JPH085426A - Flow meter - Google Patents
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- JPH085426A JPH085426A JP6164550A JP16455094A JPH085426A JP H085426 A JPH085426 A JP H085426A JP 6164550 A JP6164550 A JP 6164550A JP 16455094 A JP16455094 A JP 16455094A JP H085426 A JPH085426 A JP H085426A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はガス等の流体の流量を測
定する流量計に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flow meter for measuring the flow rate of fluid such as gas.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ガスメータ等に利用される流量計とし
て、熱式流速計を用いたものが知られている。熱式流速
計は、配管中における熱の移動が配管中を流れる流体の
流速と関係することを利用して流速を求めるものであ
り、この熱式流速計を用いた流量計では、流速から流量
を演算して、これを表示するようになっている。2. Description of the Related Art As a flow meter used in a gas meter or the like, a flow meter using a thermal type velocity meter is known. The thermal anemometer measures the flow velocity by utilizing the fact that the movement of heat in the pipe is related to the flow velocity of the fluid flowing in the pipe.In the flow meter using this thermal anemometer, Is calculated and displayed.
【０００３】図６は、従来の熱式流速計を用いた流量計
の一例の構成を示す説明図である。この流量計は、配管
１０１内の例えば中央部に配設された流速センサ１０２
を備えている。この流速センサ１０２は、ヒータ１０３
と、ヒータ１０３の上流側に配設された第１の温度セン
サ１０４と、ヒータ１０３の下流側に配設された第２の
温度センサ１０５とを有している。ヒータ１０３には、
このヒータ１０３に一定の電圧Ｖ0 を印加する電源１０
６が接続されている。また、温度センサ１０４、１０５
には演算回路１０７が接続され、この演算回路１０７に
は流量を表示する表示部１０８が接続されている。FIG. 6 is an explanatory view showing the structure of an example of a flow meter using a conventional thermal type velocity meter. This flow meter is provided with a flow velocity sensor 102 arranged in, for example, a central portion of a pipe 101.
It has. The flow velocity sensor 102 includes a heater 103
And a first temperature sensor 104 arranged on the upstream side of the heater 103 and a second temperature sensor 105 arranged on the downstream side of the heater 103. The heater 103 has
Power supply 10 for applying a constant voltage V 0 to this heater 103
6 is connected. In addition, the temperature sensors 104 and 105
An arithmetic circuit 107 is connected to the arithmetic circuit 107, and a display unit 108 for displaying the flow rate is connected to the arithmetic circuit 107.
【０００４】この流量計では、電源１０６からヒータ１
０３に対して一定電圧Ｖ0 が印加され、ヒータ１０３が
発熱し、配管１０１内を流れる流体を加熱する。第１の
温度センサ１０４はヒータ１０３の上流側における流体
の温度Ｔ1 を検出し、第２の温度センサ１０５はヒータ
１０３の下流側における流体の温度Ｔ2 を検出する。In this flow meter, the power source 106 is connected to the heater 1
A constant voltage V 0 is applied to 03, the heater 103 generates heat, and heats the fluid flowing in the pipe 101. The first temperature sensor 104 detects the temperature T 1 of the fluid on the upstream side of the heater 103, and the second temperature sensor 105 detects the temperature T 2 of the fluid on the downstream side of the heater 103.
【０００５】ここで、流速に対応する流量Ｑ0 は次の式
（１）で表される。The flow rate Q 0 corresponding to the flow velocity is expressed by the following equation (1).
【０００６】[0006]
【数１】Ｑ0 ＝Ｋ0 ×（Ｔ2 −Ｔ1 ） …（１）## EQU1 ## Q 0 = K 0 × (T 2 −T 1 ) ... (1)
【０００７】なお、式（１）においてＫ0 は流体の定圧
比熱等に応じた係数である。In the equation (1), K 0 is a coefficient corresponding to the constant heat specific heat of the fluid.
