JPH09218062A - 可変断面積ベンチュリー式流量計 - Google Patents

可変断面積ベンチュリー式流量計

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JPH09218062A
JPH09218062A JP4957896A JP4957896A JPH09218062A JP H09218062 A JPH09218062 A JP H09218062A JP 4957896 A JP4957896 A JP 4957896A JP 4957896 A JP4957896 A JP 4957896A JP H09218062 A JPH09218062 A JP H09218062A
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JP
Japan
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venturi
flow rate
sectional area
core
throat
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JP4957896A
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English (en)
Inventor
Shigeru Yanagihara
茂 柳原
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Tsukasa Sokken KK
Original Assignee
Tsukasa Sokken KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベンチュリーでの圧力損失をほぼ一定にして
測定することによって正確な流量測定を行うことがで
き、更に流量測定範囲を広い範囲にすることができ、吸
入空気流量や排気ガス流量が大幅に変化するような場合
においても、圧力損失を問題のない範囲に抑えて、精度
よく応答性もよく測定することが可能であるベンチュリ
ー式流量計を提供することを目的としている。 【解決手段】 本発明の可変断面積ベンチュリー式流量
計は、流体の流量を測定するために流路に滑らかな縮小
部12aと拡大部12bをもつベンチュリー12を配置
し、かつベンチュリー12の中心軸10上にコァー13
を配置し、ベンチュリー12とコァー13を中心軸10
方向に相対変位させてベンチュリー12のスロート部の
断面積をコァー13の形状に応じて変化可能とすること
を特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、流量測定を必要と
する各種産業で使用するベンチュリー式流量計に係わる
が、特に圧力損失を問題として流量測定を行う必要のあ
るエンジン吸入空気流量や排気ガスに関係する公害防止
技術において有効なベンチュリー式流量計に係わる。
【0002】
【従来の技術】ベンチュリー式流量計は気体及び液体の
流量計として広く利用されているが、従来のベンチュリ
ーはスロート部が固定断面積のものに限られていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】然かるに従来の固定断
面積のベンチュリーでは入り口の温度、圧力が一定とし
ても、スロート部の圧力降下ΔPは流量の二乗に比例す
るので、流量が大きく変化する場合には圧力変化は極め
て大きくなり、それに応じてベンチュリーとしての圧力
損失も大きくなる。従って、普通には流量測定範囲は流
量変化が3〜5倍の範囲に限られる。自動車排気ガスの
ように流量が急速に10倍程度以上変化するような条件
では固定断面積のベンチュリーは適用が困難であった。
【0004】この発明は上記の如き事情に鑑みてなされ
たものであって、ベンチュリーでの圧力損失をほぼ一定
にして測定することによって正確な流量測定を行うこと
ができ、更に流量測定範囲を広い範囲にすることがで
き、例えば自動車エンジンのように吸入空気流量や排気
ガス流量が大幅に変化するような場合でも、圧力損失を
問題のない範囲に抑えて、精度よく応答性もよく測定す
ることができるベンチュリー式流量計を提供することを
目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的に対応して、こ
の発明の可変断面積ベンチュリー式流量計は、流体の流
量を測定するために流路に滑らかな縮小部と拡大部をも
つベンチュリーを配置し、かつ前記ベンチュリーの回転
中心軸上にコァーを配置し、前記ベンチュリーと前記コ
ァーを前記中心軸方向に相対変位させて前記ベンチュリ
ーのスロート部の断面積を前記コァーの形状に応じて変
化可能としたことを特徴としている。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明による可変断面積ベ
ンチュリー式流量計の実施例を図1の構成例によって説
明する。図1において、1は可変断面積ベンチュリー式
流量計の測定部であり、測定部1は測定管11を有す
る。測定管11は測定対象である流体を流すためのもの
である。測定管11内には中心軸10の周りにベンチュ
リー12が設けられ、ベンチュリー12は滑らかな縮小
部12aと拡大部12bとそれらが接続する頂部12c
とからなっている。中心軸10上にはコァー13が配置
されていて、ベンチュリー12の頂部12cとコァー1
3との間にスロート部2を形成する。コァー13は支柱
15で支えられた円筒14の外周に沿って中心軸10方
向に摺動可能であり、円筒14内に配置されたサーボモ
ーター17とこれに連結されたリニアアクチュエーター
16によって、早い速度での移動と位置決めが可能であ
る。
【0007】サーボモーター17は出力信号線26及び
入力信号線27を経由してサーボモータードライバー2
5に接続しており、サーボモータードライバー25は制
御信号線35a,35bを経由してコンピュータ30に
接続されている。コンピュータ30には複数の表示部3
1、32及び33が設けられている。ベンチュリー12
の入口7側に圧力検出ポート5が設けられ、またベンチ
ュリー12の頂部12cには圧力検出ポート4が設けら
れている。圧力検出ポート5の圧力P1 は絶対圧センサ
ー22で検出され、また圧力検出ポート5の圧力P1
圧力検出ポート4の圧力PT との差圧は差圧センサー2
1で検出される。絶対圧センサー22はA/D変換器2
4を介してコンピュータ30に接続し、差圧センサー2
1はA/D変換器23を介してコンピュータ30に接続
している。また、ベンチュリー12の入口7側には温度
センサー6が設けられている。温度センサー6は温度信
号線28及びA/D変換器23を介してコンピュータ3
0に接続している。
【0008】このように構成された可変断面積ベンチュ
リー式流量計における流量の測定は次のようにしてなさ
れる。
【0009】測定対象の流体は、入り口7から出口8に
流れる時にベンチュリー12のスロート部2で絞られて
最大流速になる。入り口7の流体温度は温度センサー6
で検出・測定し、その靜圧力P1 はポート5から取り出
して差圧センサー21と絶対圧センサー22に導く。ス
ロート部2の靜圧力PT はポート4から取り出して差圧
センサー21に導く。この時、スロート部2の中心にあ
るコァー13がサーボモーター17とこれに連結された
リニアアクチュエーター16によって早い速度で中心軸
10方向の移動と位置決めがされ、その位置はエンコー
ダー18からの信号で求められるようにしておく。コァ
ー13の位置によってスロート部2の断面積が変化し、
移動方向に対して単調に減少または増加するように構成
する。
【0010】スロート部2の断面積は、サーボモーター
17に直結されたエンコーダー18の出力によって判明
できるように予め関係を確認しておき、その信号はコン
ピュータ30に入力される。差圧センサー21の出力信
号はA/D変換器23によってディジタル化されコンピ
ュータ30に取り込まれる。この差圧の測定値がコンピ
ュータ30に予めキー入力でセットされ表示部32に表
示されている設定値と比較されて、その差に応じて出力
信号が制御信号線35aを経由してサーボモータードラ
イバー25に入力されて、サーボモーター17を作動さ
せる。即ち、P1 とPT の差圧力が設定値になるように
自動制御される。
【0011】コンピュータ30では、入り口7の流体の
温度信号をA/D変換器29によってディジタル化して
取り込み、絶対圧をA/D変換器24によってディジタ
ル化して取り込み、差圧力の測定値とスロート部2の断
面積等と、更にその流体の物理定数(密度)を入れて流
体の流量を計算する。計算された流量測定値は表示部3
1に表示され、必要に応じて出力される。表示部33に
は、温度、測定差圧、絶対圧、スロート部2の断面積等
必要に応じて選択した各種の数値が表示できる。この装
置において制御回路をコンピュータ30の操作によって
切り替え、表示部32に設定流量を入力して測定・計算
して、流量をこれに一致させるようにサーボモーター1
7を制御することもできる。
【0012】図2に示すものは、本発明の他の実施例に
係わる可変断面積ベンチュリー式流量計の測定部1bで
あり、測定部1bは例えば、燃焼排気ガスのように高温
度の流体で流路内にサーボモーター17を入れられない
場合の装置の構成例である。即ち、測定部1bでは測定
管11の内のベンチュリー12より上流部分の上流管4
1を曲げ、中心軸10の延長が上流管41と交わるよう
に構成し、円筒14を上流管41を貫通させて外部に延
出させ、それにサーボモーター17、エンコーダー18
を取り付けることによって、サーボモーター17、エン
コーダー18を測定管11の外側に配置したものであ
る。
【0013】また図3は、本発明の更に他の実施例に係
わる可変断面積ベンチュリー式流量計の測定部1cであ
り、中心にコァー13を固定してベンチュリー12を移
動させるようにした実施例である。即ち、コァー13を
支柱15に固定し、コァー13の外側においてベンチュ
リー12を形成するベンチュリー部材42を測定管11
の内部で気密に摺動可能に配置し、かつ測定管11に中
心軸10方向にスリット43を形成し、このスリット4
3を通して連結部材44を気密に摺動可能に外部に突出
させ、この連結部材44をリニアアクチュエーター16
に取り付けたものである。この場合には圧力検出ポート
4に連通する管45としては伸縮可能なものを使用す
る。
【0014】
【発明の効果】ベンチュリーのスロート部断面積が流量
あるいは流速に応じて変化できるようにし、その時の断
面積または流量が既知にできるようにしておき、更にス
ロート部の圧力降下をほぼ一定にするように早い応答速
度のサーボ機構を設けることによってベンチュリーにお
ける圧力損失を概ね一定にし、更に流量測定範囲を大き
くできるような手段を発明した。この場合のスロート部
断面積の可変機構として中心部にコァーを配置するよう
な形状としてコァーまたはベンチュリーの外周側を軸方
向に移動できるような構造とした。
【0015】本発明によればベンチュリー式流量計にお
いて、スロート部の断面積を必要に応じて自動的にしか
も早い応答速度で変化させることができるので、入り口
圧力とスロート部圧力との差を設定値に制御して流量測
定を行うことが可能である。普通にはベンチュリーの圧
力損失はスロート部の圧力降下の10%程度であり、圧
力降下を一定にして測定することによってベンチュリー
での圧力損失をほぼ一定にして流量測定を行うことが可
能になる。更に流量測定範囲を1:10程度以上に広い
範囲にすることができ、例えば自動車エンジンのように
吸入空気流量や排気ガス流量が大幅に変化するような場
合でも、圧力損失を問題のない範囲に抑えて、精度よく
応答性もよく測定することができる。即ち、エンジンの
吸入空気流量の測定は水柱20mm程度以下の圧力損失
が望ましいので、P1 とPT との差圧を100mmAq
程度に制御して測定すれば、圧損は20mmAq程度に
なって広い範囲の流量測定が可能となり、しかも測定範
囲では高い精度が期待できる。排気ガスの場合50mm
Aq程度の圧損は許容されるが、温度変化も大きく体積
流量の変化範囲は30倍以上にも達するが、本発明によ
る流量測定では圧力損失を30mmAq以内にして測定
することができる。また制御回路の選択によって、流量
を設定してこの流量計によって流量制御しながら流量測
定することも可能となる。この場合、例えば入力信号と
して排気ガス流量の測定値を入れて、その100分の1
をサンプリングする排気ガス比例サンプリング装置に流
量制御弁として用いることができる。しかも0.3秒以
下の早い応答速度の制御も可能となり、自動車排気ガス
の測定において非常に便利な装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による常温で用いる可変断面積ベンチ
ュリー式流量計の構成を示す説明図である。
【図2】高温でも用い得る可変断面積ベンチュリー式流
量計の測定部を例図する説明図である。
【図3】ベンチュリー外周部を移動させる可変断面積ベ
ンチュリー式流量計の測定部を例図する説明図である。
【符号の説明】
1 可変断面積ベンチュリー式流量計の測定部 1b 可変断面積ベンチュリー式流量計の測定部 1c 可変断面積ベンチュリー式流量計の測定部 2 スロート部 4 圧力検出ポート 5 圧力検出ポート 6 温度センサー 7 入り口 10 中心軸 11 測定管 12 ベンチュリー 12a 縮小部 12b 拡大部 12c 接続する頂部 13 コァー 14 円筒 15 支柱 16 リニアアクチュエーター 17 サーボモーター 18 エンコーダー 21 差圧センサー 22 絶対圧センサー 23 A/D変換器 24 A/D変換器 25 サーボモータードライバー 26 出力信号線 27 入力信号線 28 温度信号線 29 A/D変換器 30 コンピュータ 31 表示部 32 表示部 33 表示部 35a,35b 制御信号線 41 上流管 42 ベンチュリー部材 43 スリット 44 連結部材 45 管

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流体の流量を測定するために流路に滑ら
    かな縮小部と拡大部をもつベンチュリーを配置し、かつ
    前記ベンチュリーの中心軸上にコァーを配置し、前記ベ
    ンチュリーと前記コァーを前記中心軸方向に相対変位さ
    せて前記ベンチュリーのスロート部の断面積を前記コァ
    ーの形状に応じて変化可能としたことを特徴とする可変
    断面積ベンチュリー式流量計。
  2. 【請求項2】 流体の流量を測定するために流路に滑ら
    かな縮小部と拡大部をもつベンチュリーを配置し、その
    スロート部の断面積を中心部に固定または移動可能に設
    置したコァーの形状に応じて変化できるようにして、ベ
    ンチュリーの入口の圧力、温度及びスロート部の圧力を
    測定して流体の物性値とスロート部断面積等を入力して
    流量を求める流量計において、スロート部の圧力降下が
    ほぼ一定の値となるようにベンチュリーの外周側を移動
    またはコァー側を移動させるようにしてスロート部の断
    面積を変化させ、ベンチュリーによる圧力損失を概ね一
    定に保ちながら流量測定ができるようにした可変断面積
    ベンチュリー式流量計。
  3. 【請求項3】 前項の構造の可変断面積ベンチュリー式
    流量計において、流量を設定しておき、スロート部の圧
    力降下を一定にすることには必ずしも制約されず、測定
    流量値が設定値になるようにベンチュリーのスロート部
    の断面積を自動的に変化させる制御機構をもたせた流量
    制御可能な可変断面積ベンチュリー式流量計。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009115508A (ja) * 2007-11-02 2009-05-28 Tsukasa Sokken Co Ltd 可変断面積ベンチュリ式排気ガス流量計の構造
JP2010158621A (ja) * 2009-01-08 2010-07-22 Jfe Engineering Corp ベンチュリ管を用いた流体の混合方法、ベンチュリ型混合装置
JP2012139689A (ja) * 2012-04-13 2012-07-26 Jfe Engineering Corp ベンチュリ型混合装置
EP2817595A4 (en) * 2012-02-21 2015-10-21 Halliburton Energy Services Inc DIFFERENTIAL PRESSURE FLOWMETER WITH A RESTRICTING DEVICE FOR GENERATING SEVERAL RESTRICTIONS
GB2538805B (en) * 2015-05-29 2018-06-27 Gm Flow Measurement Services Ltd Improved flow measurement apparatus and method of use
CN109443460A (zh) * 2018-12-26 2019-03-08 潍柴动力股份有限公司 一种文丘里流量计
CN109667798A (zh) * 2019-01-24 2019-04-23 洛阳绿潮环保科技有限公司 一种保障航煤品质的智能注控装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009115508A (ja) * 2007-11-02 2009-05-28 Tsukasa Sokken Co Ltd 可変断面積ベンチュリ式排気ガス流量計の構造
JP2010158621A (ja) * 2009-01-08 2010-07-22 Jfe Engineering Corp ベンチュリ管を用いた流体の混合方法、ベンチュリ型混合装置
EP2817595A4 (en) * 2012-02-21 2015-10-21 Halliburton Energy Services Inc DIFFERENTIAL PRESSURE FLOWMETER WITH A RESTRICTING DEVICE FOR GENERATING SEVERAL RESTRICTIONS
JP2012139689A (ja) * 2012-04-13 2012-07-26 Jfe Engineering Corp ベンチュリ型混合装置
GB2538805B (en) * 2015-05-29 2018-06-27 Gm Flow Measurement Services Ltd Improved flow measurement apparatus and method of use
US10859415B2 (en) 2015-05-29 2020-12-08 Gm Flow Measurement Services Limited Flow measurement apparatus and method of use
EP3304007B1 (en) * 2015-05-29 2022-10-12 GM Flow Measurement Services Limited Improved flow measurement apparatus and method of use
CN109443460A (zh) * 2018-12-26 2019-03-08 潍柴动力股份有限公司 一种文丘里流量计
CN109667798A (zh) * 2019-01-24 2019-04-23 洛阳绿潮环保科技有限公司 一种保障航煤品质的智能注控装置
CN109667798B (zh) * 2019-01-24 2024-04-12 洛阳绿潮环保科技有限公司 一种保障航煤品质的智能注控装置

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