JP3383572B2 - 流量計 - Google Patents
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- JP3383572B2 JP3383572B2 JP06149398A JP6149398A JP3383572B2 JP 3383572 B2 JP3383572 B2 JP 3383572B2 JP 06149398 A JP06149398 A JP 06149398A JP 6149398 A JP6149398 A JP 6149398A JP 3383572 B2 JP3383572 B2 JP 3383572B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、小流量から大流量
まで広範囲に安定した流量測定を行うことのできる流量
計に関するもので、詳しくは、装置構成を単純にすると
共に流量測定に伴う被計測流体の圧力損失を低減させる
ための改良に関するものである。
まで広範囲に安定した流量測定を行うことのできる流量
計に関するもので、詳しくは、装置構成を単純にすると
共に流量測定に伴う被計測流体の圧力損失を低減させる
ための改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】これまで、ガスメータ等に使用される流
量計としては、ガスが流れる流路配管内に管内を流れる
ガスの流速に応じた信号を出力する流速センサを配置
し、流路配管の外部に設けた流量演算処理装置が流速セ
ンサの出力信号に基づいて所定の演算処理をすることで
流量を算出するようにしたものが、種々提案されてい
る。
量計としては、ガスが流れる流路配管内に管内を流れる
ガスの流速に応じた信号を出力する流速センサを配置
し、流路配管の外部に設けた流量演算処理装置が流速セ
ンサの出力信号に基づいて所定の演算処理をすることで
流量を算出するようにしたものが、種々提案されてい
る。
【０００３】流速センサが配置される流路配管内では、
例えば流量範囲が小流量から中流量又は大流量へと変わ
る場合には、流速分布が大きく変動したり、あるいは偏
流が生じる。そのため、流速センサの検出信号から流量
を算出する場合は、流量範囲に応じた補正が必要で、広
範囲の流量測定を行う場合には、何れの流量範囲でも有
用な検出信号が確実に得られるように、流速センサの配
置や流路配管の形状等に工夫が必要になる。
例えば流量範囲が小流量から中流量又は大流量へと変わ
る場合には、流速分布が大きく変動したり、あるいは偏
流が生じる。そのため、流速センサの検出信号から流量
を算出する場合は、流量範囲に応じた補正が必要で、広
範囲の流量測定を行う場合には、何れの流量範囲でも有
用な検出信号が確実に得られるように、流速センサの配
置や流路配管の形状等に工夫が必要になる。
【０００４】図８及び図９は、広範囲の流量測定を可能
にするべく工夫された従来の流量計を示したものであ
る。ここに示す流量計は、特開平９−６８４４８号公報
に開示されたもので、流路配管１０を、大流量計測用流
路１３と、この大流量計測用流路１３の下流側に直列に
設けられ、大流量計測用流路１３よりも断面積の小さい
小流量計測用流路１４とを有した２段構造としている。
また、各流路１３、１４には、これらの流路内における
流れを整流する金網１３１、１３２を装備している。そ
して、大流量計測用流路１３内で整流金網１３１よりも
下流側、及び小流量計測用流路１４内で整流金網１３２
よりも下流側には、それぞれ、流速センサユニット１２
７を装備している。
にするべく工夫された従来の流量計を示したものであ
る。ここに示す流量計は、特開平９−６８４４８号公報
に開示されたもので、流路配管１０を、大流量計測用流
路１３と、この大流量計測用流路１３の下流側に直列に
設けられ、大流量計測用流路１３よりも断面積の小さい
小流量計測用流路１４とを有した２段構造としている。
また、各流路１３、１４には、これらの流路内における
流れを整流する金網１３１、１３２を装備している。そ
して、大流量計測用流路１３内で整流金網１３１よりも
下流側、及び小流量計測用流路１４内で整流金網１３２
よりも下流側には、それぞれ、流速センサユニット１２
７を装備している。
【０００５】この流速センサユニット１２７は、各流路
の管壁を貫通して装備されたガイド部材１２２の流路内
に突入した部分に、整流金網１３１、１３２を経たガス
流を通過させる流体通過孔２３1 、２３2 、２３3 を装
備したもので、各流体通過孔２３1 、２３2 、２３3 内
には通過するガス流の流速に応じた信号を出力する流速
センサ２９1 、２９2 、２９3 が装備されている。大流
量計測用流路１３に装備される流速センサユニット１２
７は、内蔵する３個の流速センサ２９1 、２９2 、２９
3 が流速を計測し得るように流路配管１０に取り付けら
れ、小流量計測用流路１４に装備される流速センサユニ
ット１２７は、内蔵する３個の流速センサ２９1 、２９
2 、２９3 の内の下位の２個の流速センサ２９2 、２９
3 が流速を計測し得るように流路配管１０に取り付けら
れている。
の管壁を貫通して装備されたガイド部材１２２の流路内
に突入した部分に、整流金網１３１、１３２を経たガス
流を通過させる流体通過孔２３1 、２３2 、２３3 を装
備したもので、各流体通過孔２３1 、２３2 、２３3 内
には通過するガス流の流速に応じた信号を出力する流速
センサ２９1 、２９2 、２９3 が装備されている。大流
量計測用流路１３に装備される流速センサユニット１２
７は、内蔵する３個の流速センサ２９1 、２９2 、２９
3 が流速を計測し得るように流路配管１０に取り付けら
れ、小流量計測用流路１４に装備される流速センサユニ
ット１２７は、内蔵する３個の流速センサ２９1 、２９
2 、２９3 の内の下位の２個の流速センサ２９2 、２９
3 が流速を計測し得るように流路配管１０に取り付けら
れている。
【０００６】この流量計の場合、各流速センサの検出信
号を受ける流量演算処理装置（コンピュータ）は、予
め、各流速センサユニット１２７からの信号に基づいて
各流路１３、１４毎に流量を求める。各流路１３、１４
の流量は、該当する流速センサユニット１２７の各流速
センサの検出信号から算出される平均流速と流路断面積
との積から求める。そして、算出した各流路１３、１４
の流量と予め設定した基準値以上との比較によって流量
の大小を判定し、大流量と判定した場合には大流量計測
用流路１３の流速センサユニット１２７の検出信号から
算出した流量を真の流量に採用し、小流量と判定した場
合には小流量計測用流路１４の流速センサユニット１２
７の検出信号から算出した流量を真の流量に採用する。
即ち、図示の流量計は、大流量用と小流量用とで、流路
や使用する流速センサを切り換えることで、広範囲の流
量測定を可能にしている。
号を受ける流量演算処理装置（コンピュータ）は、予
め、各流速センサユニット１２７からの信号に基づいて
各流路１３、１４毎に流量を求める。各流路１３、１４
の流量は、該当する流速センサユニット１２７の各流速
センサの検出信号から算出される平均流速と流路断面積
との積から求める。そして、算出した各流路１３、１４
の流量と予め設定した基準値以上との比較によって流量
の大小を判定し、大流量と判定した場合には大流量計測
用流路１３の流速センサユニット１２７の検出信号から
算出した流量を真の流量に採用し、小流量と判定した場
合には小流量計測用流路１４の流速センサユニット１２
７の検出信号から算出した流量を真の流量に採用する。
即ち、図示の流量計は、大流量用と小流量用とで、流路
や使用する流速センサを切り換えることで、広範囲の流
量測定を可能にしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図８に示し
た従来の流量計は、流量範囲に応じて断面積の異なる流
路を装備したり、各流路毎に流速センサユニット１２７
を装備するため、装置の大型化という問題、及び、構成
の複雑化に起因する製造コストの増大や保守性の悪化等
の問題が生じた。また、流路内に大きく突出する流速セ
ンサユニット１２７のガイド部材１２２や、ガイド部材
１２２に貫通形成する流体通過孔２３1 、２３2 、２３
3 、更には途中で縮径する流路等が大きな圧力損失や偏
流を招くという問題も生じた。
た従来の流量計は、流量範囲に応じて断面積の異なる流
路を装備したり、各流路毎に流速センサユニット１２７
を装備するため、装置の大型化という問題、及び、構成
の複雑化に起因する製造コストの増大や保守性の悪化等
の問題が生じた。また、流路内に大きく突出する流速セ
ンサユニット１２７のガイド部材１２２や、ガイド部材
１２２に貫通形成する流体通過孔２３1 、２３2 、２３
3 、更には途中で縮径する流路等が大きな圧力損失や偏
流を招くという問題も生じた。
【０００８】本発明は上記事情に鑑みて成されたもの
で、装置の小型化を図ると同時に、構成の単純化により
製造コストの低減及び保守性の向上を図ることができ、
また、流量測定に起因する圧力損失を低減することので
きる流量計を提供することを目的とする。
で、装置の小型化を図ると同時に、構成の単純化により
製造コストの低減及び保守性の向上を図ることができ、
また、流量測定に起因する圧力損失を低減することので
きる流量計を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る流量計は、被計測流体が流れる流路配管
と、該流路配管内の複数箇所に配備されて付近の被計測
流体の流速に応じた信号を出力する流速センサと、複数
個の流速センサの検出信号に基づいて前記被計測流体の
流量を算出する流量演算処理装置とを備える流量計にお
いて、前記流路配管を、管内の流速分布が流量範囲の変
化に相応して明確に変化する偏平断面構造とすると共
に、前記流路配管内に配置する複数個の流速センサを、
有用な検出信号を出す流速センサが流量範囲の変化に伴
う流速分布の変化によって変わるように、各流量領域に
それぞれ適宜数を割り当てて前記流路配管内に離散配備
し、前記流量演算処理装置は、全流速センサの内の何れ
が有用な検出信号を出しているか否かにより現在の流量
範囲を判定すると共に、有用な検出信号を出している特
