JP2529656Y2 - 羽根車式流量計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［従来技術とその欠点］ 流量計が用いられる環境の中には、強い磁界が存在し
たり、強度の電磁波が空間を伝播したりするものもあ
り、このような環境内では電子回路の正常な動作が保証
されない。

一例をあげると、カセイソーダを製造する電解装置で
は、その動作中に強力な直流電流が流れるため、装置の
周辺に強力な磁場が形成される。

このような環境においても安定して動作し、かつ遠隔
の計測室に流量信号を伝送することのできる流量計が求
められているが、現状では実用性の高いものが開発され
ていない。

しかしながら、磁界や電磁波等の影響を全く受けず、
しかも計測した流量信号を流量計から遠く離れた場所
（磁界、電磁波の影響があまり著しくない場所）に伝送
できる手段として、下記のような方法が考えられる。

２本のファイバケーブルＡ、Ｂそれぞれの一端に光源
と受光素子を設けておき、光源より出て受光素子に至る
光の伝送路中に流量計の羽根車を置き、羽根車の回転に
よって受光素子に戻る光をON/OFFさせ、このパルス信号
の周波数から羽根車の回転速度を計出する。

しかしながら、上記の方法による流量計測を行うため
には、次ぎの（イ）〜（ハ）の問題を解決することが必
要となるが、現在までのところ、これらを満足するもの
は開発されておらず、広く実用に供せられているものは
ない。

（イ） 羽根車を挟んで光ケーブルＡから光ケーブルＢ
に光を伝達させる際の伝達率を高くしないと長距離の信
号伝送ができない。

（ロ） 被測定流体は一般には化学薬液であるため、光
ケーブルが流体に接触しない構造にしなければならな
い。

（ハ） 光ケーブルＡから光ケーブルＢへの光の伝達路
が汚れると光の伝達が妨げられるので、定期的な清掃が
困難なくできる構造でなければならない。

［手段］ 本考案に係る羽根車式流量計は、液送管の側部にそれ
を貫通する短筒部を設け、この短筒部に透明材よりなる
ホルダを着脱自在に設け、同ホルダにおける液送管内に
臨む内端面に凹部を設けて、この凹部内に液送管内を流
れる流体によって回転させられる羽根車を着脱自在に設
け、また前記ホルダには、羽根車の軸方向両端側方に臨
むよう凹部の相対する側壁内に下端が至る２本の光路孔
を外端面から設け、各光路孔の底部には入射光を直角に
屈折させて他方の光路孔へと導くようにプリズムまたは
反射鏡をそれぞれ配し、かつ入射光を集光し得るように
それぞれの光路孔へレンズを設け、さらに、光源と受光
装置へその一端をそれぞれ接続した２本の光ファイバの
他端を前記光路孔内に挿入・固定した構造のものとして
ある。

［作用］ 上記のように構成した本考案の羽根車式流量計は、光
源側光ケーブルからの光をプリズムまたは反射鏡によっ
て対抗する受光装置側光ケーブルへと導き、しかも光ケ
ーブル及びレンズ、プリズムは液送管内の流体から隔た
っている。

光源側光ケーブルからの光はレンズで集光され、羽根
車の回転面内を通過した後再びレンズで集光されて受光
装置側光ケーブルへ至る。

羽根車、光ケーブル、レンズを備えたホルダごと着脱
可能である。

［実施例］ 次ぎに、本考案の実施例を第１図〜第３図に基づいて
説明する。

符号１は例えば透光性の樹脂にて形成した短柱状のホ
ルダで、その上部外周面にはフランジ1aを形成してあ
る。

２は液送管で、その上側部にはホルダ１挿入用の短筒
部３を設けてあり、短筒部の上部外周面にはフランジ部
3aを形成してある。

しかしてホルダ１は前記短筒部３へ挿入し、そのフラ
ンジ1aを短筒部のフランジ3aに例えばビス4aとナット4b
にて取り付けて、短筒部３の開口部3bを閉塞してある。

ホルダにおける液送管２内に臨む下端面には上方への
凹部1bを形成してあり、この凹部内には液送管内を流れ
る流体によって回転させられる羽根車６を設けてある。

すなわち、羽根車６はホルダにおける前記凹部の左右
側壁部間に取り付けた軸５に遊嵌してあり、図中の符号
5aは凹部左右壁に設けた軸孔、７は一方の孔へ螺入した
軸止め用の押しねじを示し、押しねじを軸孔から抜くこ
とにより羽根車を凹部から取り外せるようにしてある。

ホルダにはその上端面から２個の光路孔８、８を鉛直
に形成してある。

光路孔８、８はホルダ１における凹部の左右側壁内に
下端が到るように、すなわち透光部1cを挟んで羽根車６
の両側面に位置するように設けられ、各底部には例えば
断面が直角二等辺三角形のプリズムをその二等面がそれ
ぞれ光路孔８上方と透光部1c側に面するよう配してあ
り、それぞれのプリズム上面には例えば平凸レンズ10を
固定してある。

さらに、それぞれの平凸レンズ10の上方には、光ケー
ブル11a、11bが光路孔８内に例えば固定材12a、12bにて
固定してあり、しかも光ケーブル11aの他端は光源Ａ
と、光ケーブル11bの他端は受光装置Ｂとそれぞれ接続
してある。

上記のように構成した本考案の羽根車式流量計におい
て、光源Ａから光ケーブル11aを通ってホルダ８内に達
した光は平凸レンズ10にて集光され、プリズム9aの斜面
にて直角に屈折し、透光部1cを経て羽根車の回転面内を
通り抜け、他方の透光部1cへ至り、プリズム9bの斜面に
て再び直角に屈折し、平凸レンズ10にて再び集光され、
光ケーブル11bを通って受光装置Ｂへ至る。

ここで、液送管２の流路を被計測液が流れると、流路
の一部を羽根が遮ぎるように配した羽根車は流量に応じ
てその回転速度を変え、プリズム間を渡る光を遮ぎり、
光ケーブル11bには回転速度に比例したON/OFF光が与え
られる。

光ケーブル11bから受光装置Ｂに達したON/OFF光は、
受光装置Ｂ内の例えば受光素子にて羽根車の回転速度に
比例した電気パルス信号に変えられ、このパルス周波数
から流量を計出する。

［効果］ 上述した本考案の羽根車式流量計は次の効果を奏し得
る。

（ａ） 光源側光ケーブルの光路と、受光装置側光ケー
ブルの光路に平凸レンズを設けて集光することにより、
光源側光ケーブルと受光装置側光ケーブル間の光伝達率
を高くできるので、光源及び受光装置とホルダ間の距離
が長くても十分信号伝達が可能である。

（ｂ） 被測定液に接するのはホルダの外面のみで、平
凸レンズ、プリズム、光ケーブルはすべて液に接しない
ので、被測定液によって汚れたり変質することはない。

（ｃ） ホルダのみを液送管から容易に取り外すことが
できるので、光が通過するホルダの透光部が汚れた場合
には、羽根車とホルダを管路から取り外して簡単に清掃
できる。

（ｄ） 従って、本考案によれば光ケーブルによる光ピ
ックアップ式羽根車流量計が可能となり、強磁界や強電
磁波の影響を全く受けない流量計測が可能となる。

なお、上記実施例においでは、ホルダを羽根車両側面
の透光部と同じ透光性材料にて形成したものにプリズム
とレンズを別途設けたが、このレンズとプリズムを透光
性材料にてホルダと一体に形成することも可能であり、
加工精度の良いものを低コストで製作することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る羽根車式流量計の横断面図、第２
図は第１図のII-II線断面図、第３図は第１図のIII-III
線断面図である。 図中 １……ホルダ、1a……フランジ部 1b……凹部、1c……透光部 ２……液送管、３……短筒部 3a……フランジ部、3b……開口部 4a……ビス、4b……ナット ５……軸、5a……軸孔 ６……羽根車、７……押しねじ ８……光路孔、9a9b……プリズム 10……平凸レンズ 11a11b……光ケーブル 12a12b……固定材

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】液送管の側部にそれを貫通する短筒部を設
   けて、この短筒部内に透明材よりなるホルダを着脱自在
   に取り付け、同ホルダにおける液送管内に臨む内端面に
   凹部を設けて、この凹部内に液送管内を流れる流体によ
   って回転させられる羽根車を着脱自在に設け、また前記
   ホルダには、羽根車の軸方向両端側方に臨むよう凹部の
   相対する側壁内に下端が至る２本の光路孔を外端面から
   設け、各光路孔の底部には入射光を直角に屈折させて他
   方の光路孔へと導くようにプリズムまたは反射鏡をそれ
   ぞれ配し、かつ入射光を集光し得るようにそれぞれの光
   路孔へレンズを設け、さらに、光源と受光装置へその一
   端をそれぞれ接続した２本の光ファイバの他端を前記光
   路孔内に挿入・固定してなる羽根車式流量計。