JPH0635139Y2 - 質量流量調整装置 - Google Patents
質量流量調整装置Info
- Publication number
- JPH0635139Y2 JPH0635139Y2 JP1987130491U JP13049187U JPH0635139Y2 JP H0635139 Y2 JPH0635139 Y2 JP H0635139Y2 JP 1987130491 U JP1987130491 U JP 1987130491U JP 13049187 U JP13049187 U JP 13049187U JP H0635139 Y2 JPH0635139 Y2 JP H0635139Y2
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- Japan
- Prior art keywords
- flow rate
- mass flow
- sensor
- bypass
- valve
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、マスフローメータ或いはマスフローコント
ローラ等と称される質量流量測定の調整装置に関する。
ローラ等と称される質量流量測定の調整装置に関する。
マスフローメータやマスフローコントローラ等は流体の
質量流量を精密に制御し測定する装置である。これらの
装置は第２図に示すように、センサ流路20において自己
加熱型抵抗線式センサ部21、22と、これらのセンサ部を
回路の一部に組み込んだブリッジ回路23、24と前記ブリ
ッジ回路に連結された流量演算回路25及び補正増幅回路
26と、流量を調節し制御するためのバイパス27と、図に
示すコントロールバルブ28を制御するバルブ制御回路29
及び比較制御回路30等より構成されている。前記センサ
部21、22では流れる流体との間に熱量の授受があるため
抵抗値が変化するが、この変化を所定の電気信号として
取り出すようになっている。
質量流量を精密に制御し測定する装置である。これらの
装置は第２図に示すように、センサ流路20において自己
加熱型抵抗線式センサ部21、22と、これらのセンサ部を
回路の一部に組み込んだブリッジ回路23、24と前記ブリ
ッジ回路に連結された流量演算回路25及び補正増幅回路
26と、流量を調節し制御するためのバイパス27と、図に
示すコントロールバルブ28を制御するバルブ制御回路29
及び比較制御回路30等より構成されている。前記センサ
部21、22では流れる流体との間に熱量の授受があるため
抵抗値が変化するが、この変化を所定の電気信号として
取り出すようになっている。
即ち、流量設定信号を比較制御回路に送り、コントロー
ルバルブ28で流量を制御し、センサ部21、22で検出され
た電気信号を流量演算回路25、補正増幅回路26を介して
質量流量信号として取り出すのである。
ルバルブ28で流量を制御し、センサ部21、22で検出され
た電気信号を流量演算回路25、補正増幅回路26を介して
質量流量信号として取り出すのである。
上記するように従来の質量流量測定の調整は、センサ流
路に対するバイパスとしての流路系に設けられたコント
ロールバルブで流量を制御するようになっている。
路に対するバイパスとしての流路系に設けられたコント
ロールバルブで流量を制御するようになっている。
一般にマスフローメータやマスフローコントローラにお
ける質量流量測定ではその原理上センサの生の出力は流
量の1/3乗に比例するため流速が大きくなるにつれて出
力が飽和してくる。また、逆に流速があまりに小さすぎ
ると流れに対流が生じ正確に流速が測定出来ないという
問題がある。従ってすべての市販マスフローメータ或い
はマスフローコントローラ等の精度保障範囲はフルスケ
ールの５％〜100％以内である。更に、流量測定のダイ
ナミックレンジが必要な場合はフルスケールの異なるセ
ンサを複数個用いて測定していた。
ける質量流量測定ではその原理上センサの生の出力は流
量の1/3乗に比例するため流速が大きくなるにつれて出
力が飽和してくる。また、逆に流速があまりに小さすぎ
ると流れに対流が生じ正確に流速が測定出来ないという
問題がある。従ってすべての市販マスフローメータ或い
はマスフローコントローラ等の精度保障範囲はフルスケ
ールの５％〜100％以内である。更に、流量測定のダイ
ナミックレンジが必要な場合はフルスケールの異なるセ
ンサを複数個用いて測定していた。
この考案はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところはマスフローメータ或いはマスフ
ローコントローラ等のセンサ自身の性能は従来通りで且
つ１組で済み、そのダイナミックレンジを拡大できる質
量流量調整装置を提供することにある。
その目的とするところはマスフローメータ或いはマスフ
ローコントローラ等のセンサ自身の性能は従来通りで且
つ１組で済み、そのダイナミックレンジを拡大できる質
量流量調整装置を提供することにある。
即ち、この考案は上記する問題点を解決するために、質
量流量信号を流量設定信号と比較しその差出力にてコン
トロールバルブを制御し流量を調整する装置であって、
センサ流路と並列でその各管路に開閉又は開度調節可能
なバルブと層流素子とをそれぞれ設置した複数本のバイ
パス管路を並設したことを特徴とするものである。そし
てこの場合、流量センサの精度保障範囲がａ％〜100％
とするとき、バイパス管路の断面積Φnが、 100/a＝Φn／Φn-1 或いは、 を満足することを特徴とする。
量流量信号を流量設定信号と比較しその差出力にてコン
トロールバルブを制御し流量を調整する装置であって、
センサ流路と並列でその各管路に開閉又は開度調節可能
なバルブと層流素子とをそれぞれ設置した複数本のバイ
パス管路を並設したことを特徴とするものである。そし
てこの場合、流量センサの精度保障範囲がａ％〜100％
とするとき、バイパス管路の断面積Φnが、 100/a＝Φn／Φn-1 或いは、 を満足することを特徴とする。
上記手段とすれば、バイパス管路の数が多いだけ測定可
能範囲は大きくなる。最初全てのバイパス管路をOpenと
しておき流体流量に合わせて各管路のバルブをCloseし
て行き、センサの出力が安定し測定可能となった所で流
量を測定するようにすれば流量検出装置として使用する
ことが出来る。
能範囲は大きくなる。最初全てのバイパス管路をOpenと
しておき流体流量に合わせて各管路のバルブをCloseし
て行き、センサの出力が安定し測定可能となった所で流
量を測定するようにすれば流量検出装置として使用する
ことが出来る。
また、最初設定流量を定めその流量を測定出来るバイパ
ス管路の数を割り出し、各バイパス管路のバルブのON/O
FF或いは開度を決めれば流量制御装置として使用するこ
とが出来る。
ス管路の数を割り出し、各バイパス管路のバルブのON/O
FF或いは開度を決めれば流量制御装置として使用するこ
とが出来る。
以下、この考案の具体的実施例について図面を参照して
説明する。
説明する。
第１図はこの考案の要部である質量流量調整装置のセン
サ流路とバイパス管路部分の断面図である。この図にお
いて、１は流体流入部、２はセンサ流路、３と４と５と
６はバイパス管路である。そしてこのバイパス管路の断
面積は、それぞれΦ1、Φ2、Φ3、Φ4とする。また前記
バイパス管路３乃至６にはそれぞれバルブ７、バルブ
８、バルブ９、バルブ10が設置される。13は流体の流出
流路であってここにはコントロールバルブ14が設置され
る。測定流体はこれら流入部１からセンサ流路２及び必
要なバイパス３乃至６を流れ、前記流出流路13に設置さ
れたコントロールバルブ14を通って流出する。このコン
トロールバルブ14が第２図のコントロールバルブ28に対
応するものである。
サ流路とバイパス管路部分の断面図である。この図にお
いて、１は流体流入部、２はセンサ流路、３と４と５と
６はバイパス管路である。そしてこのバイパス管路の断
面積は、それぞれΦ1、Φ2、Φ3、Φ4とする。また前記
バイパス管路３乃至６にはそれぞれバルブ７、バルブ
８、バルブ９、バルブ10が設置される。13は流体の流出
流路であってここにはコントロールバルブ14が設置され
る。測定流体はこれら流入部１からセンサ流路２及び必
要なバイパス３乃至６を流れ、前記流出流路13に設置さ
れたコントロールバルブ14を通って流出する。このコン
トロールバルブ14が第２図のコントロールバルブ28に対
応するものである。
また、11はセンサ用の上部コイル、12は同じくセンサ用
の下部コイルである。これらのコイル11、12は前記セン
サ流路２に巻かれておりそれぞれ制御部（図示せず）に
連結され、独立に制御されるようになっている。制御方
法はこの考案の本質には関係がないので省略するが、コ
イル11、12自体が発熱体と測温体を兼ねており、測定流
体の流速が変化してもこれらコイルの温度は一定になる
ように制御され、その発熱量を電気信号として取り出し
測定するようになっている。
の下部コイルである。これらのコイル11、12は前記セン
サ流路２に巻かれておりそれぞれ制御部（図示せず）に
連結され、独立に制御されるようになっている。制御方
法はこの考案の本質には関係がないので省略するが、コ
イル11、12自体が発熱体と測温体を兼ねており、測定流
体の流速が変化してもこれらコイルの温度は一定になる
ように制御され、その発熱量を電気信号として取り出し
測定するようになっている。
この考案ではバイパス管路を複数個設けるものである
が、流量センサの精度保障範囲が測定流量のａ％〜100
％以下であれば100/aの範囲内で精度は保障されること
になる。従ってバルブ７乃至10を設置したバイパス管路
３乃至６の断面積Φ1乃至Φ4は、マスフローメータ或い
はマスフローコントローラの精度保障範囲をフルスケー
ル流量のａ％〜100％以内とした場合、 となるようにすれば良い。
が、流量センサの精度保障範囲が測定流量のａ％〜100
％以下であれば100/aの範囲内で精度は保障されること
になる。従ってバルブ７乃至10を設置したバイパス管路
３乃至６の断面積Φ1乃至Φ4は、マスフローメータ或い
はマスフローコントローラの精度保障範囲をフルスケー
ル流量のａ％〜100％以内とした場合、 となるようにすれば良い。
或いは、バイパス管路３乃至６の内二本以上使用するこ
とにすれば、 となるようにしても良い。
とにすれば、 となるようにしても良い。
尚、バイパス管路内の流れは層流でなければ正確に測定
することは出来ない。よって各バイパス３乃至６にはそ
れぞれ層流素子（図示せず）を入れて層流となるように
しなければならない。
することは出来ない。よって各バイパス３乃至６にはそ
れぞれ層流素子（図示せず）を入れて層流となるように
しなければならない。
而して、流量検出装置として使用する場合は、流量測定
開始当初、バルブ７乃至10は全てオープンの状態にして
置く。その時にセンサ11、12の出力が測定可能範囲以下
であった場合、バルブ10から順に９、８、７とClose状
態にして行き、測定可能な流通になった所で測定を開始
すれば良い。
開始当初、バルブ７乃至10は全てオープンの状態にして
置く。その時にセンサ11、12の出力が測定可能範囲以下
であった場合、バルブ10から順に９、８、７とClose状
態にして行き、測定可能な流通になった所で測定を開始
すれば良い。
また、流体の流量制御装置として使用する場合は、設定
流量が定まればその流量を測定出来るバイパスの数を割
り出しバルブ７乃至10のOpen、Closeを決め、あとはコ
ントロールバルブ14で調節すれば良い。
流量が定まればその流量を測定出来るバイパスの数を割
り出しバルブ７乃至10のOpen、Closeを決め、あとはコ
ントロールバルブ14で調節すれば良い。
この考案の詳細は以上のようであるが、技術的範囲は上
記の場合に限定されない。例えば上記したバイパス管路
は４本の場合について説明したが更に同径のバイパス管
路や異なるバイパス管路を増やしても良い。従って精度
保障範囲をａ％〜100％とした場合、バイパス管路の数
をｎとすれば、 100/a＝Φn／Φn-1或いは を満足すれば良い。
記の場合に限定されない。例えば上記したバイパス管路
は４本の場合について説明したが更に同径のバイパス管
路や異なるバイパス管路を増やしても良い。従って精度
保障範囲をａ％〜100％とした場合、バイパス管路の数
をｎとすれば、 100/a＝Φn／Φn-1或いは を満足すれば良い。
各バイパス管路におけるバルブのOpen、CloseはON/OFF
スイッチによっても良いが、開度を調節出来るようにし
ても良いし、作動方法も電磁式、熱膨脹式、圧電素子式
等種々考えられる。また、前記センサ11やセンサ12は熱
式以外のものであっても良い。更に流体流路内面はSiを
エッチングしたものであっても良い。
スイッチによっても良いが、開度を調節出来るようにし
ても良いし、作動方法も電磁式、熱膨脹式、圧電素子式
等種々考えられる。また、前記センサ11やセンサ12は熱
式以外のものであっても良い。更に流体流路内面はSiを
エッチングしたものであっても良い。
この考案が提供する質量流量調整装置は以上説明したと
おりであるから、ダイナミックレンジを精度良好にして
かつ、ほぼ無限に拡大することができる。また、同径の
バイパス管路を複数本設ける場合には、一つのバイパス
管が詰まった場合代わりの管を使用することにより正常
に動作させることが出来る。また流路内面にSiウェハ等
の微細加工技術を用いれば非常に小型化することも可能
である。
おりであるから、ダイナミックレンジを精度良好にして
かつ、ほぼ無限に拡大することができる。また、同径の
バイパス管路を複数本設ける場合には、一つのバイパス
管が詰まった場合代わりの管を使用することにより正常
に動作させることが出来る。また流路内面にSiウェハ等
の微細加工技術を用いれば非常に小型化することも可能
である。
第１図はこの考案による質量流量調整装置の要部である
センサ流路とバイパス管路の断面図、第２図は従来の場
合の装置概要図である。 １……流体流入路、２……センサ流路 ３、４、５、６……バイパス管路 ７、８、９、10……バルブ 11……センサ用上部コイル 12……センサ用下部コイル 13……流出流路 14……コントロールバルブ
センサ流路とバイパス管路の断面図、第２図は従来の場
合の装置概要図である。 １……流体流入路、２……センサ流路 ３、４、５、６……バイパス管路 ７、８、９、10……バルブ 11……センサ用上部コイル 12……センサ用下部コイル 13……流出流路 14……コントロールバルブ
Claims (1)
- 【請求項１】センサ流路に２個の自己加熱型抵抗線式セ
ンサ部を設置しこれらのセンサ部を回路の一部に組み込
んだブリッジ回路とこのブリッジ回路に連結された流量
演算回路を介して流路を流れる流体の質量流量信号を出
力させるとともに、この質量流量信号を流量設定信号と
比較してその差出力により流路のコントロールバルブを
制御し、流量を設定値に調整する装置であって、前記セ
ンサ流路と並列でその各管路に開閉又は開度調節可能な
バルブと層流素子とをそれぞれ設置した複数本のバイパ
ス管路を並設し、これらバイパス管路のバルブの開閉又
は開度調節によって流量を設定値に調整することを特徴
とする質量流量調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987130491U JPH0635139Y2 (ja) | 1987-08-26 | 1987-08-26 | 質量流量調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987130491U JPH0635139Y2 (ja) | 1987-08-26 | 1987-08-26 | 質量流量調整装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6434515U JPS6434515U (ja) | 1989-03-02 |
| JPH0635139Y2 true JPH0635139Y2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=31385707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987130491U Expired - Lifetime JPH0635139Y2 (ja) | 1987-08-26 | 1987-08-26 | 質量流量調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0635139Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4557411B2 (ja) * | 2000-11-17 | 2010-10-06 | 大阪瓦斯株式会社 | 流体流量計測システム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6011023B2 (ja) * | 1981-04-23 | 1985-03-22 | フナコシ薬品株式会社 | アミノ酸エナンチオマ−のクロマトグラフイ−による分離法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6011023U (ja) * | 1983-07-01 | 1985-01-25 | 日本軽金属株式会社 | 空気流量計測装置 |
| JPS6180421U (ja) * | 1984-10-31 | 1986-05-28 | ||
| JPS61206821U (ja) * | 1985-06-17 | 1986-12-27 |
-
1987
- 1987-08-26 JP JP1987130491U patent/JPH0635139Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6011023B2 (ja) * | 1981-04-23 | 1985-03-22 | フナコシ薬品株式会社 | アミノ酸エナンチオマ−のクロマトグラフイ−による分離法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6434515U (ja) | 1989-03-02 |
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