JP3002176B2 - 体積型フローセンサのための置換組込みセット及び対応する渦流フローセンサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、すでに測定現場に
設置された、絞りを介して存在する差圧を測定する原理
に基づく体積型のフローセンサのための置換組込みセッ
トに関する。

【０００２】さらに本発明は組込みセットを用いた置換
えによって実現させられるか又はこの置換原理にしたが
ってすでに工場側で製造される渦流フローセンサに関す
る。

【０００３】絞りを介して存在する差圧を測定する測定
原理に基づく体積型フローセンサは、流過測定技術的に
広く普及している（季刊誌「ケミカルエンジニーリン
グ」１９９６年５月、９４頁から１０２頁まで参照）。
この体積型フローセンサは、規格化された厚さと規格化
された内径を有し、測定しようとする流体が流過する第
１の導管と第２の導管との間に流体密に締込まれた絞り
円板を有している。締込みはたいていの場合、２つのフ
ランジを用いて行われる。これらのフランジの一方は第
１の導管の端部に取付けられかつ他方は前記一方のフラ
ンジに向いた第２の導管の端部に取付けられている。詳
細はあとで図２４を用いてもう一度説明する。

【０００４】絞り円板は導管よりも小さい内径を有して
いる。第１の導管に絞り円板の近くで設けられた孔は、
絞り円板の上流側の流体圧のための第１の圧力センサに
作用的に結合されている。第２の導管に絞り円板の近く
で設けた孔は絞り円板の下流側の流体圧のための第２の
圧力センサに作用的に結合されている。

【０００５】多くの場合、第１の導管の孔は、前述の、
当該導管に配属されたフランジにあり、第２の導管の孔
は、前述の、当該導管に所属するフランジにある。

【０００６】さらに圧力を取出す孔、圧力センサ及びこ
れらに配属された、ケーシングを有する評価エレクトロ
ニクスとが互いに統合されているコンパクトバージョン
も一般的である。

【０００７】絞り円板は両方の導管よりもわずかな内径
を有しており、流れ通路の狭窄部を成しているので、こ
の絞りを介して、流体が流れる場合に、ベルノイルの法
則に相応して圧力差が発生する。この圧力差から、流体
密度に対する圧力差の商の平方根に比例する体積流量が
決定される。

【０００８】このような基準絞り−体積型フローセンサ
においては、達成可能な測定精度は約２％でしかない。
もちろんこれは、できるだけ常に同じフロープロフィー
ルが測定個所に生じる場合にのみ達成される。これは測
定個所の前もしくは後ろに長い流入区間もしくは流出区
間を必要とする。すなわちフロープロフィールを安定化
させるためには十分に長い、真直ぐな管区間が設けられ
ていなければならない。さらに測定範囲は約１：３に制
限される。

【０００９】さらに絞り円板は汚れの影響を受けやす
い。何故ならば、これによって絞り円板の自由な有効横
断面が変化し、測定誤差が生じるからである。さらに絞
り円板の内縁は流体によって運搬される固体粒子によっ
て侵食され、有効横断面が次第に拡大されることがあ
る。したがって測定精度の長期安定性も十分ではない。

【００１０】さらに絞り円板によって流れ通路が狭めら
れる結果、絞り円板のすぐ後ろの陰になる範囲におい
て、例えば流体内にある固体が、絞り円板と第２の導管
の壁とにより形成された角度範囲に不都合に堆積するこ
とになる流れ形態が形成される。

【００１１】さらに絞り円板による流れ通路の狭窄は流
体において、少なからぬ残留圧力損失をもたらす。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前述
の欠点を除きかつ測定不精度の改善が、すでに設置され
た、差圧測定原理によって変更を加えたコンポーネント
をできるだけ維持して達成されるようにすることであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の課題は、本発明
による１番目の発明によれば、測定現場に設置されるフ
ローセンサのための置換組込みセットであって、 − 測定しようとする流体が流過する第１の導管と第２
の導管との間に流体密に締込まれ、前記導管よりも小さ
い内径を有する、厚さの規格化された絞り板と、 − 第１の導管内で前記絞り板の近くに設けられた孔に
作用結合された、前記絞り板の前の流体圧を検出する第
１の圧力センサと、 − 第２の導管内で前記絞り板の近くに設けられた孔に
作用結合された、前記絞り板の後ろの流体圧を検出する
第２の圧力センサと、を有する形式のものにおいて、前
記置換組込みセットが、 − 前記絞り板の代わりをし、前記絞り板と厚さが同じ
で、内径が前記導管の内径と同じであるリング円板を有
し、該リング円板の内径に唯一の堰止体が配置され、該
堰止体が流れ方向で最高でも前記リング円板と同じ厚さ
を有しており、 − 前記第１の圧力センサを取去ったあとで、前記第１
の導管の前記孔を流体密に閉鎖するための装置と、 − 前記第２の圧力センサを取去ったあとで前記第２の
導管の前記孔へ流体密に挿入するための渦流センサと、
を有していることによって解決された。

