JPS5965720A - 微少流量計 - Google Patents
微少流量計Info
- Publication number
- JPS5965720A JPS5965720A JP57176584A JP17658482A JPS5965720A JP S5965720 A JPS5965720 A JP S5965720A JP 57176584 A JP57176584 A JP 57176584A JP 17658482 A JP17658482 A JP 17658482A JP S5965720 A JPS5965720 A JP S5965720A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- fluid
- flow rate
- throttle part
- detector
- Prior art date
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- G01F1/68—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 thermal effects
Landscapes
- 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】
本発明は小口径の微少流量計に関するもので、その目的
とするところは、絞りの強さを微少流量に合う最適値に
成形することで、流量の広範囲をカバーできる構造が選
択できる微少流量計を提供することにある。
とするところは、絞りの強さを微少流量に合う最適値に
成形することで、流量の広範囲をカバーできる構造が選
択できる微少流量計を提供することにある。
このような目的を達成するため、本発明は微少流量の流
れる小口径の配管、例えばＩＢ以下においてサーミスタ
などの成形用の材料など温度変化で電気抵抗変化の大き
な物質を成形して口径の異なる一体形の絞シをつくシ、
その絞シの部分を加熱して流体温度との差を一定に保ち
、加熱に要する電力から流量を知るようにしだもので、
以下図面に基づき本発明の実施例を詳細に説明する。
れる小口径の配管、例えばＩＢ以下においてサーミスタ
などの成形用の材料など温度変化で電気抵抗変化の大き
な物質を成形して口径の異なる一体形の絞シをつくシ、
その絞シの部分を加熱して流体温度との差を一定に保ち
、加熱に要する電力から流量を知るようにしだもので、
以下図面に基づき本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は本発明による微少流量計の一実施例を示す断面
図で、絞シをもつ検出器を配管に取シ付けた状態を示す
ものである。
図で、絞シをもつ検出器を配管に取シ付けた状態を示す
ものである。
図において、１，２，３．４は測温用端子、５，６は絞
シ全体を流体よシ高温に加熱する加熱用端子（ヒート端
子）、Ｔはサーミスタ材料などで成形してつくった検出
器で、この検出器７はソケット１０に組み付けられ一体
に成形されている。そして、このソケット１０には流入
配管８と流出配管９が螺着され、流入配管８から流体が
流入し、流出配管９から流出するように構成されている
。
シ全体を流体よシ高温に加熱する加熱用端子（ヒート端
子）、Ｔはサーミスタ材料などで成形してつくった検出
器で、この検出器７はソケット１０に組み付けられ一体
に成形されている。そして、このソケット１０には流入
配管８と流出配管９が螺着され、流入配管８から流体が
流入し、流出配管９から流出するように構成されている
。
そして、温度で電気抵抗が変わシかつ成形し易い材料を
使い、一体形で、一方は内径が接続管（流入配管８）の
径と同じもので、他方は絞シからなる流出配管９の大小
２種類の内径をもつ一体形の検出器７を成形し、絞９の
ある流出配管９は加熱用端子（ビート端子５，６）と電
気抵抗測定用端子（測温端子３，４）を持ち、一方の接
続管（流入配管８）と同じ内径の部分は電気抵抗測定用
端子（測温端子１，２）のみを持ち、両抵抗の差が一定
値を保つように絞りを加熱し、その加熱に要した電力か
ら絞りを流れる重量流量を知るように構成されている。
