JPH0933306A - オリフィス流量計の絞り機構 - Google Patents
オリフィス流量計の絞り機構Info
- Publication number
- JPH0933306A JPH0933306A JP18581995A JP18581995A JPH0933306A JP H0933306 A JPH0933306 A JP H0933306A JP 18581995 A JP18581995 A JP 18581995A JP 18581995 A JP18581995 A JP 18581995A JP H0933306 A JPH0933306 A JP H0933306A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- hole diameter
- diameter
- orifice
- flow rate
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 詰まりの発生を軽減し、長期にわたって安定
に流量測定することができ、保守作業を軽減する。 【解決手段】 フランジタップの同心オリフィス板５を
用いた絞り機構において、主配管の穴径、差圧取出口の
穴径および絞り直径比をある定められた範囲内に設定す
ることにより、差圧取出口の穴径をＪＩＳで規定された
穴径より大きくしても流出係数を用いて流量を算出す
る。具体的には、差圧取出口１１，１２の穴径δ1 ，δ
2 を１３ｍｍ〜２８ｍｍ、絞り直径比βを０．２〜０．
６、主配管１，２の内径Ｄを５０ｍｍ〜７６０ｍｍとす
る。
に流量測定することができ、保守作業を軽減する。 【解決手段】 フランジタップの同心オリフィス板５を
用いた絞り機構において、主配管の穴径、差圧取出口の
穴径および絞り直径比をある定められた範囲内に設定す
ることにより、差圧取出口の穴径をＪＩＳで規定された
穴径より大きくしても流出係数を用いて流量を算出す
る。具体的には、差圧取出口１１，１２の穴径δ1 ，δ
2 を１３ｍｍ〜２８ｍｍ、絞り直径比βを０．２〜０．
６、主配管１，２の内径Ｄを５０ｍｍ〜７６０ｍｍとす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は石油化学、化学工業
等の種々のプラントに用いられるオリフィス流量計の絞
り機構に関し、特に同心オリフィスを用いた絞り機構の
改良に関するものである。
等の種々のプラントに用いられるオリフィス流量計の絞
り機構に関し、特に同心オリフィスを用いた絞り機構の
改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】管路内を定常流で流れる液体、気体、蒸
気等の各種流体の流量測定に用いられるこの種のオリフ
ィス流量計は、オリフィスを用いた絞り機構によって発
生した差圧を２本の導圧管で差圧計に導き、この差圧計
で電気信号に変換してその信号から流量を算出するもの
である。すなわち、管路の途中に管路の断面積を狭くす
るような絞り機構を取り付けると、そこを流体が流れる
とき、絞り機構の前後に圧力差が生じる。この圧力差と
流量との間にはある一定の関係があるので、圧力差を測
定すれば、管路内を流れる流体の流量を求めることがで
きる。
気等の各種流体の流量測定に用いられるこの種のオリフ
ィス流量計は、オリフィスを用いた絞り機構によって発
生した差圧を２本の導圧管で差圧計に導き、この差圧計
で電気信号に変換してその信号から流量を算出するもの
である。すなわち、管路の途中に管路の断面積を狭くす
るような絞り機構を取り付けると、そこを流体が流れる
とき、絞り機構の前後に圧力差が生じる。この圧力差と
流量との間にはある一定の関係があるので、圧力差を測
定すれば、管路内を流れる流体の流量を求めることがで
きる。
【０００３】流量測定に際しては、絞り機構で発生する
圧力差を流出係数と呼ばれる実験係数を用いて流量に換
算している。これを式で表すと、 Ｗ＝ＣＫ・ΔＰ1/2 ・・・・・（１） となる。ただし：Ｗは流量、Ｃは流出係数、Ｋは定数
（管径、流体の密度などを含む）、ΔＰは差圧である。
この流出係数Ｃは世界的に測定され決められた公認の係
数である。それ故、規格で決められた圧力取出口の形状
を変更することは、この流出係数Ｃが使用できなくなる
ことを意味する。
圧力差を流出係数と呼ばれる実験係数を用いて流量に換
算している。これを式で表すと、 Ｗ＝ＣＫ・ΔＰ1/2 ・・・・・（１） となる。ただし：Ｗは流量、Ｃは流出係数、Ｋは定数
（管径、流体の密度などを含む）、ΔＰは差圧である。
この流出係数Ｃは世界的に測定され決められた公認の係
数である。それ故、規格で決められた圧力取出口の形状
を変更することは、この流出係数Ｃが使用できなくなる
ことを意味する。
【０００４】絞り機構としては、同心オリフィス、ノズ
ル、ベンチュリ管、欠円オリフィス、偏心オリフィス等
種々のものがあるが、最も一般的なものは同心オリフィ
スを用いたものである。また、絞り機構は、圧力取出口
の形成位置によってＤ・Ｄ／２タップ、フランジタップ
およびコーナータップの３種類がある。
ル、ベンチュリ管、欠円オリフィス、偏心オリフィス等
種々のものがあるが、最も一般的なものは同心オリフィ
スを用いたものである。また、絞り機構は、圧力取出口
の形成位置によってＤ・Ｄ／２タップ、フランジタップ
およびコーナータップの３種類がある。
【０００５】図１５は同心オリフィスを用いた絞り機構
を示すもので、図中配管の中心線より上側がＤ・Ｄ／２
タップの絞り機構を示し、下側がフランジタップの絞り
機構を示す。１，２は一次側（上流側）と二次側（下流
側）の主配管、３は一次側の圧力取出口、４は二次側の
圧力取出口、５はオリフィス板、６は主配管１，２と同
心のオリフィス、７は主配管１，２のフランジ、８は導
圧管、Ｄは主配管１，２の内径、ｄはオリフィス６の穴
径、δは圧力取出口３，４の穴径である。
を示すもので、図中配管の中心線より上側がＤ・Ｄ／２
タップの絞り機構を示し、下側がフランジタップの絞り
機構を示す。１，２は一次側（上流側）と二次側（下流
側）の主配管、３は一次側の圧力取出口、４は二次側の
圧力取出口、５はオリフィス板、６は主配管１，２と同
心のオリフィス、７は主配管１，２のフランジ、８は導
圧管、Ｄは主配管１，２の内径、ｄはオリフィス６の穴
径、δは圧力取出口３，４の穴径である。
【０００６】ＪＩＳによれば、Ｄ・Ｄ／２タップとフラ
ンジタップの場合、主配管１，２の内径Ｄ（ｍｍ）は、
５０≦Ｄ≦７６０、絞りの穴径ｄ（ｍｍ）は、ｄ≧１
２．５、絞り直径比β（＝ｄ／Ｄ）は、０．２≦β≦
０．７５にそれぞれ規定されている。また、圧力取出口
３，４の穴径δは、０．０８Ｄ以下に規定され、ただ
し、１２．５ｍｍ以下であることが好ましいとされてい
る。したがって、主配管１，２の内径Ｄが５０ｍｍの場
合、圧力取出口３，４の穴径δは３．８ｍｍ以下とな
り、Ｄが１５０ｍｍを越えると１２．５ｍｍとなる。圧
力取出口３，４は、導圧管８によく使用される１／２Ｂ
のパイプの内径の１６．１ｍｍに比べても面積比で約
１：１７であり、圧力取出口３，４だけが非常に狭いこ
とがわかる。そのため、オリフィス式の流量計を使用す
る際に最も多く発生するといわれる不具合は、導圧部で
の詰まりである。この詰まりは、油、鉄錆等によって発
生し、この詰まりの問題を解決することがオリフィス流
量計を使う上での大きな課題となっている。
ンジタップの場合、主配管１，２の内径Ｄ（ｍｍ）は、
５０≦Ｄ≦７６０、絞りの穴径ｄ（ｍｍ）は、ｄ≧１
２．５、絞り直径比β（＝ｄ／Ｄ）は、０．２≦β≦
０．７５にそれぞれ規定されている。また、圧力取出口
３，４の穴径δは、０．０８Ｄ以下に規定され、ただ
し、１２．５ｍｍ以下であることが好ましいとされてい
る。したがって、主配管１，２の内径Ｄが５０ｍｍの場
合、圧力取出口３，４の穴径δは３．８ｍｍ以下とな
り、Ｄが１５０ｍｍを越えると１２．５ｍｍとなる。圧
力取出口３，４は、導圧管８によく使用される１／２Ｂ
のパイプの内径の１６．１ｍｍに比べても面積比で約
１：１７であり、圧力取出口３，４だけが非常に狭いこ
とがわかる。そのため、オリフィス式の流量計を使用す
る際に最も多く発生するといわれる不具合は、導圧部で
の詰まりである。この詰まりは、油、鉄錆等によって発
生し、この詰まりの問題を解決することがオリフィス流
量計を使う上での大きな課題となっている。
【０００７】ＡＳＭＥ（American Society of Mechanic
al Engierring ）の規定では圧力取出口３，４の穴径δ
は、ＪＩＳ規格による穴径よりも大きく、上記した絞り
機構においては、６．３５ｍｍに規定されている。しか
し、それでも上記した１／２Ｂパイプの内径に比べ、面
積比で１：６．４であり、詰まりが発生し易いことを解
消できるほどではない。
al Engierring ）の規定では圧力取出口３，４の穴径δ
は、ＪＩＳ規格による穴径よりも大きく、上記した絞り
機構においては、６．３５ｍｍに規定されている。しか
し、それでも上記した１／２Ｂパイプの内径に比べ、面
積比で１：６．４であり、詰まりが発生し易いことを解
消できるほどではない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
オリフィス流量計においては、圧力取出口の穴径が小さ
いために導圧部に詰まりが発生し易いという不具合があ
った。そのため、これを取り除く定期的な保守作業が必
要となる。その場合、導圧部の穴径を大きくすれば、詰
まりの発生を軽減することができるが、そうすると上記
した流出係数Ｃの値が変化し、流量測定ができなくな
る。
オリフィス流量計においては、圧力取出口の穴径が小さ
いために導圧部に詰まりが発生し易いという不具合があ
った。そのため、これを取り除く定期的な保守作業が必
要となる。その場合、導圧部の穴径を大きくすれば、詰
まりの発生を軽減することができるが、そうすると上記
した流出係数Ｃの値が変化し、流量測定ができなくな
る。
【０００９】そこで、本発明者らは、ＪＩＳによる規格
通りの絞り機構と、圧力取出口の穴径を拡大した絞り機
構を製作し、両者に同じ条件で流体を流した時、測定値
が穴径の大小によってどのような影響を受けるかを試験
した。その結果、主配管の穴径Ｄ、圧力取出口の穴径δ
および絞り直径比βがある定められた範囲内であれば、
両者の誤差は０．３％以内で、穴径δを規格より大きく
しても流出係数Ｃを用いて流量を算出することができ、
実用上問題がないことを確認した。
通りの絞り機構と、圧力取出口の穴径を拡大した絞り機
構を製作し、両者に同じ条件で流体を流した時、測定値
が穴径の大小によってどのような影響を受けるかを試験
した。その結果、主配管の穴径Ｄ、圧力取出口の穴径δ
および絞り直径比βがある定められた範囲内であれば、
両者の誤差は０．３％以内で、穴径δを規格より大きく
しても流出係数Ｃを用いて流量を算出することができ、
実用上問題がないことを確認した。
【００１０】したがって、本発明は上記した従来の問題
点および実験結果に基づいてなされたもので、その目的
とするところは、主配管の穴径、圧力取出口の穴径およ
び絞り直径比をある定められた範囲内に設定することに
より、圧力取出口の穴径をＪＩＳで規定された穴径より
大きくしても流出係数を用いて流量を算出することがで
き、詰まりの発生を軽減するようにしたオリフィス流量
計の絞り機構を提供することにある。
点および実験結果に基づいてなされたもので、その目的
とするところは、主配管の穴径、圧力取出口の穴径およ
び絞り直径比をある定められた範囲内に設定することに
より、圧力取出口の穴径をＪＩＳで規定された穴径より
大きくしても流出係数を用いて流量を算出することがで
き、詰まりの発生を軽減するようにしたオリフィス流量
計の絞り機構を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、同心オリフィスを用い、一次側の圧力取
出口をオリフィスから上流側に主配管の内径と等しい距
離はなして設け、二次側の圧力取出口をオリフィスから
下流側に主配管の内径の１／２の距離はなして設けたオ
リフィス流量計の絞り機構において、絞り直径比を０．