【００１４】さらに前記欠点を除き、測定精度の改善
を、すでに設置されているか又は差圧測定原理によって
修正したコンポーネントをできるだけ維持して行うこと
は、本発明の２番目の発明によれば、測定現場に設置さ
れるフローセンサのための置換組込みセットであって、 − 測定しようとする流体が流過する第１の導管と第２
の導管との間に流体密に締込まれ、前記導管よりも小さ
い内径を有する、厚さの規格化された絞り板と、 − 第１の導管内で前記絞り板の近くに設けられた孔に
作用結合された、前記絞り板の前の流体圧を検出する第
１の圧力センサと、 − 第２の導管内で前記絞り板の近くに設けられた孔に
作用結合された、前記絞り板の後ろの流体圧を検出する
第２の圧力センサと、を有する形式のものにおいて、前
記置換組込みセットが、 − 前記絞り板の代わりをし、前記絞り板と厚さが同じ
で、内径が前記導管の内径と同じであるリング円板を有
し、該リング円板の内径に唯一の堰止体が配置され、該
堰止体が流れ方向で最高でも前記リング円板と同じ厚さ
を有しており、 − 前記第１の圧力センサを取去ったあとで、前記第１
の導管の前記孔を流体密に閉鎖するための装置と、 − 前記第２の圧力センサを取去ったあとで第２の導管
の前記孔を流体密に閉鎖するための装置と、 − 前記第２の導管の内又は外に前記リング円板の近く
に取付けられた渦流フローセンサとを有していることに
よって達成された。

【００１５】本発明の第３番目の発明の特徴は、渦流フ
ローセンサが、 − 測定しようとする流体が流過する第１の導管と第２
の導管との間に締込まれ、内径が両導管の内径と同じで
あって、内径に唯一の堰止体が配置されかつ所定の厚さ
を有するリング円板を有し、前記堰止体の厚さが最高で
も前記リング円板の厚さと同じであり、 − 前記第２の導管の外又は内に、前記リング円板の近
くに取付けられた渦流センサを有していることである。

【００１６】本発明の２番目の発明の第１の有利な構成
と本発明の３番目の発明の第１の有利な構成とによれ
ば、渦流センサが第２の導管の管壁内に流体密に挿入さ
れかつ容量型のセンサ部材を有している。

【００１７】本発明の２番目の発明の有利な構成によれ
ば、渦流センサは、直径方向で第２の導管の壁に固定さ
れた２つの超音波変換器を有している。

【００１８】本発明の３つの発明に共通な思想は、精度
の悪い、欠陥のある絞り／差圧測定原理を、組込み現場
で、精度の高い、長期的に安定した渦流測定原理に置換
え、その際に使用される新しいコンポーネントをできる
だけ少なくすることにある。

【００１９】これは、これに本発明の第１の利点を見出
すことができるのであるが、絞り円板が所属の堰止体を
有する本発明のリング円板と置換えられ、両方の圧力セ
ンサが本発明による渦流センサに置換えられ、圧力セン
サの不要になった孔を流体密に閉鎖することだけで達成
された。

【００２０】他の利点は本発明では測定範囲が１：３よ
りも大きいこと、つまり常に１：１０よりも大きいこと
である。平均値は例えばガスの場合は１：１０、蒸気の
場合は１：３０、液体の場合には１：４０である。

【００２１】別の利点は本発明では、差圧の値が測定さ
れるのではなく、零点較正が不要である渦流周波数が測
定されることである。

【００２２】さらに常に不都合なキャビテーションは基
準絞りよりも高い流速で発生するので、より高い流速が
許される。これは気化圧が高い液体、例えばベンジンの
場合には特に重要である。

【００２３】

【発明の実施の形態】次にたいてい縦断面図で完全に示
されている実施例に基づき本発明を詳細に説明する。図
面においては同じ部分には符号が付けられている限り、
同じ符号が付けられているが、この符号はあとの図面で
は省略されていることがしばしばある。

【００２４】本発明を説明する前に、図２４の縦断面図
に基づき、一般的な差圧体積フローセンサが有する、本
発明と関連して重要である部分についてまず説明する。

【００２５】測定現場においては、第１の導管１と第２
の導管２との間に、フローセンサ１０９が持続的に設置
される。該フローセンサ１０９は測定しようとする流
体、例えば液体、ガス又は蒸気により稼働中に貫流され
る。

【００２６】図２４においては持続的な設置は図示の溶
接シームにより表されているように溶接により行われ
る。フローセンサと導管との間には他の固定形式も一般
的である。これらの固定形式の内、若干のものについて
は実施例と共にあとで記載してある。

【００２７】フローセンサ１０９は第１の導管１と溶接
された第１のフランジ１１と第２の導管２と溶接された
第２のフランジ１２とを有している。フランジ１１もし
くは１２は一体に短い管片１１５もしくは１２５を備え
ており、該管片１１５もしくは１２５は適当な導管１も
しくは２に突合わせ溶接されている。

【００２８】両方のフランジ１１，１２はリングシール
１４，１５と絞り円板１３と同じ公称値（＝内径）を有
している。両方の導管１，２と両方のフランジ１１，１
２とからは一定の公称値の流れ通路３が形成されてい
る。

【００２９】両方のフランジ１１，１２はリングシール
１４，１５と絞り円板１３とを介在させて流体密に互い
に結合されている。これによって絞り円板１３は導管
１，２間に流体密に締込まれている。この絞り円板１３
は導管１，２よりも小さい内径を有する中心孔１３１を
有している。

【００３０】第１のフランジ１１には一直径上に位置す
るラジアル孔１１１，１１２が配置されている。該ラジ
アル孔１１１，１１２は流れ通路３に開口している。相
当の形式で第２のフランジ１２においても、同様に流れ
通路３に開口するラジアル孔１２１，１２２が設けられ
ている。

【００３１】フランジ１１，１２には４つのラジアル孔
１１１，１１２，１２１，１２２が配置されているの
で、これらのラジアル孔１１１，１１２，１２１，１２
２は絞り板１３に設けられた中心孔１３１の近くに位置
し、ひいては絞り円板１３の上流側もしくは下流側にお
いて流体に形成される圧力を取出すために適している。

【００３２】ラジアル孔１１１，１１２の少なくとも１
つもしくはラジアル孔１２１，１２２の少なくとも１つ
は第１の圧力センサもしくは第２の圧力センサと作用的
に結合されている。両方の圧力センサは図示されていな
い。使用されていないラジアル孔は流体密に閉じられて
いる。この状態も示されていない。

【００３３】図１から図４までには本発明の１番目の発
明に基づく置換組込みセットを備えた４つの実施例が示
されている。図５と６には本発明の２番目の発明による
置換組込みセットを有する２つの実施例の縦断面図が示
されている。最後に図７と図８は本発明の３番目の発明
による体積フローセンサの２つの実施例を示した縦断面
図である。したがって図１から図８までには８つの実施
例が示されている。これらの実施例においては図２４の
半径孔１１２，１２２に相当する半径孔は図示されてい
ない。

【００３４】図２４による絞り−フローセンサでは流れ
方向は特定されていないのに対し、８つの実施例におい
ては矢印で示されたような流れ方向４が与えられてい
る。流れ方向４と反対の流れ方向が望まれると、下で詳
細に述べたコンポーネント１８，１９を交換する必要が
ある。

【００３５】図１の１番目の発明の第１実施例において
はフローセンサ１０１の継続的な設置はフランジ１１′
が導管１の上にもしくはフランジ１２′が導管２の上に
流体密にねじ嵌められることで行われる。

【００３６】本発明の主要な特徴に相応して図２４の絞
り円板１３は厚さが絞り円板１３の厚さと同じであるリ
ング円板２３によって置換えられている。リング円板２
３の内径は導管１，２の内径と同じであるので流れ通路
３の内周はリング円板２３によっては狭められていな
い。

【００３７】リング円板２３の内径には唯一の堰止体２
３１が配置されている。この堰止体２３１は流れ方向で
見て最高でもリング円板２３と同じ厚さを有している。
堰止体２３１の有利な若干の垂直断面形状は図９から図
１７までにかつ有利な横断面形は図１８と図１９とに示
され、これらについては後で詳細に説明する。

【００３８】図１においては本発明の別の主要な特徴に
したがって、図２４によれば、孔１１１と作用的に結合
された圧力センサは除かれ、この圧力センサは孔１１１
を流体密に閉鎖する装置１８、例えばねじ込みニップル
によって置換えられている。さらに孔１１２と作用的に
結合されている圧力センサも除かれ、この圧力センサは
孔１１２内に流体密に挿入された渦流センサ１９によっ
て置換えられている。

【００３９】フローセンサ１０２の継続的な設置は図２
による１番目の発明の第２実施例では、実質的には図２
４の場合と同じように、フランジ１１が導管１にかつフ
ランジ１２が導管２に適当な管片１１５，１２５を介し
て突合わせ溶接されていることで行われている。図２の
それ以外の詳細は図１に相当する。

【００４０】導管１，２の間のフローセンサ１０３の継
続的な設置は図３の１番目の第３実施例では図２の場合
のように導管１，２がフランジ１１，１２と溶接される
ことで行われる。

【００４１】堰止体から離反する渦流により生ぜしめら
れた圧力変動の取出しを改善するためには、フランジ１
２にリング溝１２３が設けられている。このリング溝１
２３は図１の孔１２１に相当する袋孔１２１′に開口し
ている。さらにフランジ１２はリング円板２３に向いた
面にその内径から、旋削部１２４を備えており、該旋削
部１２４はリング溝１２３に開口している。したがって
リング円板２３のすぐ上流側に発生する圧力変動は渦流
センサ１９に達する。

【００４２】図３のフランジ１１は、フランジ１２の場
合と同じ形式で取付けられた袋孔１１１′と相応するリ
ング溝１１３と相応する旋削部１１４とを備えている。
しかしながらこれらは閉鎖装置１８を組込んだ後には働
かない。図３のさらなる詳細は図１のものに相当する。

【００４３】導管１，２の間のフローセンサ１０４の継
続的な設置は、図４に示された１番目の発明の第４実施
例では、第１の中間リング２１もしくは第２の中間リン
グ２２を間装し、ねじ１６，１７で締付けることで行わ
れる。孔１１１もしくは１１２は中間リング２１もしく
は２２に配置されており、閉鎖装置１８もしくは渦流セ
ンサ１９も中間リング２１もしくは２２に配置されてい
る。

【００４４】図４の実施例においてはフランジ１１″は
正面側と裏面側とにおいて導管１にかつフランジ１２″
は導管２に、それぞれフランジ１１″，１２″の正面側
だけに平らなシール面が形成されるように溶接されてい
る。これらのシール面は対応する中間リング２１もしく
は２２に当接させられている。

【００４５】図５に示された本発明の２番目の発明の第
１実施例においては、フローセンサ１０５の継続的な設
置は、図１の場合のように、フランジ１１′が導管１の
上にかつフランジ１２′が導管２の上に流体密に螺合さ
せられることで行われている。したがってこの場合にも
リング円板２３と流体密に閉鎖するための装置１８が存
在している。

【００４６】図１から図４までの４つの実施例とは異な
って、図５においては、元来配置されていた圧力センサ
が除かれたあとで、流体密に閉鎖する装置２８が挿入さ
れることで孔１２１も閉じられる。

【００４７】図５においては渦流センサ２９は導管２内
で、リング円板２３の近くに取付けられている。渦流セ
ンサ２９の構成は、原理的に、ＥＰ−Ａ８４１５４５号
に記載された渦流センサにほぼ相応している。したがっ
て繰返しを回避するために詳細はＥＰ−Ａ８４１５４５
号を参照されたい。

