JPS5819511A - サ−ボ型容積式流量計 - Google Patents
サ−ボ型容積式流量計Info
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- JPS5819511A JPS5819511A JP11715381A JP11715381A JPS5819511A JP S5819511 A JPS5819511 A JP S5819511A JP 11715381 A JP11715381 A JP 11715381A JP 11715381 A JP11715381 A JP 11715381A JP S5819511 A JPS5819511 A JP S5819511A
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- Japan
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- servo
- flow rate
- pressure difference
- rotor
- positive displacement
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
- G01F15/02—Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature
- G01F15/026—Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature using means to maintain zero differential pressure across the motor
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はサーボ型容積式流量計の改良に関する。
一般に容積式流量計の回転子と内室との間には互いに接
触しないため微小なすき間があり、また１転子が回転す
るためにエネルギーを要し差圧を発生する。このためこ
のすき間から漏洩が生ずる。
触しないため微小なすき間があり、また１転子が回転す
るためにエネルギーを要し差圧を発生する。このためこ
のすき間から漏洩が生ずる。
この漏洩のため容積式流量計の器差特性が小流量の範囲
において大きく負となり、また流体の粘度や密度の変化
の影豐を受ける。この漏洩量を零にすることにより小流
量特性を改善し、また流体の粘度や密度が変化してもそ
の影智を受けることがない高精度の流量針を具現したも
のとしてサーボ製容積式流量針が知られている。これは
第１図に示すように流量計の前後の圧力差を検出し、そ
の差圧信号を増幅してサーボモータの駆動シャフトに接
続された容積式流量計の回転子をモータの駆動によって
流量計前後の圧力差が零になるように構成したものであ
って、原理的に漏洩の無いサーボ型容積式流量計である
が、サーボ制御系の特性から実際には圧力差を完全に零
に制御することは不可能で、通常は数ミリメートル水柱
程度の圧力差が残留してしまうため、安定した高精度の
サーボ型容積式流量針を構成することは不可能であった
Ｏ たとえば、Ｐ動作系の制御によった場合は、その誤差増
巾特性により原意が増加するにつれて、回転子前後に残
留する圧力差も増加してしまうし、またＰＩ動作系の制
御によった場合においても、安定的に圧力差を零に制御
することはできず、さらにまた圧力差を微少に制御する
場合には、非常に複雑な制御系を必要とするばかりでな
くその調整なども難かしくなり、経済的にも高価となる
などの不都合がある。
において大きく負となり、また流体の粘度や密度の変化
の影豐を受ける。この漏洩量を零にすることにより小流
量特性を改善し、また流体の粘度や密度が変化してもそ
の影智を受けることがない高精度の流量針を具現したも
のとしてサーボ製容積式流量針が知られている。これは
第１図に示すように流量計の前後の圧力差を検出し、そ
の差圧信号を増幅してサーボモータの駆動シャフトに接
続された容積式流量計の回転子をモータの駆動によって
流量計前後の圧力差が零になるように構成したものであ
って、原理的に漏洩の無いサーボ型容積式流量計である
が、サーボ制御系の特性から実際には圧力差を完全に零
に制御することは不可能で、通常は数ミリメートル水柱
程度の圧力差が残留してしまうため、安定した高精度の
サーボ型容積式流量針を構成することは不可能であった
Ｏ たとえば、Ｐ動作系の制御によった場合は、その誤差増
巾特性により原意が増加するにつれて、回転子前後に残
留する圧力差も増加してしまうし、またＰＩ動作系の制
御によった場合においても、安定的に圧力差を零に制御
することはできず、さらにまた圧力差を微少に制御する
場合には、非常に複雑な制御系を必要とするばかりでな
くその調整なども難かしくなり、経済的にも高価となる
などの不都合がある。
また、サーボ制御系の検出部である差圧針は、零点ドリ
フト等の安定性が要求され、差圧力が零の時に発生する
電圧出力と制御系の入力電圧との整合をとる必要がある
。このため、制御系に不感帯をもたせたり、差圧検出器
の零出力調整を行う噂の方法が必要であり、より高精度
な計測を具現するためには不都合であった。たとえば、
流体の圧力が緩装に上昇するような時、通常の制御差圧
より大きな差圧が残留する事がありあるいは、また回転
子の不等速回転に基づく脈動等により、その平均的な制
御差圧はやはり異なった値を示すので、実際に圧力差を
零に制御することは不可能である・又、制御系の！ツチ
ンダ条件を変えた場合、１制御すべき圧力差が初期に制
御された圧力差と異なったものとなり、ｓｕ重量が変化
することとなり、制御系が不安定となってしまう問題点
があった。
フト等の安定性が要求され、差圧力が零の時に発生する
電圧出力と制御系の入力電圧との整合をとる必要がある
。このため、制御系に不感帯をもたせたり、差圧検出器
の零出力調整を行う噂の方法が必要であり、より高精度
な計測を具現するためには不都合であった。たとえば、
流体の圧力が緩装に上昇するような時、通常の制御差圧
より大きな差圧が残留する事がありあるいは、また回転
子の不等速回転に基づく脈動等により、その平均的な制
御差圧はやはり異なった値を示すので、実際に圧力差を
零に制御することは不可能である・又、制御系の！ツチ
ンダ条件を変えた場合、１制御すべき圧力差が初期に制
御された圧力差と異なったものとなり、ｓｕ重量が変化
することとなり、制御系が不安定となってしまう問題点
があった。
ところで、サーボ型容積式流量計において漏洩量と流量
計前後の圧力差との関係を調べてみると、＠２図に示す
ように流体が気体の場合には流量Ｑの大小に関係なく漏
洩量ΔＱは圧力差ΔＰに比例することが判った。（液体
の場合は漏洩量と粘度が逆比例することを考慮する必要
がある。）したがって、従来のサーが型容積式流量針に
おいて圧力差を零に制御するという補正を行ったとして
も誤差として残る。そこで、上記の関係を利用して残留
圧力差に相当する漏洩量を補正することにより、さらに
高粘度のサーボ型流量計を実現することができる。また
、ΔＱとΔＰは１次関係であるので、サーボ制御系にお
いても簡易な系の構成が可能である。
計前後の圧力差との関係を調べてみると、＠２図に示す
ように流体が気体の場合には流量Ｑの大小に関係なく漏
洩量ΔＱは圧力差ΔＰに比例することが判った。（液体
の場合は漏洩量と粘度が逆比例することを考慮する必要
がある。）したがって、従来のサーが型容積式流量針に
おいて圧力差を零に制御するという補正を行ったとして
も誤差として残る。そこで、上記の関係を利用して残留
圧力差に相当する漏洩量を補正することにより、さらに
高粘度のサーボ型流量計を実現することができる。また
、ΔＱとΔＰは１次関係であるので、サーボ制御系にお
いても簡易な系の構成が可能である。
この発明は、叙上の点に着目して威されたもので、まず
第一に、容積式流量計の本来の特徴である処の計量室に
より計測される鰍を基準とする理想的な流量計測を具現
し、回転子と筐体との間よりの漏洩量が回転子前後の圧
力差に比例するように構成しかつ、その漏洩量を計測し
て漏洩量補正演算機構を持つサーボ型容積式流量計を提
供することにありまた第二には、サーボ制御系を簡単に
し、差圧検出器よりの出力とサーボ系との整合金谷易に
し、圧力減少機構であるサーボ制御系と、高精度具現の
ための前記補正演算機構を独立系と成したサーボ型容積
式ｆｓｔｌ！に計を提供することにあるＯ 以下に、この発明の実施例を図面について説明する。
第一に、容積式流量計の本来の特徴である処の計量室に
より計測される鰍を基準とする理想的な流量計測を具現
し、回転子と筐体との間よりの漏洩量が回転子前後の圧
力差に比例するように構成しかつ、その漏洩量を計測し
て漏洩量補正演算機構を持つサーボ型容積式流量計を提
供することにありまた第二には、サーボ制御系を簡単に
し、差圧検出器よりの出力とサーボ系との整合金谷易に
し、圧力減少機構であるサーボ制御系と、高精度具現の
ための前記補正演算機構を独立系と成したサーボ型容積
式ｆｓｔｌ！に計を提供することにあるＯ 以下に、この発明の実施例を図面について説明する。
各図において、１はサーボ型容積式流量計本体で、所望
の回転子２を回転自在に備えて所望の管路３に接続され
ている。そして、一方の回転子２の回転軸には順次と、
減速歯車列４．磁気接手５および減速歯車列６を介して
サーボモータ７が接続されかつ、該サーボモータ７はフ
ィードバック用タコゼネレータ８が附設されて、それぞ
れサーボ増巾器Ｓと電気的に接続されている・このサー
が増巾器９に対しては、流蓋計本体１の回転子２の前後
の圧力を検出するための管１０゜１１を管路３に接続す
ると共に両管１Ｇ、１１の中間に微差圧検出器１２を介
在させ、この微差圧検出器１２で検出される差圧電気信
号を加えることができるようにしである。
の回転子２を回転自在に備えて所望の管路３に接続され
ている。そして、一方の回転子２の回転軸には順次と、
減速歯車列４．磁気接手５および減速歯車列６を介して
サーボモータ７が接続されかつ、該サーボモータ７はフ
ィードバック用タコゼネレータ８が附設されて、それぞ
れサーボ増巾器Ｓと電気的に接続されている・このサー
が増巾器９に対しては、流蓋計本体１の回転子２の前後
の圧力を検出するための管１０゜１１を管路３に接続す
ると共に両管１Ｇ、１１の中間に微差圧検出器１２を介
在させ、この微差圧検出器１２で検出される差圧電気信
号を加えることができるようにしである。
したがって、微差圧検出器１２で検出された差圧に相当
する信号を、サーボ増巾器９に加えてサーボモータＴを
−かせることにより回転子２に対して差圧を無くすため
の駆動操作を与えることとなり、回転子２の前後の差圧
を減少させることができる。
する信号を、サーボ増巾器９に加えてサーボモータＴを
−かせることにより回転子２に対して差圧を無くすため
の駆動操作を与えることとなり、回転子２の前後の差圧
を減少させることができる。
また、他方の回転子２には前記した回転子２と同じよう
にその回転軸には減速歯車列１３．Ｍｌｉ歯車列１４お
よび磁気接手１５が接続され、その最終端から流量に比
例したパルスを発信できる流量発信器１６が設けられて
いる。
にその回転軸には減速歯車列１３．Ｍｌｉ歯車列１４お
よび磁気接手１５が接続され、その最終端から流量に比
例したパルスを発信できる流量発信器１６が設けられて
いる。
さらに、前記微差圧検出器１２に対し、これと並列に両
管１０，１１間に漏洩量補正用微差圧変圧器１１を設け
である。
管１０，１１間に漏洩量補正用微差圧変圧器１１を設け
である。
ところで、第１ＦＸＪに示す実施例では、漏洩量補正演
算器１８を設けて、前記微差圧変圧器１２゜１１よりの
出力信号を受信すると共にさらに、回転子２の前後に設
けた温度針ＴＩ 、Ｔ、および流入側の流体計Ｐムの値
をそれぞれ電気量に変換して前記演算器１８に加えて真
髄流量を演算することができるようになっている。
算器１８を設けて、前記微差圧変圧器１２゜１１よりの
出力信号を受信すると共にさらに、回転子２の前後に設
けた温度針ＴＩ 、Ｔ、および流入側の流体計Ｐムの値
をそれぞれ電気量に変換して前記演算器１８に加えて真
髄流量を演算することができるようになっている。
第２図に示す実１施例は、前記実施例と演算方式を僅か
に異にしたもので、温度針Ｔｕ、’Ｌｍおよび圧力計Ｐ
ムによる物理的補正量を微差圧検出器１２の値と共に漏
洩量演算器１８＆を介して漏洩量のみを演算し、他方、
パルｔ−１６と接続される計測量演算器１９により回転
