JPH085431A - Flow meter - Google Patents
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- JPH085431A JPH085431A JP6160664A JP16066494A JPH085431A JP H085431 A JPH085431 A JP H085431A JP 6160664 A JP6160664 A JP 6160664A JP 16066494 A JP16066494 A JP 16066494A JP H085431 A JPH085431 A JP H085431A
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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
定するための流量計に関する。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、熱線流速計を用いたものが知られている。熱線流速
計は、配管中に配置された熱線の冷却率が配管中を流れ
る流体の流速の関数になることを利用して流速を求める
ものであり、この熱線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, one using a hot wire anemometer is known. The hot-wire anemometer is to obtain the flow velocity by utilizing the fact that the cooling rate of the heat wire arranged in the pipe is a function of the flow velocity of the fluid flowing in the pipe, and in the flow meter using this heat-line anemometer, The flow rate is calculated from the flow velocity and displayed.
【０００３】図５は、従来の熱線流速計を用いた流量計
の一例の構成を表すものである。この流量計は、配管１
０１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は熱線１０３を有
し、この熱線１０３には、直列に接続された抵抗器１０
４を介して直流電源１０５が接続されている。また、抵
抗器１０４の両端には、流量を演算する演算回路１０６
が接続され、この演算回路１０６には流量を表示する表
示部１０７が接続されている。FIG. 5 shows an example of the configuration of a flow meter using a conventional hot-wire anemometer. This flow meter is a pipe 1
01 is provided with a flow velocity sensor 102 disposed in, for example, the central portion. The flow velocity sensor 102 has a heating wire 103, and a resistor 10 connected in series to the heating wire 103.
The DC power supply 105 is connected via the No. 4. An arithmetic circuit 106 for calculating the flow rate is provided at both ends of the resistor 104.
Is connected, and a display unit 107 for displaying the flow rate is connected to the arithmetic circuit 106.
【０００４】ここで、電源１０５の供給電圧をＶ0 、熱
線１０３の抵抗値をｒ0 、抵抗器１０４の抵抗値を
Ｒ0 、熱線１０３および抵抗器１０４を流れる電流をｉ
0 とすると、次の式（１）の関係がある。Here, the supply voltage of the power source 105 is V 0 , the resistance value of the heating wire 103 is r 0 , the resistance value of the resistor 104 is R 0 , and the current flowing through the heating wire 103 and the resistor 104 is i.
If it is 0 , there is a relation of the following expression (1).
【０００５】[0005]
【数１】ｉ0 ＝Ｖ0 ／（Ｒ0 ＋ｒ0 ） …（１）## EQU1 ## i 0 = V 0 / (R 0 + r 0 ) ... (1)
【０００６】ここで、ｒ0 >>Ｒ0 とすると式（１）は次
の式（２）のように近似される。Here, when r 0 >> R 0 , the equation (1) is approximated as the following equation (2).
【０００７】[0007]
【数２】ｉ0 ＝Ｖ0 ／ｒ0 …（２）## EQU2 ## i 0 = V 0 / r 0 (2)
【０００８】熱線１０３の抵抗値ｒ0 は流速によって変
化するので、電圧Ｖ0 が一定のとき、式（２）より、電
流ｉ0 も流速によって変化する。従って、流速に対応す
る流量Ｑ0 は電流ｉ0 の関数となり、次の式（３）のよ
うに表すことができる。Since the resistance value r 0 of the heating wire 103 changes with the flow velocity, when the voltage V 0 is constant, the current i 0 also changes with the flow velocity according to the equation (2). Therefore, the flow rate Q 0 corresponding to the flow velocity is a function of the current i 0 , and can be expressed by the following equation (3).
【０００９】[0009]
【数３】Ｑ0 ＝Ｋ0 ×（ｉ0 −ｉ00） …（３）## EQU3 ## Q 0 = K 0 × (i 0 −i 00 ) (3)
【００１０】なお、式（３）において、Ｋ0 は配管等に
応じた係数、ｉ00は流量Ｑ0 ＝０のときに熱線１０３お
よび抵抗器１０４を流れる電流である。In the equation (3), K 0 is a coefficient depending on the piping and the like, and i 00 is a current flowing through the heating wire 103 and the resistor 104 when the flow rate Q 0 = 0.
【００１１】式（３）における電流ｉ0 は、抵抗器１０
４の両端の電圧をｖ0 としたとき、ｉ0 ＝ｖ0 ／Ｒ0 と
して求まり、図５における演算回路１０６は式（３）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１０７に表示される。The current i 0 in the equation (3) is calculated by the resistor 10
4 is v 0, and i 0 = v 0 / R 0 is obtained, and the arithmetic circuit 106 in FIG. 5 calculates the flow rate Q 0 based on the equation (3). Also, the calculated flow rate Q
0 is displayed on the display unit 107.
【００１２】[0012]
【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.
【００１３】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 deal 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.
【００１４】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 the flow rate regardless of the flow velocity distribution in the pipe. To provide.
【００１５】[0015]
【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、電流によって加熱されると共に温度に応
じて抵抗値が変化する発熱体を有し、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
速センサの発熱体を共通の電源に対して並列または直列
に接続すると共に、各流速センサが配設された位置にお
ける流速の平均値に依存するパラメータを出力する流速
検出回路と、この流速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。The flowmeter according to claim 1 has a heating element which is heated by an electric current and whose resistance value changes in accordance with the temperature, and in a pipe,
A plurality of flow velocity sensors arranged at a plurality of positions in which the positions in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the pipe are different from each other, and the heating element of each flow velocity sensor is connected in parallel or in series to a common power source, A flow velocity detection circuit that outputs a parameter that depends on the average value of the flow velocity at the position where each flow velocity sensor is provided; and a flow rate calculation means that calculates the flow rate of the fluid flowing through the piping based on the output of this flow velocity detection circuit. It is equipped with.
【００１６】この流量計では、流速検出回路によって、
各流速センサが配設された位置における流速の平均値に
依存するパラメータが出力され、この流速検出回路の出
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 flow velocity detection circuit
A parameter that depends on the average value of the flow velocity at the position where each flow velocity sensor is arranged is output, and the flow amount calculation means calculates the flow amount of the fluid flowing through the pipe based on the output of this flow velocity detection circuit.
【００１７】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、流速検出回路が、各流速センサの発熱
体を共通の定電圧電源に対して並列に接続すると共に、
パラメータとして、各発熱体を流れる電流の総和に対応
する値を出力するものである。A flowmeter according to a second aspect is the flowmeter according to the first aspect, in which the flow velocity detection circuit connects the heating elements of the flow velocity sensors in parallel to a common constant voltage power source,
As a parameter, a value corresponding to the sum of the currents flowing through the heating elements is output.
【００１８】この流量計では、流量に応じて各流速セン
サの発熱体の温度および抵抗値が変化し、その結果、各
発熱体を流れる電流の総和が変化する。流速検出回路
は、この電流の総和に対応する値を、各流速センサが配
設された位置における流速の平均値に依存するパラメー
タとして出力する。In this flow meter, the temperature and resistance value of the heating element of each flow velocity sensor changes according to the flow rate, and as a result, the total amount of current flowing through each heating element changes. The flow velocity detection circuit outputs a value corresponding to the sum of the currents as a parameter that depends on the average value of the flow velocity at the position where each flow velocity sensor is arranged.
【００１９】請求項３記載の流量計は、請求項１記載の
流量計において、流速検出回路が、各流速センサの発熱
体を共通の電源に対して直列に接続すると共に、パラメ
ータとして、各発熱体の抵抗値の総和に対応する値を出
力するものである。According to a third aspect of the flowmeter of the first aspect, in the flowmeter of the first aspect, the flow velocity detection circuit connects the heating elements of the flow velocity sensors in series to a common power source, and the heat generation as a parameter. It outputs a value corresponding to the total body resistance value.
【００２０】この流量計では、流量に応じて各流速セン
サの発熱体の温度および抵抗値が変化し、その結果、各
発熱体の抵抗値の総和が変化する。流速検出回路は、こ
の各発熱体の抵抗値の総和に対応する値を、各流速セン
サが配設された位置における流速の平均値に依存するパ
ラメータとして出力する。In this flow meter, the temperature and resistance value of the heating element of each flow velocity sensor changes according to the flow rate, and as a result, the total resistance value of each heating element changes. The flow velocity detection circuit outputs a value corresponding to the sum of the resistance values of the heating elements as a parameter that depends on the average value of the flow velocity at the position where each flow velocity sensor is arranged.
【００２１】[0021]
【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.
【００２２】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 A--A 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.
【００２３】図３は本実施例に係る流量計の回路構成を
表す回路図である。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 ，
１２2 ，１２3 ，…，１２N は、電流によって加熱され
ると共に、温度に応じて抵抗値が変化する発熱体として
の熱線１５1 ，１５2 ，１５3 ，…，１５N を有してい
る。ここで、各熱線１５1 ，１５2 ，１５3 ，…，１５
N の抵抗値をｒ1 ，ｒ2 ，ｒ3 ，…，ｒN とする。FIG. 3 is a circuit diagram showing the circuit configuration of the flowmeter according to 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 is heated by the current, hot wire 15 1 as a heat generating element whose resistance value in response to temperature changes, 15 2, 15 3, ..., a 15 N There is. Here, each heat wire 15 1 , 15 2 , 15 3 , ..., 15
The resistance values of N are r 1 , r 2 , r 3 , ..., R N.
【００２４】また、本実施例の流量計は、各熱線１
５1 ，１５2 ，１５3 ，…，１５N を共通の電源２１に
対して並列に接続する流速検出回路２０を備えている。
電源２１は、一定の電圧Ｖ1 を発生する安定化電源であ
る。また、流速検出回路２０は、電源２１の一端と各熱
線１５1 ，１５2 ，１５3 ，…，１５N の一端との間に
介装された抵抗器２２を有している。そして、この抵抗
器２２の両端の出力端子３０ａ、３０ｂより、各流速セ
ンサ１２1 ，１２2 ，１２3 ，…，１２N が配設された
位置における流速の平均値に依存するパラメータとし
て、各熱線１５1 ，１５2 ，１５3 ，…，１５N を流れ
る電流の総和Ｉに対応する値を出力するようになってい
る。すなわち、抵抗器２２の抵抗値をＲとすると、抵抗
器２２の両端の出力端子３０ａ、３０ｂ間の電圧はＩＲ
となるため、この電圧が電流の総和Ｉに対応する値とな
る。Further, the flowmeter of this embodiment is provided with each heating wire 1
A flow rate detection circuit 20 is provided, which connects 5 1 , 15 2 , 15 3 , ..., 15 N in parallel to a common power source 21.
The power supply 21 is a stabilized power supply that generates a constant voltage V 1 . The flow velocity detection circuit 20 also has a resistor 22 interposed between one end of the power supply 21 and one end of each of the heating wires 15 1 , 15 2 , 15 3 , ..., 15 N. From the output terminals 30a and 30b at both ends of the resistor 22, as parameters depending on the average value of the flow velocity at the positions where the flow velocity sensors 12 1 , 12 2 , 12 3 , ..., 12 N are arranged, A value corresponding to the sum I of the currents flowing through the heat wires 15 1 , 15 2 , 15 3 , ..., 15 N is output. That is, assuming that the resistance value of the resistor 22 is R, the voltage between the output terminals 30a and 30b at both ends of the resistor 22 is IR.
Therefore, this voltage has a value corresponding to the total current I.
【００２５】また、出力端子３０ａ、３０ｂには、流速
検出回路２０の出力に基づいて配管１１中を流れる流体
の流量を演算する流量演算手段としての演算回路２３が
接続されている。この演算回路２３には流量を表示する
表示部２４が接続されている。Further, the output terminals 30a and 30b are connected to a calculation circuit 23 as a flow rate calculation means for calculating the flow rate of the fluid flowing through the pipe 11 based on the output of the flow velocity detection circuit 20. A display unit 24 that displays the flow rate is connected to the arithmetic circuit 23.
【００２６】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.
【００２７】各流速センサ１２n （ｎ＝１，２，３，
…，Ｎ）の熱線１５n には、電源２１より一定の電圧Ｖ
1 が印加される。ここで、各熱線１５n を流れる電流を
ｉn とし、ｒn >>Ｒとすると、次の式（４）の関係があ
る。Each flow velocity sensor 12 n (n = 1, 2, 3,
, N), the constant voltage V from the power source 21 is applied to the heating wire 15 n.
1 is applied. Here, assuming that the current flowing through each heating wire 15 n is i n and r n >> R, there is a relationship of the following expression (4).
【００２８】[0028]
【数４】ｉn ＝Ｖ1 ／ｒn …（４）## EQU4 ## i n = V 1 / r n (4)
【００２９】各熱線１５n の抵抗値ｒn は流速によって
変化するので、電流ｉn も流速によって変化する。従っ
て、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 は電流ｉn の関数となり、次の式
（５）のように表すことができる。Since the resistance value r n of each heating wire 15 n changes with the flow velocity, the current i n also changes with the flow velocity. Therefore, the flow rate Q n corresponding to the flow velocity at the position where each flow velocity sensor 12 n is arranged becomes a function of the current i n , and can be expressed by the following equation (5).
【００３０】[0030]
【数５】Ｑn ＝Ｋ1 ×（ｉn −ｉn0） …（５）(5) Q n = K 1 × (i n −i n0 ) ... (5)
【００３１】なお、式（５）において、ｉn0は流量Ｑn
＝０のときに各熱線１５n を流れる電流である。また、
Ｋ1 は、配管等に応じた係数であり、各熱線１５n が金
属の場合はＫ1 ＞０、半導体の場合はＫ1 ＜０となる。In the equation (5), i n0 is the flow rate Q n
Is a current flowing through each heating wire 15 n when = 0. Also,
K 1 is a coefficient according to the piping and the like, and K 1 > 0 when each heating wire 15 n is metal, and K 1 <0 when it is a semiconductor.
【００３２】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
（６）のように表される。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 expressed by the following equation (6).
【００３３】[0033]
【数６】Ｑ＝（１／Ｎ）×ΣＱn ＝（１／Ｎ）×Ｋ1 ×Σ（ｉn −ｉn0） ＝（１／Ｎ）×Ｋ1 ×（Ｉ−Ｉ0 ） …（６）(6) Q = (1 / N) × ΣQ n = (1 / N) × K 1 × Σ (i n −i n0 ) = (1 / N) × K 1 × (I−I 0 ) ... ( 6)
【００３４】なお、ΣＱn はＱ1 ，Ｑ2 ，Ｑ3 ，…，Ｑ
N の総和を表し、Σ（ｉn −ｉn0）はｉ1 −ｉ10，ｉ2
−ｉ20，ｉ3 −ｉ30，…，ｉN −ｉN0の総和を表してい
る。また、Ｉ0 は流量Ｑ＝０のときに各熱線１５1 ，１
５2 ，１５3 ，…，１５N を流れる電流の総和である。ΣQ n is Q 1 , Q 2 , Q 3 , ..., Q
Representing the sum of N , Σ (i n −i n0 ) is i 1 −i 10 , i 2
-I 20, i 3 -i 30, ..., and represents the sum of i N -i N0. Further, I 0 is the heat rays 15 1 , 1 when the flow rate Q = 0.
It is the sum total of the currents flowing through 5 2 , 15 3 , ..., 15 N.
【００３５】式（６）における電流Ｉは、前述のように
抵抗器２２の両端の出力端子２０ａ、２０ｂ間の電圧よ
り求まる。そこで、図３における演算回路２３は式
（６）に基づいて流量Ｑを演算する。従って、演算回路
２３によって、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が求められる。ま
た、演算回路２３によって求められた流量Ｑは、表示部
２４によって表示される。The current I in the equation (6) is obtained from the voltage between the output terminals 20a and 20b at both ends of the resistor 22, as described above. Therefore, the arithmetic circuit 23 in FIG. 3 calculates the flow rate Q based on the equation (6). Therefore, the arithmetic circuit 23 determines 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. The flow rate Q obtained by the arithmetic circuit 23 is displayed on the display unit 24.
【００３６】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 positions which are different from each other 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.
【００３７】また、本実施例では、流速検出回路２０に
よって、各流速センサ１２n の熱線１５n を共通の電源
２１に対して並列に接続し、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パラメータ
として各熱線１５n を流れる電流の総和Ｉに対応する値
を出力し、この流速検出回路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 flow rate detection circuit 20, in connected in parallel heat rays 15 n of each flow sensor 12 n to a common power supply 21, the flow sensor 12 n is disposed position As a parameter depending on the average value of the flow velocity, a value corresponding to the sum I of the currents flowing through each heating wire 15 n is output, and the flow rate Q of the fluid flowing through the pipe 11 is calculated based on the output of this flow velocity detection circuit 20. I am trying. 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.
【００３８】図４は本発明の第２実施例に係る流量計の
回路構成を示す回路図である。本実施例の流量計では、
第１実施例における流速検出回路２０の代わりに、各熱
線１５n を共通の電源３１に対して直列に接続する流速
検出回路３０を備えている。電源３１は、一定の電流Ｉ
0 を供給する定電流電源である。この流速検出回路３０
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パラメータとして、各熱線１５n の
抵抗値の総和に対応する値である電源３１の供給電圧Ｖ
2 を、出力端子３０ａ、３０ｂより出力するようになっ
ている。また、本実施例の流量計では、第１実施例にお
ける演算回路３３の代わりに、流速検出回路３０の出力
端子３０ａ、３０ｂに接続された演算回路３３を備えて
いる。この演算回路３３には表示部２４が接続されてい
る。FIG. 4 is a circuit diagram showing the circuit configuration of a flowmeter according to the second embodiment of the present invention. In the flowmeter of this embodiment,
Instead of the flow velocity detection circuit 20 in the first embodiment, a flow velocity detection circuit 30 that connects each heating wire 15 n in series to a common power source 31 is provided. The power supply 31 has a constant current I
It is a constant current power supply that supplies 0 . This flow velocity detection circuit 30
Is a supply voltage V of the power supply 31 which is a value corresponding to the sum of the resistance values of the respective heat wires 15 n as a parameter depending on the average value of the flow speeds at the positions where the respective flow speed sensors 12 n are arranged.
2 is output from the output terminals 30a and 30b. Further, the flowmeter of the present embodiment is provided with an arithmetic circuit 33 connected to the output terminals 30a and 30b of the flow velocity detection circuit 30, instead of the arithmetic circuit 33 of the first embodiment. The display unit 24 is connected to the arithmetic circuit 33.
【００３９】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.
【００４０】各流速センサ１２n の熱線１５n には、電
源３１より一定の電流Ｉ0 が供給される。ここで、各熱
線１５n の抵抗値ｒn は流速によって変化するので、各
熱線１５n の抵抗値の総和Σｒn も流速によって変化
し、この抵抗値の総和Σｒn 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パラメー
タとなる。A constant current I 0 is supplied from the power supply 31 to the heating wire 15 n of each flow velocity sensor 12 n . Since changes with the resistance value r n is the flow rate of the hot wire 15 n, the sum? R n of the resistance value of each heating wire 15 n also varies with flow rate, the sum? R n of the resistance value of each flow sensor 12 n It is a parameter that depends on the average value of the flow velocity at the arranged position.
【００４１】そして、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
（７）のように表される。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 represented by the following equation (7).
【００４２】[0042]
【数７】Ｑ＝Ｋ2 ×（１／Ｎ）×Σ（ｒn −ｒn0） ＝Ｋ2 ×（１／Ｎ）×（Ｖ2 −Ｖ20）／Ｉ0 …（７）(7) Q = K 2 × (1 / N) × Σ (r n −r n0 ) = K 2 × (1 / N) × (V 2 −V 20 ) / I 0 (7)
【００４３】なお、ｒn0は流量Ｑ＝０のときの各熱線１
５n の抵抗値、Ｖ20は流量Ｑ＝０のときの出力端子３０
ａ、３０ｂ間の電圧である。また、Ｋ2 は、配管等に応
じた係数であり、各熱線１５n が金属の場合はＫ2 ＜
０、半導体の場合はＫ2 ＞０となる。Note that r n0 is each heat ray 1 when the flow rate Q = 0.
A resistance value of 5 n , V 20 is the output terminal 30 when the flow rate Q = 0.
It is the voltage between a and 30b. Further, K 2 is a coefficient according to the piping, etc., and when each heating wire 15 n is a metal, K 2 <
0, in the case of semiconductor, K 2 > 0.
【００４４】式（７）における電圧Ｖ2 は、前述のよう
に出力端子３０ａ、３０ｂ間の電圧として求まる。そこ
で、図４における演算回路３３は式（７）に基づいて流
量Ｑを演算する。従って、演算回路３３によって、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が求められる。また、演算回路３３に
よって求められた流量Ｑは、表示部２４によって表示さ
れる。The voltage V 2 in the equation (7) is obtained as the voltage between the output terminals 30a and 30b as described above. Therefore, the arithmetic circuit 33 in FIG. 4 calculates the flow rate Q based on the equation (7). Therefore, the arithmetic circuit 33 obtains 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. The flow rate Q obtained by the arithmetic circuit 33 is displayed on the display unit 24.
【００４５】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.
【００４６】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.
【００４７】[0047]
【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、それぞれ、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、
各流速センサの発熱体を共通の電源に対して並列または
直列に接続すると共に各流速センサが配設された位置に
おける流速の平均値に依存するパラメータを出力する流
速検出回路を設け、この流速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 according to any one of claims 1 to 3, in the pipe, a plurality of pipes having different positions in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the pipe are provided. Arrange multiple flow velocity sensors at the position,
The heating element of each flow velocity sensor is connected in parallel or in series to a common power source, and a flow velocity detection circuit that outputs a parameter that depends on the average value of the flow velocity at the position where each flow velocity sensor is installed is provided. Since the flow rate of the fluid flowing through the pipe is calculated based on the output of the circuit, there is an effect that 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実施例に係る流量計の回路構成を
表す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the flowmeter according to the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第２実施例に係る流量計の回路構成を
表す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a flowmeter according to a second embodiment of the present invention.
【図５】従来の熱線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. 5 is an explanatory diagram showing a configuration of an example of a flow meter using a conventional hot-wire anemometer.
１１ 配管 １２1 〜１２N 流速センサ １５1 〜１５N 熱線 ２０ 流速検出回路 ２１ 電源 ２２ 抵抗器 ２３ 演算回路 ２４ 表示部11 Piping 12 1 to 12 N Flow Rate Sensor 15 1 to 15 N Heat Wire 20 Flow Rate Detection Circuit 21 Power Supply 22 Resistor 23 Arithmetic Circuit 24 Display Section
Claims (3)
に温度に応じて抵抗値が変化する発熱体を有し、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、 各流速センサの発熱体を共通の電源に対して並列または
直列に接続すると共に、各流速センサが配設された位置
における流速の平均値に依存するパラメータを出力する
流速検出回路と、 この流速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 plurality of positions each having a heating element which is heated by an electric current and whose resistance value changes in accordance with the temperature, and whose positions in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the pipe are different from each other in the pipe. A parameter that depends on the average value of the flow velocity at the position where each flow velocity sensor is installed, as well as connecting multiple flow velocity sensors installed in And a flow rate calculating means for calculating the flow rate of the fluid flowing through the pipe based on the output of the flow rate detecting circuit.
熱体を共通の定電圧電源に対して並列に接続すると共
に、前記パラメータとして、各発熱体を流れる電流の総
和に対応する値を出力することを特徴とする請求項１記
載の流量計。2. The flow velocity detection circuit connects the heating element of each flow velocity sensor in parallel to a common constant voltage power source, and outputs a value corresponding to the sum of currents flowing through each heating element as the parameter. The flowmeter according to claim 1, wherein
熱体を共通の定電流電源に対して直列に接続すると共
に、前記パラメータとして、各発熱体の抵抗値の総和に
対応する値を出力することを特徴とする請求項１記載の
流量計。3. The flow velocity detection circuit connects the heating elements of the respective velocity sensors in series to a common constant current power source, and outputs a value corresponding to the sum of resistance values of the heating elements as the parameter. The flowmeter according to claim 1, wherein
Priority Applications (5)
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|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5058150U (en) * | 1973-10-01 | 1975-05-30 | ||
| JP2002340638A (en) * | 2001-05-14 | 2002-11-27 | Yokogawa Electric Corp | Electromagnetic flowmeter |
| CN102493559A (en) * | 2011-11-25 | 2012-06-13 | 中国建筑第五工程局有限公司 | Method for connecting rubber waterstops |
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1994
- 1994-06-20 JP JP6160664A patent/JP2965464B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5058150U (en) * | 1973-10-01 | 1975-05-30 | ||
| JPS5220617Y2 (en) * | 1973-10-01 | 1977-05-12 | ||
| JP2002340638A (en) * | 2001-05-14 | 2002-11-27 | Yokogawa Electric Corp | Electromagnetic flowmeter |
| CN102493559A (en) * | 2011-11-25 | 2012-06-13 | 中国建筑第五工程局有限公司 | Method for connecting rubber waterstops |
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| Publication number | Publication date |
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| JP2965464B2 (en) | 1999-10-18 |
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