【００４８】渦流センサ２９は導管２の管壁に形成され
た、十分に大きい直径を有する壁孔に流体密に挿入され
ている。このためには一方では壁孔内に嵌合しかつ他方
では外側で管壁に接触するストッパリング２９１が用い
られている。ここでストッパリング２９１はその縁部に
おいて管壁に溶接されている（溶接部２９２）。ストッ
パリング２９１はさらに、管とは反対側に旋削部２９３
を備えている。この旋削部２９３は渦流センサ２９と溶
接されている。

【００４９】渦流センサ２９は、流体の流れに浸漬させ
られた薄いセンサベーン２９４を有している。該センサ
ベーン２９４はリング円板２３の堰止体により生ぜしめ
られた渦流により図平面に対して垂直に往復運動させら
れる。渦流センサ２９の後方部分にはセンサ部材２９
５、例えば容量型のセンサ部材がある。このセンサ部材
２９５はセンサベーン２９４の運動を電気的な信号に変
換する。

【００５０】フローセンサ１０５の継続的な設置は、図
６による２番目の発明の第２実施例では、図２と図３と
におけるように、フランジ１１が導管１にもしくはフラ
ンジ１２が導管２に適当な管片を介して突合わせ溶接さ
れることで行われている。図５の場合のようにリング円
板２３と、孔１１１もしくは１２１を流体密に閉鎖する
装置１８もしくは２８とが存在している。

【００５１】渦流センサとしては第１の超音波変換器３
９と第２の超音波変換器４０とを有している。超音波変
換器３９はリング円板２３の近くで導管２の外側の管壁
の上に配置されている。超音波変換器３９に直径方向で
向き合って、超音波変換器４０が導管２の外側の管壁に
配置されている。特に超音波クランプ・オン原理にした
がった超音波配置が適している。

【００５２】両方の超音波変換器３９，４０の一方には
図示されていない評価兼稼働電子装置により励起されて
超音波振動が与えられ、該超音波変換器が超音波送信器
として用いられるのに対し、前記両方の超音波変換器の
他方は超音波受信器として稼働させられる。超音波送信
器／発信器の配属関係は時間的に一定又は時間的に交代
することができる。したがって後者の場合には両方の超
音波変換器３９，４０は交代で送信器又は発信器として
働くことができる。

【００５３】超音波装置が流れ通路３の上に着座する場
所は作図上の理由から図６に示されているように導管２
の上に位置している必要はなく、フランジ１２のできる
だけ近く、管片１２５の上にあることもできる。

【００５４】図７による本発明の３番目の発明の第１実
施例では、絞りフローセンサの代わりをしないフローセ
ンサ１０７はフランジ１１^＊，１２^＊で流れ通路３の上
に継続的に設置されている。フランジ１１^＊もしくは１
２^＊は図１と図５との場合のように導管１もしくは２の
上にねじ嵌められているが、孔１１１，１２１に相当す
る孔を有していない。リング円板２３は互いに螺着され
たフランジ１１^＊，１２^＊の間に締込まれている。渦流
センサ２９は図５の場合のように配置され、導管２の管
壁に挿入されている。

【００５５】図５又は図７の実施例においては圧電式又
は誘導式のセンサ部材が容量的なセンサ部材の代わりに
使用されている。

【００５６】図８に示された本発明の３番目の発明の第
２実施例では、絞りフローセンサの代わりをしないフロ
ーセンサは、フランジ１１^＊もしくは１２^＊で導管１も
しくは２に突合わせ溶接されている。これは図２、３及
び６に基づきすでに記述した通りである。フランジ１１
^＊もしくは１２^＊はこの場合にも図７のように孔１１
１，１２１に相当する孔を有していない。

【００５７】この場合にも図７の場合のようにリング円
板２３は互いにねじ結合されたフランジ１１^＊，１２^＊
の間に締込まれている。渦流センサとしては図６の超音
波装置に相応する、超音波変換器３９′，４０′を有す
る超音波装置が設けられている。前記超音波変換器は図
６に基づき説明したように配置されかつ稼働させられる
ことができる。

【００５８】図６又は８の超音波装置が両方の超音波変
換器３９，４０もしくは３９′，４０′を有している代
わりに、超音波変換器３９もしくは３９′の場所に配置
できる組合わされた超音波送信器／発信器装置を使用す
ることもできる。

