JPH11190646A - ガス流量計測装置および方法 - Google Patents
ガス流量計測装置および方法Info
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- JPH11190646A JPH11190646A JP36067097A JP36067097A JPH11190646A JP H11190646 A JPH11190646 A JP H11190646A JP 36067097 A JP36067097 A JP 36067097A JP 36067097 A JP36067097 A JP 36067097A JP H11190646 A JPH11190646 A JP H11190646A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 通風系を構成するファンの特性をそのまま利
用し、通風系の経時的変化に対応するように計測値を補
正してガス流量を連続的に計測可能にする。 【解決手段】 記憶手段２０に、インラインファン１２
とダンパ１３とを含む通風系のファン特性を予め計測し
て記憶しておく。開度検出装置１４および差圧毛出装置
１５によって、ダンパ１３の開度Ｓおよび差圧Ｐをそれ
ぞれ検出する。流量導出手段２１は、開度Ｓからガス流
量Ｑo を求める。傾斜導出手段２２は、傾斜（∂Ｑ／∂
Ｐ）Ｐo を求める。差圧導出手段２３は、差圧Ｐo を求
める。減算器２５は、差圧Ｐと差圧Ｐo との差を算出す
る。乗算器２６は、減算器２５からの差と傾斜とを乗算
する。加算器２７は、ガス流量Ｑo に乗算結果を加算
し、経時変化を補償したガス流量Ｑを導出する。
用し、通風系の経時的変化に対応するように計測値を補
正してガス流量を連続的に計測可能にする。 【解決手段】 記憶手段２０に、インラインファン１２
とダンパ１３とを含む通風系のファン特性を予め計測し
て記憶しておく。開度検出装置１４および差圧毛出装置
１５によって、ダンパ１３の開度Ｓおよび差圧Ｐをそれ
ぞれ検出する。流量導出手段２１は、開度Ｓからガス流
量Ｑo を求める。傾斜導出手段２２は、傾斜（∂Ｑ／∂
Ｐ）Ｐo を求める。差圧導出手段２３は、差圧Ｐo を求
める。減算器２５は、差圧Ｐと差圧Ｐo との差を算出す
る。乗算器２６は、減算器２５からの差と傾斜とを乗算
する。加算器２７は、ガス流量Ｑo に乗算結果を加算
し、経時変化を補償したガス流量Ｑを導出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラや焼却炉等
の燃焼排ガスなどの流量を計測するガス流量計測装置お
よび方法に関する。
の燃焼排ガスなどの流量を計測するガス流量計測装置お
よび方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ボイラ燃焼排ガスや焼却炉等の燃焼排ガ
スの流量の計測、セメントプラントの焼成等の通風系の
ガス流量の計測、排煙処理設備における有害物質の絶対
量の計測などでは、ガス流量の計測は不可欠の要素であ
る。また、ガス流量を正確に計測することは、関連する
製品の品質を維持する上でも不可欠の要素である。たと
えば、特開昭６０−１６１４８０には、コークス乾式消
火設備で、ガス流量センサから直接かつ簡易に求める循
環ガス風量をヒートバランスから間接的に求める循環ガ
ス風量で補正する先行技術が開示されている。
スの流量の計測、セメントプラントの焼成等の通風系の
ガス流量の計測、排煙処理設備における有害物質の絶対
量の計測などでは、ガス流量の計測は不可欠の要素であ
る。また、ガス流量を正確に計測することは、関連する
製品の品質を維持する上でも不可欠の要素である。たと
えば、特開昭６０−１６１４８０には、コークス乾式消
火設備で、ガス流量センサから直接かつ簡易に求める循
環ガス風量をヒートバランスから間接的に求める循環ガ
ス風量で補正する先行技術が開示されている。
【０００３】図９は、一般的なインラインに挿入するガ
ス流量計測のための構成を示す。ボイラや加熱炉などの
排ガスライン１には、排ガス循環のために、インライン
ファン２またはインラインコンプレッサなどが挿入され
る。排ガスの循環量を制御するため、開度が変更可能な
ダンパ３を設ける。ガス流量を計測するためには、オリ
フィス４やベンチュリなどを設け、その前後の差圧△Ｐ
を検出する。乱流などの影響が出ないようにして差圧△
Ｐを検出するためには、オリフィス４などの前後に排ガ
スライン１の直径Ｄの１０倍程度の長さＬ１，Ｌ２で、
直管部５を設ける必要がある。
ス流量計測のための構成を示す。ボイラや加熱炉などの
排ガスライン１には、排ガス循環のために、インライン
ファン２またはインラインコンプレッサなどが挿入され
る。排ガスの循環量を制御するため、開度が変更可能な
ダンパ３を設ける。ガス流量を計測するためには、オリ
フィス４やベンチュリなどを設け、その前後の差圧△Ｐ
を検出する。乱流などの影響が出ないようにして差圧△
Ｐを検出するためには、オリフィス４などの前後に排ガ
スライン１の直径Ｄの１０倍程度の長さＬ１，Ｌ２で、
直管部５を設ける必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図９に示すようにし
て、排ガスライン１にインラインに挿入するガス流量計
測装置では、ダスト等が堆積して差圧の検出端が閉塞す
る問題が生じうる。また、差圧として検出するための圧
力損失を原理的に必要とするので、ファンの動力の増加
を招いてしまう。さらに、直管部５の長さとして、排ガ
スライン１の内径Ｄの１０倍程度必要となるので、排ガ
スライン１を差圧検出部近傍で曲げることができず、装
置が大型化してしまう。
て、排ガスライン１にインラインに挿入するガス流量計
測装置では、ダスト等が堆積して差圧の検出端が閉塞す
る問題が生じうる。また、差圧として検出するための圧
力損失を原理的に必要とするので、ファンの動力の増加
を招いてしまう。さらに、直管部５の長さとして、排ガ
スライン１の内径Ｄの１０倍程度必要となるので、排ガ
スライン１を差圧検出部近傍で曲げることができず、装
置が大型化してしまう。
【０００５】図１０は、図９のインラインファン２など
の圧力ＰまたはヘッドＨと流量Ｑとの関係を示すＰ−Ｑ
またはＨ−Ｑ性能曲線と、排ガスライン１の抵抗曲線と
の交点から、流量Ｑを求める考え方を簡略化して示す。
たとえば、前後差圧をＰo とすると、ガス流量はＱo で
ダンパ開度はＳo であることが一義的に決る。ガス流量
このような流量計算は、ＪＩＳ−Ｂ８３３０などの各種
規格でも記述されており、原理的には既知である。しか
しながら、排ガスライン１では、斜線を施して示すよう
に、ダスト付着や充填物の欠落等の経時変化で抵抗曲線
が変化するので、図１０の原理は連続的な流量計測に使
用されてはいない。すなわち、原理は既知でも一時的な
計測にのみ使われ、連続ガス流量計としては使用されて
いないのが実状である。
の圧力ＰまたはヘッドＨと流量Ｑとの関係を示すＰ−Ｑ
またはＨ−Ｑ性能曲線と、排ガスライン１の抵抗曲線と
の交点から、流量Ｑを求める考え方を簡略化して示す。
たとえば、前後差圧をＰo とすると、ガス流量はＱo で
ダンパ開度はＳo であることが一義的に決る。ガス流量
このような流量計算は、ＪＩＳ−Ｂ８３３０などの各種
規格でも記述されており、原理的には既知である。しか
しながら、排ガスライン１では、斜線を施して示すよう
に、ダスト付着や充填物の欠落等の経時変化で抵抗曲線
が変化するので、図１０の原理は連続的な流量計測に使
用されてはいない。すなわち、原理は既知でも一時的な
計測にのみ使われ、連続ガス流量計としては使用されて
いないのが実状である。
【０００６】本発明の目的は、通風系を構成するファン
の特性をそのまま利用し、通風系の経時的変化に対応す
るように計測値を補正してガス流量を連続的に計測可能
なガス流量計測装置および方法を提供することである。
の特性をそのまま利用し、通風系の経時的変化に対応す
るように計測値を補正してガス流量を連続的に計測可能
なガス流量計測装置および方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、開度を変更し
てガスの流量調整を行うダンパ、および回転数一定で運
転するファンを備える通風系のガス流量計測装置であっ
て、通風系の前後間の差圧を検出する差圧検出手段と、
ダンパの開度を検出する開度検出手段と、通風系の前後
の差圧とガス流量との関係を示すファン特性曲線が、ダ
ンパの開度をパラメータとして、予め計測されて記録さ
れる特性記憶手段と、特性記憶手段を参照し、開度検出
手段によって検出される開度に基づいて、ファン特性曲
線から対応するガス流量を求める流量導出手段と、特性
記憶手段を参照し、開度検出手段によって検出される開
度に基づいて、ファン特性曲線から対応する傾斜を求め
る傾斜導出手段と、特性記憶手段を参照し、開度検出手
段によって検出される開度に基づいて、ファン特性曲線
から対応する差圧を求める差圧導出手段と、差圧検出手
段によって検出される差圧と差圧導出手段によって求め
られる差圧との差に、傾斜導出手段によって求められる
傾斜を乗算した乗算結果を、流量導出手段によって求め
られるガス流量に加算する補正を行い、補正値をガス流
量の計測値として導出する演算手段とを含むことを特徴
とするガス流量計測装置である。
てガスの流量調整を行うダンパ、および回転数一定で運
転するファンを備える通風系のガス流量計測装置であっ
て、通風系の前後間の差圧を検出する差圧検出手段と、
ダンパの開度を検出する開度検出手段と、通風系の前後
の差圧とガス流量との関係を示すファン特性曲線が、ダ
ンパの開度をパラメータとして、予め計測されて記録さ
れる特性記憶手段と、特性記憶手段を参照し、開度検出
手段によって検出される開度に基づいて、ファン特性曲
線から対応するガス流量を求める流量導出手段と、特性
記憶手段を参照し、開度検出手段によって検出される開
度に基づいて、ファン特性曲線から対応する傾斜を求め
る傾斜導出手段と、特性記憶手段を参照し、開度検出手
段によって検出される開度に基づいて、ファン特性曲線
から対応する差圧を求める差圧導出手段と、差圧検出手
段によって検出される差圧と差圧導出手段によって求め
られる差圧との差に、傾斜導出手段によって求められる
傾斜を乗算した乗算結果を、流量導出手段によって求め
られるガス流量に加算する補正を行い、補正値をガス流
量の計測値として導出する演算手段とを含むことを特徴
とするガス流量計測装置である。
【０００８】本発明に従えば、開度検出手段が検出する
ダンパの開度に基づいて、特性記憶手段を参照し、ファ
ン特性曲線から、流量導出手段は対応するガス流量を求
め、傾斜導出手段は、差圧検出手段によって検出される
差圧と差圧導出手段によって求められる差圧との差に、
傾斜導出手段によって求められる傾斜を乗算した乗算結
果を、流量導出手段によって求められるガス流量に加算
する補正を行い、補正値をガス流量の計測値として導出
する。通風系などの管系抵抗が経時的に変化しても、フ
ァン特性曲線に基づいて補正し、ガス流量の連続的な計
測精度を高めることができる。
ダンパの開度に基づいて、特性記憶手段を参照し、ファ
ン特性曲線から、流量導出手段は対応するガス流量を求
め、傾斜導出手段は、差圧検出手段によって検出される
差圧と差圧導出手段によって求められる差圧との差に、
傾斜導出手段によって求められる傾斜を乗算した乗算結
果を、流量導出手段によって求められるガス流量に加算
する補正を行い、補正値をガス流量の計測値として導出
する。通風系などの管系抵抗が経時的に変化しても、フ
ァン特性曲線に基づいて補正し、ガス流量の連続的な計
測精度を高めることができる。
【０００９】さらに本発明は、開度を変えて流量調整を
行うダンパ、および回転数一定で運転するファンを備え
る通風系のガス流量計測方法であって、通風系の前後間
の差圧とガス流量との関係を示す抵抗曲線を、予め計測
して記憶しておき、通風系の前後間の差圧を計測し、記
憶されている抵抗曲線に従って、差圧に対応するガス流
量を求め、求められたガス流量を、抵抗曲線の経時変化
を補償するように補正して、補正値をガス流量の計測値
とすることを特徴とするガス流量計測方法である。
行うダンパ、および回転数一定で運転するファンを備え
る通風系のガス流量計測方法であって、通風系の前後間
の差圧とガス流量との関係を示す抵抗曲線を、予め計測
して記憶しておき、通風系の前後間の差圧を計測し、記
憶されている抵抗曲線に従って、差圧に対応するガス流
量を求め、求められたガス流量を、抵抗曲線の経時変化
を補償するように補正して、補正値をガス流量の計測値
とすることを特徴とするガス流量計測方法である。
【００１０】本発明に従えば、記憶されている抵抗曲線
から求められるガス流量を、抵抗曲線の経時変化を補正
して、ガス流量を連続計測することができる。
から求められるガス流量を、抵抗曲線の経時変化を補正
して、ガス流量を連続計測することができる。
【００１１】また本発明は、ダンパの開度をパラメータ
として差圧とガス流量との関係を示すファン特性曲線を
予め計測して記憶しておき、前記抵抗曲線の経時変化の
補正は、前記求められたガス流量付近でのファン特性曲
線の傾斜と、計測される差圧との積を、求められたガス
流量に加えて行うことを特徴とする。
として差圧とガス流量との関係を示すファン特性曲線を
予め計測して記憶しておき、前記抵抗曲線の経時変化の
補正は、前記求められたガス流量付近でのファン特性曲
線の傾斜と、計測される差圧との積を、求められたガス
流量に加えて行うことを特徴とする。
【００１２】本発明に従えば、予め記憶されているファ
ン特性曲線を用いて、抵抗曲線の経時変化を予測し、ガ
