JPH1172362A - フルイディック型流量計 - Google Patents
フルイディック型流量計Info
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- JPH1172362A JPH1172362A JP23508897A JP23508897A JPH1172362A JP H1172362 A JPH1172362 A JP H1172362A JP 23508897 A JP23508897 A JP 23508897A JP 23508897 A JP23508897 A JP 23508897A JP H1172362 A JPH1172362 A JP H1172362A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/32—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
- G01F1/3227—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters using fluidic oscillators
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フローセンサの出力を安定化し、また、気体
の流れの乱れがフルイディック振動に影響を及ぼさない
ようにする。 【解決手段】 被測定気体は、小流量がフローセンサ設
置流路部２で、大流量がフルイディック素子部（図示せ
ず）で測定される。フローセンサ設置流路部２の流路
２′は、矩形形状をしており、整流器３を有する上流直
管部２ａ、流路側壁面により流路を直線で絞り込む縮小
管部２ｂ、下流直管部２ｃからなる。四辺形状のセンサ
チップからなるフローセンサ５を絞り面を持たない流路
の壁面６に、流路の幅方向の中心線Ｓ上で、かつ下流直
管部２ｃの始点Ｔを基準に、上，下流側へそれぞれ四辺
形の対角線の長さの２分の１の範囲に、センサチップが
流路に突出するように設置する。下流直管部２ｃの下流
部に絞り部２ｄを設け、その終点Ｕはフルイディック素
子部のジェットノズルに連通させ、下流部への影響をな
くす。
の流れの乱れがフルイディック振動に影響を及ぼさない
ようにする。 【解決手段】 被測定気体は、小流量がフローセンサ設
置流路部２で、大流量がフルイディック素子部（図示せ
ず）で測定される。フローセンサ設置流路部２の流路
２′は、矩形形状をしており、整流器３を有する上流直
管部２ａ、流路側壁面により流路を直線で絞り込む縮小
管部２ｂ、下流直管部２ｃからなる。四辺形状のセンサ
チップからなるフローセンサ５を絞り面を持たない流路
の壁面６に、流路の幅方向の中心線Ｓ上で、かつ下流直
管部２ｃの始点Ｔを基準に、上，下流側へそれぞれ四辺
形の対角線の長さの２分の１の範囲に、センサチップが
流路に突出するように設置する。下流直管部２ｃの下流
部に絞り部２ｄを設け、その終点Ｕはフルイディック素
子部のジェットノズルに連通させ、下流部への影響をな
くす。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フルイディック型
流量計、より詳細には、主にＬＰＧや都市ガス等の流量
測定に使用されるフルイディック型流量計に関する。
流量計、より詳細には、主にＬＰＧや都市ガス等の流量
測定に使用されるフルイディック型流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、都市ガスやＬＰＧなどの流量を計
測する流量計として、膜式ガスメータに変わるものとし
てフルイディック型流量計が開発されている。このフル
イディック型流量計とは、フルイディック素子に流体振
動検知用センサを接続したもので、既に開示された技術
として、例えば、特許第２５９５３０６号，特開平６−
４３９０７号公報，特許第２５８３４５２号，特開平３
−５３１２４号公報などに示されるものがある。
測する流量計として、膜式ガスメータに変わるものとし
てフルイディック型流量計が開発されている。このフル
イディック型流量計とは、フルイディック素子に流体振
動検知用センサを接続したもので、既に開示された技術
として、例えば、特許第２５９５３０６号，特開平６−
４３９０７号公報，特許第２５８３４５２号，特開平３
−５３１２４号公報などに示されるものがある。
【０００３】特許第２５９５３０６号に開示された技術
は、フルイディック素子を用いた気体流量計において、
流体振動検知用センサの電気信号の周波数が一定値以上
か以下かにより、低流量域をフローセンサ，中高流量域
をフルイディック素子の各信号により流量を求め、ま
た、フローセンサをフルイディック素子を構成するノズ
ルの上部に配置したものである。
は、フルイディック素子を用いた気体流量計において、
流体振動検知用センサの電気信号の周波数が一定値以上
か以下かにより、低流量域をフローセンサ，中高流量域
