CN104704328A - 流量计 - Google Patents
流量计 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104704328A CN104704328A CN201380051566.0A CN201380051566A CN104704328A CN 104704328 A CN104704328 A CN 104704328A CN 201380051566 A CN201380051566 A CN 201380051566A CN 104704328 A CN104704328 A CN 104704328A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flow path
- path portion
- metering
- mentioned
- flow
- 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
Classifications
-
- 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
- G01F1/66—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 measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
- G01F1/662—Constructional details
-
- 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
- G01F1/66—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 measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
- G01F1/667—Arrangements of transducers for ultrasonic flowmeters; Circuits for operating ultrasonic flowmeters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F5/00—Measuring a proportion of the volume flow
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
流量计(1)具备:流体流入的入口部(3);上述流体流出的出口部(5);多个计量流路部(6),其被并排设置在上述入口部与上述出口部之间;以及流量测量部(19),其对流过上述计量流路部内的流路的流体的流量进行测量,其中,多个上述流路的形状相互一致,多个上述计量流路部包括设置了上述流量测量部的上述计量流路部以及没有设置上述流量测量部的上述计量流路部。
Description
技术领域
本发明涉及一种流量计,其根据通过多个计量流路的流体的流量来对流过配管的流体的流量进行计量。
背景技术
以往,作为使用与配管相连接的多个计量流路对配管中的流体的流量进行计量的流量计,已知专利文献1示出的超声波式流量计。如图10所示,在该超声波式流量计100中,在上游室102与下游室103之间设置有多个流量测量部101,在各流量测量部101中配置有超声波振子。
专利文献1:日本特开平9-5133号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1示出的超声波式流量计中,在各流量测量部101中安装有超声波振子。由此,对通过各流量测量部101的流体的流量进行计量,根据各流量对流过配管的流体的流量进行计量,因此获得高计量精度。另一方面,存在需要超声波振子的产品成本和安装成本而成本高这种问题。
本发明是为了解决这种问题而完成的,目的在于提供一种维持高计量精度同时实现了成本的降低的流量计。
用于解决问题的方案
本发明的某种方式所涉及的流量计具备:流体流入的入口部;上述流体流出的出口部;多个计量流路部,其被并排设置在上述入口部与上述出口部之间;以及流量测量部,其对流过上述计量流路部内的流路的流体的流量进行测量,其中,多个上述计量流路部的流路的形状相互一致,多个上述计量流路部包括设置了上述流量测量部的上述计量流路部以及没有设置上述流量测量部的上述计量流路部。
发明的效果
本发明具有以上所说明的结构,发挥了如下效果:能够提供一种维持高计量精度同时实现了成本的降低的流量计。
本发明的上述目的、其它目的、特征以及优点,通过参照附图根据以下优选的实施方式的详细说明而变得清楚。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的流量计的立体图。
图2是表示图1的计量流路部的立体图。
图3是表示图1的计量流路部的立体图。
图4是表示沿着图3的A-A’线切断的计量流路部的一部分的截面图。
图5是表示沿着图1的B-B’线切断的流量计的一部分的截面图。
图6是表示本发明的第二实施方式所涉及的流量计的立体图。
图7是表示本发明的第三实施方式所涉及的流量计的计量流路部的一部分的立体图。
图8是表示沿着图7的C-C’线切断的计量流路部的截面图。
图9是表示本发明的第四实施方式所涉及的流量计的截面图。
图10是表示以往的超声波流量计的图。
具体实施方式
第一本发明所涉及的流量计具备:流体流入的入口部;上述流体流出的出口部;多个计量流路部,其被并排设置在上述入口部与上述出口部之间;以及流量测量部,其对流过上述计量流路部内的流路的流体的流量进行测量,其中,多个上述计量流路部的流路的形状相互一致,多个上述计量流路部包括设置了上述流量测量部的上述计量流路部以及没有设置上述流量测量部的上述计量流路部。
关于第二本发明所涉及的流量计,也可以是,在第一发明中,在与上述计量流路部的长边方向垂直的方向上进行切断所得到的上述流路的截面的尺寸被设定为使最大流速的上述流体的流动成为层流。
关于第三本发明所涉及的流量计,也可以是,在第一或者第二发明中,多个上述计量流路部是至少三个上述计量流路部,其中,至少两个是设置了上述流量测量部的上述计量流路部,至少一个是没有设置上述流量测量部的上述计量流路部。
关于第四本发明所涉及的流量计,也可以是,在第一~第三发明中的任一个发明中,还具备与上述计量流路部的长边方向平行地分割上述流路的隔板。
关于第五本发明所涉及的流量计,也可以是,在第一~第四发明中的任一个发明中,还具备整流部件,该整流部件设置于上述入口部和上述出口部中的至少一方的内部空间。
以下,一边参照附图一边具体地说明本发明的实施方式。此外,以下在全部附图中对相同或者相当的要素附加相同的参照附图标记,省略其重复的说明。
(第一实施方式)
(流量计的结构)
图1是表示第一实施方式所涉及的流量计1的立体图。此外,在图1中,为了容易观察超声波传感器单元10,仅将计量流路部6a、6b的一部分用实线表示,仅将计量流路部6f、6h、6i的一部分用虚线表示。
如图1所示,流量计1例如是设置于燃气等流体所流过的配管(未图示)来对流过该配管的流体的流量进行计量的测量仪。流量计1具备入口部3、出口部5以及设置于其间的多个计量流路部6。
入口部3和出口部5分别为具有内部空间的腔室。入口部3连接有入口管2,流体从入口管2流入到入口部3。出口部5连接有出口管4,流体从出口部5向出口管4流出。
各计量流路部6为筒状部件,具有内部空间。内部空间在其轴向上贯穿计量流路部6而用作流路(计量流路)。计量流路部6分别与入口部3和出口部5进行连接。计量流路与入口部3的内部空间和出口部5的内部空间分别相连通。
在本实施方式中,多个计量流路部6由九个计量流路部6a、6b、6c、6d、6e、6f、6g、6h、6i构成。这些计量流路部6a~6i被并排设置。在上层以等间隔排列计量流路部6a、6b、6c,在中层以等间隔排列计量流路部6d、6e、6f,在下层以等间隔排列计量流路部6g、6h、6i。
另外,在前列以等间隔排列计量流路部6a、6d、6g,在中列以等间隔排列计量流路部6b、6e、6h,在后列以等间隔排列计量流路部6c、6f、6i。由此,计量流路部6e位于计量流路部6的中央。此外,只要对称地配置计量流路部6,则计量流路部6的数量和配置不限定于上述数量和配置。
例如,多个计量流路部6能够采用前后对称地配置的结构、上下对称地配置的结构、以及前后和上下对称地配置的结构等。
超声波传感器单元10是用于检测通过计量流路部6的流体的流量的传感器。超声波传感器单元10设置于计量流路部6e。但是,设置了超声波传感器单元10的计量流路部6并不限定于计量流路部6e。例如,以超声波传感器单元10能够对九个计量流路部6的流量的平均值进行测量的方式来决定超声波传感器单元10的安装位置。此外,在超声波传感器单元10的数量和安装位置的设定中还考虑入口部3的形状、计量流路部6的配置等设计条件等。
(计量流路部的结构)
图2是表示计量流路部6a的立体图。此外,在此虽然以计量流路部6a为代表进行说明,但是其它计量流路部6b、6c、6d、6e、6f、6g、6h、6i也与计量流路部6a相同。
如图2所示,计量流路部6a是筒状体,与其长边方向垂直地切断的截面呈矩形形状。作为计量流路部6a的内部空间的计量流路具有宽度尺寸w比高度尺寸h小的截面。该截面形状在计量流路部6a的轴向上不变化而是相同的。此外,计量流路的截面形状并不限定于矩形形状,也可以是圆形状等。但是,九个计量流路部6以其计量流路的形状相互相同的方式形成。由此,决定计量流路的形状的尺寸(宽度w、高度h、长度m的全部)相互相等。
决定计量流路的截面尺寸使得计量流路中的流体的流动成为层流。例如,根据流体的粘度和密度以及流过计量流路的流体的速度,以使雷诺数比2300小的方式设定截面尺寸。在计量流路中的截面的高宽比(高度尺寸h/宽度尺寸w)小的情况下,将当量直径设为代表长度,以使雷诺数比2300小的方式设定截面尺寸。在截面的高宽比大的情况下,将宽度尺寸w设为代表长度,以使雷诺数比2300小的方式设定截面尺寸。
在此,优选在实际使用时的所有情况下计量流路中的流体都成为层流。因而,在设定上述的截面尺寸时,假设计量流路中的流体的流速为最大的情况。而且,以即使是最大流速也使流体的流动成为层流的方式决定截面尺寸。该最大流速为在流量计1中决定的最大流量的流体流过时的速度且流过各计量流路的流体的速度中最大的速度。
(具备流量测量部的计量流路部的结构)
图3是表示具备了超声波传感器单元10的计量流路部6e的立体图。图4是表示沿着图3的A-A’线切断的计量流路部6e的一部分的截面图。
如图3所示,计量流路部6e由上表面15、下表面16以及两个侧面构成。这些面相对于沿计量流路部6e的长边方向延伸的轴对称地配置。在计量流路部6e的上表面15的轴向的中央部安装有超声波传感器单元10。超声波传感器单元10的安装位置并不限定于上述位置。例如,如果在比计量流路部6e的轴向中央部更靠上游侧部分中流体的流速不均匀,则在计量流路部6e的下游侧部分安装超声波传感器单元10。另外,在计量流路部6e的流动中有可能产生轴向的脉动的情况下,在计量流路的轴向上在作为对称位置的计量流路部6e的中央部安装超声波传感器单元10。
如图4所示,在计量流路部6e中在上表面15上开口而形成有第一超声波透过窗17和第二超声波透过窗18。这些超声波透过窗17、18沿计量流路部6e的轴向排列配置,贯穿上表面15。下表面16构成为作为超声波的反射面而发挥功能。
