JPH06160407A - 流速・温度測定装置 - Google Patents

流速・温度測定装置

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JPH06160407A
JPH06160407A JP21929292A JP21929292A JPH06160407A JP H06160407 A JPH06160407 A JP H06160407A JP 21929292 A JP21929292 A JP 21929292A JP 21929292 A JP21929292 A JP 21929292A JP H06160407 A JPH06160407 A JP H06160407A
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JP
Japan
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temperature
flow velocity
fluid
detector
unit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP21929292A
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English (en)
Inventor
Yoshimitsu Okamoto
善光 岡本
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、流体の環境に関係無く、簡単に流体
の流速、および温度を測定することができる流速・温度
測定装置を提供することを目的とする。 【構成】流路10、駆動装置20により流路10に進入
・退避可能に設けられた温度検出器17、温度検出器1
7を加熱する加熱器16、種々の温度の流体中における
温度検出器17を所定温度まで冷却する時間と流速との
相関を示す複数デ−タを有する演算部26および上記温
度検出器が所定温度まで冷却される時間を測定する測定
部27とからなる演算器25、温度検出器17からの検
出信号を入力して加熱器16のON/OFFおよび演算
器25のデ−タ選択を制御するとともに駆動装置20を
駆動する制御器30を備え、この演算器17は、測定部
27で測定される時間と制御器30の指令により選択さ
れるデ−タに基づいて演算部26で演算することにより
流体の流速を測定することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、各種気体又は液体など
の流体の流速、温度の測定、ならびにガス、ミスト等の
熱流速の測定に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来において、管路内を流れるガス等の
流速の測定は、ピト−管式流速計等の流速測定専用の測
定器を用いて測定されている。
【0003】このピト−管式流速測定装置は、一般的に
知られているように、管路内を流れる流体の流れ方向に
対向させて、先端が曲がった小径管を差し込んで、この
小径管内に流れ込む流体の圧力を測定して、管路内に流
れる流体の流速を求めている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この従来の流速測定装
置では、流体内に小径管を配設して流体の流速を測定し
ているため、粉塵等が混入する流体の環境下では、この
粉塵が小径管を閉塞するので、正確な流体の流速を測定
することができないという問題があった。
【0005】また、流体の温度を測定するためには、別
途、温度を測定する装置を設ける必要がある。
【0006】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、流体の環境に関係無く、簡単に流体
の流速、および温度を測定することができる流速・温度
測定装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の流速測定装置は、流体が流動する流路、駆
動装置により上記流路に進入・退避可能に設けられた温
度検出器、上記温度検出器を加熱する加熱器と、種々の
温度の流体中における上記温度検出器を所定温度まで冷
却する時間と流速との相関を示す複数デ−タを有する演
算部および上記温度検出器が所定温度まで冷却される時
間を測定する測定部とからなる演算器、上記温度検出器
からの検出信号を入力して上記加熱器のON/OFFお
よび上記演算器のデ−タ選択を制御するとともに上記駆
動装置を駆動する制御器を備え、この演算器は、上記時
間測定部で測定される時間と上記制御器の指令により選
択されるデ−タに基づいて上記演算部で演算することに
より流体の流速を測定することを特徴とする。
【0008】
【作用】上述した本発明の流速・温度測定装置では、加
熱器により加熱された温度検出器を流体内に挿入して、
この温度検出器が流体で所定温度まで冷却される時間を
測定し、演算器が、これに予め入力されたデ−タと上記
冷却時間とに基づいて流体の流速を演算して測定するこ
とができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。
【0010】図1において、10は流体を図示しない所
定箇所に導く送風ダクトであって、この外周面には、送
風ダクト10内部と外部11を連通する孔12が設けら
れている。13は環体であって、送風ダクト10の孔1
2と同心にして、送風ダクト10の外周面から径外方に
延びている。環体13は、送風ダクト10の外周面から
径外方に向かってセラミックファイバ層14と断熱材層
15とが順々に形成されており、この断熱材層15内に
は、加熱器16が配設されている。
【0011】17は温度検出器であって、検知部18と
温度計部19とで構成されており、この検知部18は、
頭部18Aとこの頭部18Aから突出する軸18Bとが
一体形成され、この軸部18Bを断熱材層15側から環
体13内に摺動自在に嵌合されて、この軸18B先端部
が送風ダクト10内に突出し、また、温度計部19は、
制御器30と演算器25にそれぞれ接続されており、検
知部18の温度変化を温度信号に変換して制御器30と
演算器25とにそれぞれ送出する。
【0012】20はエアシリンダであって、弁21を介
して図示しないコンプレッサに連絡されている。エアシ
リンダ20は、このロッド22が送風ダクト10の径方
向に往復動可能に環体13に取り付けられ、また、この
ロッド22は、取付ブラケット23を介在させて、検知
部18の頭部18A側の軸18Bに連結されている。演
算器25は、演算部26と測定部27とで構成され、こ
の測定部27は、温度検知器17の検知部18が所定温
度に達するまでの時間(秒数)を測定して、これを時間
信号として演算部26に送出する。演算部26には、例
えば、図2に示す如く、流体の種々の温度条件で温度検
知部18を所定温度だけ冷却するのに必要な冷却時間と
流速との相関を示す複数のデ−タP(図2では、流体の
温度が20℃の時、検出部18を200℃冷却するのに
必要な冷却時間と流速の相関を示す)が入力されてお
り、測定部27から送出される時間信号を入力して、送
風ダクト10内の流体の流速を演算する。尚、演算部2
6に入力されている複数のデ−タPは、理論、または実
験により求められている。
【0013】制御器30は、加熱器16、弁21、およ
び演算器25にそれぞれ接続されており、温度検出器1
7からの温度信号を入力すると、加熱器16のON/O
FF、弁21の開閉、および演算器25のデ−タPの選
択を制御する。
【0014】このような構成において、以下、この流速
測定装置の作用について説明する。
【0015】(1)図示しない手段で制御器30に開始指
令が与えられると、このとき、温度検出器17の検出部
18の軸18B先端部が送風ダクト10内に挿入されて
いない時、制御器30は弁21に対して開弁指令を与え
て、弁21を開弁状態にし、エア−シリンダ20にエア
−を供給する。これにより、エア−シリンダ20のロッ
ド22が送風ダクト10側に移動し、検出部18の軸1
8B先端部が送風ダクト10内に挿入され、送風ダクト
10内の流体の温度D℃を測定し、温度計部19を介し
て温度信号として制御器30に送出する。この信号を入
力した制御器30は、演算器25に対して選択信号を送
出する。
【0016】(2)この選択信号を入力した演算器25
は、演算部26に入力されている複数のデ−タPから流
体温度D℃に対応するデ−タP1を選択する。このデ−
タP1の選択が終了すると演算器25は、制御器30に
対して終了信号を送出する。
【0017】(3)そして、終了信号を入力した制御器3
0は、弁21に対して再び開弁指令を送出し、弁21を
開弁状態にする。これにより、図示しないコンプレッサ
からエア−シリンダ20にエア−が供給され、エア−シ
リンダ20のロッド22が風速ダクト10から離間する
方向に移動するとともに、このロッド22の移動に追随
して検出部18が移動し、検出部18の軸18B先端部
が風速ダクト10内から環体13の断熱材層15まで移
動される。
【0018】(4)検知部18の軸18B先端部が、環体
13の断熱材層15内に移動されると、制御器30が加
熱器16を「ON」の状態にして、例えば、(D+30
0)℃まで検知部18を加熱する。このとき、検知部1
8が検知部18自身の温度を検出して、温度計部19か
ら制御器30に温度信号を送出しており、この温度信号
が(D+300)℃になると、制御器30は加熱器16
を「OFF」の状態にするとともに、弁21に対して開
弁指令を送出する。
【0019】(5)開弁指令を入力した弁21は、開弁状
態となりエア−シリンダ20にエア−が供給され、エア
−シリンダ20のロッド22が送風ダクト10側に移動
するとともに、このロッド22の移動に追随して検知部
18が移動し、この検出部18の軸18A先端部が送風
ダクト10内に挿入され、送風ダクト10内を流れる流
体により冷却されることになる。このとき、検出部18
の温度変化が温度計部19から演算器25に温度信号と
して送出され続けられており、この温度信号を逐次入力
する演算器25の時間計測部27が、例えば、(D+3
00)℃から(D+100)℃まで冷却される時間S
(秒)を測定して、この冷却時間Sを冷却信号として演
算部26に送出する。この冷却信号を入力した演算部2
6は、上記冷却信号と上記(1)で選択された流体温度D
℃におけるデ−タP1に基づいて、送風ダクト10内を
流れている流体の流速を算出する。
【0020】(6)また、送風ダクト10内の流体の温度
を測定する場合には、上述の如く、制御器30により弁
21を開弁状態にして、エア−シリンダ20のロッド2
2を送風ダクト10側に移動させて、温度検出器17の
検出部18の軸18A先端部を送風ダクト10内に挿入
して、流体の温度を測定することができる。
【0021】このように、本実施例の流速・温度測定装
置によれば、送風ダクト10内に流れる流体の圧力等を
直接測定するのではなく、加熱器16により加熱された
検出部18を送風ダクト10内に挿入して、送風ダクト
10内を流れる流体でこの検出部18が所定温度まで冷
却される時間を演算器25の測定部27で測定し、そし
て演算器25の演算部26が、この冷却時間と制御器3
0の指令により選択されるデ−タPとに基づいて送風ダ
クト10内を流れる流体の流速を算出しているので、流
体の環境に関係無く流速を測定することができる。
【0022】尚、上記実施例では、送風ダクト10内に
流れる流体の温度、および流速を測定する装置について
示したが、演算器25の演算部26に、さらに、図3に
示す如く、流体の種々の温度条件における流速と熱伝達
係数との相関を示す複数のデ−タを予め入力しておき、
上記実施例の手順で送風ダクト10内に流れる流体の流
速を演算して測定した後、この測定流速と上記デ−タと
に基づいて熱伝達係数を算出することもできる。
【0023】また、本実施例においては、送風ダクト1
0内を流れる定常流について説明したが、本実施例の流
速・温度測定装置を大気による冷却・冷風ノズル近傍の
渦流域等での測定に利用するときには、定常流に相当す
る風速に換算する複数のデ−タを演算器25に予め入力
することにより、熱流速計としても用いることができ、
さらに、噴出流近傍の噴出流と、それによって生じる巻
込流が交互に存在する流域においても、温度検出器17
の検出部18を測定流域内で往復動させることにより、
この流域の平均熱流速の測定が可能となる。
【0024】更にまた、温度検出器17の検出部18に
加熱器16を組み込んだものであってもよく、エア−シ
リンダ20に代えて電気的、機械的に温度検出器17の
検出部18を移動させることができる駆動装置を用いた
ものであってもよい。
【0025】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の流速・温
度測定装置によれば、加熱器により加熱された温度検出
器を流路内に挿入して、この温度検出器が流体で所定温
度まで冷却される時間を測定し、演算器が、これに予め
入力されたデ−タと上記冷却時間とに基づいて流体の流
速を演算して測定しているので、流体中に粉塵等が混入
する環境下においても、確実に流体の流速が測定するこ
とができる。
【0026】また、流体の温度は、温度検出器で測定す
ることができるので、別途、温度を測定するための装置
を設ける必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例としての流速測定装置を示す
概略構成図である。
【図2】図1における演算器に入力されてる冷却時間と
流速との関係を示すグラフである。
【図3】図1における演算器に入力されている流速と熱
伝達係数との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
10 送風ダクト(流路) 16 加熱器 17 温度検出器 20 エアシリンダ(駆動装置) 25 演算器 26 演算部 27 測定部 30 制御器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流体が流動する流路、駆動装置により上
    記流路に進入・退避可能に設けられた温度検出器、上記
    温度検出器を加熱する加熱器と、種々の温度の流体中に
    おける上記温度検出器を所定温度まで冷却する時間と流
    速との相関を示す複数デ−タを有する演算部および上記
    温度検出器が所定温度まで冷却される時間を測定する測
    定部とからなる演算器、上記温度検出器からの検出信号
    を入力して上記加熱器のON/OFFおよび上記演算器
    のデ−タ選択を制御するとともに上記駆動装置を駆動す
    る制御器を備え、この演算器は、上記時間測定部で測定
    される時間と上記制御器の指令により選択されるデ−タ
    に基づいて上記演算部で演算することにより流体の流速
    を測定することを特徴とする流速・温度測定装置。
JP21929292A 1992-08-18 1992-08-18 流速・温度測定装置 Withdrawn JPH06160407A (ja)

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JP21929292A Withdrawn JPH06160407A (ja) 1992-08-18 1992-08-18 流速・温度測定装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09210838A (ja) * 1996-02-01 1997-08-15 Fujita Corp 風洞実験方法
JPH09210842A (ja) * 1996-01-31 1997-08-15 Fujita Corp 風速測定方法および装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09210842A (ja) * 1996-01-31 1997-08-15 Fujita Corp 風速測定方法および装置
JPH09210838A (ja) * 1996-02-01 1997-08-15 Fujita Corp 風洞実験方法

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Effective date: 19991102