本发明涉及旋涡流量计，特别涉及对设置在流体的流路中的，使被测流体发生旋涡的旋涡发生器的结构进行简化，而且即使管道有振动但测量精度也不降低的旋涡流计。

过去，在流路中安装旋涡发生体，由于这个旋涡发生体，被测流体在下流侧产生卡尔曼旋涡，并检出与旋涡对应的压力变化。从而使检出被测流体的流速流量的旋涡流量计实用化。过去，具有静电电容式检出部份的旋涡流量计的构成是，在旋涡发生体两侧面设有凹下的部份，并在该部份上安装固定电极板，同时，在和这个电极的微小间隔处安装一个可以承受被测流体压力变化、作为可动电极的膜片，并在电极板和膜片之间的空间封装液体，同时，使一对的空间连通而把封装液体封装在里面。在这个旋涡流量计中，伴随着被测流体的流动，在旋涡发生体的两侧流过的被测流体交替地产生了卡尔曼旋涡，对应其压力的变化，一对膜片产生位移。然后进行电的检测出膜片和固定电极间的静电电容变化，从而测定了流量。

然而，随着管道内流体的流动，管道产生振动，结果，振动便由管道传到直接固定在管道上的流量检测部份。流量检测部份在受到由管道传来的振动的同时进行流量测量。

一般，检测由旋涡发生器所产生的压差的一对敏感部份，被安装在与管道轴向成正交的水平方向上。但，作为管道所传的振动，在管道的轴向上不易起振，即使起振也比较小。但在与管道轴向成正交的水平方向和垂直方向上的振动成份则比较大。因此，过去的流量计由于一对敏感部份安装在与管道轴向成正交的水平方向上，当管道的水 平方向上一有振动产生，则在一对敏感部份的膜片空腔和连通部份中充填的封装液体在水平方向上摇动。因此，过去的旋涡流量计，由于在管道水平方向产生振动，封装的液体在一对敏感部份之间受到加速度，由于封装液体的惯性，结果金属膜片产生了位移。在这种情况下则具有这样缺点，即由于这样的管道振动使金属膜片的位移而形成静电电容量的变化，当这个变化被检测出来最后即作为信号输出。另外，在进行金属膜片位移小的微小流量测量时，很难判别是由于卡尔曼旋涡形成的压差使金属膜片位移还是由于管道振动使金属膜片位移。因此在低流量测定时，必须把电路的灵敏度降低以便由于管道振动带来的金属膜片偏移所产生的静电电容量的变化不致被检测出来。因此，就有这样的缺点，即不能进行随着卡尔曼旋涡而形成金属膜片小位移的微小流量测量，结果使流量的测量范围变窄。

因此，本发明为了除掉上述过去的缺点而提供新的、有用的旋涡流量计。以下，与附图一起对每个实施范例加以说明。

第1图是本发明的旋涡流量计的第1实施范例的背面图，

第2图是第1图中旋涡流量计的纵剖侧面图，

第3图是第1图中旋涡流量计沿Ⅲ-Ⅲ线的横断面图，

第4图是第1图中的旋涡流量计所用的检测电路的电路图，

第5图是其它实施范例的旋涡发生柱的横断面图，

第6图是本发明的旋涡流量计的第2实施范例的纵剖背面图，

第7图是第6图中的旋涡流量计的检测部份的概略平面图，

第8图是第6图中的旋涡流量计的纵剖侧面图，

第9图是第6图中的旋涡流量计所用的检测电路的电路图，

第10图是其它实施范例检测部份的概略平面图。

第1图至第3图所示的作为本发明的第1实施范例的旋涡流量计 10，概略地由下述各部份所组成：带有法兰盘的管道11和，垂直安装在管路11的中间部位的旋涡发生柱12和，与旋涡发生柱12有关连的安装在管道11外面上部的检测部份13，和与检测部份13作电连接的下述的检测电路。在旋涡发生柱12的两侧面12a、12b的中上部分分别开有差压导入开口14a、14b。由这两个开口14a、14b连通的差压导入孔15a、15b在旋涡发生柱12中延伸到上方。另外，开口14a、14b只要左右对称地设置在旋涡发生柱上即可，对于开口14a、14b和差压导入孔15a、15b等的安装精度的要求并不严格，因而旋涡发生柱12的造价便宜。旋涡发生体12的上部穿透管路11的管壁。

管路11的管壁外周和检测部份13之间装有形成导入孔16的构件，在部件16上形成与差压导入孔15a、15b相连通的斜的差压导入孔17a、17b，此外，在上面设置有差压导入孔17a、17b开口的园形凹入部份18a、18b。

在构件16上安装有检测部份13。在检测部份13中安装有面向凹下部份18a、18b作为园形可动电极由不锈钢制成的膜片19a、19b，此外，和膜片19a、19b之间的空间20a、20b上边安装有作为园形固定电极由导电箔做的电极21a、21b。上述的空间20a、20c通过电极21a、21b和连通路22相连通，向这20a、20b以及连通孔22中封装非压缩性的流体，如硅油等液体23。

