JP3321746B2 - 流量計 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は管路内の流量を測定
する流量計に関し、特に渦流量計と差圧流量計とを複合
することによって質量流量を測定することができる流量
計に関するものである。
する流量計に関し、特に渦流量計と差圧流量計とを複合
することによって質量流量を測定することができる流量
計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、管路内の流量を測定する手段とし
て渦流量計と差圧流量計とが利用されている。渦流量計
とは、管路内の流れの中に角柱等の物体を設置すること
によって周期的に発生した渦の放出周波数を検出するこ
とによって流量を測定するものである。しかし、従来の
渦流量計は、流れが遅くなる等してレイノルズ数が３０
００以下になると渦が発生しなくなり、流量を測定する
ことができなかった。すなわち、従来の渦流量計の流量
測定可能範囲は０〜１００％ではなくｘ〜１００％
（ｘ：定数）であり、流量計の出力信号は０〜ｘ％の範
囲においては零のままであった。また、差圧流量計と
は、管路内に絞り部を設けることによって生じた圧力差
を利用して流量を測定するものである。
て渦流量計と差圧流量計とが利用されている。渦流量計
とは、管路内の流れの中に角柱等の物体を設置すること
によって周期的に発生した渦の放出周波数を検出するこ
とによって流量を測定するものである。しかし、従来の
渦流量計は、流れが遅くなる等してレイノルズ数が３０
００以下になると渦が発生しなくなり、流量を測定する
ことができなかった。すなわち、従来の渦流量計の流量
測定可能範囲は０〜１００％ではなくｘ〜１００％
（ｘ：定数）であり、流量計の出力信号は０〜ｘ％の範
囲においては零のままであった。また、差圧流量計と
は、管路内に絞り部を設けることによって生じた圧力差
を利用して流量を測定するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の渦
流量計ではレイノルズ数が低くなると流体が流れている
にも関わらず、流量出力信号が零のままになり流量を測
定することができないという問題点があった。また、従
来の渦流量計は検出された圧力変動から流速に関するデ
ータを検出することはできたが、流体の質量に関するデ
ータを検出することはできなかった。そのため、渦流量
計は体積流量を測定することはできるが、質量流量を測
定することはできないという問題点があった。さらに、
従来の質量流量計は測定範囲が限られており、１台の流
量計で高レイノルズ数から低レイノルズ数に亘って流量
を測定することができなかった。本発明はこのような課
題を解決するためのものであり、高レイノルズ数から低
レイノルズ数に亘って質量流量を測定することができる
流量計を提供することを目的とする。
流量計ではレイノルズ数が低くなると流体が流れている
にも関わらず、流量出力信号が零のままになり流量を測
定することができないという問題点があった。また、従
来の渦流量計は検出された圧力変動から流速に関するデ
ータを検出することはできたが、流体の質量に関するデ
ータを検出することはできなかった。そのため、渦流量
計は体積流量を測定することはできるが、質量流量を測
定することはできないという問題点があった。さらに、
従来の質量流量計は測定範囲が限られており、１台の流
量計で高レイノルズ数から低レイノルズ数に亘って流量
を測定することができなかった。本発明はこのような課
題を解決するためのものであり、高レイノルズ数から低
レイノルズ数に亘って質量流量を測定することができる
流量計を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明に係る流量計は、配管に形成されて流
れに接する面の流れ方向における断面が流線形状である
絞り部と、この絞り部に設けられた第１の圧カ取り出し
口と、絞り部よりも上流に設けられた第２の圧カ取り出
し口と、絞り部の範囲内に配置された渦発生体と、第１
