JPH0629747B2 - 流量測定装置 - Google Patents
流量測定装置Info
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- JPH0629747B2 JPH0629747B2 JP63194255A JP19425588A JPH0629747B2 JP H0629747 B2 JPH0629747 B2 JP H0629747B2 JP 63194255 A JP63194255 A JP 63194255A JP 19425588 A JP19425588 A JP 19425588A JP H0629747 B2 JPH0629747 B2 JP H0629747B2
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- 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
- G01F1/10—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 using rotating vanes with axial admission
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、水や空気など、流体の流量を回転体の回転に
よって検出する流量測定装置に関する。
よって検出する流量測定装置に関する。
［従来の技術］ 流量を検出する手段として、流体の流れる流路に、流体
の流れによって回転する回転体を配設し、回転体の回転
速度を検出することによって、流体の流速、つまり流量
を検出していた。
の流れによって回転する回転体を配設し、回転体の回転
速度を検出することによって、流体の流速、つまり流量
を検出していた。
［発明が解決しようとする課題］ 流体の流れの中に配設された回転体は、流速が安定して
いても、流れの中に存在する渦流などの乱れにより、回
転速度に乱れ（ふらつき）が生じる。
いても、流れの中に存在する渦流などの乱れにより、回
転速度に乱れ（ふらつき）が生じる。
この流れの中の乱れは、回転体の上流に小さなルーバー
などによる整流手段を設けた程度では、大きな効果を上
げることができず、回転体の上流に整流機能の大きな整
流手段を設けると、整流手段が流れの大きな抵抗となる
とともに、整流手段によって流量を検出するための装置
が高価となる問題点を備えていた。
などによる整流手段を設けた程度では、大きな効果を上
げることができず、回転体の上流に整流機能の大きな整
流手段を設けると、整流手段が流れの大きな抵抗となる
とともに、整流手段によって流量を検出するための装置
が高価となる問題点を備えていた。
そこで、回転体の回転速度を平均化して流体の流速を検
出することが考えられるが、反応速度が低下してしまう
問題点を備えていた。
出することが考えられるが、反応速度が低下してしまう
問題点を備えていた。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、流体の流れ速度を安定して検出するとともに、流体
の流れ速度の変化に対して応答性良く検出することがで
きる流量測定装置の提供にある。
は、流体の流れ速度を安定して検出するとともに、流体
の流れ速度の変化に対して応答性良く検出することがで
きる流量測定装置の提供にある。
［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、第１図に示すよう
に、流体の流れによって回転する回転体１と、該回転体
１の回転速度を検出する回転速度検出手段２と、該回転
速度検出手段２の検出した前記回転体１の回転速度の変
化率が、所定変化率よりも低いときは、検出した前記回
転体１の回転速度と過去の回転速度とを平均化し、平均
化した回転速度を前記回転体１の回転速度と認識し、所
定変化率よりも高いときは、前記回転速度検出手段２の
検出した回転速度をそのまま前記回転体１の回転速度と
認識する回転速度認識手段３とからなる技術的手段を採
用する。
に、流体の流れによって回転する回転体１と、該回転体
１の回転速度を検出する回転速度検出手段２と、該回転
速度検出手段２の検出した前記回転体１の回転速度の変
化率が、所定変化率よりも低いときは、検出した前記回
転体１の回転速度と過去の回転速度とを平均化し、平均
化した回転速度を前記回転体１の回転速度と認識し、所
定変化率よりも高いときは、前記回転速度検出手段２の
検出した回転速度をそのまま前記回転体１の回転速度と
認識する回転速度認識手段３とからなる技術的手段を採
用する。
［作用］ 上記構成よりなる本発明は、流体の流れの乱れにより回
