JPH0763587A - 流量測定装置 - Google Patents
流量測定装置Info
- Publication number
- JPH0763587A JPH0763587A JP23427993A JP23427993A JPH0763587A JP H0763587 A JPH0763587 A JP H0763587A JP 23427993 A JP23427993 A JP 23427993A JP 23427993 A JP23427993 A JP 23427993A JP H0763587 A JPH0763587 A JP H0763587A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- orifice
- flow rate
- cone
- coil spring
- movable cone
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- Loading And Unloading Of Fuel Tanks Or Ships (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 液体に含まれる気体の量に関りなく液体の質
量流量を正確に測定すること。 【構成】 両端に流入口５、及び流出口６を備えた筒状
のケース１と、ケース１内に設けられたオリフィス１２
と、オリフィスを流出口６側から閉塞し、流体の流れ方
向に後退可能な可動コーン７と、可動コーン７を常時オ
リフィス１２側に付勢するコイルスプリング１４と、可
動コーン７の抗力をコイルスプリング１４を介して受け
る板バネ１５と、板バネ１５の歪みを検出する歪みゲー
ジ１６を備える。流入口５から液体が流入すると、可動
コーン７がコイルスプリング１４に抗して後退する。こ
のときに発生する荷重を板バネ１５に歪みとして検知
し、これを流量に変換する。
量流量を正確に測定すること。 【構成】 両端に流入口５、及び流出口６を備えた筒状
のケース１と、ケース１内に設けられたオリフィス１２
と、オリフィスを流出口６側から閉塞し、流体の流れ方
向に後退可能な可動コーン７と、可動コーン７を常時オ
リフィス１２側に付勢するコイルスプリング１４と、可
動コーン７の抗力をコイルスプリング１４を介して受け
る板バネ１５と、板バネ１５の歪みを検出する歪みゲー
ジ１６を備える。流入口５から液体が流入すると、可動
コーン７がコイルスプリング１４に抗して後退する。こ
のときに発生する荷重を板バネ１５に歪みとして検知
し、これを流量に変換する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、管路などに装着して流
量を測定するのに適した流量測定装置に関する。
量を測定するのに適した流量測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】流量計は歴史が長く、用途や被測定流体
に適した数多くの種類が実用化されている。液体の流量
を測定する場合には通常、体積流量計が広く使用されて
いるが、液体中に溶解したり、また気泡として存在する
気体による測定誤差が大きな問題となる。このため、流
量計の上流側に気液分離手段を設けて、液体だけを選択
的に流量計に供給したり、密度測定手段を設けて測定値
を補正するなどの対策が採られているが、装置が大掛か
りになったり、また信号処理回路が複雑化するなどの問
題がある。
に適した数多くの種類が実用化されている。液体の流量
を測定する場合には通常、体積流量計が広く使用されて
いるが、液体中に溶解したり、また気泡として存在する
気体による測定誤差が大きな問題となる。このため、流
量計の上流側に気液分離手段を設けて、液体だけを選択
的に流量計に供給したり、密度測定手段を設けて測定値
を補正するなどの対策が採られているが、装置が大掛か
りになったり、また信号処理回路が複雑化するなどの問
題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題に鑑みてなされたものであって、その目的とするとこ
ろは比較的簡単な構造で、液体の質量流量を測定するこ
とができる新規な流量計を提供することである。
題に鑑みてなされたものであって、その目的とするとこ
ろは比較的簡単な構造で、液体の質量流量を測定するこ
とができる新規な流量計を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、両端に流入口、及び流出口
を備えた筒状測定ケースと、該ケース内に設けられたオ
