JP2867846B2 - 流量測定装置 - Google Patents
流量測定装置Info
- Publication number
- JP2867846B2 JP2867846B2 JP5234279A JP23427993A JP2867846B2 JP 2867846 B2 JP2867846 B2 JP 2867846B2 JP 5234279 A JP5234279 A JP 5234279A JP 23427993 A JP23427993 A JP 23427993A JP 2867846 B2 JP2867846 B2 JP 2867846B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- orifice
- movable cone
- flow
- bracket
- flow rate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Measuring Volume Flow (AREA)
- Loading And Unloading Of Fuel Tanks Or Ships (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、管路などに装着して流
量を測定するのに適した流量測定装置に関する。
量を測定するのに適した流量測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】流量計は歴史が長く、用途や被測定流体
に適した数多くの種類が実用化されている。液体の流量
を測定する場合には通常、体積流量計が広く使用されて
いるが、液体中に溶解したり、また気泡として存在する
気体による測定誤差が大きな問題となる。このため、流
量計の上流側に気液分離手段を設けて、液体だけを選択
的に流量計に供給したり、密度測定手段を設けて測定値
を補正するなどの対策が採られているが、装置が大掛か
りになったり、また信号処理回路が複雑化するなどの問
題がある。
に適した数多くの種類が実用化されている。液体の流量
を測定する場合には通常、体積流量計が広く使用されて
いるが、液体中に溶解したり、また気泡として存在する
気体による測定誤差が大きな問題となる。このため、流
量計の上流側に気液分離手段を設けて、液体だけを選択
的に流量計に供給したり、密度測定手段を設けて測定値
を補正するなどの対策が採られているが、装置が大掛か
りになったり、また信号処理回路が複雑化するなどの問
題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような問題を解消
するために特開昭56-29119号公報に見られるように管の
内部にオリフィスを形成し、下流側からオリフィス側に
プラグを移動可能に弾圧手段により付勢して支持した流
量測定装置が提案されているが、オリフィスプラグが流
出口側に配置された支持体により片持梁状に支持させれ
ているため、渦流が発生してプラグが揺動しやすく測定
誤差が生じやすいという問題の他に、プラグの上流側と
下流側の差圧を検出するための流路を必要として流路構
造が複雑化するという問題を抱えている。本発明は、こ
のような問題に鑑みてなされたものであって、その目的
とするところは構造の複雑化を招くことなく、可動コー
ンを流量に対応させて安定に変位させることができ、ま
た差圧測定用の流路を不要とした流量測定装置を提供す
ることである。
するために特開昭56-29119号公報に見られるように管の
内部にオリフィスを形成し、下流側からオリフィス側に
プラグを移動可能に弾圧手段により付勢して支持した流
量測定装置が提案されているが、オリフィスプラグが流
出口側に配置された支持体により片持梁状に支持させれ
ているため、渦流が発生してプラグが揺動しやすく測定
誤差が生じやすいという問題の他に、プラグの上流側と
下流側の差圧を検出するための流路を必要として流路構
造が複雑化するという問題を抱えている。本発明は、こ
のような問題に鑑みてなされたものであって、その目的
とするところは構造の複雑化を招くことなく、可動コー
ンを流量に対応させて安定に変位させることができ、ま
た差圧測定用の流路を不要とした流量測定装置を提供す
ることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、両端に流入口、及び流出口
を備えた筒状測定ケースと、前記流入口、及び流出口近
傍に配置された整流板を兼ねるブラケットと、前記ブラ
ケットの間に配置されたオリフィスと、前記ブラケット
に軸方向に移動可能に支持され、かつオリフィスを閉塞
するように常時前記オリフィス側に弾性手段により付勢
されて流体の流れ方向に後退可能な可動コーンと、前記
可動コーンの変位を検出する検出手段とを備えるように
した。
るために本発明においては、両端に流入口、及び流出口
を備えた筒状測定ケースと、前記流入口、及び流出口近
傍に配置された整流板を兼ねるブラケットと、前記ブラ
ケットの間に配置されたオリフィスと、前記ブラケット
に軸方向に移動可能に支持され、かつオリフィスを閉塞
するように常時前記オリフィス側に弾性手段により付勢
