JP2867125B2 - 流量計 - Google Patents
流量計Info
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- JP2867125B2 JP2867125B2 JP8177231A JP17723196A JP2867125B2 JP 2867125 B2 JP2867125 B2 JP 2867125B2 JP 8177231 A JP8177231 A JP 8177231A JP 17723196 A JP17723196 A JP 17723196A JP 2867125 B2 JP2867125 B2 JP 2867125B2
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- flow
- flow path
- path
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
- G01F1/684—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
- G01F1/6842—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow with means for influencing the fluid flow
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- Measuring Volume Flow (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、広い流量範囲で流
量を計測できるようにした流量計に関する。
量を計測できるようにした流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスメータ等に利用される流量計には、
配管中を流れる流体の流速を検出し、その流速から流量
を算出し、これを表示するようにしたものがある。ま
た、流速の検出方法としては、熱式、差圧式、回転式等
がある。
配管中を流れる流体の流速を検出し、その流速から流量
を算出し、これを表示するようにしたものがある。ま
た、流速の検出方法としては、熱式、差圧式、回転式等
がある。
【０００３】ここで、従来の流量計においては、例えば
図２１に示したように、１つの流速センサ１を配管２内
の流体流路の中央部に配設し、流量演算部３において、
流速センサ１によって得られた流路中央部の流速に配管
２の断面積を乗算して流量を算出し、この流量を表示部
４に表示するようになっている。
図２１に示したように、１つの流速センサ１を配管２内
の流体流路の中央部に配設し、流量演算部３において、
流速センサ１によって得られた流路中央部の流速に配管
２の断面積を乗算して流量を算出し、この流量を表示部
４に表示するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、配管２
中では、流量によっては偏流が発生するため、流速セン
サ３の取り付け位置の決定が困難であるという問題があ
った。また、流量の測定精度を高く維持するためには、
流量の測定範囲を偏流の少ない流量範囲に限定する必要
があり、流量の測定範囲が狭くなるという問題があっ
た。
中では、流量によっては偏流が発生するため、流速セン
サ３の取り付け位置の決定が困難であるという問題があ
った。また、流量の測定精度を高く維持するためには、
流量の測定範囲を偏流の少ない流量範囲に限定する必要
があり、流量の測定範囲が狭くなるという問題があっ
た。
【０００５】また、流量計には、絞りの前後の圧力差か
ら流量を求める絞り式流量計もあるが、この絞り式流量
計では、絞りによる圧力損失が大きく、ガスメータとし
て使用する場合にはガスの供給不良を生じるおそれがあ
る。
ら流量を求める絞り式流量計もあるが、この絞り式流量
計では、絞りによる圧力損失が大きく、ガスメータとし
て使用する場合にはガスの供給不良を生じるおそれがあ
る。
【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、広い流量範囲で流量を計測できるよ
うにした流量計を提供することにある。
ので、その目的は、広い流量範囲で流量を計測できるよ
うにした流量計を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の流量計
は、流体が通過する大流量計測用の第１の流路と、この
第１の流路に対して直列に設けられ、第１の流路よりも
断面積の小さい小流量計測用の第２の流路と、第１の流
路を通過する流体の流速に応じた信号を出力する第１の
流速センサと、第２の流路を通過する流体の流速に応じ
た信号を出力する第２の流速センサと、流量に応じて、
第１の流速センサの出力信号と第２の流速センサの出力
信号の少なくとも一方に基づいて流量を算出する流量演
算手段とを備えたものである。
は、流体が通過する大流量計測用の第１の流路と、この
第１の流路に対して直列に設けられ、第１の流路よりも
断面積の小さい小流量計測用の第２の流路と、第１の流
路を通過する流体の流速に応じた信号を出力する第１の
流速センサと、第２の流路を通過する流体の流速に応じ
た信号を出力する第２の流速センサと、流量に応じて、
第１の流速センサの出力信号と第２の流速センサの出力
信号の少なくとも一方に基づいて流量を算出する流量演
算手段とを備えたものである。
【０００８】この流量計では、第１の流速センサより大
流量計測用の第１の流路を通過する流体の流速に応じた
信号が出力されると共に、第２の流速センサより第１の
流路よりも断面積の小さい小流量計測用の第２の流路を
通過する流体の流速に応じた信号が出力され、流量演算
手段によって、流量に応じて、第１の流速センサの出力
信号と第２の流速センサの出力信号の少なくとも一方に
基づいて流量が算出される。
流量計測用の第１の流路を通過する流体の流速に応じた
信号が出力されると共に、第２の流速センサより第１の
流路よりも断面積の小さい小流量計測用の第２の流路を
通過する流体の流速に応じた信号が出力され、流量演算
手段によって、流量に応じて、第１の流速センサの出力
信号と第２の流速センサの出力信号の少なくとも一方に
基づいて流量が算出される。
【０００９】請求項２記載の流量計は、請求項１記載の
ものにおいて、第１の流速センサが第１の流路内に複数
設けられ、複数の第１の流速センサの出力信号より第１
の流路内における流速の平均値を算出して流量演算手段
に出力する第１の流路内平均流速演算手段を更に備えた
ものである。
ものにおいて、第１の流速センサが第１の流路内に複数
設けられ、複数の第１の流速センサの出力信号より第１
の流路内における流速の平均値を算出して流量演算手段
に出力する第１の流路内平均流速演算手段を更に備えた
ものである。
【００１０】この流量計では、第１の流路内平均流速演
算手段によって、複数の第１の流速センサの出力信号よ
り第１の流路内における流速の平均値が算出され、この
平均値に基づいて流量演算手段によって流量が算出され
る。
算手段によって、複数の第１の流速センサの出力信号よ
り第１の流路内における流速の平均値が算出され、この
平均値に基づいて流量演算手段によって流量が算出され
る。
【００１１】請求項３記載の流量計は、請求項２記載の
ものにおいて、複数の第１の流速センサがそれぞれ第１
の流路内の中央部に配設されるよう構成したものであ
る。
ものにおいて、複数の第１の流速センサがそれぞれ第１
の流路内の中央部に配設されるよう構成したものであ
る。
【００１２】請求項４記載の流量計は、請求項３記載の
ものにおいて、第１の流路を構成する配管の長手方向に
沿った壁面を貫通するように設けられたガイド部材挿入
部と、このガイド部材挿入部を介して配管内に挿入され
ると共に、流体の流れ方向に沿って複数の第１の流体通
過孔を有する中空状のガイド部材と、このガイド部材に
挿入されると共に、前記ガイド部材の複数の第１の流体
通過孔に対応して複数の第２の流体通過孔を有する流速
センサユニットとを含み、複数の第１の流速センサがそ
れぞれ流速センサユニットに対して複数の第２の流体通
過孔各々に臨むように配設される構成としたものであ
る。
ものにおいて、第１の流路を構成する配管の長手方向に
沿った壁面を貫通するように設けられたガイド部材挿入
部と、このガイド部材挿入部を介して配管内に挿入され
ると共に、流体の流れ方向に沿って複数の第１の流体通
過孔を有する中空状のガイド部材と、このガイド部材に
挿入されると共に、前記ガイド部材の複数の第１の流体
通過孔に対応して複数の第２の流体通過孔を有する流速
センサユニットとを含み、複数の第１の流速センサがそ
れぞれ流速センサユニットに対して複数の第２の流体通
過孔各々に臨むように配設される構成としたものであ
る。
【００１３】請求項５記載の流量計は、請求項２記載の
ものにおいて、第２の流速センサが第２の流路内に複数
設けられ、複数の第２の流速センサの出力信号より第２
の流路内における流速の平均値を算出して流量演算手段
に出力する第２の流量内平均流速演算手段を更に備えた
ものである。
ものにおいて、第２の流速センサが第２の流路内に複数
設けられ、複数の第２の流速センサの出力信号より第２
