JP2750196B2 - 容積式流量計 - Google Patents
容積式流量計Info
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- JP2750196B2 JP2750196B2 JP7071790A JP7071790A JP2750196B2 JP 2750196 B2 JP2750196 B2 JP 2750196B2 JP 7071790 A JP7071790 A JP 7071790A JP 7071790 A JP7071790 A JP 7071790A JP 2750196 B2 JP2750196 B2 JP 2750196B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は容積式流量計に係り、特に回転子の回転軸を
支持する軸受部分に過大な力が作用していることを検出
できるよう構成した容積式流量計に関する。
支持する軸受部分に過大な力が作用していることを検出
できるよう構成した容積式流量計に関する。
従来の技術 例えば、石油，食品，化学液等の流体の流量を計測す
る流量計として、容積式流量計が広く使用されている。
この種の容積式流量計では楕円歯車よりなる一対の回転
子をケーシング本体の計量室内に回転自在に設け、流体
が計量室を通過するのに伴って通過した流体の容積分に
応じて回転子が回転する構成となっている。そして、回
転子の回転は、回転子に埋設された磁石の通過を磁気抵
抗素子等の検出手段により電磁的に検出されており、そ
のときの流量はこの検出手段から出力された信号をもと
に算出される。
る流量計として、容積式流量計が広く使用されている。
この種の容積式流量計では楕円歯車よりなる一対の回転
子をケーシング本体の計量室内に回転自在に設け、流体
が計量室を通過するのに伴って通過した流体の容積分に
応じて回転子が回転する構成となっている。そして、回
転子の回転は、回転子に埋設された磁石の通過を磁気抵
抗素子等の検出手段により電磁的に検出されており、そ
のときの流量はこの検出手段から出力された信号をもと
に算出される。
発明が解決しようとする課題 上記容積式流量計では回転子の中央部を貫通する回転
軸が軸受により軸承されており、回転子は低負荷で回転
できるように組付けられている。ところが、楕円歯車よ
りなる回転子を有する容積式流量計では、被測流体が一
定の流量で流れている場合において、配管内を流れる流
体の慣性により回転子を不等速回転させるため、回転子
の上流側と下流側との差圧に変動が生ずる。この差圧変
動の周波数が流体圧送用のポンプの周波数や、配管系の
固有振動と近い値になると共振状態となり、その結果異
常に大きい圧力変動が発生する。従って、容積式流量計
においてはこのような過大な圧力変動が生ずると回転
子、回転軸及び軸受部分に設計許容値を越える荷重が作
用し軸受の異常摩耗が起き流量計測性能が低下し、極端
な場合計測不可能となってしまうおそれがあった。
軸が軸受により軸承されており、回転子は低負荷で回転
できるように組付けられている。ところが、楕円歯車よ
りなる回転子を有する容積式流量計では、被測流体が一
定の流量で流れている場合において、配管内を流れる流
体の慣性により回転子を不等速回転させるため、回転子
の上流側と下流側との差圧に変動が生ずる。この差圧変
動の周波数が流体圧送用のポンプの周波数や、配管系の
固有振動と近い値になると共振状態となり、その結果異
常に大きい圧力変動が発生する。従って、容積式流量計
においてはこのような過大な圧力変動が生ずると回転
子、回転軸及び軸受部分に設計許容値を越える荷重が作
用し軸受の異常摩耗が起き流量計測性能が低下し、極端
な場合計測不可能となってしまうおそれがあった。
例えば流体を圧送する容積式ポンプにおいては故障発
生を検出する装置として、ポンプに振動検出器を取付
け、ポンプで発生する振動の周波数成分を分析して故障
発生を予知する故障診断装置がある。しかし、容積式ポ
ンプの場合回転子の回転数が一定であるが、容積式流量
計では回転子の回転数が流量に応じて連続的に変化する
ため、上記故障診断装置を用いて故障に至るような状況
における振動モードの解析が難しく容積式流量計の振動
検出による故障診断は難しい。
生を検出する装置として、ポンプに振動検出器を取付
け、ポンプで発生する振動の周波数成分を分析して故障
発生を予知する故障診断装置がある。しかし、容積式ポ
ンプの場合回転子の回転数が一定であるが、容積式流量
計では回転子の回転数が流量に応じて連続的に変化する
ため、上記故障診断装置を用いて故障に至るような状況
における振動モードの解析が難しく容積式流量計の振動
検出による故障診断は難しい。
そこで、本発明は上記課題を解決した容積式流量計を
提供することを目的とする。
提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明は、被沿流体が通過する計量室と、該計量室に
回転自在に設けられ被速流体の流量に応じた回転数で回
転する回転体とを有し、前記回転体の回転を検出して流
量計測する容積式流量計において、 前記計量室の上流側流路に設けられ前記回転子に作用
する１次圧力を検出する第１の圧力センサと、 前記計量室の下流側流路に設けられ前記計量室を通過
した被測流体の２次圧力を検出する第２の圧力センサ
と、 前記第１、第２の圧力センサからの出力信号を比較し
前記１次圧力と２次圧力との圧力差が所定値以上で、か
つ、所定時間以上接続したとき異常を報知する異常発生
検出手段と、 を具備してなる。
回転自在に設けられ被速流体の流量に応じた回転数で回
転する回転体とを有し、前記回転体の回転を検出して流
量計測する容積式流量計において、 前記計量室の上流側流路に設けられ前記回転子に作用
する１次圧力を検出する第１の圧力センサと、 前記計量室の下流側流路に設けられ前記計量室を通過
した被測流体の２次圧力を検出する第２の圧力センサ
と、 前記第１、第２の圧力センサからの出力信号を比較し
前記１次圧力と２次圧力との圧力差が所定値以上で、か
つ、所定時間以上接続したとき異常を報知する異常発生
検出手段と、 を具備してなる。
作用 本発明は、回転子の上、下流側における１次圧力と２
次圧力との圧力差が所定値以上で、かつ、所定時間以上
継続されたとき回転軸や軸受に過大な荷重が作用し、故
障に至るとして警報を発し、作業者に故障発生を事前に
報知できるようにしたものである。
次圧力との圧力差が所定値以上で、かつ、所定時間以上
継続されたとき回転軸や軸受に過大な荷重が作用し、故
障に至るとして警報を発し、作業者に故障発生を事前に
報知できるようにしたものである。
実施例 第１図及び第２図に本発明になる容積式流量計の一実
施例を示す。
施例を示す。
両図中、容積式流量計１はケーシング２の計量室３内
に一対の回転子4,5を設けてなる。ケーシング２は計量
室３より上流側に位置する流入路６と、計量室３より下
流側に位置する流出路７とを有する。この流入路６及び
流出路７は夫々上、下流側より計量室３に開口してお
り、計量室３を介して連通している。
に一対の回転子4,5を設けてなる。ケーシング２は計量
室３より上流側に位置する流入路６と、計量室３より下
流側に位置する流出路７とを有する。この流入路６及び
流出路７は夫々上、下流側より計量室３に開口してお
り、計量室３を介して連通している。
回転子4,5は楕円歯車で互いに噛合しており、回転軸
8,9に支承されている。流入路６より被測流体が、計量
子３内に供給されると、流体の圧力により一対の回転子
4,5が回転軸8,9を中心として回転する。流入路６からの
流体は回転子4,5の回転と共に回転子4,5と計量室３の内
壁10との間の空間11内に導入され、空間11の容積分の流
体が流出路７へ排出される。
8,9に支承されている。流入路６より被測流体が、計量
子３内に供給されると、流体の圧力により一対の回転子
4,5が回転軸8,9を中心として回転する。流入路６からの
流体は回転子4,5の回転と共に回転子4,5と計量室３の内
壁10との間の空間11内に導入され、空間11の容積分の流
体が流出路７へ排出される。
尚、回転子4,5の中央孔には筒状の軸受12,13が圧入さ
れており、上記回転軸8,9はこの軸受12,13に挿入されて
いる。
れており、上記回転軸8,9はこの軸受12,13に挿入されて
いる。
14は回転検出用の磁石で、回転子４の端面に埋設され
ている。
ている。
15はケーシング２を閉蓋する蓋で、周縁部15aがボル
ト（図示せず）によりケーシング２のフランジ部2aに固
定されている。この蓋15には磁気抵抗素子等よりなるピ
ックアップ17が磁石14に近接するように取付けられてい
る。従って、ピックアップ17はケーシング２内を流れる
被測流体の流量に応じた回転子４の回転を電磁的に検出
し、その検出信号を信号処理回路（図示せず）に出力す
る。
ト（図示せず）によりケーシング２のフランジ部2aに固
定されている。この蓋15には磁気抵抗素子等よりなるピ
ックアップ17が磁石14に近接するように取付けられてい
る。従って、ピックアップ17はケーシング２内を流れる
被測流体の流量に応じた回転子４の回転を電磁的に検出
し、その検出信号を信号処理回路（図示せず）に出力す
る。
18は第１の圧力センサで、計量室13の上流側の流入路
６に設けられ、計量室13に流入する被測流体の１次圧力
P1を検出する。
６に設けられ、計量室13に流入する被測流体の１次圧力
P1を検出する。
19は第２の圧力センサで、計量室13の下流側の流出路
７に設けられ、計量室13を通過した被測流体の２次圧力
P2を検出する。尚、圧力センサ18,19としては例えば抵
抗値の変化により圧力を検出するストレンゲージあるい
は圧電効果により圧力を検出する圧電素子等を使用した
圧力センサが考えられている。
７に設けられ、計量室13を通過した被測流体の２次圧力
P2を検出する。尚、圧力センサ18,19としては例えば抵
抗値の変化により圧力を検出するストレンゲージあるい
は圧電効果により圧力を検出する圧電素子等を使用した
圧力センサが考えられている。
20は異常発生検出装置で、圧力センサ18,19からの出
力信号を比較し、１次圧力P1と２次圧力P2との圧力差が
所定値以上で、かつ、所定時間以上持続されたとき異常
を報知するよう構成されている。この異常発生検出装置
20は、圧力センサ18,19からの出力信号を増幅する増幅
器21,22と、増幅器21,22からの信号の差（P1−P2）を算
出する減算回路23と、減算回路23からの差圧信号がある
しきい値を越えたときパルス信号を出力するシュミット
回路24と、シュミット回路24からの信号をカウントしカ
ウント数が所定のプリセット値に達したときアラーム信
号を出力するプリセットカウンタ25と、アラーム信号の
供給により警報を発するアラーム装置26とよりなる。
力信号を比較し、１次圧力P1と２次圧力P2との圧力差が
所定値以上で、かつ、所定時間以上持続されたとき異常
を報知するよう構成されている。この異常発生検出装置
20は、圧力センサ18,19からの出力信号を増幅する増幅
器21,22と、増幅器21,22からの信号の差（P1−P2）を算
出する減算回路23と、減算回路23からの差圧信号がある
しきい値を越えたときパルス信号を出力するシュミット
回路24と、シュミット回路24からの信号をカウントしカ
ウント数が所定のプリセット値に達したときアラーム信
号を出力するプリセットカウンタ25と、アラーム信号の
供給により警報を発するアラーム装置26とよりなる。
前述の如く、回転子4,5はポンプ等により圧送される
被測流体の流量に比例した回転数で回転する。容積式流
量計１にあっては、流量が一定である場合において、回
転子4,5の噛合位置が長径部分と短径部分で回転速度が
異なり、回転子4,5は不等速回転する。
被測流体の流量に比例した回転数で回転する。容積式流
量計１にあっては、流量が一定である場合において、回
転子4,5の噛合位置が長径部分と短径部分で回転速度が
異なり、回転子4,5は不等速回転する。
従って、流量計測時回転子4,5の下流側の２次圧力P2
は常に脈動している。そのため、圧力センサ18,19から
の圧力信号が増幅器21,22で夫々増幅されて減算回路23
に入力されると、減算回路23は回転子4,5の上流側と下
流側との差圧信号ΔＰ（＝P1−P2）を出力する。この差
圧信号は被測流体の流量（回転子4,5の回転数）に応じ
た周期の正弦波状の波形となる。
は常に脈動している。そのため、圧力センサ18,19から
の圧力信号が増幅器21,22で夫々増幅されて減算回路23
に入力されると、減算回路23は回転子4,5の上流側と下
流側との差圧信号ΔＰ（＝P1−P2）を出力する。この差
圧信号は被測流体の流量（回転子4,5の回転数）に応じ
た周期の正弦波状の波形となる。
シュミット回路24では予め任意のしきい値が設定され
ている。このしきい値は減算回路23から出力された信号
の差圧変動値（圧力差）のピークが増大したときしきい
値を越えるように設定される。従って、減算回路23から
所定値以上となる過大な差圧信号がシュミット回路24に
入力されると、シュミット回路24は差圧変動のピーク値
の周期に応じた方形波を出力する。
ている。このしきい値は減算回路23から出力された信号
の差圧変動値（圧力差）のピークが増大したときしきい
値を越えるように設定される。従って、減算回路23から
所定値以上となる過大な差圧信号がシュミット回路24に
入力されると、シュミット回路24は差圧変動のピーク値
の周期に応じた方形波を出力する。
プリセットカウンタ25では予め所定時間内のパルス数
がカウント限界値として設定されている。そのため、シ
ュミット回路24ではパルス化された信号が所定時間以上
連続的に出力され、そのカウント値がカウント限界値を
越えたとき、プリセットカウンタ25はアラーム信号を出
力する。これにより、アラーム装置26は警報を発し作業
者に異常発生を知らせる。
がカウント限界値として設定されている。そのため、シ
ュミット回路24ではパルス化された信号が所定時間以上
連続的に出力され、そのカウント値がカウント限界値を
越えたとき、プリセットカウンタ25はアラーム信号を出
力する。これにより、アラーム装置26は警報を発し作業
者に異常発生を知らせる。
尚、パルスカウント値がカウント限界値を越えないと
きは、それまでカウントされたパルス数はリセットされ
る。即ち、シュミット回路24から出力された信号が間欠
的に出力されパルスカウンタ値がカウント限界値に達し
ないときアラーム信号は出力されない。
きは、それまでカウントされたパルス数はリセットされ
る。即ち、シュミット回路24から出力された信号が間欠
的に出力されパルスカウンタ値がカウント限界値に達し
ないときアラーム信号は出力されない。
上記容積式流量計１においては、１次圧力P1と２次圧
力P2との圧力差が増大したまま持続してその周波数が流
体圧送用のポンプ（図示せず）の周波数や流体が給送さ
れる配管（図示せず）の固有振動に近づくと共振状態と
なり、異常に大きい圧力変動が生じやすい。このよう
な、圧力変動が持続すると回転子4,5、回転軸8,9及び軸
受12,13に過大な力が作用することになる。
力P2との圧力差が増大したまま持続してその周波数が流
体圧送用のポンプ（図示せず）の周波数や流体が給送さ
れる配管（図示せず）の固有振動に近づくと共振状態と
なり、異常に大きい圧力変動が生じやすい。このよう
な、圧力変動が持続すると回転子4,5、回転軸8,9及び軸
受12,13に過大な力が作用することになる。
よって、作業者はアラーム装置26が警報を発した場
合、容積式流量計１を通過する流体の流量を変更して、
１次圧力P1と２次圧力P2との圧力差のピーク値を抑えて
シュミット回路24におけるパルス信号が連続的に出力さ
れないようにする。
合、容積式流量計１を通過する流体の流量を変更して、
１次圧力P1と２次圧力P2との圧力差のピーク値を抑えて
シュミット回路24におけるパルス信号が連続的に出力さ
れないようにする。
よって容積式流量計１において、上記差圧変動に伴う
共振状態の発生が予知されて作業者に異常発生を事前に
知らせることができるので、回転子4,5、回転軸8,9及び
軸受12,13に過大な負荷が作用するすることを防止し、
回転部分の異常摩耗を防止しうる。
共振状態の発生が予知されて作業者に異常発生を事前に
知らせることができるので、回転子4,5、回転軸8,9及び
軸受12,13に過大な負荷が作用するすることを防止し、
回転部分の異常摩耗を防止しうる。
尚、上記実施例ではアラーム装置26により警報を発す
るようにしたが、これに限らず、警告ランプを点滅させ
るようにしても良い。又、容積式流量計が広い施設に設
置されている場合、アラーム装置26を作業者のいる中央
管理室等に設置するようにしても良いのは勿論である。
るようにしたが、これに限らず、警告ランプを点滅させ
るようにしても良い。又、容積式流量計が広い施設に設
置されている場合、アラーム装置26を作業者のいる中央
管理室等に設置するようにしても良いのは勿論である。
発明の効果 上述の如く、本発明になる容積式流量計は、回転子の
上流側の１次圧力と下流側の２次圧力との圧力差が所定
値以上に増加して、且つこれが所定時間以上持続したと
きは、共振状態となって回転子、回転軸及び軸受に過大
な負荷が作用し軸受異常摩耗軸、回転子の破損等に至る
徴候として検出でき、故障発生に至る前に作業者等に知
らせることができる。そのため、流量計としての本来の
流量計測性能を長期間維持することが可能となり、流量
計測精度を保ちつつ計測寿命を伸ばすことができる等の
特長を有する。
上流側の１次圧力と下流側の２次圧力との圧力差が所定
値以上に増加して、且つこれが所定時間以上持続したと
きは、共振状態となって回転子、回転軸及び軸受に過大
な負荷が作用し軸受異常摩耗軸、回転子の破損等に至る
徴候として検出でき、故障発生に至る前に作業者等に知
らせることができる。そのため、流量計としての本来の
流量計測性能を長期間維持することが可能となり、流量
計測精度を保ちつつ計測寿命を伸ばすことができる等の
特長を有する。
第１図は本発明になる容積式流量計の一実施例の概略構
成図、第２図は容積式流量計の縦断面図である。 １……容積式流量計、4,5……回転子、６……流入路、
７……流出路、8,9……回転軸、12,13……軸受、17……
ピックアップ、18……第１の圧力センサ、19……第２の
圧力センサ、20……異常発生検出装置、21,22……増幅
器、23……減算回路、24……シュミット回路、25……プ
リセットカウンタ、26……アラーム装置。
成図、第２図は容積式流量計の縦断面図である。 １……容積式流量計、4,5……回転子、６……流入路、