膜片19a和电极21a形成一个作为敏感部份的可变容量电容器24a;膜片19b和电极21b形成另外一个作为敏感部份的可变容量电容器24b。连接这些可变容量电容器的导线（图中未示出）通过管25内分别引入电路机壳（图中未示出）内，接到检测电 路。

这里，一对可变容量电容器24a、24b被安装在沿管道11轴向，离开一定间隔的位置上，为了把与管道11轴向成正交方向上离开间隔而安装的开口14a、14b的差压引到间隔安装在管道11轴向上的凹入部份18a、18b而安装倾斜的差压导入孔17a、17b。

另外还设置有：与电容器24a及24b一起组成电桥电路30的线圈31、32，给这个电桥电路30供交流电的交流电流33，对电桥电路30输出进行放大的放大电路34，解调电路35和施密特电路36。从施密特电路36输出重复频率与被测流体的流速成比例的脉冲信号，再由输出端点37供给后面的电路。

在上述构成的旋涡流量计10中，在管道11中当被测流体向F方向流动时，在旋涡发生柱12的两侧交替地产生卡尔曼旋涡26。由此，在两侧面12a及12b所产生的被测流体的反相位的压力变化，通过开口14a、14b，差压导入孔15a、15b、17a、17b，凹入部份18a、18b而被导至膜片19a及19b的一面。膜片19a及19b受到这个变化的压力的而反相位交替地上下位移，电容器24a的容量随之而增减，电容器24b的容量随之而减、增。电容器24a及24b的容量变化周期与旋涡26的发生周期相对应而与流速成反比例。因而，电桥电路30产生用与流速成比例的频率对交流流源33的信号进行调幅的输出，并从施密特电路36输出重复频率与流速成比例的脉冲信号。通过测量这个输出信号的周期和输出信号的个数，可以求出流速和流量。

这里，当给管道11加上外部振动时，检测部份13也一起振动。然而，如前所述，给管道11所加的振动，在横的方向的振动比 轴向的振动多。

但是，如上所述，检测部份13的可变容量电容器24a、24b是被并列安装在管道11的轴向上的，连接两个可变容量电容器24a、24b的空间20a、20b并封装了封装液23的连通孔22是位于管道11的轴向上的。因此，即使管道11作横方向的振动，封装液23也同样振动，但封装液体23的振动所产生的压力变化也加不到膜片19a、19b上。此外，即使由封装液体23的振动所产生的压力变化加在膜片19a、19b上，但由于同相而互相抵消，不会产生误测的输出。

此外，在上述的实施范例中，虽然是用具有倾斜的差压导入孔17a、17b的部件16，来连通在管道11横向上间隔设置的开口14a、14b和在管道11的轴向上间隔设置的凹入部份18a、18b的，但也可用在第5图中横断面表示的旋涡发生柱40而省略构件16。在这种情况下，在旋涡发生柱40上设置由两侧的开口14a、14b相互向反方向延伸的孔41a、41b，和由那个沟部垂直向上方延伸的孔42a、42b。孔42a、42b在管道11的横向上隔开，如第2图所示，就那样与在管道11的轴向上隔开的凹入部份18a、18b相连通。

以下，就第6图至第8图作为本发明的旋涡流量计的第2实施范例进行说明。

如上所述，在管道振动时，虽然说管道的轴向振动不易起振而与管道轴向成直角方向的振动容易起振，但在管道的轴向上也多少有些振动。在上述的第1实施范例中，由于一对可变电容器是沿着管道轴向安装的，因而在管道的轴向上一有振动，则出现测量精度下降的问题。本第2实施范例，不仅在与管道轴成直角的方向上有振动，即使 在管道轴向上有振动也能使测量精度不致下降。

由作为可动电极的金属膜片和与之在空间相对的固定电极作成的作为敏感部份的可变电容器的构成，和一对可变电容器各自的空间通过连通路向连通，并在其中充满封装液体的构成等，与上述的实施范例相同，因此，对其详细说明从略。

本实施范例旋涡流量计50的检测部份51的构成与上述的实施范例有所不同。

在管路11的外壁上装设的形成导入孔的构件52上分别设置有：与差压导入孔15a相连通而相互约略向反方向倾斜延伸的差压导入孔53a、53d，与差压导入孔15b相连通而相互约略向反方向倾斜延伸的差压导入孔53b、53c。差压导入孔53a与53b作立体的交叉。

在构件52上面设置差压导入孔53a～53d的开口用的凹入部份54a～54d。这里，如第7图清楚表示的，由差压导入孔15a，通过差压导入孔53a、53d而导入相互相同差压的凹入部份54a、54d，被设置在对着液体流动方向上的左前、右后的位置上，由差压导入孔15b通过差压导入孔53b、53c而导入相互相同差压的凹入部份54b、54c，被设置在右前、左后的位置上。

在构件52上安装着一个安装构件56，在安装构件56的下面面，对着凹入部份54a～54d，分别安装着可变电容器55a～55d。这里，在与管路轴向（与流体的流动方向F相同）成正交的方向上横向并列着的一对可变电容55c、55d的可动电极与固定电极之间的空间，通过连通路58而被连通，并在其中充满液体。同样地横向并列的另一对可变电容器55a、55b的空间，也通过充 满液体的连通路57而相互连通。

这些电容器55a～55d，如第9图所示连接着，如从第4图和第9图相比较所看出的，线圈31、32，和与第4图的电桥电路中的电容器24a一边相当的电容器55a和55d的并联电路相连接，并和与电容器24b一边相当的电容器55b和55c并联电路相连接。

在测量流量时，与在管道11内流动的被测流体的流量相对应而在旋涡发生柱12下流侧发生的卡尔曼旋涡所造成的差压，通过旋涡发生柱12的开口14a、14b，差压导压孔15a、15b，53a～53d，被分别导入凹入部份54a～54d。这里，对凹入部份54a和54d导入相同的差压，对凹入部份54b和54c导入相同差压。因此，由于差压的变化，电容器55a、55d的静电容量同时增、减，而与此相位相反，电容器55b、55c的静电容量同时减、增。

现就上述构成的旋涡流量计50的管道产生振动，而传到检测部份51的情况加以说明。

首先，看看检测部份51受到在沿管道11的轴向，标有符号Z的方向上振动的情形，由于连通路57、58处于与Z方向成正交的方向上，因此充填在连通路57、58和各电容器55～58的空间的封装液体受不到使各各膜片位移的加速度。因之，即使在Z方向上有振动也不会使测量精度下降。

其次，流量检测部份51在与管道11的轴向成正交的上下垂直方向（第6图中箭头Y方向）振动时，各电容器55a～55d的作为可动电极的膜片分别在同一个Y方向上振动，与由膜片惯性力引起的位移同相。这些电容器55a～55d的同相的静电容量变化，在 电桥电路60中抵消。因此，即使在这个箭头Y方向上产生振动，测量精度也不会下降。

下面，就流检测部份51在与管道11轴向成正交的水平方向（第6图中的箭头X1、X2方向）上振动的情形加以说明。

在箭头X1方向上的振动分量作用到流量检测部份51上时，连通路57、58中的封装液体相对地受到箭头X2方向的加速度。为此，封装液体的惯性力便作用在左侧的电容器55a、55c的各个空间，膜片向离开固定电极的方向位移。并且右侧的电容器55b、55d的膜片向接近固定电极的方向位移。因此，电容器55a、55c的静电容量减少，同时，电容器55b、55d的静电容量增加。

于是，在第9图的电桥电路60中并联电路的一边的电容器55a的静电容量减少，与此同时，另一边的电容器55d的静电容量增加。同样，另外的并联电路的一边的电容器55b的静电容量增加，同时，另一边的电容器55c的静电容量减少。因而，电容器55a、55d、55b、55c的静电容量变化被抵消。这样，即使由于管道振动，在箭头X1方向上流量检测部份51位移，电桥电路60也不致失掉平衡，电桥电路60也无信号输出。

另外，在管道振动的箭头X2方向的振动分量作用在流量检测部份51上时，也同样地能保持电桥电路60的平衡而不致输出错误检测的信号。

于是，不论从任何方向产生振动，本实施范例的旋涡流量计50都不会受振动的影响而输出误测信号，而能正确地进行流量测量。

此外，由于电桥电踏60不会由管道振动而输出误测信号，因而可以提高放大电路34的增益，并可以跨到低流量范围的宽量程，正 确地进行流量测量。

还有，由于安装了两对敏感部份55a和55b、55c和55d，例如即使一边的敏感部份55a、55b出了故障，也可以由另一边的敏感部份55c、55d进行应急的流量测量。因此，在修理之前不致使流量测量中断，而有利于维修保。

另外，虽然在上述的实施范例中的结构是差压导入孔15a、15b分别地分岔连接到差压导入孔53a～53d，但，并不局限于此，例如，差压导入孔53a～53d也可以分别连通到在旋涡发生柱上设置的4个差压导入孔。

第10图展示了作为检测部份51的另一个实施范例的检测部份51A。在这个实施范例中使用第5图所示的旋涡发生柱40来替代旋涡发生柱12。一对凹入部份54a、54b，电容器55a、55b对着流体的流动方向F被左前、右后地安装着，另一对凹入部份54c、54d，电容器55c、55d被左后、右前地安装着。电容器55a、55b的空间由封装液体的连通路57连通;电容器55c、55d的空间由封装液体的连通路58连通。这里，连通57和58作立体的交叉。在与管道成正交方向上，横向并列的凹入部份54a、54d与连通差压导入孔41b、42b的70a、70d相连通。另外，凹入部份54b、54c与连通差压导入孔41a、42b的70b、70c相连通。

这个结构，也可以得到与检测部份51相同的效果。