JP3478036B2 - 流量計及びその較正方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術の分野】本発明は、流路に沿って連
続的に流れる粉粒体の流量を測定する流量計及びその較
正方法に関する。

【０００２】この明細書において、粉粒体とは、多数個
が全体として実質上連続的に流され得る粒子であって、
米粒や小麦粒のような穀粒、小麦粉のような穀粉のみな
らず、環境条件や製造条件などの外的条件に依存してそ
の比重などの粒子の特性が変化するもの又は粒子の平均
的大きさなどが異なるものを指し、その粒子のサイズは
制限されない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】

【従来の技術】ところで、米や小麦のような穀物の加工
工場において、穀物粒などの加工処理量は流量として計
測される。ここで、粉粒体の流量とは、単位時間当たり
に流れる粉粒体の重量（すなわち重量流量ないし質量流
量）をいう。連続的に流れる粉粒体に対してこの流量の
計測を連続的に行うために、粉粒体を衝撃受け板状体と
しての衝撃受け検知板で受けてその衝撃荷重を検知し該
衝撃荷重を流量に換算する衝撃荷重検知式ないし衝撃型
流量計が用いられている。

【０００４】しかしながら、この衝撃型流量計では、衝
撃受け検知板が粉粒体から受ける流下衝撃が粉粒体の嵩
比重・水分含有率・温度などの粉粒体の性状ないし特性
に依存して変動する。同一の原料・品種で且つ同一条件
の穀粒のみの流量が計測される場合には、この変動は問
題にならない。しかし、実際には、原料環境が整ってい
ることは稀で、ほとんどの場合、多品種の穀粒の流量を
計測する必要がある。また、同一品種の穀粒でも、種々
の条件によってその含有水分の割合が異なることも多
い。従って、多品種の穀粒を扱う加工施設においては、
流量計の較正ないし流量補正に多くの時間を要してい
た。この明細書において、流量計について、「流量補
正」とは流量計の「流量指示値の補正」、すなわち流量
計の「較正」のことをいう。

【０００５】衝撃型流量計の流量補正では、通常、穀粒
の流れの途中から被測定物を所定時間の間抜き取って、
該所定時間に抜き取られた穀粒の重量から実流量を計算
し、この実流量値を基礎にして補正を行っている。これ
らの補正ないし較正作業のほとんどは手作業である。一
つの加工処理施設に多数設置される流量計のそれぞれに
対して、原料の変更に応じて厳格に正確に流量補正ない
し較正を行おうとすると、この補正ないし較正作業自体
に多大の時間（例えば１−２日）を要することも少なく
ない。この補正ないし較正作業を最低限にしようとする
と、原料穀粒が近似しているときには、流量補正ないし
較正を行わないことになり、流量測定値の正確性が低下
することになる。

【０００６】粉粒体（この従来技術の欄では粉粒体は環
境条件などによって比重などが変動するものに限らず広
義に中小粒状体および粉体の全体を指す）の流路中に斜
めに配置された荷重受け板状体であって、該流路を流れ
ている粉粒体の流量に応じた動荷重を受けるものと、該
荷重受け板状体が受ける荷重の大きさを検出する荷重検
出器とを有する流量計であって、粉粒体が前記流路を流
れている際における荷重検出器の測定値から粉粒体の動
荷重式流量（この明細書で後述のように定義されている
流量）を求める動荷重式流量演算手段からなる演算制御
装置を更に有する流量計は、例えば、（1987年5 月13日
付米国特許出願07/049,666号に基づく優先権が主張され
ている）特開平1-105120号公報、特開昭63-195524 号公
報、米国特許5,065,632 号（特表平3-500812号公報に対
応）、特開平8-14962 号公報、特開昭57-189013 号公
報、及びWO-A-93-22,633に対応する特表平6-511558号公
報に開示されている。

【０００７】上記先行技術のうち特開平1-105120号公
報、米国特許5,065,632 号、及び特開平8-14962号公報
等には、荷重受け板状体は、相当の落差を落下した粉粒
体の流下衝撃を受けるように構成された典型的な衝撃検
知型流量計が開示されている。

【０００８】一方、上記先行技術のうち特開昭63-19552
4 号公報、及びWO-A-93-22,633に対応する特表平6-5115
58号公報では、荷重受け板状体は、上流側斜面から小さ
な落差で落下する粉粒体の比較的小さな流下衝撃を受け
ると共に該粉粒体が該板状体上面に沿って流下するよう
に該粉粒体を支持しており、板状体が受ける総荷重（以
下では、「動荷重」という）は、この両者の和である。

【０００９】この明細書において、「動荷重」とは、流
動中の粉粒体が荷重検出器に及ぼす荷重を含む荷重の総
和をいい、重量に起因する静荷重を一部として含み得る
（但し、堆積し非流動状態にある粉粒体の静荷重は含ま
ない）。

【００１０】また、米国特許出願07/049,666号に対応す
る特開平1-105120号公報には、流下衝撃を動荷重として
検出する衝撃型流量計において、その出力スパンの調整
ないし補正を行うことは、開示されている。

【００１１】すなわち、特開平1-105120号公報には、図
１５に示すような衝撃型流量計１２０についての開示が
ある。衝撃型流量計１２０は、下端に下流側開口１２１
を備え側面開口に斜めに粉粒体流入管１２２が挿設され
た円筒形のハウジング１２３と、流入管１２２から流入
する粉粒体の流下衝撃を受ける衝撃受けプレート１２４
と、上端側でハウジング１２３の内周面に縣架され下端
側で衝撃プレート１２４を縣架状態に支持し、衝撃受け
プレート１２４が受ける流下衝撃の水平分力を衝撃荷重
として検出する荷重検出器としてのストレインゲージ１
２５とを有する。衝撃型流量計１２０は、更に、ケーブ
ル１２６を介して衝撃受けプレート１２４の外面に必要
に応じて結合される較正重り１２７を有している。この
較正重り１２７は、増幅器のスパン調整に用いられる。

【００１２】しかしながら、この場合においても、検出
された衝撃受けプレート１２４の荷重を実際の流量に換
算した値が正しいかどうかの検証のためには、「流量計
を通じて既知流量の流動材料を供給することによりその
較正をチェックする」必要があった。

【００１３】本発明は、前記諸点に鑑みなされたもので
あり、その目的とするところは、流量（指示値の）補正
ないし較正が容易に行われ得る流量計、及び該流量計の
流量補正ないし較正方法を提供することにある。

【００１４】本発明の別の目的は、流量補正ないし較正
が、作業的にも時間的にも容易な流量計、及び該流量計
の流量補正ないし較正方法を提供することにある。

【００１５】本発明の更に別の目的は、原料粉粒体の変
化に応じて正確に流量を計測し得る流量計、及び該流量
計の流量補正ないし較正方法を提供することにある。

【００１６】本発明の更に別の目的は、性状ないし特性
の異なる粉粒体の流量計測を始める度に流量補正ないし
較正が実際上自動的に行われ得る流量計、及び該流量計
の流量補正ないし較正方法を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の観点によ
れば、前記した目的は少なくとも部分的には、粉粒体の
流路を形成する管状部材と、該管状部材の下流端開口を
開閉すべく管状部材に連結された開閉弁部材であって、
管状部材の下流端開口を開く開位置にあるときには流路
を流れている粉粒体の流量に応じた動荷重を受けるもの
と、前記開閉弁部材にかかる荷重を検出する荷重検出器
とを有する流量計であって、開閉弁部材が粉粒体の流れ
を許容し且つ粉粒体が前記流路を流れている際における
荷重検出器の測定値から粉粒体の動荷重式流量を求める
動荷重流量演算手段と、開閉弁部材によって粉粒体の流
れが遮断された後所定時間経過する間に管状部材内に堆
積された粉粒体の静荷重ないし重量を表す荷重検出器の
測定値と前記所定時間の大きさとに基づいて粉粒体の実
流量を求める実流量演算手段と、前記動荷重式流量値を
前記実流量値に補正する補正係数を求める手段とを備え
た演算制御装置を更に有する流量計によって達成され
る。

