JPS5942809B2 - 流体測定装置 - Google Patents
流体測定装置Info
- Publication number
- JPS5942809B2 JPS5942809B2 JP54029385A JP2938579A JPS5942809B2 JP S5942809 B2 JPS5942809 B2 JP S5942809B2 JP 54029385 A JP54029385 A JP 54029385A JP 2938579 A JP2938579 A JP 2938579A JP S5942809 B2 JPS5942809 B2 JP S5942809B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detector
- rectifier
- measuring device
- fluid
- conduit
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は流体の流量又は流速を測定する装置に関し、特
に流体の流れを安定させる整流器の寸法に関するもので
ある。
に流体の流れを安定させる整流器の寸法に関するもので
ある。
流体の流量又は流速を測定する流体測定装置において、
正確な計測を行なうためには、流体の流れを十分に安定
させた上で計測用の検出器に導く必要がある。
正確な計測を行なうためには、流体の流れを十分に安定
させた上で計測用の検出器に導く必要がある。
流れを安定化させるには、流体を導く導管の直線部を十
分長くすれば良いが、適用する装置によつてはスペース
上の制約からそれが不可能な場合がある。
分長くすれば良いが、適用する装置によつてはスペース
上の制約からそれが不可能な場合がある。
例えば自動車用エンジンの燃料噴射装置の場合には、限
られたスペースの内に種々の装置を配置しなければなら
ないので、吸入空気流量計を装着するダクトの長さは２
０ａｎ程度と極めて限定されている。
られたスペースの内に種々の装置を配置しなければなら
ないので、吸入空気流量計を装着するダクトの長さは２
０ａｎ程度と極めて限定されている。
このような限られた長さのダクト内で流れを安定化させ
るためには、検出器の上流及び下流に整流器を設ける方
法が考えられる。
るためには、検出器の上流及び下流に整流器を設ける方
法が考えられる。
整流器としては、例えばハニカム状、格子状等の多数の
整流素子（セル）をもつたものが用いられる。
整流素子（セル）をもつたものが用いられる。
一般に整流器の整流効果は、セルサイズ（セルの大きさ
）が小さいほど増加するが、セルサイズの小さくなるに
従つて圧力損失も増加する。
）が小さいほど増加するが、セルサイズの小さくなるに
従つて圧力損失も増加する。
この圧力損失の増加率は、セルサイズの逆数の２乗にほ
ぼ比例するので、セルサイズが小さくなると圧力損失は
急激に増大する。したがつてセルサイズの大きさは、必
要とする流量測定の精度が得られる程度にすれば良く、
それより小さくしても圧力損失を増加させるだけにすぎ
ない。また、整流効果は整流器との距離にも影響を受け
る。
ぼ比例するので、セルサイズが小さくなると圧力損失は
急激に増大する。したがつてセルサイズの大きさは、必
要とする流量測定の精度が得られる程度にすれば良く、
それより小さくしても圧力損失を増加させるだけにすぎ
ない。また、整流効果は整流器との距離にも影響を受け
る。
すなわち、整流器の直後はいまだ十分な整流が行なわれ
ず、また整流器からあまり離れると、一旦整流された流
れが再び乱れてしまう。本発明は上記の問題に鑑みてな
されたものであり、整流効果がセルサイズＷと導管の径
Ｄとの比Ｗ、及び整流器から検出器までの距離Ｌとセル
サＤイズＷとの比Ｋに大きな影響を受けるという本発明
者の実験結果に基づき、Ｗ及びＫを特定の範囲に設定す
ることにより、有効な整流を行なうことによつて正確な
計測を可能にした流体測定装置を提供することを目的と
する。
ず、また整流器からあまり離れると、一旦整流された流
れが再び乱れてしまう。本発明は上記の問題に鑑みてな
されたものであり、整流効果がセルサイズＷと導管の径
Ｄとの比Ｗ、及び整流器から検出器までの距離Ｌとセル
サＤイズＷとの比Ｋに大きな影響を受けるという本発明
者の実験結果に基づき、Ｗ及びＫを特定の範囲に設定す
ることにより、有効な整流を行なうことによつて正確な
計測を可能にした流体測定装置を提供することを目的と
する。
以下図面に基づいて本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明を適用するエンジンの吸入空気流量計の
一例図であり、イはエンジンの吸気系の断面図、帽まイ
のＡ−Ａ′断面図である。第１図において、１はエンジ
ン本体、２はエアクリーナ、３は吸気管、４はスロツト
ル弁、５はカルマン渦流量計の渦発生体、６及び７は渦
発生体５の土流及び下流に設けた整流器である。
一例図であり、イはエンジンの吸気系の断面図、帽まイ
のＡ−Ａ′断面図である。第１図において、１はエンジ
ン本体、２はエアクリーナ、３は吸気管、４はスロツト
ル弁、５はカルマン渦流量計の渦発生体、６及び７は渦
発生体５の土流及び下流に設けた整流器である。
なお帽こおいては整流器６として格子状のセルをもつた
ものを例示している。吸入空気は、矢印で示すごとく、
エアクリーナ２、整流器６、渦発生体５、整流器７、ス
ロツトル弁４、エンジン本体１の順序で流れる。
ものを例示している。吸入空気は、矢印で示すごとく、
エアクリーナ２、整流器６、渦発生体５、整流器７、ス
ロツトル弁４、エンジン本体１の順序で流れる。
また渦発生体５は、吸入空気の流速（したがつて流量）
に比例した周期でカルマン渦を発生する。
に比例した周期でカルマン渦を発生する。
このカルマン渦の発生周期又は周波数を、熱線等の渦検
出器で検出することによつて吸入空気流量を計測するこ
とが出来る。上記のごとき吸入空気流量計において、本
発明者の実験によれば、整流効果は、セルサイズＷと導
管の径Ｄとの比Ｗ、及び整流器から検出器までＤの距離
ＬとセルサイズＷとの上へＶに大きな影響を受けること
が判明した。
出器で検出することによつて吸入空気流量を計測するこ
とが出来る。上記のごとき吸入空気流量計において、本
発明者の実験によれば、整流効果は、セルサイズＷと導
管の径Ｄとの比Ｗ、及び整流器から検出器までＤの距離
ＬとセルサイズＷとの上へＶに大きな影響を受けること
が判明した。
例えば、第２図は各種整流器の正面図及び一部拡大斜視
図であり、イはセルの形がハニカム状のもの、Ｐ？ま格
子状のもの、ハは長円状のもの、二は同心の波形状のも
のであるが、第２図のいずれＷの整流器においても、−
がある値より大きくなるゝＤＷ と整流効果が急激に低下し、またをある程度以下に小さ
くしても整流効果はそれほど向土せず、圧力損失のみが
増加する。
図であり、イはセルの形がハニカム状のもの、Ｐ？ま格
子状のもの、ハは長円状のもの、二は同心の波形状のも
のであるが、第２図のいずれＷの整流器においても、−
がある値より大きくなるゝＤＷ と整流効果が急激に低下し、またをある程度以下に小さ
くしても整流効果はそれほど向土せず、圧力損失のみが
増加する。
Ｌ
また、Ｗのある範囲において整流効果が良く、その範囲
より大きくても小さくても整流効果は低下する。
より大きくても小さくても整流効果は低下する。
ＷＬ
したがつて、−をある値以下、−をある範囲のゝＤＳＷ
値に設定すれば、整流効果を向上させることが出来る。
値に設定すれば、整流効果を向上させることが出来る。
なおセルサイズＷとは、第２図に示すごとく、セルの狭
い方の幅（長方形の場合は短い方の一辺の長さ、長円状
の場合は短軸の長さ）である。
い方の幅（長方形の場合は短い方の一辺の長さ、長円状
の場合は短軸の長さ）である。
第３図は上記の実１験に用いた装置の一例図であり、イ
は断面図、口及びハはイのＢ−Ｂ／断面図であり、岨ま
円形導管の場合、ハは方形導管の場合を示す。第３図に
おいて、８は導管、９は整流効果の差を明確に示すため
、故意に流れを乱すために用いた乱流格子、１０はカル
マン渦流量計の渦発生体１１及び１２は整流器である。
は断面図、口及びハはイのＢ−Ｂ／断面図であり、岨ま
円形導管の場合、ハは方形導管の場合を示す。第３図に
おいて、８は導管、９は整流効果の差を明確に示すため
、故意に流れを乱すために用いた乱流格子、１０はカル
マン渦流量計の渦発生体１１及び１２は整流器である。
なお導管の径Ｄは、導管の断面が円形の場合口にはその
直径をそのまま用い、断面が方形の場合ハには、断面積
が等しい円形の直径に換算した値、すなわち方形の二辺
をそれぞれＭ，Ｎとした場合に Ｄ／−２ＶＸを用いる
。
直径をそのまま用い、断面が方形の場合ハには、断面積
が等しい円形の直径に換算した値、すなわち方形の二辺
をそれぞれＭ，Ｎとした場合に Ｄ／−２ＶＸを用いる
。
π
第４図は、第３図の装置で実測した周期変動率Ｗ
一ととの関係を示す図である。
一ととの関係を示す図である。
なお周期変動率はσ×１００（％）（ただしＴは平均周
期、σは標Ｔ準偏差値）で表わされ、この値が大きいこ
とは流れの乱れが大きいこと、すなわち整流効果の小さ
いことを示す。
期、σは標Ｔ準偏差値）で表わされ、この値が大きいこ
とは流れの乱れが大きいこと、すなわち整流効果の小さ
いことを示す。
Ｗ
第４図から判るように、一が０．２以上になるとゝＤ゜
