JPH095129A - Wide-range measurement-type flowmeter - Google Patents
Wide-range measurement-type flowmeterInfo
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- JPH095129A JPH095129A JP15931795A JP15931795A JPH095129A JP H095129 A JPH095129 A JP H095129A JP 15931795 A JP15931795 A JP 15931795A JP 15931795 A JP15931795 A JP 15931795A JP H095129 A JPH095129 A JP H095129A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、小流量から大流量ま
で精度よく測定することが可能な広範囲測定型流量計に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wide range type flow meter capable of accurately measuring a small flow rate to a large flow rate.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば、比較的広範囲の測定が可能な流
量計としては、図７に示すようなフルイディック流量計
Ａがある。このフルイディック流量計Ａは、ハウジング
１と、このハウジング１内に設けられたノズル部材２、
ターゲット３及び圧力センサ４とを備えている。2. Description of the Related Art For example, as a flow meter capable of measuring a relatively wide range, there is a fluidic flow meter A as shown in FIG. The fluidic flowmeter A includes a housing 1, a nozzle member 2 provided in the housing 1,
The target 3 and the pressure sensor 4 are provided.
【０００３】ハウジング１は、直方体状の空間１ａを有
しており、流入口１ｂ及び流出口１ｃを介して他の流路
につながるようになっている。ノズル部材２は、左右対
称の一対のもので構成されており、空間１ａの下流側の
部分を占めるように設けられている。このため、ハウジ
ング１内には、ノズル部材２の上流側に流入空間１ｄが
構成された状態になっている。また、ノズル部材２は、
その上流側の部分が平行に近接してノズル流路２１を構
成しており、このノズル流路２１の下流側に流量を検出
するための検出空間２２が構成されている。検出空間２
２は、ノズル流路２１から左右対称に円弧状に広がる壁
面２２ａ、２２ｂを備えた構造になっている。The housing 1 has a rectangular parallelepiped space 1a, and is connected to another flow path via an inflow port 1b and an outflow port 1c. The nozzle member 2 is composed of a pair of bilaterally symmetrical members, and is provided so as to occupy the downstream side portion of the space 1a. For this reason, in the housing 1, an inflow space 1 d is formed upstream of the nozzle member 2. Further, the nozzle member 2 is
The upstream side portion of the nozzle channel 21 is formed in parallel with and close to the nozzle channel 21, and the detection space 22 for detecting the flow rate is configured on the downstream side of the nozzle channel 21. Detection space 2
No. 2 has a structure provided with wall surfaces 22a and 22b which extend symmetrically from the nozzle flow path 21 in an arc shape.
【０００４】ターゲット３は、検出空間２２内にあって
ノズル流路２１の延長線上に設けられている。また、圧
力センサ４は検出空間２２内にあって、ノズル流路２１
の近傍に位置すると共に、同ノズル流路２１の左右に設
けられており、ノズル流路２１から噴出する噴出流体の
振動を圧力によって検出するようになっている。The target 3 is provided in the detection space 22 and on an extension of the nozzle channel 21. Further, the pressure sensor 4 is in the detection space 22, and the nozzle flow path 21
Is provided in the vicinity of the nozzle flow path 21 and is provided on the left and right of the nozzle flow path 21, and the vibration of the ejected fluid ejected from the nozzle flow path 21 is detected by the pressure.
【０００５】なお、ハウジング１は図示しないカバーに
よって密閉されるようになっている。したがって、流入
口１ｂに流入した流体は、流入空間１ｄ、ノズル流路２
１及び検出空間２２を通って流出口１ｃから流出するよ
うになっている。The housing 1 is sealed by a cover (not shown). Therefore, the fluid that has flowed into the inflow port 1b is in the inflow space 1d and the nozzle flow path 2
1 and the detection space 22 to flow out from the outlet 1c.
【０００６】上記のように構成されたフルイディック流
量計Ａにおいては、ノズル流路２１から流出する噴出流
体の流れが周期的に流体振動する。すなわち、ある時点
では、噴出流体がターゲット３の片側の壁面３ａに沿っ
て流れ、一部は検出空間２２の一方の壁面２２ａに沿っ
て上昇し、ノズル出口へ戻り、他は流出口１ｃを通って
流出する。また、ある時点では、同噴出流体がターゲッ
トの他方の壁面３ｂにあたかも吸寄せられるように流れ
る。このような噴出流体の振動が検出空間２２内におい
て周期的に発生する。In the fluidic flowmeter A constructed as described above, the flow of the jetted fluid flowing out from the nozzle passage 21 periodically vibrates. That is, at a certain point of time, the jetted fluid flows along the wall surface 3a on one side of the target 3, a part thereof rises along one wall surface 22a of the detection space 22, returns to the nozzle outlet, and the other passes through the outlet 1c. Outflow. Further, at a certain point of time, the jetted fluid flows so as to be attracted to the other wall surface 3b of the target. Such vibrations of the ejected fluid periodically occur in the detection space 22.
【０００７】そして、このように振動する噴出流体の周
波数と、同噴出流体の流量との間には比例関係があるこ
とから、噴出流体の静圧を圧力センサ４で検出すること
により流体振動周波数を求め、流体の流量を測定するこ
とができる。Since there is a proportional relationship between the frequency of the jetted fluid vibrating in this manner and the flow rate of the jetted fluid, the fluid vibration frequency is detected by detecting the static pressure of the jetted fluid with the pressure sensor 4. And the flow rate of the fluid can be measured.