子２の回転操作で得られる流量値を演算し、両者を加算
器２０によって加算することにより求める真髄流量を得
るようにしたものである。
に異にしたもので、温度針Ｔｕ、’Ｌｍおよび圧力計Ｐ
ムによる物理的補正量を微差圧検出器１２の値と共に漏
洩量演算器１８＆を介して漏洩量のみを演算し、他方、
パルｔ−１６と接続される計測量演算器１９により回転
子２の回転操作で得られる流量値を演算し、両者を加算
器２０によって加算することにより求める真髄流量を得
るようにしたものである。
叙上のＩｗ成に基づいて作用を説明する。
被計測流体が管路３内を流れるとその流体の移送により
回転子２が１合回転され、流量に比例した回転数が計数
されて流量を得ることができる。
回転子２が１合回転され、流量に比例した回転数が計数
されて流量を得ることができる。
この場合、前述したように回転子２の一方にはサーボモ
ータＴが接続されて同転子２前後の差圧を零にするよう
に回転子２に駆動力を与えているので回転子２と本体１
のケーシングとの間の漏洩量を逓減させて測定精度を向
上できる。
ータＴが接続されて同転子２前後の差圧を零にするよう
に回転子２に駆動力を与えているので回転子２と本体１
のケーシングとの間の漏洩量を逓減させて測定精度を向
上できる。
この発明においては漏洩蓋と差圧との関係を比例関係に
保持できるので、微差圧検出器１１により常時−転子２
ｍ後差圧を検出することにより、その漏洩量を、漏洩量
補正演算器１８で温度圧力の補正要因と共に演算計数し
、流量発信器１６より得られる同転子２の流量に比例し
た回転数と演算（加算又は減算）することにより、きわ
めて簡単に真値流量を計数できる。
保持できるので、微差圧検出器１１により常時−転子２
ｍ後差圧を検出することにより、その漏洩量を、漏洩量
補正演算器１８で温度圧力の補正要因と共に演算計数し
、流量発信器１６より得られる同転子２の流量に比例し
た回転数と演算（加算又は減算）することにより、きわ
めて簡単に真値流量を計数できる。
この発明によれば、この檎サーボ型流量計においてサー
ボ−構と別−に差圧を検知して回転子前後の漏洩量を計
測しこの漏洩量を演算することにより真値流量を得るよ
うにしたので、サーボ制御系と高精度具現の演算系を独
立と成し得、計測精度を向上できると共に糸の安定化が
図れる効果を有する。
ボ−構と別−に差圧を検知して回転子前後の漏洩量を計
測しこの漏洩量を演算することにより真値流量を得るよ
うにしたので、サーボ制御系と高精度具現の演算系を独
立と成し得、計測精度を向上できると共に糸の安定化が
図れる効果を有する。
また、そのメンテナンス上においても、優位が認められ
常に安定した精度を維持し得る効果を有する。
常に安定した精度を維持し得る効果を有する。
また、この発明によれば回転子前後の差圧は回転子と筐
体との間を通過する流体の漏洩蓋と比例関係に保つよう
に構成したので差圧検出による漏洩蓋の補正演算がきわ
めて簡易になし得られる特徴を有する。
体との間を通過する流体の漏洩蓋と比例関係に保つよう
に構成したので差圧検出による漏洩蓋の補正演算がきわ
めて簡易になし得られる特徴を有する。
また、この発明によれば、被１１′ｉ１１！ＩｆＩＩＬ
体が大流量てあっても漏洩量が差圧にのみ比例関係を有
することから、低流量域において音速ノズル等の基準流
量を基に定数を求めれば、大流量との関係をその″１１
利用して、高粘度の真値流量を求めることができる。
体が大流量てあっても漏洩量が差圧にのみ比例関係を有
することから、低流量域において音速ノズル等の基準流
量を基に定数を求めれば、大流量との関係をその″１１
利用して、高粘度の真値流量を求めることができる。
さらに、差圧と漏洩量との関係が判っていれば、回転子
−回転当りの吐出量を回転子形状及び筐体。
−回転当りの吐出量を回転子形状及び筐体。
形状の寸法測定のみによって真髄流量を求めることがで
きる効果も有する。
きる効果も有する。
第１図は従来のサーボ型容積式流量計の構成図、第２図
は本発明における差圧と漏洩量との関係を示す図、第３
Ｗｉおよび第４図は、この発明に係るサー１１１容積式
流量針の二実跪例を示す説明図である。 １−−−−−−・・・−容檀式流に針本体２−−−−−
