JPH0238816A - 流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、流量計に関する。

（従来の技術） 気体、液体などの流体の流量を測定する手段として１例
えば、上記流体中にフロート（ｆｌｏａｔ浮き）を浮遊
させ、このフロートの位置に応じて上記流体の流量を表
示するフローメータと呼称される流量計がある。

この流量計■は例えば第２図に示すように、透明ガラス
環の配管■内にテフロン製の球状フロート（ト）を配し
、また上記配管■壁面に流量を表示する目盛り（イ）を
印したものである。そして、この流量計Ｏ〕を垂直に配
置し、下方の入口■から流体０を溝入、上方の出口■か
ら排出させ２上記流体０の流れによって押し上げられ浮
遊するフロート■の例えば最下部の高さに相応する上記
目盛り０）の表示値により１例えば図においては１００
（ｃｃ／ｌｌｌ１ｎ）と流量を表示し、これを目視によ
り読取るものである。

また、上記流量を電気的に検出する必要がある場合には
、例えば、上記フロート■に磁石■を内蔵させ、また配
管■の外壁部分にリードスイッチ■）を設は上記フロー
ト■が近づくとリードスイッチ（９）が磁石０の磁界に
より動作Ｃオン）するように構成する。なお、このリー
ドスイッチ■が動作するフロート■の位置すなわち流量
を変更するには。

リードスイッチ（９）の取り付は位置を上下することに
より変更する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来のものは、目視により流量の目
盛りを読取るので流量計を見る目の位置により読取り誤
差が発生する。また、リードスイッチ■）によるフロー
ト■の検出が１点出力すなわちオン（ＯＮ）かオフ（Ｏ
ＦＦ）の検出出力しか得られないので、予め設定した流
量付近の流量は比較的検出が容易で流量を知ることが可
能であるが、上記設定流量を中心にして大きく増減変動
する場合には正確な流量を検出できない、さらに、上記
設定流量を大きくｈ下に外れて増減変動する場合には、
全く流量を検出することが不可能である。

本発明は、上記従来事情に対処してなされたもので、流
量を正確に検出測定可能とする流量計を提供しようとす
るものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） すなわち本発明は、流体に浮遊するフロートの位置情報
をｆｆｌ量情報に換算して表示する流量計において、上
記フロートの位置をラインセンサで検出し、この検出情
報に基づいて上記流体の流量を演算する手段を備えたこ
とを特徴とする。

（作　用） 本発明では、液体に浮遊するフロートの位置情報を流量
情報に換算して表示する流量計において、上記フロート
の位置をラインセンサで検出し、この検出情報に基づい
て上記流体の流量を演算する手段を備えているので５時
時刻刻の流量を検出することができる。

（実施例） 以下、本発明流量計の一実施例を図面を参照して説明す
る。光透過性のある材料例えば透明なガラスやプラスチ
ック樹脂等を使用し筒状に形成された配管（１０）の一
端部には、流体（１１）を上記配管（１０）内に導入す
る入口（１２）が、また他端部には上記流体（１１）を
排出する出口（１３）が設けられている。

この配管（１０）の内部には、流体（１１）の種類に応
じて選定された材料を使用して作製され、例えば球状に
形成された遮光性のフロート（１４）が設けられている
。このフロート（１４）は、例えば流体（１１）が純水
のような液体である場合には、この純水より比重の大き
いテフロンで作製され、また球寸法は流量および上記配
管（１０）の寸法等を考慮して最適値に選定される。そ
して、上記配管（１０）は垂直に設置され、上記入口（
１２）から流体（１１）を導入し流すことにより、上記
フロート（１４）は押し上げられる。

上記流体（１１）の流量に相応した押し上げるカと上記
フロート（１４）の自重により落下しようとする力が釣
り合った位置でこのフロート（１４）は浮遊する。なお
、このフロート（１４）は配管（１０）内に設けられた
ガイド（図示せず）により、横揺れが少なく上下にスム
ースに移動可能に設けられている６一方、上記配管（１
０）の外側には、例えば−辺が２１１１１の方形をした
Ｌ　Ｅ　Ｄ　（Ｌｉｇｈｔ−Ｅ＋＋＋ｉｔｔｉｎｇ　Ｄ
ｉｏｄｅ発光ダイオード）（１５）を２０個直線状に配
置してなるＬＥＤアレイ（１６）が、上記配管（１ｏ）
の管軸と平行になるごとく取着されてぃ仝６また、配管
（１ｏ）の外側の上記ＬＥＤアレイ（１６）と対向する
位置には１例えば−辺が２０μｓの方形をした受光用フ
ォトダイオード（１７）を２０００個直線上に配置して
なるラインセンサ（１８）が、配管（１０）の管軸と平
行になるごとく取着されている。そして、上記ＬＥＤア
レイ（１６）から出た光をラインセンサ（１８）で受光
する如く構成されている。また、上記ラインセンサ（１
８）と流量との関係を、例えば、ラインセンサ（１８）
のフォトダイオード（１７）の２０００個目を流量の２
００（ｃｃ／ｌｌｌ１ｎ）に、　１５００個目を１５０
（ｃｃ／ｒｎｉｎ）に、１０００個目を１００（ｃｃ／
ｌ０ｉｎ）に、・・・　どなる如く対応させておく。

次に、上記ＬＥＤアレイ（１６）とラインセンサ（１８
）は、それぞれ接続ケーブルＡ　（１９）と接続ケーブ
ルＢ　（２０）にて、制御部（２１）に電気的に接続さ
れている。そして、この制御部（２１）からの制御によ
り、上記ＬＥＤアレイ（１６）は２０個のＬ　Ｅ　Ｄ　
（１５）を所定の点灯時間、繰返し周期にて順に走査さ
れパルス的に発光される。また、ラインセンサ（１８）
は、制御部（２１）の制御により、２０００個のフォト
ダイオード（１７）を所定の動作時間、繰返し周期にて
順に走査され、フロート（１４）を検出する即ちＬＥＤ
アレイ（１６）の光を遮光されたフォトダイオード（１
７）の位置情報はラインセンサ（１８）の出力信号とし
て上記制御部（２１）にフィードバックされる。

次に、上記制御部（２１）は変換部（２２）に電気的に
接続されており、制御部（２１）から伝送されたＬＥＤ
アレイ（Ｉ６）の制御信号およびラインセンサ（１８）
の制御出力信号を予め定められた手順に従って例えばコ
ンピュータを使用して演算を実行する。そして、流体（
１１）の流量を演算し、その流量を例えばメータ（２３
）でアナログ表示し、ディジタルメータ（２４）で数字
にてディジタル表示をする。上記のように、流量を演算
表示手段が構成されている。

なお、上記変換部（２２）では、累積されたトータル流
量を演算可能にも構成されている。

次に動作を説明する。

先ず、制御部（２１）によりＬＥＤアレイ（１６）を走
査、例えば各Ｌ　Ｅ　Ｄ　（１５）を順に図の下方ＬＥ
Ｄから上方ＬＥＤに向って発光時間０．５ｍ５（ミリ秒
）、周期１０ｍ５で走査して、各Ｌ　Ｅ　Ｄ　（１５）
を発光させる。

また、上記制御部（２１）によりラインセンサ（１８）
を制御し１例えば上記ＬＥＤアレイ（１６）の各ＬＥＤ
　（１５）の走査に対応しラインセンサ（１８）のフォ
トダイオード（１７）を順に、動作時間０．００５ｍ、
周期１０＋ｍｓで走査する。即ち、Ｌ　Ｅ　Ｄ　（１６
）　１個を走査中にフォトダイオード（１７）を１００
個走査し、周期は同じ１０鮎で同期する如く繰返し走査
する。

そして、上記のようにＬＥＤアレイ（１６）およびライ
ンセンサ（１８）の下方から上方に向って走査し、例え
ば上記ＬＥＤアレイ（１６）からの光が最初に遮光され
た状態になったラインセンサ（１８）の位置つまりフォ
トダイオード（１７）の位置をもって、その時の流量と
設定しておく、シたがって、フロート（１４）の最下部
の位置が流量を表示することになる。

次に、配管（１０）の入口（１２）から液体（１１）例
えば純水を配管（１０）内に流すと、フロート（１４）
は押し上げられ、その時の流量に対応した位置で浮遊す
る。

そして、上記ＬＥＤアレイ（１６）およびラインセンサ
（１８）の走査により１例えばフォトダイオード（１７
）の１０００個目で初めて遮光状態となる。即ちフロー
１−　（１４）の最下部の位置を検出すると、この位置
情報を変換部（２２）に伝送する。

すると、変換部（２２）はこの位置情報に基づいて演算
を実行して、この時の流量が１００（ｃｃ／＋ｉｎ）で
あると流量情報に換算し、　ＯＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ａ
ｎａｌｏｇｕｅ）変換処理することによりメータ（２３
）で指針による流量表示およびディジタル（Ｄｉｇｉｔ
ａｌ）処理してディジタルメータ（２４）で数字によっ
て流量表示させる。

上記のように、フロート（１４）の位置を光学的電気的
にｌ０ｍ５に１回の割合で自動的に検出できるので、精
度よく迅速に流量を測定することができる。

また、流量が変動しても測定が可能である。

さらに、流量検出をｌｏｓｇに１回実行するので、１Ｏ
Ｉ１１ｓ毎の時時刻刻の流量を累積するように情報処理
することによりトータル流量をも測定することが可能と
なる。

なお、」二記実施例では、流体（１１）として液体であ
る純水を使用したものについて説明したが、流すことに
よりフロート（１４）を浮遊させるのであれば他の流体
でもよく、例えば液体ではシンナー現像液、レジスト液
等、また気体では窒素（Ｎ２）。

空気、酸素等、何れでもよい。

また、フロート（１４）は、球状のテフロン製のものに
ついて説明したが、形状は例えば浮子状に形成してもよ
く、材料も流体（１１）に応じてアルミニウム（ｉ）等
の軽金属、ガラス等を使用することもできる。

さらに本発明は上記のように優れた流量測定ができるの
で、例えば半導体製造における温調水機構、現像装置、
洗浄装置、パージ機構等の他、アルゴンアーク溶接装置
、ガスメータ、水道の量水器、風速計等に使用して有効
である。

〔発明の効果〕

上述したように本発明によれば、流体の流量を正確に自
動的に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明流量計の一実施例を説明するための構成
図、第２図は従来例図である。 ＩＯ・・・配管、　　　　　　１１・・・流体、１４・
・・フロート、　　　　　１６・・・ＬＥＤアレイ。 ｌ８・・ラインセンサ、 ２２・・・変換部、 ２４・・・ディジタルメータ。 ２１・・・制御部、 ２３・・・メータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 流体に浮遊するフロートの位置情報を流量情報に換算し
   て表示する流量計において、 上記フロートの位置をラインセンサで検出し、この検出
   情報に基づいて上記流体の流量を演算する手段を備えた
   ことを特徴とする流量計。