および第２の圧力取り出し口から取得された差圧信号お
よび第１の圧力取り出し口から取得された渦信号によっ
て流量を算出する第１の手段と、前記差圧信号によって
流量を算出する第２の手段とから構成され、流速が所定
の流速よりも速くなると第１の手段を実施し、流速が所
定の流速よりも遅くなると第２の手段を実施する処理部
とを備えている。このように構成することにより、本発
明は流速、すなわちレイノルズ数に応じて渦流量計の機
能と、差圧流量計の機能とを使い分けて質量流量を測定
する。
るために、本発明に係る流量計は、配管に形成されて流
れに接する面の流れ方向における断面が流線形状である
絞り部と、この絞り部に設けられた第１の圧カ取り出し
口と、絞り部よりも上流に設けられた第２の圧カ取り出
し口と、絞り部の範囲内に配置された渦発生体と、第１
および第２の圧力取り出し口から取得された差圧信号お
よび第１の圧力取り出し口から取得された渦信号によっ
て流量を算出する第１の手段と、前記差圧信号によって
流量を算出する第２の手段とから構成され、流速が所定
の流速よりも速くなると第１の手段を実施し、流速が所
定の流速よりも遅くなると第２の手段を実施する処理部
とを備えている。このように構成することにより、本発
明は流速、すなわちレイノルズ数に応じて渦流量計の機
能と、差圧流量計の機能とを使い分けて質量流量を測定
する。
【０００５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一つの実施の形態
の構成について図を用いて説明する。図１は本発明の一
つの実施の形態を示す説明図である。同図において、断
面が円形の配管である流量測定管７の内壁には、上流よ
りも流速を速くさせるとともに流れを乱さないようにす
るため、流れに接する面の流れ方向の断面が楕円形状で
ある楕円絞り２を設置している。そして、この楕円絞り
２の中央部には第１の圧力取り出し口である圧力取り出
し口５を設けている。さらに、楕円絞り２よりも上流側
の流量測定管７の内壁には、第２の圧力取り出し口であ
る圧力取り出し口６を設けている。
の構成について図を用いて説明する。図１は本発明の一
つの実施の形態を示す説明図である。同図において、断
面が円形の配管である流量測定管７の内壁には、上流よ
りも流速を速くさせるとともに流れを乱さないようにす
るため、流れに接する面の流れ方向の断面が楕円形状で
ある楕円絞り２を設置している。そして、この楕円絞り
２の中央部には第１の圧力取り出し口である圧力取り出
し口５を設けている。さらに、楕円絞り２よりも上流側
の流量測定管７の内壁には、第２の圧力取り出し口であ
る圧力取り出し口６を設けている。
【０００６】なお、流量測定管７の内壁に楕円絞り２を
新たに設ける代わりに、流量測定管７の形状自体を変形
させて楕円形状にしても良い。また、楕円絞り２の形状
は流れを乱すことなく流速を増大させることができる点
において楕円がもっとも優れているが、この形状に限定
されるものではない。流れを乱すことがなければその他
の流線形状を採用しても良い。
新たに設ける代わりに、流量測定管７の形状自体を変形
させて楕円形状にしても良い。また、楕円絞り２の形状
は流れを乱すことなく流速を増大させることができる点
において楕円がもっとも優れているが、この形状に限定
されるものではない。流れを乱すことがなければその他
の流線形状を採用しても良い。
【０００７】圧力取り出し口５，６には、図示しないダ
イアフラムを介してキャピラリチューブ８の一端が接続
されている。そして、このキャピラリチューブ８の他端
には差圧計９が接続されている。差圧計９は複合検出可
能なセンサを用いることによって差圧だけでなく静圧や
温度等の検出も可能である。すなわち、差圧計９は圧力
取り出し口６における流体圧Ｐ１と圧力取り出し口５に
おける流体圧Ｐ２とを検出し、差圧Δｐ（＝Ｐ１−Ｐ
２）に基づいて電気的な差圧信号ＩＡ、および、圧力取
り出し口５における圧力変動Ｐ３に基づいて電気的な渦
信号ＩＢを出力する。
イアフラムを介してキャピラリチューブ８の一端が接続