の流路内における流速の平均値を算出して流量演算手段
に出力する第２の流量内平均流速演算手段を更に備えた
ものである。
【００１４】この流量計では、第２の流路内平均流速演
算手段によって、複数の第２の流速センサの出力信号よ
り第２の流路内における流速の平均値が算出され、この
平均値に基づいて流量演算手段によって流量が算出され
る。
算手段によって、複数の第２の流速センサの出力信号よ
り第２の流路内における流速の平均値が算出され、この
平均値に基づいて流量演算手段によって流量が算出され
る。
【００１５】請求項６記載の流量計は、請求項５記載の
ものにおいて、第２の流路を構成する配管の長手方向に
沿った壁面を貫通するように設けられたガイド部材挿入
部と、このガイド部材挿入部を介して配管内に挿入され
ると共に、流体の流れ方向に沿って複数の第１の流体通
過孔を有する中空状のガイド部材と、このガイド部材に
挿入されると共に、ガイド部材の複数の第１の流体通過
孔に対応して複数の第２の流体通過孔を有する流速セン
サユニットとを含み、複数の第２の流速センサがそれぞ
れ流速センサユニットに対して複数の第２の流体通過孔
各々に臨むように配設されるよう構成したものである。
ものにおいて、第２の流路を構成する配管の長手方向に
沿った壁面を貫通するように設けられたガイド部材挿入
部と、このガイド部材挿入部を介して配管内に挿入され
ると共に、流体の流れ方向に沿って複数の第１の流体通
過孔を有する中空状のガイド部材と、このガイド部材に
挿入されると共に、ガイド部材の複数の第１の流体通過
孔に対応して複数の第２の流体通過孔を有する流速セン
サユニットとを含み、複数の第２の流速センサがそれぞ
れ流速センサユニットに対して複数の第２の流体通過孔
各々に臨むように配設されるよう構成したものである。
【００１６】請求項７記載の流量計は、請求項５記載の
ものにおいて、複数の第１の流速センサがそれぞれ第１
の流路を構成する配管の長手方向に対して直交する方向
の断面に沿った壁面に所定の間隔で配置されるよう構成
したものである。
ものにおいて、複数の第１の流速センサがそれぞれ第１
の流路を構成する配管の長手方向に対して直交する方向
の断面に沿った壁面に所定の間隔で配置されるよう構成
したものである。
【００１７】請求項８記載の流量計は、請求項７記載の
ものにおいて、更に、複数の第２の流速センサがそれぞ
れ第２の流路を構成する配管の長手方向に対して直交す
る方向の断面に沿った壁面に所定の間隔で配置されるよ
う構成したものである。
ものにおいて、更に、複数の第２の流速センサがそれぞ
れ第２の流路を構成する配管の長手方向に対して直交す
る方向の断面に沿った壁面に所定の間隔で配置されるよ
う構成したものである。
【００１８】請求項９記載の流量計は、請求項８記載の
ものにおいて、複数の第２の流速センサがそれぞれ第２
の流路を構成する配管の長手方向に見て前記第１の流速
センサそれぞれに対して所定の角度ずれた状態に配置さ
れるよう構成したものである。
ものにおいて、複数の第２の流速センサがそれぞれ第２
の流路を構成する配管の長手方向に見て前記第１の流速
センサそれぞれに対して所定の角度ずれた状態に配置さ
れるよう構成したものである。
【００１９】請求項１０記載の流量計は、請求項９記載
のものにおいて、第２の流路が第１の流路の下流側に配
置されると共に、複数の第２の流速センサがそれぞれ第
１の流路と第２の流路との境界位置から第２の流路の内
径の２分の１の距離の範囲内に配置されるよう構成した
ものである。
のものにおいて、第２の流路が第１の流路の下流側に配
置されると共に、複数の第２の流速センサがそれぞれ第
１の流路と第２の流路との境界位置から第２の流路の内
径の２分の１の距離の範囲内に配置されるよう構成した
ものである。
【００２０】請求項１１記載の流量計は、請求項５記載
のものにおいて、第１の流速センサおよび第２の流速セ
ンサが共に計測可能である重複流量域を設け、この重複
流量域においては、流量演算手段が、第１の流路内平均
流速演算手段から出力される第１の平均流速値より算出
される流量と、第２の流路内平均流速演算手段から出力
される第２の平均流速値より算出される流量との平均値
をもって計測流量とするよう構成したものである。
のものにおいて、第１の流速センサおよび第２の流速セ
ンサが共に計測可能である重複流量域を設け、この重複
流量域においては、流量演算手段が、第１の流路内平均
流速演算手段から出力される第１の平均流速値より算出
される流量と、第２の流路内平均流速演算手段から出力
される第２の平均流速値より算出される流量との平均値
をもって計測流量とするよう構成したものである。
【００２１】請求項１２記載の流量計は、請求項１記載
のものにおいて、第１の流路の第１の流速センサおよび
第２の流路の第２の流速センサのうちいずれか一方の出
力を用いて流量を算出する流量域においては、他方の流
速センサへの電力供給を遮断するよう構成したものであ
る。
のものにおいて、第１の流路の第１の流速センサおよび
第２の流路の第２の流速センサのうちいずれか一方の出
力を用いて流量を算出する流量域においては、他方の流
速センサへの電力供給を遮断するよう構成したものであ
る。
【００２２】請求項１３記載の流量計は、請求項２ない
し６のいずれか１に記載のものにおいて、第１の流路内
における第１の流速センサの上流側および第２の流路内
における第２の流速センサの上流側にそれぞれ設けら
れ、流体の流れを整える整流部材を更に備えるように構
成したものであり、これにより流速センサを通過する際
の気体の流れが整えられ、より正確に流量を計測するこ
とができる。
し６のいずれか１に記載のものにおいて、第１の流路内
における第１の流速センサの上流側および第２の流路内
における第２の流速センサの上流側にそれぞれ設けら
れ、流体の流れを整える整流部材を更に備えるように構
成したものであり、これにより流速センサを通過する際
の気体の流れが整えられ、より正確に流量を計測するこ
とができる。
【００２３】請求項１４記載の流量計は、請求項７ない
し１０のいずれか１に記載のものにおいて、第１の流路
内における前記第１の流速センサの上流側に設けられ、
流体の流れを整える整流部材を更に備えるよう構成した
ものである。
し１０のいずれか１に記載のものにおいて、第１の流路
内における前記第１の流速センサの上流側に設けられ、
流体の流れを整える整流部材を更に備えるよう構成した
ものである。
【００２４】
【実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図面
を参照して詳細に説明する。
を参照して詳細に説明する。
【００２５】〔第１の実施の形態〕図１は本発明の第１
の実施の形態に係る流量計の構成を示す断面図、図２は
図１のＡ−Ａ矢視方向の断面図である。本実施の形態に
係る流量計は、ガスメータとして使用されるものであ
る。この流量計は、気体（ガス）を受け入れる入口部１
１と気体を排出する出口部１２とを有する配管１０を備
えている。この配管１０は、大流量計測用流路１３と、
この大流量計測用流路１３の下流側に直列に設けられ、
大流量計測用流路１３よりも断面積の小さい小流量計測
用流路１４とを形成している。大流量計測用流路１３の
径は例えば８０ｍｍ、小流量計測用流路１４の径は例え
ば３２ｍｍ、大流量計測用流路１３の上流側の配管１０
の径は例えば５０ｍｍである。
の実施の形態に係る流量計の構成を示す断面図、図２は
図１のＡ−Ａ矢視方向の断面図である。本実施の形態に
係る流量計は、ガスメータとして使用されるものであ
る。この流量計は、気体（ガス）を受け入れる入口部１
１と気体を排出する出口部１２とを有する配管１０を備
えている。この配管１０は、大流量計測用流路１３と、
この大流量計測用流路１３の下流側に直列に設けられ、
大流量計測用流路１３よりも断面積の小さい小流量計測
用流路１４とを形成している。大流量計測用流路１３の
径は例えば８０ｍｍ、小流量計測用流路１４の径は例え
ば３２ｍｍ、大流量計測用流路１３の上流側の配管１０
の径は例えば５０ｍｍである。
【００２６】配管１０には、大流量計測用流路１３を形
成する部分の外側および小流量計測用流路１４を形成す
る部分の外側に、それぞれ、大流量計測用流路１３、小
流量計測用流路１４に連通するガイド部材挿入部２１が
設けられている。ガイド部材挿入部２１には円筒形状の
ガイド部材２２が挿入されている。ガイド部材２２は鋼
等の金属や樹脂等により形成される。このガイド部材２
２には、気体ａの流れ方向に沿って複数、例えば３個の
流体通過孔２３1 ，２３2 ，２３3 が設けられている。
大流量計測用流路１３側におけるガイド部材２２では３
個の流体通過孔２３1 ，２３2 ，２３3 が大流量計測用
流路１３内に挿入され、小流量計測用流路１４側におけ
るガイド部材２２では２個の流体通過孔２３2 ，２３3
が小流量計測用流路１４内に挿入されている。ガイド部
材２２の内部中空部には長手方向に沿って板状の仕切部
２５が設けられ、この仕切部２５の両側にそれぞれ図３
に示すように半円柱状のユニット挿入部２２ａ，２２ｂ
が設けられている。仕切部２５には３個の流体通過孔２
３1 ，２３2 ，２３3 に対応して同じく３個の流体通過
孔２６1 ，２６2 ，２６3 が形成されている。
成する部分の外側および小流量計測用流路１４を形成す