をフルイディック素子の各信号により流量を求め、ま
た、フローセンサをフルイディック素子を構成するノズ
ルの上部に配置したものである。
【０００４】特公平６−４３９０７号公報に開示された
技術は、熱式流速センサを用いた流量計において、流路
内に整流用金網を配置し、該金網後方部の直ぐ後にセン
サを配置したり、その配置位置などを示したものであ
る。
技術は、熱式流速センサを用いた流量計において、流路
内に整流用金網を配置し、該金網後方部の直ぐ後にセン
サを配置したり、その配置位置などを示したものであ
る。
【０００５】また、特許２５８３４５２号に開示された
技術は、フルイディック流量計において、ノズルの長方
形断面の長辺側々壁にフローセンサを配置し、所定の流
量範囲においてセンサ出力から流量を算出するようにし
たものである。
技術は、フルイディック流量計において、ノズルの長方
形断面の長辺側々壁にフローセンサを配置し、所定の流
量範囲においてセンサ出力から流量を算出するようにし
たものである。
【０００６】さらに、特公平３−５３１２４号公報に開
示された技術は、フルイディック流量計の蓋部に、ノズ
ルの上部と下流に設けられた圧力取り出し孔と、それら
を接続するバイパス流路を設け、このバイパス流路にフ
ローセンサを取り付け、差圧により生じる流れを検知し
て流量を求めるようにしたものである。
示された技術は、フルイディック流量計の蓋部に、ノズ
ルの上部と下流に設けられた圧力取り出し孔と、それら
を接続するバイパス流路を設け、このバイパス流路にフ
ローセンサを取り付け、差圧により生じる流れを検知し
て流量を求めるようにしたものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来技術は、フローセ
ンサ設置部に流入する被測定流体の圧力波の重畳した流
れを緩衝すると共に、流体の流れを２次元的に整流して
いないので、フローセンサの出力が安定しないという問
題点があった。また、フローセンサを流速の大きな位
置、かつ、流速のばらつきの小さい位置に設置していな
いので、低流量域で正確な流量計測ができない、さら
に、フローセンサ設置による流体の流れの乱れを考慮し
ていないので、フルイディック振動に悪影響を及ぼすな
どの問題点があった。
ンサ設置部に流入する被測定流体の圧力波の重畳した流
れを緩衝すると共に、流体の流れを２次元的に整流して
いないので、フローセンサの出力が安定しないという問
題点があった。また、フローセンサを流速の大きな位
置、かつ、流速のばらつきの小さい位置に設置していな
いので、低流量域で正確な流量計測ができない、さら
に、フローセンサ設置による流体の流れの乱れを考慮し
ていないので、フルイディック振動に悪影響を及ぼすな
どの問題点があった。
【０００８】本発明は、上述のように実情に鑑みてなさ
れたもので、流入する流体の圧力波が重畳した流れを緩
衝し、流体の流れを２次元的に整流すると共に、フロー
センサを流速が大きく、ばらつきの小さい位置に配置
し、この配置によりフローセンサの出力を安定させ、流
路下流部の絞り部をジェットノズルに連通させることに
よりフルイディック振動への影響をなくすようにしたフ
ルイディック型流量計を提供するものである。
れたもので、流入する流体の圧力波が重畳した流れを緩
衝し、流体の流れを２次元的に整流すると共に、フロー
センサを流速が大きく、ばらつきの小さい位置に配置
し、この配置によりフローセンサの出力を安定させ、流
路下流部の絞り部をジェットノズルに連通させることに
よりフルイディック振動への影響をなくすようにしたフ
ルイディック型流量計を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、被測
定気体の小流量を検出するフローセンサが配設されるフ
ローセンサ設置流路部と、該フローセンサ設置流路部か
ら流入する前記被測定気体の大流量を検出するフルイデ
ィック素子部を有するフルイディック型流量計におい
て、前記フローセンサ設置流路部は、前記被測定気体の
流れの垂直方向の断面形状が矩形々状の流路を構成し、
該流路は被測定気体の流れを整流する整流器を備えた上
流直管部と、該上流直管部に連続し、対向する側壁面に
より前記流路を直線で絞り込む絞り面を有する縮小管部
と、該縮小管部に連続する下流直管部とから成り、前記
絞り面を構成しない壁面に前記フローセンサを設置した
ことを特徴とし、もって、流路に流入する３次元的な流
れを２次元的な流れに整流し、流速分布を安定化したも
のである。
定気体の小流量を検出するフローセンサが配設されるフ
ローセンサ設置流路部と、該フローセンサ設置流路部か
ら流入する前記被測定気体の大流量を検出するフルイデ
ィック素子部を有するフルイディック型流量計におい
て、前記フローセンサ設置流路部は、前記被測定気体の
流れの垂直方向の断面形状が矩形々状の流路を構成し、
該流路は被測定気体の流れを整流する整流器を備えた上