されて流体の流れ方向に後退可能な可動コーンと、前記
可動コーンの変位を検出する検出手段とを備えるように
した。
【０００５】
【作用】両端のブラケットにより支持された可動コーン
に、同じくブラケットに整流された流体の動圧が作用し
て可動コーンに流量に対応した変位を生じさせる。
に、同じくブラケットに整流された流体の動圧が作用し
て可動コーンに流量に対応した変位を生じさせる。
【０００６】
【実施例】そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例を示すも
のであって図中符号１は、両端に被測定液体の管路２、
３が接続され、測定室４を形成する筒状のケースで、両
端には中心方向に拡開するテーパを備えた流入口５、流
出口６が形成されている。これら流入口５、及び流出口
６の内側には後述する可動コーン７を移動可能に支持す
る軸８の両端を支持するブラケット９、１０が固定され
ている。これらブラケット９、１０は、図２に示したよ
うに放射方向に平板Ｐ，Ｐ，Ｐ‥‥を備えていて、測定
室４に流入した流体を整流するための整流板を兼ねてい
る。
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例を示すも
のであって図中符号１は、両端に被測定液体の管路２、
３が接続され、測定室４を形成する筒状のケースで、両
端には中心方向に拡開するテーパを備えた流入口５、流
出口６が形成されている。これら流入口５、及び流出口
６の内側には後述する可動コーン７を移動可能に支持す
る軸８の両端を支持するブラケット９、１０が固定され
ている。これらブラケット９、１０は、図２に示したよ
うに放射方向に平板Ｐ，Ｐ，Ｐ‥‥を備えていて、測定
室４に流入した流体を整流するための整流板を兼ねてい
る。
【０００７】１２は、オリフィスで、ブラケット９、１
０のほぼ中間に配置され、常時は後述する可動コーン７
によりその開口１２ａが閉鎖されている。
０のほぼ中間に配置され、常時は後述する可動コーン７
によりその開口１２ａが閉鎖されている。
【０００８】７は、前述の可動コーンで、断面円錐状に
形成されて軸８に移動可能に取り付けられ、常時は流出
口６側に軸８に嵌装されたコイルスプリング１４により
オリフィス１２を閉塞するように付勢されている。流体
が流入していない状態では、可動コーン７の先端の吐出
長さＬがオリフィスの開口Ｄの１／３乃至１倍程度突出
するようにサイズが選択され、また可動コーン７の後
退、つまり流出口６側への移動に伴って生じるオリフィ
スの開口面積Ａを、Ａ＝１０ΠＸ（ただし、Ｘは可動コ
ーンの後退量を示す）なる関係に設定することにより図
４の曲線Ｉに示したように流量が後退量Ｘの３／２乗に
比例し、またＡ＝３３ΠＸとなるように設定すると、流
量が後退量Ｘの一次関数（同図ＩＩ）となる。
形成されて軸８に移動可能に取り付けられ、常時は流出
口６側に軸８に嵌装されたコイルスプリング１４により
オリフィス１２を閉塞するように付勢されている。流体
が流入していない状態では、可動コーン７の先端の吐出
長さＬがオリフィスの開口Ｄの１／３乃至１倍程度突出
するようにサイズが選択され、また可動コーン７の後
退、つまり流出口６側への移動に伴って生じるオリフィ
スの開口面積Ａを、Ａ＝１０ΠＸ（ただし、Ｘは可動コ
ーンの後退量を示す）なる関係に設定することにより図
４の曲線Ｉに示したように流量が後退量Ｘの３／２乗に
比例し、またＡ＝３３ΠＸとなるように設定すると、流
量が後退量Ｘの一次関数（同図ＩＩ）となる。
【０００９】１５は、板バネで、図３に示したように中
央部に軸８が貫通する通孔１５ａを有し、両端がブラケ
ット１０に固定され、コイルスプリング１４からの荷重
を受けるように構成されている。これの表面には、コイ
ルスプリング１４による荷重で生じた歪みを測定するた
めの手段、この実施例では歪みゲージ１６、１６が貼着
されている。
央部に軸８が貫通する通孔１５ａを有し、両端がブラケ
ット１０に固定され、コイルスプリング１４からの荷重
を受けるように構成されている。これの表面には、コイ
ルスプリング１４による荷重で生じた歪みを測定するた
めの手段、この実施例では歪みゲージ１６、１６が貼着
されている。
【００１０】図５は、上述の流量計に適した信号処理回
路の一実施例を示すものであって、図中符号２０は外部
からのサンプリング信号に基づいて歪みゲージ１６から
の信号をデイジタル信号に変換するアナログーデイジタ
ル回路で、これから出力したパルス信号は、後段の加算
器２１により所定の比率に変換されて計測に適した範囲
の繰り返し周波数のパルス信号に変換される。２２は、
第一のカウンタで、加算器２１からのパルス信号を常時
計数して積算流量として表示器２３に出力するものであ
る。２５はゲートで、クロック信号発生回路２４からの
信号により一定時間、開放され、加算器２１からのパル
スを第二のカウンタ２６に出力し、この計数値を瞬間流
量として表示器２７に表示させるものである
路の一実施例を示すものであって、図中符号２０は外部
からのサンプリング信号に基づいて歪みゲージ１６から
の信号をデイジタル信号に変換するアナログーデイジタ