る部分の外側に、それぞれ、大流量計測用流路１３、小
流量計測用流路１４に連通するガイド部材挿入部２１が
設けられている。ガイド部材挿入部２１には円筒形状の
ガイド部材２２が挿入されている。ガイド部材２２は鋼
等の金属や樹脂等により形成される。このガイド部材２
２には、気体ａの流れ方向に沿って複数、例えば３個の
流体通過孔２３1 ，２３2 ，２３3 が設けられている。
大流量計測用流路１３側におけるガイド部材２２では３
個の流体通過孔２３1 ，２３2 ，２３3 が大流量計測用
流路１３内に挿入され、小流量計測用流路１４側におけ
るガイド部材２２では２個の流体通過孔２３2 ，２３3
が小流量計測用流路１４内に挿入されている。ガイド部
材２２の内部中空部には長手方向に沿って板状の仕切部
２５が設けられ、この仕切部２５の両側にそれぞれ図３
に示すように半円柱状のユニット挿入部２２ａ，２２ｂ
が設けられている。仕切部２５には３個の流体通過孔２
３1 ，２３2 ，２３3 に対応して同じく３個の流体通過
孔２６1 ，２６2 ，２６3 が形成されている。
【００２７】ガイド部材２２の配管１０の外部に位置し
ている部分には、流体通過孔２３1，２３2 ，２３3 の
長手方向（すなわち気体ａの流れ方向）に沿って、板状
の指標部２４が設けられ、ガイド部材２２をガイド部材
挿入部２１に挿入した後、この指標部２４を見て、流体
通過孔２３1 ，２３2 ，２３3 を気体ａの流れ方向に正
確に向けることができるようになっている。なお、この
指標部２４はガイド部材２２の設置方向を定めることが
できるものであれば良く、マーク表示等でも良い。
ている部分には、流体通過孔２３1，２３2 ，２３3 の
長手方向（すなわち気体ａの流れ方向）に沿って、板状
の指標部２４が設けられ、ガイド部材２２をガイド部材
挿入部２１に挿入した後、この指標部２４を見て、流体
通過孔２３1 ，２３2 ，２３3 を気体ａの流れ方向に正
確に向けることができるようになっている。なお、この
指標部２４はガイド部材２２の設置方向を定めることが
できるものであれば良く、マーク表示等でも良い。
【００２８】ガイド部材２２には流速センサユニット２
７が挿入されるようになっている。流速センサユニット
２７は、例えば樹脂で形成された円柱状部材を２つ割り
にした構造であり、２つの半円柱状のユニット部材２７
Ａ，２７Ｂから構成されている。これらユニット部材２
７Ａ，２７Ｂには、ガイド部材２２に形成された３個の
流体通過孔２３1 ，２３2 ，２３3 に対応して３個の流
体通過孔２８1 ，２８2 ，２８3 が形成されている。２
つのユニット部材２７Ａ，２７Ｂのうち、気体ａの流れ
方向に対して下流側に位置するユニット部材２７Ｂに
は、流体通過孔２３1 ，２３2 ，２３3 の各々に臨むよ
うに流速センサ２９1 ，２９2 ，２９3 が配設されてい
る。
７が挿入されるようになっている。流速センサユニット
２７は、例えば樹脂で形成された円柱状部材を２つ割り
にした構造であり、２つの半円柱状のユニット部材２７
Ａ，２７Ｂから構成されている。これらユニット部材２
７Ａ，２７Ｂには、ガイド部材２２に形成された３個の
流体通過孔２３1 ，２３2 ，２３3 に対応して３個の流
体通過孔２８1 ，２８2 ，２８3 が形成されている。２
つのユニット部材２７Ａ，２７Ｂのうち、気体ａの流れ
方向に対して下流側に位置するユニット部材２７Ｂに
は、流体通過孔２３1 ，２３2 ，２３3 の各々に臨むよ
うに流速センサ２９1 ，２９2 ，２９3 が配設されてい
る。
【００２９】図３はガイド部材２２と流速センサユニッ
ト２７とを取り出して、流速センサユニット２７の取付
状態を表した斜視部である。ガイド部材２２のユニット
挿入部２２ａには流速センサユニット２７を構成する一
方のユニット部材２７Ａが、ユニット挿入部２２ｂには
流速センサユニット２７を構成する他方のユニット部材
２７Ｂがそれぞれ挿入される。
ト２７とを取り出して、流速センサユニット２７の取付
状態を表した斜視部である。ガイド部材２２のユニット
挿入部２２ａには流速センサユニット２７を構成する一
方のユニット部材２７Ａが、ユニット挿入部２２ｂには
流速センサユニット２７を構成する他方のユニット部材
２７Ｂがそれぞれ挿入される。
【００３０】流速センサ２９1 ，２９2 ，２９3 は、図
示しないが、発熱部とこの発熱部の上流側および下流側
に配設された２つの温度センサを有し、２つの温度セン
サによって検出される温度の差を一定に保つために必要
な発熱部に対する供給電力から流速に対応する流量を求
めたり、一定電流または一定電力で発熱部を加熱し、２
つの温度センサによって検出される温度の差から流量を
求めることができるようになっている。
示しないが、発熱部とこの発熱部の上流側および下流側
に配設された２つの温度センサを有し、２つの温度セン
サによって検出される温度の差を一定に保つために必要
な発熱部に対する供給電力から流速に対応する流量を求
めたり、一定電流または一定電力で発熱部を加熱し、２
つの温度センサによって検出される温度の差から流量を
求めることができるようになっている。
【００３１】大流量計測用流路１３の前端部から流速セ
ンサ２９1 ，２９2 ，２９3 までの距離は例えば２８ｃ
ｍ、小流量計測用流路１４の前端部から流速センサ２９
2 ，２９3 までの距離は例えば１５ｃｍである。
ンサ２９1 ，２９2 ，２９3 までの距離は例えば２８ｃ
ｍ、小流量計測用流路１４の前端部から流速センサ２９
2 ，２９3 までの距離は例えば１５ｃｍである。
【００３２】大流量計測用流路１３内における流速セン
サ２９1 ，２９2 ，２９3 の上流側および小流量計測用
流路１４内における流速センサ２９2 ，２９3 の上流側
には、それぞれ、気体の流れを整える整流部材として、
５０メッシュ程度の金網３１，３２が設けられている。
サ２９1 ，２９2 ，２９3 の上流側および小流量計測用
流路１４内における流速センサ２９2 ，２９3 の上流側
には、それぞれ、気体の流れを整える整流部材として、
５０メッシュ程度の金網３１，３２が設けられている。
【００３３】図４は本実施の形態に係る流量計の回路部
分の構成を示すブロック図である。この図に示すよう
に、流量計は、大流量計測用流路１３内における流速セ
ンサ２９1 ，２９2 ，２９3 の各出力信号に基づいて大
流量計測用流路１３内における流速の平均値を算出する
平均流速演算部４１と、小流量計測用流路１４内におけ
る流速センサ２９2 ，２９3 の各出力信号に基づいて小
流量計測用流路１４内における流速の平均値を算出する
平均流速演算部４２と、流量に応じて、平均流速演算部
４１の出力と平均流速演算部４２の出力の一方を選択し
て出力する信号切換部４３と、この信号切換部４３の出
力に基づいて流量および積算流量を算出する流量演算部
４４と、この流量演算部４４によって算出された積算流
量を表示する表示部４５と、流量演算部４４によって算
出された流量および積算流量を外部に出力するための外
部出力端子４６とを備えている。信号切換部４３は、流
量演算部４４によって算出された流量が予め設定された
小流量域にあるときは平均流速演算部４２の出力を流量
演算部４４に出力し、流量演算部４４によって算出され
た流量が予め設定された大流量域にあるときは平均流速
演算部４１の出力を流量演算部４４に出力するようにな
っている。流量演算部４４は、流量が予め設定された小
流量域にあるときは平均流速演算部４２の出力である流
速の平均値に小流量計測用流路１４に対応した配管形状
係数を乗算して流量を算出し、流量が予め設定された大
流量域にあるときは平均流速演算部４１の出力である流
速の平均値に大流量計測用流路１３に対応した配管形状
係数を乗算して流量を算出するようになっている。
分の構成を示すブロック図である。この図に示すよう
に、流量計は、大流量計測用流路１３内における流速セ
ンサ２９1 ，２９2 ，２９3 の各出力信号に基づいて大
流量計測用流路１３内における流速の平均値を算出する
平均流速演算部４１と、小流量計測用流路１４内におけ
る流速センサ２９2 ，２９3 の各出力信号に基づいて小
流量計測用流路１４内における流速の平均値を算出する
平均流速演算部４２と、流量に応じて、平均流速演算部
４１の出力と平均流速演算部４２の出力の一方を選択し
て出力する信号切換部４３と、この信号切換部４３の出
力に基づいて流量および積算流量を算出する流量演算部
４４と、この流量演算部４４によって算出された積算流
量を表示する表示部４５と、流量演算部４４によって算
出された流量および積算流量を外部に出力するための外
部出力端子４６とを備えている。信号切換部４３は、流
量演算部４４によって算出された流量が予め設定された
小流量域にあるときは平均流速演算部４２の出力を流量
演算部４４に出力し、流量演算部４４によって算出され
た流量が予め設定された大流量域にあるときは平均流速
演算部４１の出力を流量演算部４４に出力するようにな
っている。流量演算部４４は、流量が予め設定された小
流量域にあるときは平均流速演算部４２の出力である流
速の平均値に小流量計測用流路１４に対応した配管形状
係数を乗算して流量を算出し、流量が予め設定された大
流量域にあるときは平均流速演算部４１の出力である流
速の平均値に大流量計測用流路１３に対応した配管形状
係数を乗算して流量を算出するようになっている。
