JP2013178127A - 超音波流量計および超音波式熱量計 - Google Patents
超音波流量計および超音波式熱量計 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】測定管1の上流側および下流側に配置した超音波送受信器2,3に加え、測定管1を流れる流体の温度を検知する温度センサ4を設ける。例えば、流体を水とした場合、動粘度算出部506において、0〜55℃の温度範囲では音速cから求められた水温Tから動粘度νを求め、55〜100℃の温度範囲では温度センサ4によって検知された水温TRから動粘度νを求める。この動粘度算出部506によって求められた動粘度νと流速算出部502によって求められた流速V’とからレイノルズ数Reを計算し、このレイノルズ数Reから流量補正係数kを求め、この求めた流量補正係数kによって計測流量Q’を補正する。
【選択図】 図1
Description
t1=L/(c+V・cosθ) ・・・・(1)
t2=L/(c−V・cosθ) ・・・・(2)
V=c2・(t2−t1)/(2・L・cosθ) ・・・・(3)
Q=S・V ・・・・(4)
図1はこの発明に係る超音波流量計の一実施の形態の要部を示す図である。同図において、図7と同一符号は図7を参照して説明した構成要素と同一或いは同等構成要素を示し、その説明は省略する。
(t1+t2)/2=L・c/(c2−V2・cos2θ) ・・・・(5)
通常では、水中の音速cは1000m/s以上、気体中の音速cは300m/s以上であって、流速Vは高々数m/sであり、cosθ<1であるから、c2 >>V2・cos2θである。従って、c2−V2・cos2θ=c2 となり、音速cは次式のように伝播時間t1,t2から求めることができる。
c=2・L/(t1+t2) ・・・・(6)
V’=c2・Δt/(2・L・cosθ) ・・・・(7)
Re=V’・L/ν ・・・・(8)
図5に本発明に係る超音波式熱量計の一実施の形態の使用例を示す。この超音波式熱量計200は、上述した超音波流量計100を用いて構成されており、ファンコイルユニット(負荷)300への供給熱量を測定する。
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
Claims (7)
- 測定対象の流体が流れる測定管と、この測定管の上流側に配置された第1の超音波送受信器と、前記測定管の下流側に配置された第2の超音波送受信器と、前記第1の超音波送受信器と前記第2の超音波送受信器との間の超音波の伝播時間の差に基づいて前記流体の流量を測定する流量測定手段とを備えた超音波流量計において、
前記超音波の伝播時間の差から前記流体の流速を求める流速算出手段と、
前記超音波の伝播時間から前記流体中における超音波の伝播速度である音速を求める音速算出手段と、
前記音速算出手段によって求められた音速から前記流体の温度を求める温度算出手段と、
前記温度算出手段によって求められた流体の温度から前記流体の動粘度を求める動粘度算出手段と、
前記流速算出手段によって求められた流体の流速と前記動粘度算出手段によって求められた流体の動粘度とに基づいて前記流量測定手段によって測定された流体の流量を補正する流量補正手段と、
前記流体の温度を検知する温度センサとを備え、
前記動粘度算出手段は、
前記流体の現在の温度が所定の温度範囲に属する場合、前記温度算出手段によって求められた流体の温度からではなく、前記温度センサによって検知された流体の温度から前記流体の動粘度を求める
ことを特徴とする超音波流量計。 - 請求項1に記載された超音波流量計において、
前記温度算出手段によって求められた流体の温度をその流体の現在の温度とし、この流体の現在の温度が前記所定の温度範囲に属するか否かを判断する現在温度比較手段
を備えることを特徴とする超音波流量計。 - 請求項1に記載された超音波流量計において、
前記温度センサによって検知された流体の温度をその流体の現在の温度とし、この流体の現在の温度が前記所定の温度範囲に属するか否かを判断する現在温度比較手段
を備えることを特徴とする超音波流量計。 - 請求項1〜3の何れか1項に記載された超音波流量計において、
前記所定の温度範囲は、
音速と温度との関係において同じ音速で複数の温度が得られる領域である
ことを特徴とする超音波流量計。 - 請求項1〜3の何れか1項に記載された超音波流量計において、
前記所定の温度範囲は、
予め定められた閾値よりも高い温度範囲である
ことを特徴とする超音波流量計。 - 請求項5に記載された超音波流量計において、
前記閾値は、常温で使用する範囲で前記流体が上昇し得る温度の上限より高い温度点から、音速と温度との関係において同じ音速で複数の温度が得られる領域の下限よりも低い温度点との間で、任意に設定可能とされている
ことを特徴とする超音波流量計。 - 負荷への流体の往温度を検知する第1の温度センサと、前記負荷から戻される流体の還温度を検知する第2の温度センサとを備え、前記第1の温度センサが検知する流体の往温度と前記第2の温度センサが検知する流体の還温度と超音波によって測定される前記負荷を流れる流体の流量に基づいて前記負荷への供給熱量を求める超音波式熱量計において、
前記第2の温度センサを自己の温度センサとして前記負荷を流れる流体の流量を測定する請求項1〜6の何れか1項に記載された超音波流量計と、
前記超音波流量計によって測定される流体の流量と、前記第1の温度センサによって検知される流体の往温度と、前記超音波流量計の自己の温度センサによって検知される流体の還温度とに基づいて前記負荷への供給熱量を演算する演算部と
を備えることを特徴とする超音波式熱量計。
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