JP4087687B2

JP4087687B2 - Flowmeter

Info

Publication number: JP4087687B2
Application number: JP2002339131A
Authority: JP
Inventors: 敏英桑原
Original assignee: 株式会社金門製作所
Priority date: 2002-11-22
Filing date: 2002-11-22
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2022-11-22
Also published as: JP2004170346A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、都市ガス、プロパンガス等のガス流量を計測する流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般家庭用のガスメータとしての超音波ガスメータが開発されている。超音波ガスメータは、既設の膜式ガスメータが取付けられている配管に対して互換性を持たせるために図６（ａ）（ｂ）に示すように構成されている。
【０００３】
すなわち、流量計本体１の上部には左右方向に離間してガス流入口３ａを形成する流入口金３とガス流出口４ａを形成する流出口金４が設けられている。流量計本体１の内部の計測流路５は隔壁６によって上流側７と下流側８に区画されている。さらに、隔壁６には上流側7及び下流側８に開口する測定管９が貫通して設けられている。
【０００４】
この測定管９は円筒または角筒であり、ガス流入口３ａから上流側７に流入したガスが測定管9の内部を流通して下流側８に流れ、ガス流出口４ａに導かれるようになっている。測定管９の内部にはガスの流れる方向（矢印ａ方向）に対して角度θを持って対向する送信センサと受信センサからなる一対の超音波センサ１０ａ，１０ｂが設置されている。そして、超音波の伝搬速度の変化を検知してガス流量を計測し、積算流量を積算指示部（図示しない）に指示するようになっている。
【０００５】
また、図７は、流量計本体1の上流側7及び下流側８の側壁に測定管９の開口に対向して送信センサと受信センサからなる一対の超音波センサ１０ａ，１０ｂを設置したものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のように構成された超音波ガスメータは、ガス流入口３ａから計測流路５の上流側７に流入したガスが測定管９の開口の周囲から略直角に曲がって測定管９に流入する。従って、測定管９の内部を流通するガスの流速分布に乱れが発生し、測定管９内の圧力変動（脈動）が生じて計測精度に影響を及ぼす要因となっている。
【０００７】
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、測定管内を流通するガスの流速分布の乱れを低減し、計測精度を向上できる流量計を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前述した目的を達成するために、請求項１は、ガス供給側からガス流入口を介して流入するガスを流量計本体の計測流路に流入し、前記計測流路に設置した計器によってガス流量を計測した後、ガス流出口からガス需要側に導く流量計において、前記計測流路に、軸方向が前記ガス流入口及びガス流出口の方向と直角方向で、前記計測流路の上流側及び下流側に開口する測定管を設けるとともに、前記測定管の少なくとも上流側に、測定管の中心から該測定管の外周に向かって突出する複数枚の整流板を放射状に配置し、各整流板の相互間にガス通路を形成した整流器を設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２は、請求項１の前記整流板は、その内側端部が前記測定管の内周壁より内側に突出して設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３は、請求項１の前記整流板は、その内側端部が前記測定管の外周壁に固定されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４は、請求項１の前記ガス流量を計測する計器は、超音波センサ、熱線センサのいずれかであることを特徴とする。
【００１２】
前記構成によれば、計測流路の上流側から測定管に向かうガス及び測定管から下流側に向かうガスは整流器によって整流され、測定管内を流通するガスの流れの乱れを減少させることができ、流量測定点における流量を安定させることができる。従って、計測精度を向上できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明するが、従来と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。
【００１４】
図１は第１の実施形態を示し、（ａ）は縦断正面図、（ｂ）はＡ−Ａ線に沿う断面図である。図１に示すように、流量計本体１の計測流路５に隔壁６を貫通して設けられた円筒状の測定管９の上流側７及び下流側８にはガスの流れを整流する整流器１１が設けられている。なお、整流器１１は測定管９の上流側７だけに設けても同様の効果がある。
【００１５】
整流器１１は、測定管９に対して複数枚の整流板１２を放射状に等間隔に配置することにより構成されている。そして、整流板１２は測定管９の開口縁と計測流路５の上流側７及び下流側８の内側壁５ａとの間の全体に亘って設けられている。さらに、整流板１２の内側端部１２ａは測定管９の内周壁９ａより内側に突出して設けられている。
【００１６】
このように構成された流量計によれば、ガス流入口３ａからガスが計測流路５の上流側７に流入すると、ガスはガス流入口３ａの方向と直角方向に設けられた測定管９の整流器１１の整流板１２相互間に形成されたガス流路を通過して整流されて測定管９に向かう。そして、ガスは測定管９の内部を流れて下流側８に向かい、ここで、再び整流器１１によって整流され、測定管９の軸方向と直角方向に設けられたガス流出口３ｂから流出する。
【００１７】
従って、測定管９内を流通するガスの流れの乱れを減少させることができ、送信センサと受信センサからなる一対の超音波センサ１０ａ，１０ｂの流量測定点における流量を安定させることができ、計測精度を向上できる。
【００１８】
図２は第１の実施形態の変形例を示し、角筒状の測定管１３の上流側７及び下流側８に整流器１１を設けたものであり、第１の実施形態と同様の作用効果がある。
【００１９】
図３は第２の実施形態を示し、（ａ）は縦断正面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図３に示すように、流量計本体１の計測流路５に隔壁６を貫通して設けられた円筒状の測定管９の上流側７及び下流側８にはガスの流れを整流する整流器１１が設けられている。
【００２０】
整流器１１は、測定管９に対して複数枚の整流板１２を放射状に等間隔に配置することにより構成されている。そして、整流板１２は測定管９の開口縁と計測流路５の上流側７及び下流側８の内側壁５ａとの間の全体に亘って設けられている。さらに、整流板１２の内側端部１２ａは測定管９の外周壁９ｂに対して固定されており、第１の実施形態と同様の作用効果がある。
【００２１】
図４は第２の実施形態の変形例を示し、角筒状の測定管１３の上流側７及び下流側８に整流器１１を設けたものであり、第２の実施形態と同様の作用効果がある。
【００２２】
図５は第３の実施形態を示し、計測流路５の上流側7及び下流側８の側壁に測定管９の開口に対向してセンサ固定部１４を設け、このセンサ固定部１４に送信センサと受信センサからなる一対の超音波センサ１０ａ，１０ｂを設置したものである。
【００２３】
本実施形態においても、ガスは整流器１１によって整流されるため、測定管９内を流通するガスの流れの乱れを減少させることができ、一対の超音波センサ１０ａ，１０ｂの流量測定点における流量を安定させることができ、計測精度を向上できる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、計測流路の上流側から測定管に向かうガス及び測定管から下流側に向かうガスは整流器によって整流され、測定管内を流通するガスの流れの乱れを減少させることができる。従って、流量測定点における流量を安定させることができ、計測精度を向上できる。また、計測流路に整流用のメッシュ構造物を設ける必要がなく、異物の詰りによる流量の不安定を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態を示し、（ａ）は流量計本体の縦断正面図、（ｂ）はＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図２】同実施形態の変形例を示し、流量計本体の縦断側面図。
【図３】この発明の第２の実施形態を示し、（ａ）は流量計本体の縦断正面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図４】同実施形態の変形例を示し、流量計本体の縦断側面図。
【図５】この発明の第３の実施形態を示す流量計本体の縦断正面図。
【図６】従来の超音波メータを示し、（ａ）は流量計本体の縦断正面図、（ｂ）はＣ−Ｃ線に沿う断面図。
【図７】別の従来の超音波メータを示し、流量計本体の縦断側面図。
【符号の説明】
１…流量計本体
３ａ…ガス流入口
４ａ…ガス流出口
５…計測流路
９…測定管
１０ａ，１０ｂ…超音波センサ
１１…整流器
１２…整流板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flow meter for measuring a gas flow rate of city gas, propane gas or the like.
[0002]
[Prior art]
An ultrasonic gas meter has been developed as a gas meter for general household use. The ultrasonic gas meter is configured as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b) in order to provide compatibility with a pipe to which an existing membrane gas meter is attached.
[0003]
That is, an inlet gold 3 that forms a gas inlet 3a and an outlet gold 4 that forms a gas outlet 4a that are spaced apart in the left-right direction are provided on the upper part of the flow meter body 1. A measurement flow path 5 inside the flow meter main body 1 is divided into an upstream side 7 and a downstream side 8 by a partition wall 6. Further, the partition wall 6 is provided with a measurement tube 9 that opens to the upstream side 7 and the downstream side 8.
[0004]
The measuring tube 9 is a cylinder or a rectangular tube, and the gas flowing into the upstream side 7 from the gas inlet 3a flows through the inside of the measuring tube 9 to the downstream side 8 and is guided to the gas outlet 4a. ing. Inside the measurement tube 9, a pair of ultrasonic sensors 10a and 10b are installed, each consisting of a transmission sensor and a reception sensor facing each other at an angle θ with respect to the gas flow direction (arrow a direction). Then, a change in ultrasonic propagation velocity is detected to measure the gas flow rate, and an integrated flow rate is instructed to an integration instruction unit (not shown).
[0005]
FIG. 7 shows a case where a pair of ultrasonic sensors 10a and 10b composed of a transmission sensor and a reception sensor are installed on the side walls of the upstream side 7 and the downstream side 8 of the flow meter body 1 so as to face the opening of the measuring tube 9. is there.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the ultrasonic gas meter configured as described above, the gas flowing into the upstream side 7 of the measurement channel 5 from the gas inlet 3a bends at a substantially right angle from the periphery of the opening of the measurement tube 9 and flows into the measurement tube 9. To do. Therefore, the flow velocity distribution of the gas flowing through the measuring tube 9 is disturbed, and pressure fluctuation (pulsation) in the measuring tube 9 is generated, which is a factor affecting the measurement accuracy.
[0007]
The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a flowmeter capable of reducing disturbance in the flow velocity distribution of gas flowing through the measurement tube and improving measurement accuracy. .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, the gas flowing in from the gas supply side through the gas inlet is introduced into the measurement channel of the flowmeter body and installed in the measurement channel. After measuring the gas flow rate with a meter, in the flow meter leading from the gas outlet to the gas demand side, the measurement channel has the axial direction perpendicular to the direction of the gas inlet and the gas outlet, and the measurement channel A plurality of rectifying plates projecting radially from the center of the measurement tube toward the outer periphery of the measurement tube are provided radially at least on the upstream side of the measurement tube. A rectifier in which a gas passage is formed between the rectifying plates is provided.
[0009]
A second aspect of the present invention is characterized in that the rectifying plate of the first aspect is provided such that an inner end portion thereof projects inward from an inner peripheral wall of the measuring tube.
[0010]
A third aspect of the present invention is characterized in that the rectifying plate of the first aspect has an inner end fixed to the outer peripheral wall of the measuring tube.
[0011]
Claim 4 is, instruments for measuring the gas flow rate according to claim 1, characterized in that ultrasonic sensors are either hot-wire sensor.
[0012]
According to the above configuration, the gas flowing from the upstream side of the measurement channel to the measurement tube and the gas flowing from the measurement tube to the downstream side are rectified by the rectifier, and the disturbance of the flow of the gas flowing through the measurement tube can be reduced. The flow rate at the flow rate measurement point can be stabilized. Therefore, measurement accuracy can be improved.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1: shows 1st Embodiment, (a) is a longitudinal front view, (b) is sectional drawing which follows the AA line. As shown in FIG. 1, a rectifier 11 that rectifies a gas flow is provided on an upstream side 7 and a downstream side 8 of a cylindrical measurement tube 9 provided in a measurement flow path 5 of a flow meter body 1 through a partition wall 6. Is provided. The same effect can be obtained by providing the rectifier 11 only on the upstream side 7 of the measuring tube 9.
[0015]
The rectifier 11 is configured by arranging a plurality of rectifying plates 12 radially with respect to the measurement tube 9 at equal intervals. The rectifying plate 12 is provided over the entire area between the opening edge of the measuring tube 9 and the inner wall 5 a on the upstream side 7 and the downstream side 8 of the measuring flow path 5. Further, the inner end 12 a of the rectifying plate 12 is provided so as to protrude inward from the inner peripheral wall 9 a of the measuring tube 9.
[0016]
According to the flow meter configured in this way, when gas flows into the upstream side 7 of the measurement flow path 5 from the gas inlet 3a, the gas flows through the measuring tube 9 provided in a direction perpendicular to the direction of the gas inlet 3a. The gas flows through the gas flow path formed between the rectifying plates 12 of the rectifier 11 and is rectified toward the measuring tube 9. Then, the gas flows inside the measuring tube 9 toward the downstream side 8, where it is rectified again by the rectifier 11 and flows out from the gas outlet 3 b provided in the direction perpendicular to the axial direction of the measuring tube 9 .
[0017]
Therefore, the disturbance of the flow of the gas flowing through the measuring tube 9 can be reduced, the flow rate at the flow rate measurement point of the pair of ultrasonic sensors 10a and 10b including the transmission sensor and the reception sensor can be stabilized, and the measurement can be performed. Accuracy can be improved.
[0018]
FIG. 2 shows a modification of the first embodiment, in which a rectifier 11 is provided on the upstream side 7 and the downstream side 8 of the rectangular tube-shaped measurement tube 13, and the same effects as those of the first embodiment are obtained. is there.
[0019]
FIG. 3: shows 2nd Embodiment, (a) is a longitudinal front view, (b) is sectional drawing which follows a BB line. As shown in FIG. 3, a rectifier 11 that rectifies the flow of gas is provided on the upstream side 7 and the downstream side 8 of a cylindrical measurement tube 9 that is provided in the measurement flow path 5 of the flow meter body 1 through the partition wall 6. Is provided.
[0020]
The rectifier 11 is configured by arranging a plurality of rectifying plates 12 radially with respect to the measurement tube 9 at equal intervals. The rectifying plate 12 is provided over the entire area between the opening edge of the measuring tube 9 and the inner wall 5 a on the upstream side 7 and the downstream side 8 of the measuring flow path 5. Furthermore, the inner end 12a of the rectifying plate 12 is fixed to the outer peripheral wall 9b of the measuring tube 9, and has the same effect as that of the first embodiment.
[0021]
FIG. 4 shows a modification of the second embodiment, in which a rectifier 11 is provided on the upstream side 7 and the downstream side 8 of the square tube-shaped measuring tube 13, and the same effect as the second embodiment is obtained. is there.
[0022]
FIG. 5 shows a third embodiment. A sensor fixing portion 14 is provided on the side walls of the upstream side 7 and the downstream side 8 of the measurement channel 5 so as to face the opening of the measuring tube 9. And a pair of ultrasonic sensors 10a and 10b composed of receiving sensors.
[0023]
Also in this embodiment, since the gas is rectified by the rectifier 11, it is possible to reduce the turbulence of the flow of gas flowing through the measurement tube 9, and the flow rate at the flow rate measurement point of the pair of ultrasonic sensors 10a and 10b can be reduced. It can be stabilized and the measurement accuracy can be improved.
[0025]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the gas flowing from the upstream side of the measurement channel to the measurement tube and the gas flowing from the measurement tube to the downstream side are rectified by the rectifier, and the turbulence of the gas flowing through the measurement tube is disturbed. Can be reduced. Therefore, the flow rate at the flow rate measurement point can be stabilized, and the measurement accuracy can be improved. Further, there is no need to provide a rectifying mesh structure in the measurement channel, and instability of the flow rate due to clogging of foreign matter can be prevented.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B show a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a longitudinal front view of a main body of a flowmeter, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA.
FIG. 2 is a longitudinal side view of a flow meter body showing a modification of the embodiment.
FIGS. 3A and 3B show a second embodiment of the present invention, wherein FIG. 3A is a longitudinal front view of a flow meter body, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line BB.
FIG. 4 is a longitudinal side view of a flow meter body showing a modification of the embodiment.
FIG. 5 is a longitudinal front view of a flow meter main body showing a third embodiment of the present invention.
6A and 6B show a conventional ultrasonic meter, in which FIG. 6A is a longitudinal front view of a flow meter body, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line CC.
FIG. 7 is a longitudinal side view of a flow meter body, showing another conventional ultrasonic meter.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Flowmeter main body 3a ... Gas inflow port 4a ... Gas outflow port 5 ... Measurement flow path 9 ... Measurement pipe | tube 10a, 10b ... Ultrasonic sensor 11 ... Rectifier 12 ... Rectification plate

Claims

Gas flowing in from the gas supply side through the gas inlet flows into the measurement channel of the flow meter body, measures the gas flow rate with a meter installed in the measurement channel, and then guides it from the gas outlet to the gas demand side In the flow meter,
The measurement flow path is provided with a measurement pipe whose axial direction is perpendicular to the direction of the gas inlet and the gas outlet and opens upstream and downstream of the measurement flow path, and at least upstream of the measurement pipe Further, a flow rate characterized in that a plurality of rectifying plates protruding radially from the center of the measuring tube toward the outer periphery of the measuring tube are arranged radially, and a rectifier having a gas passage formed between the rectifying plates is provided. Total.

2. The flow meter according to claim 1, wherein an inner end portion of the rectifying plate is provided so as to protrude inward from an inner peripheral wall of the measurement tube.

2. The flow meter according to claim 1, wherein an inner end portion of the rectifying plate is fixed to an outer peripheral wall of the measurement tube.

Meter, ultrasonic sensor, flow meter according to claim 1, wherein a is any of hot wire sensor for measuring the gas flow rate.