【０００８】上記フルイディック流量計Ａの流量特性
は、例えば本発明の実施例の実験結果として示した図４
及び図５のようになる。この実験は、最大測定流量Ｑma
x が４ｍ3 ／ｈのフルイディック流量計Ａで行ったもの
であるが、流量Ｑと、噴出流体の周波数Ｆとの間には図
４に示すような直線的な関係がある。The flow rate characteristic of the fluidic flowmeter A is shown in FIG. 4 as an experimental result of an embodiment of the present invention.
And it becomes like FIG. The maximum flow rate Qma
The flow rate Q and the frequency F of the jetted fluid have a linear relationship as shown in FIG. 4, although the flow rate was measured by the fluidic flowmeter A having x of 4 m 3 / h.
【０００９】この関係を関数式で表すと次ぎの（１）式
のようになる。 Ｑ＝Ｋ・ｆ（Ｆ） …（１） ここで、Ｋは流体の物性やノズル流路２１の断面積等の
形状、寸法によって決定される定数である。したがっ
て、噴出流体の周波数Ｆを測定することにより、流量Ｑ
を求めることができる。特に、図４の実験例によれば、
流量Ｑと、噴出流体の周波数Ｆとの直線性が０．２ｍ3
／ｈ〜４ｍ3 ／ｈの範囲で極めて良好になっている。If this relationship is expressed by a functional expression, the following expression (1) is obtained. Q = K · f (F) (1) Here, K is a constant determined by the physical properties of the fluid, the shape such as the cross-sectional area of the nozzle channel 21, and the dimensions. Therefore, by measuring the frequency F of the jetted fluid, the flow rate Q
Can be requested. Particularly, according to the experimental example of FIG.
The linearity between the flow rate Q and the frequency F of the ejected fluid is 0.2 m 3
/ H to 4 m 3 / h is extremely good.
【００１０】上記実験結果からフルイディック流量計Ａ
の誤差（器差）Ｅを計算すると図５のようになる。ただ
し、誤差（器差）Ｅは次ぎの（２）式により計算され
る。From the above experimental results, the fluidic flow meter A
The error (equipment difference) E of is calculated as shown in FIG. However, the error (equipment difference) E is calculated by the following equation (2).
【数１】 Ｅ＝｛（Ｑcal −Ｑ）／Ｑcal ｝×１００ ［％］…（２） ここで、Ｑは流量の真値、Ｑcal は（１）式から求めた
流量の計算値である。## EQU1 ## E = {(Qcal-Q) / Qcal} × 100 [%] (2) Here, Q is the true value of the flow rate, and Qcal is the calculated value of the flow rate obtained from the equation (1).
【００１１】誤差（器差）Ｅは、図５に示すように、Ｑ
／Ｑmax が０．０５〜１の範囲であれば、検定公差Ｓ内
の小さな値になる。すなわち、流量Ｑが０．２ｍ3 ／ｈ
〜４ｍ3 ／ｈであれば、流量Ｑを正確に測定することが
できる。The error (equipment difference) E is Q as shown in FIG.
If / Qmax is in the range of 0.05 to 1, it will be a small value within the test tolerance S. That is, the flow rate Q is 0.2 m 3 / h
If it is up to 4 m 3 / h, the flow rate Q can be accurately measured.
【００１２】ところが、流量Ｑが０．２ｍ3 ／ｈ以下に
なると、噴出流体の振動が不安定になるので、流量Ｑ
と、噴出流体の周波数Ｆとの間の直線性が乱れ出し、誤
差（器差）Ｅが低下することになる。したがって、フル
イディック流量計Ａは、小流量の測定には適さないこと
になる。However, when the flow rate Q is 0.2 m 3 / h or less, the vibration of the jetted fluid becomes unstable, so the flow rate Q
And the frequency F of the jetted fluid are disturbed, and the error (equipment error) E is reduced. Therefore, the fluidic flow meter A is not suitable for measuring a small flow rate.
【００１３】また、他の流量計としては、例えば図８に
示すような矩形流路型流量計Ｂがある。この矩形流路型
流量計Ｂは、ハウジング１１０と、このハウジング１１
０内に設けられた流路形成部材１２０と、ハウジング１
１０の上流側に設けられたサブハウジング１３０とを備
えている。As another flow meter, for example, there is a rectangular channel type flow meter B as shown in FIG. This rectangular flowmeter B has a housing 110 and a housing 11
0, the flow path forming member 120 and the housing 1
10 and a sub-housing 130 provided on the upstream side.
【００１４】ハウジング１１０は、直方体状の空間１１
０ａを有しており、流入口１１０ｂを介してサブハウジ
ング１１０につながり、流出口１１０ｃを介して他の流
路につながるようになっている。流路形成部材１２０
は、左右対称の一対のもので構成されており、空間１１
０ａの上流側の部分を占めるように設けられている。こ
のため、ハウジング１１０内には、流路形成部材１２０
の下流側に流出空間１１０ｄが構成された状態になって
いる。また流路形成部材１２０は、その上流側の部分が
平行に近接して矩形状の断面を有する矩形流路１２１を
構成している。The housing 110 is a rectangular parallelepiped space 11
0a, and is connected to the sub-housing 110 through the inflow port 110b, and is connected to another flow path through the outflow port 110c. Flow path forming member 120
Is composed of a pair of left and right symmetry, and the space 11
It is provided so as to occupy a portion on the upstream side of 0a. Therefore, the flow passage forming member 120 is provided in the housing 110.
The outflow space 110d is formed on the downstream side of the. Further, the flow path forming member 120 has a rectangular flow path 121 having a rectangular cross section in which the upstream side portions thereof are close to and parallel to each other.
【００１５】サブハウジング１３０は、直方体状の流入
空間１３０ａを有しており、流出口１３０ｃを介して、
ハウジング１１０の流入口１１０ｂにつながるようにな
っている。これらの流出口１３０ｃと流入口１１０ｂと
は、流入空間１３０ａから矩形流路１２１へ向けて、連
続的に滑らかに形成されている。また、サブハウジング
１３０には、矩形流路１２１内の流体の流れの方向に対
して直交する方向に流入口１３０ｂが２つ形成されてい
る。さらに、流入空間１３０ａにおける、矩形流路１２
１内の流体の流れの方向に対して直交する方向の断面積
は、流出空間１１０ｄにおける同方向の断面積と等しく
形成されている。The sub-housing 130 has a rectangular parallelepiped inflow space 130a, and an outlet 130c
The housing 110 is connected to the inflow port 110b. The outflow port 130c and the inflow port 110b are continuously and smoothly formed from the inflow space 130a toward the rectangular flow path 121. Further, the sub-housing 130 is formed with two inflow ports 130b in a direction orthogonal to the flow direction of the fluid in the rectangular channel 121. Furthermore, the rectangular flow path 12 in the inflow space 130a
The cross-sectional area in the direction orthogonal to the flow direction of the fluid in 1 is formed to be the same as the cross-sectional area in the outflow space 110d in the same direction.
【００１６】また、サブハウジング１３０には、流入空
間１３０ａ内の静圧を測定するための流入圧力センサ１
４０ａが設けられ、ハウジング１１０には、流出空間１
１０ｄ内の静圧を測定するための流出圧力センサ１４０
ｂが設けられている。Further, the sub-housing 130 has an inflow pressure sensor 1 for measuring static pressure in the inflow space 130a.
40 a is provided, and the housing 110 includes the outflow space 1
Outflow pressure sensor 140 for measuring static pressure within 10d
b is provided.
【００１７】上記のように構成された矩形流路型流量計
Ｂにおいては、管摩擦に基づく理論により、矩形流路１
２１の上流側と下流側における各静圧の差、すなわち流
入圧力センサ１４０ａと流出圧力センサ１４０ｂとで測
定した各圧力の差圧ΔＰと、矩形流路１２１を流れる流
量Ｑとの間に一定の関係がある。この関係を実験例で示
すと、例えば本発明の実施例の実験結果として示した図
６のようになる。この図から、差圧ΔＰと流量Ｑとの間
には直線的な関係があることがわかる。ただし、流量Ｑ
の増大に伴い、矩形流路１２１内の流体が層流から乱流
に移る、流れの不安定な遷移区域Ｔがあり、この遷移区
域Ｔを境にして、直線の傾きが変化することになる。In the rectangular flow channel type flow meter B configured as described above, the rectangular flow channel 1 is formed by the theory based on pipe friction.
The difference between the static pressures on the upstream side and the downstream side of 21, ie, the pressure difference ΔP between the pressures measured by the inflow pressure sensor 140a and the outflow pressure sensor 140b, and the flow rate Q flowing through the rectangular flow passage 121 are constant. I have a relationship. If this relationship is shown by an experimental example, it will be as shown in FIG. 6 as an experimental result of the example of the present invention. From this figure, it can be seen that there is a linear relationship between the differential pressure ΔP and the flow rate Q. However, the flow rate Q
There is an unstable transition area T in which the fluid in the rectangular flow path 121 changes from laminar flow to turbulent flow with the increase in the flow rate. At this transition area T, the slope of the straight line changes. .
【００１８】したがって、矩形流路型流量計Ｂは、流体
の流れが安定しかつ直線の傾きが一定になる層流領域
Ｌ、すなわち遷移区域Ｔより小流量側の領域で測定する
ことが精度上で好ましく、遷移区域Ｔ付近で測定するこ
とは精度上で好ましくない。このため、矩形流路型流量
計Ｂは、大流量の測定より小流量の測定に適する。Therefore, the rectangular channel type flow meter B can be measured in the laminar flow region L where the fluid flow is stable and the inclination of the straight line is constant, that is, in the region on the smaller flow amount side than the transition region T for accuracy. Is preferable, and it is not preferable to measure in the vicinity of the transition area T in terms of accuracy. Therefore, the rectangular flowmeter B is suitable for measuring a small flow rate rather than a large flow rate.
【００１９】[0019]
【発明が解決しようとする課題】以上に示すように、測
定精度上、フルイディック流量計Ａにおいては、大流量
の測定に適し、また矩形流量型流量計Ｂにおいては、小
流量の測定に適することがわかる。As described above, in terms of measurement accuracy, the fluidic flowmeter A is suitable for measuring a large flow rate, and the rectangular flowmeter B is suitable for measuring a small flow rate. I understand.
【００２０】この発明は上述した問題を解消するために
なされたもので、その目的は、小流量から大流量に至る
広範囲の流量を精度よく測定することのできる広範囲測
定型流量計を提供することにある。The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a wide range measurement type flow meter capable of accurately measuring a wide range of flow rates from a small flow rate to a large flow rate. It is in.
