JPH0313688Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は気体、液体（比較的低粘度）の流量を
計測するために用いる流量計に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

気体、液体の流量を計測するための流量計とし
て、従来、第５図及び第６図に示す如く、タービ
ン流量計が使用されている。

上記従来のタービン流量計は、筒形の本体１の
一端側内部に、整流板兼軸受２ａを一体的に取り
付けると共に、軸心部の両端に軸４ａ，４ｂを取
り付け且つ外周に翼５を有するタービン３、整流
板兼軸受２ｂを備え、上記タービン３の一端の軸
４ａを本体１に固定の軸受２ａに回転自在に支持
させ、上記タービン３の他端の軸４ｂに整流板兼
軸受２ｂの軸受部を嵌合させ、本体１の他端側内
部にスナツプリング６を取り付けて上記整流板兼
軸受２ｂが本体１内より抜け出るのを押えている
ようにし、気体又は液体の流路途中に本体１を介
装することにより流体が本体１内を流れるときタ
ービン３が回転させられるようにした構成におい
て、本体１の中央部に、電磁式ピツクアツプコイ
ル７を取り付け、流体が本体１内を通過するとき
回転するタービン３の翼５をピツクアツプコイル
７で検出することによつてタービン３の回転数を
知り、これから流量を計測するようにしてある。

〔考案が解決しようとする問題点〕

前記第５図に示す従来のタービン流量計では、
流体の流量が多いときはタービン３が確実に回転
するため、ピツクアツプコイル７はタービン３の
回転数を正確に計測して信号を出力することがで
きる。すなわち、流量が多い場合は、第２図Ｂに
示す如く、ピツクアツプコイル７からの出力信号
が振幅の大きなサインカーブを描くので計測も正
確となる。

ところが、機器のスタート時の如く、流量が少
ないときでも正確な流量値の計測が必要である
が、流量が少ないときは、第３図Ｂに示す如くピ
ツクアツプコイル７からの出力信号電圧値が低く
なり、Ｓ／Ｎ比（Ｓは信号、Ｎはノイズ）が著し
く悪化し、出力信号にノイズ（電気的雑音）が乗
り、ノイズの影響を受け易くなると共に、流量が
少なくなるとピツクアツプコイル７内のマグネツ
トの磁力がタービン３に作用するため、タービン
回転力に対するブレーキの働きをすることが大き
くなつて流量対信号出力の直線性が悪くなる欠点
があつた。更に、流量が微少になると、第４図Ｂ
に示す如く出力信号に対するノイズＮの影響が非
常に大きくなり、普通の計器では微小流量を計測
することが不可能となつて来ている。

上記のように、小流量域ではピツクアツプコイ
ル７からの出力信号よりも電気的雑音の方が大き
くなつて正確な計測ができないことから従来で
は、流量計測範囲が大小異なる複数個の流量計を
用意し、流量が少ない場合は流量計測範囲が小さ
い小流量計測用の流量計を使用し、流量が多くな
れば大流量計測用の流量計を使用するようにして
いた。つまり、図示のタービン流量計は、サイン
カーブがはつきり出る大流量の領域に限られてい
た。

本考案は、上記従来の如き小流量域と大流量域
とで流量計を使い分けるという煩わしい操作を不
要にし、１つの流量計でも小流量域から大流量域
まで同じ出力信号となるようにして信号出力の増
大及び安定化により計測範囲の拡大と精度の向上
が図れる流量計を得ようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、流体の通過により回転するタービン
を内蔵させた本体に、多数本の照光用光フアイバ
と多数本の受光用光フアイバとを混在させて束と
した光フアイバをタービンの翼端面に面するよう
に取り付け、且つタービンの翼端面に反射面を形
成し、該反射面で反射して上記受光用光フアイバ
で受光した光をパルス信号に変換する信号変換器
を備えた構成とし、タービンの翼端面が光つた瞬
間の光の強さが同じであるため同じ信号が常に得
られるようにし、ノイズの影響を受けないように
すると共に、タービンの回転に対する磁力の影響
によるブレーキ力が働かないようにする。

〔実施例〕

以下、図面に基づき本考案の実施例を説明す
る。

第１図は本考案の流量計の概要を示すもので、
筒形の本体１内に固定の整流板兼軸受２ａを備
え、該整流板兼軸受２ａとともにタービン３を回
転自在に支持させる整流板兼軸受２ｂと、両整流
板兼軸受２ａ，２ｂの各軸受部で支持されるター
ビン３とを備え、本体１内を流れる流体が整流板
兼軸受２ａ，２ｂの整流板部で整流されて流され
るとき翼５が流体により押されてタービン３が回
転するようにした構成において、上記タービン３
の翼５の端面５ａのみ光が反射するような加工を
施こして反射面を形成し、本体１の中央部には、
内外方向へ貫通する孔８を穿設し、多数本の照光
用光フアイバからなる照光側１０と、多数本の受
光用光フアイバからなる受光側１１とを１つの束
にまとめてなる光フアイバセンサ９を、上記孔８
の中に挿入し、上記センサ９の照光側から発せら
れる光がタービン３の翼５の端面５ａのみで反射
すると、この反射された光を受光側１１で受光さ
れるようにし、上記センサ９に、光をパルス信号
に変換する信号変換器１２を接続し、該信号変換
器１２から得られるパルス信号によりタービン３
の回転数を計測し、この計測値から流量を計測す
るようにする。

