JP3066144B2 - フルイディックガスメータ - Google Patents
フルイディックガスメータInfo
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- JP3066144B2 JP3066144B2 JP3302899A JP30289991A JP3066144B2 JP 3066144 B2 JP3066144 B2 JP 3066144B2 JP 3302899 A JP3302899 A JP 3302899A JP 30289991 A JP30289991 A JP 30289991A JP 3066144 B2 JP3066144 B2 JP 3066144B2
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- Japan
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- flow path
- fluidic
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- sensing chip
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はフルイディックガスメー
タに関する。
タに関する。
【0002】
【従来の技術】図9と図10に示すように、流路本体1
に形成されたフルイディック発振素子2を流れるガスの
流体振動を圧電膜センサ3で検出して流量を測定するフ
ルイディックガスメータが周知である。
に形成されたフルイディック発振素子2を流れるガスの
流体振動を圧電膜センサ3で検出して流量を測定するフ
ルイディックガスメータが周知である。
【0003】このガスメータは、フルイディック発振素
子2の流体振動が微小流量では発振しなかったり、発振
が不安定になったりして流量を計測しにくいことをカバ
ーするため、フルイディック発振素子2のノズル4に流
速検出用の熱式フローセンサ5を配置して、微小流量域
における流量を計測している。
子2の流体振動が微小流量では発振しなかったり、発振
が不安定になったりして流量を計測しにくいことをカバ
ーするため、フルイディック発振素子2のノズル4に流
速検出用の熱式フローセンサ5を配置して、微小流量域
における流量を計測している。
【0004】フローセンサによる計測範囲は、ガスメー
タの号数毎に異なっていて、3号メータでは0〜150
[l/h]、5号メータでは0〜250[l/h]、7
号メータでは0〜350[l/h]で、フローセンサで
計測するノズル4の流速は、流量に比例するものの、図
11に示すようにメータ号数毎に異なっていた。
タの号数毎に異なっていて、3号メータでは0〜150
[l/h]、5号メータでは0〜250[l/h]、7
号メータでは0〜350[l/h]で、フローセンサで
計測するノズル4の流速は、流量に比例するものの、図
11に示すようにメータ号数毎に異なっていた。
【0005】フローセンサ取付部は、ノズル内にフロー
センサ・センシングチップ5aを突出させ、このチップ
表面を通過するガスの流速を検出していた。6と7は流
路本体1に形成された入口口金と出口口金、8はノズル
4のわずか上流に配設された整流部材、9は更にその上
流に配設された別の整流部材、10は前ケース、11は
後ケース、12はフルイディック発振素子2の前面にパ
ッキン13を介して取り付けた蓋である。
センサ・センシングチップ5aを突出させ、このチップ
表面を通過するガスの流速を検出していた。6と7は流
路本体1に形成された入口口金と出口口金、8はノズル
4のわずか上流に配設された整流部材、9は更にその上
流に配設された別の整流部材、10は前ケース、11は
後ケース、12はフルイディック発振素子2の前面にパ
ッキン13を介して取り付けた蓋である。
【0006】14は表示ユニットである。ノズル4の流
れに直角な断面は長方形で、3号メータでは幅Wが3.
15mm、奥行Dが22mm、ノズル断面積が3.15
×22mm2 で、ガスメータがセキュリティ機能を確保
するためには3[l/h]程度の内管漏洩を計測する必
要がある。
れに直角な断面は長方形で、3号メータでは幅Wが3.
