JPS5973727A - 流量測定装置 - Google Patents
流量測定装置Info
- Publication number
- JPS5973727A JPS5973727A JP57185009A JP18500982A JPS5973727A JP S5973727 A JPS5973727 A JP S5973727A JP 57185009 A JP57185009 A JP 57185009A JP 18500982 A JP18500982 A JP 18500982A JP S5973727 A JPS5973727 A JP S5973727A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature sensor
- temperature
- fluid
- flow rate
- heating element
- 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】
この発明は、閉管内を流れる流体の流量を測定する装置
、特に管外壁圧取付けた発熱体から外壁に入熱させその
点を中心とするｍＷ分布が管内を流れる流体の流れの大
小によって変化することを利用して流量を測定する装置
に関するものである。
、特に管外壁圧取付けた発熱体から外壁に入熱させその
点を中心とするｍＷ分布が管内を流れる流体の流れの大
小によって変化することを利用して流量を測定する装置
に関するものである。
従来の圧力差法、熱線法、プロペラ法等を用いた流量計
では、温度センサが流体に直接接触するように閉管内に
挿入されるために、管路を開く必要があり、また圧力損
失が生じるという欠点を持っていた。また、管外壁より
流体流量を測定する超音波伝播時間差法を用いた超音波
流量計では、低流量域および小口径管での測定が困難で
あった。
では、温度センサが流体に直接接触するように閉管内に
挿入されるために、管路を開く必要があり、また圧力損
失が生じるという欠点を持っていた。また、管外壁より
流体流量を測定する超音波伝播時間差法を用いた超音波
流量計では、低流量域および小口径管での測定が困難で
あった。
この発明の目的は、従来の欠点を解消し、管路な開かず
、また圧力損失なしに、管内を流れる流体流量を閉管の
外壁より測定できる流量測定装置を提供しようとするも
のである。
、また圧力損失なしに、管内を流れる流体流量を閉管の
外壁より測定できる流量測定装置を提供しようとするも
のである。
以下、図面に示すこの発明の一実施例について詳しく説
明する。
明する。
図面に示すように、円筒形の閉管ｌには流量を測定しよ
うとする流体が流れており、その外壁には、発熱体λ並
びに第１温度センサＪ、第コ温度センサ４’Ａおよび＆
Ｂ、第３温度センサＳが取付けられている。詳しく云え
ば、発熱体コは閉管ｌの外壁に取付けられ、この取付は
部分から外壁に入熱させるだめのものである。第１温度
センサ３は、発熱体−の取付は部分な合む閉管／の同一
円周上でかつ発熱体−の近くに取付けられ、外壁の入熱
部分の温度を測定する。また、第２温度センサは、例え
ば一対の温度センサｅＡおよびＱＢから構成され、第１
温度センサ３の取付は部分を基準として流体の流れ（そ
の方向を矢印で示す）の上流側と下流側に第１温度セン
サ３から一定距離を隔てて外壁に取付けられ、その取付
は部分の温度を測定する。そして第３温度センサ５は発
熱体コの影響を受けない位置で外壁に取付けられ、流体
の温度を測定する。各温度センサは演算表示回路乙に接
続され、さらに第１温度センサ３は発熱体コと共に制御
電源りへも接続されている。
うとする流体が流れており、その外壁には、発熱体λ並
びに第１温度センサＪ、第コ温度センサ４’Ａおよび＆
Ｂ、第３温度センサＳが取付けられている。詳しく云え
ば、発熱体コは閉管ｌの外壁に取付けられ、この取付は
部分から外壁に入熱させるだめのものである。第１温度
センサ３は、発熱体−の取付は部分な合む閉管／の同一
円周上でかつ発熱体−の近くに取付けられ、外壁の入熱
部分の温度を測定する。また、第２温度センサは、例え
ば一対の温度センサｅＡおよびＱＢから構成され、第１
温度センサ３の取付は部分を基準として流体の流れ（そ
の方向を矢印で示す）の上流側と下流側に第１温度セン
サ３から一定距離を隔てて外壁に取付けられ、その取付
は部分の温度を測定する。そして第３温度センサ５は発
熱体コの影響を受けない位置で外壁に取付けられ、流体
の温度を測定する。各温度センサは演算表示回路乙に接
続され、さらに第１温度センサ３は発熱体コと共に制御
電源りへも接続されている。
