JP2022178418A - Flow meter - Google Patents

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JP2022178418A
JP2022178418A JP2021085206A JP2021085206A JP2022178418A JP 2022178418 A JP2022178418 A JP 2022178418A JP 2021085206 A JP2021085206 A JP 2021085206A JP 2021085206 A JP2021085206 A JP 2021085206A JP 2022178418 A JP2022178418 A JP 2022178418A
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fluid
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尭将 平野
Akimasa Hirano
幸則 布施
Yukinori Fuse
陽介 渡部
Yosuke Watabe
達也 松岡
Tatsuya Matsuoka
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Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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Abstract

To provide a flow meter having a simple structure and hard to cause a problem such as entanglement of foreign matters, and allowing flow rate measurement even in a case of a pipe line in which a fluid non-periodically inflows and a fluctuation range of the flow rate is large.SOLUTION: A flow meter includes a sensor 10 attached to a top face 51 in a pipe line 50, and converts a load into an electric signal, an electric signal processing device 20 that determines a flow rate from the electric signal obtained by the sensor 10, and a pressing reception part 30 that has one end side coupled to the sensor 10 and transmits dynamic pressure F of a fluid flowing in the pipe line to the sensor 10. The pressing reception part 30 includes a spherical weight part 31 and a coupling line 32 coupling the weight part 31 with the sensor 10. The weight part 31 is coupled with the sensor 10 by the coupling line 32 so as to contact a bottom surface 52 of the pipe line 50, and provides the sensor 10 with a moment load through the coupling line 32 when it flows to move along the flow of the fluid on receiving the dynamic pressure F of the fluid.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、流量計に関する。 The present invention relates to flow meters.

近年、ゲリラ豪雨と呼ばれるような集中豪雨が発生し、都市の雨水排水インフラが溢れるなどの問題が生じている。そのため、建物に、浸透桝、雨水貯留槽など一時的に雨水を貯留する設備(以下、「仮貯留設備」という。)を設け、公共下水管への雨水の流出量を抑制する対策が取られている。 In recent years, torrential downpours called guerrilla downpours have occurred, causing problems such as flooding of rainwater drainage infrastructure in cities. Therefore, measures are taken to control the amount of rainwater flowing into public sewage pipes by installing facilities for temporarily storing rainwater (hereinafter referred to as "temporary storage facilities") such as infiltration pits and rainwater storage tanks in buildings. ing.

これらの仮貯留設備を有効活用するためには、雨水が流入する管路に流量計を設置することが必要である。
比較的構造が簡単で安価な流量計としては、管路内に設置し、流体の動的圧力を利用する羽根車式流量計等が知られている。しかし、羽根車等に雨水中の異物が絡まるなどして、管路としての本来の機能を阻害しやすい。また、羽根車は継続的に回転するので、軸受け部が磨耗しやすい問題もある。
In order to make effective use of these temporary storage facilities, it is necessary to install a flow meter in the pipeline into which rainwater flows.
As flowmeters that are relatively simple in structure and inexpensive, an impeller-type flowmeter that is installed in a pipeline and utilizes the dynamic pressure of a fluid is known. However, the impeller or the like tends to become entangled with foreign matter in the rainwater, thereby hindering its original function as a pipeline. In addition, since the impeller rotates continuously, there is also the problem that the bearings are easily worn.

管路内の流体に接触せずに流量を測定できる流量計としては、非接触超音波流量計などもあるが、一定長さ(直系の10倍程度)の直管部が必要だったり、配管内が満水(液)状態であることが必要であったり、高価だったりして、容易には取り付けられない。
そこで特許文献1では、簡易な流量計として、流体流通により揚力が作用するウイングを管路内に設置し、このウイングを保持するステイへの作用力をロードセルで検知する流量計が提案されている。
Non-contact ultrasonic flowmeters are available as flowmeters that can measure the flow without contacting the fluid in the pipe, but they require a straight pipe with a certain length (about 10 times the diameter), It is not easy to install because it needs to be filled with water (liquid) inside and is expensive.
Therefore, Patent Document 1 proposes, as a simple flowmeter, a flowmeter in which a wing on which a lift force acts due to fluid flow is installed in a pipeline, and the force acting on the stay holding the wing is detected by a load cell. .