【００２１】[0021]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、ノズル流路から噴出する噴出流体に周
期的な流体振動が生じ、この周期的な振動の周波数と噴
出流体の流量との間に比例関係が存在することから噴出
流体の流量を検出するフルイディック流量計と、対向す
る２面間の隙間によって形成された断面矩形状の矩形流
路を有し、この矩形流路の上流側と下流側との差圧から
同矩形流路を流れる流体の流量を測定する矩形流路型流
量計とを備えてなり、上記フルイディック流量計と矩形
流路型流量計とを並列に接続するとともに、流体が流れ
る方向を、フルイディック流量計及び矩形流路型流量計
の少なくとも一方に切り換える切換弁を設けたことを特
徴としている。To achieve the above object, according to the present invention, periodic fluid vibration occurs in a jet fluid jetted from a nozzle flow path, and the frequency of the periodic vibration and the flow rate of the jet fluid. And a fluidic flow meter that detects the flow rate of the ejected fluid, and a rectangular flow path having a rectangular cross section formed by a gap between two facing surfaces. And a rectangular flow channel type flow meter for measuring the flow rate of the fluid flowing through the same rectangular flow channel from the differential pressure between the upstream side and the downstream side of the above, and the fluidic flow meter and the rectangular flow channel type flow meter are arranged in parallel. And a switching valve for switching the flow direction of the fluid to at least one of a fluidic flow meter and a rectangular flow channel type flow meter.
【００２２】[0022]
【作用】この発明においては、流量が小さいときには矩
形流路型流量計に切り換え、流量が大きいときにはフル
イディック流量計に切り換える。流量が小さい場合、矩
形流路型流量計では、矩形流路内の流れが安定した層流
の状態になるので、矩形流路の上流側と下流側との差圧
から同矩形流路を流れる流体の流量を正確に測定するこ
とができる。ただし、流量が増大すると、矩形流路を流
れる流体が層流から乱流に遷移するので、この遷移の前
の段階でフルイディック流量計に切り換える。この切り
換えは、切換弁により容易に行うことができる。In the present invention, when the flow rate is small, the flow channel is switched to the rectangular flow channel type flow meter, and when the flow rate is high, the fluidic flow meter is switched. When the flow rate is small, in the rectangular flow channel type flow meter, the flow in the rectangular flow channel becomes a stable laminar flow state, so that the rectangular flow channel flows from the differential pressure between the upstream side and the downstream side of the rectangular flow channel. The flow rate of the fluid can be accurately measured. However, when the flow rate increases, the fluid flowing through the rectangular flow path makes a transition from laminar flow to turbulent flow, so the fluidic flow meter is switched to before the transition. This switching can be easily performed by the switching valve.
【００２３】フルイディック流量計では、大きな流量の
流体が流れるので、噴出流体が一定の周期で振動するこ
とになる。すなわち、大流量領域の流量を正確に測定す
ることができる。In the fluidic flow meter, since a large flow rate of fluid flows, the jetted fluid vibrates at a constant cycle. That is, the flow rate in the large flow rate region can be accurately measured.
【００２４】したがって、小流量から大流量に至る広範
囲の流量を精度よく測定することができる。Therefore, it is possible to accurately measure a wide range of flow rates from a small flow rate to a large flow rate.
【００２５】[0025]
【実施例】以下、この発明の一実施例を図１〜図６を参
照して説明する。ただし、図７及び図８に示す従来例の
構成要素と共通する要素には同一の符号を付しその説明
を簡略化する。また、図４、図５及び図６については従
来例の問題点を示す際にすでに説明した部分があるの
で、その説明した部分については説明を省略する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. However, elements common to the constituent elements of the conventional example shown in FIGS. 7 and 8 are given the same reference numerals to simplify the description. Further, FIGS. 4, 5 and 6 have already been described when showing the problems of the conventional example, and therefore, the description of the described parts will be omitted.
【００２６】図１及び図２には、特にプロパンガスの流
量を測定する広範囲測定型流量計を示している。この広
範囲測定型流量計は、フルイディック流量計Ａと、矩形
流路型流量計Ｂとを並列に接続するように構成されてい
る。FIG. 1 and FIG. 2 show a wide range type flow meter for measuring the flow rate of propane gas in particular. This wide range type flow meter is configured to connect a fluidic flow meter A and a rectangular flow channel type flow meter B in parallel.
【００２７】フルイディック流量計Ａには、流入口１ｂ
の位置にガスフィーダ５が設けられており、このガスフ
ィーダ５に第１の分岐管６ａが連結されている。この第
１の分岐管６ａは、三方弁（切換弁）１５０を介して主
管１５１に連結されている。さらに、この主管１５１は
ストップ弁１５２を介してガスボンベ１５３に連結され
ている。The fluidic flow meter A has an inlet 1b.
The gas feeder 5 is provided at the position, and the first branch pipe 6a is connected to the gas feeder 5. The first branch pipe 6 a is connected to the main pipe 151 via a three-way valve (switching valve) 150. Further, the main pipe 151 is connected to the gas cylinder 153 via a stop valve 152.
【００２８】ガスフィーダ５は、ハウジング１の流入口
１ｂに連続する直方体状の空間５１ａを有するカバー部
材５１を備えており、このカバー部材５１がボルト５２
によってハウジング１に固定されている。カバー部材５
１には第１の分岐管６ａにつながる円形状の流入口５１
ｂが形成されており、この流入口５１ｂの中心に頂点５
３ａを合わせるようにして、半円柱状の部材５３が設け
られている。この半円柱部材５３は、その底面部５３ｂ
の中央がノズル流路２１の真上に位置しており、上流か
ら流れてくるガスがノズル流路２１に直接当たるのを防
止するようになっている。すなわち、第１の分岐管６ａ
から流入する流体のもつ動圧がノズル流路２１に直接作
用するのを防止するようになっている。The gas feeder 5 is provided with a cover member 51 having a rectangular parallelepiped space 51a continuous with the inflow port 1b of the housing 1, and the cover member 51 has a bolt 52.
It is fixed to the housing 1 by. Cover member 5
1 is a circular inlet 51 connected to the first branch pipe 6a.
b is formed, and the apex 5 is formed at the center of the inlet 51b.
A semi-cylindrical member 53 is provided so as to match 3a. The semi-cylindrical member 53 has a bottom surface portion 53b.
Is located directly above the nozzle flow path 21 to prevent the gas flowing from upstream from directly hitting the nozzle flow path 21. That is, the first branch pipe 6a
It is designed to prevent the dynamic pressure of the fluid flowing in from directly acting on the nozzle passage 21.
【００２９】また、カバー部材５１内には、半円柱部材
５３の左右の各側面５３ｃ、５３ｃに対向するように案
内部材５４が設けられている。各案内部材５４には、流
入口５１ｂから半円柱部材５３の各側面５３ｃに延びる
壁面５４ａが形成されている。そして、これらの各壁面
５４ａ、５４ａ及び各側面５３ｃ、５３ｃによって、第
１の分岐管６ａから流入する流量を二等分する流路が構
成されている。また、第１の分岐管６ａは、円筒状に形
成されており、カバー部材５１の流入口５１ｂにねじや
溶接等の手段によって連結されている。A guide member 54 is provided inside the cover member 51 so as to face the left and right side surfaces 53c, 53c of the semi-cylindrical member 53. Each guide member 54 is formed with a wall surface 54 a extending from the inflow port 51 b to each side surface 53 c of the semi-cylindrical member 53. The wall surfaces 54a, 54a and the side surfaces 53c, 53c constitute a flow path that divides the flow rate flowing from the first branch pipe 6a into two equal parts. Further, the first branch pipe 6a is formed in a cylindrical shape and is connected to the inflow port 51b of the cover member 51 by means such as a screw or welding.
【００３０】さらに、ハウジング１の流出口１ｃには、
第１の配送管７ａが連結されており、この第１の配送管
７ａは、主配送管１５４に連結されている。主配送管１
５４は、ストップ弁１５５を介して、ガスの供給先へ配
管されている。Further, at the outlet 1c of the housing 1,
The first delivery pipe 7a is connected, and the first delivery pipe 7a is connected to the main delivery pipe 154. Main delivery pipe 1
54 is connected to a gas supply destination via a stop valve 155.
【００３１】圧力センサ４は、図２に示すように圧力検
出回路８に接続されている。圧力検出回路８は、圧力セ
ンサ４で検知した圧力変動を電気信号に変換するように
構成されている。この圧力検出回路８はさらに波形整形
回路９に接続されている。The pressure sensor 4 is connected to the pressure detection circuit 8 as shown in FIG. The pressure detection circuit 8 is configured to convert the pressure fluctuation detected by the pressure sensor 4 into an electric signal. The pressure detection circuit 8 is further connected to the waveform shaping circuit 9.
【００３２】波形整形回路９は、電圧に変換された信号
から、ノイズ等の不要な信号を取り除くようになってい
る。この波形整形回路９は、周波数検出回路１０を通し
てさらに流量算出回路１１に接続されている。周波数検
出回路１０は波形の整えられた電圧信号から周波数を検
出する。The waveform shaping circuit 9 is adapted to remove an unnecessary signal such as noise from the signal converted into the voltage. The waveform shaping circuit 9 is further connected to the flow rate calculation circuit 11 through the frequency detection circuit 10. The frequency detection circuit 10 detects the frequency from the voltage signal whose waveform is adjusted.
【００３３】また、流量算出回路１１は、あらかじめ入
力されている周波数Ｆと流量Ｑとの関係から、フルイデ
ィック流量計Ａを流れる流量を算出するように構成され
ている。この流量算出回路１１は、さらに流量表示装置
１２に接続されている。流量表示装置１２は、流量算出
回路１１で計算された流量を時事刻々とディスプレイ上
に表示したり、使用流量、積算量等を必要に応じてプリ
ントアウトすることが可能になっている。Further, the flow rate calculation circuit 11 is configured to calculate the flow rate flowing through the fluidic flow meter A from the relationship between the frequency F and the flow rate Q which are input in advance. The flow rate calculation circuit 11 is further connected to a flow rate display device 12. The flow rate display device 12 can display the flow rate calculated by the flow rate calculation circuit 11 on the display every moment, and can print out the flow rate used, the integrated amount, and the like as necessary.
【００３４】上記フルイディック流量計Ａは、図４及び
図５の実験結果に示すように、０．２ｍ3 ／ｈ〜４ｍ3
／ｈまでの流量を精度よく測定することができるように
構成されている。図４から判るごとく、最大流量Ｑｍａ
ｘは約５ｍ3 ／ｈまで拡大することができる。The fluidic flowmeter A has a flow rate of 0.2 m 3 / h to 4 m 3 as shown in the experimental results of FIGS. 4 and 5.