ル回路で、これから出力したパルス信号は、後段の加算
器２１により所定の比率に変換されて計測に適した範囲
の繰り返し周波数のパルス信号に変換される。２２は、
第一のカウンタで、加算器２１からのパルス信号を常時
計数して積算流量として表示器２３に出力するものであ
る。２５はゲートで、クロック信号発生回路２４からの
信号により一定時間、開放され、加算器２１からのパル
スを第二のカウンタ２６に出力し、この計数値を瞬間流
量として表示器２７に表示させるものである
【００１１】この実施例においてを、流入口５から流入
した液体は、整流板を兼ねるブラケット９を通過してオ
リフィス１２に到達し、オリフィス１２から突出してい
る可動コーン７に、その動圧を作用させる。これにより
可動コーン７は、コイルスプリング１４の付勢力に抗し
て軸８に案内されて流出口６側に後退する。この時に生
じる反力は板バネ１５に作用してこれを歪ませる。この
歪みは、歪みゲージ１６により検出されて測定回路に出
力される。
した液体は、整流板を兼ねるブラケット９を通過してオ
リフィス１２に到達し、オリフィス１２から突出してい
る可動コーン７に、その動圧を作用させる。これにより
可動コーン７は、コイルスプリング１４の付勢力に抗し
て軸８に案内されて流出口６側に後退する。この時に生
じる反力は板バネ１５に作用してこれを歪ませる。この
歪みは、歪みゲージ１６により検出されて測定回路に出
力される。
【００１２】いうまでもなく，流体の流れにおかれた可
動コーン７は，その表面の圧力の積分で表される力Ｆを
受ける。この力の大きさは流れの状態や，可動コーン７
の形状等に左右されるとしても，下記の式より表される
力となる。 Ｆ＝１／２×ρ×Ｕ2×Ｃｄ×Ｓ0 ただし，ρ：流体の密度 Ｕ：流速 Ｃｄ：抵抗係数 Ｓ0：可動コーンの断面積 Ｆ：可動コーンに作用する力 そして，気液二相流の場合，例えば液体としてガソリン
を例に採るとその密度は一般的に０．６６乃至０．７５
ｇ／ｃｍ3であり，また気体として空気を例に採ると大
気圧，２０°Ｃでの密度は０．００１２ｇ／ｃｍ3であ
り，密度の比は，１：０．００１７となる。この結果，
ボイド率が４０％以下位ならば，空気による可動コーン
７に作用する力Ｆが無視できる。なお，蒸気や気体のよ
うに密度の低い流体を主目的に，これを高い精度で測定
する場合には，可動コーンの形状を密度の高い流体を測
定するものとは異なる形状に構成する必要がある。
動コーン７は，その表面の圧力の積分で表される力Ｆを
受ける。この力の大きさは流れの状態や，可動コーン７
の形状等に左右されるとしても，下記の式より表される
力となる。 Ｆ＝１／２×ρ×Ｕ2×Ｃｄ×Ｓ0 ただし，ρ：流体の密度 Ｕ：流速 Ｃｄ：抵抗係数 Ｓ0：可動コーンの断面積 Ｆ：可動コーンに作用する力 そして，気液二相流の場合，例えば液体としてガソリン
を例に採るとその密度は一般的に０．６６乃至０．７５
ｇ／ｃｍ3であり，また気体として空気を例に採ると大
気圧，２０°Ｃでの密度は０．００１２ｇ／ｃｍ3であ
り，密度の比は，１：０．００１７となる。この結果，
ボイド率が４０％以下位ならば，空気による可動コーン
７に作用する力Ｆが無視できる。なお，蒸気や気体のよ
うに密度の低い流体を主目的に，これを高い精度で測定
する場合には，可動コーンの形状を密度の高い流体を測
定するものとは異なる形状に構成する必要がある。
【００１３】なお，上述の実施例においては歪みゲージ
により可動コーンに作用する力を測定するようにしてい
るが，可動コーンに非接触変位検出手段，たとえば可動
コーンに磁石を埋め込んで，可動コーンの移動に起因す
る磁界の強度変化を測定するようにしても同様の作用を
奏することは明らかである。
により可動コーンに作用する力を測定するようにしてい
るが，可動コーンに非接触変位検出手段，たとえば可動
コーンに磁石を埋め込んで，可動コーンの移動に起因す
る磁界の強度変化を測定するようにしても同様の作用を
奏することは明らかである。
【００１４】
【発明の効果】以上、説明したように本発明において
は、両端に流入口、及び流出口を備えた筒状測定ケース
と、前記流入口、及び流出口近傍に配置された整流板を
兼ねるブラケットと、前記ブラケットの間に配置された
オリフィスと、前記ブラケットに軸方向に移動可能に支
持され、かつオリフィスを閉塞するように常時前記オリ
フィス側に弾性手段により付勢されて流体の流れ方向に
後退可能な可動コーンと、前記可動コーンの変位を検出
する検出手段とを備えたので、可動コーンの両端を整流
板を兼ねるブラケットで支持して渦流による可動コーン
の揺動を防止して高い精度で流量を測定することができ
るばかりでなく、差圧検出用の流路を不要として構造の
簡素化を図ることができる。
は、両端に流入口、及び流出口を備えた筒状測定ケース
と、前記流入口、及び流出口近傍に配置された整流板を
兼ねるブラケットと、前記ブラケットの間に配置された
オリフィスと、前記ブラケットに軸方向に移動可能に支
持され、かつオリフィスを閉塞するように常時前記オリ
フィス側に弾性手段により付勢されて流体の流れ方向に
後退可能な可動コーンと、前記可動コーンの変位を検出
する検出手段とを備えたので、可動コーンの両端を整流