ス流量の連続計測の精度を向上させることができる。
ン特性曲線を用いて、抵抗曲線の経時変化を予測し、ガ
ス流量の連続計測の精度を向上させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態と
してのガス流量計測装置１０の概略的な構成を示す。排
ガスライン１１には、インラインファン１２が挿入さ
れ、一定の回転数で定速駆動される。排ガスライン１１
の流量調整のために、たとえばインラインファン１２の
上流側にダンパ１３が設けられる。ダンパ１３の開度を
調整することによって、インラインファン１２およびダ
ンパ１３を備える通風系の排ガスの流量調整が可能であ
る。ダンパ１３の開度は、開度検出装置１４によって検
出される。通風系の前後の差圧は、直管部１５の長さを
あまり必要としないで、通風系の前後の差圧を、差圧検
出装置１６によって正確に検出することができる。排ガ
スライン１１に設けられる種々の負荷は、管路系１７，
１８として示す。
してのガス流量計測装置１０の概略的な構成を示す。排
ガスライン１１には、インラインファン１２が挿入さ
れ、一定の回転数で定速駆動される。排ガスライン１１
の流量調整のために、たとえばインラインファン１２の
上流側にダンパ１３が設けられる。ダンパ１３の開度を
調整することによって、インラインファン１２およびダ
ンパ１３を備える通風系の排ガスの流量調整が可能であ
る。ダンパ１３の開度は、開度検出装置１４によって検
出される。通風系の前後の差圧は、直管部１５の長さを
あまり必要としないで、通風系の前後の差圧を、差圧検
出装置１６によって正確に検出することができる。排ガ
スライン１１に設けられる種々の負荷は、管路系１７，
１８として示す。
【００１４】先に説明した図１０で、差圧Ｐo 、ガス流
量Ｑo 、ダンパ開度Ｓo の点における流路抵抗の変化の
影響を、線形近似させると、次の第１式が得られる。
量Ｑo 、ダンパ開度Ｓo の点における流路抵抗の変化の
影響を、線形近似させると、次の第１式が得られる。
【００１５】
【数１】
【００１６】図１では、半導体メモリや磁気記憶装置な
どによって実現される特性記憶手段２０に、予め計測さ
れるファン特性曲線が記憶される。流量導出手段２１
は、ダンパ開度Ｓに対応してガス流量Ｑo を求める。傾
斜導出手段２２は、ダンパ開度Ｓに対応して傾斜（∂Ｑ
／∂Ｐ）Ｐo を求める。差圧導出手段２３は、ダンパ開
度Ｓに対応してファン前後の差圧Ｐo を求める。演算手
段２４は、減算器２５、乗算器２６および加算器２７を
含む。減算器２５は、差圧検出装置１６が検出する差圧
Ｐと、差圧導出手段２３によって、求められる差圧Ｐo
との差を算出する。乗算器２６は、減算器２５からの差
と傾斜導出手段２２からの傾斜とを乗算する。加算器２
７は、流量導出手段２１からのガス流量に乗算器２６の
乗算結果を加算し、経時変化を補償したガス流量Ｑを導
出する。なお、特性記憶手段２０および演算手段２４
は、コンピュータ装置のメモリアクセス機能とプログラ
ム動作機能とを用いて実現することができる。
どによって実現される特性記憶手段２０に、予め計測さ
れるファン特性曲線が記憶される。流量導出手段２１
は、ダンパ開度Ｓに対応してガス流量Ｑo を求める。傾
斜導出手段２２は、ダンパ開度Ｓに対応して傾斜（∂Ｑ
／∂Ｐ）Ｐo を求める。差圧導出手段２３は、ダンパ開
度Ｓに対応してファン前後の差圧Ｐo を求める。演算手
段２４は、減算器２５、乗算器２６および加算器２７を
含む。減算器２５は、差圧検出装置１６が検出する差圧
Ｐと、差圧導出手段２３によって、求められる差圧Ｐo
との差を算出する。乗算器２６は、減算器２５からの差
と傾斜導出手段２２からの傾斜とを乗算する。加算器２
７は、流量導出手段２１からのガス流量に乗算器２６の
乗算結果を加算し、経時変化を補償したガス流量Ｑを導
出する。なお、特性記憶手段２０および演算手段２４
は、コンピュータ装置のメモリアクセス機能とプログラ
ム動作機能とを用いて実現することができる。
【００１７】図２は、経時変化の補正についての考え方
を示す。抵抗曲線は、風圧Ｐの関数またはダンパ開度Ｓ
の関数として、第２式のように表される。 Ｑ ＝ ｆ（Ｐ） ＝ Ｇ（Ｓ） …（２）
を示す。抵抗曲線は、風圧Ｐの関数またはダンパ開度Ｓ
の関数として、第２式のように表される。 Ｑ ＝ ｆ（Ｐ） ＝ Ｇ（Ｓ） …（２）
【００１８】ここで、ダンパ開度ＳがＳo の場合を考え
る。流量は次の第３式のようになる。 Ｑo ＝ ｆ（Ｐo）＝ Ｇ（Ｓo） …（３）
る。流量は次の第３式のようになる。 Ｑo ＝ ｆ（Ｐo）＝ Ｇ（Ｓo） …（３）
【００１９】したがって、ガス流量Ｑは、一般的に、第
１式と実質的に等しい、次の第４式で求められる。な
お、δＰ＝Ｐ−Ｐo であり、Ｐo は差圧導出手段２３に
よって求められる。
１式と実質的に等しい、次の第４式で求められる。な
お、δＰ＝Ｐ−Ｐo であり、Ｐo は差圧導出手段２３に
よって求められる。
【００２０】
【数２】
【００２１】図３は、図１の特性記憶手段２０に予め記
憶されるファン特性曲線の一例を示す。このようなＨ−
Ｑ特性は、ファンの製造時の性能試験の一環として計測
される。ダンパの例としては、ベーンを用いる。縦軸の
差圧は総ヘッドＨtot ［ｍ］で示し、横軸は流量Ｑ［ｍ
3/ｓｅｃ］を示す。このＨ−Ｑ特性で、右上がりの曲線
ＬＲは抵抗曲線と示す。右下がりの複数の曲線ＬＤは、
ベーン角度をパラメータとしたファン特性曲線を示す。
環状または右上がりの複数の等高線状の曲線ＬＥは、等
効率曲線を示す。
憶されるファン特性曲線の一例を示す。このようなＨ−
Ｑ特性は、ファンの製造時の性能試験の一環として計測
される。ダンパの例としては、ベーンを用いる。縦軸の
差圧は総ヘッドＨtot ［ｍ］で示し、横軸は流量Ｑ［ｍ
3/ｓｅｃ］を示す。このＨ−Ｑ特性で、右上がりの曲線
ＬＲは抵抗曲線と示す。右下がりの複数の曲線ＬＤは、
ベーン角度をパラメータとしたファン特性曲線を示す。
環状または右上がりの複数の等高線状の曲線ＬＥは、等
効率曲線を示す。
【００２２】図４は、図１の差圧導出手段２３によって
差圧を求める際に用いられる差圧とベーン角度との関係
を示す。この関係は、図３の各ファン特性曲線ＬＤと、
抵抗曲線ＬＲとの交点の差圧を、ファン特性曲線ＬＤに
対応するベーン角度でプロットして得られる。
差圧を求める際に用いられる差圧とベーン角度との関係
を示す。この関係は、図３の各ファン特性曲線ＬＤと、
抵抗曲線ＬＲとの交点の差圧を、ファン特性曲線ＬＤに
対応するベーン角度でプロットして得られる。
【００２３】図５は、図１の傾斜導出手段２２によって
傾斜を求める際に用いられる傾斜とベーン角度との関係
の例を示す。この関係は、図３の抵抗曲線ＬＲと交わる
点での各ファン特性曲線ＬＤの傾斜を、ファン特性曲線
ＬＤに対応するベーン角度でプロットして得られる。図
３では、ベーン角度１５°，２０°，２５°に対する傾
斜は０．２４、３０°に対する傾斜は０．４７、３５°
および３６．６°に対する傾斜は０．７１となる。
傾斜を求める際に用いられる傾斜とベーン角度との関係
の例を示す。この関係は、図３の抵抗曲線ＬＲと交わる
点での各ファン特性曲線ＬＤの傾斜を、ファン特性曲線
ＬＤに対応するベーン角度でプロットして得られる。図
３では、ベーン角度１５°，２０°，２５°に対する傾
斜は０．２４、３０°に対する傾斜は０．４７、３５°
および３６．６°に対する傾斜は０．７１となる。
【００２４】図６は、図１の流量導出手段２１によって
ガス流量を求める際に用いられる流量とベーン角度との
関係を示す。この関係は、図３の各ファン特性曲線ＬＤ
と、抵抗曲線ＬＲとの交点の流量を、ファン特性曲線Ｌ
Ｄに対応するベーン角度でプロットして得られる。
ガス流量を求める際に用いられる流量とベーン角度との
関係を示す。この関係は、図３の各ファン特性曲線ＬＤ
と、抵抗曲線ＬＲとの交点の流量を、ファン特性曲線Ｌ
Ｄに対応するベーン角度でプロットして得られる。
【００２５】図７および図８は、ガス流量および差圧と
ダンパ開度との関係の経時変化の例をそれぞれ示す。実
線は１年後に測定された正しい流量（特性）を示し、１
点鎖線は使用開始前に想定していた元の特性から得られ
た流量（特性）、２点鎖線は使用開始前の流量（特性）
を示す。縦軸は、ガス流量および差圧をそれぞれ示し、
横軸はダンパ開度を百分率で示す。
ダンパ開度との関係の経時変化の例をそれぞれ示す。実
線は１年後に測定された正しい流量（特性）を示し、１
点鎖線は使用開始前に想定していた元の特性から得られ
た流量（特性）、２点鎖線は使用開始前の流量（特性）
を示す。縦軸は、ガス流量および差圧をそれぞれ示し、
横軸はダンパ開度を百分率で示す。
【００２６】同一ダンパ開度では、図８に示すように、
実際の特性（流量）の方が差圧δＰが約２０ｍｍＡq 高
くなる。元の特性の傾斜と差圧δＰとの積は、ダンパ開
度が４０％以上で、約２％減少する。したがって、元の
特性を用いると、正しい特性（流量）を用いる場合に比
較して、経時変化によって約２％程度低いガス流量を計
測することになる。
実際の特性（流量）の方が差圧δＰが約２０ｍｍＡq 高
くなる。元の特性の傾斜と差圧δＰとの積は、ダンパ開
度が４０％以上で、約２％減少する。したがって、元の
特性を用いると、正しい特性（流量）を用いる場合に比
較して、経時変化によって約２％程度低いガス流量を計
測することになる。
【００２７】これに対して、本実施形態のように補正を
行なわなければ、４．０％の誤差となり、ガス流量の計
測精度を高めることができる。図７に示すような正しい
特性を計測するには手間がかかり、しかも時間経過とと
もに誤差が増大するので、計測を繰返して行わなければ
ならなくなる。本実施形態では、ファンの製造時に行う
ファン特性に基づいて精度の良い計測を行うことができ
る。
行なわなければ、４．０％の誤差となり、ガス流量の計
測精度を高めることができる。図７に示すような正しい
特性を計測するには手間がかかり、しかも時間経過とと
もに誤差が増大するので、計測を繰返して行わなければ
ならなくなる。本実施形態では、ファンの製造時に行う
ファン特性に基づいて精度の良い計測を行うことができ
る。
【００２８】本実施形態は、ＪＩＳ−Ｂ８８０８などに
基づいて各種パラメータやカーブをファン据付後のデー
タにより補正すれば、ファンのもつ最低流量から１００
％のレンジにおいて、３％以内の誤差範囲に収めること
ができる。ファンの工場試験における抵抗曲線を含むＰ
−Ｑ（Ｈ−Ｑ）特性を基礎データとして使用しても、５
％以内の計測結果を得ることができる。また、ファンの
多段並行運転に対しても適用することができ、全体のガ
ス流量計測ばかりではなく、ファンの並列負荷分担用の
ガス流量計測にも使用することができる。さらにダンパ
としては、ベーンのみならず、ルーバやバタフライ弁等
でも、本発明を適用することができる。
基づいて各種パラメータやカーブをファン据付後のデー
タにより補正すれば、ファンのもつ最低流量から１００
％のレンジにおいて、３％以内の誤差範囲に収めること
ができる。ファンの工場試験における抵抗曲線を含むＰ
−Ｑ（Ｈ−Ｑ）特性を基礎データとして使用しても、５
％以内の計測結果を得ることができる。また、ファンの
多段並行運転に対しても適用することができ、全体のガ
ス流量計測ばかりではなく、ファンの並列負荷分担用の
ガス流量計測にも使用することができる。さらにダンパ
としては、ベーンのみならず、ルーバやバタフライ弁等
でも、本発明を適用することができる。
【００２９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、開度検出
手段が検出するダンパの開度に基づいて求められるガス
流量は、差圧検出手段によって検出される差圧とファン
特性曲線に基づいて求められる差圧との差に、傾斜導出
手段によって求められる傾斜を乗算した乗算結果を加算
して補正されるので、通風系などの管系抵抗が経時的に
変化しても、連続ガス流量計として使用することができ
る。
手段が検出するダンパの開度に基づいて求められるガス
流量は、差圧検出手段によって検出される差圧とファン
特性曲線に基づいて求められる差圧との差に、傾斜導出
手段によって求められる傾斜を乗算した乗算結果を加算
して補正されるので、通風系などの管系抵抗が経時的に
変化しても、連続ガス流量計として使用することができ
る。
【００３０】さらに本発明によれば、記憶されている抵
抗曲線から求められる基本流量を、ダンパの開度に従っ
て、抵抗曲線の経時変化を補正して、ガス流量を連続計
測することができる。
抗曲線から求められる基本流量を、ダンパの開度に従っ
て、抵抗曲線の経時変化を補正して、ガス流量を連続計
測することができる。
【００３１】また本発明によれば、予め記憶されている
ファン特性曲線を用いて、管系抵抗の経時変化を予測
し、ガス流量の連続計測の精度を向上させることができ
る。
ファン特性曲線を用いて、管系抵抗の経時変化を予測
し、ガス流量の連続計測の精度を向上させることができ
る。
【００３２】すなわち本発明では、通風系を構成するフ
ァンの特性をそのまま利用して、通風系の経時的変化に
対応するように補正して、連続的にガス流量を計測する
ことができる。これは、従来のガス流量計がベンチュリ
やオリフィスをガス流の中に設け、検出端を挿入して抵
抗（差圧）として変化をとらえて流量の計測を行う必要
があるのに比較して、著しく相違する。
ァンの特性をそのまま利用して、通風系の経時的変化に
対応するように補正して、連続的にガス流量を計測する
ことができる。これは、従来のガス流量計がベンチュリ
やオリフィスをガス流の中に設け、検出端を挿入して抵
抗（差圧）として変化をとらえて流量の計測を行う必要
があるのに比較して、著しく相違する。
【００３３】また、本発明の流量計測範囲がファンの最
低流量〜１００％で計測可能なため、従来の計測方式で
３０％〜１００％となる流量計測範囲よりも大きくとる
ことができる。精度もフルスケールに対する％精度では
なく、器差精度のため、低負荷になればなるほど、従来
の計測方式に対する絶対精度は高くなる。
低流量〜１００％で計測可能なため、従来の計測方式で
３０％〜１００％となる流量計測範囲よりも大きくとる
ことができる。精度もフルスケールに対する％精度では
なく、器差精度のため、低負荷になればなるほど、従来
の計測方式に対する絶対精度は高くなる。
【００３４】また、流量計測のための圧力損失は、その
ままファンの動力の増加につながるけれども、本発明で
は流量計測用に差圧を発生させる必要が無いので、装置
の動力源単価の低減を図ることができる。
ままファンの動力の増加につながるけれども、本発明で
は流量計測用に差圧を発生させる必要が無いので、装置
の動力源単価の低減を図ることができる。
【００３５】さらに、オリフィスなどを用いる従来から
一般的な流量計測装置では、検出端の前後に整流のため
の直管長を必要とする。このため、設備が大型化するけ
れども、本発明では直管長は不要となり、設備の小型化
を図ることができる。
一般的な流量計測装置では、検出端の前後に整流のため
の直管長を必要とする。このため、設備が大型化するけ
れども、本発明では直管長は不要となり、設備の小型化
を図ることができる。
【図１】本発明の実施の一形態の概略的な構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】図１の実施形態で補正を行う原理を示すグラフ
である。
である。
【図３】図１の実施形態の特性記憶手段２０に記憶され
るファン特性の一例を示すグラフである。
るファン特性の一例を示すグラフである。
【図４】図３のグラフから得られるベーン角度と差圧と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図５】図３のグラフから得られるベーン角度と傾斜と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図６】図３のグラフから得られるベーン角度と流量と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図７】ダンパ開度とガス流量との関係の経時変化を示
すグラフである。
すグラフである。
【図８】ダンパ開度と差圧との関係の経時変化を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図９】従来からの流量計測装置の概略的な構成を示す
簡略化した断面図である。
簡略化した断面図である。
【図１０】ガス流量と前後差圧との関係を示す抵抗曲線
の経時変化を示すグラフである。
の経時変化を示すグラフである。
１０ ガス流量計測装置 １１ 排ガスライン １２ インラインファン １３ ダンパ １４ 開度検出装置 １６ 差圧検出装置 １７ 管路系 ２０ 特性記憶手段 ２１ 流量導出手段 ２２ 傾斜導出手段 ２３ 差圧導出手段 ２４ 演算手段 ２５ 減算器 ２６ 乗算器 ２７ 加算器
Claims (3)
- 【請求項１】 開度を変更してガスの流量調整を行うダ
ンパ、および回転数一定で運転するファンを備える通風
系のガス流量計測装置であって、 通風系の前後間の差圧を検出する差圧検出手段と、 ダンパの開度を検出する開度検出手段と、 通風系の前後の差圧とガス流量との関係を示すファン特
性曲線が、ダンパの開度をパラメータとして、予め計測
されて記録される特性記憶手段と、 特性記憶手段を参照し、開度検出手段によって検出され
る開度に基づいて、ファン特性曲線から対応するガス流
量を求める流量導出手段と、 特性記憶手段を参照し、開度検出手段によって検出され
る開度に基づいて、ファン特性曲線から対応する傾斜を
求める傾斜導出手段と、 特性記憶手段を参照し、開度検出手段によって検出され
る開度に基づいて、ファン特性曲線から対応する差圧を
求める差圧導出手段と、 差圧検出手段によって検出される差圧と差圧導出手段に
よって求められる差圧との差に、傾斜導出手段によって
求められる傾斜を乗算した乗算結果を、流量導出手段に
よって求められるガス流量に加算する補正を行い、補正
値をガス流量の計測値として導出する演算手段とを含む
ことを特徴とするガス流量計測装置。 - 【請求項２】 開度を変えて流量調整を行うダンパ、お
よび回転数一定で運転するファンを備える通風系のガス
流量計測方法であって、 通風系の前後間の差圧とガス流量との関係を示す抵抗曲
線を、予め計測して記憶しておき、 通風系の前後間の差圧を計測し、 記憶されている抵抗曲線に従って、差圧に対応するガス
流量を求め、 求められたガス流量を、抵抗曲線の経時変化を補償する
ように補正して、補正値をガス流量の計測値とすること
を特徴とするガス流量計測方法。 - 【請求項３】 ダンパの開度をパラメータとして差圧と
ガス流量との関係を示すファン特性曲線を予め計測して
記憶しておき、 前記抵抗曲線の経時変化の補正は、前記求められたガス
流量付近でのファン特性曲線の傾斜と、計測される差圧
との積を、求められたガス流量に加えて行うことを特徴
とする請求項２記載のガス流量計測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9360670A JP3053603B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | ガス流量計測装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9360670A JP3053603B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | ガス流量計測装置および方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11190646A true JPH11190646A (ja) | 1999-07-13 |
| JP3053603B2 JP3053603B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=18470413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9360670A Expired - Fee Related JP3053603B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | ガス流量計測装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3053603B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012247121A (ja) * | 2011-05-27 | 2012-12-13 | Techno Ryowa Ltd | 可変風量制御装置 |
| JPWO2018110457A1 (ja) * | 2016-12-16 | 2019-10-24 | 株式会社村田製作所 | 流体制御装置 |
| WO2020050284A1 (ja) * | 2018-09-06 | 2020-03-12 | 住友重機械工業株式会社 | 支援装置、支援方法及び支援プログラム |
-
1997
- 1997-12-26 JP JP9360670A patent/JP3053603B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012247121A (ja) * | 2011-05-27 | 2012-12-13 | Techno Ryowa Ltd | 可変風量制御装置 |
| JPWO2018110457A1 (ja) * | 2016-12-16 | 2019-10-24 | 株式会社村田製作所 | 流体制御装置 |
| US11491290B2 (en) | 2016-12-16 | 2022-11-08 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Fluid control device |
| WO2020050284A1 (ja) * | 2018-09-06 | 2020-03-12 | 住友重機械工業株式会社 | 支援装置、支援方法及び支援プログラム |
| JPWO2020050284A1 (ja) * | 2018-09-06 | 2021-08-30 | 住友重機械工業株式会社 | 支援装置、支援方法及び支援プログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3053603B2 (ja) | 2000-06-19 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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