JPH0431716A - カルマン渦センサ - Google Patents
カルマン渦センサInfo
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- JPH0431716A JPH0431716A JP13761390A JP13761390A JPH0431716A JP H0431716 A JPH0431716 A JP H0431716A JP 13761390 A JP13761390 A JP 13761390A JP 13761390 A JP13761390 A JP 13761390A JP H0431716 A JPH0431716 A JP H0431716A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- karman vortex
- receiving plate
- pressure receiving
- sensor
- vibration
- Prior art date
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- Granted
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 20
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 9
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
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- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
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、を利用して流量を測定するために使用するカ
ルマン渦センサに関するものである。
ルマン渦センサに関するものである。
［従来の技術］
近年、カルマン渦流量計の使用が普及しつつある。この
カルマン渦流量計は流体中に障害物を置き、この障害物
の形状及び流体の流速などによって定まる間隔βごとに
カルマン渦が交互に発生し、流れの方向に流速よりも小
さな速さで移動する。このときの流速をＵ、渦の移動す
る速さをｕｌとすると単位時間内に発生する渦の数は（
ｕ−ｕｌ）Ｉ２であるから、この渦の単位時間当りの発
生数を計数し、別に計測した渦の速さｕｌと渦の間隔！
とにより、流体の流速を測定するようにしたものである
。
カルマン渦流量計は流体中に障害物を置き、この障害物
の形状及び流体の流速などによって定まる間隔βごとに
カルマン渦が交互に発生し、流れの方向に流速よりも小
さな速さで移動する。このときの流速をＵ、渦の移動す
る速さをｕｌとすると単位時間内に発生する渦の数は（
ｕ−ｕｌ）Ｉ２であるから、この渦の単位時間当りの発
生数を計数し、別に計測した渦の速さｕｌと渦の間隔！
とにより、流体の流速を測定するようにしたものである
。
［発明が解決しようとする課題］
そして、渦の発生数つまりは周波数を検知するために、
各種の方式が提案されている。しかし、特に例えば高温
・高圧時等の苛酷な条件によっては正確な流速測定が困
難であり、通常の使用状態においても微小流量領域にお
いても精度良く測定し得るとは云い難い。
各種の方式が提案されている。しかし、特に例えば高温
・高圧時等の苛酷な条件によっては正確な流速測定が困
難であり、通常の使用状態においても微小流量領域にお
いても精度良く測定し得るとは云い難い。
本発明の目的は、上述の欠点を解消し、苛酷な条件にお
いてもカルマン渦の発生数を正確に感度良く検知するこ
とができ、測定範囲を広げたカルマン渦センサを提供す
ることにある。
いてもカルマン渦の発生数を正確に感度良く検知するこ
とができ、測定範囲を広げたカルマン渦センサを提供す
ることにある。
［課題を解決するための手段］
上記の目的を達成するために、本発明に係るカルマン渦
センサにおいては、棒状の基体を管路の流速方向と直交
方向に配置し、該基体に沿って管体を配置し、カルマン
渦による圧力を検出する受圧板の側部を前記管体によっ
て支持し、前記管体内に検出軸を回動自在に挿入してそ
の一部を前記管体に固定し、前記受圧板の振れを前記管
体を介して前記検出軸に伝達し、前記検出軸の他端にお
ける回動を前記受圧板の変位として検出することを特徴
とするものである。
センサにおいては、棒状の基体を管路の流速方向と直交
方向に配置し、該基体に沿って管体を配置し、カルマン
渦による圧力を検出する受圧板の側部を前記管体によっ
て支持し、前記管体内に検出軸を回動自在に挿入してそ
の一部を前記管体に固定し、前記受圧板の振れを前記管
体を介して前記検出軸に伝達し、前記検出軸の他端にお
ける回動を前記受圧板の変位として検出することを特徴
とするものである。
［作用］
上記の構成を有するカルマン渦センサは、旗状に取り付
けた受圧板を流体内に挿入し、その振れを連結した検出
軸により外部に変位として取り出す。
けた受圧板を流体内に挿入し、その振れを連結した検出
軸により外部に変位として取り出す。
［実施例］
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
