JP2566019B2

JP2566019B2 - 流量計

Info

Publication number: JP2566019B2
Application number: JP1257530A
Authority: JP
Inventors: 四郎網中
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-10-02
Filing date: 1989-10-02
Publication date: 1996-12-25
Anticipated expiration: 2011-12-25
Also published as: JPH03120425A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、例えば開渠や暗渠に適用される流量計に関
する。

（従来の技術）第５図は開渠に適用した流量計の構成図である。この
流量計は、開渠１の両側面の底部に超音波流速計2,2′
を配置するとともに開渠１の上部に超音波式の水位計３
を配置したものとなっている。なお、水位計３はフロー
ト式や水底と大気とにおける圧力差等を利用したもので
もよい。

このような構成で流量を測定する場合は、超音波流速
計2,2′により流速を測定するとともに水位計３により
水位を測定し、これら流速及び水位の測定値を用いて所
定の演算を行なって流量を求めている。

しかしながら、このような構成の流量計では、超音波
流速計2,2′及び水位計３という全く機能の異なる計器
をそれぞれ独立して動作させ、かつてこれら測定値から
演算を行なって流量を求めることになるため、全体構成
が大型化するとともに、開渠用の流量計としては高価と
なる。又、超音波流速計2,2′及び水位計３を据え付け
るのに手間がかかるとともにその保守にも手間がかか
る。

（発明が解決しようとする課題）以上のような構成の流量計では、全体構成が大型化す
るとともに開渠用の流量計としては高価となり、又超音
波流速計2,2′及び水位計３を据え付けるのに手間がか
かるとともにその保守にも手間がかかる。

そこで本発明は、簡単な構成でかつ据え付け及び保守
に手間がかかることがない安価な流量計を提供すること
を目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、流体内に配置され内部に励磁コイルを内蔵
する棒状を成し、その壁面に流体に接するように電極が
設けられた電磁流量計と、この電磁流量計に連結され流体の水位の変動に応じて
変位するフロートと、流体の流れに対する電磁流量計の角度をフロートの変
位に伴って変化させる回動支持機構と、を備えて上記目的を達成しようとする流量計である。

（作用）このような手段を備えたことにより、流体内に棒状に
形成された電磁流量計を配置すると、この電磁流量計の
一端に連結されたフロートが流体の水位の変動に応じて
変位し、このフロートの変位に伴って電磁流量計の流体
の流れに対する角度が回動支持機構により回動して変化
する。この状態における電磁流量計の出力に所定の定数
を乗算するだけで流量が求められる。

（実施例）以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第１図及び第２図は流量計の構成図であって、第１図
は流体の流れ方向に対して垂直方向から見た図、第２図
は流体の流れ方向から見た図である。同図において10は
電磁流量計である。この電磁流量計10は棒状に形成され
ており、具体的には第３図に示す構成となっている。す
なわち、棒状の強磁性体11が備えられ、この強磁性体11
に導体が巻回されてコイル12が形成されている。このコ
イル12の両端には給電回路13が接続されてコイル12が励
磁されるようになっている。又、電極14,14′が配設さ
れており、これら電極14,14′はコイル12が励磁された
ときに発生する磁界Ｈの方向及び流体Ａの流れ方向
（イ）に対しそれぞれ直交する方向で対向して配設され
ている。そして、これら電極14,14′にはそれぞれ電極
線15,15′を介して測定回路16が接続されている。な
お、Ｐは電磁流量計10の軸方向である。

一方、この電磁流量計10の一端にはフロート17が設け
られている。又、この電磁流量計10の他端は回動支持機
構18により開渠１の底面に取り付けられている。なお、
この回動支持機構18は電磁流量計10の他端に形成された
孔にボルトを押入したものとなっている。

前記測定回路16は次の演算処理を実行する。開渠１の
流量をＱとすると、流量ＱはＱ＝Ｖ・Ｗ・Ｌ・sinθ …（１）で表される。ここで、Ｖは流体Ａが開渠１の断面全体を
一様に流れている場合の流速であり、Ｗは開渠１の幅、
Ｌは電磁流量計10の軸方向Ｐ上における水面との交差点
から同軸方向Ｐ上における開渠１の底面との交差点まで
の間の距離であり、θは電磁流量計10の軸方向Ｐと開渠
１の底面との成す角度である。

一方、電磁流量計10の各電極14,14′間の出力ＦはＦ＝ｋ・Ｖ・sinθ …（２）で表される。ここで、ｋは定数である。なお、この出力
Ｆは開渠１の流路に沿った鉛直面内において流速Ｖの電
磁流量計10の軸方向Ｐに対して直角な成分のみ含んだ値
となる。

しかるに、上記第（１）式及び第（２）式から流量Ｑ
を求めると次式のようにＱ＝（ｋ・Ｗ・Ｌ）Ｆ …（３）電磁流量計10の出力Ｆの関数として表される。

従って、測定回路16は出力Ｆに（ｋ・Ｗ・Ｌ）を乗算
して流量Ｑを求める演算を実行する。

このような構成であれば、フロート17は流体Ａの水位
の変動に応じて変位し、この変位に伴もなって電磁流量
計10は回動支持機構18を中心として回動する。又、コイ
ル12は給電回路13から電力の供給を受けて励磁されて磁
界Ｈを発生する。この状態に流体Ａが流れると、電磁誘
導の原理により各電極14,14′間には起電力が発生す
る。この起電力すなわち電磁流量計10の出力Ｆは第
（２）式に示すように流速Ｖ及び電磁流量計10の軸方向
Ｐと開渠１の底面との成す角度θとに比例する。そし
て、この出力Ｆは測定回路16に送られ、この測定回路16
は上記第（３）式を演算して流量Ｑを求める。

このように上記一実施例においては、棒状の形成され
た電磁流量計10の一端にフロート17を設けるとともに他
端を回動支持機構18により開渠１の底面に設けて電磁流
量計10の出力Ｆから流量Ｑを求めるようにしたので、構
成を簡単化できるとともに流量Ｑを求める演算処理が簡
単となり、さらに開渠１への取り付けが容易となる。従
って、安価で保守が容易となる。又、電磁流量計10は水
面から開渠１の底面までカバーする長さに形成されてい
るので、流体Ａの流速Ｖが水面から開渠１の底面までの
間において一様でなく分布していても、この流速の分布
を包括した流量Ｑとして求めることができて精度を高く
できる。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなく
その主旨を逸脱つしない範囲で変形しても良い。例え
ば、第４図に示す流量計は、電磁流量計10及びフロート
17を支持体20を介して開渠１の上方に設けられた回動支
持機構21によって回動支持する構成としたものである。
かかる構成であっても上記第（３）式を演算することに
よって流量が求められる。

［発明の効果］以上詳記したように本発明によれば、簡単な構成でか
つ据え付け及び保守に手間がかかることがない安価な流
量計を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明に係わる流量計の一実施例を
説明するための図であって、第１図はは流体の流れ方向
に対して垂直方向から見た構成図、第２図は流体の流れ
方向から見た構成図、第３図は電磁流量計の構成図、第
４図は本発明の他の実施例を示す構成図、第５図は従来
技術を説明するための図である。 10……電磁流量計、11……強磁性体、12……コイル、13
……給電回路、14,14′……電極、15,15′……電極線、
16……測定回路、17……フロート、18……回動支持機
構。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】流体内に配置され内部に励磁コイルを内蔵
する棒状を成し、その壁面に流体に接するように電極が
設けられた電磁流量計と、この電磁流量計に連結され前記流体の水位の変動に応じ
て変位するフロートと、前記流体の流れに対する前記電磁流量計の角度を前記フ
ロートの変位に伴って変化させる回転支持機構と、を具備したことを特徴とする流量計。