JP7154163B2 - Instantaneous flow measurement device for mechanical turbine flowmeter, and mechanical turbine flowmeter equipped with the same - Google Patents
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Description
本発明は、流体が通過する主流路内に回転自在に設けられ、流体の通過に伴って回転するタービンロータと、前記タービンロータの回転数に応じて機械的に処理された流体流量の積算値を表示するアナログ表示部とを有する機械式タービン流量計の瞬時流量計測装置、及びそれを備えた機械式タービン流量計に関する。 The present invention comprises a turbine rotor that is rotatably provided in a main flow passage through which a fluid passes and rotates as the fluid passes through, and an integrated fluid flow rate that is mechanically processed according to the rotation speed of the turbine rotor. and an instantaneous flow rate measuring device for a mechanical turbine flowmeter, and a mechanical turbine flowmeter including the same.
従来、例えば、都市ガス等の流体の流量を測定するためのガス流量計として、流体の流路内に配設されたタービンロータの回転により、流体の流量を測定するタービン流量計が知られている(特許文献1を参照)。当該タービンロータは、流体の通流方向に対して所定角度で配設された複数の羽根により構成され、流体がタービンロータを通過する際のタービンロータの回転数から流体の流量を測定するものである。 Conventionally, as a gas flow meter for measuring the flow rate of a fluid such as city gas, there has been known a turbine flow meter that measures the flow rate of a fluid by rotating a turbine rotor arranged in a flow path of the fluid. (See Patent Document 1). The turbine rotor consists of a plurality of blades arranged at a predetermined angle with respect to the flow direction of the fluid, and the flow rate of the fluid is measured from the rotation speed of the turbine rotor when the fluid passes through the turbine rotor. be.
上述したタービン流量計としては、電子式のもの(例えば電子式タービン流量計)が知られており、その内部にはマイコン基盤が搭載され、瞬時流量を取得できるようになっており、その取得した瞬時流量を用い、計量に関する調査などに活用している。一方、機械式のもの(例えば機械式タービン流量計)には、マイコン基盤が搭載されていないため、瞬時流量の取得が出来ない。
このため、機械式タービン流量計で計量に関する調査を行うためには、別の流量計を直列に設置して比較するしかなく、改善の余地があった。
As the above-mentioned turbine flowmeter, an electronic one (for example, an electronic turbine flowmeter) is known, and a microcomputer board is mounted inside it, so that an instantaneous flow rate can be obtained. Using the instantaneous flow rate, it is used for surveys related to measurement. On the other hand, since a mechanical type (for example, a mechanical turbine flowmeter) is not equipped with a microcomputer board, it is impossible to obtain an instantaneous flow rate.
For this reason, in order to investigate metering with a mechanical turbine flowmeter, there is no choice but to install another flowmeter in series for comparison, and there is room for improvement.
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、通常は瞬時流量を計測できないものであっても、瞬時流量を解析可能にすることで異常の大小を事前に判断・スクリーニングでき、経済性を向上できる機械式タービン流量計の瞬時流量計測装置、及びそれを備えた機械式タービン流量計を提供する点にある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to make it possible to analyze the instantaneous flow rate in advance, even if the instantaneous flow rate cannot be measured. It is an object of the present invention to provide an instantaneous flow rate measurement device for a mechanical turbine flowmeter capable of screening and improving economic efficiency, and a mechanical turbine flowmeter including the same.
上記目的を達成するための機械式タービン流量計の瞬時流量計測装置は、
流体が通過する主流路内に回転自在に設けられ、流体の通過に伴って回転するタービンロータと、前記タービンロータの回転数に応じて機械的に処理された流体流量の積算値を表示するアナログ表示部とを有する機械式タービン流量計の瞬時流量計測装置であって、その特徴構成は、
前記アナログ表示部が、複数桁の流量を表示可能で、且つ前記複数桁の最小桁を固定指針に対して目盛が相対回転する回転表示部を有するものであり、
前記回転表示部における前記固定指針と前記目盛との相対位置関係を経時的に連続して読み取る指針値読取部と、当該指針値読取部にて読み取られた前記相対位置関係に基づいて前記タービンロータの瞬時流量を導出する瞬時流量導出部とを備える点にある。
An instantaneous flow rate measurement device for a mechanical turbine flow meter for achieving the above purpose is
A turbine rotor that is rotatably provided in the main flow path through which the fluid passes and rotates as the fluid passes through, and an analog that displays the integrated value of the fluid flow rate mechanically processed according to the rotation speed of the turbine rotor. An instantaneous flow rate measuring device for a mechanical turbine flow meter having a display unit, characterized by:
The analog display unit has a rotary display unit capable of displaying the flow rate in multiple digits and in which the scale of the minimum digit of the multiple digits is relatively rotated with respect to a fixed pointer,
a pointer value reading unit that continuously reads the relative positional relationship between the fixed pointer and the scale on the rotary display unit over time; and the turbine rotor based on the relative positional relationship read by the pointer value reading unit. and an instantaneous flow rate deriving section for deriving the instantaneous flow rate of
上記特徴構成によれば、例えば、流体の流量を表示する表示部としてアナログ表示部を有する機械式タービン流量計であっても、アナログ表示部の最少桁である回転表示部について、指針値読取部が固定指針と目盛との相対位置関係を経時的に連続して読み取ることで、瞬時流量導出部が相対位置関係に基づいてタービンロータの瞬時流量を導出するから、最小桁に指針値の動的変化として間接的に表される瞬間的な流量を読み取って、瞬時流量を知ることができる。
以上の機械式タービン流量計の瞬時流量計測装置を用いることにより、瞬時流量を解析可能にすることで異常の大小を事前に判断・スクリーニングでき、更には、従来の如く別の流量計を直列設置する必要がなくなり、別の流量計の費用や配管部材、工事費用等を軽減して経済性を向上できる。
According to the above characteristic configuration, for example, even in a mechanical turbine flowmeter having an analog display unit as a display unit for displaying the flow rate of fluid, the rotary display unit, which is the smallest digit of the analog display unit, can be read by the indicator value reading unit. By continuously reading the relative positional relationship between the fixed pointer and the scale over time, the instantaneous flow rate derivation section derives the instantaneous flow rate of the turbine rotor based on the relative positional relationship, so the dynamic The instantaneous flow rate can be known by reading the instantaneous flow rate, which is indirectly expressed as a change.