転体がふらつく場合は、回転速度の変化率が小さいた
め、回転速度認識手段によって、過去の回転速度を用い
て平均化する。これにより、回転体の回転速度が安定
し、回転体のふらつきによる検出流量の変動を小さく押
えることができる。
転体がふらつく場合は、回転速度の変化率が小さいた
め、回転速度認識手段によって、過去の回転速度を用い
て平均化する。これにより、回転体の回転速度が安定
し、回転体のふらつきによる検出流量の変動を小さく押
えることができる。
また、流量の変化により、回転体の回転速度の変化率が
所定変化率よりも大きくなると、回転速度認識手段によ
って、回転速度検出手段で検出された回転速度をそのま
ま回転体の回転速度として認定する。これにより、応答
性良く流量の急激な変化を検出することができる。
所定変化率よりも大きくなると、回転速度認識手段によ
って、回転速度検出手段で検出された回転速度をそのま
ま回転体の回転速度として認定する。これにより、応答
性良く流量の急激な変化を検出することができる。
［発明の効果］ 本発明によれば、流体の流れの乱れに対して流体の流れ
速度を安定して検出することができるとともに、流体の
流れ速度の変化を応答性良く検出することができる。
速度を安定して検出することができるとともに、流体の
流れ速度の変化を応答性良く検出することができる。
［実施例］ 次に、本発明の流量測定装置を給湯器に適用した一実施
例に基づき図面を用いて説明する。
例に基づき図面を用いて説明する。
第２図にバイパスミキシング式のガス給湯器の概略図を
示す。
示す。
このガス給湯器は、燃焼器10と、ガス供給配管20と、水
配管30と、制御回路40とから構成されている。
配管30と、制御回路40とから構成されている。
燃焼器10は、セラミック製の表面燃焼式バーナ11を内部
に配設した燃焼ケース12と、この燃焼ケース12内に燃焼
用の空気を供給する送風機13とからなり、送風機13によ
って燃焼ケース12内に導かれた燃焼用の空気は、燃焼
後、燃焼ガスとして図示しない排気口より排出される。
に配設した燃焼ケース12と、この燃焼ケース12内に燃焼
用の空気を供給する送風機13とからなり、送風機13によ
って燃焼ケース12内に導かれた燃焼用の空気は、燃焼
後、燃焼ガスとして図示しない排気口より排出される。
ガス供給配管20は、送風機13の遠心式ファン14の内周に
開口するノズル21へ、燃料のガスを供給するもので、上
流側より元電磁弁22、主電磁弁23、比例弁24が順次設け
られている。比例弁24の下流は２つに分岐され、一方に
は切替用電磁弁25、他方にはオリフィス26が設けられて
いる。なお、元電磁弁22、主電磁弁23および切替用電磁
弁25は、通電制御によってガス供給配管20を開閉するも
ので、比例弁24は通電量に応じて開口比が変化し、ノズ
ル21に供給されるガス量を調節するものである。
開口するノズル21へ、燃料のガスを供給するもので、上
流側より元電磁弁22、主電磁弁23、比例弁24が順次設け
られている。比例弁24の下流は２つに分岐され、一方に
は切替用電磁弁25、他方にはオリフィス26が設けられて
いる。なお、元電磁弁22、主電磁弁23および切替用電磁
弁25は、通電制御によってガス供給配管20を開閉するも
ので、比例弁24は通電量に応じて開口比が変化し、ノズ
ル21に供給されるガス量を調節するものである。
水配管30は、一方が水の供給源に接続され、他方が給湯
口に接続されるもので、バーナ11の表面でガスの燃焼に
よって発生する熱により内部を流れる水を加熱する熱交
換器31、およびこの熱交換器31をバイパスするバイパス
水路32を備える。
口に接続されるもので、バーナ11の表面でガスの燃焼に
よって発生する熱により内部を流れる水を加熱する熱交
換器31、およびこの熱交換器31をバイパスするバイパス
水路32を備える。
熱交換器31およびバイパス水路32の上流の水配管30に
は、水圧を調節するガバナ機能と水量を調節する水量調
節機能とが組み合わされた電動水量制御装置33が設けら
れている。また、バイパス水路32には、バイパス水路32
を通過する水量を調節する絞り弁34が形成されている。
は、水圧を調節するガバナ機能と水量を調節する水量調
節機能とが組み合わされた電動水量制御装置33が設けら
れている。また、バイパス水路32には、バイパス水路32
を通過する水量を調節する絞り弁34が形成されている。
電動水量制御装置33と絞り弁34は、水量を調節する手段
として、水路を開閉可能な弁体をギアドモータによって
駆動される。
として、水路を開閉可能な弁体をギアドモータによって
駆動される。
制御回路40は、第３図に示すように、マイクロコンピュ
ータ41、リレー回路42および駆動回路43から構成される