本考案の流量計は、本体１の両端を流体の流路
途中に取り付けて使用する。

流体が流れると、その流体によりタービン３の
翼５が変位させられることによつてタービン３が
回転させられる。光フアイバセンサ９の照光側の
光フアイバからは常時光が本体１の内壁面よりタ
ービン３に向けて投射されており、タービン３が
回転して翼５の端面５ａが通過すると瞬時にその
光を反射して受光側の光フアイバで受光される。

タービン３の回転速度は、流体の流量に比例
し、大流量域では高速回転し、微小流量域では低
速回転する。

タービン３が回転することによつてセンサ９の
部分を翼５の端面５ａが通過する都度、照光側１
０から発せられた光が反射されて受光側１１で受
光されると、信号変換器１２でパルス信号に変換
されて出力され、このパルスの数により羽根の通
過回数、すなわち、タービン３の回転数がわか
り、この回転数から流量を計測できる。

したがつて、流体の流量の如何にかかわらず翼
５の端面５ａがセンサ９の位置を通過すれば瞬時
に光を反射させて受光させることができ、流量が
微小であつても確実に翼５の通過を計測すること
ができる。又、翼５の端面５ａで反射される光の
強さ（量）は回転速度の如何にかかわらず同じで
あるため、受光側１１では同じ光の量を受光する
ことができ、パルス信号にはノイズが乗らず、ノ
イズの影響を受けることがない。

したがつて、第２図Ａ、第３図Ａ、第４図Ａに
それぞれ示す如く、流量が多いときでも、又、流
量が少ないときでも常に一定の出力信号が得られ
るので、どのような場合でも常に正確にタービン
３の回転数を計測することができる。第２図乃至
第４図において、第２図は大流量域、第３図は小
流量域、第４図は微小流量域をそれぞれ示すもの
で、従来の流量計との出力信号の比較から明らか
な如く、第３図の小流量域、第４図の微小流量域
では、各図のＢに示す如く従来の流量計の場合、
出力信号のサインカーブが小さくなり、且つノイ
ズの影響を受け易い状態となつて正確な計測が不
可能となるのに対し、本考案の流量計では、前記
の如く反射する光を受光する構成のため、流量の
多少にかかわらず、羽根５の通過時点を確実にと
らえることができて常に一定の出力信号を得るこ
とができる。

〔考案の効果〕

以上述べた如く本考案の流量計によれば、光フ
アイバセンサを用い、常時発せられている光がタ
ービンの翼端面に当つて反射されて帰つて来る光
のみを受光してパルス出力信号として出力し、タ
ービンの回転数を計測して流量を計測するように
してあるので、大流量でタービンが高速回転する
ときでも、又、微小流量でタービンが低速回転す
るときでも、光フアイバセンサの位置をタービン
の翼端面が通過すれば瞬時に反射する光を受光
し、且つ受光する光の強さは同じであるため、常
に一定のパルス信号が得られ、従来の流量計の如
きノイズの影響を受けることがなく、又、タービ
ンの回転に対する磁力の影響によるブレーキ力が
働くことが全くないため微小流量域でも正確に流
量を計測することができ、小流量時用と大流量時
用の別々の流量計を用意することなく１台でまか
なうことができ、更にタービンの翼端面に反射面
を形成するのみで良いので、容易に加工すること
ができ且つ確実に作動するので高い検出精度を確
保することができる、という優れた効果を奏し得
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の流量計の概要図、第２図乃至
第４図は微小流量域から大流量域までの本考案の
流量計の場合Ａと従来の流量計の場合Ｂの出力信
号の比較図、第５図は従来の流量計の断面図、第
６図は第５図の矢視図である。 １は本体、２ａ，２ｂは整流板兼軸受、３はタ
ービン、５は翼、５ａは翼端面、８は孔、９は光
フアイバセンサ、１０は照光側、１１は受光側、
１２は信号変換器を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 流体の通過により回転するタービンを内蔵させ
   た本体に、多数本の照光用光フアイバと多数本の
   受光用光フアイバとを混在させて束とした光フア
   イバをタービンの翼端面に面するように取り付
   け、且つタービンの翼端面に反射面を形成し、該
   反射面で反射して上記受光用光フアイバで受光し
   た光をパルス信号に変換する信号変換器を備えた
   ことを特徴とする流量計。