周期変動率は急激に大きくなり、整流効果が低下するこ
とが判る。
周期変動率は急激に大きくなり、整流効果が低下するこ
とが判る。
したがつてＷを０．２以下の値に０ＤＷＷ設定すれば良
い。
い。
また一が０．２以下では、一の値０Ｄ゜ゝ Ｄを小さく
しても周期変動率はあまり変化しない。
しても周期変動率はあまり変化しない。
Ｗしたがつて、−を０，２以下でなるべく大きな値にゝ
Ｄすれば、整流効果を低下させることなく圧力損失を減
少させることが出来る。
Ｄすれば、整流効果を低下させることなく圧力損失を減
少させることが出来る。
次に第５図は、第３図の装置で実測した周期変Ｌ動率と
一との関係を示す図であるっ Ｗ ，Ｌ 第５図から判るように、一が１０〜１６程度の１ＷＬ 値のときに周期変動率が最も小さくなり、−が５Ｗ以下
又は２５以上になると周期変動率は急激に大きくなる（
特に５臥下のとき著しく周期変動率は大きくなる）。
一との関係を示す図であるっ Ｗ ，Ｌ 第５図から判るように、一が１０〜１６程度の１ＷＬ 値のときに周期変動率が最も小さくなり、−が５Ｗ以下
又は２５以上になると周期変動率は急激に大きくなる（
特に５臥下のとき著しく周期変動率は大きくなる）。
したがつてＫの値は、５≦Ｋ≦２５Ｌの範囲に設定すれ
ば良く、１０≦−≦１６の範） −Ｗ囲に設定す
れば、特に好結果が得られる。
ば良く、１０≦−≦１６の範） −Ｗ囲に設定す
れば、特に好結果が得られる。
次に第６図は検出器として熱式流量計を用いた場合の実
施例図であり、イは断面図、帽まイのＣ−Ｃ′断面図で
ある。
施例図であり、イは断面図、帽まイのＣ−Ｃ′断面図で
ある。
第６図において、１３は導管、１４及び１５は整流器、
１６は抵抗線である。
１６は抵抗線である。
上記の抵抗線１６に電流を流して発熱させ、かつ一定温
度に保つように電流を制御する。
度に保つように電流を制御する。
この抵抗線１６に流体があたつて冷却されると供給する
電流が変化する。この電流１と流体の流速との間には１
２（Ｘａ（１＋ＢＶＶ）（ただしＡ，ｂは定数）の関係
があるので、電流１を検出することによつて流速Ｖ（し
たがつて流量）を検出することが出来る。次に第７図は
検出器としてイオン伝達型流速計を用いた場合の実施例
図であり、イは断面図帽まイのＥ−Ｅ′断面図であるっ
第７図において、１７及び１８は放電電極、１９は検出
電極、２０は高電圧発生装置、２１はカウンタであり、
その他第６図と同符号は同一物を示す。
電流が変化する。この電流１と流体の流速との間には１
２（Ｘａ（１＋ＢＶＶ）（ただしＡ，ｂは定数）の関係
があるので、電流１を検出することによつて流速Ｖ（し
たがつて流量）を検出することが出来る。次に第７図は
検出器としてイオン伝達型流速計を用いた場合の実施例
図であり、イは断面図帽まイのＥ−Ｅ′断面図であるっ
第７図において、１７及び１８は放電電極、１９は検出
電極、２０は高電圧発生装置、２１はカウンタであり、
その他第６図と同符号は同一物を示す。
高電圧発生装置２０から間欠的に高電圧を放電電極１７
，１８に印加してコロナ放電を行なわせると、放電によ
つてイオンが発生し、このイオンが流体と共に下流に移
動し、検出電極１９で捕集される。
，１８に印加してコロナ放電を行なわせると、放電によ
つてイオンが発生し、このイオンが流体と共に下流に移
動し、検出電極１９で捕集される。
このイオンが放電電極１７，１８から検出電極１９に到
達するまでの時間τをカウンタ２１で検出することによ
り、流速を計測することが出来る。すなわち放電電極か
ら検出電極までの距離ｔ、ｔ到達時間τ、流速Ｖとの間
には、Ｖ＝ｋ−の関係）
Ｓ τがあり、τを検出すれば流速Ｖ
を計測することが出来る。
達するまでの時間τをカウンタ２１で検出することによ
り、流速を計測することが出来る。すなわち放電電極か
ら検出電極までの距離ｔ、ｔ到達時間τ、流速Ｖとの間
には、Ｖ＝ｋ−の関係）
Ｓ τがあり、τを検出すれば流速Ｖ
を計測することが出来る。
ただしｋはｔに無関係な定数であるが放電電極１７と１
８との間隙ｄによつて変化し、ｄの増大とともに減少す
る。一般に拡散による放電路の広がりや電界の影響等に
よりｋは１より小の値である。上記の第６図及び第７図
の実施例においても、Ｗ前記第３図の場合と同様に、−
≦０．２、ゝ Ｄ − ゛ １ Ｌ ５≦一≦２５に設定すれば、好結果が得られるＷなお、
一般に、整流器は検出器の上流に設けるが、検出器の下
流側にも設けることによつて、検出器設置個所の整流効
果を向上させることが出来る。
８との間隙ｄによつて変化し、ｄの増大とともに減少す
る。一般に拡散による放電路の広がりや電界の影響等に
よりｋは１より小の値である。上記の第６図及び第７図