７……流出路、8,9……回転軸、12,13……軸受、17……
ピックアップ、18……第１の圧力センサ、19……第２の
圧力センサ、20……異常発生検出装置、21,22……増幅
器、23……減算回路、24……シュミット回路、25……プ
リセットカウンタ、26……アラーム装置。
Claims (1)
- 【請求項１】被測流体が通過する計量室と、該計量室に
回転自在に設けられ被測流体の流量に応じた回転数で回
転する回転体とを有し、前記回転体の回転を検出して流
量計測する容積式流量計において、 前記計量室の上流側流路に設けられ前記回転子に作用す
る１次圧力を検出する第１の圧力センサと、 前記計量室の下流側流路に設けられ前記計量室を通過し
た被測流体の２次圧力を検出する第２の圧力センサと、 前記第１、第２の圧力センサからの出力信号を比較し前
記１次圧力と２次圧力との圧力差が所定値以上で、か
つ、所定時間以上持続したとき異常を報知する異常発生
検出手段と、 を具備してなることを特徴とする容積式流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7071790A JP2750196B2 (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | 容積式流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7071790A JP2750196B2 (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | 容積式流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03269325A JPH03269325A (ja) | 1991-11-29 |
| JP2750196B2 true JP2750196B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=13439597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7071790A Expired - Fee Related JP2750196B2 (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | 容積式流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2750196B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5898211A (en) * | 1996-04-30 | 1999-04-27 | Cutting Edge Optronics, Inc. | Laser diode package with heat sink |
| US5913108A (en) | 1998-04-30 | 1999-06-15 | Cutting Edge Optronics, Inc. | Laser diode packaging |
| US6636538B1 (en) | 1999-03-29 | 2003-10-21 | Cutting Edge Optronics, Inc. | Laser diode packaging |
| US8937976B2 (en) | 2012-08-15 | 2015-01-20 | Northrop Grumman Systems Corp. | Tunable system for generating an optical pulse based on a double-pass semiconductor optical amplifier |
| US10935407B2 (en) * | 2017-07-25 | 2021-03-02 | Ecolab Usa Inc. | Fluid flow meter with viscosity correction |
-
1990
- 1990-03-20 JP JP7071790A patent/JP2750196B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03269325A (ja) | 1991-11-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080220 Year of fee payment: 10 |
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