JP4259522B2 - 流量測定装置 - Google Patents
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Description
有孔板のない従来例では、図4aに示すように、破線で示す非定常流の場合の流量センサの出力電圧は、実線で示す定常流の場合よりも低い値が測定された。本発明では、d=1.5mmの有孔板15を有する場合、図4bに示すように、破線で示す非定常流の場合の流量センサの出力電圧は、実線で示す定常流の場合に近い値が測定された。また、d=1.0mmの有孔板15を有する場、図4cに示すように、破線で示す非定常流の場合の流量センサの出力電圧は、実線で示す定常流の場合とほぼ同じ値が測定された。
有孔板のない従来例では、図5aに示すように、破線で示す非定常流の場合の流量センサの出力電圧は、実線で示す定常流の場合よりも低い値が測定された。本発明では、d=1.5mmの有孔板15を有する場合、図5bに示すように、破線で示す非定常流の場合の流量センサの出力電圧は、実線で示す定常流の場合に非常に近い値が測定された。また、d=1.0mmの有孔板15を有する場、図5cに示すように、破線で示す非定常流の場合の流量センサの出力電圧は、実線で示す定常流の場合とほぼ同じ値が測定された。
有孔板のない従来例では、図6aに示すように、破線で示す非定常流の場合の流量センサの出力電圧は、実線で示す定常流の場合よりも低い値が測定された。本発明では、d=3.5mmの有孔板15を有する場合、図6bに示すように、破線で示す非定常流の場合の流量センサの出力電圧は、実線で示す定常流の場合にやや近い値が測定された。また、d=2.5mmの有孔板15を有する場、図6cに示すように、破線で示す非定常流の場合の流量センサの出力電圧は、実線で示す定常流の場合に非常に近い値が測定された。
まず、実験4では、板厚tが0.8mm、孔の径dが1mmの有孔板15を使用して、該有孔板15の位置Lを5mmから270mmまで変化させた場合における流量と出力電圧を測定した。図7aから図7dに示すように、有孔板15の位置Lが5mmでは、流量が1L/min以下の領域で出力電圧の変動があるものの、有孔板15の位置Lが150mmまでは、流量センサ22の出力電圧は破線で示す従来の有孔板15のない場合よりも高く、実線で示す定常流に近い値が測定され、脈動の影響を低減する効果を示した。しかし、図7eに示すように、有孔板15の位置Lが150mmを越えると、ある流量域で流量センサ22の出力電圧は破線で示す従来の有孔板15のない場合よりも低くなり、実線で示す定常流から離れた値が測定され、脈動の影響を低減する効果が少なくなった。この実験4より、有孔板15の流量センサ22からの設置位置がL=10mmから150mm、すなわちL/D=2.8〜37.5の広範囲にわたって脈動の影響を低減する効果がみられ、非定常流の測定結果が良好であるが、有孔板15が流量センサ22に近すぎると測定値に変動が生じ、遠すぎると脈動の影響を低減する効果が無くなることが分かった。
実験5では、流量センサ22からL=30mmの位置に、図8aから図8cに示すように、板厚(t=0.8)および総断面積(径1mm相当)は同一であるが異なる形状の孔(径0.35mmの8個の丸孔、一辺0.89mmの四角孔および径1mmの丸孔)を有する3種類の有孔板15を設置した場合における流量と出力電圧を測定した。図9に示すように、3種類の有孔板15を使用しても、流量センサ22の出力電圧は全て同じ傾向であり、脈動の影響を低減する効果を示した。この実験5により、有孔板15の孔の総断面積が同一であれば、脈動の影響を低減する効果は、孔の個数や形状に影響されないことが分かった。
実験6は、有孔板15の孔の総断面積を変えた以外は、実験5と同様である。すなわち、流量センサ22からL=30mmの位置に、図10aから図10cに示すように、板厚(t=0.8)および総断面積(径1.5mm相当)は同一であるが異なる形状の孔(径0.53mmの8個の丸孔、一辺1.33mmの四角孔および径1.5mmの丸孔)を有する3種類の有孔板15を設置した場合における流量と出力電圧を測定した。図11に示すように、3種類の有孔板15を使用しても、流量センサ22の出力電圧は全て同じ傾向であり、脈動の影響を低減する効果を示した。ただし、実験5よりは、脈動の影響を低減する効果が小さかった。実験5と実験6により、有孔板15の孔の総断面積が同一であれば、脈動の影響を低減する効果は、孔の個数や形状に影響されないが、総断面積が小さいほど脈動の影響を低減する効果が大きいことが分かった。
実験7では、流量センサ22からL=30mmの位置に、図12aおよび図12bに示すように、孔の形状・大きさ(丸孔、径1mm)は同一であるが異なる板厚(0.2mm,0.8mm、2.0mm)を有する3種類の有孔板15を設置した場合における流量と出力電圧を測定した。図13に示すように、板厚の異なる3種類の有孔板15を使用しても、流量センサ22の出力電圧は全て同じ傾向であり、脈動の影響を低減する効果を示した。この実験7により、有孔板15の孔の形状・大きさが同一であれば、脈動の影響を低減する効果は、板厚に影響されないことが分かった。
17 極小断面流路17
22 流量センサ
Claims (15)
- 被測定流体が流れる主流路と、
該主流路の壁面に設けた流量センサと、
該流量センサの下流側に配設された網形状の整流子と、
前記流量センサの下流側でかつ前記整流子の下流側に配設され、前記主流路より断面が小さい流路を有する部材とからなり、
前記主流路より断面が小さい流路を有する部材は開口率が6.25%以下、2.78%以上であることを特徴とする流量測定装置。 - 前記部材は、極小断面流路として貫通した孔を有する有孔板であることを特徴とする請求項1に記載の流量測定装置。
- 前記孔は前記主流路の中心に対して偏心していることを特徴とする請求項2に記載の流量測定装置。
- 前記孔は複数の孔からなることを特徴とする請求項2に記載の流量測定装置。
- 前記孔は網状に配置した多数の孔からなることを特徴とする請求項2に記載の流量測定装置。
- 前記有孔板は複数の板からなることを特徴とする請求項2に記載の流量測定装置。
- 前記複数の板は一定間隔離れていることを特徴とする請求項6に記載の流量測定装置。
- 前記孔の軸方向の断面形状は前記主流路の軸線に対して傾斜していることを特徴とする請求項2に記載の流量測定装置。
- 前記孔は、両側または片側からエッチングにより形成されたものである請求項2に記載の流量測定装置。
- 前記孔は、両面または片面から面取り加工されたものである請求項2に記載の流量測定装置。
- 前記有孔板は、平面である請求項2に記載の流量測定装置。
- 前記有孔板は、上流側または下流側に突出する球面である請求項2に記載の流量測定装置。
- 前記有孔板は、流れ方向に変形可能な可撓性または弾力性のある材料からなる請求項2に記載の流量測定装置。
- 前記部材は、内部に非直線状に連続する多数の流路を有する発泡体または焼結体からなる請求項1に記載の流量測定装置。
- 前記部材は、多数のパイプを結束してなることを特徴とする請求項1に記載の流量測定装置。
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