流直管部と、該上流直管部に連続し、対向する側壁面に
より前記流路を直線で絞り込む絞り面を有する縮小管部
と、該縮小管部に連続する下流直管部とから成り、前記
絞り面を構成しない壁面に前記フローセンサを設置した
ことを特徴とし、もって、流路に流入する３次元的な流
れを２次元的な流れに整流し、流速分布を安定化したも
のである。
【００１０】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記フローセンサは、対角線上に流速センサが配設
された四辺形状のセンサチップから成り、該センサチッ
プは、その中心が前記流路の幅方向の中心線上で、か
つ、下流直管部の始点を基準に、該始点の上流側及び下
流側にそれぞれ前記センサチップの対角線の長さの２分
の１の範囲内に配設したことを特徴とし、もって、流速
のばらつきの最も小さい位置にフローセンサを設置し、
安定したセンサ出力を得たものである。
て、前記フローセンサは、対角線上に流速センサが配設
された四辺形状のセンサチップから成り、該センサチッ
プは、その中心が前記流路の幅方向の中心線上で、か
つ、下流直管部の始点を基準に、該始点の上流側及び下
流側にそれぞれ前記センサチップの対角線の長さの２分
の１の範囲内に配設したことを特徴とし、もって、流速
のばらつきの最も小さい位置にフローセンサを設置し、
安定したセンサ出力を得たものである。
【００１１】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、前記フローセンサは、前記流路の壁面に前記
センサチップが前記流路に突出するよう配置したことを
特徴とし、もって、境界層を避けより大きな流速の位置
にフローセンサを配置し、大きなセンサ出力を得たもの
である。
において、前記フローセンサは、前記流路の壁面に前記
センサチップが前記流路に突出するよう配置したことを
特徴とし、もって、境界層を避けより大きな流速の位置
にフローセンサを配置し、大きなセンサ出力を得たもの
である。
【００１２】請求項４の発明は、請求項１の発明におい
て、前記整流器は、前記フローセンサの配置面を短辺と
する長方形により前記流路を横方向に奇数に等分割する
よう構成したことを特徴とし、もって、流路中心線上に
長方形板が位置することをなくし、その下流部の同一線
上に設置されるフローセンサへの影響をなくしたもので
ある。
て、前記整流器は、前記フローセンサの配置面を短辺と
する長方形により前記流路を横方向に奇数に等分割する
よう構成したことを特徴とし、もって、流路中心線上に
長方形板が位置することをなくし、その下流部の同一線
上に設置されるフローセンサへの影響をなくしたもので
ある。
【００１３】請求項５の発明は、請求項１の発明におい
て、フローセンサ設置流路部は、前記フローセンサ設置
流路部の流路深さより深い空間を有する緩衝空間部と天
井面を同一平面とし、前記緩衝空間部に突出して設置し
たことを特徴とし、もって、流速分布の偏った流れや圧
力波の重畳した流れに対し、整流，緩衝効果を得たもの
である。
て、フローセンサ設置流路部は、前記フローセンサ設置
流路部の流路深さより深い空間を有する緩衝空間部と天
井面を同一平面とし、前記緩衝空間部に突出して設置し
たことを特徴とし、もって、流速分布の偏った流れや圧
力波の重畳した流れに対し、整流，緩衝効果を得たもの
である。
【００１４】請求項６の発明は、請求項１の発明におい
て、前記下流直管部の下流部に絞り部を設け、該絞り部
の終点が前記フルイディック素子のジェットノズルに連
通したことを特徴とし、もって、フローセンサ設置によ
る流れの乱れを整流し、下流部（フルイディック振動）
への影響をなくしたものである。
て、前記下流直管部の下流部に絞り部を設け、該絞り部
の終点が前記フルイディック素子のジェットノズルに連
通したことを特徴とし、もって、フローセンサ設置によ
る流れの乱れを整流し、下流部（フルイディック振動）
への影響をなくしたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施例を概念的
に説明するためのフルイディック流量計の平面図で、図
中、１は被測定気体が導入される緩衝空間部、２はフロ
ーセンサ設置流路部、３はフローセンサ設置流路部２に
設置された整流器、４はフルイディック素子部、５はフ
ローセンサ、７はジェットノズルである。
に説明するためのフルイディック流量計の平面図で、図
中、１は被測定気体が導入される緩衝空間部、２はフロ
ーセンサ設置流路部、３はフローセンサ設置流路部２に
設置された整流器、４はフルイディック素子部、５はフ
ローセンサ、７はジェットノズルである。
【００１６】前記緩衝空間部１に導入された被測定気体
は、フローセンサ設置流路部２の整流器３で整流され、
フルイディック素子部４に導入される。フルイディック
素子部４には、図示されない圧力検出口が形成されてお
り、該圧力検出口には圧力センサを有する流体振動検知
用センサ（図示せず）が接続されているので、被測定気