されている。そして、このキャピラリチューブ８の他端
には差圧計９が接続されている。差圧計９は複合検出可
能なセンサを用いることによって差圧だけでなく静圧や
温度等の検出も可能である。すなわち、差圧計９は圧力
取り出し口６における流体圧Ｐ１と圧力取り出し口５に
おける流体圧Ｐ２とを検出し、差圧Δｐ（＝Ｐ１−Ｐ
２）に基づいて電気的な差圧信号ＩＡ、および、圧力取
り出し口５における圧力変動Ｐ３に基づいて電気的な渦
信号ＩＢを出力する。
【０００８】処理部（以下、ＣＰＵという）１０は、差
圧計９から出力される差圧信号ＩＡおよび渦信号ＩＢを
バス１３を介して受信し、これらの信号に基づいて流量
等の算出を実施する。そして、この算出された結果は必
要に応じて記憶部１１に記憶保持され、記憶部１１から
読み出される。
圧計９から出力される差圧信号ＩＡおよび渦信号ＩＢを
バス１３を介して受信し、これらの信号に基づいて流量
等の算出を実施する。そして、この算出された結果は必
要に応じて記憶部１１に記憶保持され、記憶部１１から
読み出される。
【０００９】また、楕円絞り２の範囲内における配管７
の中央部には、渦発生体である３角柱１が設けられてい
る。３角柱１の側面の一つは、流れ３に対してほぼ直交
する向きで配置され、その結果三角柱１の下流には蛇行
流れ４とともに図示しないカルマン渦が周期的に発生す
る。ここで、三角柱１は楕円絞り２の範囲内に設置され
ていることから、流量測定管７に供給される流速が遅く
なっても三角柱１付近の流速を一定以上の速さに保つこ
とができる。さらに、絞りの形状が楕円であるため、流
れが乱れることはない。
の中央部には、渦発生体である３角柱１が設けられてい
る。３角柱１の側面の一つは、流れ３に対してほぼ直交
する向きで配置され、その結果三角柱１の下流には蛇行
流れ４とともに図示しないカルマン渦が周期的に発生す
る。ここで、三角柱１は楕円絞り２の範囲内に設置され
ていることから、流量測定管７に供給される流速が遅く
なっても三角柱１付近の流速を一定以上の速さに保つこ
とができる。さらに、絞りの形状が楕円であるため、流
れが乱れることはない。
【００１０】なお、渦発生体の形状として、本実施の形
態においては三角柱を採用したが、この形状に限定され
るものではなく、渦発生体の後方で渦を発生させること
ができればその他の角柱や円柱等を採用しても良い。
態においては三角柱を採用したが、この形状に限定され
るものではなく、渦発生体の後方で渦を発生させること
ができればその他の角柱や円柱等を採用しても良い。
【００１１】次に、本発明の動作原理について説明す
る。流量測定管７の中を直進する流体の流れは、三角柱
１の後方で蛇行流れ４となる。そして、圧力取り出し口
５における流体圧Ｐ２および圧力取り出し口６における
流体圧Ｐ１は、それぞれキャピラリチューブ８を介して
差圧計９に伝達される。
る。流量測定管７の中を直進する流体の流れは、三角柱
１の後方で蛇行流れ４となる。そして、圧力取り出し口
５における流体圧Ｐ２および圧力取り出し口６における
流体圧Ｐ１は、それぞれキャピラリチューブ８を介して
差圧計９に伝達される。
【００１２】その結果、差圧計９によって検出される差
圧△ｐは、 △ｐ＝Ｐ１−Ｐ２ となる。ところで、この差圧△ｐは流体の運動のエネル
ギー（ｍｖ2 ）／２に比例することが知られている。な
お、ｍは単位体積あたりの流体の質量、ｖは楕円絞り２
の上流における流速測定管７の長手方向の平均流速を示
す。
圧△ｐは、 △ｐ＝Ｐ１−Ｐ２ となる。ところで、この差圧△ｐは流体の運動のエネル
ギー（ｍｖ2 ）／２に比例することが知られている。な
お、ｍは単位体積あたりの流体の質量、ｖは楕円絞り２
の上流における流速測定管７の長手方向の平均流速を示
す。
【００１３】また、蛇行流れ４は単位時間当たりの蛇行
回数Ｆが楕円絞り２の上流の平均流速ｖに比例し、 Ｆ＝ｆ（ｖ） と関数ｆによって表される。
回数Ｆが楕円絞り２の上流の平均流速ｖに比例し、 Ｆ＝ｆ（ｖ） と関数ｆによって表される。
【００１４】さらに、この蛇行回数Ｆは圧力変動Ｐ３と
なって圧力取り出し口５を介して差圧計９によって検出
され、 Ｐ３＝ｇ（Ｆ） と関数ｇによって表され、この圧力変動Ｐ３は差圧△ｐ
に重畳されて△ｐ’となり、 △ｐ’＝△ｐ＋Ｐ３ と表される。
なって圧力取り出し口５を介して差圧計９によって検出
され、 Ｐ３＝ｇ（Ｆ） と関数ｇによって表され、この圧力変動Ｐ３は差圧△ｐ
に重畳されて△ｐ’となり、 △ｐ’＝△ｐ＋Ｐ３ と表される。
【００１５】すなわち、差圧計９が実際に検出するの
は、圧力変動Ｐ３を含む差圧△ｐ’である。そのため、
差圧計９は検出結果を△ｐ’に比例した電気信号に変換
し、差圧△ｐに比例した差圧信号ＩＡと圧力変動Ｐ３に
比例した渦信号ＩＢとに分離してから出力する。
は、圧力変動Ｐ３を含む差圧△ｐ’である。そのため、
差圧計９は検出結果を△ｐ’に比例した電気信号に変換
し、差圧△ｐに比例した差圧信号ＩＡと圧力変動Ｐ３に
比例した渦信号ＩＢとに分離してから出力する。
【００１６】このように、本発明のポイントの１つは１
台の差圧計９が圧力変動Ｐ３と差圧△ｐとが重畳された
△ｐ’を検出する点と、この重畳された信号△ｐ’を電
気信号として差圧Δｐに比例した差圧信号ＩＡ、およ
び、圧力変動Ｐ３に比例した渦信号ＩＢに分離して取り
出す点である。
台の差圧計９が圧力変動Ｐ３と差圧△ｐとが重畳された
△ｐ’を検出する点と、この重畳された信号△ｐ’を電
気信号として差圧Δｐに比例した差圧信号ＩＡ、およ
び、圧力変動Ｐ３に比例した渦信号ＩＢに分離して取り
出す点である。
【００１７】ところで、従来の渦流量計の欠点は、上記
に記載した通り流量が減少して下限界流量以下になると
渦が発生しなくなることである。このため、渦流量計は
流量が少ないと流体が流れていても出力信号が零となっ
てしまう。そこで、このような欠点を以下の原理に基づ
いて解決する。なお、以下の説明においては、差圧信号
ＩＡが示す運動エネルギー（ｍｖ2 ）／２のうち、係数
１／２を省略したものを運動エネルギーとして定義す
る。
に記載した通り流量が減少して下限界流量以下になると
渦が発生しなくなることである。このため、渦流量計は
流量が少ないと流体が流れていても出力信号が零となっ
てしまう。そこで、このような欠点を以下の原理に基づ
いて解決する。なお、以下の説明においては、差圧信号
ＩＡが示す運動エネルギー（ｍｖ2 ）／２のうち、係数
１／２を省略したものを運動エネルギーとして定義す
る。
【００１８】まず、対象となる流体の渦の発生する最小
流速ｖmin を予め測定しておく。なお、以下では簡単の
ため所定の最小流速ｖmin を予め設定することにする
が、流量測定中に同時に最小流速の測定を行うこともで
きる。 （１）ｖ≧ｖmin のとき（渦発生時） このときは、三角柱１の下流に渦が発生しているため差
圧Δｐと圧力変動Ｐ３との両者を検出することができ
る。そこで、差圧Δｐに所定の定数を乗算して運動エネ
ルギーｍｖ2 を算出し、同様に圧力変動Ｐ３に所定の定
数を乗算して流速ｖを算出する。そして、運動エネルギ
ーｍｖ2 を流速ｖで除算することによって質量流量ｍｖ
を求める。
流速ｖmin を予め測定しておく。なお、以下では簡単の
ため所定の最小流速ｖmin を予め設定することにする
が、流量測定中に同時に最小流速の測定を行うこともで
きる。 （１）ｖ≧ｖmin のとき（渦発生時） このときは、三角柱１の下流に渦が発生しているため差
圧Δｐと圧力変動Ｐ３との両者を検出することができ
る。そこで、差圧Δｐに所定の定数を乗算して運動エネ
ルギーｍｖ2 を算出し、同様に圧力変動Ｐ３に所定の定
数を乗算して流速ｖを算出する。そして、運動エネルギ
ーｍｖ2 を流速ｖで除算することによって質量流量ｍｖ
を求める。
【００１９】（２）ｖ＜ｖmin のとき（渦消滅時） このときは、三角柱１の下流に渦が発生しないため差圧
Δｐのみしか検出することができない。そこで、ｖ＜ｖ
min においては質量ｍの変化が小さいという性質を利用
し、最小流速のときの√（ｍｖ2 ）を流速ｖで割ったも
のを√ｍ’と定義して記憶保持しておく。そして、運動