The flow rate up to / h can be accurately measured. As can be seen from FIG. 4, the maximum flow rate Qma
x can be expanded to about 5 m 3 / h.
【００３５】一方、矩形流路型流量計Ｂには、サブハウ
ジング１３０の各流入口１３０ｂに第２の分岐管６ｂが
それぞれ連結されている。そして、各第２の分岐管６ｂ
は一本の第３の分岐管６ｃに集合し、この第３の分岐管
６ｃは三方弁１５０に連結されている。三方弁１５０
は、主管１５１と第１の分岐管６ａとを接続状態にした
り、主管１５１と第３の分岐管６ｃとを接続状態にした
り、主管１５１と第１の分岐管６ａと第３の分岐管６ｃ
との全てを接続状態にしたり、主管１５１と両分岐管６
ａ、６ｃとの接続を同時に断ったりすることが可能にな
っている。On the other hand, in the rectangular flow type flow meter B, the second branch pipes 6b are connected to the respective inlets 130b of the sub-housing 130. Then, each second branch pipe 6b
Are gathered in one third branch pipe 6c, and this third branch pipe 6c is connected to the three-way valve 150. Three-way valve 150
Connects the main pipe 151 and the first branch pipe 6a, connects the main pipe 151 and the third branch pipe 6c, and connects the main pipe 151, the first branch pipe 6a, and the third branch pipe 6c.
To connect all of them to the main pipe 151 and both branch pipes 6
It is possible to disconnect the connection with a and 6c at the same time.
【００３６】また、ハウジング１１０の流出口１１０ｃ
には、第２の配送管７ｂが連結されており、この第２の
配送管７ｂは、第１の配送管７ａとともに主配送管１５
４に連結されている。Further, the outlet 110c of the housing 110
A second delivery pipe 7b is connected to the main delivery pipe 15b together with the first delivery pipe 7a.
Connected to four.
【００３７】流入圧力センサ１４０ａ及び流出圧力セン
サ１４０ｂは、図２に示すように、圧力検出回路１６１
に接続されている。圧力検出回路１６１は、流入圧力セ
ンサ１４０ａの出力から流入空間１３０ａ内の静圧を検
出するとともに、流出圧力センサ１４０ｂの出力から流
出空間１１０ｄ内の静圧を検出するようになっている。
この圧力検出回路１６１は、さらに流量算出回路１６２
に接続されている。The inflow pressure sensor 140a and the outflow pressure sensor 140b are, as shown in FIG.
It is connected to the. The pressure detection circuit 161 detects the static pressure in the inflow space 130a from the output of the inflow pressure sensor 140a, and detects the static pressure in the outflow space 110d from the output of the outflow pressure sensor 140b.
The pressure detection circuit 161 further includes a flow rate calculation circuit 162.
It is connected to the.
【００３８】流量算出回路１６２は、圧力検出回路１６
１から出力された流入空間１３０ａ内の静圧と、流出空
間１１０ｄ内の静圧から、これらの静圧の差圧ΔＰを計
算し、この差圧ΔＰから矩形流路１２１を流れる流量Ｑ
を計算する。すなわち、図６の実験結果に示すように、
差圧ΔＰと流量Ｑとの間には直線的な一定の関係がある
から、差圧ΔＰから流量Ｑを計算することができる。こ
の流量算出回路１６２は、さらに流量表示装置１６３に
接続されている。The flow rate calculation circuit 162 is the pressure detection circuit 16
From the static pressure in the inflow space 130a output from No. 1 and the static pressure in the outflow space 110d, the differential pressure ΔP between these static pressures is calculated, and the flow rate Q flowing through the rectangular flow passage 121 from this differential pressure ΔP.
Is calculated. That is, as shown in the experimental result of FIG.
Since there is a linear constant relationship between the differential pressure ΔP and the flow rate Q, the flow rate Q can be calculated from the differential pressure ΔP. The flow rate calculation circuit 162 is further connected to the flow rate display device 163.
【００３９】流量表示装置１６３は、流量算出回路１６
２で計算された流量を時事刻々とディスプレイ上に表示
したり、使用流量、積算量等を必要に応じてプリントア
ウトすることが可能になっている。The flow rate display device 163 includes a flow rate calculation circuit 16
It is possible to display the flow rate calculated in step 2 on the display every moment, and to print out the flow rate used, the integrated amount, etc. as needed.
【００４０】上記矩形流路型流量計Ｂは、図６の実験結
果に示すように、遷移区域Ｔより小さな約０．０１ｍ3
／ｈ〜０．２ｍ3 ／ｈの流量を測定するようになってい
る。この測定範囲では、矩形流路１２１内を流れるガス
は層流状態になっており、精度のよい測定が可能であ
る。As shown in the experimental result of FIG. 6, the above rectangular flow path type flow meter B is smaller than the transition area T by about 0.01 m 3.
/ H to 0.2 m 3 / h is designed to be measured. In this measurement range, the gas flowing in the rectangular flow channel 121 is in a laminar flow state, and accurate measurement is possible.
【００４１】また、図１において、１０１はカバー（図
示せず）をハウジング１に固定するためのねじ挿入孔で
あり、１０２はノズル部材２をハウジング１に固定する
ためのねじ挿入孔であり、１５６は圧力計である。Further, in FIG. 1, 101 is a screw insertion hole for fixing a cover (not shown) to the housing 1, 102 is a screw insertion hole for fixing the nozzle member 2 to the housing 1, Reference numeral 156 is a pressure gauge.
【００４２】上記のように構成された広範囲測定型流量
計においては、図３に示すように、測定するガスの流量
が０．０１ｍ3 ／ｈ〜０．２ｍ3 ／ｈの範囲にあるとき
は矩形流路型流量計Ｂで測定し、０．２ｍ3 ／ｈ〜４ｍ
3 ／ｈの範囲にあるときはフルイディック流量計Ａで測
定する。０．０１ｍ3 ／ｈ〜０．２ｍ3 ／ｈのように流
量が小さい場合、矩形流路型流量計Ｂでは、矩形流路１
２１内の流れが安定した層流の状態になるので、矩形流
路１２１の上流側と下流側との差圧ΔＰから同矩形流路
１２１を流れるガスの流量Ｑを正確に測定することがで
きる。ただし、流量Ｑが０．２ｍ3 ／ｈを少し超えるよ
うになると、矩形流路１２１を流れるガスが層流から乱
流に遷移するので、この遷移する前の０．２ｍ3 ／ｈの
段階でフルイディック流量計Ａに切り換える。この切り
換えは、三方弁１５０により容易に行うことができる。[0042] In broad measure flow meter constructed as described above, as shown in FIG. 3, when the flow rate of the measurement to the gas is in the range of 0.01m 3 /h~0.2m 3 / h is Measured with a rectangular flowmeter B, 0.2 m 3 / h ~ 4 m
If it is within the range of 3 / h, measure with a fluidic flow meter A. 0.01m 3 /h~0.2m 3 / when the flow rate as h is small, the rectangular channel flow meter B, rectangular channel 1
Since the flow in 21 becomes a stable laminar flow state, the flow rate Q of the gas flowing through the rectangular flow channel 121 can be accurately measured from the differential pressure ΔP between the upstream side and the downstream side of the rectangular flow channel 121. . However, when the flow rate Q slightly exceeds 0.2 m 3 / h, the gas flowing through the rectangular flow channel 121 makes a transition from laminar flow to turbulent flow, so at the stage of 0.2 m 3 / h before this transition. Switch to fluidic flow meter A. This switching can be easily performed by the three-way valve 150.
【００４３】フルイディック流量計Ａでは、０．２ｍ3
／ｈ〜４ｍ3 ／ｈの大きな流量のガスが流れるので、ノ
ズル流路２１から噴出するガスの流れが、一定の周期で
流体振動することになる。すなわち、大流量領域の流量
を正確に測定することができる。With the fluidic flow meter A, 0.2 m 3
Since a gas having a large flow rate of / h to 4 m 3 / h flows, the flow of the gas ejected from the nozzle flow path 21 vibrates in a constant cycle. That is, the flow rate in the large flow rate region can be accurately measured.
【００４４】したがって、０．０１ｍ3 ／ｈ〜４ｍ3 ／
ｈの広範囲の流量を精度よく測定することができる。図
４から判るごとくフルイディックで計測可能な範囲は、
０．２〜約５ｍ3 ／ｈまで可能なため、全体の流量範囲
としては０．０１ｍ3 ／ｈ〜約５ｍ3 ／ｈまで拡大でき
る。Therefore, 0.01 m 3 / h to 4 m 3 /
It is possible to accurately measure a wide range of flow rate of h. As can be seen from Fig. 4, the measurable range with fluidics is
Since possible to 0.2 to about 5 m 3 / h, as the whole flow range can be expanded up to 0.01 m 3 / h to about 5 m 3 / h.
【００４５】また、フルイディック流量計Ａと矩形流路
型流量計Ｂの両者に、ガスが同時に流れるように、三方
弁１５０を切り換えれば、より多くの流量を精度よく測
定することができる。Further, by switching the three-way valve 150 so that the gas flows through both the fluidic flowmeter A and the rectangular flow channel type flowmeter B at the same time, a larger flow rate can be measured with high accuracy.
【００４６】なお、上記実施例では、流体としてプロパ
ンガスを用いた例を示したが、この流体は、プロパンガ
スに限るものではなく、空気やその他の気体でもよく、
また水や油等の液体（ニュートン流体）であってもよ
い。In the above embodiment, propane gas is used as the fluid, but the fluid is not limited to propane gas, and may be air or other gas.
It may also be a liquid (Newtonian fluid) such as water or oil.
【００４７】圧力検出回路８、１６１、波形整形回路
９、周波数検出回路１０、流量算出回路１１、１６２及
び流量表示装置１２、１６３は、別々に構成したが、一
つの装置内に設けるように構成することが好ましい。そ
の場合、圧力検出回路８、１６１や、流量表示装置１
２、１６３は、それぞれ共通の一つのもので構成し、三
方弁１５０の切り換え伴い、圧力センサや表示内容を切
り換えるように構成することが好まし。Although the pressure detection circuits 8 161, the waveform shaping circuit 9, the frequency detection circuit 10, the flow rate calculation circuits 11 and 162, and the flow rate display devices 12 and 163 are configured separately, they are configured to be provided in one device. Preferably. In that case, the pressure detection circuits 8 and 161 and the flow rate display device 1
It is preferable that the reference numerals 2 and 163 are common to each other and that the pressure sensor and the display contents are switched with the switching of the three-way valve 150.
【００４８】また、三方弁１５０を電磁式の切換弁で構
成することにより、フルイディック流量計Ａ側あるいは
矩形流路型流量計Ｂ側に自動的に切り換わるように構成
してもよい。ただし、矩形流路型流量計Ｂからフルイデ
ィック流量計Ａに切り換える点は、０．２ｍ3 ／ｈより
若干低くし、フルイディック流量計Ａから矩形流路型流
量計Ｂい切り換える点は、０．２ｍ3 ／ｈより若干高く
して、切り換えがスムーズに行えるように構成する必要
がある。The three-way valve 150 may be an electromagnetic switching valve so that it is automatically switched to the fluidic flow meter A side or the rectangular flow path type flow meter B side. However, the switching point from the rectangular flowmeter B to the fluidic flowmeter A is slightly lower than 0.2 m 3 / h, and the switching point from the fluidic flowmeter A to the rectangular flowmeter B is 0. It should be slightly higher than 0.2 m 3 / h so that the switching can be performed smoothly.
【００４９】[0049]
【発明の効果】この発明によれば、流量が小さいときに
は矩形流路型流量計に、流量が大きいときにはフルイデ
ィック流量計に容易に切り換えることができる。そし
て、流量が小さい場合には、矩形流路型流量計によっ
て、正確な流量を測定することができ、流量が大きい場
合には、フルイディック流量計によって正確な流量を測
定することができる。According to the present invention, it is possible to easily switch to a rectangular channel type flow meter when the flow rate is low and to a fluidic flow meter when the flow rate is high. When the flow rate is small, the rectangular flow rate type flow meter can measure the accurate flow rate, and when the flow rate is large, the fluidic flow meter can measure the accurate flow rate.
【００５０】したがって、小流量から大流量に至る広範
囲の流量を精度よく測定することができる。Therefore, it is possible to accurately measure a wide range of flow rates from a small flow rate to a large flow rate.
【図１】この発明の一実施例として示した広範囲測定型
流量計の要部断面図。FIG. 1 is a sectional view of an essential part of a wide range type flow meter shown as an embodiment of the present invention.
【図２】同広範囲測定型流量計を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing the wide-range measurement type flow meter.
【図３】同広範囲測定型流量計におけるフルイディック
流量計と矩形流路型流量計との分担範囲を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a sharing range of a fluidic flow meter and a rectangular flow channel type flow meter in the wide range measurement type flow meter.
【図４】同広範囲測定型流量計におけるフルイディック
流量計の実験結果を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an experimental result of a fluidic flowmeter in the wide-range measurement flowmeter.
【図５】同広範囲測定型流量計におけるフルイディック
流量計の実験結果から得た誤差率を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an error rate obtained from an experimental result of a fluidic flowmeter in the wide-range measurement flowmeter.
【図６】同広範囲測定型流量計における矩形流路型流量
計の実験結果を示す図。FIG. 6 is a diagram showing an experimental result of a rectangular flow channel type flow meter in the wide range measurement type flow meter.
【図７】従来例として示したフルイディック流量計の断
面図。FIG. 7 is a cross-sectional view of a fluidic flow meter shown as a conventional example.
【図８】他の従来例として示した矩形流路型流量計の断
面図。FIG. 8 is a sectional view of a rectangular flow channel type flow meter shown as another conventional example.
Ａ フルイディック流量計 Ｂ 矩形流路型流量計 ２１ ノズル流路 １２１ 矩形流路 ４ 圧力センサ １４０ａ 流入圧力センサ １４０ｂ 流出圧力センサ １５０ 切換弁（三方弁） ΔＰ 差圧 A fluidic flow meter B rectangular flow path type flow meter 21 nozzle flow path 121 rectangular flow path 4 pressure sensor 140a inflow pressure sensor 140b outflow pressure sensor 150 switching valve (three-way valve) ΔP differential pressure
Claims (1)
的な流体振動が生じ、この周期的な振動の周波数と噴出
流体の流量と間に比例関係が存在することから噴出流体
の流量を検出するフルイディック流量計と、対向する２
面間の隙間によって形成された断面矩形状の矩形流路を
有し、この矩形流路の上流側と下流側との差圧から同矩
形流路を流れる流体の流量を測定する矩形流路型流量計
とを備えてなり、上記フルイディック流量計と矩形流路
型流量計とを並列に接続するとともに、流体が流れる方
向を、フルイディック流量計及び矩形流路型流量計の少
なくとも一方に切り換える切換弁を設けたことを特徴と
する広範囲測定型流量計。1. The flow rate of the ejected fluid is detected because a periodic fluid vibration occurs in the ejected fluid ejected from the nozzle flow path, and there is a proportional relationship between the frequency of this periodic vibration and the flow rate of the ejected fluid. 2 which is opposed to the fluidic flow meter
A rectangular flow channel type that has a rectangular flow channel with a rectangular cross section formed by a gap between the surfaces, and measures the flow rate of the fluid flowing through the rectangular flow channel from the differential pressure between the upstream side and the downstream side of the rectangular flow channel. A flowmeter is provided, and the fluidic flowmeter and the rectangular flowmeter are connected in parallel, and the flow direction of the fluid is switched to at least one of the fluidic flowmeter and the rectangular flowmeter. Wide range measurement type flow meter characterized by having a switching valve.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP07159317A JP3098935B2 (en) | 1995-06-26 | 1995-06-26 | Wide range measurement flow meter |
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Publications (2)
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