【００１８】本発明の第二の観点によれば、前記した目
的は少なくとも部分的には、粉粒体の流路中に斜めに配
置された荷重受け板状体であって、該流路を流れている
粉粒体の流量に応じた動荷重を受けるものと、該荷重受
け板状体が受ける荷重の大きさを検出する荷重検出器
と、前記荷重受け板状体の下流で粉粒体の流れを堰き止
める堰止位置と粉粒体の流れを許容する開位置との間で
可動な堰部材とを有する流量計であって、堰部材が開位
置にあり且つ粉粒体が前記流路を流れている際における
荷重検出器の測定値から粉粒体の動荷重式流量を求める
動荷重式流量演算手段と、堰部材が堰止位置に設定され
た後所定時間経過する間に荷重受け板状体上に堆積され
た粉粒体の静荷重ないし重量を表す荷重検出器の測定値
と前記所定時間の大きさとに基づいて粉粒体の実流量を
求める実流量演算手段と、前記動荷重式流量を前記実流
量に補正する補正係数を求める手段とからなる演算制御
装置を更に有する流量計によって達成される。

【００１９】いずれの場合においても、好ましくは、荷
重検出器が、粉粒体の動荷重検出レンジと静荷重ないし
重量検出レンジとを備えている。

【００２０】また、いずれの場合においても、上述の流
量計を複数個備えた流量計システムでは、好ましくは、
各流量計の演算制御装置は、動荷重式流量を求める通常
の運転モードと補正係数を求める補正ないし較正モード
とを備え、各演算制御装置が該演算制御装置を集中制御
する集中制御装置に接続されており、少なくとも一つの
流量計の流路に流される粉粒体原料、すなわち粉粒体の
ロットなど、が異なるものに変わった際、該少なくとも
一つの流量計の演算制御装置を通常モードから補正モー
ドに切り替える制御信号を集中制御装置から該少なくと
も一つの流量計に送るように構成されている。

【００２１】本発明の第三の観点によれば、前記した目
的は少なくとも部分的には、流路を流れる粉粒体の流下
衝撃に依存する動荷重の大きさと粉粒体の流れを堰き止
めた後所定時間の経過後に該堰止位置に堆積された粉粒
体の総量に対応する静荷重ないし重量の大きさとを荷重
検出器によって測定し、動荷重測定値から第一の演算式
によって該動荷重測定値に相当する粉粒体の動荷重式流
量値を求めると共に、前記所定時間の経過後における静
荷重ないし重量測定値から第二の演算式によって粉粒体
の実流量値を求め、粉粒体の差異に依存する前記動荷重
式流量値を前記実流量値に一致させるための補正係数を
求め、前記第一の演算式を前記補正係数で補正して補正
後の第一の演算式によって前記動荷重測定値から補正済
動荷重式流量値を求めるようにした流量計の補正方法に
よって達成される。

【００２２】本発明による流量計の較正方法では、好ま
しくは、前記流路を管状部材中に形成し、該管状部材の
下流端開口を開閉する開閉弁部材を該管状部材に連結
し、該開閉弁部材が開位置にある際該開閉弁部材が流路
を流れる粉粒体から受ける流下衝撃を該開閉弁部材に連
結された管状部材に結合された荷重検出器で動荷重とし
て検出し、前記開閉弁部材が所定時間の間閉位置にある
間に前記管状部材中に堆積される粉粒体の総量に応じた
荷重を該管状部材に結合された荷重検出器で静荷重ない
し重量として検出するか、又は

【００２３】荷重受け板状体を粉粒体の流路中に斜めに
配置すると共に、前記荷重受け板状体の下流で粉粒体の
流れを堰き止める堰止位置と粉粒体の流れを許容する開
位置との間で可動な堰部材を前記荷重受け板状体の下流
部に設け、堰部材を堰止位置に設定した後所定時間経過
する間に荷重受け板状体上に堆積された粉粒体の重量を
表す静荷重ないし重量を前記荷重検出器で測定し、堰部
材を開位置に設定すると共に粉粒体が前記流路を流れて
いる際における動荷重を前記荷重検出器で測定するよう
にしている。

【００２４】

【作用及び効果】本発明による流量計の較正方法では、
流路を流れる粉粒体の流下衝撃に依存する動荷重の大き
さと所定時間の間に所定位置を通って流れた粉粒体の総
量に対応する静荷重ないし重量の大きさとを荷重検出器
によって測定し、動荷重測定値から第一の演算式によっ
て該動荷重測定値に相当する粉粒体の動荷重式流量値を
求めると共に、前記所定時間の間における静荷重ないし
重量測定値から第二の演算式によって粉粒体の実流量値
を求めるようにしているので、実際に流れている粉粒体
について、その流下衝撃に依存する動荷重測定値を基礎
とした動荷重式流量値と、実流量値とを得ることができ
るから、動荷重式流量値が正確な値であるか否かを実流
量値と比較して簡単に判別し得る。

【００２５】また、本発明による流量計の較正方法で
は、粉粒体の差異に依存する前記動荷重式流量値を前記
実流量値に一致させるための補正係数を求め、前記第一
の演算式を前記補正係数で補正して補正後の第一の演算
式によって前記動荷重測定値から補正済動荷重式流量値
を求めるようにしたので、動荷重式流量値が実流量値か
らずれた場合には、（前記第一の）演算式を補正して実
流量値と一致する動荷重流量指示値を与えるように簡単
に較正し得る。従って、例えば流量が計測されるべき粉
粒体のロットが変わって流路に性状の異なる別の粉粒体
を流し始めたときに、自動的に短時間に流量計の流量補
正ないし較正を行い得る。その結果、従来では、事前に
一台ごとに行っていた人的な補正作業が実際上不要にな
る。

【００２６】当然ながら、実流量測定ないし計測は常時
行う必要はなく、流量補正ないし較正が必要なときに行
えばよい。例えば、１日に２回とか、粉粒体原料が変わ
ったときとかに行えばよい。従って、補正のための一種
のバッチ処理による実流量の測定の際には流路中の粉粒
体の流れが遮断されるけれども、この遮断は短時間で且
つ極めて一時的なものであるから、全体の処理の流れに
大きな影響を及ぼす虞れは実際上ない。

【００２７】本発明の流量計のうち第一のタイプの流量
計では、粉粒体の流路を形成する管状部材と、該管状部
材の下流端開口を開閉すべく管状部材に連結された開閉
弁部材であって、管状部材の下流端開口を開く開位置に
あるときには流路を流れている粉粒体の流量に応じた動
荷重を受けるものと、前記管状部材にかかる総荷重を検
出する荷重検出器とを有するので、管状部材に開閉弁部
材を設けた同じ流量計の構造で動荷重と（開閉弁部材に
よって粉粒体の流れが遮断された後所定時間経過する間
に管状部材内に堆積された粉粒体の）静荷重ないし重量
との両方を一つの荷重検出器で検出し得るから、流量値
を補正する較正機能をもちながらも構造も簡単である。

