JPH06129884A - フルイディック流量計 - Google Patents

フルイディック流量計

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JPH06129884A
JPH06129884A JP27685392A JP27685392A JPH06129884A JP H06129884 A JPH06129884 A JP H06129884A JP 27685392 A JP27685392 A JP 27685392A JP 27685392 A JP27685392 A JP 27685392A JP H06129884 A JPH06129884 A JP H06129884A
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JP
Japan
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flow
fluidic
fluid
sensor
microflow sensor
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Pending
Application number
JP27685392A
Other languages
English (en)
Inventor
Zenichi Akiyama
善一 秋山
Hiroyuki Horiguchi
浩幸 堀口
Makoto Tanabe
誠 田辺
Tatsuo Miyaji
達生 宮地
Hiroko Oshima
裕子 大島
Yoshio Ishii
良夫 石井
Hiroshi Onda
浩 恩田
Shigeyuki Ito
茂行 伊藤
Toshiyuki Takamiya
敏行 高宮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Seiki Co Ltd
Ricoh Elemex Corp
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Seiki Co Ltd
Ricoh Elemex Corp
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フルイディック流量計のスリット部に設置し
たマイクロフローセンサによる流れの乱れを整流し、フ
ルイディック振動に対する悪影響を防止する。 【構成】 フルイディック振動計の誘振子2がフルイデ
ィック振動を起こさない低流量の流体の流れを測定する
マイクロフローセンサをフルイディック振動計のスリッ
ト部4内に設けると共にこのスリット部4を通過する流
体の流れ方向にそって開口した複数個の開口スリットを
有する乱流抑制装置8をスリット部4内に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、気体や液体等の流体の
流量測定に用いられるフルイディック流量計に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ガス等の流体の流量を測定する流
量計としては、流体振動(フルイディック振動)を計測
することにより流体の流量を測定するフルイディック流
量計が開発されている。なお、このようなフルイディッ
ク流量計は、流入した流体の流れを2次元的な流れに整
流するセットリングスペース、誘振子が設置されたフル
イディック振動室、セットリングスペースとフルイディ
ック振動室とを連通すると共にセットリングスペース内
から誘振子へ向けて流体を吹き出させるスリット部等に
よって形成されている。
【0003】しかし、このフルイディック流量計におい
ては、気体の流量が一定量以下となる低流量領域ではフ
ルイディック振動が発生せず、流量測定を行なうことが
できない。そこで、フルイディック流量計を用いて広範
囲(低流量領域から高流量領域)にわたる流量測定を行
なう場合には、低流量領域の流体の流れを測定するマイ
クロフローセンサをフルイディック流量計に組合わせて
いる。
【0004】ここで、フルイディック流量計とマイクロ
フローセンサとの組合わせは、一般に、フルイディック
流量計におけるフルイディック振動室の前方にマイクロ
フローセンサを設置すること、即ち、測定する流体をフ
ルイディック振動室へ向けて吹き出させるスリット部内
にマイクロフローセンサを設置することが性能上有利で
ある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、スリット部
内にマイクロフローセンサを設置した場合には、このマ
イクロフローセンサの影響によって流体の流れが乱さ
れ、フルイディック振動に対して悪影響を及ぼす。具体
的には、マイクロフローセンサの設置前においてはフル
イディック振動が生ずる最低流量が60〜100リット
ル/時間であったのに対し、マイクロフローセンサの設
置後には150〜210リットル/時間となった。更
に、フルイディック流量計の特徴である流量に比例した
振動数出力が、高流量になるに従って比例関係における
直線性が悪くなった。
【0006】また、マイクロフローセンサを測定個所
(流路内や管内等)へ設置するに当たり、マイクロフロ
ーセンサは高感度であるために設置した位置精度のバラ
ツキによって個々のマイクロフローセンサの感度がバラ
つくという問題がある。例えば、文献(IEEE TRANSACTIO
N ON ELECTRON DEVICES, VOL. ED-33, NO.10, OCTOBER
内の A Monolithic Gas FLOW Sensor with Polyimide a
s Thermal Insulator)に示された設置方式では、バラツ
キが発生するほかに量産性が劣り、また、管壁に穴をあ
けることで更に流体の流れを乱し、特に、フルイディッ
ク流量計に見られるようにマイクロフローセンサを設置
するスリット部が空間的制限を有する場合にはそれらの
問題がより大きくなる。さらに、マイクロフローセンサ
の発熱体に流体から持ち込まれるダストが付着すること
によりマイクロフローセンサの感度が非線形的に変化す
ることや、大流量時においてマイクロフローセンサが破
壊される危険性等の問題がある。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
流入した流体の流れを2次元的な流れに整流するセット
リングスペースと、誘振子が設置されたフルイディック
振動室と、前記セットリングスペースと前記フルイディ
ック振動室とを連通すると共に前記セットリングスペー
ス内から前記誘振子へ向けて流体を吹き出させるスリッ
ト部とを有するフルイディック流量計において、前記誘
振子がフルイディック振動を起こさない低流量の流体の
流れを測定するマイクロフローセンサを前記スリット部
内に設けると共に前記スリット部を通過する流体の流れ
方向にそって開口した複数個の開口スリットを有する乱
流抑制装置を前記スリット部内に設けた。
【0008】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、マイクロフローセンサを乱流抑制装置の開
口スリット内に設けた。
【0009】
【作用】請求項1記載の発明では、マイクロフローセン
サの周囲を通過することにより乱された流体の流れが、
乱流抑制装置の開口スリット内を通過することにより整
流される。
【0010】請求項2記載の発明では、マイクロフロー
センサの周囲を通過することにより乱された流体の流れ
が、乱流抑制装置の開口スリット内を通過することによ
り整流される。また、乱流抑制装置の開口スリット内に
マイクロフローセンサを設け、この乱流抑制装置をスリ
ット部に設けることにより、各フルイディック流量計に
おけるマイクロフローセンサの設置が容易になると共に
各フルイディック流量計におけるマイクロフローセンサ
の感度のバラツキが低減される。
【0011】
【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。まず、図1はガスメータ等に使用されるガスの流量
を測定するフルイディック流量計を示した分解斜視図で
あり、流入したガス流を2次元的な流れに整流するセッ
トリングスペース1と、誘振子2が設置されたフルイデ
ィック振動室3と、これらのセットリングスペース1と
フルイディック振動室3とを連通すると共にセットリン
グスペース1から誘振子2へ向けてガス流を吹き出させ
るスリット部4とが形成されている。なお、前記セット
リングスペース1にはガス流入孔5を介してガス管(図
示せず)が接続され、前記フルイディック振動室3には
ガス流出孔6を介してガス管(図示せず)が接続されて
いる。
【0012】つぎに、前記スリット部4内には、このス
リット部4を通過するガス流の流れ方向にそって開口し
た複数個の開口スリット7が形成された乱流抑制装置8
が装着され、一つの開口スリット7の内部にマイクロフ
ローセンサ9が設置されている。なお、前記開口スリッ
ト7の断面形状は、一般にハニカム構造として知られて
いる6回回転対称軸を有する形状に形成されている。ま
た、前記マイクロフローセンサ9は、流れるガスの流量
が一定量以下であるためにフルイディック振動が発生し
ない領域におけるガスの流量を測定するためのものであ
る。
【0013】このような構成において、ガスの流量が一
定量以上である場合には、スリット部4を通過してフル
イディック振動室3内に吹き出したガスが誘振子2に当
たることによってこの誘振子2がガス流と直交する方向
へ振動するフルイディック振動が発生し、この振動数を
検出することによってガスの流量を測定することができ
る。一方、ガスの流量が一定量以下であるためにフルイ
ディック振動が発生しない場合には、マイクロフローセ
ンサ9からの検出結果によってガスの流量を測定するこ
とができる。
【0014】ここで、ガスがマイクロフローセンサ9の
周囲を通過することによってその流れが乱されるが、こ
の乱された流れが開口スリット7内を通過する過程で整
流される。従って、ガスの流れがマイクロフローセンサ
9により乱されてフルイディック振動に対して悪影響を
与えるということが防止される。具体的には、乱流抑制
装置8を設置した場合には、ガスの流量が60〜80リ
ットル/時間の低流量の領域においてフルイディック振
動の発生が確認された。さらに、ガスの流量とフルイデ
ィック振動数との比例関係の直線性が向上し、精度の高
い流量測定を行なえる。
【0015】つぎに、マイクロフローセンサ9の取付け
に関しては、マイクロフローセンサ9を乱流抑制装置8
の開口スリット7内に取付け、この乱流抑制装置8をス
リット部4に取付けているため、マイクロフローセンサ
9をスリット部4に直接取付ける場合に比べて取付けを
容易に行なえ、しかも、取付精度が向上する。
【0016】ここで、同一のマイクロフローセンサ9を
スリット部4に繰り返し直接取付けると共にそれらの出
力を測定して出力のバラツキを検出したところ、標準偏
差を平均値で割った値は8〜10%の範囲となった。こ
れは、マイクロフローセンサ9が小型であること、更
に、フルイディック流量計の構造上空間的余裕が非常に
少ないことに起因し、通常の実装技術においては限界値
に相当していた。これに対し、本実施例のようにマイク
ロフローセンサ9を乱流抑制装置8の開口スリット7内
に予め取付け、この乱流抑制装置8をスリット部4に取
付けた場合には、マイクロフローセンサ9の取付けのバ
ラツキを無くすことができ、先に示した分布の評価“σ
/x”(σ=標準偏差,x=出力平均値)を、0.5〜
0.9%に抑えることができ、更に、マイクロフローセ
ンサ9をスリット部4に直接取付けた従来例に比べて取
付けが容易になると共に生産性も向上した。
【0017】また、この開口スリット7内にマイクロフ
ローセンサ9を取付けた結果、以下の特性も向上した。
第一に、フルイディック流量計を一般的なガスメータと
して使用する場合、0〜3000リットル/時間の範囲
に渡って流量計測をしなければならず、最大流量におけ
るスリット部4でのガス流の流速は14〜16m/sの
値をとる。この時、マイクロフローセンサ9を直接スリ
ット部4に取付けていた場合にはマイクロフローセンサ
9が機械的衝撃により破壊される危険性があるが、本実
施例のようにマイクロフローセンサ9を開口スリット7
内に取付けておくことによりこの機械的強度が向上し、
破壊という不良の発生がなくなった。第二に、開口スリ
ット7のハニカム構造の径を、スリット部4の間隔に対
し圧力損失が許される範囲内で最小に設計することによ
り、ガスから持ち込まれるダストが激減され、信頼性の
高いマイクロフローセンサ9が得られた。
【0018】なお、本実施例においては、ハニカム構造
の開口スリット7を有する乱流抑制装置8を例に挙げて
説明したが、ガスの流れ方向にそって多数の開口を有す
る多孔性板構造の乱流抑制装置を用いてもよく、その開
口の断面形状は3回回転対称軸や4回回転対称軸や5回
回転対称軸等の多数回回転対称軸を有する形状であれば
よい。
【0019】
【発明の効果】請求項1記載の発明は上述のように、流
入した流体の流れを2次元的な流れに整流するセットリ
ングスペースと、誘振子が設置されたフルイディック振
動室と、前記セットリングスペースと前記フルイディッ
ク振動室とを連通すると共に前記セットリングスペース
内から前記誘振子へ向けて流体を吹き出させるスリット
部とを有するフルイディック流量計において、前記誘振
子がフルイディック振動を起こさない低流量の流体の流
れを測定するマイクロフローセンサを前記スリット部内
に設けると共に前記スリット部を通過する流体の流れ方
向にそって開口した複数個の開口スリットを有する乱流
抑制装置を前記スリット部内に設けたので、マイクロフ
ローセンサの周囲を通過することにより乱された流体の
流れを乱流抑制装置の開口スリット内を通過させること
により整流することができ、従って、フルイディック振
動に悪影響を与えることなくマイクロフローセンサの取
付けを行なうことができる等の効果を有する。
【0020】請求項2記載の発明は上述のように、請求
項1記載の発明においてマイクロフローセンサを乱流抑
制装置の開口スリット内に設けたので、開口スリット内
にマイクロフローセンサを取付けた乱流抑制装置をスリ
ット部に取付けるため、スリット部内へのマイクロフロ
ーセンサの取付けを容易にすることができると共にスリ
ット部へのマイクロフローセンサの取付精度のバラツキ
を抑えてマイクロフローセンサの測定精度を向上させる
ことができ、さらに、マイクロフローセンサを開口スリ
ット内に取付けることによってマイクロフローセンサの
取付けの機械的強度を向上させることができると共にマ
イクロフローセンサのダスト対策を図ることができ、マ
イクロフローセンサによる測定精度をより一層向上させ
ることができる等の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示した分解斜視図である。
【図2】平面図である。
【図3】乱流抑制装置を拡大して示した斜視図である。
【符号の説明】
1 セットリングスペース 2 誘振子 3 フルイディック振動室 4 スリット部 7 開口スリット 8 乱流抑制装置 9 マイクロフローセンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀口 浩幸 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 田辺 誠 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 宮地 達生 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 大島 裕子 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 石井 良夫 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 恩田 浩 愛知県名古屋市東区泉二丁目28番24号 リ コーエレメックス株式会社内 (72)発明者 伊藤 茂行 愛知県名古屋市東区泉二丁目28番24号 リ コーエレメックス株式会社内 (72)発明者 高宮 敏行 東京都品川区南大井6−16−10 リコー精 器株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流入した流体の流れを2次元的な流れに
    整流するセットリングスペースと、誘振子が設置された
    フルイディック振動室と、前記セットリングスペースと
    前記フルイディック振動室とを連通すると共に前記セッ
    トリングスペース内から前記誘振子へ向けて流体を吹き
    出させるスリット部とを有するフルイディック流量計に
    おいて、前記誘振子がフルイディック振動を起こさない
    低流量の流体の流れを測定するマイクロフローセンサを
    前記スリット部内に設けると共に前記スリット部を通過
    する流体の流れ方向にそって開口した複数個の開口スリ
    ットを有する乱流抑制装置を前記スリット部内に設けた
    ことを特徴とするフルイディック流量計。
  2. 【請求項2】 マイクロフローセンサを乱流抑制装置の
    開口スリット内に設けたことを特徴とする請求項1記載
    のフルイディック流量計。
JP27685392A 1992-10-15 1992-10-15 フルイディック流量計 Pending JPH06129884A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999031467A1 (fr) * 1997-12-15 1999-06-24 Tokyo Gas Co., Ltd. Debitmetre
JP2002310743A (ja) * 2001-04-06 2002-10-23 Ricoh Elemex Corp 単箱式接線流羽根車式水道メータ

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