JP2001012980A - フルイディック式ガスメータ - Google Patents

フルイディック式ガスメータ

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JP2001012980A
JP2001012980A JP11186143A JP18614399A JP2001012980A JP 2001012980 A JP2001012980 A JP 2001012980A JP 11186143 A JP11186143 A JP 11186143A JP 18614399 A JP18614399 A JP 18614399A JP 2001012980 A JP2001012980 A JP 2001012980A
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JP
Japan
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gas
valve
connecting rod
diaphragm
valve body
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Pending
Application number
JP11186143A
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English (en)
Inventor
Makoto Okabayashi
誠 岡林
Kunihiro Fujimoto
訓弘 藤本
Masashige Imazaki
正成 今崎
Takuya Tadokoro
琢也 田所
Masanobu Namimoto
政信 波元
Takeshi Ochi
毅 越智
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kimmon Manufacturing Co Ltd
Osaka Gas Co Ltd
Kansai Gas Meter Co Ltd
Original Assignee
Kimmon Manufacturing Co Ltd
Osaka Gas Co Ltd
Kansai Gas Meter Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 連結棒との間にガタが生じないような形状の
弁体を有する圧力変動除去手段付フルイディック式ガス
メータを提供する。 【解決手段】 ガスメータ本体35のガス流路に、ガス
の通過方向に沿って圧力変動除去手段37と、フルイデ
ィック流量計36とがこの順序で設けられる。弁座82
に着座可能な弁体42は、連結棒70の一端部に取付け
られ、他端部には、ダイヤフラム43が連結され、この
ダイヤフラム43は、弁室67の圧力とガス排出口側の
圧力との差圧が小さくなるにつれて、弁体42を弁座8
2に近接させる。弁体42は、連結棒70周辺でガスの
流れを乱さないように弁孔41側に突出し、ダイヤフラ
ム43側には連結棒70に固定される取付け円筒部15
2が突出し、その周辺は深く堀込まれた形状である。こ
れによって弁体41の厚さを均一に薄くでき、金型によ
って弁体41が熱歪なく製作できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フルイディック式
ガスメータに関する。
【0002】
【従来の技術】フルイディック式ガスメータは、フルイ
ディック流量計を有し、このフルイディック流量計は、
ガスが通過することによって交番圧力変化を発生させる
フルイディック素子と、この交番圧力変化によるフルイ
ディック発振の交番圧力波の周波数を検出し、この周波
数からガス流量を算出する流量測定器とを含む。近隣で
内燃機関が使用されるなどによって、供給されるガスに
圧力変動のノイズが含まれているとき、特に小流量で
は、圧力変動がフルイディック発振の周波数に近似し、
ガス流量の正しい計測ができなくなる。この問題を解決
するために、フルイディック流量計よりもガス通過方向
上流側に、圧力変動除去手段を配置し、小流量時に流路
抵抗を大きくし、ガスの圧力変動ノイズが、フルイディ
ック流量計に伝達されることを抑制する必要がある。