体の流量を測定することができる。フルイディック素子
部４で検出困難な低流量域は、フローセンサ設置流路部
２に設置された熱式フローセンサ５で流速を測定するこ
とにより流量を求めている。
は、フローセンサ設置流路部２の整流器３で整流され、
フルイディック素子部４に導入される。フルイディック
素子部４には、図示されない圧力検出口が形成されてお
り、該圧力検出口には圧力センサを有する流体振動検知
用センサ（図示せず）が接続されているので、被測定気
体の流量を測定することができる。フルイディック素子
部４で検出困難な低流量域は、フローセンサ設置流路部
２に設置された熱式フローセンサ５で流速を測定するこ
とにより流量を求めている。
【００１７】（請求項１の発明）図２（Ａ）は、請求項
１の発明が適用されるフローセンサ設置流路部２の概略
構成図、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のフローセンサ設置
流路部２のＡ−Ａ断面図である。図２（Ａ）において、
２′は、流れの垂直方向に対し断面形状が２次元形状
（矩形々状）の流路、２ａは、フローセンサ設置流路部
２に設けられた上流直管部、２ａ′は、該上流直管部２
ａの流路入口部、２ｂは、上流直管部２ａに連続して設
けられた縮小管部、２ｃは、縮小管部２ｂに連続して設
けられた下流直管部、２ｄは下流直管部２ｃに連続して
設けられた絞り部である。したがって、前記流路２′
は、上記上流直管部２ａ、縮小管部２ｂ、下流直管部２
ｃから構成される。
１の発明が適用されるフローセンサ設置流路部２の概略
構成図、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のフローセンサ設置
流路部２のＡ−Ａ断面図である。図２（Ａ）において、
２′は、流れの垂直方向に対し断面形状が２次元形状
（矩形々状）の流路、２ａは、フローセンサ設置流路部
２に設けられた上流直管部、２ａ′は、該上流直管部２
ａの流路入口部、２ｂは、上流直管部２ａに連続して設
けられた縮小管部、２ｃは、縮小管部２ｂに連続して設
けられた下流直管部、２ｄは下流直管部２ｃに連続して
設けられた絞り部である。したがって、前記流路２′
は、上記上流直管部２ａ、縮小管部２ｂ、下流直管部２
ｃから構成される。
【００１８】前記縮小管部２ｂは、流路の対向する側壁
面により流路を上流側から下流側に向い、直線で絞り込
む絞り面で構成され、絞り前後の上流直管部２ａ及び下
流直管部２ｃとは、それぞれ適当な曲面により滑らかに
接続される。
面により流路を上流側から下流側に向い、直線で絞り込
む絞り面で構成され、絞り前後の上流直管部２ａ及び下
流直管部２ｃとは、それぞれ適当な曲面により滑らかに
接続される。
【００１９】上流直管部２ａには整流器３が設置され、
また、該上流直管部２ａの流路入口部２ａ′は流路蓋６
（図２（Ｂ））を除く３面に適当な曲面を設ける。図２
（Ｂ）において、５は、前記絞り面を構成しない壁面で
ある流路蓋６の流路側の面に設置されたフローセンサで
ある。
また、該上流直管部２ａの流路入口部２ａ′は流路蓋６
（図２（Ｂ））を除く３面に適当な曲面を設ける。図２
（Ｂ）において、５は、前記絞り面を構成しない壁面で
ある流路蓋６の流路側の面に設置されたフローセンサで
ある。
【００２０】流量計の上流部の配管形状はさまざまであ
り、流量計に流入する流れは、一般的に３次元的な流れ
である。本発明の流量計に流入した３次元的な流れは、
上流直管部２ａに設けられた整流器３により複数の流れ
に分割される。整流器３がある程度の抵抗となるため整
流器３を出た流れは、それぞれ、ほぼ等しい流速分布を
持ち合流し、流路中心線にほぼ垂直な流速分布となる。
さらに、下流部の縮小管部２ｂで流れは加速される。ま
た、流路を２次元的に絞り込む（流路側壁面で絞り込
む）ことにより絞り面を持たない流路の壁面での境界層
の発達を抑えることができ、ほとんど均一な流速分布を
得ることができる。絞り面を持たない流路の壁面にフロ
ーセンサ５を設置し、流速を検出し演算により流量を測
定する。なお、流路の中心線Ｓと縮小管部２ｂの絞り面
との角度θは３０°≦θ≦４５°において良好な特性を
得ることができた。
り、流量計に流入する流れは、一般的に３次元的な流れ
である。本発明の流量計に流入した３次元的な流れは、
上流直管部２ａに設けられた整流器３により複数の流れ
に分割される。整流器３がある程度の抵抗となるため整
流器３を出た流れは、それぞれ、ほぼ等しい流速分布を
持ち合流し、流路中心線にほぼ垂直な流速分布となる。
さらに、下流部の縮小管部２ｂで流れは加速される。ま
た、流路を２次元的に絞り込む（流路側壁面で絞り込
む）ことにより絞り面を持たない流路の壁面での境界層
の発達を抑えることができ、ほとんど均一な流速分布を
得ることができる。絞り面を持たない流路の壁面にフロ
ーセンサ５を設置し、流速を検出し演算により流量を測
定する。なお、流路の中心線Ｓと縮小管部２ｂの絞り面