２〜０．６とし、主配管の内径を５０ｍｍ〜７６０ｍｍ
とし、圧力取出口の穴径を１３ｍｍ〜２８ｍｍとしたこ
とを特徴とする。また、本発明は、同心オリフィスを用
い、上流側と下流側の主配管にそれぞれ設けられ互いに
接合されたフランジに一次側の圧力取出口と二次側の圧
力取出口をそれぞれ設けたオリフィス流量計の絞り機構
において、絞り直径比を０．２〜０．６とし、主配管の
内径を５０ｍｍ〜７６０ｍｍとし、圧力取出口の穴径を
１３ｍｍ〜２８ｍｍとしたことを特徴とする。
め、本発明は、同心オリフィスを用い、一次側の圧力取
出口をオリフィスから上流側に主配管の内径と等しい距
離はなして設け、二次側の圧力取出口をオリフィスから
下流側に主配管の内径の１／２の距離はなして設けたオ
リフィス流量計の絞り機構において、絞り直径比を０．
２〜０．６とし、主配管の内径を５０ｍｍ〜７６０ｍｍ
とし、圧力取出口の穴径を１３ｍｍ〜２８ｍｍとしたこ
とを特徴とする。また、本発明は、同心オリフィスを用
い、上流側と下流側の主配管にそれぞれ設けられ互いに
接合されたフランジに一次側の圧力取出口と二次側の圧
力取出口をそれぞれ設けたオリフィス流量計の絞り機構
において、絞り直径比を０．２〜０．６とし、主配管の
内径を５０ｍｍ〜７６０ｍｍとし、圧力取出口の穴径を
１３ｍｍ〜２８ｍｍとしたことを特徴とする。
【００１２】圧力取出口の穴径δは、ＪＩＳ Ｚ８７６
２の“絞り機構による流量測定方法”の規定によれば、
フランジタイプおよびＤ・Ｄ／２タップの場合、０．８
Ｄ以下または１２．５ｍｍ以下となっている。これに対
して、本発明においては圧力取出口の穴径δを１３ｍｍ
〜２８ｍｍにしているので、詰まりが少ない。主配管の
内径Ｄを５０ｍｍ〜７６０ｍｍとした理由は、ＪＩＳの
Ｚ８７６２による絞り機構に規定された範囲内での使用
を考慮したものである。圧力取出口の穴径δが１３ｍｍ
〜２８ｍｍで、絞り直径比βが０．２〜０．６の範囲に
おいては、流出係数Ｃを用いて流量を求めても、流量換
算で誤差を０．３％以内とすることができる。上記した
ＪＩＳ Ｚ８７６２による絞り機構の公称精度は０．６
％以内であるから、上記の０．３％以内の範囲で規格を
逸脱したとしても、最大０．９％程度であり、実用上何
等問題ない。穴径δを１３ｍｍ以下にすると、ＪＩＳ
Ｚ８７６２の規定による範囲内となり、詰まりの軽減効
果が得られなくなるので、好ましくない。２８ｍｍ以上
にすると、測定誤差が大きくなるため好ましくない。す
なわち、穴径δを大きくすると、オリフィスを通過した
流体の回り込みによる影響が大きくなり、下流側圧力が
高くなる。そのため、差圧値は小さくなり、流量が少な
く測定されることになる。また、β＝０．６以上とする
と、下流側圧力が高くなるために好ましくない。絞り直
径比βの下限を０．２にした理由は、ＪＩＳの規定によ
る下限値と一致させるためである。
２の“絞り機構による流量測定方法”の規定によれば、
フランジタイプおよびＤ・Ｄ／２タップの場合、０．８
Ｄ以下または１２．５ｍｍ以下となっている。これに対
して、本発明においては圧力取出口の穴径δを１３ｍｍ
〜２８ｍｍにしているので、詰まりが少ない。主配管の
内径Ｄを５０ｍｍ〜７６０ｍｍとした理由は、ＪＩＳの
Ｚ８７６２による絞り機構に規定された範囲内での使用
を考慮したものである。圧力取出口の穴径δが１３ｍｍ
〜２８ｍｍで、絞り直径比βが０．２〜０．６の範囲に
おいては、流出係数Ｃを用いて流量を求めても、流量換
算で誤差を０．３％以内とすることができる。上記した
ＪＩＳ Ｚ８７６２による絞り機構の公称精度は０．６
％以内であるから、上記の０．３％以内の範囲で規格を
逸脱したとしても、最大０．９％程度であり、実用上何
等問題ない。穴径δを１３ｍｍ以下にすると、ＪＩＳ
Ｚ８７６２の規定による範囲内となり、詰まりの軽減効
果が得られなくなるので、好ましくない。２８ｍｍ以上
にすると、測定誤差が大きくなるため好ましくない。す
なわち、穴径δを大きくすると、オリフィスを通過した
流体の回り込みによる影響が大きくなり、下流側圧力が
高くなる。そのため、差圧値は小さくなり、流量が少な
く測定されることになる。また、β＝０．６以上とする
と、下流側圧力が高くなるために好ましくない。絞り直
径比βの下限を０．２にした理由は、ＪＩＳの規定によ
る下限値と一致させるためである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は本発明に係るオリフィス流量計の
絞り機構をフランジタップの絞り機構に適用した実施の
形態を示す断面図である。なお、従来技術の欄で説明し
た構成部材等と同一のものについては同一の符号を付
し、その説明を省略する。本実施の形態においては、主
配管１，２のフランジ７，７に穴径δ1 ，δ2 がともに
１３ｍｍの圧力取出口１１，１２をそれぞれ設け、これ
ら両圧力取出口１１，１２を導圧管８によって図示しな
い差圧計の高圧側と低圧側にそれぞれ接続している。そ
の他の構成は従来のフランジタップの絞り機構と全く同
じである。
細に説明する。図１は本発明に係るオリフィス流量計の
絞り機構をフランジタップの絞り機構に適用した実施の
形態を示す断面図である。なお、従来技術の欄で説明し
た構成部材等と同一のものについては同一の符号を付
し、その説明を省略する。本実施の形態においては、主
配管１，２のフランジ７，７に穴径δ1 ，δ2 がともに
１３ｍｍの圧力取出口１１，１２をそれぞれ設け、これ
ら両圧力取出口１１，１２を導圧管８によって図示しな
い差圧計の高圧側と低圧側にそれぞれ接続している。そ
の他の構成は従来のフランジタップの絞り機構と全く同
じである。
【００１４】このような構造からなる絞り機構にあって
は、圧力取出口１１，１２の穴径δ1 ，δ2 を、ＪＩＳ
Ｚ８７６２の絞り機構に規定された最大穴径δ（１
２．５ｍｍ）より大きく設定しているので、従来の絞り
機構に比べて圧力取出口１１，１２における詰まりの発
生を軽減することができる。たとえば、Ｄを６ｍｍから
１３ｍｍに拡大すれば、面積比で約４．７倍大きくな
り、それだけ詰まりにくいことになる。また、主配管
１，２の内径Ｄが５０ｍｍ〜７６０ｍｍ、圧力取出口１