もので、使用者によって操作されるコントローラ44や各
種センサの出力に応じて、バーナ11に着火を行うスパー
カ45、元電磁弁22、主電磁弁23、比例弁24、切替用電磁
弁25、電動水量制御装置33、絞り弁34を通電制御するも
のである。
ータ41、リレー回路42および駆動回路43から構成される
もので、使用者によって操作されるコントローラ44や各
種センサの出力に応じて、バーナ11に着火を行うスパー
カ45、元電磁弁22、主電磁弁23、比例弁24、切替用電磁
弁25、電動水量制御装置33、絞り弁34を通電制御するも
のである。
制御回路40の各種センサは、バーナ11の炎の検出および
空燃比を検出するためのフレームロッド46およびサーモ
カップル47、電動水量制御装置33および絞り弁34の弁体
に連動し、開度を検出するポテンショメータ48、49、送
風機13の回転速度を検出する風量検出センサ50、熱交換
器31およびバイパス水路32に流入する水温を検出する入
水温センサ51、熱交換器31を通過した湯温を検出する湯
温センサ52、熱交換器31およびバイパス水路32を通過
し、混合された湯温を検出する出湯温センサ53、熱交換
器31およびバイパス水路32に流入する水量を検出する水
量検出センサ54を備える。
空燃比を検出するためのフレームロッド46およびサーモ
カップル47、電動水量制御装置33および絞り弁34の弁体
に連動し、開度を検出するポテンショメータ48、49、送
風機13の回転速度を検出する風量検出センサ50、熱交換
器31およびバイパス水路32に流入する水温を検出する入
水温センサ51、熱交換器31を通過した湯温を検出する湯
温センサ52、熱交換器31およびバイパス水路32を通過
し、混合された湯温を検出する出湯温センサ53、熱交換
器31およびバイパス水路32に流入する水量を検出する水
量検出センサ54を備える。
水量検出センサ54は、電動水量制御装置33の下流に設け
られ、水の流れによって回転する羽根車よりなる回転体
（図示しない）を内部に収納し、回転体の回転に応じた
パルス信号を発生するものである。
られ、水の流れによって回転する羽根車よりなる回転体
（図示しない）を内部に収納し、回転体の回転に応じた
パルス信号を発生するものである。
水量検出センサ54から送られてくるパルス信号は、コン
ピュータ41の回転速度検出手段55によって、パルス幅よ
り回転体の回転速度（流速）を算出する。なお、回転体
の回転速度は、熱交換器31およびバイパス水路32に流入
する水量に比例する。そして、回転速度検出手段55で算
出された回転速度は、回転速度認識手段56によって熱交
換器31およびバイパス水路32を通過する回転速度（水
量）として認識される。
ピュータ41の回転速度検出手段55によって、パルス幅よ
り回転体の回転速度（流速）を算出する。なお、回転体
の回転速度は、熱交換器31およびバイパス水路32に流入
する水量に比例する。そして、回転速度検出手段55で算
出された回転速度は、回転速度認識手段56によって熱交
換器31およびバイパス水路32を通過する回転速度（水
量）として認識される。
回転速度認識手段56は、まず水量検出センサ54の回転体
の回転速度の変化率αを算出する。なお、変化率αは、
今回回転速度検出手段55で読み取った回転速度a1、前回
（１パルス前）回転速度認識手段56で認識された回転速
度b0とすると、 α＝（a1−b0）／b0の式で表される。
の回転速度の変化率αを算出する。なお、変化率αは、
今回回転速度検出手段55で読み取った回転速度a1、前回
（１パルス前）回転速度認識手段56で認識された回転速
度b0とすると、 α＝（a1−b0）／b0の式で表される。
そして、変化率αが、所定の変化率（例えば10％）未満
の場合は、今回回転速度検出手段55で読み取った回転速
度a1と、前回回転速度認識手段56で認識された回転速度
b0とを平均化し、平均化した値を今回の回転速度（水
量）b1として認識する。この平均化は、 b1＝b0＋（a1−b0）／５の式で表される。
の場合は、今回回転速度検出手段55で読み取った回転速
度a1と、前回回転速度認識手段56で認識された回転速度
b0とを平均化し、平均化した値を今回の回転速度（水
量）b1として認識する。この平均化は、 b1＝b0＋（a1−b0）／５の式で表される。
また、変化率αが、所定の変化率（例えば10％）以上の
場合は、今回回転速度検出手段55で算出された回転速度
a1をそのまま今回の回転速度（水量）b1として認識す
る。これは、b1＝a1の式で表される。
場合は、今回回転速度検出手段55で算出された回転速度
a1をそのまま今回の回転速度（水量）b1として認識す
る。これは、b1＝a1の式で表される。
なお、上記水量検出センサ54、回転速度検出手段55およ
び回転速度認識手段56によって、本発明の流量測定装置
が構成される。
び回転速度認識手段56によって、本発明の流量測定装置
が構成される。
次に、コンピュータ41による燃焼制御、および水量制御
について簡単に説明する。
について簡単に説明する。
燃焼制御は、使用者が給湯口に接続されたカランを操作
し、水配管30に水流が生じると、水量検出センサ54内の
回転体が回転し、燃焼が開始される。この燃焼量は、コ
ントローラ44によって設定された出湯温が得られるよう
に、各種センサによって得られた水量、入水温、熱交換
器31とバイパス水路32との混合湯温（出湯温）等によ
り、燃焼量に応じた回転速度となるように送風機13をフ
ィードフォアード、フィードバック制御により通電量を
決定し、通電制御する。そして、送風機13の回転速度や
バーナ11の炎の温度から比例弁24および切替用電磁弁25
を通電制御するものである。
し、水配管30に水流が生じると、水量検出センサ54内の
回転体が回転し、燃焼が開始される。この燃焼量は、コ
ントローラ44によって設定された出湯温が得られるよう
に、各種センサによって得られた水量、入水温、熱交換
器31とバイパス水路32との混合湯温（出湯温）等によ
り、燃焼量に応じた回転速度となるように送風機13をフ
ィードフォアード、フィードバック制御により通電量を
決定し、通電制御する。そして、送風機13の回転速度や
バーナ11の炎の温度から比例弁24および切替用電磁弁25
を通電制御するものである。
また、絞り弁34は、入水温、熱交換器31を通過した湯
温、出湯温より適切な開度で固定されるように、通電制
御される。また、電動水量制御装置33は、出湯温が得ら
れるに必要な最大流量を越えないように通電制御され
る。
温、出湯温より適切な開度で固定されるように、通電制
御される。また、電動水量制御装置33は、出湯温が得ら
れるに必要な最大流量を越えないように通電制御され
る。
本実施例によれば、熱交換器31およびバイパス水路32へ
流入する水の流れの乱れによって水量検出センサ54内の
回転体がふらついた場合は、変化率αが10％未満である
ため、コンピュータ41の回転速度検出手段55および回転
速度認識手段56によって過去の値と平均化され、流入す
る水の流れ速度（流量）を安定して検出することができ
る。
流入する水の流れの乱れによって水量検出センサ54内の
回転体がふらついた場合は、変化率αが10％未満である
ため、コンピュータ41の回転速度検出手段55および回転
速度認識手段56によって過去の値と平均化され、流入す
る水の流れ速度（流量）を安定して検出することができ
る。
また、熱交換器31およびバイパス水路32へ流入する水量
が変化し、変化率αが10％以上となると、コンピュータ
41の回転速度認識手段56によって、回転速度検出手段55
で算出された回転速度をそのまま回転体の回転速度とし
て認定する。これにより、入水量変化を応答性良く検出
することができる。
が変化し、変化率αが10％以上となると、コンピュータ
41の回転速度認識手段56によって、回転速度検出手段55
で算出された回転速度をそのまま回転体の回転速度とし
て認定する。これにより、入水量変化を応答性良く検出
することができる。
（変形例） 本実施例の回転速度検出手段は、回転体の回転に応じて
発生するパルスによって回転速度を検出したが、例えば
回転体の回転によって電力を発生させ、その電圧によっ
て回転速度を検出するなど、他の手段を用いて回転速度
を検出しても良い。
発生するパルスによって回転速度を検出したが、例えば
回転体の回転によって電力を発生させ、その電圧によっ
て回転速度を検出するなど、他の手段を用いて回転速度
を検出しても良い。
また、本実施例では回転体の回転速度を基準としている
が、回転体の回転速度と流量とは比例関係にあるため、
流量を基準として、例えば流量の変化率や、平均化して
も良いことは言うまでもない。
が、回転体の回転速度と流量とは比例関係にあるため、
流量を基準として、例えば流量の変化率や、平均化して
も良いことは言うまでもない。
さらに、本発明をガス給湯器の入水量を検出するものに
用いた例を示したが、給湯器以外の水量や液体の流量を
検出したり、空気などの気体の流れを検出するものに用
いても良い。
用いた例を示したが、給湯器以外の水量や液体の流量を
検出したり、空気などの気体の流れを検出するものに用
いても良い。
第１図は本発明の概略ブロック図、第２図はガス給湯器
の概略構成図、第３図は制御回路の概略ブロック図であ
る。 図中 １……回転体 ２、55……回転速度検出手段 ３、56……回転速度認識手段
の概略構成図、第３図は制御回路の概略ブロック図であ
る。 図中 １……回転体 ２、55……回転速度検出手段 ３、56……回転速度認識手段
Claims (1)
- 【請求項１】(a)流体の流れによって回転する回転体
と、 (b)該回転体の回転速度を検出する回転速度検出手段
と、 (c)該回転速度検出手段の検出した前記回転体の回転速
度の変化率が、 所定変化率よりも低いときは、検出した前記回転体の回
転速度と過去の回転速度とを平均化し、平均化した回転
速度を前記回転体の回転速度と認識し、 所定変化率よりも高いときは、前記回転速度検出手段の
検出した回転速度をそのまま前記回転体の回転速度と認
識する回転速度認識手段と からなる流量測定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63194255A JPH0629747B2 (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | 流量測定装置 |
| KR1019890011009A KR920002014B1 (ko) | 1988-08-03 | 1989-08-01 | 유량측정장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63194255A JPH0629747B2 (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | 流量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0244210A JPH0244210A (ja) | 1990-02-14 |
| JPH0629747B2 true JPH0629747B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=16321578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63194255A Expired - Fee Related JPH0629747B2 (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | 流量測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0629747B2 (ja) |
| KR (1) | KR920002014B1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10271803B2 (en) * | 2015-11-12 | 2019-04-30 | Prismatic Sensors Ab | High-resolution computed tomography using edge-on detectors with temporally offset depth-segments |
| SG11201805270RA (en) * | 2015-12-30 | 2018-07-30 | Life Technologies Corp | System and method for providing stable fluid flow |
| RU2628868C1 (ru) * | 2016-07-22 | 2017-08-22 | Российская Федерация, от имени которой выступает Госкорпорация "Росатом" | Способ нейтронной радиографии и установка для его осуществления |
| CN112146555A (zh) * | 2019-06-26 | 2020-12-29 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 一种位移检测方法和流量检测方法 |
-
1988
- 1988-08-03 JP JP63194255A patent/JPH0629747B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-08-01 KR KR1019890011009A patent/KR920002014B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR920002014B1 (ko) | 1992-03-09 |
| JPH0244210A (ja) | 1990-02-14 |
| KR910005034A (ko) | 1991-03-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |