JPS6076620A - 流体流量測定法並びに同測定装置 - Google Patents
流体流量測定法並びに同測定装置Info
- Publication number
- JPS6076620A JPS6076620A JP18577083A JP18577083A JPS6076620A JP S6076620 A JPS6076620 A JP S6076620A JP 18577083 A JP18577083 A JP 18577083A JP 18577083 A JP18577083 A JP 18577083A JP S6076620 A JPS6076620 A JP S6076620A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow
- flow rate
- fluid
- paths
- rate
- Prior art date
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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
- G01F1/66—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 measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (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、ガス体や液体などの流体を流動移送する流路
において、直線流路の内部を流れる流体の体積流量を測
定するための流体流量測定法並びに同測定装置に関する
ものである。
において、直線流路の内部を流れる流体の体積流量を測
定するための流体流量測定法並びに同測定装置に関する
ものである。
例えば製鉄所の燃料高炉ガスなどを移送する管路の途中
において、高炉ガスの原単位の把握や、流量を制御する
目的でオリフィス、ノズルなどの体積流量検出器を装備
する箇所の流路は、所定の長さの直流部が必要であるが
、この直流部の形成方法および同装置を新規思想に基づ
いて提供し本発明の根拠として役立てんとするものであ
る。
において、高炉ガスの原単位の把握や、流量を制御する
目的でオリフィス、ノズルなどの体積流量検出器を装備
する箇所の流路は、所定の長さの直流部が必要であるが
、この直流部の形成方法および同装置を新規思想に基づ
いて提供し本発明の根拠として役立てんとするものであ
る。
従来、この種の測定方法としては、直流部は検出器を装
備する上流側で管直径の１０倍以上の長さが必要であり
、しかも検出器を装備した下流側で３倍以上も必要であ
る。一般に狭い場所では直流部を設けるために、管を垂
直に立ち上らせた後、管を曲げ下降させるか、または水
平方向に延長して引き返す工法で、わざわざ流量測定の
ためだけの目的で余分の直流部を設け、流量検出器を設
置している。前記工法が採用出来ない場所では止むを得
ず直流部の長さを所定長さより短かくし、流量、測定精
度を犠牲にして計測していた。
備する上流側で管直径の１０倍以上の長さが必要であり
、しかも検出器を装備した下流側で３倍以上も必要であ
る。一般に狭い場所では直流部を設けるために、管を垂
直に立ち上らせた後、管を曲げ下降させるか、または水
平方向に延長して引き返す工法で、わざわざ流量測定の
ためだけの目的で余分の直流部を設け、流量検出器を設
置している。前記工法が採用出来ない場所では止むを得
ず直流部の長さを所定長さより短かくし、流量、測定精
度を犠牲にして計測していた。
本発明は、かかる問題点を新たな技術的思想によって解
決した方法並びに装置である。
決した方法並びに装置である。
本発明の要旨とする所は、例えば製鉄所の高炉から発生
ずるガスや、重油などの燃料用流体を発電用ボイラーに
供給する配管、すなわち流体を移動させる流路の途中に
複数の直流部を並列に組込み分流し、この複数の流路の
合計有効断面積を元の流路の有効断面積とほぼ等しくし
、その分流部でそれぞれ流量を計測すればよいことに着
目したものである。
ずるガスや、重油などの燃料用流体を発電用ボイラーに
供給する配管、すなわち流体を移動させる流路の途中に
複数の直流部を並列に組込み分流し、この複数の流路の
合計有効断面積を元の流路の有効断面積とほぼ等しくし
、その分流部でそれぞれ流量を計測すればよいことに着
目したものである。
このような方法を用いると、例えば分岐数が４である分
岐流路では分流する１箇所の直流部は流路の４分の１の
有効断面積、すなわち流路を４等分割したことになる。
岐流路では分流する１箇所の直流部は流路の４分の１の
有効断面積、すなわち流路を４等分割したことになる。
従って分岐流路の流量計測のための直流部の長さは従来
法の２分の１の長さでよい形成方法となる。
法の２分の１の長さでよい形成方法となる。
従来、このような形成方法は流量計測部が多く機構が複
雑となるため、実施可能な技術的思想としては顧みられ
なかった。しかし本形成方法を用いると配管場所を制限
された狭い場所でも、分流する直流部の数を増すことに
より流量計測が可能となる。
雑となるため、実施可能な技術的思想としては顧みられ
なかった。しかし本形成方法を用いると配管場所を制限
された狭い場所でも、分流する直流部の数を増すことに
より流量計測が可能となる。
このように分流直流部の増加に伴なう計測機器の種類２
価格の問題は、近年流量計測機器も安価となり、しかも
超音波利用による計測器が開発されると共に、多信号処
理が出来るようになったことにより解決され、それに伴
って本発明法が可能となったものである。
価格の問題は、近年流量計測機器も安価となり、しかも
超音波利用による計測器が開発されると共に、多信号処
理が出来るようになったことにより解決され、それに伴
って本発明法が可能となったものである。
第１図および第２図は本発明の第１の実施例を示すもの
で、以下これに基いて本発明の詳細な説明する。
で、以下これに基いて本発明の詳細な説明する。
１は上流側流路、２ば下流側流路、３は管路中心から放
射状に４等分分割した上流側分割路、４は同じく下流側
分割路、５は公知の気体流里検出用超音波流量検出部、
６，７ば連結部、８は分割路本体である。
射状に４等分分割した上流側分割路、４は同じく下流側
分割路、５は公知の気体流里検出用超音波流量検出部、
６，７ば連結部、８は分割路本体である。
超音波流量検出部５の信号は管部中心から放射状に４等
分分割した上流側分割路３および下流側分割路４の中心
を透過し、信号の散乱による減衰を少なくするために透
過板９を４分割した流路の中心に取付ける。なお透過板
９の大きさは超音波透過の散乱による減衰を小さくする
ため板厚は薄く面積は広い方がよいが、しかし透過板を
取付けたことによる流体の乱れが最小限になるようにす
るために大きさには制限がある。
分分割した上流側分割路３および下流側分割路４の中心
を透過し、信号の散乱による減衰を少なくするために透
過板９を４分割した流路の中心に取付ける。なお透過板
９の大きさは超音波透過の散乱による減衰を小さくする
ため板厚は薄く面積は広い方がよいが、しかし透過板を
取付けたことによる流体の乱れが最小限になるようにす
るために大きさには制限がある。
４分割した流路に設けた超音波流量検出部５の各々は流
体の流れの方向に対して角度θに領けて取付られている
。また超音波流量検出部５の各々から検出した流量は多
信号処理によって演算され、上流側流路１に流れる流体
の流量として表示される。
体の流れの方向に対して角度θに領けて取付られている
。また超音波流量検出部５の各々から検出した流量は多
信号処理によって演算され、上流側流路１に流れる流体
の流量として表示される。
上流側流路１の中心から放射状に４等分分割することに
よって直管部流路はそれぞれ独立した流路となり、それ
ぞれが上流側流路１の断面積の４分の１となる。流路の
断面積を小さくすると、流量検出するための直管部の必
要な長さを短く出来ることは前述のとおりであるが、た
だ単に流路の断面積を小さくすると、その部分で圧力損
失を生じたり、流体の流れの形態が変る問題がある。し
かじ流路１の断面積は４分割のため仕切鋼板の厚さだけ
縮小されるが、４分割程度では圧力損失あるいは流体の
流れの形態まで変ることなく、流量検出のための直管部
の長さを短（することが出来る。
よって直管部流路はそれぞれ独立した流路となり、それ
ぞれが上流側流路１の断面積の４分の１となる。流路の
断面積を小さくすると、流量検出するための直管部の必
要な長さを短く出来ることは前述のとおりであるが、た
だ単に流路の断面積を小さくすると、その部分で圧力損
失を生じたり、流体の流れの形態が変る問題がある。し
かじ流路１の断面積は４分割のため仕切鋼板の厚さだけ
縮小されるが、４分割程度では圧力損失あるいは流体の
流れの形態まで変ることなく、流量検出のための直管部
の長さを短（することが出来る。
第１図、第２図は円断面配管の実施例であるが、管の形
状は角ダクト状あるいは多角形状等の流路断面であって
もよいものである。
状は角ダクト状あるいは多角形状等の流路断面であって
もよいものである。
流路の内部空間を４等分分割した場合と、従来から用い
られている流量測定のために十分な長さの直管部をとっ
た場合の比較試験を実施した。
られている流量測定のために十分な長さの直管部をとっ
た場合の比較試験を実施した。
直径２００鰭の鋼管を用い、管中心から管内を４等分分
割し、その各々の分岐路に超音波流量検出部５を管の長
さ方向に対し４５°の傾きを設けて取付けた。分岐路の
全長は１６００龍で、流量検出部上流側の通管部の長さ
を１０００貢ｍ、下流側を６００鰭とした。
割し、その各々の分岐路に超音波流量検出部５を管の長
さ方向に対し４５°の傾きを設けて取付けた。分岐路の
全長は１６００龍で、流量検出部上流側の通管部の長さ
を１０００貢ｍ、下流側を６００鰭とした。
従来法としては、直径２００＋ｕの鋼管を用いて流量検
出部上流側の直管部の長さを管直路の１５倍、すなわち
３０００ ａｍとり、下流ＩＮ直管部の長さを管直径の
５倍すなわち１１００Ｏａとした。なお流量計は前記分
割路に使用した流量針と同じ型式のものを使用した。
出部上流側の直管部の長さを管直路の１５倍、すなわち
３０００ ａｍとり、下流ＩＮ直管部の長さを管直径の
５倍すなわち１１００Ｏａとした。なお流量計は前記分
割路に使用した流量針と同じ型式のものを使用した。
これらの試験流路に重湯の空気を０〜１００Ｎｒｒｒ／
ｈで流し、従来法と本発明との比較測定を行った結果を
表１に示す。流路を４等分分動した分割路の空気の流れ
をそれぞれの超音波流量計で測定しているため、各々の
分割路に流れる空気量を演算処理した結果と、従来法の
流路で測定した結果を対比したものである。
ｈで流し、従来法と本発明との比較測定を行った結果を
表１に示す。流路を４等分分動した分割路の空気の流れ
をそれぞれの超音波流量計で測定しているため、各々の
分割路に流れる空気量を演算処理した結果と、従来法の
流路で測定した結果を対比したものである。
表１ 精度単位；％
表１から明らかなように、流量計測のための直管部の長
さを十分に長くした従来方法に比較して、本発明法で計
測した結果は精度は若干劣るが、測定精度は１％以内に
入り、流量計測のための必要な長さの直管部が施工出来
ない狭い場所では、本発明法を用いてガス体および液体
の流量測定には有効な方法である。
さを十分に長くした従来方法に比較して、本発明法で計
測した結果は精度は若干劣るが、測定精度は１％以内に
入り、流量計測のための必要な長さの直管部が施工出来
ない狭い場所では、本発明法を用いてガス体および液体
の流量測定には有効な方法である。
次に第３図は本発明の第２の実施例を示すものであり、
上流側流路１１と下流側流路１２の中途に分岐ダクト１
６および１７を設け、該分岐ダクト間に分流路１日を４
箇所挿通しである。該分流路１８には流量検出部１５が
それぞれ設けられ、該流Ｍ検出部１５の上流側分流路１
３は分流路１８の管直径の１０倍の長さの直流部で構成
されている。また流量検出部１５の下流側分流路１４は
管直径の３倍の長さが与えられている。
上流側流路１１と下流側流路１２の中途に分岐ダクト１
６および１７を設け、該分岐ダクト間に分流路１日を４
箇所挿通しである。該分流路１８には流量検出部１５が
それぞれ設けられ、該流Ｍ検出部１５の上流側分流路１
３は分流路１８の管直径の１０倍の長さの直流部で構成
されている。また流量検出部１５の下流側分流路１４は
管直径の３倍の長さが与えられている。
第３図に示した本発明法を検証するために、直径２００
龍の鋼管を用いラボテストを゛実施した。
龍の鋼管を用いラボテストを゛実施した。
分流路管径りは１００龍で流量計測部」二流側の長さを
Ｄ＋ｎＸＩＱ、下流側をＤ＊ＩＸ３とした。また従来法
は直径２００龍の鋼管で流量検出部上流側をＤＩＩｍ×
５とし、下流側をＤｉｍＸｌ、５とし、その下流例をさ
らに直径２００關の鋼管を５０００ ａｍ接合延長し１
、月５Ｚ−８７６２（１９６９）ｒ絞り機構による流量
測定方法」に規定されている所定の直管部で流量を測定
した。
Ｄ＋ｎＸＩＱ、下流側をＤ＊ＩＸ３とした。また従来法
は直径２００龍の鋼管で流量検出部上流側をＤＩＩｍ×
５とし、下流側をＤｉｍＸｌ、５とし、その下流例をさ
らに直径２００關の鋼管を５０００ ａｍ接合延長し１
、月５Ｚ−８７６２（１９６９）ｒ絞り機構による流量
測定方法」に規定されている所定の直管部で流量を測定
した。
これらのモデル流路に審温の空気を０〜１００Ｎｄ／ｈ
流し測定した結果を表２に示す。なお本発明法は並列路
を４箇所設けているため、それぞれに流路に流れた空気
流量を演算処理して示している。
流し測定した結果を表２に示す。なお本発明法は並列路
を４箇所設けているため、それぞれに流路に流れた空気
流量を演算処理して示している。
表２ 精度単位；％
表２から明らかなようにＪＩＳＺ−８７６２（１９６９
）に定められた正規の方法で流量を測定結果と相対比較
すると、従来方法よりは本発明法の方が測定精度が高い
ことを示し、直管部の長さが十分とれない狭い場所での
施工に有効な発明である。
）に定められた正規の方法で流量を測定結果と相対比較
すると、従来方法よりは本発明法の方が測定精度が高い
ことを示し、直管部の長さが十分とれない狭い場所での
施工に有効な発明である。
本発明法を使用するにはどのような流量計を用いてもよ
い。またこれらの流量計測結果を演算し、かつ流量に応
じた複数並列流路を増減するなど応用自在であり、前記
実施例に示した方法に拘束されるものではない。
い。またこれらの流量計測結果を演算し、かつ流量に応
じた複数並列流路を増減するなど応用自在であり、前記
実施例に示した方法に拘束されるものではない。
以上詳細説明したとおり本発明になる流体流量測定法並
びに同測定装置は流Ｗ検出部前後の直流部を短くするこ
とが出来るので、狭い場所や直管部がとれない設備に用
いて非常に有効である。
びに同測定装置は流Ｗ検出部前後の直流部を短くするこ
とが出来るので、狭い場所や直管部がとれない設備に用
いて非常に有効である。
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は第１の実
施例の全体斜視図、第２図は同実施例の流量計測部の断
面図、第３図は第２の実施例の全体斜視図である。 １ 上流側流路 ２ 下流側流路 ３ ′上流側分割路 ４ 上流側分割路 ５ 流量検出部 ６．７ 連結部 ８ 分割路本体 ９ 透過板 １１ 上流側流路 １２ 下流側流路 １３ 」二流側分流路 １４ 下流側分流路 １５ 流量検出部 １６．１７ 分岐ダクト １８ 分流路 特許出願人 日新製鋼株式会社 代 理 人 弁理士 古 １） 剛 啓手続補正書 昭和５９年１月２７日 特許庁長官 若杉和夫 殿 １、事件の表示 特願昭５８−１８５７７０号 ２、発明の名称 流体流量測定法並びに同測定装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 日新製鋼株式会社 ４、代理人■７３０ ５、補正命令の日付 自発 ６、補正により増加する発明の数 なし７、補正の対象 明細書の特許請求の範囲９発明の詳細な明細書を次の通
り補正する。 （イ）特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 （ロ）第４頁第１１行目「・・・・・・ものである。」
と第１２行目［第１図・・・・・・」の間に次の文章を
加入する。 「本発明に係る流体流量測定法は不安定流を生じること
のある１個の管状流入部と、乱流を生しることのある１
個の管状流出部との間に、流量掻出部を介在させた流体
の流量測定装置において、流量測定装置の流路を複数個
の直線状流路で構成し、各流路を流れる安定流の流量を
それぞれ測定したのち加算して、管状流出部より出る流
体流量を測定することを特徴とするものである。 また本発明に係る流体流量測定装置は、不安定流を生じ
ることのある１個の管状流入部と、不安定流を生じるこ
とのある１ｏｔａの管状流出部との間に、流量検出部を
介在させた流体の流量測定装置において、流量測定装置
の流路を複数個の直線状流路で構成し、各流路を流れる
安定流の流量をそれぞれ測定したのち加算して、管状流
出部より出る流体流量を測定する如く構成されたことを
特徴とするものである。」 特許請求の範囲 １、不安定流を生じることのある１個の管状流入部と、
不安定流を生じることのある１個の管状流出部との間に
、流量検出部を介在させた流体の流量測定装置において
、流量測定装置の流路を複数個の直線状流路で構成し、
各流路を流れる安定流の流量をそれぞれ測定したのち加
算して、管状流出部より出る流体流量を測定することを
特徴とする流体流量測定法。 ２、不３１Ｘ流を生じることのある１個の管状流入部と
、不安定流を生じることのある１個の管状流出部との間
に、流量検出部を介在させた流体の流量測定装置におい
て、流量測定装置の流路を複数個の直線状流路で構成し
、各流路を流れる安定流の流量をそれぞれ測定したのち
加算して、管状流出部より出る流体流量を測定する如く
構成されたことを特徴とする流体流量測定装置。
施例の全体斜視図、第２図は同実施例の流量計測部の断
面図、第３図は第２の実施例の全体斜視図である。 １ 上流側流路 ２ 下流側流路 ３ ′上流側分割路 ４ 上流側分割路 ５ 流量検出部 ６．７ 連結部 ８ 分割路本体 ９ 透過板 １１ 上流側流路 １２ 下流側流路 １３ 」二流側分流路 １４ 下流側分流路 １５ 流量検出部 １６．１７ 分岐ダクト １８ 分流路 特許出願人 日新製鋼株式会社 代 理 人 弁理士 古 １） 剛 啓手続補正書 昭和５９年１月２７日 特許庁長官 若杉和夫 殿 １、事件の表示 特願昭５８−１８５７７０号 ２、発明の名称 流体流量測定法並びに同測定装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 日新製鋼株式会社 ４、代理人■７３０ ５、補正命令の日付 自発 ６、補正により増加する発明の数 なし７、補正の対象 明細書の特許請求の範囲９発明の詳細な明細書を次の通
り補正する。 （イ）特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 （ロ）第４頁第１１行目「・・・・・・ものである。」
と第１２行目［第１図・・・・・・」の間に次の文章を
加入する。 「本発明に係る流体流量測定法は不安定流を生じること
のある１個の管状流入部と、乱流を生しることのある１
個の管状流出部との間に、流量掻出部を介在させた流体
の流量測定装置において、流量測定装置の流路を複数個
の直線状流路で構成し、各流路を流れる安定流の流量を
それぞれ測定したのち加算して、管状流出部より出る流
体流量を測定することを特徴とするものである。 また本発明に係る流体流量測定装置は、不安定流を生じ
ることのある１個の管状流入部と、不安定流を生じるこ
とのある１ｏｔａの管状流出部との間に、流量検出部を
介在させた流体の流量測定装置において、流量測定装置
の流路を複数個の直線状流路で構成し、各流路を流れる
安定流の流量をそれぞれ測定したのち加算して、管状流
出部より出る流体流量を測定する如く構成されたことを
特徴とするものである。」 特許請求の範囲 １、不安定流を生じることのある１個の管状流入部と、
不安定流を生じることのある１個の管状流出部との間に
、流量検出部を介在させた流体の流量測定装置において
、流量測定装置の流路を複数個の直線状流路で構成し、
各流路を流れる安定流の流量をそれぞれ測定したのち加
算して、管状流出部より出る流体流量を測定することを
特徴とする流体流量測定法。 ２、不３１Ｘ流を生じることのある１個の管状流入部と
、不安定流を生じることのある１個の管状流出部との間
に、流量検出部を介在させた流体の流量測定装置におい
て、流量測定装置の流路を複数個の直線状流路で構成し
、各流路を流れる安定流の流量をそれぞれ測定したのち
加算して、管状流出部より出る流体流量を測定する如く
構成されたことを特徴とする流体流量測定装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、乱流を生じることのある１個の管状流入部と、乱流
を生じることのある１個の管状流出部との間に、流量検
出部を介在させた流体の流量測定装置において、流量測
定装置の流路を複数個の直線状流路で構成し、各流路を
流れる層流の流量をそれぞれ測定したのち加算して、管
状流出部より出る流体流量を測定することを特徴とする
流体流量測定法。 ２、乱流を生しることのある１個の管状流入部と、乱流
を生じることのある１個の管状流出部との間に、流量検
出器を介在させた流体の流量測定装置において、流量測
定装置の流路を複数個の直線状流路で構成し、各流路を
流れる層流の流量をそれぞれ測定したのち加算して、管
状流出部より出る流体流量を測定する如く構成されたこ
とを特徴とする流体流量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18577083A JPS6076620A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | 流体流量測定法並びに同測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18577083A JPS6076620A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | 流体流量測定法並びに同測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6076620A true JPS6076620A (ja) | 1985-05-01 |
Family
ID=16176578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18577083A Pending JPS6076620A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | 流体流量測定法並びに同測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6076620A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04115026U (ja) * | 1991-03-27 | 1992-10-12 | 株式会社フジタ | 風量計測ダクト |
| EP0741283A1 (de) * | 1995-05-03 | 1996-11-06 | Landis & Gyr Technology Innovation AG | Ultraschall-Messwertgeber zur Bestimmung der Durchflussmenge einer strömenden Flüssigkeit |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55101017A (en) * | 1979-01-27 | 1980-08-01 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Measuring instrument for rate and quantity of fluid |
| JPS6329209U (ja) * | 1986-08-08 | 1988-02-26 |
-
1983
- 1983-10-03 JP JP18577083A patent/JPS6076620A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS55101017A (en) * | 1979-01-27 | 1980-08-01 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Measuring instrument for rate and quantity of fluid |
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| EP0741283A1 (de) * | 1995-05-03 | 1996-11-06 | Landis & Gyr Technology Innovation AG | Ultraschall-Messwertgeber zur Bestimmung der Durchflussmenge einer strömenden Flüssigkeit |
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