エネルギーの平方根である√（ｍｖ2 ）とこの√ｍ’と
を乗算することによって近似的に質量流量ｍｖを求め
る。
Δｐのみしか検出することができない。そこで、ｖ＜ｖ
min においては質量ｍの変化が小さいという性質を利用
し、最小流速のときの√（ｍｖ2 ）を流速ｖで割ったも
のを√ｍ’と定義して記憶保持しておく。そして、運動
エネルギーの平方根である√（ｍｖ2 ）とこの√ｍ’と
を乗算することによって近似的に質量流量ｍｖを求め
る。
【００２０】以上の構成および動作原理に基づいて、図
１に係る流量計の動作について詳細に説明する。図２は
図１に係る流量計の動作の一つの実施の形態を示すフロ
ーチャートである。
１に係る流量計の動作について詳細に説明する。図２は
図１に係る流量計の動作の一つの実施の形態を示すフロ
ーチャートである。
【００２１】ステップ１０１において、処理部１０は記
憶部１１に設定されているフラグｎを「０」に初期化す
る。なお、このフラグｎの値は、圧力変動Ｐ３によって
求められた平均流速ｖが渦の発生する最小流速ｖmin 以
下になると「１」に設定され、それ以外のときは「０」
に設定される。
憶部１１に設定されているフラグｎを「０」に初期化す
る。なお、このフラグｎの値は、圧力変動Ｐ３によって
求められた平均流速ｖが渦の発生する最小流速ｖmin 以
下になると「１」に設定され、それ以外のときは「０」
に設定される。
【００２２】ステップ１０２において、ＣＰＵ１０は圧
力取り出し口５，６間における差圧Δｐを差圧計９から
差圧信号ＩＡとして取得する。ステップ１０３におい
て、流体の運動エネルギーｍｖ2 は差圧Δｐに比例する
という性質を利用し、ＣＰＵ１０は差圧Δｐに所定の係
数を乗算することによって運動エネルギーｍｖ2 を算出
する。
力取り出し口５，６間における差圧Δｐを差圧計９から
差圧信号ＩＡとして取得する。ステップ１０３におい
て、流体の運動エネルギーｍｖ2 は差圧Δｐに比例する
という性質を利用し、ＣＰＵ１０は差圧Δｐに所定の係
数を乗算することによって運動エネルギーｍｖ2 を算出
する。
【００２３】ステップ１０４において、ＣＰＵ１０は圧
力取り出し口５における圧力変動Ｐ３を差圧計９から渦
信号ＩＢとして取得する。ステップ１０５において、流
体の流速が圧力変動Ｐ３に比例するという性質を利用
し、ＣＰＵ１０は圧力変動Ｐ３に所定の係数を乗算する
ことによって流速ｖを算出する。
力取り出し口５における圧力変動Ｐ３を差圧計９から渦
信号ＩＢとして取得する。ステップ１０５において、流
体の流速が圧力変動Ｐ３に比例するという性質を利用
し、ＣＰＵ１０は圧力変動Ｐ３に所定の係数を乗算する
ことによって流速ｖを算出する。
【００２４】ステップ１０６において、ＣＰＵ１０は流
速ｖの大きさと予め設定された最小流速ｖmin の大きさ
との大小を比較し、ｖ≧ｖmin のときはステップ１０７
に移行して質量流量を算出し、ｖ＜ｖmin ときはステッ
プ１１０に移行して質量流量を算出する。
速ｖの大きさと予め設定された最小流速ｖmin の大きさ
との大小を比較し、ｖ≧ｖmin のときはステップ１０７
に移行して質量流量を算出し、ｖ＜ｖmin ときはステッ
プ１１０に移行して質量流量を算出する。
【００２５】まず、ｖ≧ｖmin である場合、この場合は
流速が十分にあるため、渦は発生して差圧信号ＩＡと渦
信号ＩＢとの両者を検出することができる。そのため、
差圧Δｐと圧力変動Ｐ３とから質量流量を以下のように
して算出することができる。
流速が十分にあるため、渦は発生して差圧信号ＩＡと渦
信号ＩＢとの両者を検出することができる。そのため、
差圧Δｐと圧力変動Ｐ３とから質量流量を以下のように
して算出することができる。
【００２６】ステップ１０７において、ＣＰＵ１０は√
ｍ’の値を「０」にクリアする。ステップ１０８におい
て、ＣＰＵ１０はフラグｎの値を「０」に設定する。ス
テップ１０９において、ＣＰＵ１０は運動エネルギーｍ
ｖ2 を流速ｖで除算して質量流量ｍｖを算出し、ステッ
プ１１６においてこの質量流量ｍｖを出力し、ステップ
１０２へ移行する。
ｍ’の値を「０」にクリアする。ステップ１０８におい
て、ＣＰＵ１０はフラグｎの値を「０」に設定する。ス
テップ１０９において、ＣＰＵ１０は運動エネルギーｍ
ｖ2 を流速ｖで除算して質量流量ｍｖを算出し、ステッ
プ１１６においてこの質量流量ｍｖを出力し、ステップ
１０２へ移行する。
【００２７】次に、ｖ＜ｖmin である場合、この場合は
流速が不十分であることからレイノルズ数の低下によっ
て渦が消滅する。そのため、渦信号ＩＢは検出されず差
圧信号ＩＡしか検出されない。そこで、渦の発生する最
小流速ｖmin における流体の質量ｍ’の平方根を記憶部
１１に記憶保持しておき、この平方根√ｍ’と運動エネ
ルギーの平方根√（ｍｖ2 ）とを乗算することによって
質量流量ｍｖを近似的に算出する。
流速が不十分であることからレイノルズ数の低下によっ
て渦が消滅する。そのため、渦信号ＩＢは検出されず差
圧信号ＩＡしか検出されない。そこで、渦の発生する最
小流速ｖmin における流体の質量ｍ’の平方根を記憶部
１１に記憶保持しておき、この平方根√ｍ’と運動エネ
ルギーの平方根√（ｍｖ2 ）とを乗算することによって
質量流量ｍｖを近似的に算出する。
【００２８】ステップ１１０においてＣＰＵ１０は運動
エネルギーｍｖ2 の平方根、すなわち√（ｍｖ2 ）を求
める。ステップ１１１において、ＣＰＵ１０はフラグｎ
の値が「１」であるか否かを判定し、「１」でないとき
はまだ最小流速における流体の質量の平方根が求まって
いないため、ステップ１１２に移行して求めることにす
る。
エネルギーｍｖ2 の平方根、すなわち√（ｍｖ2 ）を求
める。ステップ１１１において、ＣＰＵ１０はフラグｎ
の値が「１」であるか否かを判定し、「１」でないとき
はまだ最小流速における流体の質量の平方根が求まって
いないため、ステップ１１２に移行して求めることにす
る。
【００２９】ステップ１１２において、ＣＰＵ１０は運
動エネルギーｍｖ2 の平方根を求め、これを流速ｖで除
算して求められた質量ｍの平方根を√ｍ’として設定す
る。ステップ１１３において、ＣＰＵ１０は求めた√
ｍ’を図１の記憶部１１に記憶保持させる。ステップ１
１４において、ＣＰＵ１０は√ｍ’が求められたのでフ
ラグｎの値を「１」に設定し、ステップ１１５に移行し
てこの記憶されている√ｍ’と√（ｍｖ2 ）とを乗算し
て質量流量を算出し、ステップ１１６に移行して出力
し、ステップ１０２へ移行する。
動エネルギーｍｖ2 の平方根を求め、これを流速ｖで除
算して求められた質量ｍの平方根を√ｍ’として設定す
る。ステップ１１３において、ＣＰＵ１０は求めた√
ｍ’を図１の記憶部１１に記憶保持させる。ステップ１
１４において、ＣＰＵ１０は√ｍ’が求められたのでフ
ラグｎの値を「１」に設定し、ステップ１１５に移行し
てこの記憶されている√ｍ’と√（ｍｖ2 ）とを乗算し
て質量流量を算出し、ステップ１１６に移行して出力
し、ステップ１０２へ移行する。
【００３０】また、ステップ１１１において、ｎの値が
「１」のときは既に最小流速ｖminのときの√ｍ’が記
憶部１１に設定されているため、ステップ１１５に移行
してこの記憶されている√ｍ’と√（ｍｖ2 ）とを乗算
して質量流量を近似的に算出し、ステップ１１６に移行
して出力し、ステップ１０２へ移行する。
「１」のときは既に最小流速ｖminのときの√ｍ’が記
憶部１１に設定されているため、ステップ１１５に移行
してこの記憶されている√ｍ’と√（ｍｖ2 ）とを乗算
して質量流量を近似的に算出し、ステップ１１６に移行
して出力し、ステップ１０２へ移行する。
【００３１】なお、処理部１０における各動作をプログ
ラム化することにより、このプログラムをＣＤ−ＲＯＭ
等の記憶媒体に記録された状態で提供することができ
る。したがって、このＣＤ−ＲＯＭをＣＤ−ＲＯＭドラ
イブ等の外部記憶装置１２に装着し、記憶されているプ
ログラムを読み出し、読み出したプログラムを記憶部１
１に記憶させ、この記憶部１１に記憶されたプログラム
に従ってＣＰＵ１０を動作させることにより上記機能を
達成することができる。
ラム化することにより、このプログラムをＣＤ−ＲＯＭ
等の記憶媒体に記録された状態で提供することができ
る。したがって、このＣＤ−ＲＯＭをＣＤ−ＲＯＭドラ
イブ等の外部記憶装置１２に装着し、記憶されているプ
ログラムを読み出し、読み出したプログラムを記憶部１
１に記憶させ、この記憶部１１に記憶されたプログラム
に従ってＣＰＵ１０を動作させることにより上記機能を
達成することができる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、流速に応
じて渦流量計の機能と差圧流量計の機能とを切り替えて
流量を測定することにより、低レイノルズ数においても
流量出力信号は正常に出力される。そのため、高レイノ
ルズ数から低レイノルズ数に亘る幅広い測定範囲におい
て、０〜１００％の流量を測定することができる。ま
た、本発明は渦信号と差圧信号とを用いることによって
体積流量だけでなく質量流量を測定することができる。
じて渦流量計の機能と差圧流量計の機能とを切り替えて
流量を測定することにより、低レイノルズ数においても
流量出力信号は正常に出力される。そのため、高レイノ
ルズ数から低レイノルズ数に亘る幅広い測定範囲におい
て、０〜１００％の流量を測定することができる。ま
た、本発明は渦信号と差圧信号とを用いることによって
体積流量だけでなく質量流量を測定することができる。
【図１】 本発明の一つの実施の形態を示す説明図であ
る。
る。
【図２】 図１のＣＰＵ１０の動作を示すブロック図で
ある。
ある。
１…三角柱、２…楕円絞り、３…流れの方向、４…蛇行
流れ、５，６…圧力取り出し口、７…流量測定管、８…
キャピラリチューブ、９…差圧計、１０…処理部（ＣＰ
Ｕ）、１１…記憶部、１２…外部記憶装置、１３…バ
ス。
流れ、５，６…圧力取り出し口、７…流量測定管、８…
キャピラリチューブ、９…差圧計、１０…処理部（ＣＰ
Ｕ）、１１…記憶部、１２…外部記憶装置、１３…バ
ス。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−140025（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−34416（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−296622（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−76916（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−53411（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−135319（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01F 1/86
Claims (3)
- 【請求項１】 配管に形成されて流れに接する面の流れ
方向における断面が流線形状である絞り部と、 この絞り部に設けられた第１の圧カ取り出し口と、 絞り部よりも上流に設けられた第２の圧カ取り出し口
と、 絞り部の範囲内に配置された渦発生体と、 第１および第２の圧力取り出し口から取得された差圧信
号および第１の圧力取り出し口から取得された渦信号に
よって流量を算出する第１の手段と、前記差圧信号によ
って流量を算出する第２の手段とから構成され、流速が
所定の流速よりも速くなると第１の手段を実施し、流速
が所定の流速よりも遅くなると第２の手段を実施する処
理部とを備えたことを特徴とする流量計。 - 【請求項２】 請求項１記載の流量計において、 処理部は、 差圧信号に基づいて運動エネルギーを算出するとともに
渦信号に基づいて流速を算出する手段と、 前記流速の大きさが所定の最小流速の大きさ以上のとき
は前記運動エネルギーを前記流速で除算して質量流量を
算出する手段と、 前記流速の大きさが前記最小流速の大きさ未満のときは
前記最小流速のときの流体の質量の平方根と前記運動エ