【００２８】本発明の流量計では、開閉弁部材が粉粒体
の流れを許容し且つ粉粒体が前記流路を流れている際に
おける荷重検出器の測定値から動荷重流量演算手段によ
って得られる動荷重式流量値が、静荷重ないし重量を表
す荷重検出器の測定値と前記所定時間の大きさとに基づ
いて定義通りに実流量演算手段によって得られる実流量
値と同じ値になるように構成されている。すなわち、二
つの値の間に差異があれば、この差異をなくすように動
荷重式流量値を補正する補正係数を補正手段によって求
め、この補正係数を用いて動荷重式流量演算手段の演算
の仕方を補正することなる。

【００２９】ここで、動荷重式演算手段の演算式の補正
対象となる項ないし因子を予め決めておけば、補正は容
易に行われ得るから、実流量ないしこれに対応する静荷
重ないし重量が測定されると、演算制御装置によって即
座に補正処理が行われる。この補正は、実際上人的作業
に依存するところがなく且つ演算制御装置で演算処理す
ることにより行われるから、極めて短時間に完了し得
る。

【００３０】本発明の流量計のうち第二のタイプの流量
計でもほぼ同様に流量補正ないし較正が行われ得ること
は、明らかであろう。

【００３１】また、本発明の流量計では、好ましくは、
荷重検出器が、粉粒体の動荷重検出レンジと静荷重ない
し重量検出レンジとを備えているので、荷重の大きさに
合わせて常にフルレンジで荷重を測定し得るから、正確
な測定ないし計測を行い得る。

【００３２】例えば、第一のタイプの流量計の場合、主
として衝撃荷重からなる動荷重とバッチ荷重との比は１
対１００程度であり、荷重検出器としてのロードセルな
どの分解能を考慮して荷重検出器の指示値のフルレンジ
も１対１００程度にしておけばよいことが実験的に確認
された。例えば、流量が５トン／時間の場合、動荷重が
１５０グラムであるのに対して、１０秒間に堆積された
米粒の静荷重ないし重量（このような場合、以下では
「１０秒間のバッチ荷重」ともいう）は、約１４キログ
ラムであった。従って、レンジの切り替えで１対１００
程度の差異のある荷重を同程度の精度（有効数字の桁
数）で検出し得ることになる。荷重検出器としてのロー
ドセルなどをフルレンジで使用することがより正確な測
定につながることについては、これ以上の説明は不要で
あろう。この例の場合、実際には、動荷重については２
００グラムがフルレンジになるような荷重検出レンジで
測定し、バッチ荷重については２０キログラムがフルレ
ンジになるような荷重検出レンジで測定した。

【００３３】本発明の流量計のうち第二のタイプの流量
計では、衝撃荷重の大きさは比較的小さくなるが、この
場合でも静荷重の上乗せを考慮すればレンジ比１対１０
０にし得る。

【００３４】更に、本発明の流量計を複数個備えた流量
計システムの場合、好ましくは、各流量計の演算制御装
置は、動荷重式流量を求める通常の運転モードと補正係
数を求める補正モードとを備え、各演算制御装置が該演
算制御装置を集中制御する集中制御装置に接続されてお
り、少なくとも一つの流量計の流路に流される粉粒体の
原料が変わった際、該少なくとも一つの流量計の演算制
御装置を通常モードから補正モードに切り替える制御信
号を集中制御装置から該少なくとも一つの流量計に送る
ように構成されているので、粉粒体原料が変わるごとに
人的に流量計を個々に操作して補正作業を行う必要がな
い。また、補正を容易且つ短時間に行い得るので、最低
でも粉粒体原料が変わるごとに補正を行うことが可能に
なるから、システム内の全ての流量計において常時正確
な流量の計測を行い得る。なお、当然ながら、粉粒体原
料が変わらない場合でも、環境条件の変化などを考慮し
て定期的に流量計の流量(指示）補正ないし流量計の較
正を行うようにしてもよい。

【００３５】

【発明の実施の形態】

【実施例】次に、本発明による好ましい第一の実施の形
態の流量計を図１から７に基づいて説明する。

【００３６】流量計３０の主要部を示す図１において、
粉粒体Ｇの流路１を形成している静置導管２の下流側な
いし下側には、所望の長さの鉛直方向管状部材３が荷重
検出器としてのロードセル４，５を介して流量計３０の
機枠２１によって支持されている。管状部材３の上流端
ないし上端には、漏斗状の受け部３aが形成されてい
る。

【００３７】管状部材３の下流側端部ないし排出側端部
６には、該下流側端部開口７を開閉する開閉弁としての
可動弁装置１０が設けられている。可動弁装置１０は、
下流端開口７において流路１を閉じる閉位置Ｂ（図２参
照）と下流端開口７を開いて流路１を開く開位置Ａ（図
１）との間で支軸１１のまわりでＤ，Ｅ方向に回動可能
な開閉弁部材９を備えている。開閉弁部材９が閉位置Ｂ
にある際には、その閉鎖時間の間、開閉弁部材９上で管
状部材３内に粉粒体Ｇが連続的に堆積される。一方、開
閉弁部材９の開位置Ａは、図１に示すように、該弁部材
９が流路１を斜めに横切る位置であるので、開閉弁部材
９が開位置Ａにある際には、開閉弁部材９には粉粒体Ｇ
の流下衝撃荷重が連続的に加えられることになる。な
お、開閉弁部材９が開位置Ａと閉位置Ｂとを採り得る限
り中間の移動の仕方や支持の仕方が上記のものとは異な
っていてもよい。また、開閉弁部材９が開位置Ａにある
際受ける流下衝撃荷重を荷重検出器としてのロードセル
４，５で検出し得る限り、管状部材３は、鉛直方向に延
在する代わりに傾斜していても、直線状である代わり
に、例えばその下流側端部が、曲がっていてもよい。荷
重検出器４，５が管状部材３にかかる鉛直方向の全荷重
を検出し得る限り、その検出原理や構造はいかなるもの
であってもよい。また、関連部材を適切に配置し得る場
合、ロードセルは複数個の代わりに単一でもよい。

【００３８】開閉弁部材９は、例えばエアーシリンダの
ような駆動手段１２で駆動されて、前記開位置Ａと閉位
置Ｂとの間でＤ，Ｅ方向に移動される。１３は、開閉弁
部材９をその開位置Ａで支持するストッパないしスペー
サで、開閉弁部材９が所望角度Ｆの開位置Ａまで開かれ
ると、粉粒体Ｇの流下衝撃荷重に抗して開閉弁９をその
開位置に維持するように開閉弁部材９を支持する。な
お、スペーサないしストッパ１３は、緩衝材を備えてい
てもよい。

【００３９】１４は、エアーコンプレッサ８の圧縮空気
圧によるエアーシリンダ１２の駆動を制御する電磁弁で
あり、可動弁装置１０の一部をなす電磁弁１４は、図３
に示すように、マイクロプロセッサなどからなる演算制
御装置１５の出力信号に従って該電磁弁１４の駆動を制
御する信号を発する駆動制御装置１６に接続されてい
る。演算制御装置１５には、また、荷重検出器４，５が
接続されている。なお、ロードセル４，５はいわゆるス
パン調整が行われている。荷重検出器４，５がロードセ
ルのようなアナログ信号を出すものである場合、Ａ／Ｄ
変換器１７を介してマイクロプロセッサのような演算制
御装置１５に接続される。演算制御装置１５には、更
に、記憶装置１８が接続されている。この記憶装置１８
には、荷重検出器４，５からの荷重の大きさを表す信号
を流量に換算するために必要な演算式を含むプログラ
ム、この演算式に必要な定数値、補正式ないし値などが
格納されている。なお、荷重検出器４，５での検出デー
タや演算制御装置での演算結果なども時系列的に、記憶
装置１８に格納される。この記憶装置は、ＲＡＭ及びＲ
ＯＭを含む。１９は、演算結果を演算の度に表示し得る
表示装置である。

【００４０】本発明の好ましい第一の実施の形態による
流量計３０は、基本的に、上記のような構成を有する。

【００４１】なお、米粒や小麦粒や小麦粉のような粉粒
体の流量を連続的に計測する流量計を実際に使用する現
場では、一つのシステムに流量計が複数台設けられるこ
とが少なくない。このようなシステムの例を、本発明に
よる好ましい第一の実施の形態の変形例として、図４に
示す。図４のシステム３１においては、例えば４つの演
算制御装置１５ａ−１５ｄがマイクロコンピュータ又は
ミニコンピュータのような集中ないし中央制御装置２０
に接続されており、各流量計３０ａ−３０ｄのデータを
中央制御装置２０に入力しておいて、流量計３０ａ−３
０ｄの前段ないし上流部に設けられている開閉弁装置
（図示せず、但し後述の図１０−１４の例で示す流量制
御ゲート機構が同様な働きをすることになる）の弁開度
の調整を該中央制御装置２０によって行って、システム
２０の全体の流量制御を行っている。

【００４２】この中央制御装置２０には、各種の原料粉
粒体すなわち加工処理されるべき粉粒体Ｇについてのデ
ータである荷受け時のデータなども記憶されており、ど
の流量計にどんな原料粉粒体Ｇが流れているかなどの情
報も、この中央制御装置２０で掌握され、原料粉粒体Ｇ
の加工処理に際して利用される。

【００４３】また、中央制御装置２０から流量計３０ａ
−３０ｄの演算制御装置１５ａ−１５ｄのいずれかに原
料粉粒体Ｇが変わった旨の信号が与えられると、該当の
演算制御装置１５では、新たな原料粉粒体Ｇが流入した
ことを確認した上で、本発明に従った流量補正ないし較
正が行われる。なお、中央制御装置２０から該当演算制
御装置１５に流量補正ないし較正動作開始指示信号を送
って、当該演算制御装置１５では、該開始指示信号に基
づいて本発明に従った補正ないし較正動作を開始するよ
うにしてもよい。この場合には、流路１を流れる粉粒体
Ｇの種類が変わったかどうかにかかわらず、所定のタイ
ミング（例えば所定の時間間隔）で流量計の流量補正な
いし較正動作が行われることになる。

【００４４】次に、図１−３に示した流量計３０におけ
る流量補正ないし較正動作の前提となる荷重換算動作、
並びに動荷重式流量及び実流量の算出原理を図１から３
及び５から６に基づいて説明する。

【００４５】図１に示したように可動弁装置１０の開閉
弁部材９が開位置Ａにある場合、流動落下している粉粒
体Ｇの流下衝撃荷重が開閉弁部材９にかかる。この流下
衝撃荷重は、ロードセル４，５の両方の出力（検出値）
の和の形で検出され、この動荷重としての流下衝撃荷重
が予め定めた演算式に従って流量に換算されることにな
る。

【００４６】この図１に示した状態は、粉粒体Ｇを流し
ながらその流量を測定する通常の使用ないし動作状態
で、いわば、粉粒体の流動・流量測定モードである。な
お、ロードセル４，５が粉粒体Ｇの流量に依存して受け
る流下衝撃荷重に応じて該ロードセル４，５から出され
たアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器１７（図３）でＡ／Ｄ
変換されて動荷重信号としての衝撃荷重信号ＥＡとして
演算制御装置１５（図３）に送られ、演算制御装置１５
において、下記の＜演算式１＞に従って、動荷重として
の衝撃荷重による流量値ＱＡに変換される。

【００４７】

【数１】 ＱＡ ＝ ＥＡ ＊ ａ ＜演算式１＞

【００４８】ここで、ａは、動荷重としての衝撃荷重を
流量に変換する換算係数である。

【００４９】横軸に時間軸ｔを採り、縦軸にロードセル
４，５にかかる動荷重Ｗを採った図６において、ＲＡで
示した範囲は動荷重が実質上衝撃荷重からなる領域（範
囲）であり、ＲＢで示した範囲は荷重が実質上が静荷重
ないし重量からなる領域（範囲）である。粉粒体Ｇの流
量が実際上一定に保たれている場合、ロードセル４，５
からの動荷重信号Ｗは時間的にあまり変動しない。従っ
て、例えば、開閉弁部材９が開位置Ａにあり且つ粉粒体
Ｇが流れていない状態（管状部材３、開閉弁部材９、お
よびエアーシリンダー１２等の常に働いている静荷重な
いし重量のみがロードセル４，５にかかる状態）におけ
るロードセル４，５の出力Ｗ（＝ＥＡ）がゼロになるよ
うな所定のバイアスをロードセル４，５の出力Ｗに予め
かけるように流量計３０の出力を調整しておけば、出力
Ｗは衝撃荷重ＥＡに一致し、流量値ＱＡは、動荷重とし
ての衝撃荷重を示す出力Ｗに相当する衝撃荷重信号ＥＡ
に変換係数ａをかけるだけで求めることができることに
なる。

【００５０】図２に示したように可動弁装置１０の開閉
弁部材９が閉位置Ｂに設定された場合、流動落下してい
る粉粒体Ｇが開閉弁部材９上で管状部材３内に堆積され
る。落下して堆積される粉粒体Ｇの総重量を任意の時間
間隔でサンプリング・検出し、単位時間当たりの重量変
化を求めれば、実流量が得られることになる。すなわ
ち、この図２に示した状態は、流量計の上流側では粉粒
体Ｇの流量を一定に保ったまま、粉粒体Ｇの流れを一時
的に流量計３０内で堰き止めて流量補正ないし較正をし
ようとする状態で、いわば、流量補正ないし流量計較正
モードである。なお、ロードセル４，５からのアナログ
信号は、通常モードの場合と同様に、Ａ／Ｄ変換器１７
（図３）でＡ／Ｄ変換されて堆積粉粒体Ｇの総重量を表
す静荷重ないし重量信号ＥＢとして演算制御装置１５
（図３）に送られ、演算制御装置１５において、下記の
＜演算式２＞に従って、重量Ｙに変換される。

【００５１】

【数２】Ｙ ＝ ＥＢ ＊ ｂ ＜演算式２＞

【００５２】ここで、ｂは、ロードセル４，５の静荷重
ないし重量測定レンジでの出力を実際の重量に変換する
換算係数である。

【００５３】次に、連続する任意のサンプリング間隔
（Ｘ２−Ｘ１）毎の重量値Ｙ１，Ｙ２からその実流量Ｑ
Ｂを下記の＜演算式３＞に従って求める。

【００５４】

【数３】 ＱＢ ＝ （Ｙ２−Ｙ１）／（Ｘ２−Ｘ１） ＜演算式３＞

【００５５】図６の領域ＲＢで示した期間においては、
落下する粉粒体Ｇの堆積に伴い重量Ｗ（目盛りを考慮す
るとＹ）が、増加する。従って、時点Ｘ１における重量
Ｙ１の情報と時点Ｘ２における重量Ｙ２の情報とに基づ
いて、＜演算式３＞で示すようにして、実流量ＱＢが求
められる。

【００５６】流量計３０の流量補正ないし較正動作の詳
細について説明する前に、補正ないし較正動作の基本的
な原理について簡単に説明する。

【００５７】同一の流路１についての同一の粉粒体Ｇの
流れを測定しているのであるから、動荷重式流量値とし
ての衝撃荷重流量値ＱＡと静荷重ないし重量から求めた
実流量値ＱＢとは、本来一致しているべきものである。
一方、実流量値ＱＢは、重量流量の定義に従った測定を
行った結果得られるものであるから、装置自体の較正が
適切に行われている限り、被測定物に依存しない正確な
値になっていると考えられる。他方、動荷重式流量値Ｑ
Ａは、被測定物の嵩比重や弾力性などに応じて変動し得
るものであるが、同一の被測定物に限っていえば、その
実流量が増大するに従って増大するものである。すなわ
ち、動荷重式流量値ＱＡは、実流量ＱＢに対して正の相
関を有し、且つ図５に示すように実流量ＱＢに実際上比
例する。従って、下記の＜演算式４＞で示すような関係
が成り立つ。

