JPH07301345A - 可変型臨界流ベンチュリ - Google Patents
可変型臨界流ベンチュリInfo
- Publication number
- JPH07301345A JPH07301345A JP11443494A JP11443494A JPH07301345A JP H07301345 A JPH07301345 A JP H07301345A JP 11443494 A JP11443494 A JP 11443494A JP 11443494 A JP11443494 A JP 11443494A JP H07301345 A JPH07301345 A JP H07301345A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- movable body
- venturi
- along
- venturi tube
- peripheral surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- 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
- G01F1/34—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 by measuring pressure or differential pressure
- G01F1/36—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 by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction
- G01F1/40—Details of construction of the flow constriction devices
- G01F1/44—Venturi tubes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Flow Control (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Lift Valve (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ベンチュリ管内に設けられた可動体の位置の
制御精度を向上できる可変型臨界流ベンチュリを提供す
ること。 【構成】 ガス流路Fの方向(ガスの流れ方向)に沿っ
て流路断面積S1 ,S2 が滑らかに減少して極小断面積
S0 (S1 >S2 >S0 )を有するスロート部1に至
り、このスロート部1から前記流れ方向に沿って滑らか
に流路断面積S3,S4 (S3 <S4 )が増大するベン
チュリ管2と、このベンチュリ管2内にベンチュリ管2
の軸方向Dに沿って変位可能に設けられた可動体3とを
備え、可動体3は、外周面がそれぞれ径の異なる3個の
円筒状部分4,5,6と各円筒状部分4,5、5,6を
接続する円錐台形状部分7,8とよりなる3段形状に形
成されている。
制御精度を向上できる可変型臨界流ベンチュリを提供す
ること。 【構成】 ガス流路Fの方向(ガスの流れ方向)に沿っ
て流路断面積S1 ,S2 が滑らかに減少して極小断面積
S0 (S1 >S2 >S0 )を有するスロート部1に至
り、このスロート部1から前記流れ方向に沿って滑らか
に流路断面積S3,S4 (S3 <S4 )が増大するベン
チュリ管2と、このベンチュリ管2内にベンチュリ管2
の軸方向Dに沿って変位可能に設けられた可動体3とを
備え、可動体3は、外周面がそれぞれ径の異なる3個の
円筒状部分4,5,6と各円筒状部分4,5、5,6を
接続する円錐台形状部分7,8とよりなる3段形状に形
成されている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、分析用ガス等のガス
を所定の流量に制御する可変型臨界流ベンチュリに関す
るものである。
を所定の流量に制御する可変型臨界流ベンチュリに関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ベンチュリ管と可動体とからなる
臨界流ベンチュリ(CFV)においては可動体としてテ
ーパー形状のスライドバー(ニードル)を用いていた。
すなわち、スライドバーをベンチュリ管の軸方向に沿っ
てスロート部に挿入し、スライドバーを変位させてスロ
ート部を通過するガスの通過面積を変化させることによ
りガスの流量値を所定の流量に制御していた。
臨界流ベンチュリ(CFV)においては可動体としてテ
ーパー形状のスライドバー(ニードル)を用いていた。
すなわち、スライドバーをベンチュリ管の軸方向に沿っ
てスロート部に挿入し、スライドバーを変位させてスロ
ート部を通過するガスの通過面積を変化させることによ
りガスの流量値を所定の流量に制御していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、スライドバー
の形状は外周面の径が逐次変化しているテーパー状であ
るから、ガスの定流量制御の精度はスライドバーの位置
の制御精度に依存することになる。そのため、スライド
バーの変位位置の制御にステッピングモータを用いてい
るけれども、スライドバーの位置ずれを無くすことや、
ヒステリシスを零に抑えることは無理なためスライドバ
ーの位置の制御を精度良く行うのは難しく、したがっ
て、ガスの正確な定流量値(ベンチュリ係数)を得るの
は難しい。
の形状は外周面の径が逐次変化しているテーパー状であ
るから、ガスの定流量制御の精度はスライドバーの位置
の制御精度に依存することになる。そのため、スライド
バーの変位位置の制御にステッピングモータを用いてい
るけれども、スライドバーの位置ずれを無くすことや、
ヒステリシスを零に抑えることは無理なためスライドバ
ーの位置の制御を精度良く行うのは難しく、したがっ
て、ガスの正確な定流量値(ベンチュリ係数)を得るの
は難しい。
【0004】この発明は、上記問題に鑑みてなしたもの
で、その目的は、ベンチュリ管内に設けられた可動体の
位置の制御精度を向上できる可変型臨界流ベンチュリを
提供することにある。
で、その目的は、ベンチュリ管内に設けられた可動体の
位置の制御精度を向上できる可変型臨界流ベンチュリを
提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の可変型臨界流ベンチュリは、ガスの流れ
方向に沿って流路断面積が滑らかに減少して極小断面積
を有するスロート部に至り、このスロート部から前記流
れ方向に沿って滑らかに流路断面積が増大するベンチュ
リ管と、このベンチュリ管内に該ベンチュリ管の軸方向
に沿って変位可能に設けられた可動体とを備え、更に、
可動体は、外周面がそれぞれ径の異なる複数の円筒状部
分と各円筒状部分を接続する円錐台形状部分とよりなる
多段形状に形成されていることを特徴とする。
に、この発明の可変型臨界流ベンチュリは、ガスの流れ
方向に沿って流路断面積が滑らかに減少して極小断面積
を有するスロート部に至り、このスロート部から前記流
れ方向に沿って滑らかに流路断面積が増大するベンチュ
リ管と、このベンチュリ管内に該ベンチュリ管の軸方向
に沿って変位可能に設けられた可動体とを備え、更に、
可動体は、外周面がそれぞれ径の異なる複数の円筒状部
分と各円筒状部分を接続する円錐台形状部分とよりなる
多段形状に形成されていることを特徴とする。
【0006】
【作用】ベンチュリ管内に設けた可動体はベンチュリ管
の軸方向に沿って変位して、可動体外周面の円筒状部分
の1つがスロート部に位置する。この際、当該円筒状部
分の軸方向に沿う長さが、可動体のスロート部に対する
位置ずれを許容する許容範囲を構成することから、可動
体の位置ずれがあっても、前記許容範囲内に可動体が位
置する限りにおいては、スロート部を通過するガスの通
過面積を一定にできる。したがって、可動体の位置の制
御がラフでもガスの正確な定流量値を容易に得ることが
できる。
の軸方向に沿って変位して、可動体外周面の円筒状部分
の1つがスロート部に位置する。この際、当該円筒状部
分の軸方向に沿う長さが、可動体のスロート部に対する
位置ずれを許容する許容範囲を構成することから、可動
体の位置ずれがあっても、前記許容範囲内に可動体が位
置する限りにおいては、スロート部を通過するガスの通
過面積を一定にできる。したがって、可動体の位置の制
御がラフでもガスの正確な定流量値を容易に得ることが
できる。
【0007】また、各円筒状部分は、外周面の径が変化
する円錐台形状部分を介して各円筒状部分ごとに外周面
の径を異ならしめて多段に接続されており、しかも上述
したように、各円筒状部分がそれぞれ前記許容範囲を含
むことから、可動体の変位操作によって、ガスの流量値
を、正確な所定の流量値に適宜変更できる。
する円錐台形状部分を介して各円筒状部分ごとに外周面
の径を異ならしめて多段に接続されており、しかも上述
したように、各円筒状部分がそれぞれ前記許容範囲を含
むことから、可動体の変位操作によって、ガスの流量値
を、正確な所定の流量値に適宜変更できる。
【0008】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。なお、それによってこの発明は限定を受けるも
のではない。
明する。なお、それによってこの発明は限定を受けるも
のではない。
【0009】図1〜図3はこの発明の第1実施例を示
す。図1〜図3において、可変型臨界流ベンチュリは、
ガス流路Fの方向(ガスの流れ方向)に沿って流路断面
積S1 ,S2 が滑らかに減少して極小断面積S0 (S1
>S2 >S0 )を有するスロート部1に至り、このスロ
ート部1から前記流れ方向に沿って滑らかに流路断面積
S3 ,S4 (S3 <S4 )が増大するベンチュリ管2
と、このベンチュリ管2内にベンチュリ管2の軸方向D
に沿って変位可能に設けられた可動体3とを備え、可動
体3は、外周面がそれぞれ径の異なる3個の円筒状部分
4,5,6と各円筒状部分4,5,6を接続する円錐台
形状部分7,8とよりなる3段形状に形成されている。
す。図1〜図3において、可変型臨界流ベンチュリは、
ガス流路Fの方向(ガスの流れ方向)に沿って流路断面
積S1 ,S2 が滑らかに減少して極小断面積S0 (S1
>S2 >S0 )を有するスロート部1に至り、このスロ
ート部1から前記流れ方向に沿って滑らかに流路断面積
S3 ,S4 (S3 <S4 )が増大するベンチュリ管2
と、このベンチュリ管2内にベンチュリ管2の軸方向D
に沿って変位可能に設けられた可動体3とを備え、可動
体3は、外周面がそれぞれ径の異なる3個の円筒状部分
4,5,6と各円筒状部分4,5,6を接続する円錐台
形状部分7,8とよりなる3段形状に形成されている。
【0010】更に、スロート部1の内径はd0 であり、
その断面積はa0 (=S0 )であり、一方、円筒状部分
4,5,6の外周径はそれぞれd1 ,d2 ,d3 に設定
されており、その断面積がそれぞれa1 ,a2 ,a3 で
ある。ここで、d1 <d2 <d3 <d0 、a1 <a2 <
a3 <a0 である。
その断面積はa0 (=S0 )であり、一方、円筒状部分
4,5,6の外周径はそれぞれd1 ,d2 ,d3 に設定
されており、その断面積がそれぞれa1 ,a2 ,a3 で
ある。ここで、d1 <d2 <d3 <d0 、a1 <a2 <
a3 <a0 である。
【0011】また、円筒状部分4,5,6の軸方向Dに
沿う長さは、それぞれL1 ,L2 ,L3 に設定されてお
り、これら長さL1 ,L2 ,L3 は、可動体3のスロー
ト部1に対する位置ずれを許容する許容範囲を構成す
る。
沿う長さは、それぞれL1 ,L2 ,L3 に設定されてお
り、これら長さL1 ,L2 ,L3 は、可動体3のスロー
ト部1に対する位置ずれを許容する許容範囲を構成す
る。
【0012】そして、本実施例では、可動体3の内部
に、軸方向Dに沿って回転シャフト10が挿入された構
造となっている。
に、軸方向Dに沿って回転シャフト10が挿入された構
造となっている。
【0013】また、シャフト10の外周面には、可動体
3の変位に対応する長さ分だけ雄ねじMが設けられ、可
動体3の後端部分11の内周面には雄ねじMに螺合する
雌ねじW(図示せず)が設けられている。
3の変位に対応する長さ分だけ雄ねじMが設けられ、可
動体3の後端部分11の内周面には雄ねじMに螺合する
雌ねじW(図示せず)が設けられている。
【0014】そして、この後端部分11の外周面には軸
方向Dに沿って凹部13が形成されており、該凹部13
が、配管12の内周面に形成された突片14と係合して
いる。
方向Dに沿って凹部13が形成されており、該凹部13
が、配管12の内周面に形成された突片14と係合して
いる。
【0015】したがって、上記の構造により、シャフト
10の回転運動P1 ,P2 を可動体3の往復直線運動P
3 に変換できる。
10の回転運動P1 ,P2 を可動体3の往復直線運動P
3 に変換できる。
【0016】15はモータ(例えば、パルスモータやD
Cモータなど)、16はベルト、9はシャフト10の後
端部に取付けられたプーリーである。
Cモータなど)、16はベルト、9はシャフト10の後
端部に取付けられたプーリーである。
【0017】また、シャフト10の先端10aは、配管
12に設けた支持アーム18に支持されているベアリン
グ20に挿入されている。一方、シャフト10の後部1
0bは配管12に支持されているベアリング22に挿入
されている。
12に設けた支持アーム18に支持されているベアリン
グ20に挿入されている。一方、シャフト10の後部1
0bは配管12に支持されているベアリング22に挿入
されている。
【0018】この実施例のものは上記構成を有するか
ら、スロート部1の位置に円筒状部分4が移動してきた
場合、スロート部1において、ガスの通過する通過面積
A1 は、A1 =a0 −a1 となる。また、スロート部1
の位置に円筒状部分5が移動してきた場合、スロート部
1のガスの通過する通過面積A2 は、A2 =a0 −a2
となる。更に、スロート部1の位置に円筒状部分6が移
動してきた場合、スロート部1のガスの通過する通過面
積A3 は、A3 =a0 −a3 となる。このように、スロ
ート部1に対する変位位置に応じた可動体3の変位操作
を施すだけで、通過面積は、それぞれA1 ,A2 ,A3
となって、異なる3種類のベンチュリー係数が容易に得
られ、しかもガスの流量値を、正確な定流量値に適宜変
更できる。
ら、スロート部1の位置に円筒状部分4が移動してきた
場合、スロート部1において、ガスの通過する通過面積
A1 は、A1 =a0 −a1 となる。また、スロート部1
の位置に円筒状部分5が移動してきた場合、スロート部
1のガスの通過する通過面積A2 は、A2 =a0 −a2
となる。更に、スロート部1の位置に円筒状部分6が移
動してきた場合、スロート部1のガスの通過する通過面
積A3 は、A3 =a0 −a3 となる。このように、スロ
ート部1に対する変位位置に応じた可動体3の変位操作
を施すだけで、通過面積は、それぞれA1 ,A2 ,A3
となって、異なる3種類のベンチュリー係数が容易に得
られ、しかもガスの流量値を、正確な定流量値に適宜変
更できる。
【0019】すなわち、本実施例では、ベンチュリ管2
内に設けた可動体3はベンチュリ管3の軸方向Dに沿っ
て変位して、可動体外周面の円筒状部分4,5,6の1
つがスロート部1に位置する。例えば、当該円筒状部分
4の軸方向Dに沿う長さL1が、可動体3のスロート部
1に対する位置ずれを許容する許容範囲を構成すること
から、可動体3の位置ずれがあっても、前記許容範囲内
に可動体3が位置する限りにおいては、スロート部1を
通過するガスの通過面積を一定にできる。したがって、
可動体3の位置の制御がラフでもガスの正確な定流量値
を容易に得ることができる。
内に設けた可動体3はベンチュリ管3の軸方向Dに沿っ
て変位して、可動体外周面の円筒状部分4,5,6の1
つがスロート部1に位置する。例えば、当該円筒状部分
4の軸方向Dに沿う長さL1が、可動体3のスロート部
1に対する位置ずれを許容する許容範囲を構成すること
から、可動体3の位置ずれがあっても、前記許容範囲内
に可動体3が位置する限りにおいては、スロート部1を
通過するガスの通過面積を一定にできる。したがって、
可動体3の位置の制御がラフでもガスの正確な定流量値
を容易に得ることができる。
【0020】また、各円筒状部分4,5,6は、外周面
の径が変化する円錐台形状部分7,8を介して各円筒状
部分4,5,6ごとに外周面の径d1 ,d2 ,d3 を異
ならしめて3段に接続されており、しかも上述したよう
に、各円筒状部分4,5,6がそれぞれ前記許容範囲L
1 ,L2 ,L3 を含むことから、可動体3の変位操作に
よって、ガスの流量値を、正確な所定の流量値に適宜変
更できる。
の径が変化する円錐台形状部分7,8を介して各円筒状
部分4,5,6ごとに外周面の径d1 ,d2 ,d3 を異
ならしめて3段に接続されており、しかも上述したよう
に、各円筒状部分4,5,6がそれぞれ前記許容範囲L
1 ,L2 ,L3 を含むことから、可動体3の変位操作に
よって、ガスの流量値を、正確な所定の流量値に適宜変
更できる。
【0021】図4は、円筒状部分4,5,6と円錐台形
状部分7,8を備えた可動体3をシリンダ24を用いて
軸方向Dに変位させるようにしたこの発明の第2実施例
を示す。この実施例のものは、可動体3を、シリンダ2
4の往復直線運動に連動する連動体23を介して軸方向
Dに変位させることができるので、上記第1実施例のよ
うなシャフト10の回転運動を往復直線運動に変換する
機構を不要にできる。したがって、上記第1実施例の回
転シャフト10を含む2重構造に比して、可動体3の変
位操作を容易に施すことができる点で有利である。な
お、第2実施例の可動体3は、内部が中空でなくてもよ
い。また、30,31,32は可動体3の位置検出用セ
ンサである。
状部分7,8を備えた可動体3をシリンダ24を用いて
軸方向Dに変位させるようにしたこの発明の第2実施例
を示す。この実施例のものは、可動体3を、シリンダ2
4の往復直線運動に連動する連動体23を介して軸方向
Dに変位させることができるので、上記第1実施例のよ
うなシャフト10の回転運動を往復直線運動に変換する
機構を不要にできる。したがって、上記第1実施例の回
転シャフト10を含む2重構造に比して、可動体3の変
位操作を容易に施すことができる点で有利である。な
お、第2実施例の可動体3は、内部が中空でなくてもよ
い。また、30,31,32は可動体3の位置検出用セ
ンサである。
【0022】なお、上記各実施例では、3段切換えの可
動体を示したが、これに限らず、この発明は、n段切換
え(nは2以上の自然数)の可動体にも適用できる。
動体を示したが、これに限らず、この発明は、n段切換
え(nは2以上の自然数)の可動体にも適用できる。
【0023】
【発明の効果】以上のようにこの発明では、ベンチュリ
管内に設けた可動体はベンチュリ管の軸方向に沿って変
位して、可動体外周面の円筒状部分の1つがスロート部
に位置する。この際、当該円筒状部分の軸方向に沿う長
さが、可動体のスロート部に対する位置ずれを許容する
許容範囲を構成することから、可動体の位置ずれがあっ
ても、前記許容範囲内に可動体が位置する限りにおいて
は、スロート部を通過するガスの通過面積を一定にでき
る。したがって、可動体の位置の制御がラフでもガスの
正確な定流量値を容易に得ることができる。
管内に設けた可動体はベンチュリ管の軸方向に沿って変
位して、可動体外周面の円筒状部分の1つがスロート部
に位置する。この際、当該円筒状部分の軸方向に沿う長
さが、可動体のスロート部に対する位置ずれを許容する
許容範囲を構成することから、可動体の位置ずれがあっ
ても、前記許容範囲内に可動体が位置する限りにおいて
は、スロート部を通過するガスの通過面積を一定にでき
る。したがって、可動体の位置の制御がラフでもガスの
正確な定流量値を容易に得ることができる。
【0024】また、各円筒状部分は、外周面の径が変化
する円錐台形状部分を介して各円筒状部分ごとに外周面
の径を異ならしめて多段に接続されており、しかも上述
したように、各円筒状部分がそれぞれ前記許容範囲を含
むことから、可動体の変位操作によって、ガスの流量値
を、正確な所定の流量値に適宜変更できる。
する円錐台形状部分を介して各円筒状部分ごとに外周面
の径を異ならしめて多段に接続されており、しかも上述
したように、各円筒状部分がそれぞれ前記許容範囲を含
むことから、可動体の変位操作によって、ガスの流量値
を、正確な所定の流量値に適宜変更できる。
【図1】この発明の第1実施例を示す全体構成説明図で
ある。
ある。
【図2】上記第1実施例における要部構成説明図であ
る。
る。
【図3】上記第1実施例における可動体の動作を示す構
成説明図である。
成説明図である。
【図4】この発明の第2実施例を示す全体構成説明図で
ある。
ある。
1…スロート部、2…ベンチュリ管、3…可動体、4,
5,6…円筒状部分、7,8…円錐台形状部分、10…
回転シャフト、D…ベンチュリ管の軸方向、S1 ,
S2 ,S3 ,S4 …ベンチュリ管の流路断面積、S0 …
スロート部の断面積、L1 ,L2 ,L3 …各円筒状部分
の軸方向に沿う長さ、F…ガス流路。
5,6…円筒状部分、7,8…円錐台形状部分、10…
回転シャフト、D…ベンチュリ管の軸方向、S1 ,
S2 ,S3 ,S4 …ベンチュリ管の流路断面積、S0 …
スロート部の断面積、L1 ,L2 ,L3 …各円筒状部分
の軸方向に沿う長さ、F…ガス流路。
【手続補正書】
【提出日】平成7年1月24日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】
Claims (1)
- 【請求項1】 ガスの流れ方向に沿って流路断面積が滑
らかに減少して極小断面積を有するスロート部に至り、
このスロート部から前記流れ方向に沿って滑らかに流路
断面積が増大するベンチュリ管と、このベンチュリ管内
に該ベンチュリ管の軸方向に沿って変位可能に設けられ
た可動体とを備え、更に、可動体は、外周面がそれぞれ
径の異なる複数の円筒状部分と各円筒状部分を接続する
円錐台形状部分とよりなる多段形状に形成されているこ
とを特徴とする可変型臨界流ベンチュリ。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11443494A JPH07301345A (ja) | 1994-04-30 | 1994-04-30 | 可変型臨界流ベンチュリ |
DE1995621643 DE69521643T2 (de) | 1994-04-30 | 1995-03-29 | Veränderbarer Venturiabschnitt für kritische Strömungen |
EP19950104664 EP0679873B1 (en) | 1994-04-30 | 1995-03-29 | Variable critical flow venturi |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11443494A JPH07301345A (ja) | 1994-04-30 | 1994-04-30 | 可変型臨界流ベンチュリ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07301345A true JPH07301345A (ja) | 1995-11-14 |
Family
ID=14637632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11443494A Pending JPH07301345A (ja) | 1994-04-30 | 1994-04-30 | 可変型臨界流ベンチュリ |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0679873B1 (ja) |
JP (1) | JPH07301345A (ja) |
DE (1) | DE69521643T2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11265217A (ja) * | 1998-03-17 | 1999-09-28 | Omi Tadahiro | 圧力式流量制御装置 |
JP2006292137A (ja) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Ckd Corp | 流量制御弁 |
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