JPH05180681A - 往復式流量計 - Google Patents
往復式流量計Info
- Publication number
- JPH05180681A JPH05180681A JP34647891A JP34647891A JPH05180681A JP H05180681 A JPH05180681 A JP H05180681A JP 34647891 A JP34647891 A JP 34647891A JP 34647891 A JP34647891 A JP 34647891A JP H05180681 A JPH05180681 A JP H05180681A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 温度、圧力、粘性などの影響を受けずに小量
の流体の流量を高精度に測定でき、構造が単純で安価に
製造できる流量計の提供。 【構成】 両端が被測定流体の流路に連結されたシリン
ダー１と、該シリンダーの内径の軸方向に直角な断面と
ほぼ同等の軸方向断面形状を有し、シリンダー内を自在
に往復転動する回転体２と、該回転体の移動速度を検出
する速度検出装置３と、前記シリンダーの両端と前記流
路の上流および下流との連絡を交互に切り換える切換手
段４とを備え、回転体の移動速度により流体の流量を検
出する。シリンダーは非磁性体で形成され、回転体は磁
性体で、かつ前記シリンダーに平行して移動自在に配さ
れ、磁力により前記回転体に連動する磁石５３を有し、
位置センサ３１、３２は前記磁石の位置を検出する。磁
石は、前記シリンダーに平行して設置されたガイド棒５
１に、滑動自在に架設される滑動子５２に固着される。
の流体の流量を高精度に測定でき、構造が単純で安価に
製造できる流量計の提供。 【構成】 両端が被測定流体の流路に連結されたシリン
ダー１と、該シリンダーの内径の軸方向に直角な断面と
ほぼ同等の軸方向断面形状を有し、シリンダー内を自在
に往復転動する回転体２と、該回転体の移動速度を検出
する速度検出装置３と、前記シリンダーの両端と前記流
路の上流および下流との連絡を交互に切り換える切換手
段４とを備え、回転体の移動速度により流体の流量を検
出する。シリンダーは非磁性体で形成され、回転体は磁
性体で、かつ前記シリンダーに平行して移動自在に配さ
れ、磁力により前記回転体に連動する磁石５３を有し、
位置センサ３１、３２は前記磁石の位置を検出する。磁
石は、前記シリンダーに平行して設置されたガイド棒５
１に、滑動自在に架設される滑動子５２に固着される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、塗料など粘性の高い
流体の流量を検出するのに適した流量計に関する。
流体の流量を検出するのに適した流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】粘性が高く、かつ流体の小流量を高精度
で検出する流量計として、コリオリの力を利用した質量
流量計が存在する。この質量流量計は温度、圧力、粘性
にかかわらず流量が測定できるが、装置自体に高度な精
密性が要求されるため、高価である。
で検出する流量計として、コリオリの力を利用した質量
流量計が存在する。この質量流量計は温度、圧力、粘性
にかかわらず流量が測定できるが、装置自体に高度な精
密性が要求されるため、高価である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、温
度、圧力、粘性などの影響を受けずに小量の流体の流量
を高精度に測定でき、かつ測定部の構造が単純で安価に
製造できる流量計の提供にある。
度、圧力、粘性などの影響を受けずに小量の流体の流量
を高精度に測定でき、かつ測定部の構造が単純で安価に
製造できる流量計の提供にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明の往復式流量計
は、両端が被測定流体の流路に連結されたシリンダー
と、該シリンダーの内径の軸方向に直角な断面とほぼ同
等の軸方向断面形状を有し、シリンダー内に配置されて
自在に往復転動する回転体と、該回転体の移動速度を検
出する速度検出装置と、前記シリンダーの両端と前記流
路の上流および下流との連絡を交互に切り換える切換手
段とを備え、前記回転体の移動速度により流体の流量を
検出する。請求項２に記載の往復式流量計は、シリンダ