−−同転子 ３−−−−−−−−、管路 ７−−−−−−−、サーボモータ ９−ｍ−・・−一・−サーボ増巾器 １２．１７−−−微差圧検出器 １６−−−−−−−−−一流量発信器
は本発明における差圧と漏洩量との関係を示す図、第３
Ｗｉおよび第４図は、この発明に係るサー１１１容積式
流量針の二実跪例を示す説明図である。 １−−−−−−・・・−容檀式流に針本体２−−−−−
−−同転子 ３−−−−−−−−、管路 ７−−−−−−−、サーボモータ ９−ｍ−・・−一・−サーボ増巾器 １２．１７−−−微差圧検出器 １６−−−−−−−−−一流量発信器
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｉｌｌ 容積式流量計の回転子前後に生ずる圧力差に
より回転子と筐体間に生ずるａ重量に相当する計蓋誤差
を小さくするため、該差圧を検出して電気敏に変換増巾
し、サーボモータを駆動し、該サーボモータの回転力を
前記回転子に伝達することにより、前記圧力差を減少さ
せ、流量信号をサーボモータの回転に比例したパルス信
号として積算するようにしたサーボ型容積式流量計にお
いて、該サーボ型容積式流量計の精度を更に高めるため
に、ｎｕ記サーボ系の偏差圧に比例する容積を補正信号
として前記流量信号に加算することを特徴としたサーボ
型容積式流量計。 （２１サーボ系の圧力差検出用の差圧検出器と並列に演
算用差圧検出器を配設した特許請求の範囲第１項記載の
サーボ型容権式流皺計。 （３） 差圧検出信号及びサーボ型容積式流量計の流
量信号に対し流入側圧力及び流入流出口側の温度等の測
定値を入力演算することにより基準流量を算出する演算
器を備えた特許請求の範囲第１項または第２項記載のサ
ーボ型容積式流量計＠
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11715381A JPS5819511A (ja) | 1981-07-28 | 1981-07-28 | サ−ボ型容積式流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11715381A JPS5819511A (ja) | 1981-07-28 | 1981-07-28 | サ−ボ型容積式流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5819511A true JPS5819511A (ja) | 1983-02-04 |
Family
ID=14704762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11715381A Pending JPS5819511A (ja) | 1981-07-28 | 1981-07-28 | サ−ボ型容積式流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5819511A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02124430A (ja) * | 1988-11-02 | 1990-05-11 | Ono Sokki Co Ltd | 圧力差補償形流量測定装置 |
| JP2007309727A (ja) * | 2006-05-17 | 2007-11-29 | Oval Corp | 副流量計を用いたサーボ型容積流量計 |
-
1981
- 1981-07-28 JP JP11715381A patent/JPS5819511A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02124430A (ja) * | 1988-11-02 | 1990-05-11 | Ono Sokki Co Ltd | 圧力差補償形流量測定装置 |
| JP2007309727A (ja) * | 2006-05-17 | 2007-11-29 | Oval Corp | 副流量計を用いたサーボ型容積流量計 |
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