【０００８】図６における演算回路１０７は式（１）に
基づいて流量Ｑ0 を演算する。また、演算された流量Ｑ
0 は表示部１０８に表示される。The calculation circuit 107 in FIG. 6 calculates the flow rate Q 0 based on the equation (1). Also, the calculated flow rate Q
0 is displayed on the display unit 108.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、配管１
０１中の流速は、配管形状の違いや曲がり部、分岐部等
の存在、あるいは流量の大小によって、同一断面上の流
速分布が異なる。また、配管１０１内において、流速の
変化と流量の変化が比例関係にある測定場所の範囲は狭
い。そのため、流速センサ１０２を配管１０１中の一箇
所に配置した従来の流量計では、配管１０１中の一箇所
における流速しか求めることができないので、広い流量
の測定範囲において、流量を正確に求めることができな
いという問題点があった。However, the piping 1
The flow velocity in 01 has different flow velocity distributions on the same cross section due to the difference in pipe shape, the presence of a bent portion, a branched portion, or the like, or the magnitude of the flow amount. Further, in the pipe 101, the range of the measurement place where the change of the flow velocity and the change of the flow rate are in a proportional relationship is narrow. Therefore, since the conventional flowmeter in which the flow velocity sensor 102 is arranged at one place in the pipe 101 can only obtain the flow velocity at one place in the pipe 101, the flow amount can be accurately obtained in a wide flow rate measurement range. There was a problem that it could not be done.
【００１０】これに対処するに、配管中の複数の位置に
各々流速センサを配置し、複数の流速センサの出力信号
に基づいて、配管中の複数の位置における流速の平均値
を演算によって求めることが考えられる。しかしなが
ら、この場合、複数の流速センサの出力信号に基づいて
各々流速を演算して、更に、その平均値を演算するよう
にすると、流量計の構成が複雑になるという不具合があ
る。In order to cope with this, the flow velocity sensors are arranged at a plurality of positions in the pipe, and the average value of the flow velocity at the plurality of positions in the pipe is calculated based on the output signals of the plurality of flow velocity sensors. Can be considered. However, in this case, if the flow velocity is calculated based on the output signals of the plurality of flow velocity sensors and then the average value thereof is calculated, the structure of the flow meter becomes complicated.
【００１１】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、簡単な構成で、配管内の流速分布に
かかわらず、流量を正確に測定することができるように
した流量計を提供することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a flowmeter having a simple structure and capable of accurately measuring a flow rate regardless of a flow velocity distribution in a pipe. To provide.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の流量計
は、それぞれヒータとこのヒータの上流側に配置される
第１の温度センサとヒータの下流側に配置される第２の
温度センサとを有し、配管中において、配管の長手方向
に対して直交する方向の位置が互いに異なる複数の位置
に配設された複数の流速センサと、各流速センサのヒー
タに電力を供給する電源と、各流速センサの第１の温度
センサ同士および第２の温度センサ同士を、それぞれ直
列または並列に接続すると共に、各第１の温度センサが
配設された位置における温度の平均値と各第２の温度セ
ンサが配設された位置における温度の平均値との差に依
存するパラメータを出力する温度差検出回路と、この温
度差検出回路の出力に基づいて、配管中を流れる流体の
流量を演算する流量演算手段とを備えたものである。A flowmeter according to claim 1 comprises a heater, a first temperature sensor arranged upstream of the heater, and a second temperature sensor arranged downstream of the heater. In the pipe, a plurality of flow velocity sensors arranged at a plurality of positions in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the pipe, and a power supply for supplying electric power to the heater of each flow velocity sensor, The first temperature sensors of the flow velocity sensors and the second temperature sensors of the flow velocity sensors are connected in series or in parallel, and the average value of the temperatures at the positions where the first temperature sensors are arranged and the second temperature sensors of the second temperature sensors are connected. A temperature difference detection circuit that outputs a parameter that depends on the difference from the average value of the temperature at the position where the temperature sensor is arranged, and the flow rate of the fluid flowing through the pipe is calculated based on the output of this temperature difference detection circuit. Flow rate It is obtained by a calculation unit.
【００１３】この流量計では、各流速センサのヒータに
よって、配管内を流れる流体が加熱される。また、温度
差検出回路によって、各流速センサの第１の温度センサ
同士および第２の温度センサ同士がそれぞれ直列または
並列に接続され、各第１の温度センサが配設された位置
における温度の平均値と各第２の温度センサが配設され
た位置における温度の平均値との差に依存するパラメー
タが出力され、この温度差検出回路の出力に基づいて、
流量演算手段によって、配管中を流れる流体の流量が演
算される。In this flow meter, the fluid flowing in the pipe is heated by the heater of each flow velocity sensor. In addition, the temperature difference detection circuit connects the first temperature sensors of the respective flow velocity sensors and the second temperature sensors thereof in series or in parallel, and averages the temperatures at the positions where the first temperature sensors are arranged. A parameter depending on the difference between the value and the average value of the temperatures at the positions where the respective second temperature sensors are arranged is output, and based on the output of this temperature difference detection circuit,
The flow rate calculation means calculates the flow rate of the fluid flowing through the pipe.
【００１４】請求項２記載の流量計は、請求項１記載の
流量計において、第１の温度センサおよび第２の温度セ
ンサが、それぞれ温度に応じて抵抗値が変化する抵抗体
であるものである。A flowmeter according to a second aspect is the flowmeter according to the first aspect, wherein each of the first temperature sensor and the second temperature sensor is a resistor whose resistance value changes according to temperature. is there.
【００１５】この流量計では、第１の温度センサの抵抗
値は第１の温度センサが配設された位置における温度に
依存し、第２の温度センサの抵抗値は第２の温度センサ
が配設された位置における温度に依存する。従って、複
数の第１の温度センサの合成抵抗と複数の第２の温度セ
ンサの合成抵抗との差が、各第１の温度センサが配設さ
れた位置における温度の平均値と各第２の温度センサが
配設された位置における温度の平均値との差に依存する
パラメータとなる。In this flow meter, the resistance value of the first temperature sensor depends on the temperature at the position where the first temperature sensor is arranged, and the resistance value of the second temperature sensor is arranged by the second temperature sensor. It depends on the temperature at the installed location. Therefore, the difference between the combined resistance of the plurality of first temperature sensors and the combined resistance of the plurality of second temperature sensors is equal to the average value of the temperatures at the positions where the respective first temperature sensors are arranged and the respective second resistances. It is a parameter that depends on the difference from the average value of the temperature at the position where the temperature sensor is arranged.
【００１６】請求項３記載の流量計は、請求項２記載の
流量計において、温度差検出回路が、各第１の温度セン
サおよび各第２の温度センサを２辺に挿入したブリッジ
回路であるものである。According to a third aspect of the present invention, in the flowmeter according to the second aspect, the temperature difference detection circuit is a bridge circuit in which each first temperature sensor and each second temperature sensor are inserted on two sides. It is a thing.
【００１７】この流体計では、ブリッジ回路によって、
複数の第１の温度センサの合成抵抗と複数の第２の温度
センサの合成抵抗との差に依存する出力が得られ、この
出力が、各第１の温度センサが配設された位置における
温度の平均値と各第２の温度センサが配設された位置に
おける温度の平均値との差に依存するパラメータとな
る。In this fluid meter, the bridge circuit allows
An output depending on the difference between the combined resistance of the plurality of first temperature sensors and the combined resistance of the plurality of second temperature sensors is obtained, and this output is the temperature at the position where each first temperature sensor is arranged. Is a parameter that depends on the difference between the average value of and the average value of the temperature at the position where each second temperature sensor is arranged.
【００１８】[0018]
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
【００１９】図１は本発明の第１実施例に係る流量計の
概略の断面構成を表し、図２は図１のＡ−Ａ矢視方向の
断面構成を表すものである。本実施例の流量計は、ガス
等の流体ａが通過する配管１１内の所定の位置において
流体ａの流れ方向に直交するように配置された円柱形状
のセンサユニット１３を備えている。センサユニット１
３には流体ａの流れ方向に沿うように４つの流体通過孔
１３1 ，１３2 ，１３3 ，１３4 が設けられている。セ
ンサユニット１３内にはこれら流体通過孔１３1 〜１３
4 各々に臨む位置に複数例えば４個の流速センサ１
２1 ，１２2 ，１２3 ，１２4 が配設されている。すな
わち、本実施例の流量計では、配管１１中において、配
管１１の長手方向に対して直交する方向の位置が互いに
異なる複数の位置、特に配管１１内の同一断面上の互い
に異なる複数の位置に、４個の流速センサ１２1 〜１２
4 が縦一列に配設されている。FIG. 1 shows a schematic sectional structure of a flowmeter according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a sectional structure taken along the line AA of FIG. The flowmeter according to the present embodiment includes a cylindrical sensor unit 13 arranged so as to be orthogonal to the flow direction of the fluid a at a predetermined position in the pipe 11 through which the fluid a such as gas passes. Sensor unit 1
Three fluid passage holes 13 1 , 13 2 , 13 3 , 13 4 are provided in 3 so as to be along the flow direction of the fluid a. These fluid passage holes 13 1 to 13 are provided in the sensor unit 13.
4 A plurality of, for example, 4 flow velocity sensors 1 at positions facing each
2 1 , 12 2 , 12 3 and 12 4 are arranged. That is, in the flowmeter of the present embodiment, in the pipe 11, the plurality of positions in which the positions in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the pipe 11 are different from each other, particularly, the plurality of positions on the same cross section in the pipe 11 are different from each other. , four flow sensors 12 1 to 12
4 are arranged in a vertical line.
【００２０】図３は本実施例の流量計の回路構成を示す
回路図である。なお、以下、説明を一般化するため、流
速センサの数をＮ個として説明する。図３に示すよう
に、本実施例の流量計では、各流速センサ１２1 ，１２
2 ，１２3 ，…，１２N は、それぞれ、ヒータ１５
n （ｎ＝１，２，３，…，Ｎ）と、ヒータ１５n の上流
側に配設された第１の温度センサ１６n と、ヒータ１５
n の下流側に配設された第２の温度センサ１７n とを有
している。ヒータ１５n には、このヒータ１５n に一定
の電圧Ｖを印加する電源１８が接続されている。また、
第１の温度センサ１６n および第２の温度センサ１７n
は、それぞれ温度に応じて抵抗値が変化する抵抗体であ
る。FIG. 3 is a circuit diagram showing the circuit configuration of the flowmeter of this embodiment. In order to generalize the description, the number of flow velocity sensors will be described as N. As shown in FIG. 3, in the flowmeter of the present embodiment, each flow velocity sensor 12 1 , 12
2 , 12 3 , ..., 12 N are heaters 15 respectively.
n (n = 1, 2, 3, ..., N), the first temperature sensor 16 n disposed on the upstream side of the heater 15 n , and the heater 15 n.
It has a second temperature sensor 17 n disposed downstream of n . The heater 15 n, the power supply 18 for applying a constant voltage V to the heater 15 n are connected. Also,
First temperature sensor 16 n and second temperature sensor 17 n
Is a resistor whose resistance value changes according to temperature.
【００２１】本実施例の流量計は、各第１の温度センサ
１６n が配設された位置における温度の平均値と各第２
の温度センサ１７n が配設された位置における温度の平
均値との差に依存するパラメータを出力する温度差検出
回路として、各流速センサ１２n の第１の温度センサ１
６n 同士および第２の温度センサ１７n 同士を、それぞ
れ直列に接続すると共に、これらの各第１の温度センサ
１６n および各第２の温度センサ１７n を２辺に挿入し
たブリッジ回路（ホイートストンブリッジ）２０を備え
ている。このブリッジ回路２０には、演算回路２１が接
続され、この演算回路２１には流量を表示する表示部２
２が接続されている。The flowmeter according to the present embodiment has an average value of the temperature at the position where each first temperature sensor 16 n is arranged and each second value.
As a temperature difference detection circuit that outputs a parameter that depends on the difference between the temperature sensor 17 n and the average value of the temperature at the position, the first temperature sensor 1 of each flow rate sensor 12 n is used.
A bridge circuit (Wheatstone) in which 6 n and the second temperature sensors 17 n are connected in series, and the first temperature sensor 16 n and the second temperature sensor 17 n are inserted on two sides, respectively. (Bridge) 20. An arithmetic circuit 21 is connected to the bridge circuit 20, and a display unit 2 for displaying a flow rate is displayed on the arithmetic circuit 21.
2 is connected.
【００２２】図４はブリッジ回路２０の構成を示す回路
図である。このブリッジ回路２０は直流電源２３を有
し、この電源２３の両極間に、ブリッジ回路２０の２辺
を構成する抵抗器２４と抵抗器２５が直列に接続されて
いる。また、電源２３の両極間には、直列に接続された
第１の温度センサ１６1 〜１６N と直列に接続された第
２の温度センサ１７1 〜１７N とが、直列に接続されて
いる。そして、第１の温度センサ１６1 〜１６N と第２
の温度センサ１７1 〜１７N とで、ブリッジ回路２０の
他の２辺を構成している。また、抵抗器２４と抵抗器２
５との間に出力端２０ａが設けられ、第１の温度センサ
１６1 〜１６N と第２の温度センサ１７1〜１７N との
間に出力端２０ｂが設けられ、この出力端２０ａ、２０
ｂが演算回路２１に接続されている。FIG. 4 is a circuit diagram showing the configuration of the bridge circuit 20. The bridge circuit 20 has a DC power supply 23, and a resistor 24 and a resistor 25 forming two sides of the bridge circuit 20 are connected in series between both poles of the power supply 23. Further, between the two poles of the power source 23, the first temperature sensors 16 1 to 16 N connected in series and the second temperature sensors 17 1 to 17 N connected in series are connected in series. . Then, the first temperature sensors 16 1 to 16 N and the second
The other two sides of the bridge circuit 20 are constituted by the temperature sensors 17 1 to 17 N. Also, the resistor 24 and the resistor 2
5, an output end 20a is provided between the first temperature sensor 16 1 to 16 N and the second temperature sensor 17 1 to 17 N, and an output end 20b is provided between the first temperature sensor 16 1 to 16 N and the second temperature sensor 17 1 to 17 N.
b is connected to the arithmetic circuit 21.
【００２３】次に、本実施例の流量計の作用について説
明する。Next, the operation of the flowmeter of this embodiment will be described.
【００２４】電源１８から各流速センサ１２n のヒータ
１５n に対して一定電圧Ｖが印加され、ヒータ１５n が
発熱し、配管１１内を流れる流体を加熱する。ここで、
各流速センサ１２n の第１の温度センサ１６n の抵抗値
をＴ1n、第２の温度センサ１７n の抵抗値をＴ2nとし、
直列に接続された第１の温度センサ１６1 〜１６N の抵
抗値の総和（合成抵抗）をＴ1Sとし、直列に接続された
第２の温度センサ１７1 〜１７N の抵抗値の総和（合成
抵抗）をＴ2Sとする。第１の温度センサ１６nの抵抗値
Ｔ1nは第１の温度センサ１６n が配設された位置におけ
る温度に依存し、第２の温度センサ１７n の抵抗値Ｔ2n
は第２の温度センサ１７n が配設された位置における温
度に依存する。従って、第１の温度センサ１６1 〜１６
N の抵抗値の総和Ｔ1Sは各第１の温度センサ１６n が配
設された位置における温度の平均値に依存し、第２の温
度センサ１７1 〜１７N の抵抗値の総和Ｔ2Sは各第２の
温度センサ１７n が配設された位置における温度の平均
値に依存する。その結果、第１の温度センサ１６1 〜１
６N の抵抗値の総和Ｔ1Sと第２の温度センサ１７1〜１
７N の抵抗値の総和Ｔ2Sとの差Ｔ2S−Ｔ1Sが、各第１の
温度センサ１６n が配設された位置における温度の平均
値と各第２の温度センサ１７n が配設された位置におけ
る温度の平均値との差に依存するパラメータとなる。ブ
リッジ回路２０は、この差Ｔ2S−Ｔ1Sに依存する値を出
力する。The constant voltage V is applied to the heater 15 n of each flow sensor 12 n from the power source 18, the heater 15 n generates heat to heat the fluid flowing through the pipe 11. here,
The resistance value of the first temperature sensor 16 n of each flow velocity sensor 12 n is T 1n , and the resistance value of the second temperature sensor 17 n is T 2n ,
Let T 1S be the sum of the resistance values of the first temperature sensors 16 1 to 16 N connected in series (combined resistance), and the sum of the resistance values of the second temperature sensors 17 1 to 17 N connected in series ( The combined resistance) is T 2S . Resistance T 1n of the first temperature sensor 16 n is dependent upon the temperature at the position where the first temperature sensor 16 n arranged, the resistance value of the second temperature sensor 17 n T 2n
Depends on the temperature at the position where the second temperature sensor 17 n is arranged. Therefore, the first temperature sensors 16 1 to 16
The total resistance value T 1S of N depends on the average value of the temperatures at the positions where the first temperature sensors 16 n are arranged, and the total resistance value T 2S of the second temperature sensors 17 1 to 17 N is It depends on the average value of the temperature at the position where each second temperature sensor 17 n is arranged. As a result, the first temperature sensors 16 1 to 1
The total sum of resistance values of 6 N T 1S and the second temperature sensors 17 1 to 1
The difference T2S - T1S from the total sum T2S of the resistance values of 7 N is the average value of the temperatures at the positions where the first temperature sensors 16 n are arranged, and the second temperature sensors 17 n are arranged. It is a parameter that depends on the difference from the average value of the temperature at the specified position. The bridge circuit 20 outputs a value depending on this difference T 2S -T 1S .
【００２５】一方、各第１の温度センサ１６n が配設さ
れた位置における温度と各第２の温度センサ１７n が配
設された位置における温度との差は、各流速センサ１２
n が配設された位置における流速に依存するため、第１
の温度センサ１６n の抵抗値Ｔ1nと第２の温度センサ１
７n の抵抗値Ｔ2nとの差Ｔ2n−Ｔ1nも、各流速センサ１
２n が配設された位置における流速に依存する。従っ
て、第１の温度センサ１６1 〜１６N の抵抗値の総和Ｔ
1Sと第２の温度センサ１７1 〜１７N の抵抗値の総和Ｔ
2Sとの差Ｔ2S−Ｔ1Sは、各流速センサ１２n が配設され
た位置における流速の平均値に依存することになる。On the other hand, the difference between the temperature at the position where each first temperature sensor 16 n is arranged and the temperature at the position where each second temperature sensor 17 n is arranged is
Since n depends on the flow velocity at the position where
Resistance value T 1n of the temperature sensor 16 n of the second temperature sensor 1
The difference T 2n −T 1n from the resistance value T 2n of 7 n is also calculated by each flow velocity sensor 1
2 n depends on the flow velocity at the position. Therefore, the sum T of the resistance values of the first temperature sensors 16 1 to 16 N
Sum of resistance values of 1S and the second temperature sensors 17 1 to 17 N T
The difference T 2S -T 1S with 2S will depend on the average value of the flow velocity at the position where the flow rate sensor 12 n are disposed.
【００２６】各流速センサ１２n が配設された位置にお
ける流速に対応する流量Ｑn は、次の式（２）により求
められる。The flow rate Q n corresponding to the flow velocity at the position where each flow velocity sensor 12 n is arranged is obtained by the following equation (2).
【００２７】[0027]
【数２】Ｑn ＝Ｋ1 ×（Ｔ2n−Ｔ1n） …（２）[Number 2] Q n = K 1 × (T 2n -T 1n) ... (2)
【００２８】従って、各流速センサ１２n が配設された
位置における流速の平均値に対応する流量Ｑは、次の式
（３）により求められる。Therefore, the flow rate Q corresponding to the average value of the flow velocity at the position where each flow velocity sensor 12 n is arranged is obtained by the following equation (3).
【００２９】[0029]
【数３】 Ｑ＝Ｋ1 ×（１／Ｎ）×（Ｔ2S−Ｔ1S） ＝Ｋ1 ×（１／Ｎ）×（Ｔ2S−Ｔ1S） …（３）(3) Q = K 1 × (1 / N) × (T 2S −T 1S ) = K 1 × (1 / N) × (T 2S −T 1S ) ... (3)
【００３０】なお、式（２）、（３）においてＫ1 は流
体の定圧比熱等に応じた係数である。In the equations (2) and (3), K 1 is a coefficient corresponding to the constant pressure specific heat of the fluid.
【００３１】図３における演算回路２１は、ブリッジ回
路２０の出力に基づいて、式（３）により流量Ｑを演算
する。また、演算された流量Ｑは表示部２２に表示され
る。The arithmetic circuit 21 in FIG. 3 calculates the flow rate Q by the equation (3) based on the output of the bridge circuit 20. Further, the calculated flow rate Q is displayed on the display unit 22.
【００３２】このように本実施例によれば、配管１１中
において、配管１１の長手方向に対して直交する方向の
位置が互いに異なる複数の位置に、複数の流速センサ１
２nを配置し、この流速センサ１２n を用いて、各流速
センサ１２n が配設された位置における流速の平均値に
対応する流量Ｑを求めるようにしたので、配管形状の相
違等によって変化する配管１１内の流速分布にかかわら
ず、流量を正確に測定することができ、その結果、小流
量から大流量まで広い範囲にわたって正確に流量を測定
することができる。As described above, according to this embodiment, a plurality of flow velocity sensors 1 are provided in the pipe 11 at a plurality of different positions in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the pipe 11.
Since 2 n are arranged and the flow velocity sensor 12 n is used to obtain the flow rate Q corresponding to the average value of the flow velocity at the position where each flow velocity sensor 12 n is arranged, it is changed due to the difference in the pipe shape or the like. The flow rate can be accurately measured irrespective of the flow velocity distribution in the pipe 11, and as a result, the flow rate can be accurately measured over a wide range from a small flow rate to a large flow rate.
【００３３】また、本実施例では、ブリッジ回路２０に
よって、各流速センサ１２n の第１の温度センサ１６n
同士および第２の温度センサ１７n 同士を、それぞれ直
列に接続すると共に、各第１の温度センサ１６n が配設
された位置における温度の平均値と各第２の温度センサ
１７n が配設された位置における温度の平均値との差に
依存するパラメータを出力し、このブリッジ回路２０の
出力に基づいて、配管１１中を流れる流体の流量Ｑを演
算するようにしている。従って、複数の流速センサの出
力信号に基づいて各々流速を演算し、更にその平均値を
演算する回路が不要となり、流量計の構成を簡略化する
ことができる。Further, in this embodiment, the bridge circuit 20, the first temperature sensor 16 n of each flow sensor 12 n
And the second temperature sensors 17 n are connected in series, and the average value of the temperatures at the positions where the first temperature sensors 16 n are arranged and the second temperature sensors 17 n are arranged. A parameter depending on the difference from the average value of the temperature at the selected position is output, and the flow rate Q of the fluid flowing through the pipe 11 is calculated based on the output of the bridge circuit 20. Therefore, a circuit for calculating the flow velocity based on the output signals of the plurality of flow velocity sensors and further calculating the average value thereof is not required, and the structure of the flow meter can be simplified.
【００３４】図５は本発明の第２実施例の流量計の回路
構成を示す回路図である。本実施例の流量計は、第１実
施例における各流速センサ１２n の第１の温度センサ１
６n同士および第２の温度センサ１７n 同士をそれぞれ
並列に接続すると共に、この並列に接続された第１の温
度センサ１６1 〜１６N と第２の温度センサ１７1 〜１
７N をブリッジ回路２０の２辺を挿入したものである。FIG. 5 is a circuit diagram showing the circuit configuration of a flowmeter according to the second embodiment of the present invention. The flowmeter of the present embodiment is the first temperature sensor 1 of each flow velocity sensor 12 n in the first embodiment.
6 n and the second temperature sensors 17 n are connected in parallel to each other, and the first temperature sensors 16 1 to 16 N and the second temperature sensors 17 1 to 1 1 are connected in parallel.
7 N is obtained by inserting two sides of the bridge circuit 20.
【００３５】本実施例では、複数の第１の温度センサ１
６1 〜１６N の合成抵抗Ｔ1S´と複数の第２の温度セン
サ１７1 〜１７N の合成抵抗Ｔ2S´との差Ｔ2S´−Ｔ1S
´が、各第１の温度センサ１６n が配設された位置にお
ける温度の平均値と各第２の温度センサ１７n が配設さ
れた位置における温度の平均値との差に依存するパラメ
ータとなる。ブリッジ回路２０は、この差Ｔ2S´−Ｔ1S
´に依存する値を出力し、演算回路２１は、次の式
（４）により流量Ｑを求める。In this embodiment, a plurality of first temperature sensors 1
The difference T 2S ′ −T 1S between the combined resistance T 1S ′ of 6 1 to 16 N and the combined resistance T 2S ′ of the plurality of second temperature sensors 17 1 to 17 N.
′ Is a parameter depending on the difference between the average value of the temperature at the position where each first temperature sensor 16 n is arranged and the average value of the temperature at the position where each second temperature sensor 17 n is arranged. Become. The bridge circuit 20 uses this difference T 2S' -T 1S.
A value that depends on ′ is output, and the arithmetic circuit 21 obtains the flow rate Q by the following equation (4).
【００３６】[0036]
【数４】Ｑ＝Ｋ2 ×（Ｔ2S´−Ｔ1S´） …（４）[Equation 4] Q = K 2 × (T 2S ′ −T 1S ′) (4)
【００３７】なお、式（４）においてＫ2 は流体の定圧
比熱等に応じた係数である。In the equation (4), K 2 is a coefficient according to the constant heat specific heat of the fluid.
【００３８】その他の構成、作用および効果は第１実施
例と同様である。Other configurations, operations and effects are similar to those of the first embodiment.
【００３９】なお、本発明は、ガス等の気体の流量を測
定するものに限らず、液体の流量を測定する流量計にも
適用することができる。The present invention is not limited to measuring the flow rate of gas such as gas, but can be applied to a flow meter for measuring the flow rate of liquid.
【００４０】[0040]
【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし３の
いずれかに記載の流量計によれば、配管中において、配
管の長手方向に対して直交する方向の位置が互いに異な
る複数の位置に複数の流速センサを配設し、各流速セン
サの第１の温度センサ同士および第２の温度センサ同士
をそれぞれ直列または並列に接続すると共に各第１の温
度センサが配設された位置における温度の平均値と各第
２の温度センサが配設された位置における温度の平均値
との差に依存するパラメータを出力する温度差検出回路
を設け、この温度差検出回路の出力に基づいて、配管中
を流れる流体の流量を演算するようにしたので、簡単な
構成で、配管内の流速分布にかかわらず、流量を正確に
測定することができるという効果がある。As described above, according to the flowmeter of any one of claims 1 to 3, in the pipe, a plurality of positions in which the positions in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the pipe are different from each other are provided. A plurality of flow velocity sensors are arranged, the first temperature sensors of the respective flow velocity sensors and the second temperature sensors are connected in series or in parallel, and the temperature at the position where the first temperature sensors are arranged is A temperature difference detection circuit that outputs a parameter that depends on the difference between the average value and the average value of the temperatures at the positions where the respective second temperature sensors are arranged is provided, and in the piping based on the output of this temperature difference detection circuit. Since the flow rate of the fluid flowing through is calculated, the flow rate can be accurately measured with a simple configuration regardless of the flow velocity distribution in the pipe.
【図１】本発明の第１実施例に係る流量計の構成を表す
断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a flowmeter according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視方向の断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG.
【図３】本発明の第１実施例の流量計の回路構成を示す
回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the flowmeter according to the first embodiment of the present invention.
【図４】図３におけるブリッジ回路の構成を示す回路図
である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a bridge circuit in FIG.
【図５】本発明の第２実施例の流量計の回路構成を示す
回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a flowmeter according to a second embodiment of the present invention.
【図６】従来の熱式流速計を用いた流量計の一例の構成
を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a configuration of an example of a flow meter using a conventional thermal type current meter.
１１ 配管 １２1 〜１２N 流速センサ １５1 〜１５N ヒータ １６1 〜１６N 第１の温度センサ １７1 〜１７N 第２の温度センサ １８ 電源 ２０ ブリッジ回路 ２１ 演算回路 ２２ 表示部11 piping 12 1 to 12 N flow velocity sensor 15 1 to 15 N heater 16 1 to 16 N first temperature sensor 17 1 to 17 N second temperature sensor 18 power supply 20 bridge circuit 21 arithmetic circuit 22 display section
Claims (3)
配置される第１の温度センサとヒータの下流側に配置さ
れる第２の温度センサとを有し、配管中において、配管
の長手方向に対して直交する方向の位置が互いに異なる
複数の位置に配設された複数の流速センサと、 各流速センサのヒータに電力を供給する電源と、 各流速センサの第１の温度センサ同士および第２の温度
センサ同士を、それぞれ直列または並列に接続すると共
に、各第１の温度センサが配設された位置における温度
の平均値と各第２の温度センサが配設された位置におけ
る温度の平均値との差に依存するパラメータを出力する
温度差検出回路と、 この温度差検出回路の出力に基づいて、配管中を流れる
流体の流量を演算する流量演算手段とを具備することを
特徴とする流量計。1. A pipe having a heater, a first temperature sensor arranged on the upstream side of the heater, and a second temperature sensor arranged on the downstream side of the heater. A plurality of flow velocity sensors arranged at a plurality of mutually different positions in a direction orthogonal to each other, a power supply for supplying electric power to the heaters of the respective flow velocity sensors, first temperature sensors of the flow velocity sensors, and a second temperature sensor. The temperature sensors are connected in series or in parallel, and the average value of the temperature at the position where each first temperature sensor is arranged and the average value of the temperature at the position where each second temperature sensor is arranged. And a flow rate calculating means for calculating a flow rate of the fluid flowing through the pipe based on the output of the temperature difference detecting circuit. Quantity meter.
センサは、それぞれ温度に応じて抵抗値が変化する抵抗
体であることを特徴とする請求項１記載の流体計。2. The fluid meter according to claim 1, wherein each of the first temperature sensor and the second temperature sensor is a resistor whose resistance value changes according to temperature.
ンサおよび各第２の温度センサを２辺に挿入したブリッ
ジ回路であることを特徴とする請求項２記載の流量計。3. The flowmeter according to claim 2, wherein the temperature difference detection circuit is a bridge circuit in which each first temperature sensor and each second temperature sensor are inserted on two sides.
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1994
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