JPS5812105Y2 - 流量計回転子の回転検知装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は遮光性の被計測流体、例えば重油、コールター
ル等不透明黒色流体の計量を目的とする流量計に係り、
光源より導かれた光が流量計の回転子に達し、これを受
ける光線検知器に至る経路に空隙のない構成となすこと
により遮光性の流体のため光線が遮断されないことを特
長とする。

従来の回転部分の動作を検知する機構における光線の経
路は、発光体から発する光が受光素子に至る間を光を遮
ぎる物体が間欠的に遮ぎることにより電気変換される機
構に於て構成される光路は何れも光源より受光素子に至
る間に遮光性の物体が断続的に遮断するのであるから光
線の通過時には気体又は液体を光が通過する。

従って黒色の不透性流体中に回転体等が浸された状態の
場合には光線は常時遮断された１＼のため回転等の動作
の伝達は不可能である。

本考案は光を透さない黒色流体を計測する流量計の内部
圧力の高い計器内部で接液状態で回転する回転部分と光
源および受子面とを連繋して光路を構成するため、光路
中に被計測流体の介在しないような構造となし、しかも
何等の機械的制動部分をも有しないことにより回転子が
軽く回転可能に装置した容積型流量計の匣体内部で回転
する回転子の回転を、透光材料を介し光源よりの光線の
遮断、透過の繰り返しをフォトセルで受は之をパルス信
号として検知する装置に係り、完全に密閉される匣体内
で回転する回転子に制動抵抗を及ぼすことがなく、シか
も高圧の配管中の被計測流体が漏洩する危険がなく安全
かつ確実なる回転子の回転を検出することを特徴とする
。

第１図において、１は流量計の匣体、互に噛合う楕円歯
車回転子２及び３はそれぞれ軸４及び５に軸着され、軸
受６により前記匣体内に回転可能に収装される。

軸４の一端に透光素子例えばガラス７が軸と直交する方
向に穿孔された穴に嵌合されている。

一方匣体１の軸受６の延長上に前記透光素子７と相対す
る位置に穿孔された穴に嵌合されるガラスの如き透光部
材８及び９がそれぞれ押えネジ１０及び１１で固定され
る。

透光部材８は押えネジ１０で例えばガラス繊維束のケー
ブル１２と連結され他の端は光源１４の受光面１２１と
なる。

透光部材９は押えネジ１１で透光部材１３と連結され、
その他端は光線検知器１５に導かれる。

第２図は軸に設けられた透光素子の回転軸の直角断面拡
大図である。

第１図および第２図に示す匣体１内で噛合う回転子２お
よび３は流体の流れによる圧力のため互に反対側に回転
し、軸４の端部に埋め込１れる透光素子７の両端は軸受
端部で窓状に設けられる投光端面８１、受光端面９１と
合致遮断が繰り返えされる。

光源１４より透光部材１２の受光面１２１に照射された
光はその優先ファイバ（透光部材）中を進み投光端面８
１から透光素子７中を透過し更に透光部材９の受光端面
９１に当る。

図に示すごとく光線の分散を防ぐため透光部材８及び９
の材質の屈折率及び境界面８２．９２を反射分散を少な
くするごとく選択し、かくして透光部材１３に進入した
光は端面１３１で光線検知器１５により電流に変換され
信号パルスとして計測装置に送られる。

軸４に設けられる透光素子７は軸の回転に伴い第３図の
ごとく光の回路を遮断し、光フアイバ一端１３１より光
６点滅として光線検知器１５で受けた光は電流に変り更
にトランジスタで検波されオンオフのパルス信号として
流量指示器に送られる。

第４図に他の実施例を示す。

回転子２の軸４の端に匣体に設けた空洞１６内に回転す
る円板１７を取付は該円板１７に１個又は複数個の透光
素子１８を嵌め込み他方匣体１に透光部材１２の端面１
２２を押えネジ１０で前記円板の透光素子１８と相対す
る位置に設けまた透光部材１３の受光面１３２が反対側
で対設する位置に押えネジ１１で固定し、光源１４の光
が透光部材１２を誘過し透光素子１８を通り透光部材１
３に入りその端面１３１より光線検知器１５で信号とし
て送られる。

本考案の目的は引火性ある流体、毒性ある流体等の流量
計は高圧配管内の流体を漏洩することなく正確に計測す
るため完全密閉器内の回転子の回転を透過光線の断続に
より光の点滅に変換して外部より検知することにある。

密閉容器内の回転子の回転を検知する方法としてマグネ
ットカップリング方式伝達機構が用いられているが楕円
歯車回転体は不等速運動をなすことにより一方の軸に取
付けられたマグネットカプリングは定速度で流れる流体
に対し回転角速度が加速減速しながら回転するため回転
子と前記マグネットカプリングとの合計された質量がイ
ナーシャを受けるため３帽１］精度のマイナス要因とし
て作用し、工業計器としての精度劣化をもたらす。

之に対し本考案による方式は回転軸に埋め込んだ透光素
子が光の点滅として検知するため楕円歯車の回転に余分
の負荷を加えられないから回転を妨げる制動力が働かず
、しかも計器室内は完全密閉され流体の外部への漏れが
全く無い。

また不透明黒色流体の場合でも透光素子端面の自浄作用
により光の透過が妨げられないから確実な回転状態の伝
導性能を保ち、光フアイバーケーブルにより遠隔制御す
ることができる。

実施例に示すごとく、可動部の透光素子と匣体に窓状に
設けられて光路を構成する透光部材の接面は微小間隙を
保つため濃色流体は極めて薄い膜として介在し光線の通
過を確実にする。

また鉄錆、スケールの付着を防ぐ自浄作用があり回転子
の回転情報伝達機能を損われる儒がない。

容積式流量計は特に器差特性が優れているが、定常流に
対し回転子が不等速回転をなし、その回転子の質量大な
る程制動作用を及ぼし性能を低下する原因となりまた密
閉計量室内から指示部への伝達機構としてメカニカルシ
ールによる回転軸は回転摩擦を及ぼし、マグネット式は
マグネットカプリングの質量による不等速回転のため慣
性に逆らう制動作用が加えられ器差・圧損特性に悪影響
を及ぼしている。

故に斯る形式の回転には前記のごとき付属物を連結する
ことなく、計量機能を果す回転子のみとして軽量にする
ならば性能を向上させ得る訳であり、誘爆等の危険のな
い光線を透光部材で計量器内部に導く方式により斯る目
的を達し得る。

本考案は前記楕円歯車、ルーツ式に限定されることなく
等速回転の羽根車、タービン式流量計の密閉計器室内の
回転検知方式の応用をも包含し、匣体の前記透光素子に
受光面を微小の間隙をもって対設し、他の面に光線検知
器を接続し、回転子の透光又は反射光の点滅として検知
する。

【図面の簡単な説明】 第１図は容積型流量計の回転子軸に透光素子を設け、計
器室を構成する匣体の軸受付近に光源よりの光を透光す
る透光部材及びフォトセルと接する透光部材の受光端面
とを前記透光素子に対接して設けた回転検知装置の説明
図、第２図は第１図に示す軸に設けられた透光素子の部
分の拡大説明図、第３図は透光部材回路の遮断された状
態の説明図、第４図は回転軸に透光素子を有する円板を
取付けた実施例の説明図である。 １・・・匣体、２，３・・・回転子、８，９・・・透光
部材、７ １８・・・透光素子、 １２・・・透光部材、 ８１・・・投 光素子の端面、 ９１・・・受光面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被＝−に＋１流体によって回転する回転子を匣体内に回
   転自在に収装してなる流量計において、光路の一部を構
   成する透光素子を回転子と一体に取付け、該透光素子の
   一方の面と相対する匣体内の位置に微小間隔を存して光
   源より光を導く透光部材の投光面を設け、前記透光素子
   の他の面と相対する匣体内の位置に微小間隔を存して光
   線検知器に接続した透光部材の受光面を設け、流量計回
   転子の回転検知装置。