報に開示されている。

第６図は上記公報″に示された従来のリング渦を利用し
た流量計の概略構成を示し、第６図において４は風胴２
１内に配置したリング状の渦発生体、２２は熱線風速計
、２３は渦発生体４を風胴２工の中央に保持するワイヤ
、２４は錘りである。

上記のように構成したリング渦流量計において、風胴２
１内にリング状の渦発生体４と垂直方向に流体が流れる
と、ワイヤ２３と錘り２４によって風胴２１内の中央部
に保持された渦発生体４の後方にリング渦列が発生する
。このリング渦列により渦発生体４の後方に、安定な流
速変動又は圧力変動を測定できる領域を形成する。この
領域に例えば熱線風速計２２を設置してリング渦列によ
る流速変動又は圧力変動を測定し、渦発生周波数を検出
して被測定流体の流速・流量を測定する。

上記流量計はリング状の渦発生体４を使用することによ
り広い範囲でより安定した渦を発生させることができ、
このため柱体の渦発生体を使用した流量計に比べて流速
・流量の測定精度を高めることができる。特に軸対称の
流速分布を有する円管内を流れる流体の流速測定におい
ては、リング状の渦発生体４を等流速度の流体中に設置
するため周波数と位相のそろった安定な渦が発生して、
円周方向の平均的な流速を測定できる。したがって流速
測定にあたり流速分布の乱れの影響を受けにくいという
利点がある。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら上記従来のリング渦流量計においてはリン
グ状の渦発生体４を流路内に例えばステンレスのワイヤ
２３と錘り２４で保持するためその保持構造が複雑とな
り、特に円管内に渦発生体４を保持する場合はその構成
が容易でなく、そのため保持構造の信頼性、保守性が劣
るという問題点があった。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
であり、リング渦発生体の保持構造の信頼性、保守性が
優れたリング渦流量計を得ることを目的とするものであ
る。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係るリング渦流量計は互いに接続するフラン
ジを一方の端部に有する管とオリフィス状のプレートと
を備えている。オリフィス状のプレートは少くとも２箇
所以上の支持部によりリング状の渦発生体を外周部の中
央に保持し、外周部を上記フランジ間にパツキンとボル
トとで接合することを特徴とする。

［作用コ この発明においてはリング状の渦発生体を中央に有する
オリフィス状のプレートの外周部を流体が流れる管に設
けたフランジではさみ込んで固定することにより上記問
題点を解決することができる。

［実施例コ 第１図はこの発明の一実施例を示す断面図である。第１
図において１は端部にフランジ２を有し被測定流体が流
れる短管、３はフランジ２間に接合されるオリフィス状
のプレートである。オリフィス状のプレート３は第２図
の平面図に示すように中央に例えば打ち抜きで形成した
リング状渦発生体４を有し、このリング状渦発生体４は
２箇所の支持部５により外周部６に保持されている。７
はパツキン、８はボルト、９はナツトであり、パツキン
７とボルト８．ナツト９によりオリフィス状のプレート
３の外周部６をフランジ２間に固定することによりリン
グ状渦発生体４を短管１の中央部に設置する。

上記のように構成されたリング状渦発生体４により発生
するリング渦列１３に超音波を送信して被測定流体の流
速・流量を測定する場合の動作を第３図に基いて説明す
る。

第３図において、１〜９はｍ１図に示したもの−と全く
同じものであり、１０は超音波送信器、１１は超音波受
信器であり、超音波送・受信器１０．１１は送信する超
音波ビームがリング状渦発生体４の中央中空部を通過し
て斜めに透過するように、リング状渦発生体４をはさん
だ短管１の対向する位置に配置しである。

上記のように構成したリング渦流量計において、矢印１
２方向に被ｉｌｌ定流体を流すと、リング状渦発生体４
の後方に軸対称なリング渦列１３が発生する。

そこで超音波送・受信器１０．１１により超音波ビーム
をリング状渦発生体１の中空部を通過させて、リング状
渦発生体４の前後から斜めに透過させる。

直径方向の半分の渦を透過した超音波信号はリング状渦
発生体４の後方でリング渦列１３の内・外側の渦輪が通
過する毎に１周期の正弦波状の変動を検出することがで
きる。この変動が加えられた超音波信号を受信して信号
処理を行なうことにより、リング状渦列１３の渦発生周
波数を検出することができ、被７１Ｐ１定流体の流速・
流量を測定することができる。

なお、上記説明においては超音波がリング状渦発生体４
の中空部を斜めに通過する場合について述べたが、超音
波がリング状渦発生体４の下流側を斜めに通過した場合
も上記実施例と同様に被測定流体の流速・流量を？ｆｇ
Ｊ定することができる。さらに超音波ビームの送信方向
を上流側から下流側に斜めに送信しても同様に流速・流
量を測定することができる。

以上説明したように、この実施例においてはリング状渦
発生体４を２箇所の支持部５によってオリフィス状のプ
レート３の外周部６と一体化し、この外周部６をパツキ
ン７とボルト８．ナツト９でフランジ２に接合すること
により、リング状渦発生体４を流路内に支持するように
したのでリング状渦発生体４の支持が容易となる。

また、リング状渦発生体４が支持部５及び外周部６と同
時に打ち抜き加工等で製作できるため、リング状渦発生
体４と支持部５が強固に連結され、かつその製作も容易
となる。

なお、上記実施例においてはリング状渦発生体４の支持
部５を２箇所設けた場合について説明したが、第４図に
示すように支持部５を３箇所設けた場合、あるいは第５
図に示すように支持部５を４箇所設けた場合にはリング
状渦発生体４をより強固に管路中央部に固定することが
できる。

［発明の効果コ この発明は以上説明したように、リング状の渦発生体を
少くとも２箇所以上の支持部で外周部中央に保持したオ
リフィス状のプレートの外周部を、パツキン、ボルトで
流体の流れる一組の管のフランジ間にはさみ込み接合し
てリング状の渦発生体を流路内に固定するから、リング
状の渦発生体の保持構造を簡単で、がっ強固とすること
ができる。

またこのためにリング状の渦発生体の信頼性。

保守性を格段に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す断面図、第２図は第１
図に示した実施例のリング状渦発生体を示す平面図、第
３図は上記実施例の動作を説明するための断面図、第４
図、第５図は各々他の実施例に係るリング状渦発生体を
示す平面図、第６図は従来例の構成を示す斜視図である
。 １・・・短管、２・・・フランジ、３・・・オリフィス
状のプレート、４・・・リング状渦発生体、５・・・支
持部、６・・・外周部、７・・・パツキン、８・・・ボ
ルト、９・・・ナツト、ＩＯ・・・超音波送信器、１１
・・・超音波送信器乏１３・・・リング渦列。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 流体の流れる管路内部にリング状渦発生体を管路軸と垂
   直に配置することにより流体に発生するリング渦列を検
   出して流体の流速又は流量を測定する流量計において、 互いに接続するフランジを一方の端部に有する管と、少
   なくとも２箇所以上の支持部によりリング状の渦発生体
   を外周部の中央に保持したオリフィス状のプレートと、
   該オリフィス状のプレートの外周部を上記フランジ間に
   接合するパッキンとボルトとを備えたことを特徴とする
   リング渦流量計。