リフィスと、前記オリフィスを流出口側から閉塞し、流
体の流れ方向に後退可能な可動コーンと、該コーンを常
時前記オリフィス側に付勢するコイルスプリングと、該
コイルスプリングよりも下流側に配置されて前記コーン
の抗力を前記コイルスプリングを介して受ける板バネ
と、該板バネの歪みを検出する歪み検出手段と、該検出
手段からの信号に基づいて流量を表示する信号処理手段
とを備えるようにした。
るために本発明においては、両端に流入口、及び流出口
を備えた筒状測定ケースと、該ケース内に設けられたオ
リフィスと、前記オリフィスを流出口側から閉塞し、流
体の流れ方向に後退可能な可動コーンと、該コーンを常
時前記オリフィス側に付勢するコイルスプリングと、該
コイルスプリングよりも下流側に配置されて前記コーン
の抗力を前記コイルスプリングを介して受ける板バネ
と、該板バネの歪みを検出する歪み検出手段と、該検出
手段からの信号に基づいて流量を表示する信号処理手段
とを備えるようにした。
【０００５】
【作用】流入した液体は、可動コーンに動圧を作用させ
てこれをコイルスプリングに抗して後退させる。コイル
スプリングの荷重が板バネを歪ませるので、これを歪み
検出手段で検出して流量に変換する。
てこれをコイルスプリングに抗して後退させる。コイル
スプリングの荷重が板バネを歪ませるので、これを歪み
検出手段で検出して流量に変換する。
【０００６】
【実施例】そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例を示すも
のであって図中符号１は、両端に被測定液体の管路２、
３が接続され、測定室４を形成する筒状のケースで、両
端には中心方向に拡開するテーパを備えた流入口５、流
出口６が形成されている。これら流入口５、及び流出口
６の内側には後述する可動コーン７を移動可能に支持す
る軸８の両端を支持するブラケット９、１０が固定され
ている。これらブラケット９、１０は、図２に示したよ
うに放射方向に平板Ｐ，Ｐ，Ｐ‥‥を備えていて、測定
室４に流入した流体を整流するための整流板を兼ねてい
る。
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例を示すも
のであって図中符号１は、両端に被測定液体の管路２、
３が接続され、測定室４を形成する筒状のケースで、両
端には中心方向に拡開するテーパを備えた流入口５、流
出口６が形成されている。これら流入口５、及び流出口
６の内側には後述する可動コーン７を移動可能に支持す
る軸８の両端を支持するブラケット９、１０が固定され
ている。これらブラケット９、１０は、図２に示したよ
うに放射方向に平板Ｐ，Ｐ，Ｐ‥‥を備えていて、測定
室４に流入した流体を整流するための整流板を兼ねてい
る。
【０００７】１２は、オリフィスで、ブラケット９、１
０のほぼ中間に配置され、常時は後述する可動コーン７
によりその開口１２ａが閉鎖されている。
０のほぼ中間に配置され、常時は後述する可動コーン７
によりその開口１２ａが閉鎖されている。
【０００８】７は、前述の可動コーンで、断面円錐状に
形成されて軸８に移動可能に取り付けられ、常時は流出
口６側に軸８に嵌装されたコイルスプリング１４により
オリフィス１２を閉塞するように付勢されている。流体
が流入していない状態では、可動コーン７の先端の吐出
長さＬがオリフィスの開口Ｄの１／３乃至１倍程度突出
するようにサイズが選択され、また可動コーン７の後
退、つまり流出口６側への移動に伴って生じるオリフィ
スの開口面積Ａを、Ａ＝１０ΠＸ（ただし、Ｘは可動コ
ーンの後退量を示す）なる関係に設定することにより図
４の曲線Ｉに示したように流量が後退量Ｘの３／２乗に
比例し、またＡ＝３３ΠＸとなるように設定すると、流
量が後退量Ｘの一次関数（同図ＩＩ）となる。
形成されて軸８に移動可能に取り付けられ、常時は流出
口６側に軸８に嵌装されたコイルスプリング１４により
オリフィス１２を閉塞するように付勢されている。流体
が流入していない状態では、可動コーン７の先端の吐出
長さＬがオリフィスの開口Ｄの１／３乃至１倍程度突出
するようにサイズが選択され、また可動コーン７の後
退、つまり流出口６側への移動に伴って生じるオリフィ
スの開口面積Ａを、Ａ＝１０ΠＸ（ただし、Ｘは可動コ
ーンの後退量を示す）なる関係に設定することにより図
４の曲線Ｉに示したように流量が後退量Ｘの３／２乗に
比例し、またＡ＝３３ΠＸとなるように設定すると、流
量が後退量Ｘの一次関数（同図ＩＩ）となる。
【０００９】１５は、板バネで、図３に示したように中
央部に軸８が貫通する通孔１５ａを有し、両端がブラケ
ット１０に固定され、コイルスプリング１４からの荷重
を受けるように構成されている。これの表面には、コイ
ルスプリング１４による荷重で生じた歪みを測定するた
めの手段、この実施例では歪みゲージ１６、１６が貼着
されている。
央部に軸８が貫通する通孔１５ａを有し、両端がブラケ
ット１０に固定され、コイルスプリング１４からの荷重
を受けるように構成されている。これの表面には、コイ
ルスプリング１４による荷重で生じた歪みを測定するた
めの手段、この実施例では歪みゲージ１６、１６が貼着
されている。
【００１０】図５は、上述の流量計に適した信号処理回
路の一実施例を示すものであって、図中符号２０は外部
からのサンプリング信号に基づいて歪みゲージ１６から
の信号をデイジタル信号に変換するアナログーデイジタ
ル回路で、これから出力したパルス信号は、後段の加算
器２１により所定の比率に変換されて計測に適した範囲
の繰り返し周波数のパルス信号に変換される。２２は、
第一のカウンタで、加算器２１からのパルス信号を常時
計数して積算流量として表示器２３に出力するものであ
る。２５はゲートで、クロック信号発生回路２４からの
信号により一定時間、開放され、加算器２１からのパル
スを第二のカウンタ２６に出力し、この計数値を瞬間流
量として表示器２７に表示させるものである
路の一実施例を示すものであって、図中符号２０は外部
からのサンプリング信号に基づいて歪みゲージ１６から
の信号をデイジタル信号に変換するアナログーデイジタ
ル回路で、これから出力したパルス信号は、後段の加算
器２１により所定の比率に変換されて計測に適した範囲
の繰り返し周波数のパルス信号に変換される。２２は、
第一のカウンタで、加算器２１からのパルス信号を常時
計数して積算流量として表示器２３に出力するものであ
る。２５はゲートで、クロック信号発生回路２４からの
信号により一定時間、開放され、加算器２１からのパル
スを第二のカウンタ２６に出力し、この計数値を瞬間流
量として表示器２７に表示させるものである
【００１１】この実施例においてを、流入口５から流入
した液体は、整流板を兼ねるブラケット９を通過してオ
リフィス１２に到達し、オリフィス１２から突出してい
る可動コーン７に、その動圧を作用させる。これにより
可動コーン７は、コイルスプリング１４の付勢力に抗し
て軸８に案内されて流出口６側に後退する。この時に生
じる反力は板バネ１５に作用してこれを歪ませる。この
歪みは、歪みゲージ１６により検出されて測定回路に出
力される。
した液体は、整流板を兼ねるブラケット９を通過してオ
リフィス１２に到達し、オリフィス１２から突出してい
る可動コーン７に、その動圧を作用させる。これにより
可動コーン７は、コイルスプリング１４の付勢力に抗し
て軸８に案内されて流出口６側に後退する。この時に生
じる反力は板バネ１５に作用してこれを歪ませる。この
歪みは、歪みゲージ１６により検出されて測定回路に出
力される。
【００１２】いうまでもなく，流体の流れにおかれた可
動コーン７は，その表面の圧力の積分で表される力Ｆを
受ける。この力の大きさは流れの状態や，可動コーン７
の形状等に左右されるとしても，下記の式より表される
力となる。 Ｆ＝１／２×ρ×Ｕ2×Ｃｄ×Ｓ0 ただし，ρ：流体の密度 Ｕ：流速 Ｃｄ：抵抗係数 Ｓ0：可動コーンの断面積 Ｆ：可動コーンに作用する力 そして，気液二相流の場合，例えば液体としてガソリン
を例に採るとその密度は一般的に０．６６乃至０．７５
ｇ／ｃｍ3であり，また気体として空気を例に採ると大
気圧，２０°Ｃでの密度は０．００１２ｇ／ｃｍ3であ
り，密度の比は，１：０．００１７となる。この結果，
ボイド率が４０％以下位ならば，空気による可動コーン
７に作用する力Ｆが無視できる。なお，蒸気や気体のよ
うに密度の低い流体を主目的に，これを高い精度で測定
する場合には，可動コーンの形状を密度の高い流体を測
定するものとは異なる形状に構成する必要がある。
動コーン７は，その表面の圧力の積分で表される力Ｆを
受ける。この力の大きさは流れの状態や，可動コーン７
の形状等に左右されるとしても，下記の式より表される
力となる。 Ｆ＝１／２×ρ×Ｕ2×Ｃｄ×Ｓ0 ただし，ρ：流体の密度 Ｕ：流速 Ｃｄ：抵抗係数 Ｓ0：可動コーンの断面積 Ｆ：可動コーンに作用する力 そして，気液二相流の場合，例えば液体としてガソリン
を例に採るとその密度は一般的に０．６６乃至０．７５
ｇ／ｃｍ3であり，また気体として空気を例に採ると大
気圧，２０°Ｃでの密度は０．００１２ｇ／ｃｍ3であ
り，密度の比は，１：０．００１７となる。この結果，
ボイド率が４０％以下位ならば，空気による可動コーン
７に作用する力Ｆが無視できる。なお，蒸気や気体のよ
うに密度の低い流体を主目的に，これを高い精度で測定
する場合には，可動コーンの形状を密度の高い流体を測
定するものとは異なる形状に構成する必要がある。
【００１３】なお，上述の実施例においては歪みゲージ
により可動コーンに作用する力を測定するようにしてい
るが，可動コーンに非接触変位検出手段，たとえば可動
コーンに磁石を埋め込んで，可動コーンの移動に起因す
る磁界の強度変化を測定するようにしても同様の作用を
奏することは明らかである。
により可動コーンに作用する力を測定するようにしてい
るが，可動コーンに非接触変位検出手段，たとえば可動
コーンに磁石を埋め込んで，可動コーンの移動に起因す
る磁界の強度変化を測定するようにしても同様の作用を
奏することは明らかである。
【００１４】
【発明の効果】以上、説明したように本発明において
は、両端に流入口、及び流出口を備えた筒状測定ケース
と、ケース内に設けられたオリフィスと、オリフィスを
流出口側から閉塞し、流体の流れ方向に後退可能な可動
コーンと、コーンを常時前記オリフィス側に付勢するコ
イルスプリングと、コイルスプリングよりも下流側に配
置されてコーンの抗力をコイルスプリングを介して受け
る板バネと、板バネの歪みを検出する歪み検出手段と、
歪みに基づいて流量を表示する信号処理手段とを備える
ようにしたので、４０％程度までのボイド率の液体の質
量流量や、また気体の流量を正確に測定することができ
る。
は、両端に流入口、及び流出口を備えた筒状測定ケース
と、ケース内に設けられたオリフィスと、オリフィスを
流出口側から閉塞し、流体の流れ方向に後退可能な可動
コーンと、コーンを常時前記オリフィス側に付勢するコ
イルスプリングと、コイルスプリングよりも下流側に配
置されてコーンの抗力をコイルスプリングを介して受け
る板バネと、板バネの歪みを検出する歪み検出手段と、
歪みに基づいて流量を表示する信号処理手段とを備える
ようにしたので、４０％程度までのボイド率の液体の質
量流量や、また気体の流量を正確に測定することができ
る。
【図１】本発明の一実施例を示す装置の断面図である。
【図２】同上装置のブラケットの構造を示す正面図であ
る。
る。
【図３】同上装置におけるコイルスプリングの一端を支
持する板バネの一実施例を示す正面図である。
持する板バネの一実施例を示す正面図である。
【図４】同上装置における後退量及び開口面積と流量と
の関係を示す線図である。
の関係を示す線図である。
【図５】同上装置に適した信号処理回路の一実施例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
１ 筒状のケース ５ 流入口 ６ 流出口 ７ 可動コーン ８ 軸 ９、１０ ブラケット １２ オリフィス １４ コイルスプリング １５ 板バネ １６ 歪みゲージ
Claims (4)
- 【請求項１】 両端に流入口、及び流出口を備えた筒状
測定ケースと、該ケース内に設けられたオリフィスと、
前記オリフィスを流出口側から閉塞し、流体の流れ方向
に後退可能な可動コーンと、該コーンを常時前記オリフ
ィス側に付勢するコイルスプリングと、該コイルスプリ
ングよりも下流側に配置されて前記コーンの抗力を前記
コイルスプリングを介して受ける板バネと、該板バネの
歪みを検出する歪み検出手段と、該検出手段からの信号
に基づいて流量を表示する信号処理手段とを備えてなる
流量測定装置。 - 【請求項２】 前記コーンは、その長さが前記オリフィ
スの開口の１／３乃至１倍である請求項１の流量測定装
置。 - 【請求項３】 前記コーンは、前記流入口、及び流出口
近傍に配置された整流板を兼ねるブラケットに両端が固
定された軸に遊嵌して設けられている請求項１の流量測
定装置。 - 【請求項４】 前記板バネは、一端が前記ブラケットに
固定され、また表面に歪み検出手段となる歪みゲージが
貼着されている請求項３の流量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5234279A JP2867846B2 (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 流量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5234279A JP2867846B2 (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 流量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0763587A true JPH0763587A (ja) | 1995-03-10 |
| JP2867846B2 JP2867846B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=16968489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5234279A Expired - Lifetime JP2867846B2 (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 流量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2867846B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100915088B1 (ko) * | 2009-01-23 | 2009-09-02 | 주식회사 하이트롤 | 웨퍼형 벤츄리 콘 메타 |
| JP2009257296A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-11-05 | Tatsuno Corp | ポンプ装置 |
| WO2012050256A1 (ko) * | 2010-10-12 | 2012-04-19 | ㈜하이트롤 | 웨퍼형 벤츄리 콘 메타 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53100271A (en) * | 1977-02-14 | 1978-09-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Flow rate detector |
| JPS5629119A (en) * | 1979-08-03 | 1981-03-23 | Jiiabaazu Insutorumentsu Ltd | Flow meter |
| JP3014430U (ja) * | 1995-02-07 | 1995-08-08 | 株式会社村上開明堂 | 鏡装置付き家具 |
-
1993
- 1993-08-26 JP JP5234279A patent/JP2867846B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53100271A (en) * | 1977-02-14 | 1978-09-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Flow rate detector |
| JPS5629119A (en) * | 1979-08-03 | 1981-03-23 | Jiiabaazu Insutorumentsu Ltd | Flow meter |
| JP3014430U (ja) * | 1995-02-07 | 1995-08-08 | 株式会社村上開明堂 | 鏡装置付き家具 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009257296A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-11-05 | Tatsuno Corp | ポンプ装置 |
| JP4553160B2 (ja) * | 2008-03-25 | 2010-09-29 | 株式会社タツノ・メカトロニクス | ポンプ装置 |
| KR100915088B1 (ko) * | 2009-01-23 | 2009-09-02 | 주식회사 하이트롤 | 웨퍼형 벤츄리 콘 메타 |
| WO2012050256A1 (ko) * | 2010-10-12 | 2012-04-19 | ㈜하이트롤 | 웨퍼형 벤츄리 콘 메타 |
| GB2499536A (en) * | 2010-10-12 | 2013-08-21 | Hitrol Co Ltd | Wafer-type venturi cone meter |
| GB2499536B (en) * | 2010-10-12 | 2018-03-14 | Hitrol Co Ltd | Wafer-type venturi cone meter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2867846B2 (ja) | 1999-03-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19981124 |