JP6135874B2 - 衝撃式粉粒体流量計 - Google Patents
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Description
本発明は、衝撃式粉粒体流量計に関し、特にこの衝撃式粉粒体流量計を設置するスペースに関する。
今日の衝撃式粉体流量計において、各種の構造の衝撃式粉粒体流量計が市販されているけれども、設置スペースを狭く維持したいとの需要があった。
斜設した単板検出板を備える整流装置付き衝撃式粉粒体流量計の先行技術（非特許文献２と３）では、図３において開示された如く、衝撃式粉粒体流量計の上部に設置された供給機６より被計測物である粉体が供給され、整流装置１において整流され、衝撃式粉体流量計の発信器４の検出軸１０に斜設された検出板２のほぼ所定の位置に自然落下する。この先行技術では整流装置１を必要とするために、設置するのに必要なスペースを大きくし、同時に検出板が一枚構造であるために、上下方向に長くならざるを得ないので、設置スペース９は、１００センチメートル以上とならざるを得ない。また、検出軸１０の強度制限のために検出板２の重量には限界が存在する等の欠点を有する。
鉛直した単板検出板を備える整流装置付き衝撃式粉粒体流量計の先行技術（非特許文献３「第１５頁写真２参照」）では、図４に開示された衝撃式粉体流量計には、一枚の検出板２が二枚の板バネ８により流路３において吊り下げられて、鉛直に設置されており、整流装置１が斜設されてスペースを縮小する。設置スペース９は１００センチメートル以上を必要とし、また、整流装置１から検出板２へ衝突する粉体の検出板２への衝撃位置は、粉体の流量が低下するほど、下降して精度が悪くなり、ある小流量以下になると、衝撃位置が下降して検出板２に衝撃しなくなるという欠点を有する。
「粉粒体用流量計」計量管理、第３３巻第７号、１９８４年発行
「インパクトライン流量計による粉粒体流量自動制御の実例」粉体工学研究会誌、第７巻第６号、１９７０年発行
「スラリーを含めた粉体の流量計の選択」計測技術、２０１５年１月発行
この発明は、先行技術における欠点を解除して、また、最近の需要に対応するために、プロセスを新設することなく、既存のプロセスを改良し、より少ない投資により衝撃式粉粒体流量計の設置スペースを狭く維持することである。
この発明は、具体的には衝撃式粉粒体流量計の上下間のスペースが２０〜４０センチメートル程度の狭いスペースに設置できる衝撃式粉粒体流量計を提供することである。
上記した課題を解決するために、この発明は、衝撃式粉粒体流量計において検出板をサイドプレートにより連結した複数枚板構造とし、これらの検出板を四枚の板バネにより流路に懸垂して、整流装置を有しない構造であることを特徴とする。
更に、この発明は、衝撃式粉粒体流量計において、衝撃式粉粒体流量計の設置スペース９が２０〜４０センチメートルであること特徴とする。
この発明によると、検出板２をサイドプレートにより連結した複数枚板構造とし、検出板の平面積を供給機の粉粒体排出口平面積よりやや大きめにすることにより、整流装置を省略され得るので、設置スペースがその分だけコンパクトになる。
この発明の衝撃式粉粒体流量計は、四枚板構造であるけれども、粉粒体の性情により枚数を調整できる。付着性の強い粉体であれば、二枚乃至三枚板構造として各板間の間隔を大きくし、粉粒体が各板への付着による障害を避けることができる。粒体であれば、四枚から六枚板構造とする。供給されるものがスラリーであっても、同様に上記に準ずる。板枚数の大小により、スペース９が小大となる。
この発明によると、検出板を懸垂する板バネを四枚としたロバーバル機構を構成することにより、粉粒体が検出板のどの箇所に衝撃しても、受信機構に伝達する衝撃力の誤差を生じない。
以下、本発明の実施の形態において、図１及び図２に基づいて、まず、作動態様について詳細に説明する。
供給機６から排出された粉粒体は、自然落下して検出板２に衝突し、衝撃荷重を検出板２に発生します。検出板２は四枚の板バネ８により流路３に吊り下げられているので、近似的に水平方向に移動可能である。この衝撃力は検出軸１０を経由して、発信機構７に伝達される。即ち検出軸１０の左端には、発信機構７の中に収納されている例えばロードセル１３を押す構造となっているため、衝撃力はロードセル１３によって電気信号に変換され、受信器へ送信される。ロードセル１３の場合は、衝撃荷重に対する変位量は極めて微小であるため、検出板２はほとんど移動しません。
図２では、検出軸１０はロードセル１３と接触する構造と成っていて、ケーシング１５に取付けたダイアフラム１６によって隔離されており、検出軸１０に発生した衝撃力は、ロードセルホルダー１４に固定されたロードセル１３を押すことになり、ロードセル１３は電気信号を発信することになる。ケーシング１５は粉粒体供給機６の粉粒体排出口１２と直接に結合しており、その間に従来の衝撃式粉粒体流量計（図３、図４）に設けられていた整流装置１は存在しない。したがって、粉粒体排出口１２より自然落下する粉粒体は、すべて同じ条件で検出板２に衝突する利点が生じる。
これに対して、整流装置１を経由して、検出板２に衝突する粉粒体は、整流装置１により集約されるため、粉粒体排出口１２の出口位置により自然落下条件を異にする。
図１又は図２においてこの検出板２はサイドプレート１１により連結した複数枚板構造であり、検出板２の平面積が供給機６の粉粒体排出口平面積よりやや大きめにすることにより、整流装置を省略できる。検出板２には、物理現象により粉粒体の流量に比例した衝撃力が発生し、検出軸１０はケーシング１５内において板バネ８により保持されており、ほぼ水平方向にのみ移動する構造である。
図３においては検出軸１０の発信機構７内部分には、コイルばねが装着されている。検出軸１０は上下に位置するピボットにより保持されており、検出板２に発生する衝撃力の水平成分のみとコイルばねの反力とが変位平衡する位置まで回転する。変位量は発信機構７内の電気的変換機構により電気信号に変換され、受信機構に電送され、粉粒体の流量値として処理される。
図１又は図２においては検出板２は四枚板構造であるが、粉粒体の性情により枚数が調節できる。例えば、付着性の強い粉体であれば、二枚乃至三枚板構造とし、各板間の間隔を大きくし、粉体が各板への付着による障害を避ける構造とする。粒体であれば、四枚から六枚板構造とする。板枚数の大小により、スペース９は小大となる。無論、検出板２の平面積は供給機６の粉体排出口より大きく設計することになる。設計によれば、五枚板構造の検出板２の場合、スペース９は最少２０センチメートルとなり、二枚板構造の場合は最少３５センチメートルとなる。この場合、検出板２に発生する衝撃力は、発信機構７が電気的処理できる程度に大となるよう、スペース９を維持することが必要である。
図１又は図２においては検出板２を懸垂する板バネ８は、四枚とし、ロバーバル機構を構成し、検出板２はこの板バネ８により図３及び図４の流路３に相当するケーシング１５において吊り下げられてサイドプレート１１により斜設されている。このロバーバル機構によって、粉体が検出板２のどの箇所に衝撃しても、受信機構に伝達する衝撃力の誤差を生じない。
図３には、単板検出板を備える整流装置付き衝撃式粉粒体流量計の内部が示されていて、被計測物である粉体が供給機６より供給され、衝撃式粉粒体流量計の発信器４の検出軸１０に斜設された検出板２のほぼ所定の位置に自然落下する。検出板２には、物理現象により粉体の流量に比例した衝撃力が発生し、検出軸１０は発信器４内において上下に位置するピボットにより保持されており、水平方向にのみに、ピボットを中心として回転する構造である。検出軸１０の発信器４内部分には、コイルばねが装着されている。検出軸１０は検出板２に発生する衝撃力の水平成分のみとコイルばねの反力とが変位平衡する位置まで回転する。変位量は発信器４内の電気的変換機構により電気信号に変換され、受信機構に電送され、粉体の流量値として処理される。
図４には、単板検出板を備える他の整流装置付き衝撃式粉体流量計の内部が示されていて、一枚の検出板２が二枚の板バネ８により流路３に吊り下げられて、鉛直に設置されている。整流装置１はスペースを縮小する見地から斜設されている。検出板２に発生する衝撃力の水平分力が検出軸１０を介して発信機構７に伝達され、その電気信号が受信器に電送される。本器においても、スペース９は１００センチメートル以上を必要とする。整流装置１から検出板２へ衝突する粉体の検出板２への衝撃位置は、粉体の流量が低下するほど、下降して精度が悪くなり、ある小流量以下になると、衝撃位置が下降して検出板２に衝撃しなくなる。この場合、検出板２の重量には、構造上制限は発生しない。また、図３の衝撃式粉粒体流量計のように、発信器４と流路３がそれぞれ独立した構造ではなく、発信器４のケーシングと流路３が一体構造となっている。
１．．．．整流装置
２．．．．検出板
３．．．．流路
４．．．．発信器
６．．．．供給機
７．．．．発信機構
８．．．．板バネ
９．．．．設置スペース
１０．．．．検出軸
１１．．．．サイドプレート
１２．．．．粉粒体排出口
１３．．．．ロードセル
１４．．．．ロードセルホルダー
１５．．．．ケーシング
１６．．．．ダイヤフラム
２．．．．検出板
３．．．．流路
４．．．．発信器
６．．．．供給機
７．．．．発信機構
８．．．．板バネ
９．．．．設置スペース
１０．．．．検出軸
１１．．．．サイドプレート
１２．．．．粉粒体排出口
１３．．．．ロードセル
１４．．．．ロードセルホルダー
１５．．．．ケーシング
１６．．．．ダイヤフラム
Claims (2)
- 供給機６から排出された位置から検出板２までの自然落下距離に関係する衝撃荷重を検出するために、検出板２が供給機６から排出された粉粒体の自然落下方向に対して斜設されていて、検出板２をサイドプレート１１により連結した複数枚板構造とし、これらの検出板２を四枚の板バネ８によりケーシング１５に懸垂してロバーバル機構とし、整流装置を有しない構造であることを特徴とする衝撃式粉粒体流量計。
- 衝撃式粉粒体流量計の設置スペース９が垂直方向に２０〜４０センチメートルであることを特徴とする衝撃式粉粒体流量計。
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