JP3292262B2 - 絞り流量計における温度検出部設置機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は絞り流量計における温度
検出部設置機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】管内に流れる流体の流量を測定する流量
計として、絞り流量計があるが、このような流量計で
は、流体の温度が変化した場合にも真の流量を測定し得
るようにするため、流体の温度を測定する温度検出部を
管内に設置している。

【０００３】従来、温度検出部ａは図６に示すように、
流量測定に外乱を与えないようにするという考え方のも
と、管ｂにおいてオリフィスｃの設置個所から上流側に
管径の40倍以上離れた位置に挿入して突出状態に設置し
ているのが一般的であって、オリフィスｃの近傍に突出
状態で設置するという考え方はなかった。尚、図中符号
ｅは差圧測定手段、ｆは温度測定手段、ｇは温度補正演
算手段、ｈは流量指示計である。

【０００４】また温度検出部をオリフィスの設置個所に
近付けるために、コーナタップ式のものにおいてオリフ
ィスプレートを支持するリングの差圧測定用導圧路に温
度検出部を設置するものもあるが、これもやはり温度検
出部をオリフィスの近傍に突出状態で設置するものでは
ない。（特開平4-1526号公報参照）

【０００５】以上の従来技術では後述するような課題が
あるため、本発明者等は鋭意研究の結果、支持棒の先端
に構成した温度検出部をオリフィスのエッジよりも内側
に突出させた状態で支持棒をオリフィスの上流側の近傍
に支持する温度検出部の設置機構を既に提案している。
（特願平5-4598号の願書に添付した明細書及び図面を参
照）

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前者の従来技術では温
度検出部ａをオリフィスｃの設置個所から離れた位置に
設置するので、オリフィスｃにおいて差圧を測定してい
る時点の流体温度を測定することができない。また温度
検出部ａとオリフィスｃとの間に十分な距離の直管部分
ｄを設置する配管の設計を必要とすると共に温度検出部
ａの設置並びにオリフィスｃによる差圧測定部分と温度
検出部分とを結合して温度補正機構を構成するための計
装関係の工事や計器が必要でありコスト高になる。

【０００７】また後者の従来技術は、コーナタップ式絞
り流量計に関するもので、温度検出部はオリフィスの設
置個所の近傍に設けているものの、温度センサの位置と
管内とは導圧路を隔てているので、やはりオリフィスに
おいて差圧を測定している時点の流体温度を測定するこ
とはできない。

【０００８】本発明は以上の従来技術の課題を解決する
と共に、本発明者等提案に係る前記温度検出部の設置機
構において、温度検出部の設置位置の調節や取外し等を
容易に行えるようにすることを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、絞り流量計のオリフィスの上流側の近
傍位置に分岐支持管を構成すると共に、この分岐支持管
の軸方向にバルブとシール用支持管を順次接続して、こ
れらの支持管とバルブに渡って温度センサの支持棒を貫
通自在に構成し、支持棒の先端に温度検出部を構成する
と共に、シール用支持管の端部には、支持棒を貫通させ
てシール状態で支持する着脱自在なキャップ機構を構成
した温度検出部設置機構を提案する。

【００１０】

【作用】バルブを開状態とすると、分岐支持管、バルブ
及びシール用支持管が連通状態となる。従って温度セン
サの支持棒をシール用支持管から挿入して、バルブ、分
岐支持管に貫通することにより、支持棒の先端の温度検
出部をオリフィスの上流側の近傍に位置させることがで
きる。そして位置決めを行った状態でキャップを装着す
ることにより支持棒をシール状態で支持することがで
き、この支持位置を変更することにより温度検出部の位
置を調節することができる。

【００１１】温度検出部はオリフィスの上流側の近傍に
おいて、そのエッジよりも内側に突出させることによ
り、オリフィスを通る流体の流れの中に位置させること
ができ、従ってオリフィスを通る直前の流体の温度を測
定することができる。この際、温度検出部の径をできる
だけ細くすると共に、エッジからの突出長を適切に設定
すれば、突出した温度検出部がオリフィス前後の差圧測
定に殆ど影響を与えないようにすることができる。

【００１２】こうして、適宜の圧力取出口を介して取り
出したオリフィスの上流、下流側の流体圧力の差圧を差
圧測定手段により測定し、この差圧を上記温度センサに
より測定した流体温度で補正することにより流体流量を
求めることができる。

【００１３】エッジからの温度検出部の突出長の調節
は、キャップを緩めた状態で支持棒を動かし、所定位置
で再びキャップを締めるという操作により行うことがで
き、こうして差圧を測定しながらの突出長の調節が可能
である。従って温度検出部の適切な位置設定を測定に基
づいて容易に行うことができる。

【００１４】また温度検出部の点検等において支持棒を
取り外す場合には、まず上述と同様にキャップを緩めた
状態で支持棒を抜いて行き、その先端の温度検出部がシ
ール用支持管内に至ったらバルブを閉とする。こうして
支持管とシール用支持管はバルブにより遮断されるの
で、この状態においてキャップを外して支持棒を取り外
すことができる。

【００１５】

【実施例】次に本発明の実施例を図について説明する。
図１、図２において符号１はフランジタップ式オリフィ
ス流量計のオリフィスブロックで、２はオリフィスであ
る。オリフィスブロック１においてオリフィス２の上流
側の近傍位置に分岐支持管３を溶接等により接続する。

【００１６】分岐支持管３の軸方向には、バルブ４とシ
ール用支持管５を順次接続しており、これらの分岐支持
管３、バルブ４及びシール用支持管５には、温度センサ
の支持棒６を貫通自在に構成している。

【００１７】従ってバルブ４は開状態においてセンサ支
持棒６を貫通させ得る構成とするため、図示例ではボー
ルバルブを利用している。この他適宜のバルブ、コック
類を利用することもできる。またこれらの支持管３、バ
ルブ４及びシール用支持管５の接続方法は、図示例のよ
うにフランジ接続式とする他、ねじ接続式としたり、溶
接等により接続することもできる。

【００１８】シール用支持管５の端部には、支持棒６を
貫通させてシール状態で支持する着脱自在なキャップ機
構７を構成しており、このキャップ機構７は概ね、シー
ル用支持管５の端部に構成した雄ねじ部８と、雄ねじ部
８に螺合する雌ねじ部９を形成したキャップ１０とシー
ル部材１１とから構成している。キャップ１０の中央に
は支持棒６の貫通口１２を設け、またシール部材１１は
支持棒６の外周に装着してシール用支持管５の内壁に圧
接させるテフロン製シールリングにより構成している。

【００１９】一方、支持棒６はステンレス製、ガラス製
等の細パイプの先端部を閉塞して、その内側にサーミス
タ等の温度センサを設置して温度検出部１３を構成して
おり、この温度検出部１３はテーパー状に細くしてカル
マン渦の発生が少ない構成としている。この他、温度検
出部１３は段により細く構成することもできる。

【００２０】以上の構成においてバルブ４を操作して開
とすると、シール用支持管５、バルブ４及び分岐支持管
３が連通状態となり、この状態においてシール用支持管
５から支持棒６を挿入してバルブ４と分岐支持管３を貫
通させ、オリフィスブロック１内に突出させる。この
際、支持棒６にはシールリング１１とキャップ１０を装
着し、シールリング１１をシール用支持管５内に嵌合し
た状態でキャップ１０の雌ねじ部９をシール用支持管５
の雄ねじ部８に螺合して締め付ける。締付けによりシー
ルリング１１の内周と外周が夫々支持棒６とシール用支
持管５に圧接してシール状態となり、同時に支持棒６の
支持が行われる。

【００２１】このようにシールリング１１を支持棒６と
シール用支持管５に圧接させるために、図３の実施例に
おいてはシール用支持管５の端部の内壁を外側に開いた
テーパー状に構成し、このテーパー部１４の細径側にお
ける支持棒６とシール用支持管５の内壁の間隔をシール
リング１１の内、外径差よりも狭く構成したものであ
る。この構成ではキャップ１０の締め付け動作におい
て、シールリング１１はキャップ１０により細径側に移
動させられ、変形と共に支持棒６とシール用支持管５の
内壁に圧接してシール状態となる。また図４の実施例に
おいてはシール用支持管５の内壁には上記テーパー部１
４に代えて段部１５を構成している。この構成ではキャ
ップ１０の締め付け動作において、シールリング１１は
キャップ１０と段部１５により圧縮され、横方向に膨出
変形することにより、支持棒６とシール用支持管５の内
壁に圧接してシール状態となる。

【００２２】一方、符号１６，１７は夫々オリフィス２
の上流側、下流側の流体の圧力を取り出す取出口であ
り、この取出口１６，１７はオリフィス２の上流側、下
流側に所定距離、即ちJIS Z 8762に規定される距離離れ
た位置に設置し、夫々導圧管１８，１９を介して差圧測
定手段２０に接続している。また符号２１は流量導出手
段であり、この流量導出手段２１には差圧測定手段２０
からの信号線２２と、上記温度検出部１３からの信号線
２３を接続している。

【００２３】以上の構成により流量導出手段２１は、差
圧測定手段２０により測定したオリフィス２の上、下流
側の差圧と温度検出部１３により測定したオリフィス２
の上流側の流体の温度とから温度補正を行った流量を導
出することができる。

【００２４】ところで、オリフィスブロック１を通る流
体の温度の測定値は管壁の対応個所に近いほど低い。こ
れはオリフィス２の近傍位置において管壁に近い流体が
滞留によって放熱されて温度が低下しているためであ
り、この低下した温度はオリフィス２を通過する流体の
真の温度ではない。そこで温度検出部１３を管壁対応位
置からオリフィスブロック１の内側に突出させていく
と、この温度検出部１３はオリフィス２を通過する流体
の流れに次第に近づいて行くので温度の測定値も次第に
上昇し、オリフィス２のエッジ２４の対応位置を僅かに
突出した位置において測定値が飽和してオリフィス２を
通過する流体の真の温度を測定することができる。

【００２５】一方、上述したように温度検出部１３をエ
ッジ２４の対応位置から突出した場合にも、その突出長
さや径を適宜設定することにより、オリフィス２の上、
下流側の差圧測定への影響を殆ど与えないようにするこ
とができる。また流体の温度を測定する位置はオリフィ
ス２の上流側の流体の圧力の取出位置の近傍とすること
ができ、この場合には流体の圧力と温度をほぼ同一個所
で測定することができるので、温度補正を正確に行うこ
とができる。尚、これらの点は、上述した特許出願、特
願平5-4598号の願書に添付した明細書及び図面を参照の
こと。

【００２６】温度検出部１３の突出長の調節は、シール
リング１１に対して支持棒６が摺動自在となるまでキャ
ップ１０を緩め、この状態で支持棒６を摺動させること
により容易に行うことができる。このため温度検出部１
３の適切な位置設定を測定に基づいて容易に行うことが
できる。

【００２７】次に温度検出部１３の点検等において支持
棒６を取り外す場合には、まず上述と同様にキャップ１
０を緩めた状態で支持棒６を抜いて行き、温度検出部１
３がシール用支持管５内に至ったらバルブ４を閉とす
る。こうして支持管３とシール用支持管５はバルブ４に
より遮断されるので、この状態においてキャップ１０を
外して支持棒６を取り外すことができ、そしてこのよう
に取り外した状態において流体の漏洩を防止することが
できる。

【００２８】次に図５は本発明の設置機構をコーナタッ
プ式絞り流量計に適用した実施例を示すもので、この実
施例では分岐支持管３は環状室２５を越え、リング２６
の内側壁２７から内側に開口させている。このように本
発明の設置機構は、コーナタップ式、フランジタップ式
及びＤ・Ｄ／２タップ式絞り流量計のいずれにも適用で
きるものである。尚、符号２８はフランジである。

【００２９】

【発明の効果】本発明は以上のとおりであるので、以下
に示すような効果がある。 温度検出部を、オリフィスの上流側の圧力取出口の
近傍において流体の流れの中に位置させることができる
ので、流体の温度を正確に測定することができ、流量の
温度補正を正確に行うことができる。 温度検出部の位置調節を必要に応じて簡単な操作で
行うことができるので、その適切な位置設定を測定に基
づいて行うことができ、各種条件に応じた適切な位置設
定が容易である。 管には従来のような十分な長さの直管部分を必要と
せず、配管設計の自由度が高く、工事が簡単で、コスト
を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の温度検出部設置機構を適用したフラン
ジタップ式絞り流量計の構成を温度検出部の設置状態で
表した系統図的縦断面図である。

【図２】本発明の温度検出部設置機構を適用したフラン
ジタップ式絞り流量計の構成を温度検出部の取外し状態
で表した系統図的縦断面図である。

【図３】図１のキャップ機構部の拡大図である。

【図４】本発明の温度検出部設置機構のキャップ機構の
他実施例を表した拡大縦断面図である。

【図５】本発明の温度検出部設置機構をコーナタップ式
絞り流量計に適用した実施例の構成を温度検出部の設置
状態で表した要部縦断面図である。

【図６】従来の絞り流量計における温度検出部設置機構
を示す系統図である。

【符号の説明】 １ オリフィスブロック ２ オリフィス ３ 分岐支持管 ４ バルブ ５ シール用支持管 ６ 支持棒 ７ キャップ機構 ８ 雄ねじ部 ９ 雌ねじ部 １０ キャップ １１ シール部材（シールリン
グ） １２ 貫通口 １３ 温度検出部 １４ テーパー部 １５ 段部 １６，１７ 圧力取出口 １８，１９ 導圧管 ２０ 差圧測定手段 ２１ 流量導出手段 ２２、２３ 信号線 ２４ エッジ ２５ 環状室 ２６ リング ２７ 内側壁 ２８ フランジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−198720（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−103997（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−12743（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−35427（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−65124（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−129621（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−152536（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01F 1/34 - 1/50 G01F 15/02 - 15/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絞り流量計のオリフィスの上流側の近傍
   位置に分岐支持管を構成すると共に、この分岐支持管の
   軸方向にバルブとシール用支持管を順次接続して、これ
   らの支持管とバルブに渡って温度センサの支持棒を貫通
   自在に構成し、支持棒の先端に温度検出部を構成すると
   共に、シール用支持管の端部には、支持棒を貫通させて
   シール状態で支持する着脱自在なキャップ機構を構成し
   たことを特徴とする絞り流量計における温度検出部設置
   機構