JP3292263B2 - フランジタップ式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、特にフラン
ジタップ式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
管内に設けている。

【０００３】従来、温度検出部ａは図５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
傍に支持する温度計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による差圧検出部分と温度
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、温度検出部の位置と
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計の設置機構
を、フランジタップ式における圧力の取出機構と有機的
に関連させて構成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、フランジタップ式絞り流量計のオリフ
ィスの上流側の所定位置に圧力取出用接続管を分岐構成
すると共に、この圧力取出用接続管の軸方向にバルブと
シール用接続管を順次接続して、これらの接続管とバル
ブに渡って温度検出部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、シール用接
続管の端部には、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、圧力取出用接続
管の横方向に圧力取出口を構成した温度検出部設置機構
を提案する。

【００１０】

【作用】バルブが開状態では、シール用接続管、バルブ
及び圧力取出用接続管が連通状態となる。従って温度検
出部の支持棒をシール用接続管から挿入して、バルブ、
圧力取出用接続管に貫通することにより、温度検出部支
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、エッジから突出長を適切に設定す
ることにより、突出した温度検出部がオリフィス前後の
差圧検出に殆ど影響を与えないようにすることができ
る。

【００１２】オリフィスの上流側の流体の圧力は圧力取
出用接続管の横方向に構成した圧力取出口を介して取り
出すことができ、この上流側の流体圧力と、適宜の圧力
取出口を介して取り出したオリフィスの下流側の流体圧
力との差圧を差圧測定手段により測定し、この差圧を上
記温度検出部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
ール用接続管内に至ったらバルブを閉とする。こうして
圧力取出用接続管とシール用接続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
側に所定距離、即ちJIS Z 8762に規定される距離離れた
位置に圧力取出用接続管３を溶接等により分岐構成す
る。この圧力取出用接続管３はティーであり、直管部の
横方向に圧力取出口４としての分岐管部を構成してい
る。

【００１６】圧力取出用接続管３の軸方向には、バルブ
５とシール用接続管６を順次接続しており、これらの圧
力取出用接続管３、バルブ５及びシール用接続管６に
は、温度検出部支持棒７を貫通自在に構成している。従
ってバルブ５は開状態において支持棒７を貫通させ得る
構成として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。
またこれらの圧力取出用接続管３、バルブ５及びシール
用接続管６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。

【００１７】シール用接続管６の端部には、支持棒７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８を構成しており、このキャップ機構８は概ね、シー
ル用接続管６の端部に構成した雄ねじ部９と、雄ねじ部
９に螺合する雌ねじ部１０を形成したキャップ１１とシ
ール部材１２とから構成している。キャップ１１の中央
には支持棒７の貫通口１３を設け、またシール部材１２
は支持棒７の外周に装着してシール用接続管６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。

【００１８】一方、支持棒７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
タ等の温度検出部を設置して温度検出部１４を構成して
おり、この温度検出部１４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１４は段により細く構成することもできる。

【００１９】以上の構成においてバルブ５を操作して開
とすると、シール用接続管６、バルブ５及び圧力取出用
接続管３が連通状態となり、この状態においてシール用
接続管６から支持棒７を挿入してバルブ５と圧力取出用
接続管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７にはシールリング１２とキャッ
プ１１を装着し、シールリング１２をシール用接続管６
内に嵌合した状態でキャップ１１の雌ねじ部１０をシー
ル用接続管６の雄ねじ部９に螺合して締め付ける。締付
によりシールリング１２の内周と外周が夫々支持棒７と
シール用接続管６に圧接してシール状態となり、同時に
支持棒７の支持が行われる。

【００２０】このようにシールリング１２を支持棒７と
シール用接続管６に圧接させるために、図３の実施例に
おいてはシール用接続管６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１５の細径側にお
ける支持棒７とシール用接続管６の内壁の間隔をシール
リング１２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１１の締め付け動作におい
て、シールリング１２はキャップ１１により細径側に移
動させられ、変形と共に支持棒７とシール用接続管６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
おいてはシール用接続管６の内壁には上記テーパー部１
５に代えて段部１６を構成している。この構成ではキャ
ップ１１の締め付け動作において、シールリング１２は
キャップ１１と段部１６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７とシール用接続管６の内
壁に圧接してシール状態となる。

【００２１】一方、圧力取出用接続管３の分岐管部４に
は差圧測定手段１７に連なる導圧管１８を接続してお
り、こうしてオリフィス２の上流側の流体の圧力は圧力
取出用接続管３から分岐管部４、導出管１８を経て差圧
測定手段１７に伝達することができる。そして差圧測定
手段１７にはオリフィス２の下流側に構成した圧力取出
口１９に連なる導圧管２０を接続して、オリフィス２の
上、下流側の差圧を測定する構成としている。そして符
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１７からの信号線２２と温度検出部１４
からの信号線２３を接続している。

【００２２】以上の構成により流量導出手段２１は、差
圧測定手段１７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１４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。

【００２３】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１４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１４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。

【００２４】一方、上述したように温度検出部１４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、このようにして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
置の近傍であるから、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。

【００２５】温度検出部１４の突出長の調節は、シール
リング１２に対して支持棒７が摺動自在となるまでキャ
ップ１１を緩め、この状態で支持棒７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
４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。

【００２６】次に温度検出部１４の点検等において支持
棒７を取り外す場合には、まず上述と同様にキャップ１
１を緩めた状態で支持棒７を抜いて行き、温度検出部１
４がシール用接続管６内に至ったらバルブ５を閉とす
る。こうして圧力取出用接続管３とシール用接続管６は
バルブ５により遮断されるので、この状態においてキャ
ップ１１を外して支持棒７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。

【００２７】

【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。 温度検出部と圧力取出口を同時に設置状態とするこ
とができ工事が簡単で、コストを低減することができる
と共に、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い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の温度検出部設置機構の一実施例を、温
度検出部装着状態で表した縦断面図である。

【図２】本発明の温度検出部設置機構の一実施例を、温
度検出部取外し状態で表した縦断面図である。

【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】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 圧力取出用接続管（ティ
ー） ４ 圧力取出口（分岐管部） ５ バルブ ６ シール用接続管 ７ 支持棒 ８ キャップ機構 ９ 雄ねじ部 １０ 雌ねじ部 １１ キャップ １２ シール部材（シールリン
グ） １３ 貫通口 １４ 温度検出部 １５ テーパー部 １６ 段部 １７ 差圧測定手段 １８，２０ 導圧管 １９ 圧力取出口 ２１ 流量導出手段 ２２、２３ 信号線 ２４ エッジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−107090（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−1526（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−12743（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−35427（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−129621（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−152536（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−33029（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】 フランジタップ式絞り流量計のオリフィ
   スの上流側の所定位置に圧力取出用接続管を分岐構成す
   ると共に、この圧力取出用接続管の軸方向にバルブとシ
   ール用接続管を順次接続して、これらの接続管とバルブ
   に渡って温度検出部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、シール用接続
   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、圧力取出用接続管
   の横方向に圧力取出口を構成したことを特徴とするフラ
   ンジタップ式絞り流量計における温度検出部設置機構