との角度θは３０°≦θ≦４５°において良好な特性を
得ることができた。
【００２１】（請求項２の発明）フローセンサは、対角
線上に熱式流速センサが配設された四辺形状のセンサチ
ップから成る。フローセンサ５の設置位置を実験により
最適化した結果、センサチップの中心が流路の幅方向の
中心線Ｓ上であり、かつ、下流直管部２ｃの始点Ｔと一
致する位置が最適であることが判明した。また、下流直
管部２ｃの始点Ｔを基準に、この始点の上流側及び下流
側にそれぞれセンサチップの対角線の長さの２分の１の
範囲内に配置することにより良好な特性が得られた。
線上に熱式流速センサが配設された四辺形状のセンサチ
ップから成る。フローセンサ５の設置位置を実験により
最適化した結果、センサチップの中心が流路の幅方向の
中心線Ｓ上であり、かつ、下流直管部２ｃの始点Ｔと一
致する位置が最適であることが判明した。また、下流直
管部２ｃの始点Ｔを基準に、この始点の上流側及び下流
側にそれぞれセンサチップの対角線の長さの２分の１の
範囲内に配置することにより良好な特性が得られた。
【００２２】（請求項３の発明）前記縮小管部２ｂで
は、上流直管部２ａなどの直管流路と比較すると、境界
層の発達を飛躍的に抑えることができたが、流路壁面の
極近傍では依然として境界層が存在する。そこで、流路
壁面に設置したフローセンサ５のセンサチップを流路
２′に突出するようにした。
は、上流直管部２ａなどの直管流路と比較すると、境界
層の発達を飛躍的に抑えることができたが、流路壁面の
極近傍では依然として境界層が存在する。そこで、流路
壁面に設置したフローセンサ５のセンサチップを流路
２′に突出するようにした。
【００２３】（請求項４の発明）図３は、整流器の壁が
流路中心からはずれる状況を説明するための図である。
また、図４（Ａ）は、流路の短辺方向の流速分布図であ
り、図４（Ｂ）は、流路の長辺方向の流速分布図であ
る。
流路中心からはずれる状況を説明するための図である。
また、図４（Ａ）は、流路の短辺方向の流速分布図であ
り、図４（Ｂ）は、流路の長辺方向の流速分布図であ
る。
【００２４】長方形の矩形流路の場合、短辺方向は流路
中心で流速が最大となり、壁面に向うにしたがって流速
が小さくなる流速分布（図４（Ａ））であり、また長辺
方向はほとんど均一な流速分布（図４（Ｂ））である。
そして、上流部では、流路に流入する気体は、３次元的
な流れを含む。このような傾向があるため、整流器３の
形状をフローセンサ５の設置面を短辺とする長方形３ａ
により流路を分割して流路２′に流入する３次元的な流
れを２次元的な流れに整流するようにした。
中心で流速が最大となり、壁面に向うにしたがって流速
が小さくなる流速分布（図４（Ａ））であり、また長辺
方向はほとんど均一な流速分布（図４（Ｂ））である。
そして、上流部では、流路に流入する気体は、３次元的
な流れを含む。このような傾向があるため、整流器３の
形状をフローセンサ５の設置面を短辺とする長方形３ａ
により流路を分割して流路２′に流入する３次元的な流
れを２次元的な流れに整流するようにした。
【００２５】ここで、整流器３の横方向の分割を偶数に
て構成すると、流路の中心線上に整流器の壁が位置する
ことになる。その下流部の同一線上にフローセンサ５が
設置されるため、流量が増加するとその影響を多少受
け、流速変動が増加することが分かった。そのため整流
器３の横方向の分割を奇数に分割する構成とした。図３
は、このような構成により、流路中心線から整流器の壁
がはずれる状況を模式的に示している。なお、深さ方向
は、特に規定しない。
て構成すると、流路の中心線上に整流器の壁が位置する
ことになる。その下流部の同一線上にフローセンサ５が
設置されるため、流量が増加するとその影響を多少受
け、流速変動が増加することが分かった。そのため整流
器３の横方向の分割を奇数に分割する構成とした。図３
は、このような構成により、流路中心線から整流器の壁
がはずれる状況を模式的に示している。なお、深さ方向
は、特に規定しない。
【００２６】（請求項５の発明）図５は、フルイディッ
ク型流量計の緩衝空間部１にフローセンサ設置流路部２
が取り付けられる例を示す図であり、図中、Ｄ1は緩衝
空間部１の流路深さ、Ｄ2はフローセンサ設置流路部２
の深さである。
ク型流量計の緩衝空間部１にフローセンサ設置流路部２
が取り付けられる例を示す図であり、図中、Ｄ1は緩衝
空間部１の流路深さ、Ｄ2はフローセンサ設置流路部２
の深さである。
【００２７】図５において、緩衝空間部１の深さＤ
1は、フローセンサ設置流路部２の流路深さＤ2より深く
なっている。また、フローセンサ設置流路部２は、緩衝
空間部１と天井面（或いは底面）を同一平面とし、緩衝
空間部１の空間内に突出して設置される。
1は、フローセンサ設置流路部２の流路深さＤ2より深く
なっている。また、フローセンサ設置流路部２は、緩衝
空間部１と天井面（或いは底面）を同一平面とし、緩衝
空間部１の空間内に突出して設置される。