第１図はカルマン渦センサ１の断面図、第２図、第３図
はそれぞれ第１図の■−■線、■−■線に沿った断面図
、第４図は後述する管体を外した状態の側面図を示して
いる。フランジ２には円柱状の基体３がボルト４を介し
て接続されており、この基体３の長手方向に沿った側部
には溝部５が形成されている。基体３の中間部は第２図
に示すように溝部５を除いてほぼ円形断面とされている
が、先端部の近くにおいては第３図に示すように一部を
残して切欠されている。また、溝部５に沿ってフランジ
２から金属製管体６が取り付けられており、この管体６
の上端はフランジ２に設けられた孔部７内に挿入され、
孔部７にろう付けなどにより密封的に固定されている。
はそれぞれ第１図の■−■線、■−■線に沿った断面図
、第４図は後述する管体を外した状態の側面図を示して
いる。フランジ２には円柱状の基体３がボルト４を介し
て接続されており、この基体３の長手方向に沿った側部
には溝部５が形成されている。基体３の中間部は第２図
に示すように溝部５を除いてほぼ円形断面とされている
が、先端部の近くにおいては第３図に示すように一部を
残して切欠されている。また、溝部５に沿ってフランジ
２から金属製管体６が取り付けられており、この管体６
の上端はフランジ２に設けられた孔部７内に挿入され、
孔部７にろう付けなどにより密封的に固定されている。
また、下端は第５図に示すように偏平とされ、ねじ８に
より基体３の下端に固定されており、更に基体３の下部
の切欠部において受圧板９が管体６に旗状に取り付けら
れている。また、管体６内には検出軸１０が回動自在に
挿通され、この検出軸１０の下端は管体６の下端に固定
され、上端は管体６よりも更に上方に延在され、フラン
ジ２の上方の検出室１１内に至り、ワイア或いは板ばね
等から成る係止片１２により、検出軸１０の回動が妨げ
られないように固定されている。また、フランジ２の外
側にはカップリング１３により光フアイバ保持部材１４
が取り付けられ、この保持部材１４の中央部には光ファ
イバ１５が挿入され、検出軸１０から張り出された反射
レバー１６の変位を光学的に検出し得るようになってい
る。
より基体３の下端に固定されており、更に基体３の下部
の切欠部において受圧板９が管体６に旗状に取り付けら
れている。また、管体６内には検出軸１０が回動自在に
挿通され、この検出軸１０の下端は管体６の下端に固定
され、上端は管体６よりも更に上方に延在され、フラン
ジ２の上方の検出室１１内に至り、ワイア或いは板ばね
等から成る係止片１２により、検出軸１０の回動が妨げ
られないように固定されている。また、フランジ２の外
側にはカップリング１３により光フアイバ保持部材１４
が取り付けられ、この保持部材１４の中央部には光ファ
イバ１５が挿入され、検出軸１０から張り出された反射
レバー１６の変位を光学的に検出し得るようになってい
る。
第６図、第７図はこのカルマン渦センサ１を流体中に取
り付け、測定すべき管路の一部となる測定ユニットを示
している。カルマン渦センサ１の基体３はセンサ保持体
２０内に割り抜かれた長孔２１内に挿入され、フランジ
２を介してセンサ保自体２０に固定され、受圧板９の向
きは矢印で示す流路と平行とされている。このセンサ保
持体２０の中間部分は第７図に示すように、上流側に底
辺を向は流体中で障害物となる断面略三角柱とされ、セ
ンサ保持体２０は管路ユニット２２に管路２３を横切る
ように固定され、管路２３のほぼ中心において両側方か
ら長孔２１に連通し、受圧板９の位置に透孔２４が設け
られている。
り付け、測定すべき管路の一部となる測定ユニットを示
している。カルマン渦センサ１の基体３はセンサ保持体
２０内に割り抜かれた長孔２１内に挿入され、フランジ
２を介してセンサ保自体２０に固定され、受圧板９の向
きは矢印で示す流路と平行とされている。このセンサ保
持体２０の中間部分は第７図に示すように、上流側に底
辺を向は流体中で障害物となる断面略三角柱とされ、セ
ンサ保持体２０は管路ユニット２２に管路２３を横切る
ように固定され、管路２３のほぼ中心において両側方か
ら長孔２１に連通し、受圧板９の位置に透孔２４が設け
られている。
流体が矢印方向に流れると、三角柱のセンサ保持体が障
害物となり、その後方にカルマン渦が発生し、透孔２４
を介してカルマン渦による圧力がセンサ保持体２０内の
受圧板９に交互に両側から加えられる。従って、受圧板
９は流れの方向と直角方向に、カルマン渦の発生に同期
して振動することになる。この振動の周波数は流量の大
きさと極めて良く一致しており、この受圧板９の振動は
管体６及び検出軸１０に感度良く伝達され、検出軸１０
の回動つまりは捻れに変換され、検出軸１０に取り付け
られた反射レバー１６の変位として、光ファイバ１５に
よる例えば反射量変化により検出することができる。
害物となり、その後方にカルマン渦が発生し、透孔２４
を介してカルマン渦による圧力がセンサ保持体２０内の
受圧板９に交互に両側から加えられる。従って、受圧板
９は流れの方向と直角方向に、カルマン渦の発生に同期
して振動することになる。この振動の周波数は流量の大
きさと極めて良く一致しており、この受圧板９の振動は
管体６及び検出軸１０に感度良く伝達され、検出軸１０
の回動つまりは捻れに変換され、検出軸１０に取り付け
られた反射レバー１６の変位として、光ファイバ１５に
よる例えば反射量変化により検出することができる。