次に動作について説明する。第３温度センサは発熱体λ
の影響を受けない位置に取付けられ、実際の流体温度（
θｊ）を測定する。発熱体ユは閉管／の一部分を加熱し
てこの部分から外壁に入熱させるが、この入熱部分の温
度を一定値（θＪ）にするために第１温度センサ３の温
度信号を制御電源７へ送り、かつこの制御電源７で発熱
体コへの電力を制御している。今、流体の流れがないと
すれば、発熱体コからの熱は第コ温度センサ４’ Ａト
ｆＢの方向に対称に伝導し、第２温度七ンサグＡとＱＢ
の取付は部分での温度は等しクフヨる。一方、流体が矢
印の方向へ流れているとすれば、通常の場合すなわちθ
Ｊ〉θＳの場合、上流側の第コ温度センサ９Ａの取付は
部分の温度（θ１ＩＡ）は流れがない時よりも流体の冷
却効果が太ぎいので低くなり、逆に下流側の第λ温度セ
ンサ＆Ｂの取付は部分では流れがない時より゛も流体温
度が上流で高められてくるため、上流側に比べて冷却効
果が小さくなりその分だけ第２温度センサｌＩＢの取付
は部分の温度（θｆＢ）は流れがない時よりも島（１よ
る。このように第１温度センサ３を中心とする温度分布
は対称でなくフェリ、第コ温度センサ９Ａと４ｉＨの温
度差（θ１−０４．Ａ）が流体の流速ひいては流量に比
例することになる。しかし、この温度差は、閉管／の材
質と厚み１．入熱部分温度と流体温度の差、比熱および
各温度センサの配置等の影響を受けるため、流速あるい
は流量との関係にこれらの要素の補正が必要である。演
算表示回路６は熱平衡状態下で、各温度センサの温度信
号θ３．θｔｌＡ”θや、およびθよを受け、（０２Ｂ
−０３Ａ）および（θ、−〇、）を演算し、（θ、−〇
、）および予め入力されている閉管の材質と厚み、温度
センサ配置、流体物性値等より定まる補正係数Ｋを選択
し、かつＫ（θやＢ−θｅＡ）を演算することによって
流量を算出しかつ表示する。
の影響を受けない位置に取付けられ、実際の流体温度（
θｊ）を測定する。発熱体ユは閉管／の一部分を加熱し
てこの部分から外壁に入熱させるが、この入熱部分の温
度を一定値（θＪ）にするために第１温度センサ３の温
度信号を制御電源７へ送り、かつこの制御電源７で発熱
体コへの電力を制御している。今、流体の流れがないと
すれば、発熱体コからの熱は第コ温度センサ４’ Ａト
ｆＢの方向に対称に伝導し、第２温度七ンサグＡとＱＢ
の取付は部分での温度は等しクフヨる。一方、流体が矢
印の方向へ流れているとすれば、通常の場合すなわちθ
Ｊ〉θＳの場合、上流側の第コ温度センサ９Ａの取付は
部分の温度（θ１ＩＡ）は流れがない時よりも流体の冷
却効果が太ぎいので低くなり、逆に下流側の第λ温度セ
ンサ＆Ｂの取付は部分では流れがない時より゛も流体温
度が上流で高められてくるため、上流側に比べて冷却効
果が小さくなりその分だけ第２温度センサｌＩＢの取付
は部分の温度（θｆＢ）は流れがない時よりも島（１よ
る。このように第１温度センサ３を中心とする温度分布
は対称でなくフェリ、第コ温度センサ９Ａと４ｉＨの温
度差（θ１−０４．Ａ）が流体の流速ひいては流量に比
例することになる。しかし、この温度差は、閉管／の材
質と厚み１．入熱部分温度と流体温度の差、比熱および
各温度センサの配置等の影響を受けるため、流速あるい
は流量との関係にこれらの要素の補正が必要である。演
算表示回路６は熱平衡状態下で、各温度センサの温度信
号θ３．θｔｌＡ”θや、およびθよを受け、（０２Ｂ
−０３Ａ）および（θ、−〇、）を演算し、（θ、−〇
、）および予め入力されている閉管の材質と厚み、温度
センサ配置、流体物性値等より定まる補正係数Ｋを選択
し、かつＫ（θやＢ−θｅＡ）を演算することによって
流量を算出しかつ表示する。
以上、この発明の一実施例について述べたが、他の実施
例として下記に示すものがあり、各々同様な効果が得ら
れる。
例として下記に示すものがあり、各々同様な効果が得ら
れる。
（１）上記実施例では各温度センサのθ０．θ＆Ａｌθ
ｆＢ’θよ の温度信号から流量を求めたが、θ、Ａと
θ、Ｂのいずれか一方のみの測定で（θ、−〇、Ａ）ま
たは（θ、−〇、Ｂ）より流量を求めることができると
いうことから、第λ温度センサを簡略化できる。
ｆＢ’θよ の温度信号から流量を求めたが、θ、Ａと
θ、Ｂのいずれか一方のみの測定で（θ、−〇、Ａ）ま
たは（θ、−〇、Ｂ）より流量を求めることができると
いうことから、第λ温度センサを簡略化できる。
（２）上記実施例では７個の発熱体に対応して第コ温度
センサが上流側と下流側の各々に７個づつ取付けられ、
それらの温度差より流量を算出したが、入熱部分の温度
を沖１定する第１の温度センサの取付は部分を含む流れ
方向に平行な直線上の上流側と下流側の各々に複数個の
温度センサをそれぞれ配置し、入熱部分を中心とする上
流側と下流側の温度分布の差より流体流量を算出する。
センサが上流側と下流側の各々に７個づつ取付けられ、
それらの温度差より流量を算出したが、入熱部分の温度
を沖１定する第１の温度センサの取付は部分を含む流れ
方向に平行な直線上の上流側と下流側の各々に複数個の
温度センサをそれぞれ配置し、入熱部分を中心とする上
流側と下流側の温度分布の差より流体流量を算出する。
またこの場合発熱体による入熱を７回の短時間入熱とし
、入熱一定時間後の温度分布を測定し、上流側と下流側
の温度分布の相違より流体流量を算出することができる
。
、入熱一定時間後の温度分布を測定し、上流側と下流側
の温度分布の相違より流体流量を算出することができる
。
（３）上記実施例では発熱体を７個としたが、これを流
体の流れに垂直な／平面内の閉管の外壁に複数個設置し
、各発熱体に対応して各温度センサを配置し、各入熱部
分に対応する流量値の平均値を算出しかつ表示すること
もできる。
体の流れに垂直な／平面内の閉管の外壁に複数個設置し
、各発熱体に対応して各温度センサを配置し、各入熱部
分に対応する流量値の平均値を算出しかつ表示すること
もできる。
（り）上記実施例では発熱体を使用したが、その代りに
冷却体を用いても同様な効果が得られる。
冷却体を用いても同様な効果が得られる。
（、ｔｌ 上記実施例では発熱体が）個であったが、
第１温度センサをはさんでその対称位置にこれと対にな
る別な発熱体を設けても良い。
第１温度センサをはさんでその対称位置にこれと対にな
る別な発熱体を設けても良い。
以上のように、この発明は閉管内を流れる方向の温度分
布の非対称性から測定するものであって、管路な開くこ
となく、小口径管であっても、また低流量であっても測
定が可能であるという効果を奏する。
布の非対称性から測定するものであって、管路な開くこ
となく、小口径管であっても、また低流量であっても測
定が可能であるという効果を奏する。
図面はこの発明の一実施例を示す構成図である。
／・・閉管、２・・発熱体、３・・第１温度センサ、ダ
ＡとグＢ・・第２温度センサ、り・・第３温度センサ、
乙・・演算表示回路、７・・制御電源 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す・ 代理人 葛 野 信 −
ＡとグＢ・・第２温度センサ、り・・第３温度センサ、
乙・・演算表示回路、７・・制御電源 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す・ 代理人 葛 野 信 −
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） 流量を測定しようとする流体が流れる閉管の
外壁に取付けられ、この取付は部分から上記外壁に入熱
させるための発熱体と、この発熱体の近くで上記外壁忙
取付けられ、上記外壁の入熱部分の温度を測定するため
の第１温度センサと、上記第１温度センサの取付は部分
を基準として上記流体の流れの上流側と下流側の少な（
とも一方に上記第７温度センサから所定の距離を隔てて
上記外壁に取付けられ、その取付は部分の温度を測定す
るための第２温度センサと、上記発熱体の影響を受けな
い位置で上記外壁に取付けられ、上記流体の温度を測定
するための第３温度センサと、上記第１温度センサと上
記発熱体の間に接続され、上記第１温度センサの温度信
号を受けて上記発熱体の入熱部分の温度を一定に保つた
めに上記発熱体に供給する入熱エネルギを制御するため
の制御電源と、上記第１温度センサ、上記第コ温度セン
サおよび上記第３温度センサの温度信号並びに上記閉管
の材質と厚み、上記第λ温度センサの配置および流体物
性値より定まる補正係数による補正演算から流体流量値
を算出しかつ表示するための演算表示回路とを備え、上
記発熱体と上記第１温度センサを結ぶ線が上記流体の流
れと垂直である流量測定装置。 センサと一定の距離を隔てて取付けられ、演算表示回路
は上流側と下流側のλつの第コ温度センサの温度信号の
差並びに第１温度センサと第３温度センサの温度信号の
差、閉管の材質と厚み、上記第λ温度センサの配置およ
び流体物性値等より定まる補正係数による補正演算から
流体流量値を算出しかつ表示する特許請求の範囲第１項
記載の流量測定装置。 （３）第コ温度センサは第１温度センサの上流側のみに
取付けられ、演算表示回路は上記第１温度センサと上記
第２温度センサの温度信号の差並びに上記第１温度セン
サと第３温度センサの温度信号の差、閉管の材質と厚み