流量测量部19对流过计量流路部6内的流路的流体的流量进行测量。流量测量部19具备超声波传感器单元10、计量电路20、运算电路21以及驱动部(未图示)。超声波传感器单元10由主体部10a、第一超声波发送接收器11以及第二超声波发送接收器12构成。各超声波发送接收器11、12通过引线与计量电路20连接。驱动部被设置于计量电路20、主体部10a等。
在超声波传感器单元10的主体部10a设置有两个开口。一侧的开口的周围被用作第一保持部13,另一侧的开口的周围被用作第二保持部14。第一超声波发送接收器11被嵌入于第一保持部13内的开口中而被安装于第一保持部13。第二超声波发送接收器12被嵌入于第二保持部14内的开口中而被安装于第二保持部14。
以各超声波透过窗17、18与各保持部13、14内的开口对应的方式,将超声波传感器单元10安装在计量流路部6e的上表面15上。由此,第一保持部13内的开口与第一超声波透过窗17连通,第二保持部14内的开口与第二超声波透过窗18连通。
计量电路20是对超声波在一对超声波发送接收器11、12之间传播的时间进行计量的传播时间测量部。运算电路21与计量电路20相连接,该运算电路21是根据由计量电路20计量得到的时间来计算流体的流量的流量运算部。此外,计量电路20和运算电路21也可以由一个电路构成。
此外,在流量计1中,采用在一对超声波发送接收器11、12之间设置有作为反射面而发挥功能的下表面16的“V路径”方式的结构。不限定于该方式,例如,也可以采用一对超声波发送接收器11、12夹持计量流路部6e的轴而相对地配置的“Z路径”方式的结构。另外,也可以采用一对超声波发送接收器11、12沿与计量流路部6e的轴平行的方向而相对地配置的“I路径”方式的结构。并且,也可以采用在一对超声波发送接收器11、12之间设置三个反射面的“W路径”方式的结构。
(流量计的动作方法)
图5是表示沿着图1的B-B’线切断的流量计1的一部分的截面图。如图5所示,在对配管40的流量进行计量的情况下,首先,将配管40的上游端配管40a与入口管2连接,将配管40的下游端配管40b与出口管4连接。由此,流体从配管40的上游端配管40a经由入口管2流入到入口部3。流体在入口部3的内部空间中扩散,从而朝向流体的下方的流动减弱。然后,流体流入到各计量流路部6的计量流路并通过该计量流路。此时,计量流路部6e所具备的超声波传感器单元10对通过该计量流路的流体的流速进行检测。
如图4的箭头V所示,流体以流速V在计量流路部6e的计量流路中流动。这样在流体在计量流路中流动的状态下,当将出射信号从驱动部输出到超声波传感器单元10时,第一超声波发送接收器11射出超声波。另外,该出射信号还从驱动部被输出到计量电路20。
如箭头P1所示,超声波通过第一保持部13内的开口和第一超声波透过窗17而朝向下表面16传播。此时,超声波以音速C在计量流路中传播,其传播方向相对于流体的流动方向以角度θ倾斜。然后,超声波在下表面16反射,如箭头P2所示那样改变传播方向。超声波依次通过第二超声波透过窗18和第二保持部14内的开口,入射到第二超声波发送接收器12。由此,第二超声波发送接收器12接收超声波。该入射信号被输出到计量电路20。
这样,超声波在第一超声波发送接收器11与第二超声波发送接收器12之间的有效长度L的传播路径中传播。用以下式(1)表示在该传播路径中传播的超声波的传播时间t1。
t1=L/(C+Vcosθ) (1)
接着,与上述同样地,超声波从第二超声波发送接收器12射出而入射到第一超声波发送接收器11中。在该情况下,用以下式(2)表示在有效长度L的传播路径中传播的超声波的传播时间t2。
t2=L/(C-Vcosθ) (2)
根据上述式(1)和式(2),用以下式(3)表示流体的流速V。在该式(3)中,传播路径的长度L和超声波的倾斜角度θ是已知的。另外,由计量电路20根据出射信号和入射信号对传播时间t1、t2进行计量。由此,运算电路21从计量电路20接收传播时间t1、t2,根据以下式(3)求出流体的流速V。
V=L/(2cosθ((1/t1)-(1/t2))) (3)
并且,用以下式(4)表示每单位时间通过截面面积S的计量流路的流体的流量qe。在此,根据截面的宽度尺寸w与高度尺寸h的积来预先求出计量流路的截面面积S。因此,运算电路21能够根据求出的流速V利用以下式(4)求出流体的流量qe。
qe=V×S (4)
此外,计量得到的流速V有时与九个计量流路部6的流速的平均值不一致。在该情况下,在式(4)中,能够对流速V乘以校正系数来求出流量qe。
在此,如图5所示,流体在入口部3中按照箭头R流动,分别流入到九个计量流路部6中。此时,如图5的流速分布曲线所表示的那样,计量流路部6b的流速Ub、计量流路部6e的流速Ue以及计量流路部6h的流速Uh相互不同。
具体地说,图5示出的流速Ub、Ue、Uh的流速分布曲线中的基线BL是在各计量流路部6b、6e、6h中通过上游端的线。从该基线BL上的各位置向与基线BL垂直的方向延伸的长度表示基线BL上的各位置处的流速。因此,关于各流速Ub、Ue、Uh,在各计量流路部6的中央部中最大,越接近上表面或者下表面则越小。
关于各流速Ub、Ue、Uh中的最大速度,流速Ub最小,流速Uh最大,流速Ue示出流速Ub和Uh的中间值。另外,各计量流路部6中的流体的流动为层流。在层流的情况下,流速的平均速度能够视为最大速度的大约一半。由此,计量流路部6e的流速Ue的平均速度能够视为表示九个计量流路部6的流速的平均值或者接近该平均值的值。
另外,利用以下式(5)决定每单位时间通过配管40的流体的流量Qt。此外,根据需要,在上述式(5)中能够对流量qe乘以校正系数。
Qt=9×qe (5)