ーが非磁性体で形成されるとともに回転体は磁性体で形
成され、かつ前記シリンダーに平行して移動自在に配さ
れるとともに磁力により前記回転体に連動する磁石を有
し、位置センサは前記磁石の位置を検出する。請求項３
に記載の往復式流量計は、磁石が、前記シリンダーに平
行して設置されたガイド棒に、滑動自在に架設されてい
る滑動子に固着されていることを特徴とする。
は、両端が被測定流体の流路に連結されたシリンダー
と、該シリンダーの内径の軸方向に直角な断面とほぼ同
等の軸方向断面形状を有し、シリンダー内に配置されて
自在に往復転動する回転体と、該回転体の移動速度を検
出する速度検出装置と、前記シリンダーの両端と前記流
路の上流および下流との連絡を交互に切り換える切換手
段とを備え、前記回転体の移動速度により流体の流量を
検出する。請求項２に記載の往復式流量計は、シリンダ
ーが非磁性体で形成されるとともに回転体は磁性体で形
成され、かつ前記シリンダーに平行して移動自在に配さ
れるとともに磁力により前記回転体に連動する磁石を有
し、位置センサは前記磁石の位置を検出する。請求項３
に記載の往復式流量計は、磁石が、前記シリンダーに平
行して設置されたガイド棒に、滑動自在に架設されてい
る滑動子に固着されていることを特徴とする。
【０００５】
【発明の作用、効果】シリンダー内で回転体が転動する
移動速度を検出し、この速度から流量を検出しているた
め、少量の流体の流量を高精度で検出できる。回転体は
シリンダー内を転動するため、摩擦が小さく耐磨耗性に
優れる。またシリンダーおよび回転体は、ともに精度の
高いものが比較的安価に製造できるため、流量計が低コ
ストに製造できる。
移動速度を検出し、この速度から流量を検出しているた
め、少量の流体の流量を高精度で検出できる。回転体は
シリンダー内を転動するため、摩擦が小さく耐磨耗性に
優れる。またシリンダーおよび回転体は、ともに精度の
高いものが比較的安価に製造できるため、流量計が低コ
ストに製造できる。
【０００６】
【実施例】図１は、この発明にかかる往復式流量計１０
０を示す。この流量計１００は、両端が被測定流体の流
路２００に連結されたシリンダー１と、該シリンダー１
の内径とほぼ同等の直径を有し、シリンダー１内に配置
されて自在に往復転動するボール（回転体）２と、該ボ
ール２の移動速度を検出する速度検出装置３と、前記シ
リンダー１の両端と前記流路２００の上流および下流と
の連絡を交互に切り換える切換手段４とを備える。
０を示す。この流量計１００は、両端が被測定流体の流
路２００に連結されたシリンダー１と、該シリンダー１
の内径とほぼ同等の直径を有し、シリンダー１内に配置
されて自在に往復転動するボール（回転体）２と、該ボ
ール２の移動速度を検出する速度検出装置３と、前記シ
リンダー１の両端と前記流路２００の上流および下流と
の連絡を交互に切り換える切換手段４とを備える。
【０００７】シリンダー１は、図２に示す如くステンレ
ス製円筒１０を横置きしてなり、その両端が矩形の端板
１１、１２により塞がれるとともに気密に保持されてい
る。端板１１、１２は、これらの四隅を連結する４本の
支棹１３により相互に固定されている。前記端板１１に
は流体の入口穴１４および出口穴１５が設けられ、端板
１２には入口穴１６および出口穴１７が開けられてい
る。
ス製円筒１０を横置きしてなり、その両端が矩形の端板
１１、１２により塞がれるとともに気密に保持されてい
る。端板１１、１２は、これらの四隅を連結する４本の
支棹１３により相互に固定されている。前記端板１１に
は流体の入口穴１４および出口穴１５が設けられ、端板
１２には入口穴１６および出口穴１７が開けられてい
る。
【０００８】ボール２は、市販の鋼鉄製ボールベアリン
グが使用でき、シリンダー１の内径と極めて近似した直
径のものを選択する。ボール２とシリンダー１の内径と
のクリアランスは、粘性が小さい流体の場合は小さくす
る必要がある。
グが使用でき、シリンダー１の内径と極めて近似した直
径のものを選択する。ボール２とシリンダー１の内径と
のクリアランスは、粘性が小さい流体の場合は小さくす
る必要がある。
【０００９】速度検出装置３は、この実施例ではシリン
ダー１の外部に磁気の作用でボール２と連動する様に設
けられた連動機構５と、該連動機構５を介してボール２
の両端位置を検出する位置検出手段３０とからなる。連
動機構５は、シリンダー１と平行して前記端板１１、１
２の上方に架設されたガイド棒５１と、貫通穴を有しガ
イド棒５１に滑動自在に外嵌された連動子５２と、該連
動子５２の下面に固着された磁石５３とからなる。この
実施例では、連動子５２は、可撓性エアホース５４を介
して貫通穴の中心に供給する空気の作用で空気ベアリン
グを形成し、摺動抵抗が著しく小さい状態で滑動できる
ようガイド棒５１に設置されている。
ダー１の外部に磁気の作用でボール２と連動する様に設
けられた連動機構５と、該連動機構５を介してボール２
の両端位置を検出する位置検出手段３０とからなる。連
動機構５は、シリンダー１と平行して前記端板１１、１
２の上方に架設されたガイド棒５１と、貫通穴を有しガ
イド棒５１に滑動自在に外嵌された連動子５２と、該連
動子５２の下面に固着された磁石５３とからなる。この
実施例では、連動子５２は、可撓性エアホース５４を介
して貫通穴の中心に供給する空気の作用で空気ベアリン
グを形成し、摺動抵抗が著しく小さい状態で滑動できる
ようガイド棒５１に設置されている。
【００１０】位置検出手段３０は、前記シリンダー１の
両端に設置された空気圧式位置センサ３１および３２
と、これら位置センサ３１および３２の出力を検出する
感圧流体素子を含む制御回路３３とからなる。位置セン
サは３１、３２は、空気管３４の先端にコイルばね３５
を連結し、該コイルばね３５に一端を軸方向に直線状に
延長して接触手３６とした構造を有し、連動子５２が接
触することにより、ボール２がシリンダー１のいずれか
の端に位置することを検出する。
両端に設置された空気圧式位置センサ３１および３２
と、これら位置センサ３１および３２の出力を検出する
感圧流体素子を含む制御回路３３とからなる。位置セン
サは３１、３２は、空気管３４の先端にコイルばね３５
を連結し、該コイルばね３５に一端を軸方向に直線状に
延長して接触手３６とした構造を有し、連動子５２が接
触することにより、ボール２がシリンダー１のいずれか
の端に位置することを検出する。
【００１１】切換手段４は、前記流路２００を形成する
上流パイプ２０１と入口穴１４および１６との間に設け
た開閉弁４１および４２と、下流パイプ２０２と出口穴
１５および１７との間に設けた開閉弁４３および４４
と、これら切換弁を制御する制御手段６とからなる。
上流パイプ２０１と入口穴１４および１６との間に設け
た開閉弁４１および４２と、下流パイプ２０２と出口穴
１５および１７との間に設けた開閉弁４３および４４
と、これら切換弁を制御する制御手段６とからなる。
【００１２】制御手段６は、前記位置センサ３１および
３２の出力信号により開閉弁４１および４２を交互に開
閉するとともに、開閉弁４３および４４を交互に開閉す
る。この実施例では、開閉弁４１から４４の開閉は空気
圧供給源４５から切換弁４６を介して供給される空気圧
によってなされ、前記空気圧による位置センサ３１およ
び３２とともに、電気を用いない防爆型となっている。
図３は空気圧制御による開閉弁の一例を示す。Ｉは流体
のインポート、Ｏはアウトポート、Ｄはダイヤフラム、
Ｖは弁体を示し、空気圧がダイヤフラムＤに印加されて
いるとき弁体Ｖは弁口４０を閉じ、排圧されたとき弁口
４０を開く。
３２の出力信号により開閉弁４１および４２を交互に開
閉するとともに、開閉弁４３および４４を交互に開閉す
る。この実施例では、開閉弁４１から４４の開閉は空気
圧供給源４５から切換弁４６を介して供給される空気圧
によってなされ、前記空気圧による位置センサ３１およ
び３２とともに、電気を用いない防爆型となっている。
図３は空気圧制御による開閉弁の一例を示す。Ｉは流体
のインポート、Ｏはアウトポート、Ｄはダイヤフラム、
Ｖは弁体を示し、空気圧がダイヤフラムＤに印加されて
いるとき弁体Ｖは弁口４０を閉じ、排圧されたとき弁口
４０を開く。
【００１３】流量の検出は、つぎのようになされる。開
閉弁４１および４４を開き、４２および４３を閉じる
と、ボール２は流路２００の上流の流体供給圧力により
図示右方向に移動する。ボール２の移動に伴い連動子５
２が図示右方向に移動し、位置センサ３２の接触手３６
に接触する。位置センサ３２の出力により制御回路３３
は切換弁４６を切換え、開閉弁４１および４４が閉じ、
４２および４３が開かれる。これによりボール２は流路
２００の上流の流体供給圧力により図示左方向に移動
し、位置センサ３１の接触手３６に連動子５２が接触す
ることにより、上記と同様に制御回路３３の作用で開閉
弁４１および４４を開き、４２および４３を閉じる。こ
の繰り返しにより流体は下流パイプ２０２へ流動する。
閉弁４１および４４を開き、４２および４３を閉じる
と、ボール２は流路２００の上流の流体供給圧力により
図示右方向に移動する。ボール２の移動に伴い連動子５
２が図示右方向に移動し、位置センサ３２の接触手３６
に接触する。位置センサ３２の出力により制御回路３３
は切換弁４６を切換え、開閉弁４１および４４が閉じ、
４２および４３が開かれる。これによりボール２は流路
２００の上流の流体供給圧力により図示左方向に移動
し、位置センサ３１の接触手３６に連動子５２が接触す
ることにより、上記と同様に制御回路３３の作用で開閉
弁４１および４４を開き、４２および４３を閉じる。こ
の繰り返しにより流体は下流パイプ２０２へ流動する。
【００１４】この実施例では、ボール２がシリンダー１
の端から端までの移動時間を時計を含む制御回路３３で
検出し、予め測定してある位置センサ移動距離とシリン
ダー１の断面積から流量を演算する。上記開閉弁４１か
ら４４の切換えにより流体の流れは幾分脈動するので、
演算時に補正を行う。この場合ボール２の材料に中空体
など比重が小さいものを選択すれば、慣性が小さく追従
性がよいため補正はほとんど不要となる。
の端から端までの移動時間を時計を含む制御回路３３で
検出し、予め測定してある位置センサ移動距離とシリン
ダー１の断面積から流量を演算する。上記開閉弁４１か
ら４４の切換えにより流体の流れは幾分脈動するので、
演算時に補正を行う。この場合ボール２の材料に中空体
など比重が小さいものを選択すれば、慣性が小さく追従
性がよいため補正はほとんど不要となる。
【００１５】図４は流量計１００を用いた塗装装置３０
０を示す。塗料および溶剤の供給源３０１から流量計１
００で流量を検出し、制御装置３０２で流量および圧力
を調整しながらロボット３０３にセットしたスプレーガ
ン３０４から塗料をスプレーする。
０を示す。塗料および溶剤の供給源３０１から流量計１
００で流量を検出し、制御装置３０２で流量および圧力
を調整しながらロボット３０３にセットしたスプレーガ
ン３０４から塗料をスプレーする。
【００１６】この実施例において、ボール２の材質は流
体の比重に近似したものを選定することが望ましいが、
流体と一致すると重力と浮力が同一となりボール１がシ
リンダー１内を転動せず摺動して磨耗が増大する。な
お、ボール２の往復運動は、シリンダー１の外側面に沿
って軸方向に磁石を設け、磁力でボール２をシリンダー
１の内壁に圧着させる方法によっても可能であり、この
場合はボール２の重力と浮力が同一であっても良い。上
記実施例において、連動子５２の位置の検出は、電気的
または光学的検知手段でなされてもよい。またボール２
を磁石で形成し、連動子５２を磁性体で形成してもよ
い。
体の比重に近似したものを選定することが望ましいが、
流体と一致すると重力と浮力が同一となりボール１がシ
リンダー１内を転動せず摺動して磨耗が増大する。な
お、ボール２の往復運動は、シリンダー１の外側面に沿
って軸方向に磁石を設け、磁力でボール２をシリンダー
１の内壁に圧着させる方法によっても可能であり、この
場合はボール２の重力と浮力が同一であっても良い。上
記実施例において、連動子５２の位置の検出は、電気的
または光学的検知手段でなされてもよい。またボール２
を磁石で形成し、連動子５２を磁性体で形成してもよ
い。
【００１７】つぎの変形例がこの発明に含まれる。 イ）シリンダーを透明体で形成し、光学または電磁波を
利用した速度検出手段により回転体の移動速度を直接に
間欠的または連続的に検出する。 ロ）回転体の軸方向の断面形状は、矩形、菱形、楕円、
長円であってもよく、この場合シリンダーの断面形状も
回転体の断面形状に対応したものとする。 ハ）シリンダーは傾斜して設置されてもよいが流体が圧
縮性である場合には、回転体の比重を流体の比重に近似
させることが望ましい。
利用した速度検出手段により回転体の移動速度を直接に
間欠的または連続的に検出する。 ロ）回転体の軸方向の断面形状は、矩形、菱形、楕円、
長円であってもよく、この場合シリンダーの断面形状も
回転体の断面形状に対応したものとする。 ハ）シリンダーは傾斜して設置されてもよいが流体が圧
縮性である場合には、回転体の比重を流体の比重に近似
させることが望ましい。
【図１】往復式流量計の概略図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】切換弁の断面図である。
【図４】往復式流量計を用いた塗装システムの概略図で
ある。
ある。
１ シリンダー ２ ボール（回転体） ３ 速度検出手段 ４ 切換手段 ３１、３２ 位置センサ ５１ ガイド棒 ５２ 滑動子 ５３ 磁石
Claims (3)
- 【請求項１】 両端が被測定流体の流路に連結されたシ
リンダーと、該シリンダーの内径の軸方向に直角な断面
とほぼ同等の軸方向断面形状を有し、シリンダー内に配
置されて自在に往復転動する回転体と、該回転体の移動
速度を検出する速度検出装置と、前記シリンダーの両端
と前記流路の上流および下流との連絡を交互に切り換え
る切換手段とを備え、前記回転体の移動速度により流体
の流量を検出する往復式流量計。 - 【請求項２】 請求項１において、シリンダーは非磁性
体で形成されるとともに回転体は磁性体で形成され、か
つ前記シリンダーに平行して移動自在に配されるととも
に磁力により前記回転体に連動する磁石を有し、位置セ
ンサは前記磁石の位置を検出する往復式流量計。 - 【請求項３】 請求項２において、磁石は、前記シリン
ダーに平行して設置されたガイド棒に、滑動自在に架設
されている滑動子に固着されていることを特徴とする往
復式流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34647891A JPH05180681A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 往復式流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34647891A JPH05180681A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 往復式流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05180681A true JPH05180681A (ja) | 1993-07-23 |
Family
ID=18383701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34647891A Pending JPH05180681A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 往復式流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05180681A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100406859B1 (ko) * | 1999-04-06 | 2003-11-21 | 장덕규 | 액체용 유동자식 유량계의 유량측정장치 |
| JP2005510702A (ja) * | 2001-11-26 | 2005-04-21 | エマーソン エレクトリック カンパニー | フッ化ポリマーで作られている流管を有する流量計の製造 |
| JPWO2004111579A1 (ja) * | 2003-06-12 | 2006-09-28 | 学校法人日本大学 | 流量計 |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP34647891A patent/JPH05180681A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100406859B1 (ko) * | 1999-04-06 | 2003-11-21 | 장덕규 | 액체용 유동자식 유량계의 유량측정장치 |
| JP2005510702A (ja) * | 2001-11-26 | 2005-04-21 | エマーソン エレクトリック カンパニー | フッ化ポリマーで作られている流管を有する流量計の製造 |
| JPWO2004111579A1 (ja) * | 2003-06-12 | 2006-09-28 | 学校法人日本大学 | 流量計 |
| JP4537314B2 (ja) * | 2003-06-12 | 2010-09-01 | 李 和樹 | 流量計 |
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