JPH0464414B2 - - Google Patents
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- JPH0464414B2 JPH0464414B2 JP59167410A JP16741084A JPH0464414B2 JP H0464414 B2 JPH0464414 B2 JP H0464414B2 JP 59167410 A JP59167410 A JP 59167410A JP 16741084 A JP16741084 A JP 16741084A JP H0464414 B2 JPH0464414 B2 JP H0464414B2
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- JP
- Japan
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- flow rate
- weir
- liquid level
- orifice
- partition wall
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- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 19
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- 238000009429 electrical wiring Methods 0.000 description 1
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/52—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring the height of the fluid level due to the lifting power of the fluid flow
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は液体の流量を計る流量計に関する。液
体の流量は、堰の上流の液位と堰を通過する流量
との関係が判つていれば、堰の上流の液位を測定
して求めることができる。本発明は、特に、この
様な堰を備えた流量計の堰の構造に関する。堰式
流量計は、特に蒸気配管に発生する復水の計量に
有用である。何故ならば、復水は圧力が変動する
と再蒸発するが、堰の場合は、その前後が同圧
で、復水が再蒸発せず通過するからである。 従来の技術 堰を通過する流量が堰の上流側の液位に比例す
る、いわゆる比例堰を用いた流量計が実公昭30−
12067号公報に示されている。この流量計は、ケ
ーシングの中に仕切壁を設けて、被測定系に接続
する入口が開口した上流空間と、液体の排出口が
下部に開口した下流空間とに仕切り、仕切壁に比
例堰を開け、上流空間の液位をフロート等の手段
を用いて測定する様にしたものである。オリフイ
スを通過する流量はオリフイスから液面までの距
離の平方根に比例するから、比例堰は下方程幅が
広く、上方程狭い縦長のスリツトになる。 本発明が解決しようとする問題点 上記の比例堰では、流量の測定精度が流量が小
さい程悪くなる。何故ならば、上流空間の液位の
測定誤差は、液面の乱れ、フロートの変位を電気
信号に変換するときの摺動部材の接触抵抗等で起
こるので、どの液位でも一定であるから、流量が
小さい程流量の測定精度に対する影響の度合が大
きくなるためである。 本発明の技術的課題は、どの液位でも液位の測
定誤差がほぼ一定しているので、液位の変化に対
する流量の変化の割合が、流量が小さい程小さく
なり、どの液位でも流量の測定精度が一定してい
る、いわゆる等精度堰を得ることである。 問題点を解決するための手段 上記の技術的課題を解決するために講じた本発
明の技術的手段は、堰の幅を、どの液位に於いて
も、一定量の液位変化による流量の変化量の、そ
の液位での全流量に対する割合が一定になるよう
にした、ものである。 これは次の様にして数値計算で求めることがで
きる。先ず、流量の測定精度、堰の下端の液位に
於ける流量を設定する。次に、堰の下端の液位に
於いて設定流量が得られ、かつ流量の測定精度が
設定値以下になるオリフイスを設計する。次に、
堰はその下端から一定の微少高さの矩形オリフイ
スを順次重ねて作るものと仮定し、一段重ねる度
に、流量の増加量の全流量に対する割合が設定精
度になるように、矩形オリフイスの幅を求める。 作 用 上記の技術的手段の作用は下記の通りである。 液体は入口から仕切壁の上流空間に入り、オリ
フイス及び堰を通つて下流空間に流出し、排出口
から外部に排除される。上流空間の液位と堰を通
過する流量の関係は判つているので、上流空間の
液位を計測して、堰を通過する流量を求める。 上流空間の液位が堰の範囲にある限りどの液位
に於いても、一定量の液位変化による流量の増減
量の、全流量に対する割合は、一定で設定精度に
等しい。一方、液位の測定誤差は従来と同様にど
の液位に於いてもほぼ一定している。従つて、流
量の測定精度はどの液位に於いても一定してい
る。 発明の効果 本発明は下記の特有の効果を生じる。 本発明の流量計は、上記の様に、どの液位に於
いても流量の測定精度が一定しているから、流量
の大きさに係わらず、あるいは、流量が変化する
場合にも正確に測定できる。 本発明に用いた等精度堰では、流量が液位に対
して指数関数的に増加するので、同じ高さの堰で
あつても、従来の比例堰よりも、流量の測定範囲
が遥かに広い。 実施例 上記の技術的手段の具体例を示す実施例を説明
する（第１図、第２図参照）。 流量計の検出部１０のケーシングは本体１２に
蓋１４をボルトで取り付けて構成する。ケーシン
グの内部にカツプ状の仕切壁部材１６を配置す
る。仕切壁部材１６の内部及び上方は上流空間１
８を成し、外周及び下方は下流空間２０を成す。
被計測系に接続する入口２２は円筒のスクリーン
２４を通して上流空間１８の上部に連通する。下
流空間２０の下部に液体の排出口２６が開口し、
立上がり通路を通して出口２８に続く。 上流空間１８と下流空間２０は、仕切壁部材１
６の上端部に開けた通孔３０を通して連結してお
り、計測時には出口２８にフロート弁等の自動排
出弁（図示せず）を取り付けることにより、下流
空間２０も上流空間１８と同じ圧力に保たれる。
仕切壁部材１６には、更に、底壁にオリフイス３
２を、周囲壁に堰３４を開ける。 この堰３４は、先ず、流量の測定精度、堰の下
端の液位に於ける流量を設定し、次に、堰の下端
の液位に於いて設定流量が得られ、かつ流量の測
定精度が設定値以下になるオリフイスを設計し、
次に、堰はその下端から一定の微少高さの矩形オ
リフイスを順次重ねて作るものと仮定し、一段重
ねる度に、流量の増加量の全流量に対する割合が
設定精度になるように、矩形オリフイスの幅を求
めて作つたものである。 次にその一例を示す。オリフイス３２から流出
する流量は、オリフイスの直径を［ｄ］、オリフ
イスから液面までの距離を［ｈ］、流量係数を
［Cd］とすると、Cd×πd2／４×√2で表わさ
れる。精度を２％に設定して、オリフイス３２の
直径を５mm、オリフイスから堰３４の下端までの
距離を12.4mmとすると、液位が堰３４の下端にあ
るときのオリフイス３２からの流量［Q0］はQ0
＝0.2375×52×√12.4であり、毎時20.91Kgｋ水が
流出する。そこで、高さが0.5mmの矩形オリフイ
スを重ねて堰３４を作るとして、ｎ番目の矩形オ
リフイスを重ねたときのオリフイスと堰から流出
する全流量［Qn］がQn＝Q0（１＋α）nになるよ
うに計算すると、堰３４の下端から堰高（mm）、
堰幅（mm）、流量（Kg／Ｈ）は次頁の第１表の様
になる。
体の流量は、堰の上流の液位と堰を通過する流量
との関係が判つていれば、堰の上流の液位を測定
して求めることができる。本発明は、特に、この
様な堰を備えた流量計の堰の構造に関する。堰式
流量計は、特に蒸気配管に発生する復水の計量に
有用である。何故ならば、復水は圧力が変動する
と再蒸発するが、堰の場合は、その前後が同圧
で、復水が再蒸発せず通過するからである。 従来の技術 堰を通過する流量が堰の上流側の液位に比例す
る、いわゆる比例堰を用いた流量計が実公昭30−
12067号公報に示されている。この流量計は、ケ
ーシングの中に仕切壁を設けて、被測定系に接続
する入口が開口した上流空間と、液体の排出口が
下部に開口した下流空間とに仕切り、仕切壁に比
例堰を開け、上流空間の液位をフロート等の手段
を用いて測定する様にしたものである。オリフイ
スを通過する流量はオリフイスから液面までの距
離の平方根に比例するから、比例堰は下方程幅が
広く、上方程狭い縦長のスリツトになる。 本発明が解決しようとする問題点 上記の比例堰では、流量の測定精度が流量が小
さい程悪くなる。何故ならば、上流空間の液位の
測定誤差は、液面の乱れ、フロートの変位を電気
信号に変換するときの摺動部材の接触抵抗等で起
こるので、どの液位でも一定であるから、流量が
小さい程流量の測定精度に対する影響の度合が大
きくなるためである。 本発明の技術的課題は、どの液位でも液位の測
定誤差がほぼ一定しているので、液位の変化に対
する流量の変化の割合が、流量が小さい程小さく
なり、どの液位でも流量の測定精度が一定してい
る、いわゆる等精度堰を得ることである。 問題点を解決するための手段 上記の技術的課題を解決するために講じた本発
明の技術的手段は、堰の幅を、どの液位に於いて
も、一定量の液位変化による流量の変化量の、そ
の液位での全流量に対する割合が一定になるよう
にした、ものである。 これは次の様にして数値計算で求めることがで
きる。先ず、流量の測定精度、堰の下端の液位に
於ける流量を設定する。次に、堰の下端の液位に
於いて設定流量が得られ、かつ流量の測定精度が
設定値以下になるオリフイスを設計する。次に、
堰はその下端から一定の微少高さの矩形オリフイ
スを順次重ねて作るものと仮定し、一段重ねる度
に、流量の増加量の全流量に対する割合が設定精
度になるように、矩形オリフイスの幅を求める。 作 用 上記の技術的手段の作用は下記の通りである。 液体は入口から仕切壁の上流空間に入り、オリ
フイス及び堰を通つて下流空間に流出し、排出口
から外部に排除される。上流空間の液位と堰を通
過する流量の関係は判つているので、上流空間の
液位を計測して、堰を通過する流量を求める。 上流空間の液位が堰の範囲にある限りどの液位
に於いても、一定量の液位変化による流量の増減
量の、全流量に対する割合は、一定で設定精度に
等しい。一方、液位の測定誤差は従来と同様にど
の液位に於いてもほぼ一定している。従つて、流
量の測定精度はどの液位に於いても一定してい
る。 発明の効果 本発明は下記の特有の効果を生じる。 本発明の流量計は、上記の様に、どの液位に於
いても流量の測定精度が一定しているから、流量
の大きさに係わらず、あるいは、流量が変化する
場合にも正確に測定できる。 本発明に用いた等精度堰では、流量が液位に対
して指数関数的に増加するので、同じ高さの堰で
あつても、従来の比例堰よりも、流量の測定範囲
が遥かに広い。 実施例 上記の技術的手段の具体例を示す実施例を説明
する（第１図、第２図参照）。 流量計の検出部１０のケーシングは本体１２に
蓋１４をボルトで取り付けて構成する。ケーシン
グの内部にカツプ状の仕切壁部材１６を配置す
る。仕切壁部材１６の内部及び上方は上流空間１
８を成し、外周及び下方は下流空間２０を成す。
被計測系に接続する入口２２は円筒のスクリーン
２４を通して上流空間１８の上部に連通する。下
流空間２０の下部に液体の排出口２６が開口し、
立上がり通路を通して出口２８に続く。 上流空間１８と下流空間２０は、仕切壁部材１
６の上端部に開けた通孔３０を通して連結してお
り、計測時には出口２８にフロート弁等の自動排
出弁（図示せず）を取り付けることにより、下流
空間２０も上流空間１８と同じ圧力に保たれる。
仕切壁部材１６には、更に、底壁にオリフイス３
２を、周囲壁に堰３４を開ける。 この堰３４は、先ず、流量の測定精度、堰の下
端の液位に於ける流量を設定し、次に、堰の下端
の液位に於いて設定流量が得られ、かつ流量の測
定精度が設定値以下になるオリフイスを設計し、
次に、堰はその下端から一定の微少高さの矩形オ
リフイスを順次重ねて作るものと仮定し、一段重
ねる度に、流量の増加量の全流量に対する割合が
設定精度になるように、矩形オリフイスの幅を求
めて作つたものである。 次にその一例を示す。オリフイス３２から流出
する流量は、オリフイスの直径を［ｄ］、オリフ
イスから液面までの距離を［ｈ］、流量係数を
［Cd］とすると、Cd×πd2／４×√2で表わさ
れる。精度を２％に設定して、オリフイス３２の
直径を５mm、オリフイスから堰３４の下端までの
距離を12.4mmとすると、液位が堰３４の下端にあ
るときのオリフイス３２からの流量［Q0］はQ0
＝0.2375×52×√12.4であり、毎時20.91Kgｋ水が
流出する。そこで、高さが0.5mmの矩形オリフイ
スを重ねて堰３４を作るとして、ｎ番目の矩形オ
リフイスを重ねたときのオリフイスと堰から流出
する全流量［Qn］がQn＝Q0（１＋α）nになるよ
うに計算すると、堰３４の下端から堰高（mm）、
堰幅（mm）、流量（Kg／Ｈ）は次頁の第１表の様
になる。
【表】
【表】
第２図は第１表に基づいて、オリフイス３２と
堰３４の形状を図示し、合せて、堰高(H)と流量(Q)
の関係をグラフにしたものである。 蓋１４の上には断熱板３６、支持部材３８，４
０を取り付け、部材４０の中央にポテンシヨ・メ
ータ４２を配置する。ポテンシヨ・メータ４２を
覆つて保護キヤツプ４４を取り付ける。その内部
の電気配線や接続端子等の部品の図示は省略す
る。 ポテンシヨ・メータ４２から下方に、蓋１４を
気密的に貫通して、仕切壁部材１６の中央下部ま
で、厚みの小さい管４６を延ばす。その周囲に球
形の中空のフロート４８を配置する。フロート４
８の中央には管５０が取り付けてあり、管４６に
摺動自在に嵌め合せてある。フロート４８の管５
０には磁石５２を取り付け、管４６の中に収容し
た、ポテンシヨ・メータ４２の作動棒５４には磁
石５６を取り付ける。 液位の測定は次の様にして行なう。すなわち、
フロート４８が上流空間１８の液位と共に浮上効
果する。このとき、作動棒５４が磁石５２，５６
の作用で同時に変位する。そして、作動棒５４の
変位がポテンシヨ・メータ４２で電気信号に変換
される。こうして、上流空間１８の液位が電気的
信号に変換されて取り出される。 尚、流量計としてはこの様にして検出した液位
から、流量を演算して表示する部品を必要とする
が、これらは周知の技術を用いて作ることができ
るので、説明を省略した。
堰３４の形状を図示し、合せて、堰高(H)と流量(Q)
の関係をグラフにしたものである。 蓋１４の上には断熱板３６、支持部材３８，４
０を取り付け、部材４０の中央にポテンシヨ・メ
ータ４２を配置する。ポテンシヨ・メータ４２を
覆つて保護キヤツプ４４を取り付ける。その内部
の電気配線や接続端子等の部品の図示は省略す
る。 ポテンシヨ・メータ４２から下方に、蓋１４を
気密的に貫通して、仕切壁部材１６の中央下部ま
で、厚みの小さい管４６を延ばす。その周囲に球
形の中空のフロート４８を配置する。フロート４
８の中央には管５０が取り付けてあり、管４６に
摺動自在に嵌め合せてある。フロート４８の管５
０には磁石５２を取り付け、管４６の中に収容し
た、ポテンシヨ・メータ４２の作動棒５４には磁
石５６を取り付ける。 液位の測定は次の様にして行なう。すなわち、
フロート４８が上流空間１８の液位と共に浮上効
果する。このとき、作動棒５４が磁石５２，５６
の作用で同時に変位する。そして、作動棒５４の
変位がポテンシヨ・メータ４２で電気信号に変換
される。こうして、上流空間１８の液位が電気的
信号に変換されて取り出される。 尚、流量計としてはこの様にして検出した液位
から、流量を演算して表示する部品を必要とする
が、これらは周知の技術を用いて作ることができ
るので、説明を省略した。
第１図は本発明の実施例の流量計器の検出部の
断面図、第２図は本発明による堰の形状の一例を
示す端面図と、堰高と流量の関係を示すグラフで
ある。 １６：仕切壁部材、１８：上流空間、２０：下
流空間、２２：入口、２６：排出口、３０：通
孔、３２：オリフイス、３４：堰、４２：ポテン
シヨ・メータ、４６：管、４８：フロート、５
２：磁石、５４：作動棒、５６：磁石。
断面図、第２図は本発明による堰の形状の一例を
示す端面図と、堰高と流量の関係を示すグラフで
ある。 １６：仕切壁部材、１８：上流空間、２０：下
流空間、２２：入口、２６：排出口、３０：通
孔、３２：オリフイス、３４：堰、４２：ポテン
シヨ・メータ、４６：管、４８：フロート、５
２：磁石、５４：作動棒、５６：磁石。
Claims (1)
- １ ケーシングの中に仕切壁を設けて、被測定系
に接続する入口が開口した上流空間と、液体の排
出口が下部に開口した下流空間とに仕切り、仕切
壁に堰を開け、上流空間の液位をフロート等の手
段を用いて検出し、液位と堰の通過量との関係か
ら液体の流量を求める流量計に於いて、仕切壁下
部に所定流量を通過させるオリフイスを設け、該
オリフイスの上方に、一定の液位変化量［△Ｈ］
に対して、流量がQnからQo+1へ変化し、かつ、
その流量の変化率［α＝（Qo+1−Qn）／Qn］が
下端から上端まで一定となるような、下方程幅が
狭く上方程幅の広い堰を設けた、液体用流量計。
Priority Applications (12)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BR8503704A BR8503704A (pt) | 1984-08-09 | 1984-08-06 | Debitometro para medir o debito de um liquido |
| JP59167410A JPS6145924A (ja) | 1984-08-09 | 1984-08-09 | 液体用流量計 |
| KR1019850004171A KR900002320B1 (ko) | 1984-08-09 | 1985-06-13 | 액체의 유량을 측정하기 위한 유량계 |
| AU44853/85A AU577604B2 (en) | 1984-08-09 | 1985-07-12 | Proportional weir flowmeter |
| NL8502096A NL8502096A (nl) | 1984-08-09 | 1985-07-22 | Inrichting voor het meten van een vloeistofdebiet. |
| US06/759,077 US4715225A (en) | 1984-08-09 | 1985-07-25 | Flow meter for measuring the flow rate of liquid |
| GB08519855A GB2163558B (en) | 1984-08-09 | 1985-08-07 | Apparatus for measuring the rate of flow of a liquid |
| IT8521892A IT1208567B (it) | 1984-08-09 | 1985-08-08 | Apparecchio per misurare la portata di un liquido. |
| DE8522950U DE8522950U1 (de) | 1984-08-09 | 1985-08-09 | Vorrichtung zum Messen der Durchflußmenge einer Flüssigkeit |
| DE3528624A DE3528624C2 (de) | 1984-08-09 | 1985-08-09 | Vorrichtung zum Messen der Durchflußmenge einer Flüssigkeit |
| FR858512249A FR2569002B1 (fr) | 1984-08-09 | 1985-08-09 | Appareil a mesurer le debit d'un liquide |
| ZA856040A ZA856040B (en) | 1984-08-09 | 1985-08-09 | Flow meter for measuring the flow rate of liquid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59167410A JPS6145924A (ja) | 1984-08-09 | 1984-08-09 | 液体用流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6145924A JPS6145924A (ja) | 1986-03-06 |
| JPH0464414B2 true JPH0464414B2 (ja) | 1992-10-14 |
Family
ID=15849175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59167410A Granted JPS6145924A (ja) | 1984-08-09 | 1984-08-09 | 液体用流量計 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4715225A (ja) |
| JP (1) | JPS6145924A (ja) |
| KR (1) | KR900002320B1 (ja) |
| AU (1) | AU577604B2 (ja) |
| BR (1) | BR8503704A (ja) |
| DE (2) | DE8522950U1 (ja) |
| FR (1) | FR2569002B1 (ja) |
| GB (1) | GB2163558B (ja) |
| IT (1) | IT1208567B (ja) |
| NL (1) | NL8502096A (ja) |
| ZA (1) | ZA856040B (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0619052Y2 (ja) * | 1987-06-15 | 1994-05-18 | 株式会社テイエルブイ | 液体用流量計 |
| US5154353A (en) * | 1989-11-16 | 1992-10-13 | Plachy Richard F | Optimized weir construction for liquid distributors |
| NZ232814A (en) * | 1990-03-06 | 1993-12-23 | Nz Government | Particulate material flows through slot in wall of container: flow rate |
| GB2286463A (en) * | 1994-02-14 | 1995-08-16 | Boc Group Plc | Fluid flow measurement |
| DE102005035045B9 (de) | 2005-07-27 | 2007-11-08 | Brita Gmbh | Messvorrichtung für die Bestimmung von Durchflussmengen elektrisch leitender Flüssigkeiten, Messelement und Verfahren |
| WO2009118402A1 (en) | 2008-03-28 | 2009-10-01 | Brita Gmbh | Method for measuring the volume flow of electrically conductive liquids through a vessel |
| JP5996304B2 (ja) * | 2012-07-02 | 2016-09-21 | 株式会社テイエルブイ | 液体用流量計 |
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