ネルギーの平方根とを乗算して質量流量を算出する手段
とを備えていることを特徴とする流量計。 - 【請求項３】 請求項１記載の流量計において、 絞り部は、配管に形成されて流れに接する面の流れ方向
における断面が楕円形状であることを特徴とする流量
計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33079996A JP3321746B2 (ja) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | 流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33079996A JP3321746B2 (ja) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | 流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10170320A JPH10170320A (ja) | 1998-06-26 |
| JP3321746B2 true JP3321746B2 (ja) | 2002-09-09 |
Family
ID=18236690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33079996A Expired - Fee Related JP3321746B2 (ja) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | 流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3321746B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100427894C (zh) * | 2006-11-13 | 2008-10-22 | 浙江大学 | 差压式涡街质量流量测量信号处理系统 |
| EP2318814B1 (en) | 2008-06-27 | 2019-09-04 | Micro Motion, Inc. | Velocity-enhanced flow measurement |
| RU2695269C1 (ru) * | 2018-04-05 | 2019-07-22 | Анатолий Петрович Наумчук | Способ измерения массового расхода вещества и устройство для его реализации |
| CN109782016B (zh) * | 2018-12-25 | 2022-04-19 | 南京航空航天大学 | 一种基于正电子技术及涡街现象的液体流速检测装置及检测方法 |
| RU2718140C1 (ru) * | 2019-03-29 | 2020-03-30 | Анатолий Петрович Наумчук | Способ измерения массы одного из компонентов двухкомпонентного вещества с коррекцией по температуре и устройство для его реализации |
| CA3109587A1 (en) * | 2020-03-12 | 2021-09-12 | Schneider Electric Systems Usa, Inc. | Vortex flowmeter providing extended flow rate measurement |
-
1996
- 1996-12-11 JP JP33079996A patent/JP3321746B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10170320A (ja) | 1998-06-26 |
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