板を兼ねるブラケットで支持して渦流による可動コーン
の揺動を防止して高い精度で流量を測定することができ
るばかりでなく、差圧検出用の流路を不要として構造の
簡素化を図ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す装置の断面図である。
【図２】同上装置のブラケットの構造を示す正面図であ
る。
る。
【図３】同上装置におけるコイルスプリングの一端を支
持する板バネの一実施例を示す正面図である。
持する板バネの一実施例を示す正面図である。
【図４】同上装置における後退量及び開口面積と流量と
の関係を示す線図である。
の関係を示す線図である。
【図５】同上装置に適した信号処理回路の一実施例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
１ 筒状のケース ５ 流入口 ６ 流出口 ７ 可動コーン ８ 軸 ９、１０ ブラケット １２ オリフィス １４ コイルスプリング １５ 板バネ １６ 歪みゲージ
Claims (3)
- 【請求項１】 両端に流入口、及び流出口を備えた筒状
測定ケースと、前記流入口、及び流出口近傍に配置され
た整流板を兼ねるブラケットと、前記ブラケットの間に
配置されたオリフィスと、前記ブラケットに軸方向に移
動可能に支持され、かつオリフィスを閉塞するように常
時前記オリフィス側に弾性手段により付勢されて流体の
流れ方向に後退可能な可動コーンと、前記可動コーンの
変位を検出する検出手段とを備えた流量測定装置。 - 【請求項２】 前記コーンは、その長さが前記オリフィ
スの開口の１／３乃至１倍である請求項１の流量測定装
置。 - 【請求項３】 前記検出手段は、前記弾性体の下流側を
支持する板バネと、該板バネの歪みを検出する歪み検出
手段とにより構成されている請求項１の流量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5234279A JP2867846B2 (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 流量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5234279A JP2867846B2 (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 流量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0763587A JPH0763587A (ja) | 1995-03-10 |
| JP2867846B2 true JP2867846B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=16968489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5234279A Expired - Lifetime JP2867846B2 (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 流量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2867846B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4553160B2 (ja) * | 2008-03-25 | 2010-09-29 | 株式会社タツノ・メカトロニクス | ポンプ装置 |
| KR100915088B1 (ko) * | 2009-01-23 | 2009-09-02 | 주식회사 하이트롤 | 웨퍼형 벤츄리 콘 메타 |
| KR101200853B1 (ko) * | 2010-10-12 | 2012-11-14 | 주식회사 하이트롤 | 웨퍼형 벤츄리 콘 메타 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53100271A (en) * | 1977-02-14 | 1978-09-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Flow rate detector |
| JPS5629119A (en) * | 1979-08-03 | 1981-03-23 | Jiiabaazu Insutorumentsu Ltd | Flow meter |
| JP3014430U (ja) * | 1995-02-07 | 1995-08-08 | 株式会社村上開明堂 | 鏡装置付き家具 |
-
1993
- 1993-08-26 JP JP5234279A patent/JP2867846B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0763587A (ja) | 1995-03-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19981124 |