【００３４】なお、小流量域と大流量域を一部重複さ
せ、流量が増加する場合には流量が重複領域の上限値に
達したときに平均流速演算部４２の出力から平均流速演
算部４１の出力へ切り換え、流量が減少する場合には流
量が重複領域の下限値に達したときに平均流速演算部４
１の出力から平均流速演算部４２の出力へ切り換えて流
量を算出するようにしても良い。平均流速演算部４１，
４２、信号切り換え部４３および流量演算部４４は、例
えばマイクロコンピュータによって構成される。
せ、流量が増加する場合には流量が重複領域の上限値に
達したときに平均流速演算部４２の出力から平均流速演
算部４１の出力へ切り換え、流量が減少する場合には流
量が重複領域の下限値に達したときに平均流速演算部４
１の出力から平均流速演算部４２の出力へ切り換えて流
量を算出するようにしても良い。平均流速演算部４１，
４２、信号切り換え部４３および流量演算部４４は、例
えばマイクロコンピュータによって構成される。
【００３５】次に、第１の実施の形態に係る流量計の動
作について説明する。
作について説明する。
【００３６】入口部１１から取り入れられた気体は、ま
ず、大流量計測用流路１３内におけるガイド部材２２に
形成された流体通過孔２３1 ，２３2 ，２３3 、流速セ
ンサユニット２７に形成された流体通過孔２８1 ，２８
2 ，２８3 、および仕切部２５に形成された流体通過孔
２６1 ，２６2 ，２６3 を通過する。その際、流速セン
サ２９1 ，２９2 ，２９3 は流体通過孔２３1 〜２
３3 ，２８1 〜２８3 ，２６1 〜２６3 を通過する気体
の流速に応じた信号を出力する。
ず、大流量計測用流路１３内におけるガイド部材２２に
形成された流体通過孔２３1 ，２３2 ，２３3 、流速セ
ンサユニット２７に形成された流体通過孔２８1 ，２８
2 ，２８3 、および仕切部２５に形成された流体通過孔
２６1 ，２６2 ，２６3 を通過する。その際、流速セン
サ２９1 ，２９2 ，２９3 は流体通過孔２３1 〜２
３3 ，２８1 〜２８3 ，２６1 〜２６3 を通過する気体
の流速に応じた信号を出力する。
【００３７】次に、気体は、小流量計測用流路１４内に
おけるガイド部材２２に形成された流体通過孔２３2 ，
２３3 、流速センサユニット２７に形成された流体通過
孔２８2 ，２８3 、および仕切部２５に形成された流体
通過孔２６2 ，２６3 を通過し、出口部１２より排出さ
れる。その際、流速センサ２９2 ，２９3 は流体通過孔
２３2 ，２３3 、２８2 ，２８3 ，２６2 ，２６3 を通
過する気体の流速に応じた信号を出力する。
おけるガイド部材２２に形成された流体通過孔２３2 ，
２３3 、流速センサユニット２７に形成された流体通過
孔２８2 ，２８3 、および仕切部２５に形成された流体
通過孔２６2 ，２６3 を通過し、出口部１２より排出さ
れる。その際、流速センサ２９2 ，２９3 は流体通過孔
２３2 ，２３3 、２８2 ，２８3 ，２６2 ，２６3 を通
過する気体の流速に応じた信号を出力する。
【００３８】平均流速演算部４１は、大流量計測用流路
１３内における流速センサ２９1 ，２９2 ，２９3 の各
出力信号に基づいて大流量計測用流路１３内における流
速の平均値を算出し、平均流速演算部４２は、小流量計
測用流路１４内における流速センサ２９2 ，２９3 の各
出力信号に基づいて小流量計測用流路１４内における流
速の平均値を算出する。信号切換部４３は、流量演算部
４４によって算出された流量が予め設定された小流量域
にあるときは平均流速演算部４２の出力を流量演算部４
４に出力し、流量演算部４４によって算出された流量が
予め設定された大流量域にあるときは平均流速演算部４
１の出力を流量演算部４４に出力する。流量演算部４４
は、流量が予め設定された小流量域にあるときは平均流
速演算部４２の出力である流速の平均値に基づいて流量
および積算流量を算出し、流量が予め設定された大流量
域にあるときは平均流速演算部４１の出力である流速の
平均値に基づいて流量および積算流量を算出する。流量
演算部４４によって算出された積算流量は表示部４５に
よって表示される。なお、小流量域と大流量域を一部重
複させ、重複領域では流量演算部４４は、平均流速演算
部４２の出力である流速の平均値に基づいて算出される
流量と平均流速演算部４１の出力である流速の平均値に
基づいて算出される流量との平均値を求め、この平均値
を計測された流量としても良い。
１３内における流速センサ２９1 ，２９2 ，２９3 の各
出力信号に基づいて大流量計測用流路１３内における流
速の平均値を算出し、平均流速演算部４２は、小流量計
測用流路１４内における流速センサ２９2 ，２９3 の各
出力信号に基づいて小流量計測用流路１４内における流
速の平均値を算出する。信号切換部４３は、流量演算部
４４によって算出された流量が予め設定された小流量域
にあるときは平均流速演算部４２の出力を流量演算部４
４に出力し、流量演算部４４によって算出された流量が
予め設定された大流量域にあるときは平均流速演算部４
１の出力を流量演算部４４に出力する。流量演算部４４
は、流量が予め設定された小流量域にあるときは平均流
速演算部４２の出力である流速の平均値に基づいて流量
および積算流量を算出し、流量が予め設定された大流量
域にあるときは平均流速演算部４１の出力である流速の
平均値に基づいて流量および積算流量を算出する。流量
演算部４４によって算出された積算流量は表示部４５に
よって表示される。なお、小流量域と大流量域を一部重
複させ、重複領域では流量演算部４４は、平均流速演算
部４２の出力である流速の平均値に基づいて算出される
流量と平均流速演算部４１の出力である流速の平均値に
基づいて算出される流量との平均値を求め、この平均値
を計測された流量としても良い。
【００３９】〔第１の実施例〕図５は、各流量に対する
大流量計測用流路１３内における流速センサ２９1 ，２
９2 ，２９3 の各出力値とその平均値の一例を示したも
のであり、図６は図５において符号５１で示した部分を
拡大して示したものである。図７は、各流量に対する小
流量計測用流路１４内における流速センサ２９2 ，２９
3 の各出力値とその平均値の一例を示したものであり、
図８は図７において符号５２で示した部分を拡大して示
したものである。なお、これらの図では、流速センサ２
９1 ，２９2 ，２９3 をそれぞれ上部センサ、中央セン
サ、下部センサと記している。また、気体としては空気
を使用している。
大流量計測用流路１３内における流速センサ２９1 ，２
９2 ，２９3 の各出力値とその平均値の一例を示したも
のであり、図６は図５において符号５１で示した部分を
拡大して示したものである。図７は、各流量に対する小
流量計測用流路１４内における流速センサ２９2 ，２９
3 の各出力値とその平均値の一例を示したものであり、
図８は図７において符号５２で示した部分を拡大して示
したものである。なお、これらの図では、流速センサ２
９1 ，２９2 ，２９3 をそれぞれ上部センサ、中央セン
サ、下部センサと記している。また、気体としては空気
を使用している。
【００４０】図５ないし図８に示したように、大流量計
測用流路１３内における流速センサ２９1 ，２９2 ，２
９3 は小流量計測用流路１４内における流速センサ２９
2 ，２９3 に比べて大流量域で傾きが急であり感度が高
く、逆に、小流量計測用流路１４内における流速センサ
２９2 ，２９3 は大流量計測用流路１３内における流速
センサ２９1 ，２９2 ，２９3 に比べて小流量域で傾き
が急であり感度が高い。従って、本実施の形態のよう
に、小流量域では小流量計測用流路１４内における流速
センサ２９2 ，２９3 の出力に基づいて流量を算出し、
大流量域では大流量計測用流路１３内における流速セン
サ２９1 ，２９2 ，２９3 の出力に基づいて流量を算出
することにより、広い流量範囲で精度良く流量を計測す
ることができる。
測用流路１３内における流速センサ２９1 ，２９2 ，２
９3 は小流量計測用流路１４内における流速センサ２９
2 ，２９3 に比べて大流量域で傾きが急であり感度が高
く、逆に、小流量計測用流路１４内における流速センサ
２９2 ，２９3 は大流量計測用流路１３内における流速
センサ２９1 ，２９2 ，２９3 に比べて小流量域で傾き
が急であり感度が高い。従って、本実施の形態のよう
に、小流量域では小流量計測用流路１４内における流速
センサ２９2 ，２９3 の出力に基づいて流量を算出し、
大流量域では大流量計測用流路１３内における流速セン
サ２９1 ，２９2 ，２９3 の出力に基づいて流量を算出
することにより、広い流量範囲で精度良く流量を計測す
ることができる。
【００４１】また、本実施の形態に係る流量計では、大
流量計測用流路１３内と小流量計測用流路１４内にそれ
ぞれ複数の流速センサを設け、複数の流速センサの各出
力信号に基づいて流速の平均値を算出し、この流速の平
均値に基づいて流量を算出するようにしたので、流量の
大小等によって流路内の流速分布が変化しても、１つの
流速センサの出力に基づいて流量を算出する場合に比べ
て、より正確に流量を計測することができる。
流量計測用流路１３内と小流量計測用流路１４内にそれ
ぞれ複数の流速センサを設け、複数の流速センサの各出
力信号に基づいて流速の平均値を算出し、この流速の平
均値に基づいて流量を算出するようにしたので、流量の
大小等によって流路内の流速分布が変化しても、１つの
流速センサの出力に基づいて流量を算出する場合に比べ
て、より正確に流量を計測することができる。
【００４２】また、本実施の形態に係る流量計では、大
流量計測用流路１３内における流速センサ２９1 ，２９
2 ，２９3 の上流側および小流量計測用流路１４内にお
ける流速センサ２９2 ，２９3 の上流側に、それぞれ整
流部材としての金網３１，３２を設けているので、流速
センサを通過する際の気体の流れが整えられ、より正確
に流量を計測することができる。
流量計測用流路１３内における流速センサ２９1 ，２９
2 ，２９3 の上流側および小流量計測用流路１４内にお
ける流速センサ２９2 ，２９3 の上流側に、それぞれ整
流部材としての金網３１，３２を設けているので、流速
センサを通過する際の気体の流れが整えられ、より正確
に流量を計測することができる。
【００４３】また、本実施の形態に係る流量計は小型に
できると共に、絞り式流量計に比べて圧力損失を少なく
することができる。
できると共に、絞り式流量計に比べて圧力損失を少なく
することができる。
【００４４】〔第２の実施の形態〕次に、本発明の第２
の実施の形態について説明する。
の実施の形態について説明する。
【００４５】第１の実施の形態では、大流量計測用流路
１３および小流量計測用流路１４それぞれにおいて、ガ
イド部材を用いて、複数の流速センサを各流路の中央部
に配置するようにしたが、本実施の形態では図９および
図１０に示したように、複数の流速センサを流路の壁面
に設置するように構成したものである。
１３および小流量計測用流路１４それぞれにおいて、ガ
イド部材を用いて、複数の流速センサを各流路の中央部
に配置するようにしたが、本実施の形態では図９および
図１０に示したように、複数の流速センサを流路の壁面
に設置するように構成したものである。
【００４６】図９は第２の実施の形態に係る流量計の断
面構成、図１０は図９の矢視Ｂ−Ｂ矢視方向の断面構成
を表すものである。この流量計は、気体を受け入れる入
口部５１と気体を排出する出口部５２とを有する配管５
０を備えている。この配管５０は、大流量計測用流路５
３と、この大流量計測用流路５３の下流側に直列に設け
られ、大流量計測用流路５３よりも断面積の小さい小流
量計測用流路５４とを形成している。大流量計測用流路
５３の径φ1 は例えば５０ｍｍ、小流量計測用流路１４
の径φ2 は例えば２６．６ｍｍとなっている。
面構成、図１０は図９の矢視Ｂ−Ｂ矢視方向の断面構成
を表すものである。この流量計は、気体を受け入れる入
口部５１と気体を排出する出口部５２とを有する配管５
０を備えている。この配管５０は、大流量計測用流路５
３と、この大流量計測用流路５３の下流側に直列に設け
られ、大流量計測用流路５３よりも断面積の小さい小流
量計測用流路５４とを形成している。大流量計測用流路
５３の径φ1 は例えば５０ｍｍ、小流量計測用流路１４
の径φ2 は例えば２６．６ｍｍとなっている。
【００４７】大流量計測用流路５３ではその壁面に、複
数例えば４個の流速センサ５５1 〜５５4 が等間隔で配
置されている。一方、小流量計測用流路５４では、同じ
くその壁面に複数例えば４個の流速センサ５６1 〜５６
4 が等間隔で配置されている。ここで、小流量計測用流
路５４側の流速センサ５６1 〜５６4 は、配管の長手方
向に見て、図１０に示したように大流量計測用流路５３
側の流速センサ５５1〜５５4 に対してそれぞれ所定の
角度例えば４５度だけずらして設置されている。また、
これら流速センサ５６1 〜５６4 は大流量計測用流路５
３との境界部分における流路縮小部５０ａの直後の位
置、すなわち流路縮小部５０ａから流路径φ2 の２分の
１（１３．３ｍｍ）の距離Ｄの範囲内の位置に配置され
ている。
数例えば４個の流速センサ５５1 〜５５4 が等間隔で配
置されている。一方、小流量計測用流路５４では、同じ
くその壁面に複数例えば４個の流速センサ５６1 〜５６
4 が等間隔で配置されている。ここで、小流量計測用流
路５４側の流速センサ５６1 〜５６4 は、配管の長手方
向に見て、図１０に示したように大流量計測用流路５３
側の流速センサ５５1〜５５4 に対してそれぞれ所定の
角度例えば４５度だけずらして設置されている。また、
これら流速センサ５６1 〜５６4 は大流量計測用流路５
３との境界部分における流路縮小部５０ａの直後の位
置、すなわち流路縮小部５０ａから流路径φ2 の２分の
１（１３．３ｍｍ）の距離Ｄの範囲内の位置に配置され
ている。
【００４８】流速センサ５５1 〜５５4 および流速セン
サ５６1 〜５６4 はそれぞれその本体部が各流路の壁面
に設けられたセンサ設置部５７に配設されると共に、各
検出部５９が同じく壁面に設けられた測定用孔５８を介
して流路に臨むように配置されている。流速センサ５５
1 〜５５4 および流速センサ５６1 〜５６4 はそれぞれ
プリント回路基板６０に搭載されている。これらプリン
ト回路基板６０は、第１の実施の形態における回路（図
４）と同じ構成を有する電子回路部６１に接続されてい
る。なお、流速センサ５５1 〜５５4 および流速センサ
５６1 〜５６4はそれぞれ第１の実施の形態で示した流
速センサと同一の構成である。
サ５６1 〜５６4 はそれぞれその本体部が各流路の壁面
に設けられたセンサ設置部５７に配設されると共に、各
検出部５９が同じく壁面に設けられた測定用孔５８を介
して流路に臨むように配置されている。流速センサ５５
1 〜５５4 および流速センサ５６1 〜５６4 はそれぞれ
プリント回路基板６０に搭載されている。これらプリン
ト回路基板６０は、第１の実施の形態における回路（図
４）と同じ構成を有する電子回路部６１に接続されてい
る。なお、流速センサ５５1 〜５５4 および流速センサ
５６1 〜５６4はそれぞれ第１の実施の形態で示した流
速センサと同一の構成である。
【００４９】大流量計測用流路５３の上流側には多数の
管からなり、気体の流れを整えるための整流部材として
整流ストレーナ６２が配設されている。整流ストレーナ
６２の前後には気体の流れを整えると共に気体中の塵を
除去するための５０メッシュ程度の金網６３，６４がそ
れぞれ設けられている。その他の構成は第１の実施の形
態と同様であるので、その説明は省略する。
管からなり、気体の流れを整えるための整流部材として
整流ストレーナ６２が配設されている。整流ストレーナ
６２の前後には気体の流れを整えると共に気体中の塵を
除去するための５０メッシュ程度の金網６３，６４がそ
れぞれ設けられている。その他の構成は第１の実施の形
態と同様であるので、その説明は省略する。
【００５０】図１１は大流量計測用流路５３内の気体の
流速分布を表すものである。この図からも明らかなよう
に、壁面近くの流速は遅いので、流路の中央部に流速セ
ンサを設置するよりも同じ流路径であれば、より大流量
まで計測することができる。一方、図１２は小流量計測
用流路５４内の気体の流速分布を表すものである。この
図からも明らかなように、流速センサ５６1 〜５６4 が
配置された流路縮小部５０ａの直後の位置の流速分布は
壁面近傍と中央部とでは差が小さく、壁面近くでも流速
は速い。よって、流速センサを壁面に設置しても小流量
まで測定することが可能である。
流速分布を表すものである。この図からも明らかなよう
に、壁面近くの流速は遅いので、流路の中央部に流速セ
ンサを設置するよりも同じ流路径であれば、より大流量
まで計測することができる。一方、図１２は小流量計測
用流路５４内の気体の流速分布を表すものである。この
図からも明らかなように、流速センサ５６1 〜５６4 が
配置された流路縮小部５０ａの直後の位置の流速分布は
壁面近傍と中央部とでは差が小さく、壁面近くでも流速
は速い。よって、流速センサを壁面に設置しても小流量
まで測定することが可能である。
【００５１】すなわち、第２の実施の形態による流量計
では、大流量計測用流路５３および小流量計測用流路５
４それぞれにおいて各流速センサを壁面に設置したこと
により、第１の実施の形態に比べてより小流量、より大
流量の広い範囲で流量の計測が可能になる。また、小流
量計測用流路５４側の流速センサ５６1 〜５６4 が、大
流量計測用流路５３側の流速センサ５５1 〜５５4 に対
してそれぞれ４５度だけずらして設置されているので、
気体の流れる方向に対して流速センサ５５1 〜５５4 と
流速センサ５６1 〜５６4 が前後で相互に重なり合うこ
とがない。従って、小流量計測用流路５４側の流速セン
サ５６1 〜５６4 が大流量計測用流路５３側の流速セン
サ５５1 〜５５4 により生じる流れの乱れの影響を受け
ることがないので、正確に流量を計測することができ
る。
では、大流量計測用流路５３および小流量計測用流路５
４それぞれにおいて各流速センサを壁面に設置したこと
により、第１の実施の形態に比べてより小流量、より大
流量の広い範囲で流量の計測が可能になる。また、小流
量計測用流路５４側の流速センサ５６1 〜５６4 が、大
流量計測用流路５３側の流速センサ５５1 〜５５4 に対
してそれぞれ４５度だけずらして設置されているので、
気体の流れる方向に対して流速センサ５５1 〜５５4 と
流速センサ５６1 〜５６4 が前後で相互に重なり合うこ
