JPH11118568A - 流量計 - Google Patents
流量計Info
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- JPH11118568A JPH11118568A JP9286411A JP28641197A JPH11118568A JP H11118568 A JPH11118568 A JP H11118568A JP 9286411 A JP9286411 A JP 9286411A JP 28641197 A JP28641197 A JP 28641197A JP H11118568 A JPH11118568 A JP H11118568A
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- flow rate
- sensor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小形にする。レンジャビリティを拡大する。
【解決手段】 フランジ１，２の軸線Ｘ−Ｘに対して計
測流路３を直交配置する。フランジ１から入った気体
は、断面ドーナツ状の流路３を図１（ａ）の上方から下
方に流れフローセンサー６と７で流量を検出する。隙間
の狭いＨ1 部と広いＨ2 部とで流速が異なり、結果的
に、両フローセンサー６と７とで広い流量範囲を計測で
き、流量計のレンジャビリティが拡大する。
測流路３を直交配置する。フランジ１から入った気体
は、断面ドーナツ状の流路３を図１（ａ）の上方から下
方に流れフローセンサー６と７で流量を検出する。隙間
の狭いＨ1 部と広いＨ2 部とで流速が異なり、結果的
に、両フローセンサー６と７とで広い流量範囲を計測で
き、流量計のレンジャビリティが拡大する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は流量計、特に気体の
流量計測に好適な流量計に関する。
流量計測に好適な流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】推測式流量計の特性は、通常上流部と下
流部の配管状態により大きく左右される為、上流部と下
流部に整流部としての適当な長さの直管部が必要とさ
れ、直管部の長さは流量計の口径Ｄの１０倍以上に定め
ている。
流部の配管状態により大きく左右される為、上流部と下
流部に整流部としての適当な長さの直管部が必要とさ
れ、直管部の長さは流量計の口径Ｄの１０倍以上に定め
ている。
【０００３】また、従来の推測式流量計では、流路に設
けた単一のセンサーの信号に基づいて流量を計測してい
る。
けた単一のセンサーの信号に基づいて流量を計測してい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】流量計の流量は（流速
×流路断面積）で決まるので、前記従来の技術では、計
測部の流路断面積に応じた整流部を上流部と下流部に設
置する必要から大容量流量計の小形化に問題があった。
×流路断面積）で決まるので、前記従来の技術では、計
測部の流路断面積に応じた整流部を上流部と下流部に設
置する必要から大容量流量計の小形化に問題があった。
【０００５】また、単一のセンサーを用いた従来の流量
計では流量計測範囲がセンサーの特性によって限定され
るため、流量計のレンジャビリティの拡大が制限される
という問題点があった。
計では流量計測範囲がセンサーの特性によって限定され
るため、流量計のレンジャビリティの拡大が制限される
という問題点があった。
【０００６】そこで、本発明では従来技術の問題点を解
消して、大容量でも小形化できる流量計を提供すること
を第１の目的とする。そして、さらにレンジャビリティ
の拡大を実現することを第２の目的とする。
消して、大容量でも小形化できる流量計を提供すること
を第１の目的とする。そして、さらにレンジャビリティ
の拡大を実現することを第２の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るために、請求項１の発明は、二重構造とした内部に流
量計測部を設置すると共に、該流量計測部を設置した計
測流路を配管接続部に対して直交させた位置に設置した
ことを特徴とするものである。
るために、請求項１の発明は、二重構造とした内部に流
量計測部を設置すると共に、該流量計測部を設置した計
測流路を配管接続部に対して直交させた位置に設置した
ことを特徴とするものである。
【０００８】請求項２の発明は、前記第１の目的を達成
するために、請求項１の流量計において、第１の円柱面
と、この円柱面を囲みかつ第１の円柱面の軸と平行な軸
を有する第２の円柱面を有し、両円柱面にはさまれた計
測流路の断面がドーナツ状であることを特徴とするもの
である。
するために、請求項１の流量計において、第１の円柱面
と、この円柱面を囲みかつ第１の円柱面の軸と平行な軸
を有する第２の円柱面を有し、両円柱面にはさまれた計
測流路の断面がドーナツ状であることを特徴とするもの
である。
【０００９】請求項３の発明は、請求項２の流量計にお
いて、第１の円柱面と第２の円柱面とが互いに偏心して
配設され、両円柱面同士の間にはさまれた計測流路のう
ち、少なくとも隙間の狭い流路部にセンサーを設置し、
このセンサーの信号に基づいて流量を計測することを特
徴とするものである。
いて、第１の円柱面と第２の円柱面とが互いに偏心して
配設され、両円柱面同士の間にはさまれた計測流路のう
ち、少なくとも隙間の狭い流路部にセンサーを設置し、
このセンサーの信号に基づいて流量を計測することを特
徴とするものである。
【００１０】また、請求項４の発明は、請求項３の発明
において、一方のセンサーが熱式フローセンサーで他方
のセンサーが超音波センサーであることを特徴とするも
のである。
において、一方のセンサーが熱式フローセンサーで他方
のセンサーが超音波センサーであることを特徴とするも
のである。
【００１１】請求項５の発明は、請求項３の流量計にお
いて、両方のセンサーが熱式フローセンサーであること
を特徴とするものである。請求項６の発明は、請求項３
の流量計において、両方のセンサーが超音波センサーで
あることを特徴とするものである。
いて、両方のセンサーが熱式フローセンサーであること
を特徴とするものである。請求項６の発明は、請求項３
の流量計において、両方のセンサーが超音波センサーで
あることを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に本発明の好ましい実施の形態
を図面の実施例に基づいて説明する。図１（ａ）（ｂ）
は第１実施例の流量測定原理図で、軸線Ｘ−Ｘを有する
入口フランジ１と出口フランジ２が配管接続部を構成し
ている。
を図面の実施例に基づいて説明する。図１（ａ）（ｂ）
は第１実施例の流量測定原理図で、軸線Ｘ−Ｘを有する
入口フランジ１と出口フランジ２が配管接続部を構成し
ている。
【００１３】計測流路３は同図（ａ）に示すようにフラ
ンジ１，２に対して直交して設置され、その流路断面は
同図（ｂ）に示すようにドーナツ状に形成されている。
この計測流路３は、軸線Ｘ−Ｘと直交する軸Ｙ−Ｙを有
する第１の円柱面４と軸Ｙ−Ｙに平行な軸を有する第２
の円柱面５にはさまれた断面がドーナツ状の流路で、円
柱面４と５が互いに偏心して配設されているため、両円
柱面同士の隙間は狭い部分から次第に広い部分へと連続
的に変化している。
ンジ１，２に対して直交して設置され、その流路断面は
同図（ｂ）に示すようにドーナツ状に形成されている。
この計測流路３は、軸線Ｘ−Ｘと直交する軸Ｙ−Ｙを有
する第１の円柱面４と軸Ｙ−Ｙに平行な軸を有する第２
の円柱面５にはさまれた断面がドーナツ状の流路で、円
柱面４と５が互いに偏心して配設されているため、両円
柱面同士の隙間は狭い部分から次第に広い部分へと連続
的に変化している。
【００１４】同図（ｂ）で、符号Ｈ1 は最も狭い隙間
を、Ｈ2 は最も広い隙間を示している。符号Ｂは円柱面
４と５の偏心量である。なお、４ａは第１の円柱面４の
軸Ｙ−Ｙが通る中心を、５ａは第２の円柱面５の軸が通
る中心を示す。
を、Ｈ2 は最も広い隙間を示している。符号Ｂは円柱面
４と５の偏心量である。なお、４ａは第１の円柱面４の
軸Ｙ−Ｙが通る中心を、５ａは第２の円柱面５の軸が通
る中心を示す。
【００１５】第１の円柱面４の直径Φ1 は第２の円柱面
の直径Φ2 よりも小さく、かつ第１の円柱面４は第２の
円柱面５の内側に納まるように偏心量Ｂが決められ、こ
うして二重構造とした内部に流量計測部を設置し、フロ
ーセンサー６，７で流量を検出する。
の直径Φ2 よりも小さく、かつ第１の円柱面４は第２の
円柱面５の内側に納まるように偏心量Ｂが決められ、こ
うして二重構造とした内部に流量計測部を設置し、フロ
ーセンサー６，７で流量を検出する。
【００１６】フローセンサー６，７は、いわゆる流量検
出センサーで、家庭用ガスメータの小流量域測定に用い
られている、白金薄膜抵抗を使用した熱式流速検出素子
で、このフローセンサー６，７から得られる質量流量に
対応した出力を基に演算処理して体積流量を求める。
出センサーで、家庭用ガスメータの小流量域測定に用い
られている、白金薄膜抵抗を使用した熱式流速検出素子
で、このフローセンサー６，７から得られる質量流量に
対応した出力を基に演算処理して体積流量を求める。
【００１７】一般に流路断面が円形断面でない場合の流
量計測部の入口と出口の圧力差（圧損）ΔＰは、円形断
面の直径Ｄに相当する相当寸法をＨ、流速をＶ、管摩擦
係数をｆ、流体の密度をρ、粘度をμ、流量計測部の長
さをＬ、重力換算係数をｇとすると、 ΔＰ＝（４ｆρＬＶ2 ）／（２ｇＨ） であらわされる。
量計測部の入口と出口の圧力差（圧損）ΔＰは、円形断
面の直径Ｄに相当する相当寸法をＨ、流速をＶ、管摩擦
係数をｆ、流体の密度をρ、粘度をμ、流量計測部の長
さをＬ、重力換算係数をｇとすると、 ΔＰ＝（４ｆρＬＶ2 ）／（２ｇＨ） であらわされる。
【００１８】従って、図１（ａ）（ｂ）のように、偏心
した円柱面４，５で挟まれた隙間Ｈ 1 ，Ｈ2 を有する計
測流路３について、隙間Ｈ1 ，Ｈ2 の両部分で圧力差
（圧損）ΔＰは同じであるので、隙間Ｈ1 ，Ｈ2 の部分
での流速をそれぞれＶ1 ，Ｖ2とすると、気体の速度比
Ｖ1 ／Ｖ2 は、 Ｖ1 ／Ｖ2 ＝（Ｈ2 ／Ｈ1 ）1/2 となる。
した円柱面４，５で挟まれた隙間Ｈ 1 ，Ｈ2 を有する計
測流路３について、隙間Ｈ1 ，Ｈ2 の両部分で圧力差
（圧損）ΔＰは同じであるので、隙間Ｈ1 ，Ｈ2 の部分
での流速をそれぞれＶ1 ，Ｖ2とすると、気体の速度比
Ｖ1 ／Ｖ2 は、 Ｖ1 ／Ｖ2 ＝（Ｈ2 ／Ｈ1 ）1/2 となる。
【００１９】Ｈ1 とＨ2 の寸法はＨ1 ＝３ｍｍ、Ｈ2 ＝
２７ｍｍに選ぶと、Ｈ2 ＝２７ｍｍの広い流路部はＨ1
＝３ｍｍの狭い流路部の３倍の流速となる。フローセン
サーの単体のレンジャビリティと測定流速が１：１００
０と０．００８〜８ｍ／ｓと仮定した場合、Ｈ2 部が２
４ｍ／ｓ時にＨ1 部では８ｍ／ｓの計測可能流速域とな
り、小流量域をＨ2 部のフローセンサー７で計測し、大
流量域をＨ1 部のフローセンサー６で計測するようにす
れば、流量全体の断面平均流速では約０．００８〜２４
ｍ／ｓ間の１：３０００の測定が可能となり、フローセ
ンサー単体性能の３倍のレンジャビリティの流量計測が
できる。
２７ｍｍに選ぶと、Ｈ2 ＝２７ｍｍの広い流路部はＨ1
＝３ｍｍの狭い流路部の３倍の流速となる。フローセン
サーの単体のレンジャビリティと測定流速が１：１００
０と０．００８〜８ｍ／ｓと仮定した場合、Ｈ2 部が２
４ｍ／ｓ時にＨ1 部では８ｍ／ｓの計測可能流速域とな
り、小流量域をＨ2 部のフローセンサー７で計測し、大
流量域をＨ1 部のフローセンサー６で計測するようにす
れば、流量全体の断面平均流速では約０．００８〜２４
ｍ／ｓ間の１：３０００の測定が可能となり、フローセ
ンサー単体性能の３倍のレンジャビリティの流量計測が
できる。
【００２０】長さＬの流量計測部は、二重構造とした内
部に独立して設置され、安定した流れとする。そして、
その計測部は流速分布の安定成長に通常必要な１０Ｄの
代わりに、１０Ｈ1 又は１０Ｈ2 を用いている。
部に独立して設置され、安定した流れとする。そして、
その計測部は流速分布の安定成長に通常必要な１０Ｄの
代わりに、１０Ｈ1 又は１０Ｈ2 を用いている。
【００２１】実施例では１０Ｈ1 ＝１０×３＝３０ｍ
ｍ、１０Ｈ2 ＝１０×２７＝２７０ｍｍであるので、Ｌ
＝２７０ｍｍの計測流路を接続配管部に対して直交させ
た位置に設置し、上流・下流の流れの悪影響を防いでい
る。
ｍ、１０Ｈ2 ＝１０×２７＝２７０ｍｍであるので、Ｌ
＝２７０ｍｍの計測流路を接続配管部に対して直交させ
た位置に設置し、上流・下流の流れの悪影響を防いでい
る。
【００２２】なお、図１（ａ）で、８は上流側と下流側
の間の隔壁である。また、１０は流速分布を示し、Ｈ1
部のＶ1 に対してＨ2 部では３倍の３Ｖ1となる。
の間の隔壁である。また、１０は流速分布を示し、Ｈ1
部のＶ1 に対してＨ2 部では３倍の３Ｖ1となる。
【００２３】図１（ａ）（ｂ）の第１実施例では、隙間
の狭い流路部（Ｈ1部）と隙間の広い流路部（Ｈ2部）に
流量を検出するセンサー６と７をそれぞれ設置したが、
両円柱面４，５同士の間にはさまれた計測流路のうち、
少なくとも隙間の狭い流路部のＨ1部にセンサーを設置
し、このセンサーの信号に基づいて流量を計測するよう
にしても良い。
の狭い流路部（Ｈ1部）と隙間の広い流路部（Ｈ2部）に
流量を検出するセンサー６と７をそれぞれ設置したが、
両円柱面４，５同士の間にはさまれた計測流路のうち、
少なくとも隙間の狭い流路部のＨ1部にセンサーを設置
し、このセンサーの信号に基づいて流量を計測するよう
にしても良い。
【００２４】図２（ａ）（ｂ）は、大流量測定側に超音
波センサー９を設けてフローセンサー６の代わりに用い
た点だけが第１実施例と異なる。こうすることで、長期
安定性にすぐれた超音波センサーを大流量測定値に用い
ることになり、流量計としての信頼性が良くなる。一般
に超音波センサーの測定範囲は０．０２〜２０ｍ／ｓと
高速側にあるので、フローセンサーとの組み合わせでよ
り効果がある。
波センサー９を設けてフローセンサー６の代わりに用い
た点だけが第１実施例と異なる。こうすることで、長期
安定性にすぐれた超音波センサーを大流量測定値に用い
ることになり、流量計としての信頼性が良くなる。一般
に超音波センサーの測定範囲は０．０２〜２０ｍ／ｓと
高速側にあるので、フローセンサーとの組み合わせでよ
り効果がある。
【００２５】例えば、フローセンサー７の計測範囲が
０．００８〜８ｍ／ｓで、そのレンジャビリティが１：
１０００、超音波センサー９の計測範囲が０．０２〜２
０ｍ／ｓでそのレンジャビリティが１：１０００とする
と、Ｈ1 ：Ｈ2 ＝１：９、Ｖ1：Ｖ2 ＝１：３であるの
で、全体としては０．００８〜６０ｍ／ｓの１：７５０
０となる。この場合、０．００８〜６０ｍ／ｓの６０ｍ
／ｓは２０ｍ／ｓ×３から得られるものである。
０．００８〜８ｍ／ｓで、そのレンジャビリティが１：
１０００、超音波センサー９の計測範囲が０．０２〜２
０ｍ／ｓでそのレンジャビリティが１：１０００とする
と、Ｈ1 ：Ｈ2 ＝１：９、Ｖ1：Ｖ2 ＝１：３であるの
で、全体としては０．００８〜６０ｍ／ｓの１：７５０
０となる。この場合、０．００８〜６０ｍ／ｓの６０ｍ
／ｓは２０ｍ／ｓ×３から得られるものである。
【００２６】図２（ａ）（ｂ）の実施例では、一方のセ
ンサーに熱式フローセンサーを用い、他のセンサーに超
音波センサーを用いたが、両方のセンサーを熱式フロー
センサーとすることもできる。また、両方のセンサーを
超音波センサーとすることもできる。
ンサーに熱式フローセンサーを用い、他のセンサーに超
音波センサーを用いたが、両方のセンサーを熱式フロー
センサーとすることもできる。また、両方のセンサーを
超音波センサーとすることもできる。
【００２７】
【発明の効果】本発明の流量計は上述のように構成され
ているので、配管接続部（フランジ）間の寸法（全長）
が小さくでき、流量計をその容量の割に小形化できる。
ているので、配管接続部（フランジ）間の寸法（全長）
が小さくでき、流量計をその容量の割に小形化できる。
【００２８】また、レンジャビリティの拡大ができる。
そして、請求項４の発明では、各センサーの特長を活か
して、より効果的にレンジャビリティを拡大できる。
そして、請求項４の発明では、各センサーの特長を活か
して、より効果的にレンジャビリティを拡大できる。
【図１】本発明の第１実施例の原理図で、（ａ）は縦断
面図、（ｂ）は横断面図である。
面図、（ｂ）は横断面図である。
【図２】本発明の第２実施例の原理図で、（ａ）は縦断
面図、（ｂ）は横断面図である。
面図、（ｂ）は横断面図である。
１，２ フランジ（配管接続部） ３ 計測流路 ４，５ 円柱面 ６，７ フローセンサー ９ 超音波センサー
Claims (6)
- 【請求項１】 二重構造とした内部に流量計測部を設置
すると共に、該流量計測部を設置した計測流路を配管接
続部に対して直交させた位置に設置したことを特徴とす
る流量計。 - 【請求項２】 第１の円柱面と、この円柱面を囲みかつ
第１の円柱面の軸と平行な軸を有する第２の円柱面を有
し、両円柱面にはさまれた計測流路の断面がドーナツ状
であることを特徴とする請求項１記載の流量計。 - 【請求項３】 第１の円柱面と第２の円柱面とが互いに
偏心して配設され、両円柱面同士の間にはさまれた計測
流路のうち、少なくとも隙間の狭い流路部にセンサーを
設置し、このセンサーの信号に基づいて流量を計測する
ことを特徴とする請求項２記載の流量計。 - 【請求項４】 一方のセンサーが熱式フローセンサーで
他方のセンサーが超音波センサーであることを特徴とす
る請求項３記載の流量計。 - 【請求項５】 両方のセンサーが熱式フローセンサーで
あることを特徴とする請求項３記載の流量計。 - 【請求項６】 両方のセンサーが超音波センサーである
ことを特徴とする請求項３記載の流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28641197A JP4007652B2 (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28641197A JP4007652B2 (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11118568A true JPH11118568A (ja) | 1999-04-30 |
| JP4007652B2 JP4007652B2 (ja) | 2007-11-14 |
Family
ID=17704060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28641197A Expired - Fee Related JP4007652B2 (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4007652B2 (ja) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6218621U (ja) * | 1985-07-18 | 1987-02-04 | ||
| JPS62187813U (ja) * | 1986-05-20 | 1987-11-30 | ||
| JPH05172835A (ja) * | 1991-12-26 | 1993-07-13 | Nissan Motor Co Ltd | 熱式流れ方向判別装置 |
| JPH05180679A (ja) * | 1991-12-28 | 1993-07-23 | Tokyo Gas Co Ltd | 超音波流量計 |
| JPH06300599A (ja) * | 1993-04-13 | 1994-10-28 | Oval Corp | 超音波流量計ユニット |
| JPH08136313A (ja) * | 1994-11-08 | 1996-05-31 | Tokyo Gas Co Ltd | 流量計測器 |
| JPH0940794A (ja) * | 1995-07-31 | 1997-02-10 | Soken Chem & Eng Co Ltd | Ｆｒｐ用樹脂粒子およびｆｒｐ組成物 |
| JPH0953964A (ja) * | 1995-08-14 | 1997-02-25 | Tokyo Gas Co Ltd | 流量計の流路構造 |
| JPH10239125A (ja) * | 1997-02-25 | 1998-09-11 | Aichi Tokei Denki Co Ltd | 超音波流量計 |
-
1997
- 1997-10-20 JP JP28641197A patent/JP4007652B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH10239125A (ja) * | 1997-02-25 | 1998-09-11 | Aichi Tokei Denki Co Ltd | 超音波流量計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4007652B2 (ja) | 2007-11-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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