特開平9-26338号公報JP-A-9-26338

しかし、特許文献1の流量計も、ステイにウイングを保持させる部分の構造が複雑な上、上流側に整流板を配置することが必要とされており、依然として、簡易な構造とは言い難い。また、特許文献1の流量計も配管内が満水(液)状態、又は満水(液)状態に近い状態でなければ流量を測定できない。そのため、雨水のように不定期に流入し、しかも、その流量の変動幅が大きい管路に設置する流量計としては不適格である。 However, in the flowmeter of Patent Document 1 as well, the structure of the portion where the wing is held by the stay is complicated, and it is necessary to arrange the rectifying plate on the upstream side. Also, the flow meter of Patent Document 1 cannot measure the flow rate unless the inside of the pipe is full of water (liquid) or in a state close to being full of water (liquid). Therefore, it is unsuitable as a flowmeter installed in a pipeline that flows irregularly like rainwater and has a wide range of flow fluctuations.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、簡易な構造で異物が絡まるなどの問題が生じにくい流量計を提供することを課題とする。また、流体が不定期に流入し、しかも、その流量の変動幅が大きい管路であっても、流量測定が可能な流量計を提供することを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a flowmeter that has a simple structure and is less likely to be entangled with foreign matter. Another object of the present invention is to provide a flowmeter capable of measuring the flow rate even in a pipeline into which fluid flows irregularly and whose flow rate fluctuates widely.

上記の課題を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
[1]略水平に敷設された管路内を流れる流体の流量を測定する流量計であって、
管路内の上方に取り付けられた、荷重を電気信号に変換するセンサと、前記センサが得た電気信号から流量を求める電気信号処理装置と、前記センサに一端側が連結され前記管路内を流れる流体の動的圧力を前記センサに伝える圧受部とを備え、
前記圧受部は、錘部と、前記錘部を前記センサに連結する可撓性の連結線とを有し、
前記錘部は、前記連結線により、前記管路の底面に接触可能に前記センサに連結され、少なくとも前記管路の底面に接触し得る部分が凸曲面とされていると共に、前記管路内を流れる流体の動的圧力を受けた際に浮遊して、前記流体の流れに沿って移動しようとすることにより、前記連結線を通じて、前記センサにモーメント荷重を付与することを特徴とする流量計。
[2]前記錘部が球状とされている、[1]に記載の流量計。
[3]前記流体が水であり、前記錘部の比重が7~9である、[1]又は[2]に記載の流量計。
[4]前記流体が雨水である、[3]に記載の流量計。
[5]前記錘部がステンレス製である、[1]~[4]のいずれか一項に記載の流量計。
[6]前記センサが、前記連結線を通じて付与されたモーメント荷重を一軸荷重に変換する変換部と、一軸荷重を電気信号に変換するロードセルとを有する、[1]~[5]のいずれか一項に記載の流量計。
In order to achieve the above objects, the present invention employs the following configurations.
[1] A flow meter for measuring the flow rate of a fluid flowing in a pipeline laid substantially horizontally,
A sensor that converts a load into an electrical signal, an electrical signal processing device that determines a flow rate from the electrical signal obtained by the sensor, and a sensor that flows through the pipeline with one end connected to the sensor. a pressure receiving portion that transmits the dynamic pressure of the fluid to the sensor;
The pressure receiving portion has a weight portion and a flexible connecting line that connects the weight portion to the sensor,
The weight section is connected to the sensor by the connection line so as to be able to contact the bottom surface of the pipeline, and has a convex curved surface at least at a portion that can contact the bottom surface of the pipeline. A flow meter that floats when subjected to dynamic pressure of a flowing fluid and tries to move along the flow of the fluid, thereby applying a moment load to the sensor through the connecting line.
[2] The flowmeter according to [1], wherein the weight is spherical.
[3] The flowmeter according to [1] or [2], wherein the fluid is water and the specific gravity of the weight is 7-9.
[4] The flowmeter of [3], wherein the fluid is rainwater.
[5] The flowmeter according to any one of [1] to [4], wherein the weight is made of stainless steel.
[6] Any one of [1] to [5], wherein the sensor has a conversion unit that converts a moment load applied through the connecting line into a uniaxial load, and a load cell that converts the uniaxial load into an electrical signal. flow meter as described above.

本発明の流量計によれば、簡易な構造で異物が絡まるなどの問題が生じにくく、かつ、流体が不定期に流入し、しかも、その流量の変動幅が大きい管路であっても、流量測定が可能である。 According to the flow meter of the present invention, problems such as entanglement of foreign matter with a simple structure are unlikely to occur, and even if a fluid flows irregularly and the fluctuation range of the flow rate is large, the flow rate can be measurement is possible.

本発明の一実施形態に係る流量計の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a flowmeter according to one embodiment of the present invention; FIG.

本発明の一実施形態に係る流量計を図1に基づいて説明する。
本実施形態の流量計1は、略水平に敷設された管路50内を流れる流体の流量を測定する流量計であり、センサ10と電気信号処理装置20と圧受部30とで概略構成されている。
A flowmeter according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The flowmeter 1 of the present embodiment is a flowmeter that measures the flow rate of a fluid flowing through a pipe line 50 that is laid substantially horizontally, and is roughly composed of a sensor 10, an electrical signal processing device 20, and a pressure receiving portion 30. there is

管路50は、略水平に敷設されている。ここで、略水平とは、管路50の内壁が、底面52側に流体が流れていても、頂面51には流体が達しない状況が生じる程度に、上下位置が異なる頂面51と底面52とを観念できる水平又は水平に近い状態であることを意味する。例えば、管路50内の流体の移動を促進する程度の傾きは許容される。寧ろ完全な水平ではなく、管路50内の流体の移動を促進する程度の傾き(水勾配)があることが好ましい。管路50の水平からの傾きは、例えば、2~3゜とすることができる。
管路50の断面形状に特に限定はなく、円形、長方形、逆台形等とすることができる。
The conduit 50 is laid substantially horizontally. Here, the term "substantially horizontal" means that the top surface 51 and the bottom surface of the pipe 50 are located at different vertical positions to such an extent that even if the fluid is flowing toward the bottom surface 52, the fluid does not reach the top surface 51. 52 means a horizontal or near-horizontal state. For example, a degree of tilt that facilitates movement of fluid within conduit 50 is permissible. Rather, it is preferable that there is an inclination (water gradient) that promotes movement of the fluid in the pipeline 50 rather than being completely horizontal. The inclination of the conduit 50 from the horizontal can be, for example, 2 to 3 degrees.
The cross-sectional shape of the conduit 50 is not particularly limited, and may be circular, rectangular, inverted trapezoidal, or the like.

センサ10は、管路50の内壁の頂面51に固定された取付け板11と、取付け板11の下面に固定されたロードセル12と、一端がヒンジ部14により取付け板11に固定されたL字型の変換部13とで構成されている。変換部13は、ヒンジ部14を回転軸として、時計回りに回動することにより、ヒンジ部14に固定された端部と反対側の端部が、ロードセル12を上方向に向けて横圧するようになっている。 The sensor 10 comprises a mounting plate 11 fixed to the top surface 51 of the inner wall of the pipeline 50, a load cell 12 fixed to the lower surface of the mounting plate 11, and an L-shaped load cell 12 fixed to the mounting plate 11 by a hinge portion 14 at one end. It is configured with a type conversion unit 13 . By rotating the converting portion 13 clockwise around the hinge portion 14 as a rotating shaft, the end portion opposite to the end portion fixed to the hinge portion 14 laterally presses the load cell 12 upward. It has become.

本発明において、センサ10は管路50の上方に取り付けられる。上方に取り付けられることにより、常時は、流体に接触させずおくことができるため、メンテナンスが容易である。
本実施形態では、センサ10が固定される場所を管路50の内壁において、最も高い部分(頂面51)としたので特に好ましい。
In the present invention, sensor 10 is mounted above conduit 50 . Since it can be kept out of contact with the fluid at all times by being mounted above, maintenance is easy.
In this embodiment, the place where the sensor 10 is fixed is the highest portion (top surface 51) of the inner wall of the conduit 50, which is particularly preferable.