根据上述实施方式,在流量计1中设置多个计量流路部6。由此,尽可能不使计量流路中的流体的流速根据配管40中的流体的流速产生变化,能够减小计量流路的截面尺寸。其结果,能够使计量流路中的流体的流动成为层流,从而提高流量计1的计量精度。并且,配管40中的流体的流速越大则计量流路中的流体的流动越易于变为紊流,但是计量流路的截面尺寸被设定为使最大流速的流体的流动成为层流。因此,能够高稳定性地维持流量计1的计量精度,提高流量计1的可靠性。
另外,由于使各计量流路部6的计量流路的尺寸以及形状一致,因此能够使流体在各计量流路部6中大致均匀地流动。并且,以使超声波传感器单元10测量计量流路部6的流速的平均值或者接近该平均值的值的方式将超声波传感器单元10安装于计量流路部6e。因此,进一步实现流量计1的计量精度的提高。
没有在全部的计量流路部6中设置超声波传感器单元10,由此能够削减超声波传感器单元10的产品成本和安装成本。
(第二实施方式)
在上述第一实施方式所涉及的流量计1中,计量流路部6e具备一个超声波传感器单元10,但是超声波传感器单元10的数量并不限定于一个。例如,在第二实施方式所涉及的流量计1中,计量流路部6具备多个超声波传感器单元10。图6是表示本发明的第二实施方式所涉及的流量计1的立体图。此外,在图6中,为了容易观察超声波传感器单元10,仅将计量流路部6a、6b的一部分用实线表示,仅将计量流路部6h、6i的一部分用虚线表示。
如图6所示,在本实施方式中,多个超声波传感器单元10由三个超声波传感器单元10d、10e、10f构成。将超声波传感器单元10d安装于计量流路部6d,将超声波传感器单元10e安装于计量流路部6e,将超声波传感器单元10f安装于计量流路部6f。超声波传感器单元10d、10e、10f的各超声波发送接收器11、12(图4)通过引线被连接到计量电路20(图4)。
在上述结构的流量计1中,使用三个超声波传感器单元10d、10e、10f来测量配管40(图5)的流量Qt。在该情况下,使用各超声波传感器单元10d、10e、10f来发送和接收超声波,由此计量电路20(图4)求出超声波的传播时间t1、t2。
然后,运算电路21(图4)根据传播时间t1、t2并利用上述式(3)求出各计量流路部6d、6e、6f中的流速Vd、Ve、Vf。接着,运算电路21根据流速Vd、Ve、Vf并利用上述式(4)求出各计量流路部6d、6e、6f的流量qd、qe、qf。运算电路21利用以下式(6)求出该流量qd、qe、qf的平均值qave。
qave=(qd+qe+qf)/3 (6)
运算电路21在上述式(5)中通过代替流量qe而使用平均值qave来求出配管40中的流量Qt。
根据上述实施方式,根据多个计量流路部6中的流量qd、qe、qf的平均值qave来求出配管40中的流量Qt。该平均值qave进一步反映了各计量流路部6中的流速的平均值。因此,流量计1的流量Qt的计量精度进一步提高。
此外,在上述中,在流量计1具备三个超声波传感器单元10,但是超声波传感器单元10的数量并不限定于此。设置了超声波传感器单元10的计量流路部6的数量是多个即可。具体地说,计量流路部6至少三个即可。其中,设置了超声波传感器单元10的计量流路部6至少两个以上即可,没有设置超声波传感器单元10的计量流路部6至少一个以上即可。这样,通过使用多个超声波传感器单元10,在维持流量计1的计量精度高的状态下,能够减少超声波传感器单元10的数量。
此外,在上述中,超声波传感器单元10被安装在各计量流路部6d、6e、6f,但是超声波传感器单元10的安装位置并不限定于此。例如,多个计量流路部6中的流量的平均值只要表示九个计量流路部6的流量的平均值或者接近该平均值的值即可。例如,也可以以全部计量流路部6的布局的中心为基准,在点对称地配置的一对或者多对计量流路部6分别设置超声波传感器单元10。作为一例,也可以在计量流路部6a和计量流路部6i分别设置超声波传感器单元10。
(第三实施方式)
在上述第一实施方式和第二实施方式中,各计量流路部6具备一个计量流路。与此相对,在第三实施方式中,计量流路被分割为多个流路。图7是表示第三实施方式所涉及的流量计1的计量流路部6e的一部分的立体图。图8是表示沿着图7的C-C’线切断的计量流路部6e的截面图。
如图7和图8所示,各计量流路部6e具备多个隔板。在本实施方式中,多个隔板由第一隔板23、第二隔板24以及第三隔板25构成。各隔板23、24、25是矩形形状的平板。各隔板23、24、25的高度尺寸与计量流路部6e的计量流路的高度尺寸h(图2)相同。各隔板23、24、25的宽度尺寸比计量流路部6e的计量流路的宽度尺寸w(图2)小。各隔板23、24、25的长度尺寸与计量流路部6e的长度尺寸m(图2)相同或者比计量流路部6e的长度尺寸m(图2)小。
三个隔板23、24、25在作为计量流路部6e的内部空间的计量流路中相互平行地配置。隔板23~25被设置成与计量流路部6的侧面平行且与计量流路部6的上表面15和下表面16垂直。
计量流路通过三个隔板23、24、25被分割为四个流路。四个流路例如由第一扁平流路26、第二扁平流路27、第三扁平流路28以及第四扁平流路29构成。
如图8所示,各扁平流路26~29的宽度尺寸wm相互相等。以各扁平流路26~29中的流体的流动成为层流的方式决定该宽度尺寸wm。在此,以即使各扁平流路26~29中的流速最大流体的流动也成为层流的方式来决定宽度尺寸wm。
超声波传感器单元30被配置在第三扁平流路28的上部。超声波传感器单元30与超声波传感器单元10相同,由主体部10a、第一超声波发送接收器11以及第二超声波发送接收器12构成。各超声波发送接收器11、12被设置在第三扁平流路28。
在计量流路部6e以外的计量流路部6a、6b、6c、6d、6f、6g、6h、6i没有设置超声波传感器单元30。但是,在这些计量流路部6a~6d、6f~6i中与计量流路部6e同样地设置有各隔板23~25。因此,计量流路部6a~6d、6f~6i的计量流路通过各隔板23~25被分割为四个扁平流路26~29。
在上述结构的流量计1中,使用设置于计量流路部6e的第三扁平流路28的超声波传感器单元30来测量配管40(图5)的流量Qt。在该情况下,使用超声波传感器单元30来发送和接收超声波,由此计量电路20(图4)求出超声波的传播时间t1、t2。
然后,运算电路21(图4)根据传播时间t1、t2并利用上述式(3)求出第三扁平流路28中的流速Ve3。接着,运算电路21根据流速V3并利用上述式(4)求出第三扁平流路28的流量qes。在此,九个流路计量部6分别具有四个扁平流路,由此用以下式(7)表示配管40中的流量Qt。因此,运算电路21利用以下式(7)求出流量Qt。此外,根据计量流路部6的计量流路的流量qe与第三扁平流路28的流量qes的关系通过实验等预先求出校正系数Ks。
Qt=9×4×Ks×qes (7)
根据上述实施方式,在各计量流路部6中通过隔板23~25来分割成多个扁平流路26~29。由此,扁平流路26~29的宽度尺寸wm变小,扁平流路26~29中的流动容易变为层流。因此,流量计1的流量Qt的计量精度进一步提高。
另外,由于隔板23~25而流体流过的流路的宽度尺寸从计量流路部6的计量流路的宽度尺寸w缩小到扁平流路26~29的宽度尺寸wm。这样当扁平流路26~29变薄时,在扁平流路26~29内的层流的流动中边界层厚。因此,通过流路的流动的阻力变大,但是通过该阻力流体变得容易均匀地流入到各流路中。其结果,进一步实现流量计1的流量Qt的计量精度的提高。
此外,在上述中,在计量流路部6e的第三扁平流路28安装有一个超声波传感器单元30,但是超声波传感器单元30的数量和安装位置并不限定于此。例如,也可以将多个超声波传感器单元30设置在一个或者多个扁平流路上,使得能够测量全部的扁平流路中的流量的平均值或者接近该平均值的值。
此外,在上述中,利用一个超声波传感器单元30对一个扁平流路28的流量进行了测量。与此相对,也可以利用超声波传感器单元30同时对多个扁平流路的流量进行测量。
另外,在上述中,各隔板23~25被设置成与计量流路部6的侧面平行,但是隔板23~25的配置方向并不限定于此。例如,隔板23~25也可以被设置成与计量流路部6的侧面垂直且与计量流路部6的上表面15和下表面16平行。
(第四实施方式)
第四实施方式所涉及的流量计1还具备整流部件。图9是表示第四实施方式所涉及的流量计1的截面图。如图9所示,在入口部3设置有整流部件32、34。
整流部件32以在入口部3的内部空间中覆盖入口管2的开口的方式安装在入口部3与入口管2的连接部31。整流部件32是使从入口管2向入口部3流入的流体通过的同时使其流速衰减的部件。对于整流部件32,例如使用具有很多微细孔的多孔质体。
整流部件34以在入口部3的内部空间中覆盖全部的计量流路部6a~6i的开口的方式安装在入口部3与计量流路部6的连接部33。整流部件34是使从入口部3向计量流路部6流入的流体透过的同时使其流速衰减的部件。对于整流部件34,例如使用具有很多微细孔的多孔质体。
在上述结构的流量计1中,流体从入口管2向入口部3流入。此时,流体在连接部31中通过整流部件32。因此,沿图9的箭头R所示的入口管2的方向的流体流速被减弱。
流体在入口部3的内部空间中扩散并向各计量流路部6a~6i的计量流路流入。此时,流体在连接部33中由于整流部件34而受到阻力,因此流体能够均匀地流入到各计量流路。然后,流体通过各计量流路并经由出口部5向出口管4流出。
根据上述结构,在入口部3设置有整流部件32、34。由此,流入到各计量流路的流体的流量变得均匀。能够利用超声波传感器单元10测量各计量流路中的流量的平均值或者接近该平均值的值。其结果,实现流量计1的流量的计量精度的提高。
此外,在上述中,设置有两个整流部件32、34,但是也可以是两个整流部件32、34中的任一方。
另外,在上述中,在入口部3设置有整流部件32、34,但是也可以将整流部件32、34设置于出口部5。在该情况下,整流部件32以在出口部5的内部空间中覆盖出口管4的开口的方式安装在出口部5与出口管4的连接部。整流部件34以在出口部5的内部空间中覆盖全部的计量流路部6a~6i的开口的方式安装在出口部5与计量流路部6的连接部。因此,产生从计量流路部6向出口部5流出的流体的压力(背压)。由于该背压,流入到各计量流路中的流体的流量变得均匀。
并且,在上述中,整流部件32、34与入口部3分开地形成,但是整流部件32、34也可以与入口部3一体地形成。
另外,在上述中,整流部件32被安装在连接部31,整流部件34被安装在连接部33。与此相对,也可以在整流部件32与连接部31之间以及整流部件34与连接部33之间设置间隙。
并且,在整流部件32、34中使用了使流体透过且使其速度衰减的部件,但是并不限定于此。例如,整流部件32、34也可以是板状体,在入口部3的内部空间中将流体从入口管2均匀地引导至各计量流路。
另外,在第二实施方式或者第三实施方式所涉及的流量计1中也可以具备整流部件32、34。
另外,上述全部实施方式只要相互不排斥对方,也可以相互组合。
根据上述说明,作为本领域技术人员,本发明的诸多改进和其它的实施方式是显而易见的。因而,上述说明应该仅作为例示而被进行解释,提供上述说明的目的是将执行本发明的优选方式教导给本领域技术人员。在不脱离本发明的精神的范围内,能够实质性地改变其构造和/或功能的详细内容。
产业上的利用可能性
本发明的流量计作为维持高计量精度同时实现了成本的降低的流量计等是有用的。
如上所述,本发明所涉及的流量计能够通过使用截面为相同形状的多个流路并对其中的一部分流路的流量进行计量来对整体的流量进行计量,因此能够应用于商用的大型燃气表等需要大流量计量的广泛的用途中。
附图标记说明
1:流量计;3:入口部;5:出口部;6:计量流路部;6a~6i:计量流路部;19:流量测量部;23、24、25:隔板。
Claims (5)
1.一种流量计,具备:
流体流入的入口部;
上述流体流出的出口部;
多个计量流路部,其被并排设置在上述入口部与上述出口部之间;以及
流量测量部,其对流过上述计量流路部内的流路的流体的流量进行测量,
其中,多个上述计量流路部的流路的形状相互一致,
多个上述计量流路部包括设置了上述流量测量部的上述计量流路部以及没有设置上述流量测量部的上述计量流路部。
2.根据权利要求1所述的流量计,其特征在于,
在与上述计量流路部的长边方向垂直的方向上进行切断所得到的上述流路的截面的尺寸被设定为使最大流速的上述流体的流动成为层流。
3.根据权利要求1或者2所述的流量计,其特征在于,
多个上述计量流路部是至少三个上述计量流路部,其中,至少两个是设置了上述流量测量部的上述计量流路部,至少一个是没有设置上述流量测量部的上述计量流路部。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的流量计,其特征在于,
还具备与上述计量流路部的长边方向平行地分割上述流路的隔板。
5.根据权利要求1~4中的任一项所述的流量计,其特征在于,
还具备整流部件,该整流部件设置于上述入口部和上述出口部中的至少一方的内部空间。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012224782A JP2014077679A (ja) | 2012-10-10 | 2012-10-10 | 流量計 |
JP2012-224782 | 2012-10-10 | ||
PCT/JP2013/006029 WO2014057673A1 (ja) | 2012-10-10 | 2013-10-09 | 流量計 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104704328A true CN104704328A (zh) | 2015-06-10 |
Family
ID=50477155
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201380051566.0A Pending CN104704328A (zh) | 2012-10-10 | 2013-10-09 | 流量计 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9453748B2 (zh) |
EP (1) | EP2908103A4 (zh) |
JP (1) | JP2014077679A (zh) |
CN (1) | CN104704328A (zh) |
WO (1) | WO2014057673A1 (zh) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107735652A (zh) * | 2015-06-24 | 2018-02-23 | 代傲表计有限公司 | 包括测量通道和副通道的流量计 |
CN108463693A (zh) * | 2016-01-12 | 2018-08-28 | 松下知识产权经营株式会社 | 气量计 |
CN108700447A (zh) * | 2016-02-29 | 2018-10-23 | 松下知识产权经营株式会社 | 气量计 |
CN109579924A (zh) * | 2018-11-17 | 2019-04-05 | 德闻仪器仪表(上海)有限公司 | 一种多卡槽式超声波流量计量装置 |
CN111220223A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-06-02 | 江南大学 | 一种基于微流道的超声波流量计 |
TWI725042B (zh) * | 2015-09-09 | 2021-04-21 | 日商山洋電氣股份有限公司 | 測定裝置 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104487810B (zh) * | 2012-06-29 | 2017-09-26 | 松下知识产权经营株式会社 | 流量测量装置 |
JP6145645B2 (ja) * | 2013-06-19 | 2017-06-14 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 超音波式流量計測装置 |
JP2017015475A (ja) * | 2015-06-30 | 2017-01-19 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 計測ユニットおよび流量計 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6329209Y2 (zh) * | 1983-07-01 | 1988-08-05 | ||
CN1754085A (zh) * | 2003-02-24 | 2006-03-29 | 松下电器产业株式会社 | 超声波式流体测量装置 |
CN1816735A (zh) * | 2003-07-15 | 2006-08-09 | 松下电器产业株式会社 | 流动计测装置 |
CN101512302A (zh) * | 2006-09-20 | 2009-08-19 | 松下电器产业株式会社 | 超声波式流体计量装置 |
CN102227617A (zh) * | 2008-11-28 | 2011-10-26 | 松下电器产业株式会社 | 流体计测用流路装置 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3838598A (en) * | 1969-03-28 | 1974-10-01 | Brunswick Corp | Capillary flow meter |
US4365518A (en) * | 1981-02-23 | 1982-12-28 | Mapco, Inc. | Flow straighteners in axial flowmeters |
IT1144295B (it) * | 1981-07-10 | 1986-10-29 | Fiat Ricerche | Dispositivo ultrasonico per la misura della portata di un fluido in un condotto |
JPS59170722A (ja) * | 1983-03-17 | 1984-09-27 | Hitachi Ltd | 流量測定方法 |
JP3692560B2 (ja) | 1995-06-26 | 2005-09-07 | 松下電器産業株式会社 | 超音波式流量計 |
JP4174878B2 (ja) * | 1998-11-11 | 2008-11-05 | 松下電器産業株式会社 | 流量計測装置 |
EP1296118B1 (de) * | 2001-09-19 | 2009-08-19 | Ems-Patent Ag | Vorrichtung zur Messung eines Gasverbrauchs |
US7454984B1 (en) * | 2007-08-31 | 2008-11-25 | Delphi Technologies, Inc. | Flow meter for measuring a flow rate of a flow of a fluid |
JP2010169657A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-08-05 | Horiba Stec Co Ltd | 質量流量計及びマスフローコントローラ |
US20110048564A1 (en) * | 2009-08-25 | 2011-03-03 | Fluid Components International Llc | Fluid flow conditioner |
EP2612114B1 (de) * | 2010-09-02 | 2019-10-30 | Endress+Hauser Flowtec AG | Messsystem mit einem messaufnehmer vom vibrationstyp |
US9003895B2 (en) * | 2010-10-25 | 2015-04-14 | Cameron International Corporation | Conditioner, apparatus and method |
US8544342B1 (en) * | 2012-11-13 | 2013-10-01 | Onicon, Inc. | Vortex flowmeter |
US9068870B2 (en) * | 2013-02-27 | 2015-06-30 | Daniel Measurement And Control, Inc. | Ultrasonic flow metering with laminar to turbulent transition flow control |
US9297679B2 (en) * | 2014-01-14 | 2016-03-29 | General Electric Company | Flowmeter with a flow conditioner formed by a protrusion having restriction provided upstream of the measurement section |
-
2012
- 2012-10-10 JP JP2012224782A patent/JP2014077679A/ja active Pending
-
2013
- 2013-10-09 US US14/434,645 patent/US9453748B2/en active Active
- 2013-10-09 EP EP13844719.8A patent/EP2908103A4/en not_active Withdrawn
- 2013-10-09 WO PCT/JP2013/006029 patent/WO2014057673A1/ja active Application Filing
- 2013-10-09 CN CN201380051566.0A patent/CN104704328A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6329209Y2 (zh) * | 1983-07-01 | 1988-08-05 | ||
CN1754085A (zh) * | 2003-02-24 | 2006-03-29 | 松下电器产业株式会社 | 超声波式流体测量装置 |
CN1816735A (zh) * | 2003-07-15 | 2006-08-09 | 松下电器产业株式会社 | 流动计测装置 |
CN101512302A (zh) * | 2006-09-20 | 2009-08-19 | 松下电器产业株式会社 | 超声波式流体计量装置 |
CN102227617A (zh) * | 2008-11-28 | 2011-10-26 | 松下电器产业株式会社 | 流体计测用流路装置 |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107735652A (zh) * | 2015-06-24 | 2018-02-23 | 代傲表计有限公司 | 包括测量通道和副通道的流量计 |
CN107735652B (zh) * | 2015-06-24 | 2020-12-01 | 代傲表计有限公司 | 包括测量通道和副通道的流量计 |
TWI725042B (zh) * | 2015-09-09 | 2021-04-21 | 日商山洋電氣股份有限公司 | 測定裝置 |
CN108463693A (zh) * | 2016-01-12 | 2018-08-28 | 松下知识产权经营株式会社 | 气量计 |
CN108463693B (zh) * | 2016-01-12 | 2020-03-03 | 松下知识产权经营株式会社 | 气量计 |
CN108700447A (zh) * | 2016-02-29 | 2018-10-23 | 松下知识产权经营株式会社 | 气量计 |
US10830624B2 (en) | 2016-02-29 | 2020-11-10 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Gas meter |
CN108700447B (zh) * | 2016-02-29 | 2021-02-12 | 松下知识产权经营株式会社 | 气量计 |
CN109579924A (zh) * | 2018-11-17 | 2019-04-05 | 德闻仪器仪表(上海)有限公司 | 一种多卡槽式超声波流量计量装置 |
CN111220223A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-06-02 | 江南大学 | 一种基于微流道的超声波流量计 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2908103A1 (en) | 2015-08-19 |
JP2014077679A (ja) | 2014-05-01 |
WO2014057673A1 (ja) | 2014-04-17 |
EP2908103A4 (en) | 2015-10-28 |
US20150253166A1 (en) | 2015-09-10 |
US9453748B2 (en) | 2016-09-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104704328A (zh) | 流量计 | |
EP3268701B1 (en) | Hybrid sensing ultrasonic flowmeter | |
CN102257366A (zh) | 超声波流量计 | |
US8347733B2 (en) | Conditioner, apparatus and method | |
JP4579214B2 (ja) | 超音波式流体計測装置 | |
US9926952B2 (en) | Conditioner, apparatus and method | |
CN103649692A (zh) | 超声波流量计 | |
CN104395703A (zh) | 超声波流动测量系统 | |
WO2007039394A3 (de) | Vorrichtung zur bestimmung oder überwachung des volumen- oder massedurchflusses eines mediums durch eine rohrleitung | |
JP2017015475A (ja) | 計測ユニットおよび流量計 | |
JP2008116283A (ja) | 流量計 | |
CN102829829A (zh) | 一种时差法超声波流量检测方法及装置 | |
CN103270395B (zh) | 超声波流量测量装置 | |
JP5816831B2 (ja) | 超音波流量計 | |
WO2009074162A1 (en) | Ultrasonic type fluid flow measurement apparatus | |
CN109655117A (zh) | 用于确定流体变量的测量装置 | |
US20160187172A1 (en) | Ultrasonic viscometer | |
CN112097843B (zh) | 一种基于超声换能器的高灵敏度超声流量计及其方法 | |
WO2020054383A1 (ja) | 超音波流量計 | |
US11852608B2 (en) | Fluid measuring device | |
RU2517996C1 (ru) | Датчик ультразвукового расходомера | |
US20210096009A1 (en) | Ultrasonic flow meter path layout configuration | |
JP4007861B2 (ja) | 超音波流量計 | |
JP4346458B2 (ja) | 超音波流量計 | |
JPH11223540A (ja) | 超音波流量計 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150610 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |