JPS607205B2 - 高温流体用の差圧流量計 - Google Patents
高温流体用の差圧流量計Info
- Publication number
- JPS607205B2 JPS607205B2 JP1454181A JP1454181A JPS607205B2 JP S607205 B2 JPS607205 B2 JP S607205B2 JP 1454181 A JP1454181 A JP 1454181A JP 1454181 A JP1454181 A JP 1454181A JP S607205 B2 JPS607205 B2 JP S607205B2
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- Japan
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- differential pressure
- fluid
- diaphragm
- measured
- air chamber
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-
- 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
- G01F1/05—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 mechanical effects
- G01F1/34—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 mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
- G01F1/36—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 mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、管路中に絞りを設け、この絞りの前後の圧力
差を検出することによって流量を計測する差圧流量計に
関し、特に高温スラリーの流量計測に実施して好適な高
温流体用の差圧流量計に関するものである。
差を検出することによって流量を計測する差圧流量計に
関し、特に高温スラリーの流量計測に実施して好適な高
温流体用の差圧流量計に関するものである。
この種の差圧流量計としては各種のものがあるが、第１
図に示すように、ダイヤフラム１内にシリコンオイル２
を封入した差圧取出検出端３をベンチュリＶｅの前後に
設けたベンチュリタィプのものと、オリフイス○ｒの前
後に設けたオリフイスタィプのダイヤフラムシール流量
計が知られている。
図に示すように、ダイヤフラム１内にシリコンオイル２
を封入した差圧取出検出端３をベンチュリＶｅの前後に
設けたベンチュリタィプのものと、オリフイス○ｒの前
後に設けたオリフイスタィプのダイヤフラムシール流量
計が知られている。
このようなダイヤフラム流量計によって、高温スラリー
液の流量測定を行なった場合、管路内の流体温度が例え
ば２００ｑｏ以上であると、ダイヤフラム１内に封入し
た圧力伝達媒体としてのシリコンオイルが徐々に変質し
てしまい差圧計本体４１こ対して長期間にわって正しい
差圧伝達ができないという不具合がある。
液の流量測定を行なった場合、管路内の流体温度が例え
ば２００ｑｏ以上であると、ダイヤフラム１内に封入し
た圧力伝達媒体としてのシリコンオイルが徐々に変質し
てしまい差圧計本体４１こ対して長期間にわって正しい
差圧伝達ができないという不具合がある。
すなわち、ダイヤフラム１を介してシリコンオイルが加
熱されるために、その比重ならびに蒸気圧などが変化し
、この変化が差圧計本体４をして誤差を起こさせる原因
となるからである。このため、高温流体用として従来は
このような変質を可及的少なくするために、シリコンオ
イルをさらに精製したり、あるいはナトリウムカリウム
（ＮａＫ）液など特別な圧力伝達媒体を使用していたが
、このような手法では装置がきわめて高価となる欠点が
あった。
熱されるために、その比重ならびに蒸気圧などが変化し
、この変化が差圧計本体４をして誤差を起こさせる原因
となるからである。このため、高温流体用として従来は
このような変質を可及的少なくするために、シリコンオ
イルをさらに精製したり、あるいはナトリウムカリウム
（ＮａＫ）液など特別な圧力伝達媒体を使用していたが
、このような手法では装置がきわめて高価となる欠点が
あった。
また、高温スラリー液を放熱フィンや袷煤を使って安全
温度、例えば２００℃以下に冷却することも考えられる
が、このように冷却を行なうと流体自身の流動性が低下
し、ダイヤフラム１面に対する圧力伝達が減少するとい
う不具合もあり実用的ではない。このため、安価で入手
しやすく、しかも一般に広く使用されているシリコンオ
イルを封入した叢圧取出検出端を使用した高温流体用の
差圧流量計の出現が強く要請されていた。本発明はこの
ような要請に応えるべくなされたもので、差圧取出検出
端の取付口を管体の上壁部に開□すると共に、この開口
部に立上り部を設けることによって気室を形成するとい
う、きわめて簡単な構成により、高温スラリーを長期間
にわたって安定に計測でき、しかも安価に得られる高温
流体用の差圧流量計を提供するものである。
温度、例えば２００℃以下に冷却することも考えられる
が、このように冷却を行なうと流体自身の流動性が低下
し、ダイヤフラム１面に対する圧力伝達が減少するとい
う不具合もあり実用的ではない。このため、安価で入手
しやすく、しかも一般に広く使用されているシリコンオ
イルを封入した叢圧取出検出端を使用した高温流体用の
差圧流量計の出現が強く要請されていた。本発明はこの
ような要請に応えるべくなされたもので、差圧取出検出
端の取付口を管体の上壁部に開□すると共に、この開口
部に立上り部を設けることによって気室を形成するとい
う、きわめて簡単な構成により、高温スラリーを長期間
にわたって安定に計測でき、しかも安価に得られる高温
流体用の差圧流量計を提供するものである。
以下、その構成などを図に示す実施例を用いて詳細に説
明する。第２図は被計測流体中に気体が混入してない高
温スラリーに実施する本発明の要部を示す断面図で、同
図において、符号１１で示すものは被測定流体１２の管
路を形成する管体で、この管体１１の上壁には前述の差
圧取出用検出端３を取付けるための取付口が閉口されて
いる。
明する。第２図は被計測流体中に気体が混入してない高
温スラリーに実施する本発明の要部を示す断面図で、同
図において、符号１１で示すものは被測定流体１２の管
路を形成する管体で、この管体１１の上壁には前述の差
圧取出用検出端３を取付けるための取付口が閉口されて
いる。
１３はこの取付口に後述する気体封入装置１４を介して
取付けられた放熱体で、本実施例ではこの放熱体１３と
気体封入装置１４とによって気室１５を形成する立上り
部１６を構成している。
取付けられた放熱体で、本実施例ではこの放熱体１３と
気体封入装置１４とによって気室１５を形成する立上り
部１６を構成している。
気体封入装置１４は、前記気室１５内の圧力と被測定流
体１２の圧力とを常に等しくするための装置で、本実施
例では、被測定流体１２の圧力に感応する援液ダイヤフ
ラム１４ａと、この薮液ダイヤフラム１４ａの作動によ
って気体供給口１４ｂと気室１５とを開閉する弁体１４
ｃと、被測定流体圧と気室圧とを常に等しく保たしめる
ためのりストリクション弁１４ｄおよびこれらの諸部材
を保持する本体１４ｅとから構成されている。なお、１
４ｆは接液ダイヤフラム１４ａ上のダイヤフラム室と放
熱体１３内とを蓮適する蓮通路である。また、気体供給
ロー４ｂから供給される気体１７は、被測定流体１２の
圧力より幾分高く設定しておく。したがって、いま被測
定流体圧で援液ダイヤフラム１４ａが押上げられると、
弁体１４ｃで閉成していた流路が開き、供給気体１７が
気室１５内に流入する。
体１２の圧力とを常に等しくするための装置で、本実施
例では、被測定流体１２の圧力に感応する援液ダイヤフ
ラム１４ａと、この薮液ダイヤフラム１４ａの作動によ
って気体供給口１４ｂと気室１５とを開閉する弁体１４
ｃと、被測定流体圧と気室圧とを常に等しく保たしめる
ためのりストリクション弁１４ｄおよびこれらの諸部材
を保持する本体１４ｅとから構成されている。なお、１
４ｆは接液ダイヤフラム１４ａ上のダイヤフラム室と放
熱体１３内とを蓮適する蓮通路である。また、気体供給
ロー４ｂから供給される気体１７は、被測定流体１２の
圧力より幾分高く設定しておく。したがって、いま被測
定流体圧で援液ダイヤフラム１４ａが押上げられると、
弁体１４ｃで閉成していた流路が開き、供給気体１７が
気室１５内に流入する。
一方、気室１５内の圧力が被測定流体圧より高くなると
、薮液ダイヤフラム１４ａが押下げられ前記流路を閉じ
、リストリクション弁１４ｄを通り外部に放出される。
この放出が続いて気室１５内の圧力が被測定流体圧より
低くなると、前述したように弁体１４ｃが開き供給気体
Ｉ７が導入される。このように、気室１５内、換言すれ
ば接液ダイヤフラム１４ａと差圧取出用検出端３のダイ
ヤフラムー間の圧力は、最終的に被測定流体１２の圧力
と常に等しくなるように作動する。このように、被測定
流体１２は援液ダイヤフラム１４ａに対援するのみで、
その圧力は気室１５内の気体を介してダイヤフラムーに
伝達されることになる。
、薮液ダイヤフラム１４ａが押下げられ前記流路を閉じ
、リストリクション弁１４ｄを通り外部に放出される。
この放出が続いて気室１５内の圧力が被測定流体圧より
低くなると、前述したように弁体１４ｃが開き供給気体
Ｉ７が導入される。このように、気室１５内、換言すれ
ば接液ダイヤフラム１４ａと差圧取出用検出端３のダイ
ヤフラムー間の圧力は、最終的に被測定流体１２の圧力
と常に等しくなるように作動する。このように、被測定
流体１２は援液ダイヤフラム１４ａに対援するのみで、
その圧力は気室１５内の気体を介してダイヤフラムーに
伝達されることになる。
したがって、差圧取出用検出機３に対する被測定流体１
２の熱の伝達経路は、主に環状の放熱体１３となる。す
なわち、気室１５内の気体による対流伝達は、放熱体１
３の熱伝達に較べきわめて低いことが実験より明らかだ
からである。この結果、立上り部１６の高さｈを長くす
れば、放熱体１３の外周面による大気放熱のみで、ダイ
ヤフラムーの表面温度をシリコンオイルに影響を及ぼさ
ない温度、例えば２００ｏＣ以下に保つことができる。
これを熱のバランスを示す第３図および構造を示す第２
図を使って説明する。
２の熱の伝達経路は、主に環状の放熱体１３となる。す
なわち、気室１５内の気体による対流伝達は、放熱体１
３の熱伝達に較べきわめて低いことが実験より明らかだ
からである。この結果、立上り部１６の高さｈを長くす
れば、放熱体１３の外周面による大気放熱のみで、ダイ
ヤフラムーの表面温度をシリコンオイルに影響を及ぼさ
ない温度、例えば２００ｏＣ以下に保つことができる。
これを熱のバランスを示す第３図および構造を示す第２
図を使って説明する。
いま、ダイヤフラム封入液としてのシリコンオイルの許
容温度を２００ｏｏとし、大気温度を２０℃とすると、
伝熱量の概略計算はたとえば「機械工学便覧」（日本機
械学会編）の公式をつかい次式で行なえる。ただし、Ａ
：放熱体１３の外表面積 ｈ：鞍液ダイヤフラム１４ａと差圧ダ イヤフラムー間の距離 Ｄ，：放熱体１３の外蓬 ａ，：放熱体１３の断面積 も：放熱体１３の内部断面穣 ｔ：被測定流体１２の温度 入，；放熱体１３の伝熱係数 ＾２：気室１５内の気体の伝熱係数 入＾：放熱体１３の外周面からの放熱 係数 放熱体１３の断面積ａ，を伝導する熱量Ｑ，は、｛１｝
式で示される。
容温度を２００ｏｏとし、大気温度を２０℃とすると、
伝熱量の概略計算はたとえば「機械工学便覧」（日本機
械学会編）の公式をつかい次式で行なえる。ただし、Ａ
：放熱体１３の外表面積 ｈ：鞍液ダイヤフラム１４ａと差圧ダ イヤフラムー間の距離 Ｄ，：放熱体１３の外蓬 ａ，：放熱体１３の断面積 も：放熱体１３の内部断面穣 ｔ：被測定流体１２の温度 入，；放熱体１３の伝熱係数 ＾２：気室１５内の気体の伝熱係数 入＾：放熱体１３の外周面からの放熱 係数 放熱体１３の断面積ａ，を伝導する熱量Ｑ，は、｛１｝
式で示される。
Ｑ．ｉ入．ａ．こ舎竺”ｍ
気室１ ５内の気体による対流熱伝達量Ｑ２は、【２１
式で示される。
式で示される。
Ｑ２＝＾２もこぎ虫”【２１
放熱体１３の外周表面Ａからの放熱量Ｑ＾は、｛３’式
で示される。
で示される。
つぎに、伝達熱量と放熱量が等しいと、外周面積Ａから
の放熱でダイヤフラム１の表面が許容糧度、すなわち２
００ｏｏ以下に保たれるが、ここで重要なことは、先に
記したように気室１５内の気体による対流熱伝達量Ｑ２
がＱ，に〈らべ非常に少し、ことが実験から判り、これ
を実施したことである。
の放熱でダイヤフラム１の表面が許容糧度、すなわち２
００ｏｏ以下に保たれるが、ここで重要なことは、先に
記したように気室１５内の気体による対流熱伝達量Ｑ２
がＱ，に〈らべ非常に少し、ことが実験から判り、これ
を実施したことである。
これは次の｛４１，｛５ー式で示される。ＱＡ＝Ｑ，十