定の流速センサの検出信号に基づいて流量の算出を行う
ことを特徴とする。なお、前記流路配管は、好ましく
は、横断面形状を長方形に形成するとよい。
の本発明に係る流量計は、被計測流体が流れる流路配管
と、該流路配管内の複数箇所に配備されて付近の被計測
流体の流速に応じた信号を出力する流速センサと、複数
個の流速センサの検出信号に基づいて前記被計測流体の
流量を算出する流量演算処理装置とを備える流量計にお
いて、前記流路配管を、管内の流速分布が流量範囲の変
化に相応して明確に変化する偏平断面構造とすると共
に、前記流路配管内に配置する複数個の流速センサを、
有用な検出信号を出す流速センサが流量範囲の変化に伴
う流速分布の変化によって変わるように、各流量領域に
それぞれ適宜数を割り当てて前記流路配管内に離散配備
し、前記流量演算処理装置は、全流速センサの内の何れ
が有用な検出信号を出しているか否かにより現在の流量
範囲を判定すると共に、有用な検出信号を出している特
定の流速センサの検出信号に基づいて流量の算出を行う
ことを特徴とする。なお、前記流路配管は、好ましく
は、横断面形状を長方形に形成するとよい。
【００１０】そして、偏平断面構造の流路では、単純な
円形断面の流路と比較して、管内の流速分布が流量範囲
の変化に相応して明確に変化するため、例えば、流路の
一横断面上で、流量範囲が小流量の場合でも流量変化に
対する流速変化が顕著な小流量領域、流量範囲が小流量
の場合には流量変化に対する流速変化が乏しいが流量範
囲が中流量の場合には流量変化に対する流速変化が顕著
になる中流量領域、流量範囲が中流量以下の場合には流
量変化に対する流速変化が乏しいが流量範囲が大流量の
場合には流量変化に対する流速変化が顕著になる大流量
領域等を選定し易い。そこで、以上の各領域にそれぞれ
適宜数の流速センサが配備されるように、複数個の流速
センサを離散配備すれば、有用な検出信号を出す流速セ
ンサが流量範囲の変化に伴う流速分布の変化によって変
わるようになる。
円形断面の流路と比較して、管内の流速分布が流量範囲
の変化に相応して明確に変化するため、例えば、流路の
一横断面上で、流量範囲が小流量の場合でも流量変化に
対する流速変化が顕著な小流量領域、流量範囲が小流量
の場合には流量変化に対する流速変化が乏しいが流量範
囲が中流量の場合には流量変化に対する流速変化が顕著
になる中流量領域、流量範囲が中流量以下の場合には流
量変化に対する流速変化が乏しいが流量範囲が大流量の
場合には流量変化に対する流速変化が顕著になる大流量
領域等を選定し易い。そこで、以上の各領域にそれぞれ
適宜数の流速センサが配備されるように、複数個の流速
センサを離散配備すれば、有用な検出信号を出す流速セ
ンサが流量範囲の変化に伴う流速分布の変化によって変
わるようになる。
【００１１】従って、流量演算処理装置は、何れの領域
の流速センサが有用な検出信号を出力しているか否かを
判別することで、容易に、かつ確実に流量範囲を判定す
ることができ、有用な検出信号を出力している流速セン
サの検出信号に基づいて流量の算出を行う際に、判定結
果に基づいて流量範囲に応じた補正を行うことで、小流
量から大流量まで広範囲にわたって正確な流量測定を行
うことができる。そして、上記構成によれば、流路は単
一で断面積が一定の単純構造で済み、装置の小型化や構
成の単純化を図ることができる。また、流路の横断面形
状が一定で済むため、流路途中に縮径部を有した従来の
流量計と比較して、圧力損失や偏流を低減することもで
きる。
の流速センサが有用な検出信号を出力しているか否かを
判別することで、容易に、かつ確実に流量範囲を判定す
ることができ、有用な検出信号を出力している流速セン
サの検出信号に基づいて流量の算出を行う際に、判定結
果に基づいて流量範囲に応じた補正を行うことで、小流
量から大流量まで広範囲にわたって正確な流量測定を行
うことができる。そして、上記構成によれば、流路は単
一で断面積が一定の単純構造で済み、装置の小型化や構
成の単純化を図ることができる。また、流路の横断面形
状が一定で済むため、流路途中に縮径部を有した従来の
流量計と比較して、圧力損失や偏流を低減することもで
きる。
【００１２】なお、複数個の流速センサは、好ましく
は、前記流路配管の管壁内周面に配備した構成とすると
よい。このようにすると、複数個の流速センサを装備し
た略柱状の流速センサユニットを流路内に突出させた従
来の流量計と比較すると、被計測流体の流れを妨げる流
路内への突出部を最小限に抑えることができる。
は、前記流路配管の管壁内周面に配備した構成とすると
よい。このようにすると、複数個の流速センサを装備し
た略柱状の流速センサユニットを流路内に突出させた従
来の流量計と比較すると、被計測流体の流れを妨げる流
路内への突出部を最小限に抑えることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
に係る流量計の実施形態を詳細に説明する。図１乃至図
４は本発明に係る流量計の第１実施形態を示したもの
で、図１は第１実施形態の流量計の要部の斜視図、図２
は同流量計のブロック図、図３は図１に示した流路配管