15mm、奥行Dが22mm、ノズル断面積が3.15
×22mm2 で、ガスメータがセキュリティ機能を確保
するためには3[l/h]程度の内管漏洩を計測する必
要がある。
【0007】フローセンサの感度を考慮すると、この3
号メータでは、3[l/h]の計測を行なうのが限界
で、5号メータ、7号メータではノズル断面が3.2×
36mm2 、3.2×60mm2 と大きくなり、3[l
/h]における流速は図11に示すように、3号メータ
の場合よりも小さくなるため、計測困難であるという問
題点があった。
号メータでは、3[l/h]の計測を行なうのが限界
で、5号メータ、7号メータではノズル断面が3.2×
36mm2 、3.2×60mm2 と大きくなり、3[l
/h]における流速は図11に示すように、3号メータ
の場合よりも小さくなるため、計測困難であるという問
題点があった。
【0008】又、フローセンサの0点ドリフト量や、流
量が3[l/h]のときの出力の変動が表1や表2の程
度であるため、この面からも5号メータや7号メータで
3[l/h]の流速を計測するのは困難であった。
量が3[l/h]のときの出力の変動が表1や表2の程
度であるため、この面からも5号メータや7号メータで
3[l/h]の流速を計測するのは困難であった。
【0009】
【表1】
【0010】
【表2】
【0011】これらの事柄は、図12で、各号メータの
フローセンサの標準出力と、0点変動幅、3[l/h]
時の出力変動幅の関係をみることで容易に判る。例え
ば、3号メータでは3[l/h]の検出が可能である
が、5、7号メータでは検出が困難である。
フローセンサの標準出力と、0点変動幅、3[l/h]
時の出力変動幅の関係をみることで容易に判る。例え
ば、3号メータでは3[l/h]の検出が可能である
が、5、7号メータでは検出が困難である。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術では、
セキュリティ(内管漏洩)上必要な3[l/h]の流量
に対応するノズルの流速を計測するには、フローセンサ
のセンシングチップ部分の流速を、5号メータと7号メ
ータについても、3号メータの場合と同程度の流速に上
げてやればよい。
セキュリティ(内管漏洩)上必要な3[l/h]の流量
に対応するノズルの流速を計測するには、フローセンサ
のセンシングチップ部分の流速を、5号メータと7号メ
ータについても、3号メータの場合と同程度の流速に上
げてやればよい。
【0013】即ち、5号メータでは従来技術の5/3倍
に、7号メータでは従来技術の7/3倍にノズルのチッ
プに当るガスの流速を上げればよい。しかし、単にノズ
ルの断面積を小さくして流速を上げると、ノズルでの圧
損が上昇し、結果的にはガスメータの圧損が規定値をオ
ーバーすることになるため、この方法は実用的ではな
い。
に、7号メータでは従来技術の7/3倍にノズルのチッ
プに当るガスの流速を上げればよい。しかし、単にノズ
ルの断面積を小さくして流速を上げると、ノズルでの圧
損が上昇し、結果的にはガスメータの圧損が規定値をオ
ーバーすることになるため、この方法は実用的ではな
い。
【0014】そこで、本発明は、ガスメータの圧損を規
定値より上げることなく、フローセンサのセンシングチ
ップによる3[l/h]程度のセキュリティ機能に必要
な流量計測を5号、7号ガスメータにおいても、3号メ
ータと同様に計測可能なフルイディックガスメータを提
供することを目的とする。
定値より上げることなく、フローセンサのセンシングチ
ップによる3[l/h]程度のセキュリティ機能に必要
な流量計測を5号、7号ガスメータにおいても、3号メ
ータと同様に計測可能なフルイディックガスメータを提
供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1の発明は、フルイディック発振素子(2)のノ
ズル(4)の奥行寸法(D)をフルイディック発振素子
を有しない分流流路(4C)とフルイディック発振素子
とを有する分流流路(4B)に分割し、このフルイディ
ック発振素子を有する分流流路(4B)内にフローセン
サ・センシングチップ(5a)を突出させ、このチップ
表面を通過するガスの流速をセンシングチップ(5a)
により計測すると共に、センシングチップ(5a)の前
方にわずか離れて分流板(15)を配設してノズル
(4)の分流流路(4B)をセンシングチップ(5a)
が突出している第1の流路(4A)と、残りの第2の流
路(4B′)とに区画し、第1の流路(4A)の上流を
除いて第2の流路(4B′)の上流に整流部材(8)を
配設し、前記フルイディック発振素子を有しない分流流
路(4C)にも整流部材(8′)を配設したことを特徴
とするものである。
に、第1の発明は、フルイディック発振素子(2)のノ
ズル(4)の奥行寸法(D)をフルイディック発振素子
を有しない分流流路(4C)とフルイディック発振素子
とを有する分流流路(4B)に分割し、このフルイディ
ック発振素子を有する分流流路(4B)内にフローセン
サ・センシングチップ(5a)を突出させ、このチップ
表面を通過するガスの流速をセンシングチップ(5a)
により計測すると共に、センシングチップ(5a)の前
方にわずか離れて分流板(15)を配設してノズル
(4)の分流流路(4B)をセンシングチップ(5a)
が突出している第1の流路(4A)と、残りの第2の流
路(4B′)とに区画し、第1の流路(4A)の上流を
除いて第2の流路(4B′)の上流に整流部材(8)を
配設し、前記フルイディック発振素子を有しない分流流
路(4C)にも整流部材(8′)を配設したことを特徴
とするものである。
【0016】また、第2の発明は、整流部材(8)
(8′)をあみ(網)で構成したものである。
(8′)をあみ(網)で構成したものである。
【0017】
【作用】第1の流路(4A)の上流には、整流部材
(8)が配設されてなく、第2の流路(4B′)の上流
に整流部材(8)が配設されているため、第1の流路
(4A)に分流するガスの流速が大きくなり、センシン
グチップ(5a)による流速検出出力が大きくなり、フ
ローセンサの検出感度が向上する。
(8)が配設されてなく、第2の流路(4B′)の上流
に整流部材(8)が配設されているため、第1の流路
(4A)に分流するガスの流速が大きくなり、センシン
グチップ(5a)による流速検出出力が大きくなり、フ
ローセンサの検出感度が向上する。
【0018】フルイディック発振素子の発振は従来通
り、整流部材(8)で流れが整流されるため安定して発
振する。また、気体の一部は整流部材(8′)を通じて
フルイディック発振素子(2)を有しない分流流路(4
c)を流通する。
り、整流部材(8)で流れが整流されるため安定して発
振する。また、気体の一部は整流部材(8′)を通じて
フルイディック発振素子(2)を有しない分流流路(4
c)を流通する。
【0019】
【実施例】図1〜図5の実施例では、従来技術に比較し
て分流流路4cと分流板15と整流部材8′を設けたこ
とと、整流部材8の形状(奥行)がわずかに異なるのみ
であり、他の符号1〜14で示す部分は従来技術と変ら
ないので、説明を省略する。
て分流流路4cと分流板15と整流部材8′を設けたこ
とと、整流部材8の形状(奥行)がわずかに異なるのみ
であり、他の符号1〜14で示す部分は従来技術と変ら
ないので、説明を省略する。
【0020】15は分流板で、図5に示すように金属の
薄板を折曲げて構成してあり、この板面15aが、図2
に示すようにノズル4の奥の面4aからdだけ離れて、
センシングチップ5aの前方に配設されている。板面1
5aは、この状態で、ノズル4の奥の面4aと並行であ
る。
薄板を折曲げて構成してあり、この板面15aが、図2
に示すようにノズル4の奥の面4aからdだけ離れて、
センシングチップ5aの前方に配設されている。板面1
5aは、この状態で、ノズル4の奥の面4aと並行であ
る。
【0021】このように分流板15を設けることで、ノ
ズル4の分流流路4Bは、分流板15の板面15aより
奥の部分の第1の流路4Aと、残りの第2の流路4B′
とに区画され、第1の流路4Aにセンシングチップ5a
が突出する。
ズル4の分流流路4Bは、分流板15の板面15aより
奥の部分の第1の流路4Aと、残りの第2の流路4B′
とに区画され、第1の流路4Aにセンシングチップ5a
が突出する。
【0022】整流板8は、第1の流路4Aの上流を除い
て第2の流路4B′の上流にだけ図1、図2に示すよう
に配設される。なお、分流板15の上流端は、図1〜図
3に示すように、整流部材8の上流まで延長配設されて
いる。
て第2の流路4B′の上流にだけ図1、図2に示すよう
に配設される。なお、分流板15の上流端は、図1〜図
3に示すように、整流部材8の上流まで延長配設されて
いる。
【0023】なお、分流板15と整流部材8とは、流路
本体1にはめ合わせて固定される。フルイディック発振
素子2の奥行寸法D1 はノズル4の奥行寸法Dより短く
なっており、フルイディック発振素子2の蓋16をノズ
ル4内に延長して、フルイディック発振素子を有するD
1 寸法の分流流路4Bとフルイディック発振素子を有し
ないD0 寸法の分流流路4cにノズル4を区画してい
る。
本体1にはめ合わせて固定される。フルイディック発振
素子2の奥行寸法D1 はノズル4の奥行寸法Dより短く
なっており、フルイディック発振素子2の蓋16をノズ
ル4内に延長して、フルイディック発振素子を有するD
1 寸法の分流流路4Bとフルイディック発振素子を有し
ないD0 寸法の分流流路4cにノズル4を区画してい
る。
【0024】また、該分流流路4cにはあみからなる整
流部材8′が設置されている。上流の整流部材9を通過
したガスは図2に示すように、分流板15で分けられ、
その一部分は第1の流路4Aを矢印Aのように通過し、
センシングチップ5aでその流速が計測される。他の大
部分のガスは矢印Bのように整流部材8を通過して第2
の流路4B′を流れ、両流路のガスはフルイディック発
振素子2に流れて流体振動を生じる。
流部材8′が設置されている。上流の整流部材9を通過
したガスは図2に示すように、分流板15で分けられ、
その一部分は第1の流路4Aを矢印Aのように通過し、
センシングチップ5aでその流速が計測される。他の大
部分のガスは矢印Bのように整流部材8を通過して第2
の流路4B′を流れ、両流路のガスはフルイディック発
振素子2に流れて流体振動を生じる。
【0025】更に、気体の一部は整流部材8′を通じて
分流流部4cを流通する。このようにすることで、第1
の流路4Aに流入するガスが整流部材8の流体抵抗を受
けなく、従来技術と比較してセンシングチップ5aの表
面に当たって流れるガスの流速が大きくなって、フロー
センサ5の出力パルスが増大した実験結果を図7に示
す。
分流流部4cを流通する。このようにすることで、第1
の流路4Aに流入するガスが整流部材8の流体抵抗を受
けなく、従来技術と比較してセンシングチップ5aの表
面に当たって流れるガスの流速が大きくなって、フロー
センサ5の出力パルスが増大した実験結果を図7に示
す。
【0026】図7の実験で2本の曲線(1)(2)の条
件は、分流板の前記寸法dと、センシチングチップ5a
の中央から分流板15の下流端までの寸法L1が表3の
ように定めてある。
件は、分流板の前記寸法dと、センシチングチップ5a
の中央から分流板15の下流端までの寸法L1が表3の
ように定めてある。
【0027】
【表3】
【0028】なお、ノズル4の幅Wは3.2mm、奥行
Dは33mm、フルイディック素子の奥行D1 は22m
mである。図7で明らかなような曲線(1)と(2)の
出力パルスが従来技術の2に比較して大幅に改善されて
いる。
Dは33mm、フルイディック素子の奥行D1 は22m
mである。図7で明らかなような曲線(1)と(2)の
出力パルスが従来技術の2に比較して大幅に改善されて
いる。
【0029】因みに、流量3[l/h]におけるフロー
センサの出力パルスは、曲線(1)、(2)の場合で、
それぞれ12パルス、及び7パルスで、曲線(1)の場
合が良い結果を示している。
センサの出力パルスは、曲線(1)、(2)の場合で、
それぞれ12パルス、及び7パルスで、曲線(1)の場
合が良い結果を示している。
【0030】なお、このとき、ノズル4におけるD1部
の流れ方向の長さLは25mm、整流部材8にはS.
W.G.♯30のステンレス線を用いた35メッシュの
金網を用い、分流流路4c部のノズル幅は6mm、整流
部材8′はS.W.G.♯30Bのステンレス線を用い
た30メッシュの金網を用いている。
の流れ方向の長さLは25mm、整流部材8にはS.
W.G.♯30のステンレス線を用いた35メッシュの
金網を用い、分流流路4c部のノズル幅は6mm、整流
部材8′はS.W.G.♯30Bのステンレス線を用い
た30メッシュの金網を用いている。
【0031】
【発明の効果】本発明のフルイディックガスメータは上
述のように構成されているので、フローセンサのセンシ
ングチップの表面に当たって通過する第1の流路のガス
流速が大きくなり、フローセンサの出力パルスが増大す
るから、セキュリティ機能に必要な3[l/h]程度の
微小流量の検出を確実に行なえる。
述のように構成されているので、フローセンサのセンシ
ングチップの表面に当たって通過する第1の流路のガス
流速が大きくなり、フローセンサの出力パルスが増大す
るから、セキュリティ機能に必要な3[l/h]程度の
微小流量の検出を確実に行なえる。
【0032】更に、フルイディック素子の奥行を短くで
きるため、該素子部のダイキャストによる成型が容易に
なる。更に、フルイディック素子を有しない分流流部に
整流部材を設けたので、この分流流部に入る気体に流通
抵抗を与え、フルイディック素子を有する分流流部への
最適な流量を確保できる。
きるため、該素子部のダイキャストによる成型が容易に
なる。更に、フルイディック素子を有しない分流流部に
整流部材を設けたので、この分流流部に入る気体に流通
抵抗を与え、フルイディック素子を有する分流流部への
最適な流量を確保できる。
【図1】図3のA−A断面図。
【図2】図1の一部を拡大した図。
【図3】本発明の実施例の前ケースとフルイディック発
振素子の蓋を取外した状態の正面図。
振素子の蓋を取外した状態の正面図。
【図4】図3よりフルイディック発振素子の分流流路を
取外した図。
取外した図。
【図5】本発明の実施例に使う分流板の斜視図。
【図6】整流部材の斜視図。
【図7】フローセンサの流量対出力特性線図。
【図8】フルイディック発振素子の器差特性線図。
【図9】従来技術の前ケースとフルイディック発振素子
の蓋を取外した状態の正面図。
の蓋を取外した状態の正面図。
【図10】図9のB−B断面図。
【図11】流量対流速特性線図。
【図12】フローセンサの出力変動を説明する図。
2 フルイディック発振素子 4 ノズル 4A、4B、4B′、4C 流路 5a フローセンサ・センシングチップ(センシングチ
ップ) 8、8′ 整流部材 15 分流板
ップ) 8、8′ 整流部材 15 分流板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 稔彦 愛知県名古屋市熱田区千年一丁目2番70 号 愛知時計電機株式会社内 (72)発明者 水越 靖 富山県新湊市本江2795番地 東洋ガスメ ーター株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−77717(JP,A) 特開 平3−96817(JP,A) 特開 平4−151518(JP,A) 特開 昭63−148122(JP,A) 特開 平5−142002(JP,A) 実開 平2−88114(JP,U) 実開 平1−58118(JP,U) 実開 昭61−36532(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01F 1/20 G01F 1/68
Claims (2)
- 【請求項1】フルイディック発振素子(2)のノズル
(4)の奥行寸法(D)をフルイディック発振素子を有
しない分流流路(4C)とフルイディック発振素子とを
有する分流流路(4B)に分割し、このフルイディック
発振素子を有する分流流路(4B)内にフローセンサ・
センシングチップ(5a)を突出させ、このチップ表面
を通過するガスの流速をセンシングチップ(5a)によ
り計測すると共に、センシングチップ(5a)の前方に
わずか離れて分流板(15)を配設してノズル(4)の
分流流路(4B)をセンシングチップ(5a)が突出し
ている第1の流路(4A)と、残りの第2の流路(4
B′)とに区画し、第1の流路(4A)の上流を除いて
第2の流路(4B′)の上流に整流部材(8)を配設
し、前記フルイディック発振素子を有しない分流流路
(4C)にも整流部材(8′)を配設したことを特徴と
するフルイディックガスメータ。 - 【請求項2】 整流部材(8)(8′)をあみで構成し
た請求項1記載のフルイディックガスメータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3302899A JP3066144B2 (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | フルイディックガスメータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3302899A JP3066144B2 (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | フルイディックガスメータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0642988A JPH0642988A (ja) | 1994-02-18 |
JP3066144B2 true JP3066144B2 (ja) | 2000-07-17 |
Family
ID=17914450
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3302899A Expired - Fee Related JP3066144B2 (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | フルイディックガスメータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3066144B2 (ja) |
-
1991
- 1991-11-19 JP JP3302899A patent/JP3066144B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0642988A (ja) | 1994-02-18 |
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