【００５９】図９から図１７には本発明において使用で
きるようなリング円板の種々の形状が板平面に対して平
行な鉛直断面図で示されている。図９から図１７までの
各々においてはリング円板２３は唯一の堰止体２３１と
リング部分２３２と付加部分２３３とを有している。こ
の付加部分２３３はフランジ１１，１２の間にリング円
板２３を配置するときの取扱い及び調整を容易にする。

【００６０】図９のリング円板２３の第１実施例では、
堰止体２３１は全長に亘って柱状であり、かつ円板の一
直径に対し平行に配置されている。堰止体２３１はリン
グ部分２３２との結合個所において、リング部分２３２
の曲率にできるだけ良好に適合させられている。

【００６１】図１０のリング円板２３の第２実施例にお
いては、堰止体は円板の一直径に沿って対称的に配置さ
れた柱部分２３４を有している。

【００６２】リング部分２３２との結合個所との直前に
おいては柱部分２３４には球欠体２３５が取付けられて
いる。この球欠体２３５は柱部分よりも２〜３倍幅広
く、柱部分との間に直角を形成している。リング部分２
３２との結合個所においては球欠体２３５はリング部分
２３２の曲率に良好に適合させられている。

【００６３】図１１のリング円板２３の第３実施例にお
いては、堰止体は円板の一直径に対して対称的に、これ
に沿って配置された柱部分２３４を有している。リング
部分２３２との結合個所の直前において柱部分２３４に
は、柱部分よりもほぼ２から３倍幅広の球欠体２３５′
が接続されている。リング部分２３２との結合個所で球
欠体２３５′はリング部分２３２の曲率にできるだけ良
好に適合させられている。

【００６４】図１２のリング円板２３の第４実施例にお
いては、堰止体２３１は、図９の実施例の場合のように
その全長に亘って柱状でありかつ円板の一直径に沿っ
て、これに対して対称的に配置されている。

【００６５】リング部分２３２に前述の結合個所で固定
される他に、堰止体２３１は２つの支持部材２３６でリ
ング部分２３２に結合されている。支持部材２３６は堰
止体２３１に所属する円板直径に対し垂直である円板直
径に対して対称的に配置されている。

【００６６】図１３のリング円板２３の第５実施例と図
１４のリング円板２３の第６実施例とにおいても、支持
部材２３６が設けられている。図１３は図１０とほぼ同
じであり、図１４は図１１とほぼ同じである。

【００６７】図１５のリング円板２３の第７実施例にお
いては、堰止体は図１０と図１１との実施例の場合のよ
うに柱部分２３４と移行部２３７とを有している。移行
部２３７は柱部分２３４よりも細く、柱部分２３４に段
を形成して接続されている。さらにこの場合にも支持部
材２３６が設けられている。

【００６８】図１６のリング円板２３の第８実施例にお
いては、堰止体は、図１５の場合のように、柱部分２３
４と２つの移行部２３７′とを有し、該移行部２３７′
は柱部分２３４よりも細く、柱部分２３４へ丸味がつけ
られて移行している。さらにこの場合にも支持部材２３
６が設けられている。

【００６９】図１７のリング円板２３の第９実施例にお
いては、堰止体はリング体２３８として構成されてい
る。このリング体２３８は２つの支持部材２３６と２つ
の支持部材２３９とによりリング円板２３の内径に保持
されている。両方の支持部材２３６と両方の支持部材２
３９は、互いに直交する円板直径に対称的に、これらに
沿って配置されている。したがってリング体２３８はリ
ング円板２３の内径内で浮遊した状態にある。

【００７０】図１８から図２３にはリング円板２３の内
径内に配置された堰止体の有利な実施例であって、図平
面に対して垂直な、直線的な母線を有しているものが水
平横断面で示されている。この場合には図１８から図２
３においては流入側はそれぞれ左側に位置している。

【００７１】図１８の堰止体２３１１はほぼ方形の横断
面を有している。もちろん狭幅側は内方へ軽く湾曲させ
られて構成されている。例えばこの湾曲の曲率半径は堰
止体２３１１の厚さよりも大きく選択されている。

【００７２】図１９の堰止体２３１２の横断面は台形の
形、例えば図示のように等辺台形の形を有している。

【００７３】剥離縁２３１２′，２３１２″を形成する
ために台形の脚は流れがあたる側で扁平にされている。
狭幅面が流入面との間に成す角度は堰止体２３１２の厚
さに関連して選ばれかつ例えば２０゜の値を有してい
る。

【００７４】図２０の堰止体２３１３の横断面は流入側
では平面を成しかつ流出側では凸面を成すレンズの形を
有している。この場合には図示のように、平らで細い狭
幅側が剥離縁として２３１３′，２３１３″が設けられ
ている。

【００７５】図２１の堰止体２３１４はほぼ方形の横断
面を有している。もちろん狭幅側は堰止体２３１４の厚
さの１／２と等しい曲率半径を有する半円形の凸面を有
している。

【００７６】図２２の堰止体２３１５は流入側で凸面を
成しかつ流出側で凹面を成すレンズの形を有している。
この堰止体２３１５は平らで、互いに平行である。流入
側の横断線と流出側の横断線は、図示の如く同心的な円
弧である。

【００７７】最後に図２３の堰止体２３１６の横断面は
流入側で凸面を成し、流出側で凹面を成すレンズの形を
有している。流出側の横断面線は図示の如く円弧であ
る。この円弧は流入側の円弧よりも大きな半径を有して
いる。両方の円弧は堰止体２３１６の狭幅側で交差して
いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１番目の発明の置換組込みセットを備
えた体積型フローセンサの第１実施例を示した図。

【図２】本発明の１番目の発明の置換組込みセットを備
えた体積型フローセンサの第２実施例を示した図。

【図３】本発明の１番目の発明の置換組込みセットを備
えた体積型フローセンサの第３実施例を示した図。

【図４】本発明の１番目の発明の置換組込みセットを有
する体積型フローセンサの第４実施例を示した図。

【図５】本発明の２番目の発明の置換組込みセットを有
する体積型フローセンサの第１実施例を示した図。

【図６】本発明の２番目の発明の置換組込みセットを有
する体積型フローセンサの第２実施例を示した図。

【図７】本発明の３番目の発明の体積型フローセンサの
第１実施例を示した図。

【図８】本発明の３番目の発明の体積型フローセンサの
第２実施例を示した図。

【図９】本発明で使用されたリング円板の９つの実施例
の１つを円板平面に対して平行に断面した鉛直断面図。

【図１０】本発明で使用されたリング円板の９つの実施
例の１つを円板平面に対して平行に断面した鉛直断面
図。

【図１１】本発明で使用されたリング円板の９つの実施
例の１つを円板平面に対して平行に断面した鉛直断面
図。

【図１２】本発明で使用されたリング円板の９つの実施
例の１つを円板平面に対して平行に断面した鉛直断面
図。

【図１３】本発明で使用されたリング円板の９つの実施
例の１つを円板平面に対して平行に断面した鉛直断面
図。

【図１４】本発明で使用されたリング円板の９つの実施
例の１つを円板平面に対して平行に断面した鉛直断面
図。

【図１５】本発明で使用されたリング円板の９つの実施
例の１つを円板平面に対して平行に断面した鉛直断面
図。

【図１６】本発明で使用されたリング円板の９つの実施
例の１つを円板平面に対して平行に断面した鉛直断面
図。

【図１７】本発明で使用されたリング円板の９つの実施
例の１つを円板平面に対して平行に断面した鉛直断面
図。

【図１８】リング円板の内径に配置された堰止体の１実
施例の水平横断面図。

【図１９】リング円板の内径に配置された堰止体の１実
施例の水平横断面図。

【図２０】リング円板の内径に配置された堰止体の１実
施例の水平横断面図。

【図２１】リング円板の内径に配置された堰止体の１実
施例の水平横断面図。

【図２２】リング円板の内径に配置された堰止体の１実
施例の水平横断面図。

【図２３】リング円板の内径に配置された堰止体の１実
施例の水平横断面図。

【図２４】公知の差圧体積型フローセンサの１例を示し
た図。

【符号の説明】

1，２ 導管、 ３ 流れ通路、 ４ 流れ方向、 １
１，１２，１１′，１２′，１１″，１２″，１１^＊，
１２^＊ フランジ、 １３ 絞り円板、 １４，１５
リングシール、 １６，１７ ねじ、 １８ 閉鎖装
置、 １９ 渦流センサ、 ２３ リング円板、 ２８
閉鎖装置、 ２９ 渦流センサ、 ３９，４０ 超音
波変換器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミヒェル エル トウツィン ドイツ連邦共和国 マウルブルク ヴィ ークサー シュトラーセ 16 (56)参考文献 特表 昭59−500926（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01F 1/32 G01F 1/42