本実施形態では、ロードセル12として、一軸荷重を電気信号(例えば電圧)に変換するロードセルを用いた例を示している。
一軸荷重を電気信号に変換するロードセルの種類に特に限定はなく、小型圧縮型ロードセル、ばね式や圧電素子式、磁歪式ロードセル、静電容量型ロードセル、ジャイロ式ロードセル、ひずみゲージ式ロードセルなどを使用できる。中でも小型圧縮型ロードセルが、管内に設置しやすいため好ましい。
電気信号処理装置20は、ロードセル12と信号線21で接続されており、ロードセル12で得られた電気信号が入力されるようになっている。
In this embodiment, as the load cell 12, an example using a load cell that converts a uniaxial load into an electric signal (for example, voltage) is shown.
There are no particular restrictions on the type of load cell that converts a uniaxial load into an electrical signal, and compact compression load cells, spring and piezoelectric element types, magnetostrictive load cells, capacitance load cells, gyro load cells, and strain gauge load cells are used. can. Among them, a compact compression load cell is preferable because it is easy to install in a pipe.
The electrical signal processing device 20 is connected to the load cell 12 by a signal line 21, and receives an electrical signal obtained by the load cell 12. FIG.

圧受部30は、錘部31と可撓性の連結線32とで構成されている。
連結線32は、一端が錘部31に取りつけられ、他端が、センサ10の変換部13に取りつけられることにより、錘部31をセンサ10に連結している。
連結線32の具体的態様に特に限定はなく、可撓性と、錘部31を流体の流れに抗してセンサ10に連結しておく強度があればよい。例えば、紐状、帯状、チェーン状等とすることができる。連結線32の材質は、流体に対して耐性のある材質とすることが好ましい。流体が水の場合は、例えば、ステンレス(SUS)、鉄等とすることができる。
The pressure-receiving portion 30 is composed of a weight portion 31 and a flexible connecting wire 32 .
The connection line 32 has one end attached to the weight portion 31 and the other end attached to the conversion portion 13 of the sensor 10 , thereby connecting the weight portion 31 to the sensor 10 .
There is no particular limitation on the specific form of the connecting wire 32, and it is sufficient that it has flexibility and strength to connect the weight portion 31 to the sensor 10 against the flow of fluid. For example, it can be string-shaped, band-shaped, chain-shaped, or the like. The material of the connecting line 32 is preferably a material that is resistant to fluid. When the fluid is water, for example, stainless steel (SUS), iron, or the like can be used.

連結線32は、管路50内面の底面52から頂面51までの高さよりも長く形成されている。その結果、錘部31は、連結線32により、管路50の底面52に接触可能にセンサ10に連結されている。そのため、錘部31は、流体がない状態又は流体の流れがない状態では、管路50内面の底面52に沈むなどして底面52に接触し、流体の流れがある状態では、流体による動的圧力を受けて浮遊して底面52から離れ、連結線32による拘束が許容する範囲内で流体の流れに沿って移動可能となっている。 The connecting line 32 is formed longer than the height from the bottom surface 52 to the top surface 51 of the inner surface of the pipeline 50 . As a result, weight 31 is connected to sensor 10 by connecting wire 32 so as to be able to contact bottom surface 52 of conduit 50 . Therefore, when there is no fluid or when there is no fluid flow, the weight 31 is in contact with the bottom surface 52 of the inner surface of the conduit 50, such as by sinking. It floats under pressure, separates from the bottom surface 52, and can move along the flow of fluid within a range permitted by the restraint by the connecting line 32. - 特許庁

図1において、錘部31は球状とされているが、底面52に接触し得る部分が凸曲面とされていればよい。底面52に接触し得る部分が凸曲面とされていることにより、底面52との摩擦が低減され、底面52に沈んだ状態(接触した状態)から、流体による動的圧力によって速やかに浮遊できるようになっている。 In FIG. 1, the weight 31 has a spherical shape, but the portion that can come into contact with the bottom surface 52 may have a convex curved surface. Since the portion that can come into contact with the bottom surface 52 is a convex curved surface, the friction with the bottom surface 52 is reduced, and the dynamic pressure of the fluid allows the body to quickly float from the state of sinking (in contact) with the bottom surface 52 . It has become.

底面52に接触する部分が凸曲面とされている形状としては、球状の他、長球状、扁平楕円体状、雫状等が挙げられる。中でも球状とすることが管内に流れるゴミを取り除きやすいため好ましい。
錘部31が球状の場合の直径は、2~3cmであることが好ましいが、管径が100mmを超える場合は3cm以上であることが好ましい。錘部31の直径が好ましい範囲の下限値以上であることにより、流体の動的圧力を充分に受けることができる。錘部31の直径が好ましい範囲の上限値以下であることにより、細い管路にも対応できる。
Examples of the shape in which the portion in contact with the bottom surface 52 is a convex curved surface include a spherical shape, an elongated sphere shape, an oblate ellipsoidal shape, a teardrop shape, and the like. Among them, a spherical shape is preferable because it is easy to remove dust flowing in the pipe.
When the weight portion 31 is spherical, the diameter is preferably 2 to 3 cm, but when the pipe diameter exceeds 100 mm, it is preferably 3 cm or more. When the diameter of the weight portion 31 is equal to or greater than the lower limit of the preferable range, the dynamic pressure of the fluid can be sufficiently received. Since the diameter of the plummet portion 31 is equal to or less than the upper limit of the preferable range, it can be used for thin pipes.

流体が水である場合、錘部31の比重は、7~9であることが好ましく、7.5~8.5であることがより好ましく、8程度が特に好ましい。錘部31の比重が好ましい範囲の下限値以上であることにより、水量が少なくなったときに、速やかに底面52に向けて沈み、底面52に接触した状態に戻ることができる。また、水流により不安定な動きをすることを回避できる。 When the fluid is water, the weight portion 31 preferably has a specific gravity of 7 to 9, more preferably 7.5 to 8.5, and particularly preferably about 8. Since the specific gravity of the weight portion 31 is equal to or higher than the lower limit of the preferable range, it can quickly sink toward the bottom surface 52 and return to the state of contact with the bottom surface 52 when the amount of water becomes small. In addition, it is possible to avoid unstable movements due to water currents.

錘部31の比重が好ましい範囲の上限値以下であることにより、流量が小さい場合にも浮遊しやすく、流量測定が可能となる。
錘部31の材質は、適度な比重があり、流体に対して耐性のある材質とすることが好ましい。流体が水の場合は、例えば、ステンレス(SUS)、鉄等とすることができる。
When the specific gravity of the weight portion 31 is equal to or less than the upper limit of the preferable range, it is easy to float even when the flow rate is small, making it possible to measure the flow rate.
It is preferable that the weight portion 31 is made of a material that has an appropriate specific gravity and is resistant to fluids. When the fluid is water, for example, stainless steel (SUS), iron, or the like can be used.

本実施形態の流量計1は、管路50に流体が存在しない、又は流れていない場合、錘部31は底面52に接触している。このとき、連結線32は、錘部31とセンサ10との間で緩んだ状態となる。すなわち、錘部31は、連結線32に張力を与えておらず、連結線32を通じてセンサ10にモーメント荷重を付与していない。 In the flowmeter 1 of the present embodiment, the plummet 31 is in contact with the bottom surface 52 when the fluid does not exist or does not flow in the conduit 50 . At this time, the connecting wire 32 is loosened between the weight portion 31 and the sensor 10 . That is, the weight portion 31 does not apply tension to the connecting wire 32 and does not apply a moment load to the sensor 10 through the connecting wire 32 .

このとき、センサ10の変換部13はヒンジ部14の下に垂れ下がるような状態となり、ロードセル12を横圧せず、ロードセル12は、荷重を検知しない。すなわち、ロードセル12は、流れ方向に沿う動的圧力Fに応じた電気信号を電気信号処理装置20に出力しないので、電気信号処理装置20は、流量ゼロと判断することができる。 At this time, the conversion portion 13 of the sensor 10 hangs down below the hinge portion 14, does not laterally press the load cell 12, and the load cell 12 does not detect the load. That is, since the load cell 12 does not output an electrical signal corresponding to the dynamic pressure F along the flow direction to the electrical signal processing device 20, the electrical signal processing device 20 can determine that the flow rate is zero.

一方、管路50に流体が流れると、流体の動的圧力Fを受けて錘部31が底面52から離れて浮遊し、連結線32による拘束が許容する範囲内で流体の流れに沿って移動する。そして、連結線32による拘束の限界まで達すると、連結線32を通じてセンサ10にモーメント荷重を付与する。 On the other hand, when the fluid flows through the conduit 50 , the weight 31 floats away from the bottom surface 52 under the dynamic pressure F of the fluid, and moves along the fluid flow within the range allowed by the restraint by the connecting wire 32 . do. When the limit of the restraint by the connecting line 32 is reached, a moment load is applied to the sensor 10 through the connecting line 32 .

連結線32による拘束の限界とは、具体的には、錘部31が移動することにより、センサ10の変換部13がヒンジ部14の下に垂れ下がった状態から時計回りに回動し、ロードセル12に接触した時点を意味する。
その後錘部31は、動的圧力Fに応じた張力を連結線32に与え、ヒンジ部14を軸とするモーメント荷重をセンサ10に付与する。センサ10に付与されたモーメント荷重は、変換部13により一軸荷重に変換され、ロードセル12に付与される。その結果、ロードセル12は、動的圧力Fに応じた電気信号を、信号線21を通じて電気信号処理装置20に出力する。
Specifically, the limit of the restraint by the connecting line 32 is that when the weight 31 moves, the conversion section 13 of the sensor 10 rotates clockwise from a state in which it hangs down below the hinge section 14, and the load cell 12 means the point of contact with
After that, the weight portion 31 applies a tension corresponding to the dynamic pressure F to the connecting wire 32 and applies a moment load about the hinge portion 14 to the sensor 10 . A moment load applied to the sensor 10 is converted into a uniaxial load by the conversion unit 13 and applied to the load cell 12 . As a result, the load cell 12 outputs an electrical signal corresponding to the dynamic pressure F to the electrical signal processing device 20 through the signal line 21 .

電気信号処理装置20は、ロードセル12から入力された電気信号に基づき凡その流量を求める。
具体的には、ロードセル12から入力された電気信号と流量との関係を示す検量線に基づき、入力された電気信号に対応する流量を求める。検量線は、既知の数種類の流量で流体を流した場合の電圧値と流量の関係に基づき、予め作成し、電気信号処理装置20に記憶させておいたものである。
そして、得られた流量を分析対象時間で積分することにより凡その積算流量を求めることができる。
なお、センサ10を設置した管路50に水位計を設置すれば、さらに正確な流量を求めることも可能である。
The electrical signal processing device 20 obtains an approximate flow rate based on the electrical signal input from the load cell 12 .
Specifically, based on a calibration curve showing the relationship between the electrical signal input from the load cell 12 and the flow rate, the flow rate corresponding to the input electrical signal is obtained. The calibration curve is prepared in advance and stored in the electrical signal processing device 20 based on the relationship between the voltage value and the flow rate when the fluid is flowed at several known flow rates.
Then, by integrating the obtained flow rate over the time to be analyzed, an approximate integrated flow rate can be obtained.
A more accurate flow rate can be obtained by installing a water level gauge in the pipeline 50 where the sensor 10 is installed.

本実施形態の流量計1は、管路内の上方に取り付けられた荷重を電気信号に変換するセンサと、前記センサが得た電気信号から流量を求める電気信号処理装置と、前記センサに一端側が連結され前記管路内を流れる流体の動的圧力を前記センサに伝える圧受部とを備え、前記圧受部は、前記管路内を流れる流体の動的圧力を受けた際に、前記流体の流れに沿って移動しようとすることにより、前記センサにモーメント荷重を付与する構成とされている。 The flowmeter 1 of this embodiment includes a sensor that converts a load into an electrical signal, an electrical signal processing device that determines the flow rate from the electrical signal obtained by the sensor, and one end of the sensor. a pressure receiving portion that is connected and transmits a dynamic pressure of a fluid flowing in the pipeline to the sensor; It is configured to impart a moment load to the sensor by attempting to move along.