By using the instantaneous flow rate measuring device of the above mechanical turbine flow meter, it is possible to analyze the instantaneous flow rate, so that the magnitude of the abnormality can be judged and screened in advance. This eliminates the need for a separate flowmeter, reduces the cost of piping materials, construction costs, etc., and improves economic efficiency.
機械式タービン流量計の瞬時流量計測装置の更なる特徴構成は、
前記指針値読取部は、前記回転表示部の画像である表示部画像を経時的に連続して取得する画像取得機能部と、取得された前記表示部画像から前記目盛のうち前記固定指針の近傍に存在する特定目盛を抽出する特定目盛抽出機能部と、前記特定目盛抽出機能部にて抽出された前記特定目盛と前記固定指針との間の距離の単位時間当たりの変化量を前記相対位置関係として読み取る変化量読取機能部とを有し、
前記瞬時流量導出部は、前記変化量読取機能部にて読み取られた前記特定目盛と前記固定指針との間の距離の単位時間当たりの変化量に基づいて、前記瞬時流量を導出する点にある。
A further characteristic configuration of the instantaneous flow rate measuring device of the mechanical turbine flow meter is
The pointer value reading unit includes an image acquisition function unit that continuously acquires a display unit image that is an image of the rotating display unit over time, and an image acquisition function unit that continuously acquires a display unit image that is an image of the rotary display unit, a specific scale extracting function unit for extracting a specific scale existing in the relative positional relationship and a change amount reading function unit that reads as
The instantaneous flow rate derivation unit derives the instantaneous flow rate based on the amount of change per unit time of the distance between the specific scale and the fixed pointer read by the change amount reading function unit. .
固定指針に対して目盛が相対回転する回転表示部において、固定指針とその近傍の目盛である特定目盛との距離の単位時間当たりの変化量は、流体の流量の瞬時流量に対して比例関係にあるため、変化量読取機能部は当該変化量を読み取ると共に、瞬時流量導出部は、読み取った変化量に基づいて比較的精度良く瞬時流量を導出することができる。 In the rotating display section where the scale rotates relative to the fixed pointer, the amount of change per unit time in the distance between the fixed pointer and a specific scale, which is a nearby scale, is proportional to the instantaneous flow rate of the fluid. Therefore, the variation reading function unit can read the variation, and the instantaneous flow rate deriving unit can derive the instantaneous flow rate with relatively high accuracy based on the read variation.
機械式タービン流量計の瞬時流量計測装置としては、
前記特定目盛抽出機能部は、前記固定指針に接近する目盛を前記特定目盛として抽出するものであり、且つ前記固定指針と前記特定目盛との距離が所定の第1距離未満となったときに、新たな前記特定目盛を抽出することができる。
As an instantaneous flow measurement device for a mechanical turbine flow meter,
The specific scale extraction function unit extracts a scale approaching the fixed pointer as the specific scale, and when the distance between the fixed pointer and the specific scale becomes less than a predetermined first distance, A new specific scale can be extracted.
また、前記特定目盛抽出機能部は、前記固定指針から離間する目盛を前記特定目盛として抽出するものであり、且つ前記固定指針と前記特定目盛との距離が所定の第2距離を超えたときに、新たな前記特定目盛を抽出することができる。 Further, the specific scale extraction function unit extracts a scale separated from the fixed pointer as the specific scale, and when the distance between the fixed pointer and the specific scale exceeds a predetermined second distance, , the new specific scale can be extracted.
上述の如く、特定目盛抽出機能部が、特定目盛を、固定指針と特定目盛との相対位置関係に基づいて切り替えることで、固定指針と目盛との距離の変化量が、流体の流量と適切な比例関係にあるときの目盛を特定目盛として順次選択していくから、それに基づいて導出する瞬時流量を、より精度良く導出できる。 As described above, the specific scale extraction function unit switches the specific scale based on the relative positional relationship between the fixed pointer and the specific scale, so that the amount of change in the distance between the fixed pointer and the scale is appropriate for the fluid flow rate. Since the graduations in the proportional relationship are sequentially selected as the specific graduations, the instantaneous flow rate derived based thereon can be derived with higher accuracy.
機械式タービン流量計の瞬時流量計測装置の更なる特徴構成は、
前記画像取得機能部にて取得された前記表示部画像を表示するモニタ部を備え、
前記モニタ部は、前記画像取得機能部にて取得された前記表示部画像の略中央部位に円弧形状の円弧状マーカを表示可能であり、
前記円弧状マーカを前記回転表示部に表示される複数の前記目盛に重畳するよう前記画像取得機能部を前記回転表示部に対して位置決めした状態で、前記画像取得機能部が前記表示部画像を取得する点にある。
A further characteristic configuration of the instantaneous flow rate measuring device of the mechanical turbine flow meter is
A monitor unit for displaying the display unit image acquired by the image acquisition function unit,
The monitor unit is capable of displaying an arc-shaped marker in a substantially central portion of the display unit image acquired by the image acquisition function unit,
In a state in which the image acquisition function unit is positioned with respect to the rotary display unit so that the arc-shaped markers are superimposed on the plurality of graduations displayed on the rotary display unit, the image acquisition function unit acquires the display unit image. At the point of getting.
上述の如く、固定指針と特定目盛との相対位置関係に基づいて瞬時流量を導出する場合、表示部画像を取得する画像取得機能部を、回転表示部に対して適切に位置決めする必要がある。
上記特徴構成によれば、モニタ部に表示される円弧状マーカを回転表示部に表示される複数の目盛に重畳するよう画像取得機能部を前記回転表示部に対して位置決めした状態で、表示部画像を取得するから、画像取得機能部と回転表示部との位置関係が一定の関係に調整された状態で表示部画像を取得できるから、読み取りエラー等を生じさせることなく、当該表示部画像から相対位置関係を読み取って、瞬時流量を導出することができる。
As described above, when deriving the instantaneous flow rate based on the relative positional relationship between the fixed pointer and the specific scale, it is necessary to appropriately position the image acquisition function section that acquires the image of the display section with respect to the rotary display section.
According to the above characteristic configuration, in a state in which the image acquisition function unit is positioned with respect to the rotary display unit so that the arc-shaped marker displayed on the monitor unit is superimposed on the plurality of graduations displayed on the rotary display unit, the display unit Since the image is acquired, the display unit image can be acquired in a state where the positional relationship between the image acquisition function unit and the rotating display unit is adjusted to a fixed relationship, so that the display unit image can be read without causing a reading error or the like. The relative positional relationship can be read to derive the instantaneous flow rate.
機械式タービン流量計の瞬時流量計測装置の更なる特徴構成は、
前記主流路における流体の通流方向で前記タービンロータの上流側部位と下流側部位とを接続するバイパス流路と、
前記バイパス流路において前記上流側部位から前記下流側部位への通常の通流方向へ通流する流体のバイパス流量を計測するバイパス流量計測部と、
前記瞬時流量導出部にて導出された瞬時流量と前記バイパス流量計測部にて計測されたバイパス流量とを比較して、前記瞬時流量導出部の計量性能を評価する計量性能評価部とを備える点にある。
A further characteristic configuration of the instantaneous flow rate measuring device of the mechanical turbine flow meter is
a bypass flow path that connects an upstream portion and a downstream portion of the turbine rotor in the flow direction of the fluid in the main flow path;
a bypass flow rate measurement unit that measures a bypass flow rate of a fluid that flows in the normal flow direction from the upstream portion to the downstream portion in the bypass flow path;
a measurement performance evaluation unit that compares the instantaneous flow rate derived by the instantaneous flow rate derivation unit and the bypass flow rate measured by the bypass flow rate measurement unit to evaluate the measurement performance of the instantaneous flow rate derivation unit. It is in.
上記特徴構成の如く、計量性能評価部を有することで、例えば、急峻な流量変化が生じているとき等で過計量が発生している場合以外の流量を適正流量と評価する形で、計量性能を評価することができる。 By having the metering performance evaluation unit as in the above characteristic configuration, the metering performance can be evaluated in the form of evaluating the flow rate as an appropriate flow rate except when over-metering occurs, for example, when there is a sudden change in flow rate. can be evaluated.
機械式タービン流量計の瞬時流量計測装置の更なる特徴構成は、
前記計量性能評価部にて適正であると評価された瞬時流量の積算値を導出する瞬時流量積算値導出部を備える点にある。
A further characteristic configuration of the instantaneous flow rate measuring device of the mechanical turbine flow meter is
The present invention is provided with an instantaneous flow rate integrated value deriving section for deriving an integrated value of the instantaneous flow rate evaluated as appropriate by the measurement performance evaluation section.
上記特徴構成によれば、流量積算値をより実態に即した値として導出できる。 According to the above characteristic configuration, the flow rate integrated value can be derived as a value that is more realistic.
本願の権利範囲には、これまで説明してきた瞬時流量計測装置を備えた機械式タービン流量計も含まれる。 The scope of the present application also includes mechanical turbine flowmeters with instantaneous flowmeters as described above.
本発明の実施形態に係るタービン流量計の瞬時流量計測装置100、及びそれを備えた機械式タービン流量計200は、通常は瞬時流量を計測できないものであっても、瞬時流量を解析可能にすることで異常の大小を事前に判断・スクリーニングでき、経済性を向上できるものに関する。
以下、タービン流量計の瞬時流量計測装置100、及びそれを備えた機械式タービン流量計200について、図1~3に基づいて説明する。
The instantaneous flow
An instantaneous flow
機械式タービン流量計200は、図1に示すように、流体(例えば、都市ガス13A)が通流する主流路17内に回転自在に設けられ流体の通過に伴って回転するタービンロータ14と、当該タービンロータ14の回転数を検出するピックアップ装置16と、当該ピックアップ装置16の検出結果を機械的に処理して導出された流体流量の積算値を表示するアナログ表示部H1とを有する。更に、主流路17における流体の通流方向(図1で矢印Xの矢示方向)でタービンロータ14の上流側部位と下流側部位とを接続するバイパス流路20と、当該バイパス流路20において上流側部位から下流側部位への通常の通流方向(図1で矢印Yに沿う方向)へ通流する流体のバイパス流量を計測する質量流量計21(バイパス流量計測部の一例)が設けられている。
尚、アナログ表示部H1に表示される流体流量の積算値は、機械式タービン流量計200の使用開始から現在までの流量積算値であるが、これに代えて、例えば、直近1ヵ月間などのように所定期間における流量積算値とすることもできる。
As shown in FIG. 1, the
The integrated value of the fluid flow rate displayed on the analog display portion H1 is the integrated flow rate value from the start of use of the
機械式タービン流量計200は、図1に示すように、都市ガス13A等の流体が通流するガス配管(図示せず)に連通接続される主流路17を内部に有する流量計本体11を有する。当該流量計本体11の主流路17の内部には、流体の通流を許容しつつタービンロータ14の固定軸13を支持する支持体12a、12bが設けられ、当該固定軸13に対してタービンロータ14が回転自在に設けられている。
固定軸13を回転軸とするタービンロータ14には、複数の羽根19が固定軸13から放射状に延びる状態で、軸方向視で対称に設けられている。流体の通流方向において、複数の羽根19が設けられる位置にはピックアップ装置16が設けられており、当該ピックアップ装置16は、タービンロータ14の回転により羽根19が近接する毎にタービンロータ14の回転数に応じたパルス信号を出力する。ピックアップ装置16が出力するパルス信号は、機械的に処理されてアナログ表示部H1に表示される。即ち、当該アナログ表示部H1に表示される流量積算値は、タービンロータ14の回転に比例関係のある値であり、過計量が補正されていない非補正値である。
As shown in FIG. 1, the
A
当該アナログ表示部H1について説明を追加すると、積算流量値(m3)として、複数桁(図1では5ケタ)を表示可能に構成されており、小数点以上を表示する第1表示部H1aと、最小桁の小数点以下第1位を固定指針Hkに対して円形の目盛板Hmに表示された目盛が相対回転する回転表示部H1bとから構成されている。 To add a description of the analog display unit H1, the integrated flow rate value (m 3 ) is configured to be able to display multiple digits (five digits in FIG. 1), and a first display unit H1a that displays decimal places and above, It is composed of a rotating display portion H1b in which the scale displayed on the circular scale plate Hm rotates relative to the fixed needle Hk.
バイパス流路20の流路直径は、主流路17の流路直径に対して小径に構成されている。一例を示すと、バイパス流路20の流路直径は、主流路17の流路直径の1%以上10%以下程度とすることができる。バイパス流路20の流路直径をこのように設定することにより、バイパス流路20を通流する流体の流量を、主流路17を通流する流体の流量に対して略比例関係を持たせた状態とすることができる。更には、バイパス流路20を通流する流体の流量を比較的小流量とでき、流量変化への応答速度の速い計器を、バイパス流量計測部として備えることができる。
当該実施形態では、バイパス流量計測部として質量流量計21を備えており、当該質量流量計21は、バイパス流路20への流体の通流方向において、両端に熱電対21b、21cを設けると共に、その間に熱線ヒータ21aを備えており、熱線ヒータ21aを作動させている状態で、熱電対21b、21cによる温度差を計測することにより、バイパス流路20を通流する流体の質量流量を計測する。当該質量流量計21にて計測された流量に対応する信号は、後述する制御装置Sの計量性能評価部S2へ送信される。
The
In this embodiment, a
さて、アナログ表示部H1は、上述したように、表示する流量が非補正値であると共に、積算値を表示するものであるから、その指針値から瞬時流量を知ることは難しく、更には、過計量を加味した補正値を知ることもできない。
そこで、以下では、このような機械式タービン流量計であっても、適切に瞬時流量を出力できると共に、過計量をも加味した補正値も出力可能な装置について説明を加える。
As described above, the analog display unit H1 displays the non-corrected flow rate and the integrated value. It is also impossible to know the correction value considering the weighing.
Therefore, in the following, a description will be given of a device that can appropriately output an instantaneous flow rate even with such a mechanical turbine flowmeter, and that can also output a correction value that takes into account over-metering.
当該実施形態に係る機械式タービン流量計200の瞬時流量計測装置100は、回転表示部H1bにおける固定指針Hkと目盛との相対位置関係を経時的に連続して読み取る指針値読取部Cと、当該指針値読取部Cにて読み取られた相対位置関係に基づいてタービンロータ14を通過する流体の瞬時流量を導出する制御装置Sとしての瞬時流量導出部S1とを備えている。
説明を加えると、指針値読取部Cは、図1に示すように、回転表示部H1bの画像である表示部画像を経時的に連続して取得するカメラC1としての画像取得機能部と、取得された表示部画像から目盛のうち固定指針Hkの近傍に存在する特定目盛Kmを抽出する特定目盛抽出機能部C2と、特定目盛抽出機能部C2にて抽出された特定目盛Kmと固定指針Hkとの間の距離Lの単位時間当たりの変化量を位置関係として読み取る変化量読取機能部C3とを有し、瞬時流量導出部S1は、変化量読取機能部C3にて読み取られた特定目盛Kmと固定指針Hkとの間の距離Lの単位時間当たりの変化量に基づいて、瞬時流量を導出する。
特定目盛抽出機能部C2にて説明を追加すると、図1に示す後述のモニタ部H2に示されるように、固定指針Hkに接近する最近接の目盛を特定目盛Kmとして抽出するものであり、且つ固定指針Hkと特定目盛Kmとの距離が所定の第1距離未満(例えば零)となったときに、新たな特定目盛Kmを抽出する制御を行う。これにより、特定目盛Kmを連続的に切り替えて、瞬時流量の連続的な導出が可能となる。
An instantaneous flow
More specifically, as shown in FIG. 1, the guideline value reading unit C includes an image acquisition function unit as a camera C1 that continuously acquires the display unit image that is the image of the rotating display unit H1b over time; A specific scale extraction function unit C2 for extracting a specific scale Km existing in the vicinity of the fixed pointer Hk among the scales from the displayed image, and the specific scale Km and the fixed pointer Hk extracted by the specific scale extraction function unit C2. The instantaneous flow rate derivation unit S1 has a change amount reading function unit C3 that reads the amount of change per unit time of the distance L between An instantaneous flow rate is derived based on the amount of change per unit time of the distance L between the fixed needle Hk.
To add an explanation about the specific scale extraction function unit C2, as shown in the later-described monitor unit H2 shown in FIG. When the distance between the fixed pointer Hk and the specific scale Km becomes less than a predetermined first distance (for example, zero), control is performed to extract a new specific scale Km. This enables continuous derivation of the instantaneous flow rate by continuously switching the specific scale Km.
尚、図示は省略するが、回転表示部H1bを照らすバックライト、カメラC1とバックライトと制御装置S等に電力を供給するバッテリー、カメラC1とバックライトと制御装置S等を外囲する筐体が設けられている。 Although not shown, a backlight for illuminating the rotating display portion H1b, a battery for supplying power to the camera C1, the backlight, the control device S, etc., and a housing surrounding the camera C1, the backlight, the control device S, etc. is provided.
上述の如く、指針値読取部Cが機能するためには、画像取得機能部としてのカメラC1が、回転表示部H1bの表示部画像を適切に取得するべく、図3に示すように、回転表示部H1bに対してカメラC1を適切に位置決めする位置決め固定治具Jが設けられている。
位置決め固定治具Jは、図2に示す機械式タービン流量計200に対して、図3に示す状態でカメラC1を位置決め固定するものである。
当該位置決め固定治具Jは、アナログ表示部H1の回転表示部H1bの表示面と同程度の開口面積を有する窓部33を有する基板31と、当該基板31を機械式タービン流量計200に複数のボルトBにより固定する環状フランジ部30と、基板31に基端が固定されると共に回転表示部H1bの表示面に直交する方向へ先端が伸びる腕部32と、当該腕部32の先端にて腕部32の伸長方向に直交する第1方向に沿う位置調整自在な第1位置調整機構XTと、腕部32の伸長方向及び第1方向の双方に直交する第2方向に沿う位置調整自在な第2位置調整機構YTと、第1位置調整機構XT及び第2位置調整機構YTにて位置調整されるL字型治具Fにて固定される回転軸心Gと、当該回転軸心G周りで回動自在にカメラC1を固定する固定治具KJとから構成されている。
第1位置調整機構XTは、第1調整ツマミXTaを回転操作することにより第1方向での位置調整可能に構成され、第2位置調整機構YTは、第2調整ツマミYTaを回転操作することにより第2方向での位置調整可能に構成され、固定治具KJは、固定ハンドルKHを緩めることで回転軸心G周りでカメラC1を揺動移動可能に構成されている。
As described above, in order for the guideline value reading unit C to function, the camera C1 as the image acquisition function unit must be rotated as shown in FIG. A positioning fixture J is provided for appropriately positioning the camera C1 with respect to the portion H1b.
The positioning fixture J positions and fixes the camera C1 in the state shown in FIG. 3 with respect to the
The positioning fixture J includes a
The first position adjustment mechanism XT is configured to be position adjustable in the first direction by rotating the first adjustment knob XTa, and the second position adjustment mechanism YT is configured by rotating the second adjustment knob YTa. The fixing jig KJ is configured to be positionally adjustable in the second direction, and the fixing jig KJ is configured to swing the camera C1 around the rotation axis G by loosening the fixing handle KH.
更に、瞬時流量計測装置100として、カメラC1にて取得された表示部画像を表示するモニタ部H2を備え、当該モニタ部H2は、カメラC1にて取得された表示部画像の略中央部位に円弧形状の円弧状マーカMを表示可能に構成されている。
操作者が、上述の位置決め固定治具Jを操作することにより、モニタ部H2に表示された円弧状マーカMを、表示部画像上の回転表示部に表示される複数の目盛に重畳するよう配置することで、カメラC1の回転表示部H1bに対する位置決めを完了する。
Furthermore, the instantaneous flow
The operator operates the positioning fixture J to arrange the arc-shaped marker M displayed on the monitor part H2 so as to be superimposed on a plurality of graduations displayed on the rotating display part on the display part image. By doing so, the positioning of the camera C1 with respect to the rotary display portion H1b is completed.
以上の構成により、瞬時流量を導出できる機械式タービン流量計200の瞬時流量計測装置100が実現することになる。
さて、主流路17を通流する流体の流量が急激に変化した場合、タービンロータ14は慣性等により、流体の急激な変化に追従できず、流体の流量とタービンロータ14の回転数とが比例関係でなくなる場合がある。この場合、制御装置Sの瞬時流量導出部S1にて導出される流量は、実流量と乖離する過計量が発生することになる。
そこで、当該実施形態に係る機械式タービン流量計200にあっては、当該過計量を抑制するべく、以下のように構成されている。
制御装置Sは、瞬時流量導出部S1にて導出された瞬時流量と質量流量計21にて計測されたバイパス流量(質量流量)とを比較して、瞬時流量導出部S1の計量性能を評価する計量性能評価部S2を備える。更に、計量性能評価部S2にて適正であると評価された瞬時流量の積算値を導出する瞬時流量積算値導出部S3を備える。そして、計量性能評価部S2にて適正であると評価された瞬時流量、及び瞬時流量積算値導出部S3にて導出された流量積算値が、図示しない記憶部に記憶されると共に、図示しない出力部に出力される。
With the above configuration, the instantaneous flow
Now, when the flow rate of the fluid flowing through the
Therefore, the
The control device S compares the instantaneous flow rate derived by the instantaneous flow rate deriving section S1 and the bypass flow rate (mass flow rate) measured by the
尚、制御装置Sには、上述したように、特定目盛抽出機能部C2、変化量読取機能部C3、瞬時流量導出部S1、計量性能評価部S2及び瞬時流量積算値導出部S3の機能部位が設けられており、制御装置Sは、これらの機能を適切に発揮するべく、各種CPUやメモリ等のハードウェアとソフトウェアとが協働する形で備えられている。 As described above, the controller S includes the specific scale extraction function unit C2, the variation reading function unit C3, the instantaneous flow rate derivation unit S1, the measurement performance evaluation unit S2, and the instantaneous flow rate integrated value derivation unit S3. In order to appropriately exhibit these functions, the control device S is provided in a form in which hardware such as various CPUs and memories and software cooperate with each other.
〔実施例〕
次に、当該実施形態に係る瞬時流量計測装置を有する機械式タービン流量計を用いた計測結果(図4、6)を、一般に知られる電子式タービン流量計を用いた計測結果(図5、7)と比較する形で示す。
図4、5は、流量を0Nm3/hと100Nm3/hとで連続的に切り替えて変動させた場合の計測結果であり、図6、7は、流量を100Nm3/hと150Nm3/hとで連続的に切り替えて変動させた場合の計測結果である。より具体的には、低流量の時間が25秒程度とし高流量の時間が6秒程度として連続した流量変化を計測している。
因みに、当該計測結果は、機械式タービン流量計に係る試験結果(図4、6)は、標準状態での値に換算した値を示しており、電子式タービン流量計に係る試験結果(図5、7)は、計測環境で計測された値を示している。また、両者のタービンの非補正指針値は、同一の計測環境においては、実質的には同一の過計量が生じるものである。
図4に示す機械式タービン流量計に係る試験結果では、過計量は12.57Nm3であり、図5に示す電子式タービン流量計に係る試験結果では、過計量は5.51m3(13.78Nm3)であり、略同程度の値を得られていることから、流量を0Nm3/h程度と100Nm3/h程度との間で連続的に切り替える場合には、当該実施形態に係る試験結果(図4)が、電子式タービン流量計での試験結果(図5)と、略同等の精度で過計量を補正可能であると言える。
図6に示す機械式タービン流量計に係る試験結果では、過計量は2.31Nm3であり、図7に示す電子式タービン流量計に係る試験結果では、過計量は0.59m3(1.48Nm3)であり、略同程度の値を得られていることから、流量を100Nm3/h程度と150Nm3/h程度との間で連続的に切り替える場合には、当該実施形態に係る試験結果(図6)が、電子式タービン流量計での試験結果(図7)と、略同等の精度で過計量を補正可能であると言える。
〔Example〕
Next, the measurement results using a mechanical turbine flowmeter having the instantaneous flow rate measuring device according to the embodiment (Figs. 4 and 6) are compared with the measurement results using a generally known electronic turbine flowmeter (Figs. 5 and 7). ) in comparison with
4 and 5 show the measurement results when the flow rate is continuously switched between 0 Nm 3 /h and 100 Nm 3 /h , and FIGS. It is a measurement result when continuously switching and varying with h. More specifically, a continuous change in flow rate is measured with a low flow rate of about 25 seconds and a high flow rate of about 6 seconds.
By the way, the test results for the mechanical turbine flowmeter (Figs. 4 and 6) show the values converted into the values in the standard state, and the test results for the electronic turbine flowmeter (Fig. 5 , 7) indicate values measured in the measurement environment. In addition, the uncorrected guideline values of both turbines produce substantially the same overweight in the same measurement environment.
In the test results for the mechanical turbine flowmeter shown in FIG. 4, the overweight is 12.57 Nm 3 , and in the test results for the electronic turbine flowmeter shown in FIG. 5, the overweight is 5.51 m 3 (13. 78 Nm 3 ) , and approximately the same values are obtained. It can be said that the results (FIG. 4) can correct over-metering with approximately the same accuracy as the test results (FIG. 5) with the electronic turbine flowmeter.
The test results for the mechanical turbine flowmeter shown in FIG. 48 Nm 3 ) , and approximately the same values are obtained. It can be said that the result (FIG. 6) can correct over-metering with approximately the same accuracy as the test result (FIG. 7) with the electronic turbine flowmeter.
〔別実施形態〕
上記実施形態では、特定目盛抽出機能部C2には、固定指針Hkに接近する最近接の目盛を特定目盛Kmとして抽出するものである例を示したが、別の構成を採用しても構わない。
具体的には、特定目盛抽出機能部C2は、固定指針Hkから離間する(離れていく)最近接の目盛を特定目盛Kmとして抽出するものであり、且つ固定指針Hkと特定目盛Kmとの距離が所定の第2距離以上となったときに、新たな特定目盛Kmを抽出する制御を行うものとしても構わない。
[Another embodiment]
In the above-described embodiment, the specific graduation extracting function unit C2 is exemplified by extracting the nearest graduation closest to the fixed pointer Hk as the specific graduation Km, but another configuration may be employed. .
Specifically, the specific scale extraction function unit C2 extracts the nearest scale that is separated from (moves away from) the fixed pointer Hk as the specific scale Km, and the distance between the fixed pointer Hk and the specific scale Km is becomes a predetermined second distance or more, control may be performed to extract a new specific scale Km.
尚、上記実施形態(別実施形態を含む、以下同じ)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。 It should be noted that the configurations disclosed in the above embodiments (including other embodiments, the same shall apply hereinafter) can be applied in combination with configurations disclosed in other embodiments as long as there is no contradiction. The embodiments disclosed in this specification are exemplifications, and the embodiments of the present invention are not limited thereto, and can be modified as appropriate without departing from the object of the present invention.
本発明の瞬時流量計測装置、及びそれを備えた機械式タービン流量計は、通常は瞬時流量を計測できないものであっても、適切に瞬時流量を計測して出力可能な機械式タービン流量計の瞬時流量計測装置、及びそれを備えた機械式タービン流量計として、有効に利用可能である。 The instantaneous flow rate measuring device of the present invention and the mechanical turbine flowmeter equipped with the same are mechanical turbine flowmeters that can appropriately measure and output the instantaneous flow rate even if the instantaneous flow rate cannot be measured normally. It can be effectively used as an instantaneous flow rate measuring device and a mechanical turbine flow meter equipped with the same.
14 :タービンロータ
17 :主流路
20 :バイパス流路
21 :質量流量計
100 :瞬時流量計測装置
200 :機械式タービン流量計
C :指針値読取部
C1 :カメラ
C2 :特定目盛抽出機能部
C3 :変化量読取機能部
H1 :アナログ表示部
H1b :回転表示部
H2 :モニタ部
H1a :第1表示部
Hk :固定指針
Hm :目盛板
Km :特定目盛
L :距離
M :円弧状マーカ
S1 :瞬時流量導出部
S2 :計量性能評価部
S3 :瞬時流量積算値導出部
14: Turbine rotor 17: Main flow path 20: Bypass flow path 21: Mass flowmeter 100: Instantaneous flow rate measuring device 200: Mechanical turbine flowmeter C: Guideline value reading unit C1: Camera C2: Specific scale extraction function unit C3: Change Amount reading function unit H1: Analog display unit H1b: Rotating display unit H2: Monitor unit H1a: First display unit Hk: Fixed pointer Hm: Scale plate Km: Specific scale L: Distance M: Circular marker S1: Instantaneous flow rate derivation unit S2: Weighing performance evaluation unit S3: Instantaneous flow rate integrated value derivation unit
Claims (8)
前記アナログ表示部が、複数桁の流量を表示可能で、且つ前記複数桁の最小桁を固定指針に対して目盛が相対回転する回転表示部を有するものであり、
前記回転表示部における前記固定指針と前記目盛との相対位置関係を経時的に連続して読み取る指針値読取部と、当該指針値読取部にて読み取られた前記相対位置関係に基づいて前記タービンロータの瞬時流量を導出する瞬時流量導出部とを備える、機械式タービン流量計の瞬時流量計測装置。 A turbine rotor that is rotatably provided in the main flow path through which the fluid passes and rotates as the fluid passes through, and an analog that displays the integrated value of the fluid flow rate mechanically processed according to the rotation speed of the turbine rotor. An instantaneous flow rate measurement device for a mechanical turbine flowmeter, comprising a display unit,
The analog display unit has a rotary display unit capable of displaying the flow rate in multiple digits and in which the scale of the minimum digit of the multiple digits is relatively rotated with respect to a fixed pointer,
a pointer value reading unit that continuously reads the relative positional relationship between the fixed pointer and the scale on the rotary display unit over time; and the turbine rotor based on the relative positional relationship read by the pointer value reading unit. and an instantaneous flow rate deriving unit for deriving the instantaneous flow rate of the mechanical turbine flowmeter.
前記瞬時流量導出部は、前記変化量読取機能部にて読み取られた前記特定目盛と前記固定指針との間の距離の単位時間当たりの変化量に基づいて、前記瞬時流量を導出する請求項1に記載の機械式タービン流量計の瞬時流量計測装置。 The pointer value reading unit includes an image acquisition function unit that continuously acquires a display unit image that is an image of the rotating display unit over time, and an image acquisition function unit that continuously acquires a display unit image that is an image of the rotary display unit, a specific scale extracting function unit for extracting a specific scale existing in the relative positional relationship and a change amount reading function unit that reads as
2. The instantaneous flow rate derivation unit derives the instantaneous flow rate based on the amount of change per unit time of the distance between the specific scale and the fixed pointer read by the change amount reading function unit. The instantaneous flow rate measurement device for the mechanical turbine flowmeter described in .
前記モニタ部は、前記画像取得機能部にて取得された前記表示部画像の略中央部位に円弧形状の円弧状マーカを表示可能であり、
前記円弧状マーカを前記回転表示部に表示される複数の前記目盛に重畳するよう前記画像取得機能部を前記回転表示部に対して位置決めした状態で、前記画像取得機能部が前記表示部画像を取得する請求項2~4の何れか一項に記載の機械式タービン流量計の瞬時流量計測装置。 A monitor unit for displaying the display unit image acquired by the image acquisition function unit,
The monitor unit is capable of displaying an arc-shaped marker in a substantially central portion of the display unit image acquired by the image acquisition function unit,
In a state in which the image acquisition function unit is positioned with respect to the rotary display unit so that the arc-shaped markers are superimposed on the plurality of graduations displayed on the rotary display unit, the image acquisition function unit acquires the display unit image. An instantaneous flow rate measuring device for a mechanical turbine flow meter according to any one of claims 2 to 4, to be obtained.
前記バイパス流路において前記上流側部位から前記下流側部位への通常の通流方向へ通流する流体のバイパス流量を計測するバイパス流量計測部と、
前記瞬時流量導出部にて導出された瞬時流量と前記バイパス流量計測部にて計測されたバイパス流量とを比較して、前記瞬時流量導出部の計量性能を評価する計量性能評価部とを備える請求項1~5の何れか一項に記載の機械式タービン流量計の瞬時流量計測装置。 a bypass flow path that connects an upstream portion and a downstream portion of the turbine rotor in the flow direction of the fluid in the main flow path;
a bypass flow rate measurement unit that measures a bypass flow rate of a fluid that flows in the normal flow direction from the upstream portion to the downstream portion in the bypass flow path;
a measurement performance evaluation unit that compares the instantaneous flow rate derived by the instantaneous flow rate derivation unit and the bypass flow rate measured by the bypass flow rate measurement unit to evaluate the measurement performance of the instantaneous flow rate derivation unit. 6. The instantaneous flow rate measuring device for a mechanical turbine flowmeter according to any one of items 1 to 5.
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060045389A1 (en) | 2004-08-25 | 2006-03-02 | Butterworth Mark M | Automatic meter reading |
JP4158222B2 (en) | 1998-03-31 | 2008-10-01 | ソニー株式会社 | In-vehicle electronic device and display method |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04158222A (en) * | 1990-10-20 | 1992-06-01 | Tokico Ltd | Flowmeter |
JP3372111B2 (en) * | 1994-04-08 | 2003-01-27 | 日本電気計器検定所 | Watt hour meter character recognition device |
JP4980668B2 (en) * | 2006-07-26 | 2012-07-18 | 高砂熱学工業株式会社 | Rotation meter reader and reading method |
JP2012083298A (en) * | 2010-10-14 | 2012-04-26 | Kimmon Mfg Co Ltd | Direct reading type water meter, pulse transmission unit and additional function unit |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4158222B2 (en) | 1998-03-31 | 2008-10-01 | ソニー株式会社 | In-vehicle electronic device and display method |
US20060045389A1 (en) | 2004-08-25 | 2006-03-02 | Butterworth Mark M | Automatic meter reading |
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