使い、一体形で、一方は内径が接続管（流入配管８）の
径と同じもので、他方は絞シからなる流出配管９の大小
２種類の内径をもつ一体形の検出器７を成形し、絞９の
ある流出配管９は加熱用端子（ビート端子５，６）と電
気抵抗測定用端子（測温端子３，４）を持ち、一方の接
続管（流入配管８）と同じ内径の部分は電気抵抗測定用
端子（測温端子１，２）のみを持ち、両抵抗の差が一定
値を保つように絞りを加熱し、その加熱に要した電力か
ら絞りを流れる重量流量を知るように構成されている。
つぎにこの第１図に示す実施例の動作を説明する。
まず、サーミスタなどの成形用材料でつくった検出器７
の絞りのない部分を流体が流速υ１で流れ、このときの
流体温度をｔＩとすると、測温端子１，２間の電気抵抗
はＲ１である。そして、この検出器７の絞シはヒート端
子５，６間に加熱電流が流れ、表面温度ｔ２に加熱され
、しかも流体温度１．と表面温度ｔ、の温度差は一定に
保たれる。
の絞りのない部分を流体が流速υ１で流れ、このときの
流体温度をｔＩとすると、測温端子１，２間の電気抵抗
はＲ１である。そして、この検出器７の絞シはヒート端
子５，６間に加熱電流が流れ、表面温度ｔ２に加熱され
、しかも流体温度１．と表面温度ｔ、の温度差は一定に
保たれる。
ｔ、 −＜、 ＝コンスタント ・・・・・（１）こ
こに、ｔＩ：流体温度 Ｒ２：絞りの表面温度 このとき、測温端子３．４間の電気抵抗はＲ１である。
こに、ｔＩ：流体温度 Ｒ２：絞りの表面温度 このとき、測温端子３．４間の電気抵抗はＲ１である。
つぎに、検出器７に絞シをつくって流体の流速をＬ’ｌ
からυ２に速めると、絞り表面から奪われる熱量は増加
し、応答速度を高め、微少流量測定の精度を高めること
ができる。
からυ２に速めると、絞り表面から奪われる熱量は増加
し、応答速度を高め、微少流量測定の精度を高めること
ができる。
そして、絞り表面から奪われる熱量は
ａλγυ２（Ｒ２−ｔｌ）＝Ｅ人・・・・・（２）で表
わされる。
わされる。
ここで、ａ：絞シ表面積
λ：伝熱係数
γ：原流体比重量
ＥＡ：放熱量
上記（１） 、 （２）式により
γυ、＝ＫＥＡ ・・・・・・（３）°
、“ Ｋ＝Ｂλ／１２−１゜ で表わされる。ここで、Ｋは定数であるから放熱量ＥＡ
が判れば、ｒｖ２から重量流量が求まる。そして、放熱
量ＥＡは加熱に要した消費電力を測定すれば知ることが
できる。
、“ Ｋ＝Ｂλ／１２−１゜ で表わされる。ここで、Ｋは定数であるから放熱量ＥＡ
が判れば、ｒｖ２から重量流量が求まる。そして、放熱
量ＥＡは加熱に要した消費電力を測定すれば知ることが
できる。
つぎに、以上説明した微少流量計の測定原理を第２図に
示す回路構成を参照して説明する。ただし、この第２図
は絞シと絞りの無い部分の温度差を一定に保□ち、加熱
に要した電力から微少流量を測定する実施例を示したも
のであって、本発明はこれに限定されるものではない。
示す回路構成を参照して説明する。ただし、この第２図
は絞シと絞りの無い部分の温度差を一定に保□ち、加熱
に要した電力から微少流量を測定する実施例を示したも
のであって、本発明はこれに限定されるものではない。
第２図において第１図と同一符号のものは相当部分を示
し、Ｅｌ＋Ｅ２は電源で、この電源Ｅ、には並列に電気
抵抗Ｒ１と可変抵抗器ＶＲおよび電気抵抗Ｒｓの直列回
路が接続されると共に、電気抵抗Ｒ２と電気抵抗Ｒ４の
直列回路が接続されている。
し、Ｅｌ＋Ｅ２は電源で、この電源Ｅ、には並列に電気
抵抗Ｒ１と可変抵抗器ＶＲおよび電気抵抗Ｒｓの直列回
路が接続されると共に、電気抵抗Ｒ２と電気抵抗Ｒ４の
直列回路が接続されている。
ＡＭＰは測温端子１，２側の電圧と測温端子３，４側の
電圧とを比較する増幅器で、その非反転入力端←）は可
変抵抗器ＶＲと電気抵抗Ｒ５の接続点に接続され、反転
入力端←）は測温端子４と電気抵抗Ｒ４の接続点に接続
されている。なお、この電気抵抗Ｒ８と電気抵抗Ｒ２の
抵抗値はＲ３二Ｒ４となるように設定されている。Ｑは
トランジスタで、そのコレクタはヒート端子６，５を介
して電源Ｅ、の正極側に接続され、エミッタは電気抵抗
ｒを介して電源Ｅ２の負極側に接続されると共に、接地
され、ベースは増幅器ＡＭＰの出力端に接続されている