Ｑ２ …【４’放熱体１３
の表面積Ａは【６｝式で示される。Ａニｈ竹ＤＩ
…■したがって、‘５｝，
■式から距離ｈの寸法が計算できる。以上の計算式は、
気室１５を形成する放熱体１３の長さを算出するための
概略計算例であるから、さらに精度の高い数値を必要と
する場合には、他の計算式で行えることはいうまでもな
い。
Ｑ２ …【４’放熱体１３
の表面積Ａは【６｝式で示される。Ａニｈ竹ＤＩ
…■したがって、‘５｝，
■式から距離ｈの寸法が計算できる。以上の計算式は、
気室１５を形成する放熱体１３の長さを算出するための
概略計算例であるから、さらに精度の高い数値を必要と
する場合には、他の計算式で行えることはいうまでもな
い。
第４図は本発明の他の実施例を示す要部の断面図で、こ
の実施例は、コールタール、アスファルトなどのように
被測定流体１２中に気泡１２′が混入している場合に実
施して好適なものである。すなわち、同図に示すように
、管体１１の上壁に立上り部１６を突設し、この立上り
部１６の上方関口端に差圧取出用検出端３を設け、差圧
ダイヤフラムーまでの高さｈを前記計算式によって設定
すれば、一定時間経過後にはこの立上り部１６内に気体
の溜りによる気室１５が形成され、この気室１５内の気
体によって差圧ダイヤフラム１の温度を許容温度以下に
保つことができる。なお、被測定流体１２による語りを
防止すると共に、気室１５内に気泡１２′を取込みやす
くするために、立上り部１６の内径は極力大きなものと
することが望ましい。
の実施例は、コールタール、アスファルトなどのように
被測定流体１２中に気泡１２′が混入している場合に実
施して好適なものである。すなわち、同図に示すように
、管体１１の上壁に立上り部１６を突設し、この立上り
部１６の上方関口端に差圧取出用検出端３を設け、差圧
ダイヤフラムーまでの高さｈを前記計算式によって設定
すれば、一定時間経過後にはこの立上り部１６内に気体
の溜りによる気室１５が形成され、この気室１５内の気
体によって差圧ダイヤフラム１の温度を許容温度以下に
保つことができる。なお、被測定流体１２による語りを
防止すると共に、気室１５内に気泡１２′を取込みやす
くするために、立上り部１６の内径は極力大きなものと
することが望ましい。
すなわち、例えば通常用いられる有効径が８仇肋のダイ
ヤフラムを使用した場合、被測定用流体用管１ １の内
径が８物舷より小さいときは、この管１１と同じ内径の
立上り部を設け、この立上り部の上方関口端をダイヤフ
ラムが適合するように拡蓬形成し、また管１１の内径が
８＆伽以上のときは、内径８仇舷のストレート管によっ
てダイヤフラム径と一致する立上り部１６を形成する。
ダイヤフラムの蓬が変るときは、これに応じて上記考え
方を採用すればよいことはいうまでもない。以上説明し
たように本発明によれば、高温被測定流体中に気泡がな
いときは、気体封入装置を使用して、また気泡が混入し
ているときは立上り部がもつ空間を利用することによっ
て、差圧計のダイヤフラムに直接被測定流体が触れない
ようにしたから、ダイヤフラムシールされた圧力伝達媒
体を変質させることがない。
ヤフラムを使用した場合、被測定用流体用管１ １の内
径が８物舷より小さいときは、この管１１と同じ内径の
立上り部を設け、この立上り部の上方関口端をダイヤフ
ラムが適合するように拡蓬形成し、また管１１の内径が
８＆伽以上のときは、内径８仇舷のストレート管によっ
てダイヤフラム径と一致する立上り部１６を形成する。
ダイヤフラムの蓬が変るときは、これに応じて上記考え
方を採用すればよいことはいうまでもない。以上説明し
たように本発明によれば、高温被測定流体中に気泡がな
いときは、気体封入装置を使用して、また気泡が混入し
ているときは立上り部がもつ空間を利用することによっ
て、差圧計のダイヤフラムに直接被測定流体が触れない
ようにしたから、ダイヤフラムシールされた圧力伝達媒
体を変質させることがない。
したがって、入手しやすくしかも安価なシリコンオイル
をダイヤフラムシールした検出端を使用することができ
、しかも被測定流体を冷却する必要もないから、安価な
差圧流量計が得られるという実用的な効果がある。また
、差圧ダイヤフラムに被測定流体が触れないから、ダイ
ヤフラム面へスラリー液が付着して固まり、ダイヤフラ
ムの感応性を低下させるようなこともない。なお、立上
り部の寸法ｈを前記計算式によって求めず、安全サイド
から不用意に大きな寸法をもって立上り部を形成すると
、スタート時において被測定流体が気室内のガスを圧縮
して高い部位まで浸入して固化されるため詰りが生じや
すく「 また外部から絵気する構造においては気室の容
積が大きいとそれだけ時間遅れが大きくなり、不安定で
しかも圧力制御がむずかしくなる。
をダイヤフラムシールした検出端を使用することができ
、しかも被測定流体を冷却する必要もないから、安価な
差圧流量計が得られるという実用的な効果がある。また
、差圧ダイヤフラムに被測定流体が触れないから、ダイ
ヤフラム面へスラリー液が付着して固まり、ダイヤフラ
ムの感応性を低下させるようなこともない。なお、立上
り部の寸法ｈを前記計算式によって求めず、安全サイド
から不用意に大きな寸法をもって立上り部を形成すると
、スタート時において被測定流体が気室内のガスを圧縮
して高い部位まで浸入して固化されるため詰りが生じや
すく「 また外部から絵気する構造においては気室の容
積が大きいとそれだけ時間遅れが大きくなり、不安定で
しかも圧力制御がむずかしくなる。
第１図は本発明に係る差圧流量計が適用される被測定流
体用管を示す縦断面図、第２図は本発明の一実施例を示
す要部の縦断面図、第３図は計算式に使用する放熱体の
斜視図、第４図は他の実施例を示す要部の縦断面図であ
る。 １……ダイヤフラム、２……シリコンオイル、３・・・
・・・差圧取出用検出端、１１…・・・被測定用流体用
管、１２・・・・・・被測定流体、１３…・・・放熱体
、Ｉ４・…・・気体封入装置、１５・・・・・・気室、
１６・・・・・・仏 上り部。 第１図第３図 第２図 第４図
体用管を示す縦断面図、第２図は本発明の一実施例を示
す要部の縦断面図、第３図は計算式に使用する放熱体の
斜視図、第４図は他の実施例を示す要部の縦断面図であ
る。 １……ダイヤフラム、２……シリコンオイル、３・・・
・・・差圧取出用検出端、１１…・・・被測定用流体用
管、１２・・・・・・被測定流体、１３…・・・放熱体
、Ｉ４・…・・気体封入装置、１５・・・・・・気室、
１６・・・・・・仏 上り部。 第１図第３図 第２図 第４図
Claims (1)
- １ 管路中に絞りを有する被測定流体用管の管壁に、圧
力伝達媒体としてのシリコンオイルをダイヤフラムシー
ルした差圧取出用検出端を取付けてなる流量計において
、前記差圧取出用検出端の取付口を被測定流体用管の上
壁に開口すると共に、この開口部に立上り部を設けるこ
とによつて気室を形成してなり、この気室の高さは、こ
の高さに対応する前記立上り部の外部表面からの放熱作
用が、立上り部自体の熱伝達によつて前記シリコンオイ
ルに影響を与えないように設定されていることを特徴と
する高温流体用の差圧流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1454181A JPS607205B2 (ja) | 1981-02-03 | 1981-02-03 | 高温流体用の差圧流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1454181A JPS607205B2 (ja) | 1981-02-03 | 1981-02-03 | 高温流体用の差圧流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56119811A JPS56119811A (en) | 1981-09-19 |
| JPS607205B2 true JPS607205B2 (ja) | 1985-02-22 |
Family
ID=11864006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1454181A Expired JPS607205B2 (ja) | 1981-02-03 | 1981-02-03 | 高温流体用の差圧流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS607205B2 (ja) |
-
1981
- 1981-02-03 JP JP1454181A patent/JPS607205B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56119811A (en) | 1981-09-19 |
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