すなわち、単純な構成で流量に応じたモーメント荷重を発生させ、これを検出することにより流量を求める構成とされている。
そのため、簡易な構造で異物が絡まるなどの問題が生じにくい流量計とすることができる。
That is, the configuration is such that a moment load corresponding to the flow rate is generated with a simple configuration, and the flow rate is obtained by detecting this.
Therefore, it is possible to obtain a flowmeter that has a simple structure and is less prone to problems such as entanglement with foreign matter.

圧受部30が、例えば、センサ10側から底面52近傍にまで達する棒状体や板状体等である場合、圧受部30が、管路50内を流れる流体の動的圧力を受けた際に、流体の流れに沿って動くためには、圧受部30と底面52との間にクリアランスが必要である。その場合、微小流量の場合、圧受部30で流体の動的圧力Fを受けることができず、流量測定ができない。 For example, when the pressure receiving portion 30 is a rod-shaped body or plate-shaped body that reaches near the bottom surface 52 from the sensor 10 side, when the pressure receiving portion 30 receives the dynamic pressure of the fluid flowing in the conduit 50, A clearance is required between the bearing 30 and the bottom surface 52 to move along with the fluid flow. In this case, when the flow rate is very small, the dynamic pressure F of the fluid cannot be received by the pressure receiving portion 30, and the flow rate cannot be measured.

そこで、本実施形態の流量計1は、さらに、圧受部30が錘部31と連結線32とで構成され、錘部31は、連結線32により、管路50の底面52に接触可能にセンサ10に連結されている。そのため、微小流量であっても、圧受部30の錘部31で流体の動的圧力Fを受けることができ、流量測定ができる。 Therefore, in the flow meter 1 of the present embodiment, the pressure receiving portion 30 is further composed of a weight portion 31 and a connecting wire 32, and the weight portion 31 is connected to the bottom surface 52 of the pipe line 50 by the connecting wire 32. 10. Therefore, even if the flow rate is very small, the weight portion 31 of the pressure receiving portion 30 can receive the dynamic pressure F of the fluid, and the flow rate can be measured.

本実施形態では、さらに、錘部31の底面52に接触し得る部分が凸曲面とされているものとした。その結果、底面52との摩擦が低減され、管路50内を流れる流体の動的圧力を受けた際に速やかに浮遊して、流体の流れに沿って移動でき、連結線32を通じて、センサ10にモーメント荷重を付与できる。 Further, in the present embodiment, the portion of the weight 31 that can come into contact with the bottom surface 52 has a convex curved surface. As a result, the friction with the bottom surface 52 is reduced, and when receiving the dynamic pressure of the fluid flowing in the conduit 50, the sensor 10 can quickly float and move along the flow of the fluid. A moment load can be applied to

本実施形態では、また、センサ10を、連結線32を通じて付与されたモーメント荷重を一軸荷重に変換する変換部13と、一軸荷重を電気信号に変換するロードセル12で構成した。そのため、安価なロードセルでセンサ10を構成できる。
なお、本発明のセンサは、モーメント荷重を直接電気信号に変換するセンサであってもよい。
In this embodiment, the sensor 10 is also composed of the conversion unit 13 that converts the moment load applied through the connecting line 32 into a uniaxial load, and the load cell 12 that converts the uniaxial load into an electric signal. Therefore, the sensor 10 can be configured with an inexpensive load cell.
Note that the sensor of the present invention may be a sensor that directly converts a moment load into an electrical signal.

本実施形態の流量計1が対象とする流体は液体であることが好ましい。液体は水に限定されず、例えば油であってもよい。
本実施形態の流量計1は、特に流体が水である場合に好適に使用できる。とりわけ雨水であることが好ましい。
雨水が流れる管路は、晴天であれば全く雨水が流れず、管路内は乾いた状態となる。また、雨天のときには、ごく僅かな降雨である場合もある一方、いわゆるゲリラ豪雨のように、非常に大きい流量となる場合もある。
本実施形態の流量計1によれば、このように流量の振れ幅の大きい管路の流量測定にも対応できる。
It is preferable that the fluid targeted by the flowmeter 1 of the present embodiment is a liquid. The liquid is not limited to water and may be oil, for example.
The flowmeter 1 of the present embodiment can be suitably used particularly when the fluid is water. Rainwater is particularly preferred.
If the weather is fine, no rainwater will flow through the pipes through which rainwater flows, and the inside of the pipes will be dry. Also, in rainy weather, there are cases where the amount of rainfall is extremely small, while there are cases where the amount of flow is very large, such as so-called guerrilla rainfall.
According to the flowmeter 1 of the present embodiment, it is also possible to measure the flow rate of a pipeline having such a large fluctuation width of the flow rate.

1 流量計
10 センサ
11 取付け板
12 ロードセル
13 変換部
14 ヒンジ部
20 電気信号処理装置
21 信号線
30 圧受部
31 錘部
32 連結線
50 管路
51 頂面
52 底面
1 Flow meter 10 Sensor 11 Mounting plate 12 Load cell 13 Converting part 14 Hinge part 20 Electric signal processing device 21 Signal line 30 Pressure receiving part 31 Weight part 32 Connecting wire 50 Pipe line 51 Top surface 52 Bottom surface

Claims (6)

略水平に敷設された管路内を流れる流体の流量を測定する流量計であって、
管路内の上方に取り付けられた、荷重を電気信号に変換するセンサと、前記センサが得た電気信号から流量を求める電気信号処理装置と、前記センサに一端側が連結され前記管路内を流れる流体の動的圧力を前記センサに伝える圧受部とを備え、
前記圧受部は、錘部と、前記錘部を前記センサに連結する可撓性の連結線とを有し、
前記錘部は、前記連結線により、前記管路の底面に接触可能に前記センサに連結され、少なくとも前記管路の底面に接触し得る部分が凸曲面とされていると共に、前記管路内を流れる流体の動的圧力を受けた際に浮遊して、前記流体の流れに沿って移動しようとすることにより、前記連結線を通じて、前記センサにモーメント荷重を付与することを特徴とする流量計。
A flow meter for measuring the flow rate of a fluid flowing in a pipeline laid substantially horizontally,
A sensor that converts a load into an electrical signal, an electrical signal processing device that determines a flow rate from the electrical signal obtained by the sensor, and a sensor that flows through the pipeline with one end connected to the sensor. a pressure receiving portion that transmits the dynamic pressure of the fluid to the sensor;
The pressure receiving portion has a weight portion and a flexible connecting line that connects the weight portion to the sensor,
The weight section is connected to the sensor by the connection line so as to be able to contact the bottom surface of the pipeline, and has a convex curved surface at least at a portion that can contact the bottom surface of the pipeline. A flow meter that floats when subjected to dynamic pressure of a flowing fluid and tries to move along the flow of the fluid, thereby applying a moment load to the sensor through the connecting line.
前記錘部が球状とされている、請求項1に記載の流量計。 2. The flowmeter of claim 1, wherein said weight is spherical. 前記流体が水であり、前記錘部の比重が7~9である、請求項1又は2に記載の流量計。 3. The flowmeter according to claim 1, wherein said fluid is water, and said weight portion has a specific gravity of 7-9. 前記流体が雨水である、請求項3に記載の流量計。 4. The flow meter of claim 3, wherein said fluid is rainwater. 前記錘部がステンレス製である、請求項1~4のいずれか一項に記載の流量計。 The flowmeter according to any one of claims 1 to 4, wherein the weight is made of stainless steel. 前記センサが、前記連結線を通じて付与されたモーメント荷重を一軸荷重に変換する変換部と、一軸荷重を電気信号に変換するロードセルとを有する、請求項1~5のいずれか一項に記載の流量計。 The flow rate according to any one of claims 1 to 5, wherein the sensor has a conversion unit that converts a moment load applied through the connecting line into a uniaxial load, and a load cell that converts the uniaxial load into an electrical signal. Total.
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