。そして、ＯＵＴはトランジスタＱのエミッタ側に接続
された出力端子である。
電圧とを比較する増幅器で、その非反転入力端←）は可
変抵抗器ＶＲと電気抵抗Ｒ５の接続点に接続され、反転
入力端←）は測温端子４と電気抵抗Ｒ４の接続点に接続
されている。なお、この電気抵抗Ｒ８と電気抵抗Ｒ２の
抵抗値はＲ３二Ｒ４となるように設定されている。Ｑは
トランジスタで、そのコレクタはヒート端子６，５を介
して電源Ｅ、の正極側に接続され、エミッタは電気抵抗
ｒを介して電源Ｅ２の負極側に接続されると共に、接地
され、ベースは増幅器ＡＭＰの出力端に接続されている
。そして、ＯＵＴはトランジスタＱのエミッタ側に接続
された出力端子である。
つぎにこの第２図に示す実施例の動作を説明する。
まず、電気抵抗Ｒ，、Ｒ４の抵抗値をＲ８二Ｒ４とすれ
ば、 Ｒ２：Ｒ，十Ｒ，・・・・・・（４） Ｒ３：設定抵抗 のときには増幅器ＡＭＰに電流が流れない。そして、流
体の流れが停止のときはＲ２＝ Ｒ，となるので、この
設定抵抗Ｒ３をＲ６〉０にセットしておくと、上記（４
ン式は Ｒ２＜ Ｒｓ ＋ Ｒ５・・・・・・（５） −と
なシ、増幅器ＡＭＰに電流が流れ、ヒート端子５．６間
はヒータとなシ、電気抵抗Ｒ２の抵抗値を高め、上記（
４）式になると止まる。このときの時間当りの消費電力
をＥ。とする。
ば、 Ｒ２：Ｒ，十Ｒ，・・・・・・（４） Ｒ３：設定抵抗 のときには増幅器ＡＭＰに電流が流れない。そして、流
体の流れが停止のときはＲ２＝ Ｒ，となるので、この
設定抵抗Ｒ３をＲ６〉０にセットしておくと、上記（４
ン式は Ｒ２＜ Ｒｓ ＋ Ｒ５・・・・・・（５） −と
なシ、増幅器ＡＭＰに電流が流れ、ヒート端子５．６間
はヒータとなシ、電気抵抗Ｒ２の抵抗値を高め、上記（
４）式になると止まる。このときの時間当りの消費電力
をＥ。とする。
つぎに、流体が配管の中を流れると、流体に基く放熱に
よシ ’２−ｔＩ＋すなわち、Ｒ２＝Ｒ。
よシ ’２−ｔＩ＋すなわち、Ｒ２＝Ｒ。
となるから、上記（５）式の状態となり、再び加熱が始
まる。そして、流体が停止しないと、放熱・加熱の繰シ
返しが続き、上記（４）式、（５）式の■０■の状態が
繰り返される。このときの時間当りの消費電力をＥとす
れば、流体の流れで消費された電力ＥＡは ＥＡ：：Ｅ−Ｅｏ ・・・・・・（６）と表
わされ、この（６）式および上記（３）式から重量流量
を知ることができる。
まる。そして、流体が停止しないと、放熱・加熱の繰シ
返しが続き、上記（４）式、（５）式の■０■の状態が
繰り返される。このときの時間当りの消費電力をＥとす
れば、流体の流れで消費された電力ＥＡは ＥＡ：：Ｅ−Ｅｏ ・・・・・・（６）と表
わされ、この（６）式および上記（３）式から重量流量
を知ることができる。
そして、流量が更に微少のときには第１図の実施例に示
す検出器７の絞りを強め、流速ν２を速めることで放熱
量を増し、検出可能にすることができる。このため、ソ
ケット１０に検出器７を組み込んで成形する際、絞シの
強さを微少流量に合う最適値に成形することで流量の広
範囲をカバーできる構造が選択できる。
す検出器７の絞りを強め、流速ν２を速めることで放熱
量を増し、検出可能にすることができる。このため、ソ
ケット１０に検出器７を組み込んで成形する際、絞シの
強さを微少流量に合う最適値に成形することで流量の広
範囲をカバーできる構造が選択できる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、複雑
な手段を用いることなく温度で電気抵抗が変わシかつ成
形し易い材料からなる内径の異なる一体形での絞シをっ
くシ、その絞シの部分を、加熱して流体温度との差を一
定に保ち、加熱に要する電力から流量を知るという簡単
な構成によって、小口径の微少流量計を実現することが
でき、寸だ、絞りの強さを微少流量に合う最適値に成形
することで、流量の広範囲をカバーできる構造が選択で
きるので、実用上の効果は極めて大である。
な手段を用いることなく温度で電気抵抗が変わシかつ成
形し易い材料からなる内径の異なる一体形での絞シをっ
くシ、その絞シの部分を、加熱して流体温度との差を一
定に保ち、加熱に要する電力から流量を知るという簡単