、上記第、２温度センサの配置および流体物性値より定
まる補正係数による補正演算から流体流量値を算出しか
つ表示する特許請求の範囲第１項記載の流量測定装置。 （リ 第２温度センサは第１温度センサの下流側のみに
取付けられ、演算表示回路は上記第１温度センサと上記
第コ温度センサの温度信号の差並びに上記第１温度セン
サと第３温度センサの温度信号の差、閉管の材質の厚み
、上記第Ｊ温度センサの配置および流体物性値等により
定まる補正係数による補正演算から、流体流量値を算出
しかつ表示する特許請求の範囲第１項記載の流量測定装
置。 （５）第λ温度センサは第１温度センサの取付は部分を
含む流体の流れに平行な直線上の上流側と下流側の各々
に複数個取付けられ、発熱体による入熱を１回の短時間
天熱とし、上記第コ温度センサが入熱一定時間後の温度
分布を測定する特許請求の範囲第２項記載の流量測定装
置。 （６）流体の流れの方向に垂直なｌ平面内の閉管の外壁
に複数個の発熱体を取付けこれらの発熱体に各々に対応
する第１温度センサ、ｔ４コ温度センサおよび第３温度
センサをそれぞれ取付け、演算表示回路は各発熱体に対
応する流量値の平均値を算出しかつ表示する特許請求の
範囲第１項フ１．いし第５項のいずれか記載の流量測定
装置。 （７）第１温度センサをはさんで対称となる位置に発熱
体を取付けた特許請求の範囲第１項ないし第６項のいず
れか記載の流量測定装置。 Ｕ＋ 発熱体の代りに冷却体を使用した特許請求の範
囲第７項ないし第７項のいずれか記載の流量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57185009A JPS5973727A (ja) | 1982-10-19 | 1982-10-19 | 流量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57185009A JPS5973727A (ja) | 1982-10-19 | 1982-10-19 | 流量測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5973727A true JPS5973727A (ja) | 1984-04-26 |
Family
ID=16163172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57185009A Pending JPS5973727A (ja) | 1982-10-19 | 1982-10-19 | 流量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5973727A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01107114A (ja) * | 1987-10-19 | 1989-04-25 | Esutetsuku:Kk | 流量計 |
| WO1995011427A1 (de) * | 1993-10-18 | 1995-04-27 | KÜMMEL, Bernd | Verfahren und vorrichtung zur insbesondere nicht invasiven ermittlung mindestens eines interessierenden parameters eines fluid-rohr-systems |
-
1982
- 1982-10-19 JP JP57185009A patent/JPS5973727A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01107114A (ja) * | 1987-10-19 | 1989-04-25 | Esutetsuku:Kk | 流量計 |
| JPH0814505B2 (ja) * | 1987-10-19 | 1996-02-14 | 株式会社エステック | 流量計 |
| WO1995011427A1 (de) * | 1993-10-18 | 1995-04-27 | KÜMMEL, Bernd | Verfahren und vorrichtung zur insbesondere nicht invasiven ermittlung mindestens eines interessierenden parameters eines fluid-rohr-systems |
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