１，１２の穴径δ1 ，δ2 が１３ｍｍ〜２８ｍｍ、絞り
直径比βが０．２〜０．６の範囲においては、ＪＩＳに
定められた絞り機構と比べて上記（１）式による流量換
算で誤差を０．３％以内に抑えることができる。この誤
差は十分許容できる範囲である。すなわち、ＪＩＳ Ｚ
８７６２によると絞り機構の公称精度は０．６％以内で
あるから、上記の範囲で規格を逸脱したとしても、最大
で０．９％程度の誤差にしかならず、実用上何等問題な
い。
は、圧力取出口１１，１２の穴径δ1 ，δ2 を、ＪＩＳ
Ｚ８７６２の絞り機構に規定された最大穴径δ（１
２．５ｍｍ）より大きく設定しているので、従来の絞り
機構に比べて圧力取出口１１，１２における詰まりの発
生を軽減することができる。たとえば、Ｄを６ｍｍから
１３ｍｍに拡大すれば、面積比で約４．７倍大きくな
り、それだけ詰まりにくいことになる。また、主配管
１，２の内径Ｄが５０ｍｍ〜７６０ｍｍ、圧力取出口１
１，１２の穴径δ1 ，δ2 が１３ｍｍ〜２８ｍｍ、絞り
直径比βが０．２〜０．６の範囲においては、ＪＩＳに
定められた絞り機構と比べて上記（１）式による流量換
算で誤差を０．３％以内に抑えることができる。この誤
差は十分許容できる範囲である。すなわち、ＪＩＳ Ｚ
８７６２によると絞り機構の公称精度は０．６％以内で
あるから、上記の範囲で規格を逸脱したとしても、最大
で０．９％程度の誤差にしかならず、実用上何等問題な
い。
【００１５】主配管１，２の内径Ｄを５０ｍｍ〜７６０
ｍｍとした理由は、ＪＩＳに規定された内径Ｄの範囲と
一致させるためである。βの値を０．２以上に規定した
理由は、ＪＩＳの規定による下限値（０．２≦β）と一
致させるためである。βを０．６以下とした理由は、こ
れ以上にすると、標準的な圧力取出口３，４における差
圧と、穴径δ1 ，δ2 が拡大した圧力取出口１１，１２
における差圧の差が一定せず、測定誤差が大きくなるた
めである。圧力取出口１１，１２の穴径δ1 ，δ2 を１
３ｍｍ以上とした理由は、１３ｍｍ以下であると、ＪＩ
Ｓの規定による下限値ｄ≧１２．５を含み、詰まりの軽
減防止効果に差異が生じないからである。ただし、２８
ｍｍ以上にすると、オリフィスを通過した流体が圧力取
出口１１，１２に多く入り込み、流体の影響が大きくな
るために好ましくない。
ｍｍとした理由は、ＪＩＳに規定された内径Ｄの範囲と
一致させるためである。βの値を０．２以上に規定した
理由は、ＪＩＳの規定による下限値（０．２≦β）と一
致させるためである。βを０．６以下とした理由は、こ
れ以上にすると、標準的な圧力取出口３，４における差
圧と、穴径δ1 ，δ2 が拡大した圧力取出口１１，１２
における差圧の差が一定せず、測定誤差が大きくなるた
めである。圧力取出口１１，１２の穴径δ1 ，δ2 を１
３ｍｍ以上とした理由は、１３ｍｍ以下であると、ＪＩ
Ｓの規定による下限値ｄ≧１２．５を含み、詰まりの軽
減防止効果に差異が生じないからである。ただし、２８
ｍｍ以上にすると、オリフィスを通過した流体が圧力取
出口１１，１２に多く入り込み、流体の影響が大きくな
るために好ましくない。
【００１６】
【実施例】図２は、圧力取出口３，４が標準の穴径δ
と、拡大した穴径δ1 ，δ2 の場合、流量測定値にどの
ような変化が現れるかを調べるために製作した実験装置
を示す断面図である。この実験装置は、大小２対の圧力
取出口３，４と１１，１２を各主配管１，２のフランジ
８，８にそれぞれ設けている。同図において、主配管
１，２の内径Ｄは５０ｍｍ、絞り直径比βは０．６であ
る。フランジ７の上方側に設けられた一対の圧力取出口
３，４は、穴径δが６ｍｍの標準的な圧力取出口を示
し、導圧管８を介して図示しない差圧計器Ａへ接続され
ている。一方、フランジ７の下方側に設けられた一対の
圧力取出口１１，１２は、本発明による拡大した穴径δ
1 ，δ2 を有し、上記とは別の導圧管８によって差圧計
Ｂへ接続されている。実験に際しては、主配管の内径Ｄ
が５０ｍｍ、絞り直径比βが０．２、０．４、０．６、
０．７、穴径δ1 ，δ2 が１３ｍｍ、２２ｍｍおよび２
８ｍｍの装置をそれぞれ製作し、各装置について流体と
して圧力が２〜４Ｋｇｆ／ｃｍ2 の水を用いて実験を行
なった。その測定結果を図３〜１４図に示す。
と、拡大した穴径δ1 ，δ2 の場合、流量測定値にどの
ような変化が現れるかを調べるために製作した実験装置
を示す断面図である。この実験装置は、大小２対の圧力
取出口３，４と１１，１２を各主配管１，２のフランジ
８，８にそれぞれ設けている。同図において、主配管
１，２の内径Ｄは５０ｍｍ、絞り直径比βは０．６であ
る。フランジ７の上方側に設けられた一対の圧力取出口
３，４は、穴径δが６ｍｍの標準的な圧力取出口を示
し、導圧管８を介して図示しない差圧計器Ａへ接続され
ている。一方、フランジ７の下方側に設けられた一対の
圧力取出口１１，１２は、本発明による拡大した穴径δ
1 ，δ2 を有し、上記とは別の導圧管８によって差圧計
Ｂへ接続されている。実験に際しては、主配管の内径Ｄ
が５０ｍｍ、絞り直径比βが０．２、０．４、０．６、
０．７、穴径δ1 ，δ2 が１３ｍｍ、２２ｍｍおよび２
８ｍｍの装置をそれぞれ製作し、各装置について流体と
して圧力が２〜４Ｋｇｆ／ｃｍ2 の水を用いて実験を行
なった。その測定結果を図３〜１４図に示す。
【００１７】図３〜図６は、δが６ｍｍの標準穴径と、
δ1 ，δ2 が１３ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧と時
間の関係を示す図である。図３はβ＝０．２の場合、図
４はβ＝０．４、図５はβ＝０．６、図６はβ＝０．７
の場合である。これらの図から明らかなように、穴径δ
が６ｍｍの標準的な圧力取出口３，４における差圧と、
穴径δ1 ，δ2 が１３ｍｍに拡大した圧力取出口１１，
１２における差圧の差は、略一定している。δが６ｍｍ
の標準穴径と、δ1 ，δ2 が１３ｍｍの拡大した穴径の
場合の測定値の差は、β＝０．２〜０．６の条件下にお
いて流量換算で０．３％以下であった。βが０．７以上
になると、穴径δが６ｍｍの標準的な圧力取出口３，４
における差圧と、穴径δ1 ，δ2 が１３ｍｍに拡大した
圧力取出口１１，１２における差圧の差が一定せず、測
定誤差が大きくなる。したがって、実用上０．２≦β≦
０．６とすることが好ましい。なお、βを０．２以上と
する理由は、上記した通りＪＩＳの規定による下限値
（０．２≦β）と一致させるためである。
δ1 ，δ2 が１３ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧と時
間の関係を示す図である。図３はβ＝０．２の場合、図
４はβ＝０．４、図５はβ＝０．６、図６はβ＝０．７
の場合である。これらの図から明らかなように、穴径δ
が６ｍｍの標準的な圧力取出口３，４における差圧と、
穴径δ1 ，δ2 が１３ｍｍに拡大した圧力取出口１１，
１２における差圧の差は、略一定している。δが６ｍｍ
の標準穴径と、δ1 ，δ2 が１３ｍｍの拡大した穴径の
場合の測定値の差は、β＝０．２〜０．６の条件下にお
いて流量換算で０．３％以下であった。βが０．７以上
になると、穴径δが６ｍｍの標準的な圧力取出口３，４
における差圧と、穴径δ1 ，δ2 が１３ｍｍに拡大した
圧力取出口１１，１２における差圧の差が一定せず、測
定誤差が大きくなる。したがって、実用上０．２≦β≦
０．６とすることが好ましい。なお、βを０．２以上と
する理由は、上記した通りＪＩＳの規定による下限値
（０．２≦β）と一致させるためである。
【００１８】図７〜図１０は、δが６ｍｍの標準穴径
と、δ1 ，δ2 が２２ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧
と時間の関係を示す図である。図７はβ＝０．２の場
合、図８はβ＝０．４、図９はβ＝０．６、図１０はβ
＝０．７の場合である。これらの図から明らかなよう
に、穴径δが６ｍｍの標準的な圧力取出口３，４におけ
る差圧と、穴径δ1 ，δ2 が２２ｍｍに拡大した圧力取
出口１１，１２における差圧の差は、上記した１３ｍｍ
の場合と同様に略一定しており、測定値との差が、β＝
０．２〜０．６の条件下では流量換算で０．３％以下で
あった。
と、δ1 ，δ2 が２２ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧
と時間の関係を示す図である。図７はβ＝０．２の場
合、図８はβ＝０．４、図９はβ＝０．６、図１０はβ
＝０．７の場合である。これらの図から明らかなよう
に、穴径δが６ｍｍの標準的な圧力取出口３，４におけ
る差圧と、穴径δ1 ，δ2 が２２ｍｍに拡大した圧力取
出口１１，１２における差圧の差は、上記した１３ｍｍ
の場合と同様に略一定しており、測定値との差が、β＝
０．２〜０．６の条件下では流量換算で０．３％以下で
あった。
【００１９】図１１〜図１４は、δが６ｍｍの標準穴径
と、δ1 ，δ2 が２８ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧
と時間の関係を示す図である。図１１はβ＝０．２の場
合、図１２はβ＝０．４、図１３はβ＝０．６、図１４
はβ＝０．７の場合である。これらの図から明らかなよ
うに、穴径δが６ｍｍの標準的な圧力取出口３，４にお
ける差圧と、穴径δ1 ，δ2 が２８ｍｍに拡大した圧力
取出口１１，１２における差圧の差は、上記した１３ｍ
ｍと２２ｍｍの場合と同様に略一定しており、測定値と
の差が、β＝０．２〜０．６の条件下では流量換算で
０．３％以下であった。
と、δ1 ，δ2 が２８ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧
と時間の関係を示す図である。図１１はβ＝０．２の場
合、図１２はβ＝０．４、図１３はβ＝０．６、図１４
はβ＝０．７の場合である。これらの図から明らかなよ
うに、穴径δが６ｍｍの標準的な圧力取出口３，４にお
ける差圧と、穴径δ1 ，δ2 が２８ｍｍに拡大した圧力
取出口１１，１２における差圧の差は、上記した１３ｍ
ｍと２２ｍｍの場合と同様に略一定しており、測定値と
の差が、β＝０．２〜０．６の条件下では流量換算で
０．３％以下であった。
【００２０】上記した実験結果の傾向としては、穴径δ
1 ，δ2 を大きくする方が圧力が小さくなる傾向にあ
る。また、βが小さい方がその傾向が小さいことがわか
った。圧力取出口１１，１２の穴径δ1 ，δ2 がＪＩＳ
で規定された穴径δより大きい方が測定値が小さい理由
は以下のように考えられる。流体がオリフィス６を通過
すると、オリフィス６の下流側では縮流が起こり圧力が
低下する。その縮流が元の流れに戻ることにより圧力は
復帰する（一部は圧力損失として失われる）。そのた
め、オリフィス６の下流側では圧力分布が存在する。差
力取出口１１，１２はその圧力分布中にあるため、差圧
計Ｂに伝達される圧力は穴部分の圧力分布の平均値であ
ると予想される。穴径δ1 ，δ2 が大きいと、オリフィ
ス６の下流側の穴部分の平均圧力値は圧力分布の関係で
高くなる。それに対して、上流側の圧力は安定している
と考えられ、圧力取出口１１付近でも略一定値であり、
穴の大小によって平均値は変わらない。その結果、差圧
計に伝達される差圧値は小さくなる。したがって、見か
け上、流量が少なく測定されることになる。また、絞り
直径比βが小さくなると、その影響が少なくなるのは、
縮流が復帰するまでの距離がオリフィス６から遠くの位
置まで伸び、下流側の圧力取出口１２付近での圧力の分
布がなだらかなため、穴の大小によって平均値がそれほ
ど変わらないと考えられる。
1 ，δ2 を大きくする方が圧力が小さくなる傾向にあ
る。また、βが小さい方がその傾向が小さいことがわか
った。圧力取出口１１，１２の穴径δ1 ，δ2 がＪＩＳ
で規定された穴径δより大きい方が測定値が小さい理由
は以下のように考えられる。流体がオリフィス６を通過
すると、オリフィス６の下流側では縮流が起こり圧力が
低下する。その縮流が元の流れに戻ることにより圧力は
復帰する（一部は圧力損失として失われる）。そのた
め、オリフィス６の下流側では圧力分布が存在する。差
力取出口１１，１２はその圧力分布中にあるため、差圧
計Ｂに伝達される圧力は穴部分の圧力分布の平均値であ
ると予想される。穴径δ1 ，δ2 が大きいと、オリフィ
ス６の下流側の穴部分の平均圧力値は圧力分布の関係で
高くなる。それに対して、上流側の圧力は安定している
と考えられ、圧力取出口１１付近でも略一定値であり、
穴の大小によって平均値は変わらない。その結果、差圧
計に伝達される差圧値は小さくなる。したがって、見か
け上、流量が少なく測定されることになる。また、絞り
直径比βが小さくなると、その影響が少なくなるのは、
縮流が復帰するまでの距離がオリフィス６から遠くの位
置まで伸び、下流側の圧力取出口１２付近での圧力の分
布がなだらかなため、穴の大小によって平均値がそれほ
ど変わらないと考えられる。
【００２１】なお、上記した実施の形態および実施例に
おいては、フランジタップの絞り機構に適用した例につ
いて説明したが、Ｄ・Ｄ／２タップの絞り機構について
も上記した適用範囲、すなわち絞り直径比βが０．２〜
０．６、穴径δ1 ，δ2 が１３ｍｍ〜２８ｍｍ、主配管
の内径Ｄが５０ｍｍ〜７６０ｍｍにおいて全く同じ結果
が得られることを確認した。ただし、コーナータップの
場合は、フランジタップおよびＤ・Ｄ／２タップと構造
が全く異なるために適用することができない。その理由
は、コーナータップの場合、圧力取出口がオリフィスに
接して設けられているため、オリフィスに衝突した流体
が圧力取出口に流れ込み易くなってしまい、圧力に影響
がで易いので、通常は０．０３Ｄ程度の小さな穴しか利
用できないためである。
おいては、フランジタップの絞り機構に適用した例につ
いて説明したが、Ｄ・Ｄ／２タップの絞り機構について
も上記した適用範囲、すなわち絞り直径比βが０．２〜
０．６、穴径δ1 ，δ2 が１３ｍｍ〜２８ｍｍ、主配管
の内径Ｄが５０ｍｍ〜７６０ｍｍにおいて全く同じ結果
が得られることを確認した。ただし、コーナータップの
場合は、フランジタップおよびＤ・Ｄ／２タップと構造
が全く異なるために適用することができない。その理由
は、コーナータップの場合、圧力取出口がオリフィスに
接して設けられているため、オリフィスに衝突した流体
が圧力取出口に流れ込み易くなってしまい、圧力に影響
がで易いので、通常は０．０３Ｄ程度の小さな穴しか利
用できないためである。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るオリフ
ィス流量計の絞り機構は、フランジタップおよびＤ・Ｄ
／２タップの絞り機構において、圧力取出口の穴径をＪ
ＩＳＺ８７６２の絞り機構に規定された穴径より大きく
したので、圧力取出口における詰まりの発生が少なく、
長期間にわたって安定した流量測定を行うことができ、
保守作業の煩雑さを軽減することができる。また、主配
管の内径Ｄを５０ｍｍ〜７６０ｍｍ、絞り直径比βを
０．２〜０．６、圧力取出口の穴径δを１３ｍｍ〜２８
ｍｍとすると、圧力取出口を拡大したことによる流量換
算での誤差を０．３％以内に抑えることができる。これ
は、ＪＩＳ Ｚ８７６２による絞り機構の公称精度が
０．６％以内であるから、上記の０．３％以内の範囲で
規格を逸脱しても、最大０．９％程度であり、実用上何
等問題ない。
ィス流量計の絞り機構は、フランジタップおよびＤ・Ｄ
／２タップの絞り機構において、圧力取出口の穴径をＪ
ＩＳＺ８７６２の絞り機構に規定された穴径より大きく
したので、圧力取出口における詰まりの発生が少なく、
長期間にわたって安定した流量測定を行うことができ、
保守作業の煩雑さを軽減することができる。また、主配
管の内径Ｄを５０ｍｍ〜７６０ｍｍ、絞り直径比βを
０．２〜０．６、圧力取出口の穴径δを１３ｍｍ〜２８
ｍｍとすると、圧力取出口を拡大したことによる流量換
算での誤差を０．３％以内に抑えることができる。これ
は、ＪＩＳ Ｚ８７６２による絞り機構の公称精度が
０．６％以内であるから、上記の０．３％以内の範囲で
規格を逸脱しても、最大０．９％程度であり、実用上何
等問題ない。
【図１】 本発明に係るオリフィス流量計の絞り機構の
実施の形態を示す断面図である。
実施の形態を示す断面図である。
【図２】 圧力取出口が標準の穴径と、拡大した穴径の
場合、流量測定値にどのような変化が現れるかを調べる
ために製作した実験装置の断面図である。
場合、流量測定値にどのような変化が現れるかを調べる
ために製作した実験装置の断面図である。
【図３】 βが０．２で、δが６ｍｍの標準穴径と、δ
1 ，δ2 が１３ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧と時間
の関係を示す図表である。
1 ，δ2 が１３ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧と時間
の関係を示す図表である。
【図４】 βが０．４で、δが６ｍｍの標準穴径と、δ
1 ，δ2 が１３ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧と時間
の関係を示す図表である。
1 ，δ2 が１３ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧と時間
の関係を示す図表である。
【図５】 βが０．６で、δが６ｍｍの標準穴径と、δ
1 ，δ2 が１３ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧と時間
の関係を示す図表である。
1 ，δ2 が１３ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧と時間
の関係を示す図表である。
【図６】 βが０．７で、δが６ｍｍの標準穴径と、δ
1 ，δ2 が１３ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧と時間
の関係を示す図表である。
1 ，δ2 が１３ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧と時間
の関係を示す図表である。
【図７】 βが０．２で、δが６ｍｍの標準穴径と、δ
1 ，δ2 が２２ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧と時間
の関係を示す図表である。
1 ，δ2 が２２ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧と時間
の関係を示す図表である。
【図８】 βが０．４で、δが６ｍｍの標準穴径と、δ
1 ，δ2 が２２ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧と時間
の関係を示す図表である。
1 ，δ2 が２２ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧と時間
の関係を示す図表である。
【図９】 βが０．６で、δが６ｍｍの標準穴径と、δ
1 ，δ2 が２２ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧と時間
の関係を示す図表である。
1 ，δ2 が２２ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧と時間
の関係を示す図表である。
【図１０】 βが０．７で、δが６ｍｍの標準穴径と、
δ1 ，δ2 が２２ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧と時
間の関係を示す図表である。
δ1 ，δ2 が２２ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧と時
間の関係を示す図表である。
【図１１】 βが０．２で、δが６ｍｍの標準穴径と、
δ1 ，δ2 が２８ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧と時
間の関係を示す図表である。
δ1 ，δ2 が２８ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧と時
間の関係を示す図表である。
【図１２】 βが０．４で、δが６ｍｍの標準穴径と、
δ1 ，δ2 が２８ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧と時
間の関係を示す図表である。
δ1 ，δ2 が２８ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧と時
間の関係を示す図表である。
【図１３】 βが０．６で、δが６ｍｍの標準穴径と、
δ1 ，δ2 が２８ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧と時
間の関係を示す図表である。
δ1 ，δ2 が２８ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧と時
間の関係を示す図表である。
【図１４】 βが０．７で、δが６ｍｍの標準穴径と、
δ1 ，δ2 が２８ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧と時
間の関係を示す図表である。
δ1 ，δ2 が２８ｍｍの拡大した穴径の場合の差圧と時
間の関係を示す図表である。
【図１５】 従来の同心オリフィスを用いたＤ・Ｄ／２
タップとフランジタップの絞り機構を示す図である。
タップとフランジタップの絞り機構を示す図である。
１，２…主配管、３，４…圧力取出口、５…オリフィス
板、６…同心のオリフィス、７…フランジ、８…導圧
管、１１，１２…圧力取出口。
板、６…同心のオリフィス、７…フランジ、８…導圧
管、１１，１２…圧力取出口。
Claims (2)
- 【請求項１】 同心オリフィスを用い、一次側の圧力取
出口をオリフィスから上流側に主配管の内径と等しい距
離はなして設け、二次側の圧力取出口をオリフィスから
下流側に主配管の内径の１／２の距離はなして設けたオ
リフィス流量計の絞り機構において、絞り直径比を０．
２〜０．６とし、主配管の内径を５０ｍｍ〜７６０ｍｍ
とし、圧力取出口の穴径を１３ｍｍ〜２８ｍｍとしたこ
とを特徴とするオリフィス流量計の絞り機構。 - 【請求項２】 同心オリフィスを用い、上流側と下流側
の主配管にそれぞれ設けられ互いに接合されたフランジ
に一次側の圧力取出口と二次側の圧力取出口をそれぞれ
設けたオリフィス流量計の絞り機構において、絞り直径
比を０．２〜０．６とし、主配管の内径を５０ｍｍ〜７
６０ｍｍとし、圧力取出口の穴径を１３ｍｍ〜２８ｍｍ
としたことを特徴とするオリフィス流量計の絞り機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18581995A JP3321743B2 (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | オリフィス流量計の絞り機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18581995A JP3321743B2 (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | オリフィス流量計の絞り機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0933306A true JPH0933306A (ja) | 1997-02-07 |
| JP3321743B2 JP3321743B2 (ja) | 2002-09-09 |
Family
ID=16177440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18581995A Expired - Fee Related JP3321743B2 (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | オリフィス流量計の絞り機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3321743B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104565613A (zh) * | 2013-10-24 | 2015-04-29 | 镇江华翔机电制造有限公司 | 法兰取压标准孔板装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104570261A (zh) * | 2013-10-24 | 2015-04-29 | 镇江华翔机电制造有限公司 | 高压透镜垫节流装置 |
-
1995
- 1995-07-21 JP JP18581995A patent/JP3321743B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104565613A (zh) * | 2013-10-24 | 2015-04-29 | 镇江华翔机电制造有限公司 | 法兰取压标准孔板装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3321743B2 (ja) | 2002-09-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6463810B1 (en) | Method and device for bi-directional low-velocity flow measurement | |
| US10012521B2 (en) | Ultrasonic flow metering with laminar to turbulent transition flow control | |
| US4528847A (en) | Flow metering device with recessed pressure taps | |
| US4974452A (en) | Homogenizing and metering the flow of a multiphase mixture of fluids | |
| US5511416A (en) | Wide range laminar flow element | |
| KR20100013325A (ko) | 압력차 유량계 | |
| GB2146781A (en) | Adjustable laminar flow bypass | |
| US8356627B2 (en) | Three-valves manifold for differential pressure type flow meter | |
| Singh et al. | Effect of upstream flow disturbances on the performance characteristics of a V-cone flowmeter | |
| US6339963B1 (en) | Fluid flow measurement device | |
| US2942465A (en) | Fluid flow meter | |
| JP2009524058A (ja) | 段付き取入口を有する縮小口径渦流量計 | |
| US3686946A (en) | Flow metering devices of the pressure differential producing type | |
| CN108332807B (zh) | 节流组件、整流及流量测量装置 | |
| JPH0450724A (ja) | フルイディック流量計 | |
| JPH0933306A (ja) | オリフィス流量計の絞り機構 | |
| US5303738A (en) | Control valve | |
| US5340080A (en) | Flow control device | |
| TWI730237B (zh) | 流量計 | |
| JP3122984B2 (ja) | 絞り流量計 | |
| US4538470A (en) | Flow metering tube insert and method | |
| US1980672A (en) | Orifice plate for flow meters | |
| Seyer et al. | Laminar and turbulent entry flow of polymer solutions | |
| Siev et al. | Laminar flowmeters | |
| JPH10160529A (ja) | 絞り流量計 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080628 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080628 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090628 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100628 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100628 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110628 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120628 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130628 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130628 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140628 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |