JPH10213465A - 渦流量計 - Google Patents
渦流量計Info
- Publication number
- JPH10213465A JPH10213465A JP2971497A JP2971497A JPH10213465A JP H10213465 A JPH10213465 A JP H10213465A JP 2971497 A JP2971497 A JP 2971497A JP 2971497 A JP2971497 A JP 2971497A JP H10213465 A JPH10213465 A JP H10213465A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vortex
- vortex generator
- diameter portion
- flow
- 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
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Details Of Flowmeters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 渦流量計において、渦発生体を通過する流体
の流路の断面における流速分布を改善して安定させる。 【解決手段】 管路２内に渦発生体３を設ける。管路２
の渦発生体３の上流側に、断面積が下流側に向かって狭
くなる縮径部４を設け、下流側に断面積が下流側に向か
って広くなる拡径部５を設ける。拡径部５に超音波送信
器６および超音波受信器７を取付ける。流路2aの流体の
流れによって、渦発生体３の後流に生成されるカルマン
渦Ｋを超音波送信器６および超音波受信器７によって検
出して流路2aの流体の流量を計測する。縮径部４の整流
効果によって、渦発生体３を通過する流体の流路2aの断
面における流速分布が改善されて安定するので、渦発生
体３の後流に整然とカルマン渦Ｋを生成させることがで
き、計測誤差を小さくして、正確な流量計速を行うこと
ができる。
の流路の断面における流速分布を改善して安定させる。 【解決手段】 管路２内に渦発生体３を設ける。管路２
の渦発生体３の上流側に、断面積が下流側に向かって狭
くなる縮径部４を設け、下流側に断面積が下流側に向か
って広くなる拡径部５を設ける。拡径部５に超音波送信
器６および超音波受信器７を取付ける。流路2aの流体の
流れによって、渦発生体３の後流に生成されるカルマン
渦Ｋを超音波送信器６および超音波受信器７によって検
出して流路2aの流体の流量を計測する。縮径部４の整流
効果によって、渦発生体３を通過する流体の流路2aの断
面における流速分布が改善されて安定するので、渦発生
体３の後流に整然とカルマン渦Ｋを生成させることがで
き、計測誤差を小さくして、正確な流量計速を行うこと
ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カルマン渦の生成
に基づいて管路内の流体の流量を計測する渦流量計に関
するものである。
に基づいて管路内の流体の流量を計測する渦流量計に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】管路内に渦発生体を設け、管路内の流体
の流れによって、渦発生体の後流に生成されるカルマン
渦を超音波センサ等によって検出し、カルマン渦の生成
周期に基づいて、管路内の流体の流量を計測するように
した渦流量計が知られている。
の流れによって、渦発生体の後流に生成されるカルマン
渦を超音波センサ等によって検出し、カルマン渦の生成
周期に基づいて、管路内の流体の流量を計測するように
した渦流量計が知られている。
【０００３】この種の渦流量計では、計測誤差を少なく
するためには、管路内の断面における流体の流速分布を
一様にして、カルマン渦を整然と生成させる必要があ
る。そこで、従来、渦流量計の上流側に、分配管、集合
管、曲り管、バルブ等の流速分布を乱す乱れ要素がある
場合には、渦流量計に流入する流体の流速分布を整える
ために、乱れ要素と渦流量計との間に、充分な長さを有
する直管部分を設けるようにしていた。例えば、渦流量
計の上流側に一重の曲り管がある場合、一般に、管路の
内径の約20倍の長さの直管部分を設けるようにしてい
る。
するためには、管路内の断面における流体の流速分布を
一様にして、カルマン渦を整然と生成させる必要があ
る。そこで、従来、渦流量計の上流側に、分配管、集合
管、曲り管、バルブ等の流速分布を乱す乱れ要素がある
場合には、渦流量計に流入する流体の流速分布を整える
ために、乱れ要素と渦流量計との間に、充分な長さを有
する直管部分を設けるようにしていた。例えば、渦流量
計の上流側に一重の曲り管がある場合、一般に、管路の
内径の約20倍の長さの直管部分を設けるようにしてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の乱れ要素と渦流量計との間に直管部分を設けるよう
にしたものでは、直管の長さを充分に確保するために、
大きな配管スペースが必要となるため、スペース効率が
低いという問題があった。
来の乱れ要素と渦流量計との間に直管部分を設けるよう
にしたものでは、直管の長さを充分に確保するために、
大きな配管スペースが必要となるため、スペース効率が
低いという問題があった。
【０００５】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、渦発生体を通過する流体の流路の断面における
流速分布を改善して安定させるようにした渦流量計を提
供することを目的とする。
であり、渦発生体を通過する流体の流路の断面における
流速分布を改善して安定させるようにした渦流量計を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、流体が流れる管路に渦発生体を設け、
該渦発生体によって生成されるカルマン渦の生成周期に
基づいて前記管路内を流れる流体の流量を計測するよう
にした渦流量計において、前記管路の前記渦発生体の上
流側に、断面積が下流側に向かって緩やかに狭くなる縮
径部を設けたことを特徴とする。
めに、本発明は、流体が流れる管路に渦発生体を設け、
該渦発生体によって生成されるカルマン渦の生成周期に
基づいて前記管路内を流れる流体の流量を計測するよう
にした渦流量計において、前記管路の前記渦発生体の上
流側に、断面積が下流側に向かって緩やかに狭くなる縮
径部を設けたことを特徴とする。
【０００７】このように構成したことにより、管路を流
れる流体は、縮径部を通過する際に、整流されて縮径部
の出口における流速分布が改善されて安定する。
れる流体は、縮径部を通過する際に、整流されて縮径部
の出口における流速分布が改善されて安定する。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
に基づいて詳細に説明する。
【０００９】図１および図２に示すように、本実施形態
に係る渦流量計１は、流体を流通させる略円筒状の管路
２内に、その流路2aを横切るように渦発生体３が設けら
れている。管路２の渦発生体３の上流側には、内面が略
テーパ状に形成され、流路2aの断面積が下流側に向かっ
て緩やかに狭くなるようにした縮径部４が設けられてい
る。縮径部４は、流入した流体の流速分布を改善し、そ
の出口において流体の分布を安定させ、また、縮径部４
の内面に沿う流れに剥れが生じないような形状となって
いる。また、管路２の渦発生体３の下流側には、内面が
略テーパ状に形成され、流路2aの断面積が下流側に向か
って緩やかに広くなるようにした拡径部５が形成されて
いる。なお、図中、矢印Ａは、被測流体の流れ方向を示
している。
に係る渦流量計１は、流体を流通させる略円筒状の管路
２内に、その流路2aを横切るように渦発生体３が設けら
れている。管路２の渦発生体３の上流側には、内面が略
テーパ状に形成され、流路2aの断面積が下流側に向かっ
て緩やかに狭くなるようにした縮径部４が設けられてい
る。縮径部４は、流入した流体の流速分布を改善し、そ
の出口において流体の分布を安定させ、また、縮径部４
の内面に沿う流れに剥れが生じないような形状となって
いる。また、管路２の渦発生体３の下流側には、内面が
略テーパ状に形成され、流路2aの断面積が下流側に向か
って緩やかに広くなるようにした拡径部５が形成されて
いる。なお、図中、矢印Ａは、被測流体の流れ方向を示
している。
【００１０】管路２の拡径部５には、一対の超音波送信
器６および超音波受信器７が取付けられている。超音波
送信器６および超音波受信器７は、流路2aをはさんで互
いに対向するように配置されている。そして、超音波送
信器６から管路２内に超音波信号を送信して、流路2aを
流れる流体中を伝搬させ、渦発生体３の後流に生成され
るカルマン渦Ｋ（図１参照）によって変調を受けた超音
波信号を超音波受信器７で受信し、カルマン渦Ｋによる
変調分を復調することにより、カルマン渦Ｋの生成を検
出し、このカルマン渦Ｋの生成周期に基づいて、流路2a
を流れる流体の流量を計測するようになっている。
器６および超音波受信器７が取付けられている。超音波
送信器６および超音波受信器７は、流路2aをはさんで互
いに対向するように配置されている。そして、超音波送
信器６から管路２内に超音波信号を送信して、流路2aを
流れる流体中を伝搬させ、渦発生体３の後流に生成され
るカルマン渦Ｋ（図１参照）によって変調を受けた超音
波信号を超音波受信器７で受信し、カルマン渦Ｋによる
変調分を復調することにより、カルマン渦Ｋの生成を検
出し、このカルマン渦Ｋの生成周期に基づいて、流路2a
を流れる流体の流量を計測するようになっている。
【００１１】以上のように構成した本実施形態の作用に
ついて次に説明する。
ついて次に説明する。
【００１２】管路２に流入した流体は、縮径部４によっ
て整流され、縮径部４の出口における流速分布が一様と
なった後、渦発生体３の後流にカルマン渦Ｋを生成さ
せ、拡径部５を通って管路２の下流へ流れる。カルマン
渦Ｋの生成を超音波送信器６および超音波受信器７によ
って検出し、カルマン渦Ｋの生成周期に基づいて、流路
2aを流れる流体の流量を計測する。
て整流され、縮径部４の出口における流速分布が一様と
なった後、渦発生体３の後流にカルマン渦Ｋを生成さ
せ、拡径部５を通って管路２の下流へ流れる。カルマン
渦Ｋの生成を超音波送信器６および超音波受信器７によ
って検出し、カルマン渦Ｋの生成周期に基づいて、流路
2aを流れる流体の流量を計測する。
【００１３】このとき、縮径部４の整流効果によって、
被測流体の流速分布は改善され、渦発生体３を通過する
際には被測流体の流速分布は安定しているので、渦発生
体３の後流に整然とカルマン渦Ｋを生成させることがで
き、計測誤差を小さくして、正確な流量計測を行うこと
ができる。その結果、分配管、集合管、曲り管、バルブ
等の流れの乱れ要素と渦流量計１との間に設ける整流の
ための直管部分を短くすることができ、配管スペースを
小さくすることができる。
被測流体の流速分布は改善され、渦発生体３を通過する
際には被測流体の流速分布は安定しているので、渦発生
体３の後流に整然とカルマン渦Ｋを生成させることがで
き、計測誤差を小さくして、正確な流量計測を行うこと
ができる。その結果、分配管、集合管、曲り管、バルブ
等の流れの乱れ要素と渦流量計１との間に設ける整流の
ための直管部分を短くすることができ、配管スペースを
小さくすることができる。
【００１４】また、超音波送信器６および超音波受信器
７を拡径部５に配置したことにより、管路２の超音波受
信器７側の内壁で反射される超音波信号は、拡径部５の
傾斜面によって、管路２の下流側へ向かって反射される
ので、入射波と反射波との干渉による定在波の発生を抑
制することができ、定在波によるＳ／Ｎ比の低下を防止
することができる。
７を拡径部５に配置したことにより、管路２の超音波受
信器７側の内壁で反射される超音波信号は、拡径部５の
傾斜面によって、管路２の下流側へ向かって反射される
ので、入射波と反射波との干渉による定在波の発生を抑
制することができ、定在波によるＳ／Ｎ比の低下を防止
することができる。
【００１５】なお、上記実施形態では、渦発生体３の後
流に生成されるカルマン渦Ｋを、拡径部５に配置した超
音波送信器６および超音波受信器７によって検出するよ
うにしているが、本発明は、これに限らず、拡径部５を
省略して、内径を一定とした管路２の渦発生体３の下流
側に超音波送信器６および超音波受信器７を配置するよ
うにしてもよく、また、他の検出手段によってカルマン
渦Ｋの生成を検出するようにしてもよい。
流に生成されるカルマン渦Ｋを、拡径部５に配置した超
音波送信器６および超音波受信器７によって検出するよ
うにしているが、本発明は、これに限らず、拡径部５を
省略して、内径を一定とした管路２の渦発生体３の下流
側に超音波送信器６および超音波受信器７を配置するよ
うにしてもよく、また、他の検出手段によってカルマン
渦Ｋの生成を検出するようにしてもよい。
【００１６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の渦流量計
によれば、管路の渦発生体の上流側に、断面積が下流側
に向かって緩やかに狭くなる縮径部を設けたことによ
り、管路を流れる流体は、縮径部を通過する際に整流さ
れて縮径部の出口における流速分布が改善されて安定す
るので、渦発生体の後流に整然とカルマン渦を生成させ
ることができ、計測誤差を小さくして、正確な流量計測
を行うことができる。その結果、分配管、集合管、曲り
管、バルブ等の乱れ要素と渦流量計との間に設ける整流
のための直管部分を短くすることができ、配管スペース
を小さくすることができる。
によれば、管路の渦発生体の上流側に、断面積が下流側
に向かって緩やかに狭くなる縮径部を設けたことによ
り、管路を流れる流体は、縮径部を通過する際に整流さ
れて縮径部の出口における流速分布が改善されて安定す
るので、渦発生体の後流に整然とカルマン渦を生成させ
ることができ、計測誤差を小さくして、正確な流量計測
を行うことができる。その結果、分配管、集合管、曲り
管、バルブ等の乱れ要素と渦流量計との間に設ける整流
のための直管部分を短くすることができ、配管スペース
を小さくすることができる。
【図１】本発明の一実施形態に係る渦流量計の横断面図
である。
である。
【図２】図１の装置の縦断面図である。
１ 渦流量計 ２ 管路 ３ 渦発生体 ４ 縮径部 Ｋ カルマン渦
Claims (1)
- 【請求項１】 流体が流れる管路に渦発生体を設け、該
渦発生体によって生成されるカルマン渦の生成周期に基
づいて前記管路内を流れる流体の流量を計測するように
した渦流量計において、前記管路の前記渦発生体の上流
側に、断面積が下流側に向かって緩やかに狭くなる縮径
部を設けたことを特徴とする渦流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2971497A JPH10213465A (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | 渦流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2971497A JPH10213465A (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | 渦流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10213465A true JPH10213465A (ja) | 1998-08-11 |
Family
ID=12283788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2971497A Pending JPH10213465A (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | 渦流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10213465A (ja) |
-
1997
- 1997-01-29 JP JP2971497A patent/JPH10213465A/ja active Pending
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