内の流速センサの配置を示す正面図、図４は図３のＢ−
Ｂ線に沿う断面図である。
に係る流量計の実施形態を詳細に説明する。図１乃至図
４は本発明に係る流量計の第１実施形態を示したもの
で、図１は第１実施形態の流量計の要部の斜視図、図２
は同流量計のブロック図、図３は図１に示した流路配管
内の流速センサの配置を示す正面図、図４は図３のＢ−
Ｂ線に沿う断面図である。
【００１４】この一実施形態の流量計１は、ガスメータ
として使用されるもので、被計測流体であるガスが流れ
る流路配管２と、この流路配管２内の８箇所に配備され
て付近の被計測流体の流速に応じた信号を出力する微小
構造の第１〜第８の流速センサ３１〜３８と、８個の流
速センサ３１〜３８の検出信号に基づいて被計測流体の
流量を算出する流量演算処理装置４と、流量演算処理装
置４の算出した流量を表示する表示装置５とから構成さ
れている。
として使用されるもので、被計測流体であるガスが流れ
る流路配管２と、この流路配管２内の８箇所に配備され
て付近の被計測流体の流速に応じた信号を出力する微小
構造の第１〜第８の流速センサ３１〜３８と、８個の流
速センサ３１〜３８の検出信号に基づいて被計測流体の
流量を算出する流量演算処理装置４と、流量演算処理装
置４の算出した流量を表示する表示装置５とから構成さ
れている。
【００１５】本実施形態では、流路配管２は、横断面形
状が長方形で、途中に断面積変化のない単純な角パイプ
である。このように、流路配管２の横断面形状が偏平な
構造であると、例えば横断面形状が真円形である流路配
管を使用する場合と比較して、図５に示すように、管内
の流速分布が流量範囲の変化に相応して明確に変化す
る。図５は流路配管２内の流速分布を流量範囲毎に示し
たもので、（ａ）は小流量時における長辺方向の流量分
布及び短辺方向の流量分布を示し、（ｂ）は中流量時に
おける長辺方向の流量分布及び短辺方向の流量分布を示
し、（ｃ）は大流量時における長辺方向の流量分布及び
短辺方向の流量分布を示している。
状が長方形で、途中に断面積変化のない単純な角パイプ
である。このように、流路配管２の横断面形状が偏平な
構造であると、例えば横断面形状が真円形である流路配
管を使用する場合と比較して、図５に示すように、管内
の流速分布が流量範囲の変化に相応して明確に変化す
る。図５は流路配管２内の流速分布を流量範囲毎に示し
たもので、（ａ）は小流量時における長辺方向の流量分
布及び短辺方向の流量分布を示し、（ｂ）は中流量時に
おける長辺方向の流量分布及び短辺方向の流量分布を示
し、（ｃ）は大流量時における長辺方向の流量分布及び
短辺方向の流量分布を示している。
【００１６】即ち、小流量の場合には、図５（ａ）に示
すように、長辺方向及び短辺方向の何れも流路の中心か
ら離れるに従って流速が低下していく山形の流速分布と
なる。また、中流量の場合には、図５（ｂ）に示すよう
に、短辺方向では流路の中心から離れるに従って流速が
低下していく山形の流速分布を示すが、長辺方向では流
路の中心から離れても流速の低下が小さい台形状の流速
分布を示すようになる。更に、大流量の場合には、図５
（ｃ）に示すように、長辺方向及び短辺方向の何れも流
路の中心から離れても流速の低下が小さい台形状の流速
分布を示すようになる。なお、計測する流量範囲は5〜1
00,000 l/hr の範囲で、小流量で 5〜200 l/hr、中流量
で 100〜5,000 l/hr、大流量で 2,500〜100,000 l/hrの
範囲である。
すように、長辺方向及び短辺方向の何れも流路の中心か
ら離れるに従って流速が低下していく山形の流速分布と
なる。また、中流量の場合には、図５（ｂ）に示すよう
に、短辺方向では流路の中心から離れるに従って流速が
低下していく山形の流速分布を示すが、長辺方向では流
路の中心から離れても流速の低下が小さい台形状の流速
分布を示すようになる。更に、大流量の場合には、図５
（ｃ）に示すように、長辺方向及び短辺方向の何れも流
路の中心から離れても流速の低下が小さい台形状の流速
分布を示すようになる。なお、計測する流量範囲は5〜1
00,000 l/hr の範囲で、小流量で 5〜200 l/hr、中流量
で 100〜5,000 l/hr、大流量で 2,500〜100,000 l/hrの
範囲である。
【００１７】このように流量範囲に応じて流速分布が変
化するため、図５の流路配管２の断面図上に示すよう
に、流路の一横断面上には、流量範囲が小流量の場合で
も流量変化に対する流速変化が顕著な小流量領域Ｒｓ、
流量範囲が小流量の場合には流量変化に対する流速変化
が乏しいが流量範囲が中流量の場合には流量変化に対す
る流速変化が顕著になる中流量領域Ｒｍ、流量範囲が中
流量以下の場合には流量変化に対する流速変化が乏しい
が流量範囲が大流量の場合には流量変化に対する流速変
化が顕著になる大流量領域Ｒｌが存在し、これらの各領
域の境界を判定し易くなる。
化するため、図５の流路配管２の断面図上に示すよう
に、流路の一横断面上には、流量範囲が小流量の場合で
も流量変化に対する流速変化が顕著な小流量領域Ｒｓ、
流量範囲が小流量の場合には流量変化に対する流速変化
が乏しいが流量範囲が中流量の場合には流量変化に対す
る流速変化が顕著になる中流量領域Ｒｍ、流量範囲が中
流量以下の場合には流量変化に対する流速変化が乏しい
が流量範囲が大流量の場合には流量変化に対する流速変
化が顕著になる大流量領域Ｒｌが存在し、これらの各領
域の境界を判定し易くなる。
【００１８】流路配管２内に配置する８個の流速センサ
３１〜３８は、詳細な構造は図示していないが、Ｓｉ
（シリコン）をベースに、半導体プロセスを用いて作成
された微小構造（マイクロマシン）の流速センサであ
る。但し、微小な構造に製造できる流速センサであれ
ば、既存の流速センサを使用することも可能である。既
存の流速センサとしては、例えば、発熱部とこの発熱部
の上流側及び下流側に配設された２つの温度センサを有
し、２つの温度センサによって検出される温度の差を一
定に保つために必要な発熱部に対する供給電力から流速
を求めたり、一定電流又は一定電力で発熱部を加熱し、
２つの温度センサによって検出される温度の差から流速
を求める構造のものを使用することができる。更には、
１つの発熱部を有し、この発熱部の温度（抵抗）を一定
に保つために必要な発熱部に対する供給電力から流速を
求めたり、一定電流又は一定電力で発熱部を加熱し、発
熱部の温度（抵抗）から流速を求めるものを使用するこ
ともできる。
３１〜３８は、詳細な構造は図示していないが、Ｓｉ
（シリコン）をベースに、半導体プロセスを用いて作成
された微小構造（マイクロマシン）の流速センサであ
る。但し、微小な構造に製造できる流速センサであれ
ば、既存の流速センサを使用することも可能である。既
存の流速センサとしては、例えば、発熱部とこの発熱部
の上流側及び下流側に配設された２つの温度センサを有
し、２つの温度センサによって検出される温度の差を一
定に保つために必要な発熱部に対する供給電力から流速
を求めたり、一定電流又は一定電力で発熱部を加熱し、
２つの温度センサによって検出される温度の差から流速
を求める構造のものを使用することができる。更には、
１つの発熱部を有し、この発熱部の温度（抵抗）を一定
に保つために必要な発熱部に対する供給電力から流速を
求めたり、一定電流又は一定電力で発熱部を加熱し、発
熱部の温度（抵抗）から流速を求めるものを使用するこ
ともできる。
【００１９】流路配管２内に配置する８個の流速センサ
３１〜３８は、有用な検出信号を出す流速センサ３１〜
３８が流量範囲の変化に伴う流速分布の変化によって変
わるように、流路の一横断面上の各領域Ｒｓ、Ｒｍ、Ｒ
ｌにそれぞれ適宜数が割り当てられるように、流路配管
２の管壁内周面に離散配備されている。図３及び図４に
も示すように、流速センサ３１、３２は小流量領域Ｒｓ
での流速検出用で流路配管２の長辺の管壁の中央部に装
備されている。流速センサ３３、３４、３５、３６は中
流量領域Ｒｍでの流速検出用で流路配管２の長辺の管壁
上で中央部から短辺側に適宜距離寄った位置に装備され
ている。流速センサ３７、３８は大流量領域Ｒｌでの流
速検出用で流路配管２の短辺の管壁の中央部に装備され
ている。
３１〜３８は、有用な検出信号を出す流速センサ３１〜
３８が流量範囲の変化に伴う流速分布の変化によって変
わるように、流路の一横断面上の各領域Ｒｓ、Ｒｍ、Ｒ
ｌにそれぞれ適宜数が割り当てられるように、流路配管
２の管壁内周面に離散配備されている。図３及び図４に
も示すように、流速センサ３１、３２は小流量領域Ｒｓ
での流速検出用で流路配管２の長辺の管壁の中央部に装
備されている。流速センサ３３、３４、３５、３６は中
流量領域Ｒｍでの流速検出用で流路配管２の長辺の管壁
上で中央部から短辺側に適宜距離寄った位置に装備され
ている。流速センサ３７、３８は大流量領域Ｒｌでの流
速検出用で流路配管２の短辺の管壁の中央部に装備され
ている。
【００２０】従って、流路配管２内を流れる被計測流体
の流量が小流量の場合には、流速センサ３１、３２は、
流量変化に応じて敏感に検出信号が変化するが、その他
の流速センサ３３〜３８の検出信号はほとんど変化を示
さず、流速センサ３１、３２が有用な検出信号を出力す
る流速センサとなる。そして、流量が中流量の場合に
は、長辺に装備された流速センサ３１〜３６は、流量変
化に応じて敏感に検出信号が変化するが、短辺に装備さ
れた流速センサ３７、３８の検出信号はほとんど変化を
示さず、流速センサ３１〜３６が有用な検出信号を出力
する流速センサとなる。一方、流量が大流量の場合に
は、全ての流速センサ３１〜３８の検出信号が流量変化
に応じて敏感に変化するようになるため、小、中流量と
識別することができる。大流量であることが判別できれ
ば、何れの流速センサの検出信号からも流量の算出が可
能であるが、本実施形態では、流速センサ３７、３８の
検出信号を流量の算出に使用する。
の流量が小流量の場合には、流速センサ３１、３２は、
流量変化に応じて敏感に検出信号が変化するが、その他
の流速センサ３３〜３８の検出信号はほとんど変化を示
さず、流速センサ３１、３２が有用な検出信号を出力す
る流速センサとなる。そして、流量が中流量の場合に
は、長辺に装備された流速センサ３１〜３６は、流量変
化に応じて敏感に検出信号が変化するが、短辺に装備さ
れた流速センサ３７、３８の検出信号はほとんど変化を
示さず、流速センサ３１〜３６が有用な検出信号を出力
する流速センサとなる。一方、流量が大流量の場合に
は、全ての流速センサ３１〜３８の検出信号が流量変化
に応じて敏感に変化するようになるため、小、中流量と
識別することができる。大流量であることが判別できれ
ば、何れの流速センサの検出信号からも流量の算出が可
能であるが、本実施形態では、流速センサ３７、３８の
検出信号を流量の算出に使用する。
【００２１】流量演算処理装置４は、所謂マイコンで、
全流速センサ３１〜３８の内の何れが有用な検出信号を
出しているか否かにより現在の流量範囲を判定すると共
に、有用な検出信号を出している特定の流速センサ３１
〜３８の検出信号に基づいて流量の算出を行う。流量演
算処理装置４が流量の算出に必要な諸データは、予め、
流量演算処理装置４に接続されたデータ記憶装置６に格
納しておく。
全流速センサ３１〜３８の内の何れが有用な検出信号を
出しているか否かにより現在の流量範囲を判定すると共
に、有用な検出信号を出している特定の流速センサ３１
〜３８の検出信号に基づいて流量の算出を行う。流量演
算処理装置４が流量の算出に必要な諸データは、予め、
流量演算処理装置４に接続されたデータ記憶装置６に格
納しておく。
【００２２】以上の流量計１は、偏平断面構造の流路配
管２内では、管内の流速分布が流量範囲の変化に相応し
て明確に変化することを利用して、有用な検出信号を出
す流速センサ３１〜３８が流量範囲の変化に伴う流速分
布の変化によって変わるように８個の流速センサ３１〜
３８を管内に離散配備したものである。流量演算処理装
置４は、何れの領域の流速センサ３１〜３８が有用な検
出信号を出力しているか否かを判別することで、容易
に、かつ確実に流量範囲を判定することができ、有用な
検出信号を出力している流速センサ３１〜３８の検出信
号に基づいて流量の算出を行う際に、判定結果に基づい
て流量範囲に応じた補正を行うことで、小流量から大流
量まで広範囲に渡って正確な流量測定を行うことができ
る。
管２内では、管内の流速分布が流量範囲の変化に相応し
て明確に変化することを利用して、有用な検出信号を出
す流速センサ３１〜３８が流量範囲の変化に伴う流速分
布の変化によって変わるように８個の流速センサ３１〜
３８を管内に離散配備したものである。流量演算処理装
置４は、何れの領域の流速センサ３１〜３８が有用な検
出信号を出力しているか否かを判別することで、容易
に、かつ確実に流量範囲を判定することができ、有用な
検出信号を出力している流速センサ３１〜３８の検出信
号に基づいて流量の算出を行う際に、判定結果に基づい
て流量範囲に応じた補正を行うことで、小流量から大流
量まで広範囲に渡って正確な流量測定を行うことができ
る。
【００２３】そして、流路は単一で断面積が一定の単純
構造で済むため、流量範囲に応じて断面積の異なる複数
の流路を装備すると共に各流路毎に流速センサユニット
を装備した従来の流量計と比較すると、装置の小型化を
図ることができ、且つ、構成の単純化により製造コスト
の低減及び保守性の向上を図ることができる。更に、流
路の横断面形状が一定で済むため、流路の途中に縮径部
を有した従来の流量計と比較すると、流量測定に起因す
る圧力損失や偏流を低減することもできる。
構造で済むため、流量範囲に応じて断面積の異なる複数
の流路を装備すると共に各流路毎に流速センサユニット
を装備した従来の流量計と比較すると、装置の小型化を
図ることができ、且つ、構成の単純化により製造コスト
の低減及び保守性の向上を図ることができる。更に、流
路の横断面形状が一定で済むため、流路の途中に縮径部
を有した従来の流量計と比較すると、流量測定に起因す
る圧力損失や偏流を低減することもできる。
【００２４】更に、本実施形態では、８個の流速センサ
３１〜３８を流路配管２の管壁内周面に配備したため、
流速センサを装備した略柱状の流速センサユニットを流
路内に突出させた従来の流量計と比較すると、被計測流
体の流れを妨げる流路内への突出部を最小限に抑えるこ
とができ、従って、流路測定のために被計測流体に加わ
る抵抗が最小限となり、圧力損失の低減を更に徹底する
ことができる。
３１〜３８を流路配管２の管壁内周面に配備したため、
流速センサを装備した略柱状の流速センサユニットを流
路内に突出させた従来の流量計と比較すると、被計測流
体の流れを妨げる流路内への突出部を最小限に抑えるこ
とができ、従って、流路測定のために被計測流体に加わ
る抵抗が最小限となり、圧力損失の低減を更に徹底する
ことができる。
【００２５】なお、流路配管２は、管内の流速分布が流
量範囲の変化に相応して明確に変化する偏平断面構造で
あればよく、横断面形状を前述の第１実施形態に示した
長方形状に限定する必要はない。例えば、横断面形状を
楕円形状にすることもできる。そして、横断面形状が楕
円形状のために、流速センサを管壁内周面に直接取り付
けることが難しい場合には、図６及び図７に示すよう
に、横断面形状が楕円形状の流路配管２１を貫通する柱
状のガイド部材２２に流速センサを装備してもよい。ガ
イド部材２２は、管内の被計測流体を通過させる７個の
流体通過孔２２1 〜２２7 が適宜間隔で貫通装備される
と共に、これらの流体通過孔２２1 〜２２7内を通過す
る被計測流体の流速に応じた信号を出力する微小構造の
流速センサ７１〜７７が各流体通過孔毎に装備された構
成をなしている。
量範囲の変化に相応して明確に変化する偏平断面構造で
あればよく、横断面形状を前述の第１実施形態に示した
長方形状に限定する必要はない。例えば、横断面形状を
楕円形状にすることもできる。そして、横断面形状が楕
円形状のために、流速センサを管壁内周面に直接取り付
けることが難しい場合には、図６及び図７に示すよう
に、横断面形状が楕円形状の流路配管２１を貫通する柱
状のガイド部材２２に流速センサを装備してもよい。ガ
イド部材２２は、管内の被計測流体を通過させる７個の
流体通過孔２２1 〜２２7 が適宜間隔で貫通装備される
と共に、これらの流体通過孔２２1 〜２２7内を通過す
る被計測流体の流速に応じた信号を出力する微小構造の
流速センサ７１〜７７が各流体通過孔毎に装備された構
成をなしている。
【００２６】また、流路配管への流速センサの装備数や
装備位置、更には流路配管の横断面形状等は、上記の実
施形態に限定するものではなく、本発明の趣旨を逸脱し
ない範囲で適宜に設計変更可能であることは言うまでも
ない。
装備位置、更には流路配管の横断面形状等は、上記の実
施形態に限定するものではなく、本発明の趣旨を逸脱し
ない範囲で適宜に設計変更可能であることは言うまでも
ない。
【００２７】
【発明の効果】本発明の流量計によれば、偏平断面構造
の流路配管内では、管内の流速分布が流量範囲の変化に
相応して明確に変化することを利用して、有用な検出信
号を出す流速センサが流量範囲の変化に伴う流速分布の
変化によって変わるように複数個の流速センサを管内に
離散配備したもので、流量演算処理装置は、何れの領域
の流速センサが有用な検出信号を出力しているか否かを
判別することで、容易に、かつ確実に流量範囲を判定す
ることができ、有用な検出信号を出力している流速セン
サの検出信号に基づいて流量の算出を行う際に、判定結
果に基づいて流量範囲に応じた補正を行うことで、小流
量から大流量まで広範囲にわたって正確な流量測定を行
うことができる。そして、流路は単一で断面積が一定の
単純構造で済むため、流量範囲に応じて断面積の異なる
複数の流路を装備すると共に各流路毎に流速センサユニ
ットを装備した従来の流量計と比較すると、装置の小型
化を図ることができ、且つ、構成の単純化により製造コ
ストの低減及び保守性の向上を図ることができる。更
に、流路の横断面形状が一定で済むため、流路の途中に
縮径部を有した従来の流量計と比較すると、流量測定に
起因する圧力損失や偏流を低減することもできる。
の流路配管内では、管内の流速分布が流量範囲の変化に
相応して明確に変化することを利用して、有用な検出信
号を出す流速センサが流量範囲の変化に伴う流速分布の
変化によって変わるように複数個の流速センサを管内に
離散配備したもので、流量演算処理装置は、何れの領域
の流速センサが有用な検出信号を出力しているか否かを
判別することで、容易に、かつ確実に流量範囲を判定す
ることができ、有用な検出信号を出力している流速セン
サの検出信号に基づいて流量の算出を行う際に、判定結
果に基づいて流量範囲に応じた補正を行うことで、小流
量から大流量まで広範囲にわたって正確な流量測定を行
うことができる。そして、流路は単一で断面積が一定の
単純構造で済むため、流量範囲に応じて断面積の異なる
複数の流路を装備すると共に各流路毎に流速センサユニ
ットを装備した従来の流量計と比較すると、装置の小型
化を図ることができ、且つ、構成の単純化により製造コ
ストの低減及び保守性の向上を図ることができる。更
に、流路の横断面形状が一定で済むため、流路の途中に
縮径部を有した従来の流量計と比較すると、流量測定に
起因する圧力損失や偏流を低減することもできる。
【００２８】更に、複数個の流速センサを前記流路配管
の管壁内周面に配備した構成の場合には、複数個の流速
センサを装備した略柱状の流速センサユニットを流路内
に突出させた従来の流量計と比較すると、被計測流体の
流れを妨げる流路内への突出部を最小限に抑えることが
でき、従って、流路測定のために被計測流体に加わる抵
抗が最小限となり、圧力損失の低減を更に徹底すること
ができる。
の管壁内周面に配備した構成の場合には、複数個の流速
センサを装備した略柱状の流速センサユニットを流路内
に突出させた従来の流量計と比較すると、被計測流体の
流れを妨げる流路内への突出部を最小限に抑えることが
でき、従って、流路測定のために被計測流体に加わる抵
抗が最小限となり、圧力損失の低減を更に徹底すること
ができる。
【図１】本発明に係る流量計の第１実施形態の要部の斜
視図である。
視図である。
【図２】本発明に係る流量計の第１実施形態のブロック
図である。
図である。
【図３】図１に示した流路配管内の流速センサの配置を
示す正面図である。
示す正面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】横断面形状が長方形状の流路配管内における各
流量範囲の流速分布曲線図で、（ａ）は小流量時の流速
分布曲線図、（ｂ）は中流量時の流速分布曲線図、
（ｃ）は大流量時の流速分布曲線図である。
流量範囲の流速分布曲線図で、（ａ）は小流量時の流速
分布曲線図、（ｂ）は中流量時の流速分布曲線図、
（ｃ）は大流量時の流速分布曲線図である。
【図６】本発明に係る流量計の第２実施形態における流
路配管の横断面形状及び流速センサの配置を示す配管正
面図である。
路配管の横断面形状及び流速センサの配置を示す配管正
面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図８】従来の流量計の要部の縦断面図
【図９】図８におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
１ 流量計
２ 流路配管
４ 流量演算処理装置
５ 表示装置
３１〜３８ 流速センサ
７１〜７８ 流速センサ
Claims (3)
- 【請求項１】 被計測流体が流れる流路配管と、該流
路配管内の複数箇所に配備されて付近の被計測流体の流
速に応じた信号を出力する流速センサと、複数個の流速
センサの検出信号に基づいて前記被計測流体の流量を算
出する流量演算処理装置とを備える流量計において、前
記流路配管を、管内の流速分布が流量範囲の変化に相応
して明確に変化する偏平断面構造とすると共に、前記流
路配管内に配置する複数個の流速センサを、有用な検出
信号を出す流速センサが流量範囲の変化に伴う流速分布
の変化によって変わるように、各流量領域にそれぞれ適
宜数を割り当てて前記流路配管内に離散配備し、前記流
量演算処理装置は、全流速センサの内の何れが有用な検
出信号を出しているか否かにより現在の流量範囲を判定
すると共に、有用な検出信号を出している特定の流速セ
ンサの検出信号に基づいて流量の算出を行うことを特徴
とする流量計。 - 【請求項２】 前記流路配管は、横断面形状を長方形に
形成したことを特徴とする請求項１記載の流量計。 - 【請求項３】 複数個の流速センサを、前記流路配管の
管壁内周面に配備したことを特徴とする請求項１又は２
記載の流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06149398A JP3383572B2 (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | 流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06149398A JP3383572B2 (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | 流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11258020A JPH11258020A (ja) | 1999-09-24 |
| JP3383572B2 true JP3383572B2 (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=13172685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06149398A Expired - Fee Related JP3383572B2 (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | 流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3383572B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5336640B1 (ja) * | 2012-09-17 | 2013-11-06 | 東京計装株式会社 | 熱式流量計 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5123231B2 (ja) * | 2009-03-10 | 2013-01-23 | アズビル株式会社 | 流量計、流量計測方法、及び流量計測プログラム |
| JP5650599B2 (ja) * | 2011-06-27 | 2015-01-07 | 日本電信電話株式会社 | 流速測定装置および流速測定方法 |
-
1998
- 1998-03-12 JP JP06149398A patent/JP3383572B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5336640B1 (ja) * | 2012-09-17 | 2013-11-06 | 東京計装株式会社 | 熱式流量計 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11258020A (ja) | 1999-09-24 |
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