【００５８】

【数４】 ＱＡ ＝ ｋ ＊ ＱＢ ＜演算式４＞

【００５９】ここで、ｋは、補正係数である。

【００６０】＜演算式１＞および＜演算式４＞から、流
量補正ないし較正後の動荷重式ないし衝撃荷重式流量値
ＱＡｃは、下記の＜演算式５＞に従って求められること
になる。

【００６１】

【数５】＜演算式５＞ ＱＡｃ ＝ ＱＡ ＊ ｋ ＱＡｃ ＝ ＥＡ ＊ ａ ＊ ｋ

【００６２】ここで、上述の通り、ｋは流量補正ないし
較正係数、ａは換算係数、ＥＡは、衝撃荷重信号であ
る。

【００６３】従って、コンピュータプログラムによる連
続的な補正処理ループにする場合、ａを“ａ＊ｋ”で置
き換えればよい。

【００６４】次に、図６及び７を参照しつつ、流量計３
０での流量補正ないし較正動作の詳細について説明す
る。

【００６５】流量計３０は、通常は、動荷重としての衝
撃荷重を連続的に検知するモードで働いている。従っ
て、ステップＳ１に示すように、衝撃荷重信号ＥＡが取
り込まれ、ステップＳ２に示すように、前述の＜演算式
１＞に従って動荷重式流量ＱＡが絶えず求められてい
る。

【００６６】ステップＳ３では、原料粉粒体Ｇが切り替
えられた否か及び補正演算を行うべき旨の指示があるか
否かを各流量計３０の演算制御装置１５で常時チェック
して、これらの事象が生じない限りステップＳ１に戻
る。従って、ステップＳ１，Ｓ２が繰り返される。な
お、図４に関連して説明したように複数の流量計３０
ａ，３０ｂ，…が中央制御装置２０に接続されている場
合には、上記事象の発生を中央制御装置２０から対応す
る流量計３０ａ，３０ｂ，…に伝えられるようにされ得
る。原料粉粒体Ｇの切り替えが生じた旨の信号又は流量
補正演算開始指示信号がでた場合、次のステップＳ４以
降の流量補正ないし較正処理ルーチンに移る。

【００６７】補正ルーチンにはいると動荷重ないし衝撃
荷重の検出がなされなくなるので、補正処理ルーチンを
抜けるまでの間の、すなわち補正処理を行っている間
（図６の期間Ｔ３に対応する）の、衝撃荷重信号ＥＡを
補正ルーチンに入る直前の衝撃荷重信号ＥＡで代替させ
る。これによって、中央制御装置２０で複数の流量計を
監視・制御している場合でも該中央制御装置２０がシス
テム全体の流量制御を続け得る。

【００６８】前述のように、衝撃荷重とバッチ荷重とが
ほぼ１対１００の割合になるように流量計３０が構成さ
れている場合、例えば、流量が５トン／時間のときの衝
撃荷重が１５０グラム（すなわち１５０グラム重）程度
であるとすると、バッチ荷重は、例えば、１０秒間で約
１４キログラムになる。このような広範囲な大きさの信
号を１つのアンプで処理しようとすると衝撃荷重の測定
精度が低下する虞れがあるので、ステップＳ５で、測定
レンジを衝撃荷重のグラム単位からバッチ荷重のキログ
ラム単位に切り替える。すなわち、測定レンジを、図６
の範囲ＲＡ用の測定レンジから範囲ＲＢ用の測定レンジ
に切り替える。

【００６９】ステップＳ６では、可動弁装置１０の開閉
弁部材９を開位置Ａから閉位置Ｂに切り替えると同時
に、時間Ｔを０にリセットして、開閉弁部材９を閉位置
Ｂに設定した後の時間Ｔを計測する。

【００７０】開閉弁部材９を閉位置Ｂに設定すると開閉
弁部材９には流動落下する粉粒体Ｇの全落下荷重がかか
るようになり、当初は振動などで荷重検出器４，５の出
力が安定しない。ステップ７の例では、図６の振動など
が消滅するまでの安定時間Ｔ１が３秒間であると見込ん
でいる。

【００７１】ステップＳ８では、時間Ｔ１経過後の最初
の重量計測時点Ｘ１とＥＢ１とに基づいて時点Ｘ１、及
び該時点Ｘ１での重量値Ｙ１とを求めている。

【００７２】時間Ｔの経過と共に流路１を流れた粉粒体
Ｇが管状部材３内で開閉弁部材９上にだんだん堆積し、
ロードセル４，５にかかる荷重が増大する。流量が一定
であれば増加した重量を測定することによって流量を求
めることができる。ステップＳ９では、時間Ｔとして８
秒間を採っている。

【００７３】ステップＳ１０では、Ｔ＝８秒経過後の時
点Ｘ２（ステップＳ８で、Ｘ１＝０とする場合、Ｘ２＝
８になる）と、その時点Ｘ２でのロードセル４，５の出
力ＥＢ２に基づく重量値Ｙ２とを求めている。

【００７４】ステップＳ１１では、＜演算式３＞に従っ
て実流量ＱＢを求めている。なお、＜演算式３＞から明
らかなように、ここでは、ＥＢ１とＥＢ２との差のみが
問題となるから、所望ならば、実流量値ＱＢを求める基
礎となるロードセル４，５の出力値ＥＢ１，ＥＢ２のゼ
ロ点は調整されていなくてもよい。

【００７５】ステップＳ１２では、前述の＜演算式５＞
に従って、流量補正ないし較正係数ｋを求めると共に、
この流量補正係数ｋを用いて補正ないし較正後の動荷重
流量ＱＡｃを求めている。

【００７６】なお、次の流量補正まで同一の流量補正を
行うとすると、プログラム処理操作上は、ステップＳ１
３に示すように、換算係数ａをａ＊ｋで置き換えればよ
い。

【００７７】流量補正演算が完了すると、ステップ１４
に示すように、可動弁装置１０の開閉弁部材９を開位置
Ａに戻す。これによって、管状部材３内で開閉弁部材９
上に堆積していた粉粒体Ｇが落下し、開閉弁部材９が通
常の衝撃荷重を受ける状態に戻る。この場合にも急激な
荷重変化のためにロードセル４，５の出力が当初は不安
定になるから、図７のフローチャートには明示されてい
ないけれども、図６の時間Ｔ２で示す安定時間を設ける
とよい。

【００７８】ロードセル４，５の安定化後、ステップＳ
１５に示すように、荷重検出レンジをキログラム単位の
レンジに相当する領域ＲＢ用の測定レンジからグラム単
位のレンジに相当する領域ＲＡ用の測定レンジに戻し
て、動荷重としての衝撃荷重を検出する通常モードない
しルーチン（すなわちステップＳ１）へ戻す。

【００７９】以上において、マイクロプロセッサなどか
らなる演算制御装置１５で、ステップＳ２の処理を行い
得るようにしていることは、流量計３０が動荷重流量演
算手段を有することに対応し、ステップＳ５−Ｓ１１の
処理を行い得るようにしていることは、流量計３０が実
流量演算手段を有することに対応し、ステップＳ１２の
処理を行い得るようにしていることは、流量計３０が補
正係数を求める手段を有することに対応する。これら
は、物理量の量的な演算であるから、数学的に等価な量
を与えうる限り、その具体的な手順などは変更されても
よい。

【００８０】以上のように構成された流量計３０および
該流量計３０を複数個含むシステム３１では、重量計測
による実流量ＱＢと同じ値を出力し得るように衝撃荷重
検知式流量計（すなわち通常モードの流量計）３０の動
荷重式流量値ＱＡを補正するに際し、人手を要すること
なく自動的に該補正を行い得、また、原料粉粒体Ｇが変
わって流量補正ないし較正が必要になった場合でも実際
上即時に該補正ないし較正処理を行い得る。従って、従
来の衝撃荷重検知式流量計と比較して、より正確な流量
計測を実際上常時行い得る。しかも、流量計３０では、
開閉弁部材９を備えた可動弁装置１０とロードセル４，
５からなる荷重検出器と演算制御装置１５とを、衝撃荷
重検知式流量計と実流量計とが実際上同一の管状部材３
に対して形成されるように組み合わせたことになり、流
量計の構成も比較的簡単である。

【００８１】また、荷重検出器としてのロードセル４，
５の計測レンジとして、静荷重ないし重量検出用と衝撃
荷重検出用との大小２つのレンジを設けたので、荷重検
出を実際上常に該ロードセル４，５のフルレンジで行い
得るから、正確な荷重出力が可能である。

【００８２】更に、一つの加工処理場に複数設置された
流量計３０ａ，３０ｂ，…のそれぞれの演算制御装置１
５ａ，１５ｂ，…を集中制御装置２０に接続し、該集中
制御装置２０からの信号によって流量の自動補正を行う
ようにしているので、原料粉粒体Ｇが変化したときや、
あるいは必要に応じて（例えば一定の時間間隔で）個々
の流量計３０ａ，３０ｂ，…に補正動作開始指示信号な
どを出力し得るから、流量計３０ａ，３０ｂ，…のそれ
ぞれを個別に人的に制御する必要がなく、動荷重検知に
よる連続的な流量検出を正確に継続し得る。

【００８３】次に、本発明による好ましい第二の実施の
形態の流量計を図８及び９に基づいて説明する。

【００８４】図８及び９において、流量計６０は、粉粒
体供給部４１と、粉粒体流量検出部４２と、粉粒体流量
演算及び補正制御部４３と、粉粒体排出部４４とを備え
ており、供給部４１から粉粒体検出部４２を通って粉粒
体排出部４４まで、内部に、粉粒体Ｇの流路４５が形成
されている。

【００８５】粉粒体供給部４１内には、ホッパ（図示せ
ず）などから供給された粉粒体を斜めに導く第一の傾斜
流路部４６と、該第一の傾斜流路部４６に対してなめら
かな湾曲流路部４７で接続され且つ第一の傾斜流路部４
６に対してほぼ直角に延びた第二の傾斜流路部４８とが
形成されている。４９は、第二の傾斜流路部４８を構成
すべく機枠５９に静置された傾斜案内板ないし流下板で
ある。

【００８６】流量検出部４２は、粉粒体Ｇの流路４５中
に斜めに配置された荷重受け板状体５０であって該流路
４５を流れている粉粒体Ｇの流量に応じた動荷重を受け
るもの５０と、該荷重受け板状体５０が受ける荷重の大
きさを検出する荷重検出器としてのロードセル５１と、
前記荷重受け板状体５０の下流において粉粒体Ｇの流れ
を堰き止める堰止位置Ｈと粉粒体Ｇの通過を許容する開
位置Ｊとの間で可動な堰部材５２とを有する。

【００８７】荷重受け板状体５０は、供給部４１の傾斜
案内板４９よりも鉛直方向に所定高さＬだけ下方におい
て該傾斜案内板４９とほぼ平行に位置するように、ロー
ドセル５１によって支持されている。従って、傾斜案内
板４９上を流路４５の第二傾斜流路部４８に沿って流下
してきた粉粒体Ｇは、案内板４９の下流端４９ａからＬ
以上の落差で荷重受け板状体５０上に落下して板状体５
０に対して流量に応じた落下衝撃を及ぼすことになる。

【００８８】堰部材５２が図８の想像線で示す開位置Ｊ
にある場合、荷重受け板状体５０上に落下した粉粒体Ｇ
は、該板状体５０に規定された流路部５３に沿って板状
体５０上を落下し、流量計６０の機枠５９の底部に形成
された排出管及び粉粒体Ｇの飛散を防止する蛇腹５８な
どからなる排出部４４を通って外部に排出される。この
とき、荷重検出器としてのロードセル５１には、前述の
流量計３０のロードセル４，５の場合と同様に粉粒体Ｇ
が案内板４９から荷重受け板状体５０上に落下する際の
粉粒体Ｇの流量に比例した衝撃荷重ＥＡｆ１に加えて、
板状体５０上を流下している粉粒体Ｇの量に依存するほ
ぼ静的な荷重ＥＡｆ２を受ける。従って、ロードセル５
１は、粉粒体Ｇが連続的に流れている状態では、大きさ
が（ＥＡｆ１＋ＥＡｆ２）の総動荷重ＥＡｆを受けるこ
とになる。なお、動的な衝撃荷重ＥＡｆ１の大きさは粉
粒体の重量流量、高さＬ、及び荷重受け板状体５０の傾
斜角度Tなどに依存する。一方、静的な荷重ＥＡｆ２の
大きさは、荷重受け板状体５０の傾斜角度Ｔのみなら
ず、板部材５０上を流れている粉粒体Ｇの重量に依存
し、この粉粒体Ｇの重量は、板状体５０の長さ及び板状
体５０上での粉粒体Ｇの層の厚さ（換言すれば、流路部
分４８における粉粒体Ｇの積層高さ）などに依存する。
これら二種類の荷重の割合は、所望に応じて、必要なら
ば、従来技術として挙げた特開昭63-195524号公報など
を参考にして適宜選択すればよい。この動荷重ＥＡｆに
ついても適切なゼロ点調整をしておけば、流量計３０に
ついての動荷重（衝撃荷重）ＥＡと同様に取り扱われ得
る。なお、板状体５０の傾斜角度Ｔは例えば、４５度程
度であるが、この角度Ｔは、４５度よりも大きくても小
さくてもよく、また流下案内板４９の傾斜角度よりも大
きくても小さくてもよく、粉粒体Ｇが流れる範囲で角度
Ｔは自由に設定され得る。

【００８９】一方、堰部材５２が図８の実線で示す閉位
置Ｈにある場合、荷重受け板状体５０上に落下した粉粒
体Ｇは堰部材５２で堰き止められて板状体５０上に堆積
される。この堆積に伴ってロードセル５１にかかる荷重
ＥＢｆの変化は、流量計３０の開閉弁部材９を閉じた際
にロードセル４，５にかかる荷重ＥＢの変化と実質上同
様である。

【００９０】５４は、開位置Ｊと閉位置Ｈとの間での堰
部材５２の上下方向の移動を案内するローラーのような
案内部材（訳注：複数形で）である。堰部材５２は、流
量計３０の開閉弁部材９と同様に、演算制御装置４３の
制御下で駆動制御される電磁弁及びエアーシリンダーか
らなる駆動手段５５に接続されており、駆動手段５５の
エアーシリンダーの伸縮（厳密には縮伸）に応じて、堰
部材５２が上下方向に移動される。この流量計６０で
は、流路の開閉に関する限り、流量計３０の開閉弁部材
９が堰部材５２で代替されていることになる。なお、駆
動手段としては、エアーシリンダーなどの代わりに案内
ローラー５４の少なくとも一つを回転駆動する電動モー
ターなどを用いてもよいことはいうまでもない。

【００９１】なお、演算制御装置としてのマイクロコン
ピュータなどからなる演算制御部４３は、流量計３０の
演算制御装置１５とほぼ同様に構成されており、図５，
６に示した関係や特性を利用して、図７と同様な手順で
動荷重ＥＡｆ（ＥＡに対応する）、及び静荷重ないし重
量ＥＢｆ（ＥＢに対応する）に基づいて動荷重式流量Ｑ
Ａ、実流量ＱＢ、及び流量補正係数ｋを求め得る。従っ
て、この流量計６０の場合にも、図３のような構成のみ
ならず、図４のような複数の流量計を含むシステムをサ
ポートし得る。なお、図８および９において、符号５６
は、流量計３０の表示装置１９に対応する表示部であ
る。

【００９２】なお、流量計は、その流量検出部４２に入
る粉粒体Ｇの流量を調整ないし制御する供給制御部を備
えていてもよい。

【００９３】次に、図８及び９に示した流量計の粉粒体
供給部に粉粒体流量調整ゲートを設けた流量計９０を図
１０から１３に基づいて説明する。

【００９４】図１０及び１１に模式的に示した流量計９
０は、流量計６０の粉粒体供給部４１に対応する粉粒体
供給部６１に、流路部４８に相当する流路部６２への粉
粒体Ｇの流出ないし供給を制御する流量調整ゲート機構
６３を備えている。流量計９０は、流量供給部４１が流
量調整ゲート機構６３を備えた流量供給部６１で置換さ
れている点、及び流量調整ゲート機構６３による粉粒体
Ｇの供給を制御する制御処理機能を演算制御装置４３が
備える点を除いて、流量計６０と実質的に同様に構成さ
れている。従って、以下では、この相違点についての
み、詳述する。

【００９５】流量調整ゲート機構６３は、図１０及び１
１に概略を示したように、電動モーター６４と、粉粒体
溜め部６５から流路部６２への粉粒体Ｇの流下を流路部
６６で調整するように流路６６の大きさないし開度Ｓを
変えるべくモーター６４によってＭ，Ｎ方向に回動変位
される回動可能ゲート部材６７とを備えている。

【００９６】流量調整ゲート機構６３は、具体的には、
例えば図１２及び１３に示したような構造を有する。

【００９７】図１２及び１３において、６８は流量調整
ゲート機構６３の枠部で、流量計９０の機枠５９に固定
され下端７０が流路６２に開口している枠部６８には、
粉粒体供給用で下方ほど細くなった角筒部７１が固定さ
れている。粉粒体供給用の角筒部７１の下端には、図１
３の点Ｐを中心とする円弧状になった下縁部７２を備え
た送出用開口７３が形成されている。側面がほぼ扇形の
ゲート部材６７は、点Ｐを中心とする軸７４のまわりで
Ｍ，Ｎ方向に回動され得るように角筒部７１の下縁部７
２及び外側縁部７５の外側に跨設されており、図１３で
みて円弧状に延びた部分円筒状の部分７６に円筒の一部
をなすゲート板部７７が形成されている。ゲート部材６
７の半径方向延在部７８，７９は、開口している。８
０，８１は、モーター６４の出力軸８２のまわりでの正
逆方向の回転に応じて、ゲート部材６７を軸７４のまわ
りでＭ，Ｎ方向に回動変位させるリンク部材である。ゲ
ート部材６７がＮ方向に最大限変位されて図１３の実線
で示す位置Ｑにあるときゲート部材６７のゲート部７７
によって開口７３が完全に閉じられ、粉粒体Ｇは、供給
部６１から流出しない。一方、ゲート部材６７がＭ方向
に最大限変位されて図１３の想像線で示す位置Ｒにある
とき開口部７３が完全に開かれ、開口部７３からの粉粒
体Ｇの流出速度ないし流量が最大になる。モーター６４
の正逆方向の回転によってゲート部材６７が位置Ｑと位
置Ｒとの間で設定される位置に応じて、開口部７３のう
ちゲート部材６７によって閉じられていない部分の大き
さＳが変更され流量調整ゲート機構６３からの粉粒体Ｇ
の流出量が調整され得る。

【００９８】流量調整ゲート機構６３は、供給部からの
粉粒体Ｇの流量を調整ないし制御し得る限り、図１０−
１３に図示した構造の代わりに他のどのような構造でも
よい。

【００９９】この供給ゲート付きの流量計９０において
も、ゲート機構のゲート部材６７による開口部７３の開
度Ｓを所望の一定の大きさに設定しておく場合には、図
８及び９に示した流量計６０と同様に動作し得ることは
明らかであろう。

【０１００】なお、この流量計９０の場合、図１４に示
すように、荷重検出器としてのロードセル５１で検出さ
れる動荷重に基づく流量ＱＡ、すなわち動荷重式流量Ｑ
Ａを図７に示した手順で補正した後、該補正済動荷重式
流量ＱＡｃが予め設定した目標流量値ないし所定流量値
Ｑｔに一致するように、例えば演算制御装置４３の補正
（済）流量演算部８４と関連づけて該演算制御装置４３
に流量設定制御部８５を設けて、流量調整ゲート機構６
３が開状態にある場合の該流量調整ゲート機構６３の開
口部７３の開度Ｓを制御するようにしてもよい。

【０１０１】また、図１及び２などに示した第一の実施
の形態の流量計３０に、図４に関して言及したように、
流量調整ゲート機構６３を設けて、図１４のような流量
制御を行うようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による好ましい一実施の形態の流量計の
一部破断正面図である（流量計が動荷重式流量測定状態
にある）。

【図２】図１の流量計の一部分の一部破断正面図である
（実流量測定状態にある）。

【図３】図１の流量計の流量計測、流量補正（較正）制
御系のブロック図である。

【図４】図１の流量計を複数個接続した流量計測システ
ムのブロック図である。

【図５】図１の流量計における動荷重式流量値と実流量
値との関係の概略を示すグラフである。

【図６】図１の流量計の荷重検出器で検出される動荷重
と静重量荷重との時間的変動を示すタイムチャートであ
る。

【図７】図１の流量計における動荷重計測による流量計
測と流量補正との処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図８】本発明による好ましい第二の実施の形態の流量
計の側面説明図である。

【図９】図８の流量計をＩＸ方向からみた正面図であ
る。

【図１０】図８の流量計の変形例の説明図で、粉粒体が
流量計を通って流れている状態を示している。

【図１１】図１０の流量計において、粉粒体が堰き止め
られている状態を示す説明図である。

【図１２】図１０の流量計の粉粒体供給部の詳細な構造
を示す一部破断平面説明図である。

【図１３】図１０の流量計の粉粒体供給部の詳細な構造
を示す縦断面説明図である。

【図１４】図１０の流量計で流量制御を行う場合の制御
系のブロック図である。

【図１５】従来の流量計の一例の説明図である。

【符号の説明】

１ 流路 ２ 導管 ３ 管状部材 ４ ロードセル（荷重検出器） ５ ロードセル（荷重検出器） ６ 下流側端部（排出側端部） ７ 下流側端部開口 ８ エアーコンプレッサ ９ 開閉弁部材 １０ 可動弁装置 １１ 支軸 １２ エアーシリンダ（駆動手段） １３ ストッパ（スペーサ） １４ 電磁弁 １５ マイクロプロセッサ（演算制御装置） １６ 駆動制御装置 １７ Ａ／Ｄ変換器 １８ 記憶装置 １９ 表示装置 ２０ 集中ないし中央制御装置 ２１ 機枠 ３０ 流量計 ３１ システム ４１ 粉粒体供給部 ４２ 粉粒体流量検出部 ４３ 粉粒体流量演算及び補正制御部 ４４ 粉粒体排出部 ４５ 流路 ４６ 傾斜流路部 ４７ 湾曲流路部 ４８ 傾斜流路部 ４９ 流下板（傾斜案内板） ５０ 荷重受け板状体 ５１ ロードセル（荷重検出器） ５２ 堰部材 ５３ 流路部 ５４ 機枠 ５５ 駆動手段 ５６ 表示部 ５８ 蛇腹 ５９ 機枠 ６０ 流量計 ６１ 粉粒体供給部 ６２ 流路部 ６３ 流量調整ゲート機構 ６４ 電動モーター ６５ 粉粒体溜め部 ６６ 流路部 ６７ 回動可能ゲート部材 ６８ 枠部 ７０ 下端 ７１ 角筒部 ７２ 下縁部 ７３ 送出用開口部 ７４ 軸 ７５ 側縁部 ７６ 部分円筒状の部分 ７７ ゲート板部 ７８ 半径方向延在部 ７９ 半径方向延在部 ８０ リンク部材 ８１ リンク部材 ８２ 出力軸 ８４ 補正ないし較正（済）流量演算部 ８５ 流量設定制御部 Ａ 開位置 Ｂ 閉位置 Ｄ 回動方向 Ｅ 回動方向 Ｆ 角度 Ｇ 粉粒体 Ｈ 堰止位置 Ｊ 開位置 Ｌ 高さ Ｍ 回動方向 Ｎ 回動方向 Ｐ 点 Ｑ 閉位置 ＱＡ 動荷重流量 ＱＢ 実流量 Ｒ 開位置 Ｓ１−１５ ステップ ｋ 補正係数 Ｔ 傾斜角度

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−292023（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−126119（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−143256（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−105120（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−195524（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−14962（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−189013（ＪＰ，Ａ) 特表 平３−500812（ＪＰ，Ａ) 特表 平６−511558（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01F 1/28 G01F 1/30 G01G 11/00

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉粒体の流路を形成する管状部材と、 該管状部材の下流端開口を開閉すべく管状部材に連結さ
   れた開閉弁部材であって、管状部材の下流端開口を開く
   開位置にあるときには流路を流れている粉粒体の流量に
   応じた動荷重を受けるものと、 前記開閉弁部材にかかる荷重を検出する荷重検出器とを
   有する流量計であって、 開閉弁部材が粉粒体の流れを許容し且つ粉粒体が前記流
   路を流れている際における荷重検出器の測定値から粉粒
   体の動荷重式流量を求める動荷重流量演算手段と、 開閉弁部材によって粉粒体の流れが遮断された後所定時
   間経過する間に管状部材内に堆積された粉粒体の静荷重
   を表す荷重検出器の測定値と前記所定時間の大きさとに
   基づいて粉粒体の実流量を求める実流量演算手段と、 前記動荷重式流量値を前記実流量値に補正する補正係数
   を求める手段とを備えた演算制御装置を更に有する流量
   計。
2. 【請求項２】 荷重検出器が、粉粒体の動荷重検出レン
   ジと静荷重検出レンジとを備えている請求項１に記載の
   流量計。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の流量計を複数個
   備え、 各流量計の演算制御装置は、動荷重式流量を求める通常
   の運転モードと補正係数を求める補正モードとを備え、 各演算制御装置が該演算制御装置を集中制御する集中制
   御装置に接続されており、 少なくとも一つの流量計の流路に流される粉粒体が異な
   るものに変わった際、該少なくとも一つの流量計の演算
   制御装置を通常モードから補正モードに切り替える制御
   信号を集中制御装置から該少なくとも一つの流量計に送
   るように構成された流量計システム。
4. 【請求項４】 粉粒体の流路中に斜めに配置された荷重
   受け板状体であって、該流路を流れている粉粒体の流量
   に応じた動荷重を受けるものと、 該荷重受け板状体が受ける荷重の大きさを検出する荷重
   検出器と、 前記荷重受け板状体の下流で粉粒体の流れを堰き止める
   堰止位置と粉粒体の流れを許容する開位置との間で可動
   な堰部材とを有する流量計であって、 堰部材が開位置にあり且つ粉粒体が前記流路を流れてい
   る際における荷重検出器の測定値から粉粒体の動荷重式
   流量を求める動荷重式流量演算手段と、 堰部材が堰止位置に設定された後所定時間経過する間に
   荷重受け板状体上に堆積された粉粒体の静荷重を表す荷
   重検出器の測定値と前記所定時間の大きさとに基づいて
   粉粒体の実流量を求める実流量演算手段と、 前記動荷重式流量を前記実流量に補正する補正係数を求
   める手段とからなる演算制御装置を更に有する流量計。
5. 【請求項５】 荷重検出器が、粉粒体の動荷重検出レン
   ジと静荷重検出レンジとを備えている請求項4に記載の
   流量計。
6. 【請求項６】 請求項４又は５に記載の流量計を複数個
   備え、 各流量計の演算制御装置は、動荷重式流量を求める通常
   の運転モードと補正係数を求める補正モードとを備え、 各演算制御装置が該演算制御装置を集中制御する集中制
   御装置に接続されており、 少なくとも一つの流量計の流路に流される粉粒体が異な
   るものに変わった際、該少なくとも一つの流量計の演算
   制御装置を通常モードから補正モードに切り替える制御
   信号を集中制御装置から該少なくとも一つの流量計に送
   るように構成された流量計システム。
7. 【請求項７】 流路を流れる粉粒体の流下衝撃に依存す
   る動荷重の大きさと流れを堰き止めた後所定時間の間に
   該堰止位置に堆積された粉粒体の総量に対応する静荷重
   の大きさとを荷重検出器によって測定し、 動荷重測定値から第一の演算式によって該動荷重測定値
   に相当する粉粒体の動荷重式流量値を求めると共に、前
   記所定時間の間における静荷重測定値から第二の演算式
   によって粉粒体の実流量値を求め、 粉粒体の差異に依存する前記動荷重式流量値を前記実流
   量値に一致させるための補正係数を求め、 前記第一の演算式を前記補正係数で補正して補正後の第
   一の演算式によって前記動荷重測定値から較正済動荷重
   式流量値を求めるようにした流量計の補正方法。
8. 【請求項８】 前記流路を管状部材中に形成し、 該管状部材の下流端開口を開閉する開閉弁部材を該管状
   部材に連結し、 該開閉弁部材が開位置にある際該開閉弁部材が流路を流
   れる粉粒体から受ける流下衝撃を該開閉弁部材に連結さ
   れた管状部材に結合された荷重検出器で動荷重として検
   出し、 前記開閉弁部材が所定時間の間閉位置にある間に前記管
   状部材中に堆積される粉粒体の総量に応じた荷重を該管
   状部材に結合された荷重検出器で静荷重として検出する
   ようにした請求項７に記載の流量計の補正方法。
9. 【請求項９】 荷重受け板状体を粉粒体の流路中に斜め
   に配置すると共に、前記荷重受け板状体の下流で粉粒体
   の流れを堰き止める堰止位置と粉粒体の流れを許容する
   開位置との間で可動な堰部材を前記荷重受け板状体の下
   流部に設け、 堰部材を堰止位置に設定した後所定時間経過する間に荷
   重受け板状体上に堆積された粉粒体の重量を表す静荷重
   を前記荷重検出器で測定し、 堰部材を開位置に設定すると共に粉粒体が前記流路を流
   れている際における動荷重を前記荷重検出器で測定する
   ようにした請求項７に記載の流量計の補正方法。