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定現場に設置されるフローセンサ（１
   ０）のための置換組込みセットであって、 − 測定しようとする流体が流過する第１の導管（１）
   と第２の導管（２）との間に流体密に締込まれ、前記導
   管よりも小さい内径を有する、厚さの規格化された絞り
   板（１３）と、 − 第１の導管（１）内で前記絞り板（１３）の近くに
   設けられた孔（１１１）に作用結合された、前記絞り板
   （１３）の前の流体圧を検出する第１の圧力センサと、 − 第２の導管（２）内で前記絞り板の近くに設けられ
   た孔（１２１）に作用結合された、前記絞り板（１３）
   の後ろの流体圧を検出する第２の圧力センサと、を有す
   る形式のものにおいて、 前記置換組込みセットが、 − 前記絞り板（１３）の代わりをし、前記絞り板（１
   ３）と厚さが同じで、内径が前記導管の内径と同じであ
   るリング円板（２３）を有し、該リング円板（２３）の
   内径に唯一の堰止体（２３１）が配置され、該堰止体
   （２３１）が流れ方向で最高でも前記リング円板（２
   ３）と同じ厚さを有しており、 − 前記第１の圧力センサを取去ったあとで、前記第１
   の導管（１）の前記孔（１１１）を流体密に閉鎖するた
   めの装置と、 − 前記第２の圧力センサを取去ったあとで前記第２の
   導管（２）の前記孔（１２１）へ流体密に挿入するため
   の渦流センサ（１９）と、 を有していることを特徴とする、体積型フローセンサの
   ための置換組込みセット。
2. 【請求項２】 測定現場に設置されるフローセンサ（１
   ０）のための置換組込みセットであって、 − 測定しようとする流体が流過する第１の導管（１）
   と第２の導管（２）との間に流体密に締込まれ、前記導
   管よりも小さい内径を有する、厚さの規格化された絞り
   板（１３）と、 − 第１の導管（１）内で前記絞り板（１３）の近くに
   設けられた孔（１１１）に作用結合された、前記絞り板
   （１３）の前の流体圧を検出する第１の圧力センサと、 − 第２の導管（２）内で前記絞り板の近くに設けられ
   た孔（１２１）に作用結合された、前記絞り板（１３）
   の後ろの流体圧を検出する第２の圧力センサと、を有す
   る形式のものにおいて、 前記置換組込みセットが、 − 前記絞り板（１３）の代わりをし、前記絞り板（１
   ３）と厚さが同じで、内径が前記導管の内径と同じであ
   るリング円板（２３）を有し、該リング円板（２３）の
   内径に唯一の堰止体（２３１）が配置され、該堰止体
   （２３１）が流れ方向で最高でも前記リング円板（２
   ３）と同じ厚さを有しており、 − 前記第１の圧力センサを取去ったあとで、前記第１
   の導管（１）の前記孔（１１１）を流体密に閉鎖するた
   めの装置と、 − 前記第２の圧力センサを取去ったあとで第２の導管
   （２）の前記孔（１２１）を流体密に閉鎖するための装
   置（２８）と、 − 前記第２の導管（２）の内又は外に前記リング円板
   （２３）の近くに取付けられた渦流フローセンサ（２
   ９；３９，４０）とを有していること、 を特徴とする、体積型のフローセンサのための置換組込
   みセット。
3. 【請求項３】 前記渦流センサ（２９）が前記第２の導
   管（２）の管壁に流体密に挿入されかつ容量型のセンサ
   部材（２９５）を有している、請求項１又は２記載の置
   換組込みセット。
4. 【請求項４】 渦流センサが直径方向で前記第２の導管
   （２）の壁に固定された２つの超音波変換器（３９，４
   ０）を有している、請求項１又は２記載の置換組込みセ
   ット。