の実施例においても、Ｗ前記第３図の場合と同様に、−
≦０．２、ゝ Ｄ − ゛ １ Ｌ ５≦一≦２５に設定すれば、好結果が得られるＷなお、
一般に、整流器は検出器の上流に設けるが、検出器の下
流側にも設けることによつて、検出器設置個所の整流効
果を向上させることが出来る。
特に導管が下流側で曲つているときに効果が著しい。こ
れは下流側に整流器を設置することにより、曲部におけ
る流れの乱れが検出器の設置個所まで影響をもたらすの
を低減させることが出来るためと考えられる。ＷＬ 以上説明したごとく本発明によれば、ｎ及びｗの値を所
定の範囲に選定することにより、圧力損失を可及的に小
さくし、かつスペースの有効利用を図りながら整流効果
を向上させることが出来、流量又は流速の測定精度を向
上させることが出来る。
れは下流側に整流器を設置することにより、曲部におけ
る流れの乱れが検出器の設置個所まで影響をもたらすの
を低減させることが出来るためと考えられる。ＷＬ 以上説明したごとく本発明によれば、ｎ及びｗの値を所
定の範囲に選定することにより、圧力損失を可及的に小
さくし、かつスペースの有効利用を図りながら整流効果
を向上させることが出来、流量又は流速の測定精度を向
上させることが出来る。
第１図は本発明を適用する吸入空気流量計の一例図、第
２図は整流器のセル形状を示す図、第３Ｗ図は実験装置
の一例図、第４図は一と周期変動率 ＤＬ との関係図、第５図は一と周期変動率との関係図、ＳＷ
第６図及び第７図はそれぞれ本発明の実施例図である。
２図は整流器のセル形状を示す図、第３Ｗ図は実験装置
の一例図、第４図は一と周期変動率 ＤＬ との関係図、第５図は一と周期変動率との関係図、ＳＷ
第６図及び第７図はそれぞれ本発明の実施例図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 流体の通過する導管中に流量又は流速を検出する検
出器を設置し、かつ上記検出器の少なくとも上流側に整
流器を配設した流体測定装置において、上記整流器の整
流素子のセルサイズＷと上記導管の径Ｄとの比Ｗ／Ｄを
０．２以下にしたことを特徴とする流体測定装置。 ２ 流体の通過する導管中に流量又は流速を検出する検
出器を設置し、かつ上記検出器の少なくとも上流側に整
流器を配設した流体測定装置において、上記整流器の整
流素子のセルサイズＷと上記導管の径Ｄとの比Ｗ／Ｄを
０．２以下にし、かつ上記検出器と上記整流器との距離
Ｌと上記セルサイズＷとの比Ｌ／Ｗを、５≦Ｌ／Ｗ≦２
５の範囲に設定したことを特徴とする流体測定装置。 ３ 上記検出器として、カルマン渦流量計を用いたこと
を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の流体測定装置
。 ４ 上記検出器として、流体の通過する導管中に発熱体
を配設し、該発熱体の放熱量を検出することによつて流
量を検出する熱式流量計を用いたことを特徴とする特許
請求の範囲第２項記載の流体測定装置。 ５ 上記検出器として、流体の通過する導管中に放電電
極を設け、放電によつて発生したイオンが下流側に設置
した検出電極に到達するまでの時間を検出することによ
つて流速を検出するイオン伝達型流速計を用いたことを
特徴とする特許請求の範囲第２項記載の流体測定装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54029385A JPS5942809B2 (ja) | 1979-03-15 | 1979-03-15 | 流体測定装置 |
| DE2934137A DE2934137C2 (de) | 1978-08-25 | 1979-08-23 | Strömungsmeßanordnung zum Messen einer Strömungsmenge in einem rohrförmigen Kanal |
| FR7921392A FR2434374A1 (fr) | 1978-08-25 | 1979-08-24 | Dispositif de mesure de debit de fluide |
| US06/070,258 US4280360A (en) | 1978-08-25 | 1979-08-27 | Fluid measuring device |
| GB7929761A GB2032117B (en) | 1978-08-25 | 1979-08-28 | Fluid measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54029385A JPS5942809B2 (ja) | 1979-03-15 | 1979-03-15 | 流体測定装置 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60174087A Division JPS6144321A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 流体測定装置 |
| JP60174086A Division JPS61111422A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 流体測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55122120A JPS55122120A (en) | 1980-09-19 |
| JPS5942809B2 true JPS5942809B2 (ja) | 1984-10-17 |
Family
ID=12274662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54029385A Expired JPS5942809B2 (ja) | 1978-08-25 | 1979-03-15 | 流体測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5942809B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57146022U (ja) * | 1981-03-09 | 1982-09-13 | ||
| US7185548B2 (en) | 2005-04-18 | 2007-03-06 | Penlerick Delwin T | Apparatus and method for measuring flow between ends of a break in a fluid line |
| DE102007056888A1 (de) * | 2007-11-26 | 2009-05-28 | Robert Bosch Gmbh | Sensoranordnung zur Bestimmung eines Parameters eines fluiden Mediums |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5077732A (ja) * | 1973-11-14 | 1975-06-25 | ||
| US3965730A (en) * | 1975-04-28 | 1976-06-29 | Ford Motor Company | Vortex shedding device for use in measuring air flow rate into an internal combustion engine |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50116453U (ja) * | 1974-03-05 | 1975-09-22 | ||
| JPS5140362U (ja) * | 1974-09-19 | 1976-03-25 | ||
| JPS6021771Y2 (ja) * | 1978-10-05 | 1985-06-28 | オ−バル機器工業株式会社 | 渦流量計 |
-
1979
- 1979-03-15 JP JP54029385A patent/JPS5942809B2/ja not_active Expired
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5077732A (ja) * | 1973-11-14 | 1975-06-25 | ||
| US3965730A (en) * | 1975-04-28 | 1976-06-29 | Ford Motor Company | Vortex shedding device for use in measuring air flow rate into an internal combustion engine |
| JPS51130719A (en) * | 1975-04-28 | 1976-11-13 | Ford Motor Co | Swirl discharge apparatus for measuring air flow rate of internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55122120A (en) | 1980-09-19 |
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