な構成によって、小口径の微少流量計を実現することが
でき、寸だ、絞りの強さを微少流量に合う最適値に成形
することで、流量の広範囲をカバーできる構造が選択で
きるので、実用上の効果は極めて大である。
第１図は本発明による微少流量計の一実施例を示す断面
図、第２図は本発明の原理説明に供する回路図である。 １〜４・・・・測温端子、５，６・・・・ヒート端子、
７・・・・検出器、８・・・・流入配管、９・・・・流
出配管。 特許出願人 山武ハネウェル株式会社
図、第２図は本発明の原理説明に供する回路図である。 １〜４・・・・測温端子、５，６・・・・ヒート端子、
７・・・・検出器、８・・・・流入配管、９・・・・流
出配管。 特許出願人 山武ハネウェル株式会社
Claims (1)
- 小口径の微少流量計において、温度で電気抵抗が変りか
つ成形し易い材料からなシ一方は内径が接続管径と同じ
もので他方は絞りからなる大小２種類の内径をもつ一体
形の検出器を成形し、前記絞りのある部分は加熱用と電
気抵抗測定用端子をもち、前記接続管径と同じ内径の部
分は電気抵抗測定用端子のみをもち、両抵抗の差が一定
値を保つように前記絞りを加熱し、その加熱に要した電
力から絞シを流れる重量を知シ得るようにしたことを特
徴とする微少流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57176584A JPS5965720A (ja) | 1982-10-07 | 1982-10-07 | 微少流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57176584A JPS5965720A (ja) | 1982-10-07 | 1982-10-07 | 微少流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5965720A true JPS5965720A (ja) | 1984-04-14 |
Family
ID=16016114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57176584A Pending JPS5965720A (ja) | 1982-10-07 | 1982-10-07 | 微少流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5965720A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6225819U (ja) * | 1985-07-31 | 1987-02-17 | ||
| EP0547595A3 (en) * | 1991-12-19 | 1994-07-27 | Nippon Denso Co | Flow meter |
| JP2006502392A (ja) * | 2002-10-07 | 2006-01-19 | ワグナー アラーム− ウント ジッヒャルンクスシャテム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 流体のフローパラメータ決定装置およびその動作方法 |
-
1982
- 1982-10-07 JP JP57176584A patent/JPS5965720A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6225819U (ja) * | 1985-07-31 | 1987-02-17 | ||
| EP0547595A3 (en) * | 1991-12-19 | 1994-07-27 | Nippon Denso Co | Flow meter |
| JP2006502392A (ja) * | 2002-10-07 | 2006-01-19 | ワグナー アラーム− ウント ジッヒャルンクスシャテム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 流体のフローパラメータ決定装置およびその動作方法 |
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