【0003】すなわち圧力変動除去手段は、小流量時に
充分大きい流路抵抗を有し、供給ガスの圧力変動ノイズ
を吸収し、大流量時には、フルイディック式ガスメータ
全体の抵抗をフルイディック素子の抵抗と同程とする必
要から、ほとんど抵抗のないことが要求される。この他
に圧力変動除去手段の付加によるコストアップを抑制す
るために、これに使用する部品を簡単なものにし、組立
を容易なものにする必要がある。
【0004】図7は、従来技術のフルイディック式ガス
メータに用いられる圧力変動除去手段237の縦断面図
である。圧力変動除去手段237は、第1保持体28
6、弁体242、ダイヤフラム243、第2保持体28
3、連結棒270、軸受272などから構成される。
【0005】第1保持部材286は、ガス供給口232
に連通する弁孔241を有し、ガス流量が小さいとき
は、弁孔241に設けた弁座282に弁体242が着座
し、弁体242と弁座282との間の隙間からガスが流
れる。これによってガス供給口232の圧力変動ノイズ
が吸収される。第1保持体286の弁孔241は、弁室
267を介してガス流出口287に通じる。
【0006】第2保持体283は、弁室267と、ダイ
ヤフラム243が収納されるダイヤフラム室244とを
仕切る隔壁268と、連結棒270がその軸線に沿って
変位自在に挿通するスリーブ271と、ダイヤフラム2
43の周縁部を気密に保持する筒状部284とからな
り、一体に形成される。またスリーブ271には、連結
棒270が円滑に軸線方向に移動するように、滑りのよ
い金属の軸受272が嵌合され、軸受272と連結棒2
70とが接触している。また第2保持体283は第1保
持体286に挿入されて一体化される。
【0007】弁体242とダイヤフラム243とは、連
結棒270によって同軸に連結される。ダイヤフラム室
244のダイヤフラム243の一方の側(第1空間)2
45は、ガス排出口(フルイディック素子の出口)に連
通し、ダイヤフラム243の他方の側(第2空間)24
6は、隔壁268に設けた透孔269によって弁室26
7に連通する。これによってガス流量が大きいときは、
フルイディック素子の圧損によって、第1空間245の
圧力が小さくなり、ダイヤフラム243は、第1空間2
45側に引張られ、さらに連結棒270を介して弁体2
42が弁座282から離れる。これによって圧力変動除
去手段237の差圧は小さくなる。
【0008】前記操作を円滑に行うため、連結棒270
は、その軸線方向に円滑に移動しなければならない。こ
のためにスリーブ271には滑りのよい金属の軸受27
2が嵌合される。
【0009】弁体242が弁座282に正しく着座する
ために、弁体242は連結棒270が挿入される部分
で、有底筒体250の底板251の軸線方向両側に延び
る取付け筒部252a,252bが形成される。弁孔2
41側に延びる取付け筒部252bは、弁孔241を流
れるガスの乱流を防ぐように、その外径が底板251に
近づくにつれ大きくなるラッパ状に形成される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述のように弁体24
2の連結棒270が挿入される部分に取付け筒部252
a,252bを形成するために、この部分の厚さが厚く
なる。弁体242は、一般に合成樹脂を射出成形して製
作されるので、肉厚が3mm以上になると、成形後に熱
歪が生ずる。特に、肉厚が大きくなる取付け筒部252
a,252bで熱歪が起こりやすく、連結棒270に弁
体242を挿入したとき、連結棒270と弁体242と
の間にガタを生じ、圧力変動除去手段237として用い
たとき、弁体242が揺れて、小流量時に余分な開閉動
作を起こすという問題がある。
【0011】本発明の目的は、連結棒との間にガタが生
じないような形状の弁体を有する圧力変動除去手段付フ
ルイディック式ガスメータを提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、(a)ガス供
給口とガス排出口とにわたって連通するガス流路が形成
されるガスメータ本体と、(b)ガス流路に介在され、
ガスの通過によって発生した交番圧力変化に基づいてガ
ス流量を測定するフルイディック流量計と、(c)ガス
流路に、フルイディック流量計よりもガス通過方向上流
側で介在され、圧力変動を吸収する圧力変動除去手段で
あって、(c1)ガス供給口に連通し、横に延びる弁孔
が形成され、ガス通過方向下流側に臨む弁座を有する保
持体と、(c2)弁孔に挿脱可能な有底筒体と、有底筒
体に設けられ、弁座に当接可能な環状凸部とを有する弁
体と、(c3)ガスメータ本体のダイヤフラム室を、ガ
ス流路のガス排出口側に連通する第1空間と、ガス流路
のガス供給口に連通する第2空間とに仕切るダイヤフラ
ムと、(c4)一端部で弁体を挿通して固定し、他端部
で支持フランジを挿通し、支持フランジによってダイヤ
フラムを挟持する連結棒と、(c5)第1および第2空
間の差圧によるダイヤフラムを押す力と、弁体前後の差
圧による弁体を押す力とによって弁体を開閉動作させ、
最大流量に近づくにつれて、弁体を弁座から大きく離脱
させる圧力変動除去手段とを含み、前記弁体の有底筒体
が、連結棒周辺で弁孔側に突出し、連結棒に固定される
円筒部分の周辺がダイヤフラム側で深く堀込まれている
ことを特徴とするフルイディック式ガスメータである。
【0013】本発明に従えば、有底筒体の底板は連結棒
周辺で弁孔側に突出し、ダイヤフラム側に連結棒に接し
て延びる取付け円筒部によって連結棒に固定され取付け
円筒部の周辺がダイヤフラム側に深く堀込まれており、
これによって全体が3mm以下の肉厚にできる。また弁
体の弁孔側の形状はラッパ状となり、ガスの乱流が生じ
ない。弁体のダイヤフラム側の形状は堀込まれている
が、ガスが流れないので問題はない。
【0014】また本発明は、前記有底筒体のダイヤフラ
ム側に連結棒に固定される円筒部分から環状突部に向け
て少なくとも3本の補強リブを設けたことを特徴とす
る。
【0015】本発明に従えば、弁体のダイヤフラム側
に、連結棒に固定される円筒部分から環状突部に向けて
補強リブが少なくとも3本設けられるので、連結棒を円
筒部分に挿入する際に円筒部分に無理な力が作用せず、
弁体の強度を充分に保持できる。
【0016】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の圧力変動除去手
段37を備えたフルイディック式ガスメータ31の全体
の構成を示す縦断面図ある。フルイディック式ガスメー
タ31は、ガス供給口32と、ガス排出口33とを有
し、ガス供給口32とガス排出口33とにわたって連通
するガス流路34が形成されるガスメータ本体35と、
ガス流路34に介在され、ガスの通過によって発生した
交番圧力変化に基づいてガス流量を測定するフルイディ
ック流量計(計量手段)36と、このフルイディック流
量計36よりもガス通過方向上流側で前記ガス流路34
に介在され、上流の配管より伝わってくるたとえば内燃
機関の使用などによる圧力変動を吸収する圧力変動除去
手段37(詳細は図2参照)と、前記ガス流路34にお
けるフルイディック流量計36および圧力変動除去手段
37間に、たとえば感震器によって検出された地震、過
大流量、過小流量および温度上昇などの異常時に前記ガ
ス流路34を遮断する遮断弁38と、この遮断弁38お
よび後述の各種のセンサなどに駆動電力を供給する電池
39とを備える。
【0017】ガスメータ本体35には、ガス供給口32
に近接して圧力変動除去手段37が嵌まり込んで収納さ
れる第1収納空間57、通路58、遮断弁38の弁体6
4が収納される弁室59、弁孔60、通路62およびフ
ルイディック素子51が収納される第2収納空間50が
この順序で形成され、ガス流路34を構成する。
【0018】図2は、本発明の実施の一形態のフルイデ
ィック式ガスメータ31に含まれる圧力変動除去手段3
7の縦断面図である。圧力変動除去手段37は、第1保
持体86、弁体42、ダイヤフラム43、第2保持体8
3、連結棒70などから構成される。第1保持体86
は、ガス供給口32に連通する弁口41と、弁体42が
着座する弁座82と、通路58を介して遮断弁38に通
じるガス流出口88とを有する。
【0019】連結棒70は、一端部112に弁体42を
挿通して固定し、他端部76に2枚の挟持板75a,7
5bを挿通して固定し、2枚の挟持板75a,75bの
間にダイヤフラム43を挟持することによって弁体42
とダイヤフラム43とを同軸に連結する。ダイヤフラム
43は周縁部85を第2保持体83の筒状部84によっ
て気密に保持され、ダイヤフラム室44を第1空間45
と第2空間46とに気密に仕切っている。連結棒70
は、金属製の軸受72によって略水平に支持される。第
2支持体83は、筒状部84と、軸受72を嵌め込まれ
るスリーブ71と、筒状部84とスリーブ71とを連結
する隔壁68とによって構成される。筒状部84は、ダ
イヤフラム43の周縁部85が気密に保持される大径部
84aと、大径部84aに同軸に連なり、隔壁68が一
体的に形成される小径部84bとを有し、小径部84b
の外周面には、第1保持体86の弁室67の外壁87が
嵌合する。
【0020】第1保持体86の軸線方向他端部寄りに
は、径孔90が形成され、径孔90と前記各ガス流出孔
88との間には、Oリング92が嵌まり込む環状凹溝9
3が形成される。Oリング92は、圧力変動除去手段3
7をガスメータ本体35の第1収納空間57に装着した
状態で、この第1収納空間57を規定する内周面に弾発
的に周方向全周にわたって当接し、気密を達成してガス
の漏洩を防止することができる。
【0021】前記隔壁68にはまた、弁室67内に突出
する連結棒70の一部および軸受72の一部を外囲する
環状である大略的に直円筒状の当接片96が一体的に形
成される。この当接片96の外径は、弁体42の外形の
約1/2に選ばれ、全開状態の弁体42を弁室67側で
安定して支持することができる。このような当接片96
の終端部には、周方向の一部分が切欠かかれた切欠き9
7が形成される。この切欠き97によって、弁体42が
全開状態で当接片96に当接して支持された状態であっ
ても、弁室67と当接片96によって外囲される内部空
間とを等圧として、隔壁68に設けた透孔69によって
弁室67と第2空間46とを連通させることができる。
【0022】スリーブ71の第2空間46側に突出する
一端部には、非磁性体から成る環状のスペーサ73と、
強磁性体から成る環状の吸引片74とが嵌着される。ダ
イヤフラム43の中央部は、2枚の円形の挟持板75
a,75bによって挟持され、これらの挟持板75a,
75bおよびダイヤフラム43には、連結棒70の第1
空間45側に配置される他端部に形成される小径軸部7
6が挿通する。各挟持板75a,75bのうち第1空間
45側に配置される挟持板75aから突出する前記小径
軸部76には環状の永久磁石片77が装着され、この永
久磁石片77にはたとえば非磁性体から成るカバー体7
8が嵌着され、小径軸部76の先端部に装着された抜止
めリング79によって抜止めされた状態で、前記永久磁
石片77が外部に露出しない状態で取付けられている。
これらのスペーサ73、吸引片74、連結棒70の小径
軸部76、カバー体78および抜止めリングを含んで、
磁気吸引手段81を構成する。このような磁気吸引手段
81によって、弁体42が前記弁孔41を外囲する弁座
82に着座した状態で外乱などによる圧力変動によって
弁体42が開こうとしても、弁座82に着座した状態を
維持することができ、これによって圧力変動を減衰する
ことができ、前記フルイディック流量計36による測定
精度が低下することが防がれる。
【0023】ガスメータ31は、上部47を鉛直上方に
し、下部48を鉛直下方にして、ガス供給口32および
ガス排出口33を下方に臨ませた状態で設置されるの
で、圧力変動除去手段37の連結棒70が、ほぼ水平に
なるように組立てられる。フルイディック流量計36
は、フルイディック素子51と、フルイディック素子5
1によって発生したフルイディック発振による交番圧力
変化を検出するための振動検出センサ52と、フローセ
ンサ53とを含む。フルイディック素子51による交番
圧力変化は、計量範囲が6m3/hのガスメータでは1
50L/h未満の微小流量を検出することができないた
め、フルイディック素子51の上流部には3〜250L
/h範囲のガス流量を正確に計量するためにフローセン
サ53が設けられる。本発明では、リットルをLで示
す。
【0024】ガス圧力変動除去手段37は、ガス流路3
4の弁室67の圧力P1と、ガス排出口33側の圧力P
3との差圧が大きくなったとき、すなわちガス流量が大
きいとき弁孔41を開放する。また弁室67の圧力P1
と、ガス排出口33側の圧力P3との差圧が小さくなっ
たとき、すなわちガス流量が小さいとき、弁孔41を弁
体42によってほぼ閉鎖された状態となる。この操作を
するために弁体42には同軸にダイヤフラム43が連結
棒70によって連結され、ダイヤフラム43はダイヤフ
ラム室44を第1空間45と第2空間46とに気密に仕
切り、第1空間45はガス排出口33とガス導通管49
によって排出口33側の圧力P3が加わり、第2空間4
6は連結棒70と軸受72との隙間によって弁室67の
圧力が加わる。
【0025】図2は、ガス流量が小さく、P3≒P1で
あり、弁孔41が弁体42でほぼ閉鎖された状態を示
す。
【0026】連結棒70の弁室67側に配置される軸線
方向一端部112の外周面は、軸線方向(図1の左右方
向)に一様な断面を有し、たとえばこの実施の形態で
は、直円柱状であり、弁体42に挿通する。弁体42
は、連結棒70の一端部112の受け部である段差11
6に当接し、弁体42が弁座82に着座するように連結
棒70によって押付けられることができる。
【0027】図3は、弁体42の断面図である。弁体4
2は、第1保持体86の弁孔41に挿脱可能な有底筒体
131とこの筒体131に設けられる環状凸部132と
円板状の底板133とを有する。筒体131および環状
凸部132の外形は円筒状である。第1保持体86の弁
座82およびこれに当接する環状凸部132の当接面1
35は弁体42の軸線134に対し垂直である。底板1
33は、連結棒70が挿通する中心部で弁孔41側に突
出したラッパ状部151を形成しており、ダイヤフラム
43側は深く堀込まれ、連結棒70が挿通する取付け円
筒部152が形成される。これによって底板133は約
1.5mmの肉厚で構成され、ラッパ状部151および
取付け円筒部152の肉厚は3mm以下とされる。ラッ
パ状部151は、たとえば弁孔42側で半径R1=8.
0mmであり、ダイヤフラム43側で半径R2=9.5
mmである。
【0028】図4は、弁体42をダイヤフラム43から
見た平面図である。弁体42には取付け円筒部152と
環状突部132との間に補強リブ153が少なくとも3
個(本実施の形態では4個)形成される。これによって
取付け円筒部152および底板133が補強される。補
強リブ153の厚さtは、たとえば2mmとされる。
【0029】図5は、本発明の実施の第2の形態のフル
イディック式ガスメータに用いる弁体42aの断面図で
ある。本実施の形態では、底板133はさらに弁孔41
側に突出し、ダイヤフラム43側でさらに深く堀込まれ
ている。ラッパ状部151aの半径は、弁孔41側でR
1=13mm、ダイヤフラム側でR2=14.5mmで
ある。本実施の形態の弁体42aにも図4に示す補強リ
ブ153が形成されてもよい。
【0030】図6は、本発明の実施の第3の形態のフル
イディック式ガスメータに用いる弁体42bの断面図で
ある。本実施の形態では、底板133bは、鍋底状に形
成されている。連結棒70は鍋底状底板133bの中心
部に形成された取付け筒状部152bに挿入される。こ
れによってもガスは、鍋底状底板133に沿って乱され
ることなく流れる。鍋底状底板133bの半径は、たと
えば弁孔41側でR1=17.5mm、ダイヤフラム4
3側でR2=16.0mmである。本実施の形態の弁体
42bにも補強リブ153が形成されてもよい。
【0031】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、弁体は連
結棒周辺で弁孔側に突出し、ガスの流れに乱れの生じな
い形状とされ、ダイヤフラム側は直結棒に接する取付け
円筒部が形成され、直結棒に固定される。さらに取付け
円筒部の周辺が深く堀込まれ、弁体全体の肉厚が薄く構
成される。これによって弁体を金型で射出成形で容易に
熱歪なく製作できる。
【0032】さらに請求項2記載の本発明によれば、取
付け円筒部と環状突部との間に少なくとも3本の補強リ
ブが設けられるので、取付け円筒部に連結棒を挿入する
ときに取付け円筒部が破損することがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の圧力変動除去手段37を備えたフルイ
ディック式ガスメータ31の全体の構成を示す縦断面図
である。
【図2】本発明の実施の一形態のフルイディック式ガス
メータ31に含まれる圧力変動除去手段37の縦断面図
である。
【図3】弁体42の断面図である。
【図4】弁体42の平面図である。
【図5】本発明の実施の第2の形態のフルイディック式
ガスメータに用いる弁体42aの断面図である。
【図6】本発明の実施の第3の形態のフルイディック式
ガスメータに用いる弁体42bの断面図である。
【図7】従来技術のフルイディック式ガスメータに用い
られる圧力変動除去手段237の縦断面図である。
【符号の説明】
31 フルイディック式ガスメータ 32 ガス供給口 33 ガス排出口 34 ガス流路 35 ガスメータ本体 36 計量手段 37 ガス圧力変動除去手段 41 弁孔 42,42a,42b 弁体 43 ダイヤフラム 44 ダイヤフラム室 45 第1空間 46 第2空間 50 第2収納空間 51 フルイディック素子 52 振動検出センサ 53 フローセンサ 57 第1収納空間 67 弁室 70 連結棒 71 スリーブ 72 軸受 75a,75b 挟持板 82 弁座 83 第2保持体 84 筒状部 84a 大径部 84b 小径部 85 ダイヤフラム周縁部 86 第1保持体 87 外壁 88 ガス流出口 131 筒体 132 環状突部 133,133b 底板 151,151a ラッパ状部 152,152a,152b 取付け円筒部 153 補強リブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡林 誠 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 藤本 訓弘 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 今崎 正成 大阪府東大阪市西岩田4丁目7番31号 株 式会社金門製作所関西研究所内 (72)発明者 田所 琢也 大阪府東大阪市西岩田4丁目7番31号 株 式会社金門製作所関西研究所内 (72)発明者 波元 政信 大阪府大阪市東成区東小橋2丁目10番16号 関西ガスメータ株式会社内 (72)発明者 越智 毅 大阪府大阪市内東成区東小橋2丁目10番16 号 関西ガスメータ株式会社内 Fターム(参考) 2F030 CA10 CB01 CC13 CD13 CE11 CF05 CF11 CF20 CH03

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)ガス供給口とガス排出口とにわた
    って連通するガス流路が形成されるガスメータ本体と、 (b)ガス流路に介在され、ガスの通過によって発生し
    た交番圧力変化に基づいてガス流量を測定するフルイデ
    ィック流量計と、 (c)ガス流路に、フルイディック流量計よりもガス通
    過方向上流側で介在され、圧力変動を吸収する圧力変動
    除去手段であって、 (c1)ガス供給口に連通し、横に延びる弁孔が形成さ
    れ、ガス通過方向下流側に臨む弁座を有する保持体と、 (c2)弁孔に挿脱可能な有底筒体と、有底筒体に設け
    られ、弁座に当接可能な環状凸部とを有する弁体と、 (c3)ガスメータ本体のダイヤフラム室を、ガス流路
    のガス排出口側に連通する第1空間と、ガス流路のガス
    供給口に連通する第2空間とに仕切るダイヤフラムと、 (c4)一端部で弁体を挿通して固定し、他端部で支持
    フランジを挿通し、支持フランジによってダイヤフラム
    を挟持する連結棒と、 (c5)第1および第2空間の差圧によるダイヤフラム
    を押す力と、弁体前後の差圧による弁体を押す力とによ
    って弁体を開閉動作させ、最大流量に近づくにつれて、
    弁体を弁座から大きく離脱させる圧力変動除去手段とを
    含み、前記弁体の有底筒体が、連結棒周辺で弁孔側に突
    出し、連結棒に固定される円筒部分の周辺がダイヤフラ
    ム側で深く堀込まれていることを特徴とするフルイディ
    ック式ガスメータ。
  2. 【請求項2】 前記有底筒体のダイヤフラム側に連結棒
    に固定される円筒部分から環状突部に向けて少なくとも
    3本の補強リブを設けたことを特徴とする請求項1記載
    のフルイディック式ガスメータ。
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