とがない。従って、小流量計測用流路５４側の流速セン
サ５６1 〜５６4 が大流量計測用流路５３側の流速セン
サ５５1 〜５５4 により生じる流れの乱れの影響を受け
ることがないので、正確に流量を計測することができ
る。
【００５２】また、この第２の実施の形態では、流速セ
ンサ５５1 〜５５4 および流速センサ５６1 〜５６4 が
それぞれ壁面に設置されているため、流路の中央部にガ
イド部材を挿入する第１の実施の形態に比べて、中央部
分での流れの乱れが少なく、より正確に流量を計測する
ことができる。また、小流量計測用流路５４側の流速セ
ンサ５６1 〜５６4 の前に整流部材を設ける必要がなく
なるため、構成が簡略化される。
ンサ５５1 〜５５4 および流速センサ５６1 〜５６4 が
それぞれ壁面に設置されているため、流路の中央部にガ
イド部材を挿入する第１の実施の形態に比べて、中央部
分での流れの乱れが少なく、より正確に流量を計測する
ことができる。また、小流量計測用流路５４側の流速セ
ンサ５６1 〜５６4 の前に整流部材を設ける必要がなく
なるため、構成が簡略化される。
【００５３】本実施の形態では、大流量計測用流路５３
の流速センサ５５1 〜５５4 および小流量計測用流路５
４の流速センサ５６1 〜５６4 がそれぞれ計測可能な重
複流量域（例えば１５０〜３００リットル／ｍｉｎ）で
は、大流量計測用流路５３および小流量計測用流路５４
各々の出力（流速の平均値）に基づいて算出される２つ
の流量を平均して計測流量とする。これにより大流量計
測用流路５３および小流量計測用流路５４それぞれでの
平均流速値を単独で使用する流量域（１５０リットル／
ｍｉｎ以下 ，３００リットル／ｍｉｎ以上の流量域）
間の切り替えにより生ずる計測流量値の不整合量を小さ
くすることができる。なお、上記重複流量域で、大流量
計測用流路５３および小流量計測用流路５４での平均流
速値に図１３に示したような重み付け係数を乗じて流量
を算出するようにしてもよい。
の流速センサ５５1 〜５５4 および小流量計測用流路５
４の流速センサ５６1 〜５６4 がそれぞれ計測可能な重
複流量域（例えば１５０〜３００リットル／ｍｉｎ）で
は、大流量計測用流路５３および小流量計測用流路５４
各々の出力（流速の平均値）に基づいて算出される２つ
の流量を平均して計測流量とする。これにより大流量計
測用流路５３および小流量計測用流路５４それぞれでの
平均流速値を単独で使用する流量域（１５０リットル／
ｍｉｎ以下 ，３００リットル／ｍｉｎ以上の流量域）
間の切り替えにより生ずる計測流量値の不整合量を小さ
くすることができる。なお、上記重複流量域で、大流量
計測用流路５３および小流量計測用流路５４での平均流
速値に図１３に示したような重み付け係数を乗じて流量
を算出するようにしてもよい。
【００５４】また、本実施の形態では、大流量計測用流
路５３の流速センサ５５1 〜５５4の出力を使用して流
量を算出する流量域（３００リットル／ｍｉｎ以上）に
おいては小流量計測用流路５４の流速センサ５６1 〜５
６4 の各発熱部（ヒータ）への電力供給を遮断し、逆
に、小流量計測用流路５４の流速センサ５６1 〜５６4
の出力を使用して流量を算出する流量域（１５０リット
ル／ｍｉｎ以下）においては大流量計測用流路５３の流
速センサ５５1 〜５５4 の各発熱部（ヒータ）への電力
供給を遮断する構成とすることにより、消費電力の低減
を図ることができる。
路５３の流速センサ５５1 〜５５4の出力を使用して流
量を算出する流量域（３００リットル／ｍｉｎ以上）に
おいては小流量計測用流路５４の流速センサ５６1 〜５
６4 の各発熱部（ヒータ）への電力供給を遮断し、逆
に、小流量計測用流路５４の流速センサ５６1 〜５６4
の出力を使用して流量を算出する流量域（１５０リット
ル／ｍｉｎ以下）においては大流量計測用流路５３の流
速センサ５５1 〜５５4 の各発熱部（ヒータ）への電力
供給を遮断する構成とすることにより、消費電力の低減
を図ることができる。
【００５５】〔第２の実施例〕図１４ないし図２０は第
２の実施の形態による流量計の測定精度の確認を行うた
めの流量測定結果の１例を表すものである。なお、実験
は、周囲温度を室温（２２〜２４℃）とし、流体として
空気を圧力４ｋｇ／ｃｍ2 で流すことにより行った。
２の実施の形態による流量計の測定精度の確認を行うた
めの流量測定結果の１例を表すものである。なお、実験
は、周囲温度を室温（２２〜２４℃）とし、流体として
空気を圧力４ｋｇ／ｃｍ2 で流すことにより行った。
【００５６】図１４は大流量計測用流路（流路径５０ｍ
ｍ）５３および小流量計測用流路（流路径２６．６ｍ
ｍ）５４それぞれについての流量特性（流量と出力値
（ディジタルビット値）との関係）を表したものであ
る。流速センサ５５1 〜５５4 および流速センサ５６1
〜５６4 それぞれについて各センサ間の出力のばらつき
が小さいことを確認することができた。図１５および図
１６はそれぞれ流量と出力値（４〜２０ｍＡの電流出
力）との関係を表すもので、図１５は０〜１２００（リ
ットル／ｍｉｎ）の流量範囲の出力特性、また図１６は
０〜２０（リットル／ｍｉｎ）の流量範囲の出力特性を
表している。これらの図から明らかなように、極低流量
領域までの流量に対してリニアな出力が得られたことが
確認できた。
ｍ）５３および小流量計測用流路（流路径２６．６ｍ
ｍ）５４それぞれについての流量特性（流量と出力値
（ディジタルビット値）との関係）を表したものであ
る。流速センサ５５1 〜５５4 および流速センサ５６1
〜５６4 それぞれについて各センサ間の出力のばらつき
が小さいことを確認することができた。図１５および図
１６はそれぞれ流量と出力値（４〜２０ｍＡの電流出
力）との関係を表すもので、図１５は０〜１２００（リ
ットル／ｍｉｎ）の流量範囲の出力特性、また図１６は
０〜２０（リットル／ｍｉｎ）の流量範囲の出力特性を
表している。これらの図から明らかなように、極低流量
領域までの流量に対してリニアな出力が得られたことが
確認できた。
【００５７】図１７ないし図１９はそれぞれ流量と出力
値（４〜２０ｍＡの電流出力）の誤差との関係を表すも
ので、図１７は０〜１２００（リットル／ｍｉｎ）の流
量範囲における誤差、図１８は０〜１００（リットル／
ｍｉｎ）の流量範囲における誤差、図１９は０〜２０
（リットル／ｍｉｎ）の流量範囲における誤差特性をそ
れぞれ表すものである。なお、これらの図には第１日目
の計測結果と第２日目の計測結果を併せて示し、その繰
り返し再現性も示した。これらの図からも明らかなよう
に、両日共誤差の傾向は同じであり、誤差の凹凸も再現
されており、再現性が良いことが確認できた。なお、誤
差には測定装置の誤差などが含まれていると考えられ
る。繰り返し測定の結果では、低流量（２０リットル／
ｍｉｎ）以下では誤差が大きくなっている。
値（４〜２０ｍＡの電流出力）の誤差との関係を表すも
ので、図１７は０〜１２００（リットル／ｍｉｎ）の流
量範囲における誤差、図１８は０〜１００（リットル／
ｍｉｎ）の流量範囲における誤差、図１９は０〜２０
（リットル／ｍｉｎ）の流量範囲における誤差特性をそ
れぞれ表すものである。なお、これらの図には第１日目
の計測結果と第２日目の計測結果を併せて示し、その繰
り返し再現性も示した。これらの図からも明らかなよう
に、両日共誤差の傾向は同じであり、誤差の凹凸も再現
されており、再現性が良いことが確認できた。なお、誤
差には測定装置の誤差などが含まれていると考えられ
る。繰り返し測定の結果では、低流量（２０リットル／
ｍｉｎ）以下では誤差が大きくなっている。
【００５８】図２０は出力値を４〜２０ｍＡの電流値に
変換する前の、ディジタル出力で表した誤差と流量との
関係を大流量域および小流量域それぞれについて表すも
のである。このディジタル出力では１０リットル／ｍｉ
ｎの低流量付近においても誤差が小さいことが確認でき
る。従って、上述の低流量域における誤差は４〜２０ｍ
Ａの電流出力の温度特性によるドリフトのために大きく
なっているものと考えることができる。
変換する前の、ディジタル出力で表した誤差と流量との
関係を大流量域および小流量域それぞれについて表すも
のである。このディジタル出力では１０リットル／ｍｉ
ｎの低流量付近においても誤差が小さいことが確認でき
る。従って、上述の低流量域における誤差は４〜２０ｍ
Ａの電流出力の温度特性によるドリフトのために大きく
なっているものと考えることができる。
【００５９】以上の結果から明らかなように、第２の実
施の形態では、６００：１の流量範囲（上記実施例では
２〜１，２００リットル／ｍｉｎの範囲）において、電
流出力として測定誤差±５％以内の流量計を実現できる
ことがわかった。
施の形態では、６００：１の流量範囲（上記実施例では
２〜１，２００リットル／ｍｉｎの範囲）において、電
流出力として測定誤差±５％以内の流量計を実現できる
ことがわかった。
【００６０】以上実施の形態を挙げて本発明を説明した
が、本発明は上記実施の形態に限定されるものではな
く、その均等の範囲で種々変形可能である。例えば、第
１の実施の形態において、大流量計測用流路１３内と小
流量計測用流路１４内に設ける流速センサはそれぞれ１
つずつでも良い。また、整流部材３１，３２を設けない
ものも本発明に含まれる。また、入口部１１の径と大流
量計測用流路１３部分の配管１０の径は等しくても良
い。また、図１に示したように、流速センサを配管１０
に対して着脱自在にしても良いし、図１に示した各部材
を一体化しても良い。また、大流量計測用流路１３を下
流側に、小流量計測用流路１４を上流側に形成しても良
い。
が、本発明は上記実施の形態に限定されるものではな
く、その均等の範囲で種々変形可能である。例えば、第
１の実施の形態において、大流量計測用流路１３内と小
流量計測用流路１４内に設ける流速センサはそれぞれ１
つずつでも良い。また、整流部材３１，３２を設けない
ものも本発明に含まれる。また、入口部１１の径と大流
量計測用流路１３部分の配管１０の径は等しくても良
い。また、図１に示したように、流速センサを配管１０
に対して着脱自在にしても良いし、図１に示した各部材
を一体化しても良い。また、大流量計測用流路１３を下
流側に、小流量計測用流路１４を上流側に形成しても良
い。
【００６１】また、いずれの実施の形態においても、流
路の断面形状は円形に限らず、半円、楕円、四角等の形
状であってもよい。更に、流速センサとしては、発熱部
と２つの温度センサを有するものに限らず、例えば、１
つの発熱部を有し、この発熱部の温度（抵抗）を一定に
保つために必要な発熱部に対する供給電力から流速を求
めたり、一定電流または一定電力で発熱部を加熱し、発
熱部の温度（抵抗）から流速を求めるものでも良い。ま
た、本発明は、気体のみならず液体の流量を計測する流
量計にも適用することが可能である。
路の断面形状は円形に限らず、半円、楕円、四角等の形
状であってもよい。更に、流速センサとしては、発熱部
と２つの温度センサを有するものに限らず、例えば、１
つの発熱部を有し、この発熱部の温度（抵抗）を一定に
保つために必要な発熱部に対する供給電力から流速を求
めたり、一定電流または一定電力で発熱部を加熱し、発
熱部の温度（抵抗）から流速を求めるものでも良い。ま
た、本発明は、気体のみならず液体の流量を計測する流
量計にも適用することが可能である。
【００６２】
【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし１４
のいずれか１に記載の流量計によれば、第１の流速セン
サによって、大流量計測用の第１の流路を通過する流体
の流速に応じた信号を出力させ、第２の流速センサよっ
て、第１の流路よりも断面積の小さい小流量計測用の第
２の流路を通過する流体の流速に応じた信号を出力さ
せ、流量演算手段によって、流量に応じて、第１の流速
センサの出力信号と第２の流速センサの出力信号の少な
くとも一方に基づいて流量を算出するようにしたので、
広い流量範囲で流量を計測することができるという効果
がある。
のいずれか１に記載の流量計によれば、第１の流速セン
サによって、大流量計測用の第１の流路を通過する流体
の流速に応じた信号を出力させ、第２の流速センサよっ
て、第１の流路よりも断面積の小さい小流量計測用の第
２の流路を通過する流体の流速に応じた信号を出力さ
せ、流量演算手段によって、流量に応じて、第１の流速
センサの出力信号と第２の流速センサの出力信号の少な
くとも一方に基づいて流量を算出するようにしたので、
広い流量範囲で流量を計測することができるという効果
がある。
【００６３】特に、請求項７ないし１０記載の流量計に
よれば、複数の流速センサをそれぞれ流路を構成する配
管の長手方向に対して直交する方向の断面に沿った壁面
に所定の間隔で配置するようにしたので、更により広範
囲に渡って正確に流量を計測することができるという効
果がある。
よれば、複数の流速センサをそれぞれ流路を構成する配
管の長手方向に対して直交する方向の断面に沿った壁面
に所定の間隔で配置するようにしたので、更により広範
囲に渡って正確に流量を計測することができるという効
果がある。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る流量計の構成
を表す断面図である。
を表す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視方向の断面図である。
【図３】図１に示した流量計のガイド部材および流速セ
ンサユニットを取り出して表す分解斜視図である。
ンサユニットを取り出して表す分解斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る流量計の回路
構成を表すブロック図である。
構成を表すブロック図である。
【図５】図１に示した流量計における大流量計測用流路
内の流速センサの各出力値とその平均値の一例を表す特
性図である。
内の流速センサの各出力値とその平均値の一例を表す特
性図である。
【図６】図５における一部を拡大して表す特性図であ
る。
る。
【図７】図１に示した流量計における小流量計測用流路
内の流速センサの各出力値とその平均値の一例を表す特
性図である。
内の流速センサの各出力値とその平均値の一例を表す特
性図である。
【図８】図７における一部を拡大して表す特性図であ
る。
る。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る流量計の構成
を表す断面図である。
を表す断面図である。
【図１０】図９のＢ−Ｂ線矢視方向の断面構成を表す図
である。
である。
【図１１】図９の流量計の大流量計測用流路における流
速分布を表す図である。
速分布を表す図である。
【図１２】図９の流量計の小流量計測用流路における流
速分布を表す図である。
速分布を表す図である。
【図１３】大流量域と小流量域との重複領域における計
測方法を説明するための図である。
測方法を説明するための図である。
【図１４】大流量計測用流路および小流量計測用流路そ
れぞれについての流量と出力値（ディジタルビット値）
との関係を表す図である。
れぞれについての流量と出力値（ディジタルビット値）
との関係を表す図である。
【図１５】０〜１２００（リットル／ｍｉｎ）の流量範
囲における流量と出力値（４〜２０ｍＡの電流出力）と
の関係を表す図である。
囲における流量と出力値（４〜２０ｍＡの電流出力）と
の関係を表す図である。
【図１６】０〜２０（リットル／ｍｉｎ）の流量範囲に
おける流量と出力値（４〜２０ｍＡの電流出力）との関
係を表す図である。
おける流量と出力値（４〜２０ｍＡの電流出力）との関
係を表す図である。
【図１７】０〜１２００（リットル／ｍｉｎ）の流量範
囲における流量と出力値（４〜２０ｍＡの電流出力）の
誤差との関係を再現特性も含めて表す図である
囲における流量と出力値（４〜２０ｍＡの電流出力）の
誤差との関係を再現特性も含めて表す図である
【図１８】０〜１００（リットル／ｍｉｎ）の流量範囲
における流量と出力値（４〜２０ｍＡの電流出力）の誤
差との関係を再現特性も含めて表す図である
における流量と出力値（４〜２０ｍＡの電流出力）の誤
差との関係を再現特性も含めて表す図である
【図１９】０〜２０（リットル／ｍｉｎ）の流量範囲に
おける流量と誤差との関係を再現特性も含めて表す図で
ある。
おける流量と誤差との関係を再現特性も含めて表す図で
ある。
【図２０】流量とディジタル出力の誤差との関係を表す
図である。
図である。
【図２１】従来の流量計の構成を表す断面図である。
１０，５０ 配管 １３，５３ 大流量計測用流路 １４，５４ 小流量計測用流路 ２９1 ，２９2 ，２９3 流速センサ ５５1 〜５５4 ，５６1 〜５６4 流速センサ ４１，４２ 平均流速演算部 ４３ 信号切換部 ４４ 流量演算部 ４５ 表示部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 温井 一光 神奈川県藤沢市みその台９−10 (72)発明者 浜田 滋 東京都大田区中馬込３−９−１ (72)発明者 会田 広司 埼玉県鶴ケ島市富士見３−８−103 (72)発明者 平野 正 神奈川県川崎市宮前区宮前平２−９−５ (72)発明者 杉本 秀夫 栃木県宇都宮市今泉３−13−１ (72)発明者 稲垣 広行 神奈川県藤沢市大庭5683−９ (72)発明者 松見 徹 神奈川県茅ヶ崎市松浪１−４−26 (72)発明者 真行寺 信義 神奈川県座間市座間２−757−２ (72)発明者 田原 裕滋 千葉県船橋市前原西４丁目33番13号パ レ・ドール津田沼106号 (72)発明者 森本 裕司 北海道札幌市東区北47条東13丁目４番７ 号 (72)発明者 三浦 修 北海道江別市上江別西町30−17 (56)参考文献 特開 平３−262927（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−252529（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−240468（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−194025（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−195418（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−86515（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01F 1/68 G01F 1/00
Claims (14)
- 【請求項１】 流体が通過する大流量計測用の第１の流
路と、 この第１の流路に対して直列に設けられ、第１の流路よ
りも断面積の小さい小流量計測用の第２の流路と、 前記第１の流路を通過する流体の流速に応じた信号を出
力する第１の流速センサと、 前記第２の流路を通過する流体の流速に応じた信号を出
力する第２の流速センサと、 流量に応じて、前記第１の流速センサの出力信号と前記
第２の流速センサの出力信号の少なくとも一方に基づい
て流量を算出する流量演算手段とを備えたことを特徴と
する流量計。 - 【請求項２】 前記第１の流速センサは第１の流路内に
複数設けられ、複数の第１の流速センサの出力信号より
第１の流路内における流速の平均値を算出して前記流量
演算手段に出力する第１の流路内平均流速演算手段を更
に備えたことを特徴とする請求項１記載の流量計。 - 【請求項３】 前記複数の第１の流速センサはそれぞれ
第１の流路内の中央部に配設されたことを特徴とする請
求項２記載の流量計。 - 【請求項４】 前記第１の流路を構成する配管の長手方
向に沿った壁面を貫通するように設けられたガイド部材
挿入部と、 このガイド部材挿入部を介して配管内に挿入されると共
に、流体の流れ方向に沿って複数の第１の流体通過孔を
有する中空状のガイド部材と、 このガイド部材に挿入されると共に、前記ガイド部材の
複数の第１の流体通過孔に対応して複数の第２の流体通
過孔を有する流速センサユニットとを含み、 前記複数の第１の流速センサはそれぞれ前記流速センサ
ユニットに対して複数の第２の流体通過孔各々に臨むよ
うに配設されてなることを特徴とする請求項３記載の流
量計。 - 【請求項５】 前記第２の流速センサは第２の流路内に
複数設けられ、複数の第２の流速センサの出力信号より
第２の流路内における流速の平均値を算出して前記流量
演算手段に出力する第２の流路内平均流速演算手段を更
に備えたことを特徴とする請求項２記載の流量計。 - 【請求項６】 前記第２の流路を構成する配管の長手方
向に沿った壁面を貫通するように設けられたガイド部材
挿入部と、 このガイド部材挿入部を介して配管内に挿入されると共
に、流体の流れ方向に沿って複数の第１の流体通過孔を
有する中空状のガイド部材と、 このガイド部材に挿入されると共に、前記ガイド部材の
複数の第１の流体通過孔に対応して複数の第２の流体通
過孔を有する流速センサユニットとを含み、 前記複数の第２の流速センサはそれぞれ前記流速センサ
ユニットに対して複数の第２の流体通過孔各々に臨むよ
うに配設されてなることを特徴とする請求項５記載の流
量計。 - 【請求項７】 前記複数の第１の流速センサはそれぞれ
第１の流路を構成する配管の長手方向に対して直交する
方向の断面に沿った壁面に所定の間隔で配置されたこと
を特徴とする請求項２記載の流量計。 - 【請求項８】 更に、前記複数の第２の流速センサはそ
れぞれ第２の流路を構成する配管の長手方向に対して直
交する方向の断面に沿った壁面に所定の間隔で配置され
たことを特徴とする請求項７記載の流量計。 - 【請求項９】 前記複数の第２の流速センサはそれぞれ
第２の流路を構成する配管の長手方向に見て前記第１の
流速センサそれぞれに対して所定の角度ずれた状態に配
置されたことを特徴とする請求項８記載の流量計。 - 【請求項１０】 前記第２の流路は第１の流路の下流側
に配置されると共に、前記複数の第２の流速センサはそ
れぞれ第１の流路と第２の流路との境界位置から第２の
流路の内径の２分の１の距離の範囲内に配置されたこと
を特徴とする請求項９記載の流量計。 - 【請求項１１】 前記第１の流速センサおよび第２の流
速センサが共に計測可能である重複流量域を設け、この
重複流量域においては、前記流量演算手段は、前記第１
の流路内平均流速演算手段から出力される第１の平均流
速値より算出される流量と、前記第２の流路内平均流速
演算手段から出力される第２の平均流速値より算出され
る流量との平均値をもって計測流量とすることを特徴と
する請求項５記載の流量計。 - 【請求項１２】 前記第１の流路の第１の流速センサお
よび第２の流路の第２の流速センサのうちいずれか一方
の出力を用いて流量を算出する流量域においては、他方
の流速センサへの電力供給を遮断することを特徴とする
請求項１記載の流量計。 - 【請求項１３】 前記第１の流路内における前記第１の
流速センサの上流側および前記第２の流路内における前
記第２の流速センサの上流側にそれぞれ設けられ、流体
の流れを整える整流部材を更に備えたことを特徴とする
請求項２ないし６のいずれか１に記載の流量計。 - 【請求項１４】 前記第１の流路内における前記第１の
流速センサの上流側に設けられ、流体の流れを整える整
流部材を更に備えたことを特徴とする請求項７ないし１
０のいずれか１に記載の流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8177231A JP2867125B2 (ja) | 1995-06-21 | 1996-06-19 | 流量計 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17691795 | 1995-06-21 | ||
| JP7-176917 | 1995-06-21 | ||
| JP8177231A JP2867125B2 (ja) | 1995-06-21 | 1996-06-19 | 流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0968448A JPH0968448A (ja) | 1997-03-11 |
| JP2867125B2 true JP2867125B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=26497651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8177231A Expired - Fee Related JP2867125B2 (ja) | 1995-06-21 | 1996-06-19 | 流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2867125B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP3591348A1 (en) * | 2018-07-02 | 2020-01-08 | Surpass Industry Co., Ltd. | Thermal flowmeter and method for determining weighting factor |
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| JP5014178B2 (ja) * | 2008-01-24 | 2012-08-29 | アズビル株式会社 | ガスメータ |
| DE102011103175A1 (de) * | 2011-06-01 | 2012-12-06 | Sensus Spectrum Llc | Messvorrichtung zur Messung des Durchflusses eines Fluids |
| CN110361062A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-10-22 | 浙江奥新仪表有限公司 | 一种高维护型直角电磁流量计 |
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| CN113280966A (zh) * | 2021-06-21 | 2021-08-20 | 深圳市鑫精诚科技有限公司 | 一种高精度的六维力传感器 |
| CN114545025A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-05-27 | 南方电网数字电网研究院有限公司 | 宽量程风速及流量测量方法、装置、计算机设备、介质 |
-
1996
- 1996-06-19 JP JP8177231A patent/JP2867125B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| EP3591348A1 (en) * | 2018-07-02 | 2020-01-08 | Surpass Industry Co., Ltd. | Thermal flowmeter and method for determining weighting factor |
| US11143536B2 (en) | 2018-07-02 | 2021-10-12 | Surpass Industry, Co., Ltd. | Thermal flowmeter and method for determining weighting factor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0968448A (ja) | 1997-03-11 |
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