また、検出軸１０は必ずしも棒状体でなくともよ（、管
体を使用してもよい。更に、検出軸１０の変位の検出に
は、実施例のような光を使用することなく、他の方式、
例えばピエゾ素子を利用したり電磁的に検出することも
可能である。
体を使用してもよい。更に、検出軸１０の変位の検出に
は、実施例のような光を使用することなく、他の方式、
例えばピエゾ素子を利用したり電磁的に検出することも
可能である。
本実施例においては、管体６により受圧板９を支持して
いるために、受圧板９の振動を管体６、検出軸１０の捩
れに変換でき、極めて感度の良い測定が可能となり、更
には管体６を密封しているために厳しい条件における測
定にも十分に耐え得る。
いるために、受圧板９の振動を管体６、検出軸１０の捩
れに変換でき、極めて感度の良い測定が可能となり、更
には管体６を密封しているために厳しい条件における測
定にも十分に耐え得る。
［発明の効果］
以上説明したように本発明に係るカルマン渦センサは、
極めて感度が良く、従来では測定し得なかった微小流量
領域においても測定が可能となる。
極めて感度が良く、従来では測定し得なかった微小流量
領域においても測定が可能となる。
図面は本発明に係るカルマン渦センサの実施例を示し、
第１図はその断面図、第２図は第１図の■−■線に沿っ
た断面図、第３図は第１図のｍ−■線に沿った断面図、
第４図は側面図、第５図は要部拡大断面図、第６図は使
用状態の断面図、第７図は第６図の■−■線に沿った断
面図である。 符号１はカルマン渦センサ、２はフランジ、３は基体、
５は溝部、６は管体、９は受圧板、１゜は検出軸、１４
は光ファイバ、２ｏはセンサ保持体である。
第１図はその断面図、第２図は第１図の■−■線に沿っ
た断面図、第３図は第１図のｍ−■線に沿った断面図、
第４図は側面図、第５図は要部拡大断面図、第６図は使
用状態の断面図、第７図は第６図の■−■線に沿った断
面図である。 符号１はカルマン渦センサ、２はフランジ、３は基体、
５は溝部、６は管体、９は受圧板、１゜は検出軸、１４
は光ファイバ、２ｏはセンサ保持体である。
Claims (1)
- １、棒状の基体を管路の流速方向と直交方向に配置し、
該基体に沿って管体を配置し、カルマン渦による圧力を
検出する受圧板の側部を前記管体によって支持し、前記
管体内に検出軸を回動自在に挿入してその一部を前記管
体に固定し、前記受圧板の振れを前記管体を介して前記
検出軸に伝達し、前記検出軸の他端における回動を前記
受圧板の変位として検出することを特徴とするカルマン
渦センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2137613A JP3027392B2 (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | カルマン渦センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2137613A JP3027392B2 (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | カルマン渦センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0431716A true JPH0431716A (ja) | 1992-02-03 |
| JP3027392B2 JP3027392B2 (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=15202774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2137613A Expired - Lifetime JP3027392B2 (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | カルマン渦センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3027392B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8364427B2 (en) | 2010-01-07 | 2013-01-29 | General Electric Company | Flow sensor assemblies |
-
1990
- 1990-05-28 JP JP2137613A patent/JP3027392B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8364427B2 (en) | 2010-01-07 | 2013-01-29 | General Electric Company | Flow sensor assemblies |
| US8874389B2 (en) | 2010-01-07 | 2014-10-28 | Amphenol Thermometrics, Inc. | Flow sensor assemblies |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3027392B2 (ja) | 2000-04-04 |
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