【００２８】流量計の緩衝空間部１に流入した被測定気
体の流れは、緩衝空間において流速が急激に減速され
る。また、フローセンサ設置流路部２の流路は、ある程
度の抵抗を持つため、緩衝空間との間に圧力差が生じ
る。このため、圧力波の重畳した流れが流入した場合、
緩衝空間において圧力波が減衰することになる。次に、
フローセンサ設置流路部２において流れは加速され、整
流器３を通過し、縮小管部２ｂでさらに加速される。な
お、緩衝空間部１への流入口の位置、緩衝空間の形状は
流量計のレイアウトにより適宜変更することができるも
のである。
体の流れは、緩衝空間において流速が急激に減速され
る。また、フローセンサ設置流路部２の流路は、ある程
度の抵抗を持つため、緩衝空間との間に圧力差が生じ
る。このため、圧力波の重畳した流れが流入した場合、
緩衝空間において圧力波が減衰することになる。次に、
フローセンサ設置流路部２において流れは加速され、整
流器３を通過し、縮小管部２ｂでさらに加速される。な
お、緩衝空間部１への流入口の位置、緩衝空間の形状は
流量計のレイアウトにより適宜変更することができるも
のである。
【００２９】（請求項６の発明）図１に示したように、
フローセンサ設置流路部２の下流部にフルイディック素
子部４が設置される。フローセンサ設置流路部２の下流
直管部２ｃの下流部に絞り部２ｄを設け、該絞り部２ｄ
の終点Ｕがフルイディック素子部４のジェットノズル７
に連通するようにする。また、フローセンサ設置流路部
２とフルイディック素子部４に至る気体の流れ方向の中
心線は同一とし、流路深さも同一とする。
フローセンサ設置流路部２の下流部にフルイディック素
子部４が設置される。フローセンサ設置流路部２の下流
直管部２ｃの下流部に絞り部２ｄを設け、該絞り部２ｄ
の終点Ｕがフルイディック素子部４のジェットノズル７
に連通するようにする。また、フローセンサ設置流路部
２とフルイディック素子部４に至る気体の流れ方向の中
心線は同一とし、流路深さも同一とする。
【００３０】図２（Ｂ）に示したように、フローセンサ
５は流路２′に突出して設置されるため、その下流にお
いて気体の流れが乱れることになる。しかし、下流部に
絞り部２ｄが設けられているため、ここで整流され、整
流された流れが、ジェットノズル７からフルイディック
素子部４へ流入する。
５は流路２′に突出して設置されるため、その下流にお
いて気体の流れが乱れることになる。しかし、下流部に
絞り部２ｄが設けられているため、ここで整流され、整
流された流れが、ジェットノズル７からフルイディック
素子部４へ流入する。
【００３１】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、被測定気体の
小流量を検出するフローセンサが配設されるフローセン
サ設置流路部と、該フローセンサ設置流路部から流入す
る前記被測定気体の大流量を検出するフルイディック素
子部を有するフルイディック型流量計において、前記フ
ローセンサ設置流路部は、前記被測定気体の流れの垂直
方向の断面形状が矩形々状の流路を構成し、該流路は被
測定気体の流れを整流する整流器を備えた上流直管部
と、該上流直管部に連続し、対向する側壁面により前記
流路を直線で絞り込む絞り面を有する縮小管部と、該縮
小管部に連続する下流直管部とから成り、前記絞り面を
構成しない壁面に前記フローセンサを設置したので、流
路に流入する３次元的な流れを２次元的な流れに整流す
ることができるため流速分布を安定させることができ
る。
小流量を検出するフローセンサが配設されるフローセン
サ設置流路部と、該フローセンサ設置流路部から流入す
る前記被測定気体の大流量を検出するフルイディック素
子部を有するフルイディック型流量計において、前記フ
ローセンサ設置流路部は、前記被測定気体の流れの垂直
方向の断面形状が矩形々状の流路を構成し、該流路は被
測定気体の流れを整流する整流器を備えた上流直管部
と、該上流直管部に連続し、対向する側壁面により前記
流路を直線で絞り込む絞り面を有する縮小管部と、該縮
小管部に連続する下流直管部とから成り、前記絞り面を
構成しない壁面に前記フローセンサを設置したので、流
路に流入する３次元的な流れを２次元的な流れに整流す
ることができるため流速分布を安定させることができ
る。
【００３２】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
の効果に加えて、前記フローセンサは、対角線上に流速
センサが配設された四辺形状のセンサチップから成り、
該センサチップは、その中心が前記流路の幅方向の中心
線上で、かつ、下流直管部の始点を基準に、該始点の上
流側及び下流側にそれぞれ前記センサチップの対角線の
長さの２分の１の範囲内に配設したので、流速のばらつ
きが最も小さい位置にフローセンサを設置したことにな
り、安定したセンサ出力が得ることができる。
の効果に加えて、前記フローセンサは、対角線上に流速
センサが配設された四辺形状のセンサチップから成り、
該センサチップは、その中心が前記流路の幅方向の中心
線上で、かつ、下流直管部の始点を基準に、該始点の上
流側及び下流側にそれぞれ前記センサチップの対角線の
長さの２分の１の範囲内に配設したので、流速のばらつ
きが最も小さい位置にフローセンサを設置したことにな
り、安定したセンサ出力が得ることができる。
【００３３】請求項３の発明によれば、請求項１の発明
の効果に加えて、前記フローセンサは、前記流路の壁面
に、前記センサチップが前記流路に突出するように配置
したので、境界層を避けることができ、より大きな流速
（センサ出力）を得ることができる。
の効果に加えて、前記フローセンサは、前記流路の壁面
に、前記センサチップが前記流路に突出するように配置
したので、境界層を避けることができ、より大きな流速
（センサ出力）を得ることができる。
【００３４】請求項４の発明によれば、請求項１の発明
の効果に加えて、前記整流器は、前記フローセンサの配
置面を短辺とする長方形により前記流路を横方向に奇数
に等分割するものであるので、流路中心線上に整流器の
壁が位置することがなくなり、その下流部の同一線上に
設置されるフローセンサに対して流速変動の影響をなく
すことができる。そのため、広範囲の流量測定が可能と
なる。
の効果に加えて、前記整流器は、前記フローセンサの配
置面を短辺とする長方形により前記流路を横方向に奇数
に等分割するものであるので、流路中心線上に整流器の
壁が位置することがなくなり、その下流部の同一線上に
設置されるフローセンサに対して流速変動の影響をなく
すことができる。そのため、広範囲の流量測定が可能と
なる。
【００３５】請求項５の発明によれば、請求項１の発明
の効果に加えて、フローセンサ設置流路部は、前記フロ
ーセンサ設置流路部の流路深さより深い空間を有する緩
衝空間部内に天井面を前記緩衝空間部と同一平面とし、
前記緩衝空間部に突出して設置したので、流速分布の偏
った流れや、圧力波の重畳した流れに対して整流，緩衝
効果を得ることができる。
の効果に加えて、フローセンサ設置流路部は、前記フロ
ーセンサ設置流路部の流路深さより深い空間を有する緩
衝空間部内に天井面を前記緩衝空間部と同一平面とし、
前記緩衝空間部に突出して設置したので、流速分布の偏
った流れや、圧力波の重畳した流れに対して整流，緩衝
効果を得ることができる。
【００３６】請求項６の発明によれば、請求項１の発明
の効果に加えて、前記下流直管部の下流部に絞り部を設
け、該絞り部の終点が前記フルイディック素子のジェッ
トノズルに連通したので、フローセンサ設置による流れ
の乱れを整流し、下流部（フルイディック振動）への影
響がなくすことができる。
の効果に加えて、前記下流直管部の下流部に絞り部を設
け、該絞り部の終点が前記フルイディック素子のジェッ
トノズルに連通したので、フローセンサ設置による流れ
の乱れを整流し、下流部（フルイディック振動）への影
響がなくすことができる。
【図１】 本発明の実施例を概念的に説明するためのフ
ルイディック型流量計の平面図である。
ルイディック型流量計の平面図である。
【図２】 本発明のフローセンサ設置流路部の概略構成
図である。
図である。
【図３】 本発明の整流器の壁が流路中心からはずれる
状況を説明するための図である。
状況を説明するための図である。
【図４】 長方形状流路内の流速分布を示す図である。
【図５】 本発明の緩衝空間部とフローセンサ設置流路
部との位置関係を示す図である。
部との位置関係を示す図である。
１…緩衝空間部、２…フローセンサ設置流路部、２′…
流路、２ａ…上流直管部、２ａ′…流路入口部、２ｂ…
縮小管部、２ｃ…下流直管部、２ｄ…絞り部、３…整流
器、３ａ…フローセンサの設置面を短辺とする長方形、
４…フルイディック素子部、５…フローセンサ、６…流
路蓋、７…ジェットノズル、Ｄ1…緩衝空間部の流路深
さ、Ｄ2…フローセンサ設置流路部の深さ、Ｓ…流路幅
方向の中心線、Ｔ…下流直管部の始点、Ｕ…絞り部の終
点。
流路、２ａ…上流直管部、２ａ′…流路入口部、２ｂ…
縮小管部、２ｃ…下流直管部、２ｄ…絞り部、３…整流
器、３ａ…フローセンサの設置面を短辺とする長方形、
４…フルイディック素子部、５…フローセンサ、６…流
路蓋、７…ジェットノズル、Ｄ1…緩衝空間部の流路深
さ、Ｄ2…フローセンサ設置流路部の深さ、Ｓ…流路幅
方向の中心線、Ｔ…下流直管部の始点、Ｕ…絞り部の終
点。
Claims (6)
- 【請求項１】 被測定気体の小流量を検出するフローセ
ンサが配設されるフローセンサ設置流路部と、該フロー
センサ設置流路部から流入する前記被測定気体の大流量
を検出するフルイディック素子部を有するフルイディッ
ク型流量計において、前記フローセンサ設置流路部は、
前記被測定気体の流れの垂直方向の断面形状が矩形々状
の流路を構成し、該流路は被測定気体の流れを整流する
整流器を備えた上流直管部と、該上流直管部に連続し、
対向する側壁面により前記流路を直線で絞り込む絞り面
を有する縮小管部と、該縮小管部に連続する下流直管部
とから成り、前記絞り面を構成しない壁面に前記フロー
センサを設置したことを特徴とするフルイディック型流
量計。 - 【請求項２】 前記フローセンサは、対角線上に流速セ
ンサが配設された四辺形状のセンサチップから成り、該
センサチップは、その中心が前記流路の幅方向の中心線
上で、かつ、下流直管部の始点を基準に、該始点の上流
側及び下流側にそれぞれ前記センサチップの対角線の長
さの２分の１の範囲内に配設されていることを特徴とす
る請求項１に記載のフルイディック型流量計。 - 【請求項３】 前記フローセンサは、前記流路の壁面
に、前記センサチップが前記流路に突出するように配置
したことを特徴とする請求項１又は２に記載のフルイデ
ィック型流量計。 - 【請求項４】 前記整流器は、前記フローセンサの配置
面を短辺とする長方形により前記流路を横方向に奇数に
等分割するものであることを特徴とする請求項１に記載
のフルイディック型流量計。 - 【請求項５】 フローセンサ設置流路部は、前記フロー
センサ設置流路部の流路深さより深い空間を有する緩衝
空間部と天井面を同一平面とし、前記緩衝空間部に突出
して設置したことを特徴とする請求項１に記載のフルイ
ディック型流量計。 - 【請求項６】 前記下流直管部の下流部に絞り部を設
け、該絞り部の終点が前記フルイディック素子部のジェ
ットノズルに連通したことを特徴とする請求項１に記載
のフルイディック型流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09235088A JP3131174B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | フルイディック型流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09235088A JP3131174B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | フルイディック型流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1172362A true JPH1172362A (ja) | 1999-03-16 |
| JP3131174B2 JP3131174B2 (ja) | 2001-01-31 |
Family
ID=16980897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09235088A Expired - Fee Related JP3131174B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | フルイディック型流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3131174B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108318090A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-07-24 | 重庆市环境科学研究院 | 适用于大口径管道流量测量的流量计 |
| CN111566453A (zh) * | 2017-12-29 | 2020-08-21 | 恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司 | 根据旋涡测量原理的流量计装置、用于其的测量管和用于测量介质的流量或流速的方法 |
-
1997
- 1997-08-29 JP JP09235088A patent/JP3131174B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111566453A (zh) * | 2017-12-29 | 2020-08-21 | 恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司 | 根据旋涡测量原理的流量计装置、用于其的测量管和用于测量介质的流量或流速的方法 |
| CN108318090A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-07-24 | 重庆市环境科学研究院 | 适用于大口径管道流量测量的流量计 |
| CN108318090B (zh) * | 2018-01-22 | 2023-11-07 | 重庆市生态环境科学研究院 | 适用于大口径管道流量测量的流量计 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3131174B2 (ja) | 2001-01-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |