JPS6082810A - 流量検出装置 - Google Patents
流量検出装置Info
- Publication number
- JPS6082810A JPS6082810A JP19115783A JP19115783A JPS6082810A JP S6082810 A JPS6082810 A JP S6082810A JP 19115783 A JP19115783 A JP 19115783A JP 19115783 A JP19115783 A JP 19115783A JP S6082810 A JPS6082810 A JP S6082810A
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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
- G01F1/056—Orbital ball flowmeters
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- 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】
産業上の利用分野
本発明は流体のかＬＭ′を計沖ｊする流（ｉｊ’、検出
装置に関するものである。
装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来この種の流量検出装置は第１図及び第２図に示すよ
うに構成されている。第１図、第２図において、１は断
面円形状の環状流路てこの流路の外周に流入通路２、及
び流出通路３が開りしている。この流入通路２にはノズ
ル４か設けられている。また環状流路１内には球体５か
１Φ人されていると共に、透明窓６．７が構成され、発
行素子８と受光素子９が設けられている。このような１
．、’ｉ、成において流体が流入通路２のノズル４から
環状流路１内に入ると、流れは環状流路１内を環流しな
がら流入通路２から流出面ｈ！ｆ５３へ流れ、それとＪ
（に球体５も図中実、腺の矢印の方向に環状流路１内を
周回運動する。この球体の周回回転数はｉＡｔ体の流量
に比例するなど相関があるため、球体５の回転数を発行
素子８と受光素子９によりパルス信す″とじて検出し制
御回路を通して？Ａ１．−：４！を計ｌ１ｌｌ＋する。
うに構成されている。第１図、第２図において、１は断
面円形状の環状流路てこの流路の外周に流入通路２、及
び流出通路３が開りしている。この流入通路２にはノズ
ル４か設けられている。また環状流路１内には球体５か
１Φ人されていると共に、透明窓６．７が構成され、発
行素子８と受光素子９が設けられている。このような１
．、’ｉ、成において流体が流入通路２のノズル４から
環状流路１内に入ると、流れは環状流路１内を環流しな
がら流入通路２から流出面ｈ！ｆ５３へ流れ、それとＪ
（に球体５も図中実、腺の矢印の方向に環状流路１内を
周回運動する。この球体の周回回転数はｉＡｔ体の流量
に比例するなど相関があるため、球体５の回転数を発行
素子８と受光素子９によりパルス信す″とじて検出し制
御回路を通して？Ａ１．−：４！を計ｌ１ｌｌ＋する。
この従来例の問題点としては第１に疏吊担抗が大きいこ
とが上げられる。環状流路１を形成しているため流路の
入口出口が方向変換し、それによる曲がり損失を生じる
と共に、環流が流入通路附近で流入Ｊ■１路２からの流
れと交わるため流入抵抗となって損失を生じる。更に球
体５の周回が促進するように球体を環状流路１の断面積
に近い大きさて構成されている場合にも大きな流路抵抗
となる。
とが上げられる。環状流路１を形成しているため流路の
入口出口が方向変換し、それによる曲がり損失を生じる
と共に、環流が流入通路附近で流入Ｊ■１路２からの流
れと交わるため流入抵抗となって損失を生じる。更に球
体５の周回が促進するように球体を環状流路１の断面積
に近い大きさて構成されている場合にも大きな流路抵抗
となる。
また流入通路２に球体５の周回を円滑にするようノズル
４を設ける吉さらに大きな流路抵抗となる。
４を設ける吉さらに大きな流路抵抗となる。
第２にセンサとしての構造が大きくなりゃすいなど構成
上の課題がある。上記のように通路抵抗が大きくなるた
めそれを低減するよう通路径を大きくする必要があり、
捷た直管などに対し、環状流路１を有しているためその
分のスペースが必要でありセンサ全体として前後の通路
に対し大型になる。加えて流入通路２と流出通路３の方
向がある程度限定されることになり、センサとして機器
などに組込む際に構成上の制約が生じたり、全体の大型
化につながるなどの問題点がある。
上の課題がある。上記のように通路抵抗が大きくなるた
めそれを低減するよう通路径を大きくする必要があり、
捷た直管などに対し、環状流路１を有しているためその
分のスペースが必要でありセンサ全体として前後の通路
に対し大型になる。加えて流入通路２と流出通路３の方
向がある程度限定されることになり、センサとして機器
などに組込む際に構成上の制約が生じたり、全体の大型
化につながるなどの問題点がある。
発明の目的
本発明はこのような従来の欠点を解消するもので流量抵
抗の小さい小型１コンハクトな７．ｊ、； ｊ、Ｈ検出
装置を提供することを目的とする。
抗の小さい小型１コンハクトな７．ｊ、； ｊ、Ｈ検出
装置を提供することを目的とする。
発り、］の＋１１１１成
この目的を達成するために本発明は、翼軸の周囲にほぼ
この翼軸方向に沿−〕で曲線店（が設けられ、流路中を
流れる被検出流体を１１１１Ｉｌ流旋回させるＩに「回
手段と、この旋回流の中に（＋’ｌ’、 ｉｉＴ Ｌ流
れの方向に対して垂直向て周回する回転体と、この回転
体をＩｊｌＪ記旋回流の範囲内にととめるとさもに曲１
四回転体の周回溝をもつ流出防止手段と、前記回転体の
回転数を検出する検出手段とからなり、面記旋回毛段は
翼軸の下流端側の断面かｌ〜流側に漸次縮少する縮少面
形状とし、この下流端側の糾１少而と前記流路の壁面で
前記回転体の周回溝をイ・）豹戊したものである。この
構成により流体のびしれ方向を１ｌｌｌｌｌ流、方向と
し、旋回手段による旋回？メ１３の中て流、路断面積に
比べ面積の小さい回転体を回転することにより極めて小
さい流量抵抗となるとともに、小ノ１１リコンパクトな
流量検出装置を得ることができる。
この翼軸方向に沿−〕で曲線店（が設けられ、流路中を
流れる被検出流体を１１１１Ｉｌ流旋回させるＩに「回
手段と、この旋回流の中に（＋’ｌ’、 ｉｉＴ Ｌ流
れの方向に対して垂直向て周回する回転体と、この回転
体をＩｊｌＪ記旋回流の範囲内にととめるとさもに曲１
四回転体の周回溝をもつ流出防止手段と、前記回転体の
回転数を検出する検出手段とからなり、面記旋回毛段は
翼軸の下流端側の断面かｌ〜流側に漸次縮少する縮少面
形状とし、この下流端側の糾１少而と前記流路の壁面で
前記回転体の周回溝をイ・）豹戊したものである。この
構成により流体のびしれ方向を１ｌｌｌｌｌ流、方向と
し、旋回手段による旋回？メ１３の中て流、路断面積に
比べ面積の小さい回転体を回転することにより極めて小
さい流量抵抗となるとともに、小ノ１１リコンパクトな
流量検出装置を得ることができる。
実施例の説りＪ
次に本発明の実施例について第３図〜第５図に基ついて
説りＪする。第３図において１ｏはハウジングであり、
このハウジング１ｏの内部には被検出流体を軸流旋回さ
せる旋回手段である曲線翼１１がｆｉｌｌｊｌｌ＋ １
２の周囲にほぼこの翼軸方向に沿って設けられゲージン
グ１３に固定されている。前記翼軸１２の下流端側１４
は断面が下流側に漸次縮少するテーパ面１５となってい
る。この曲線衷１１の下流には回転体である磁性球体１
６があり、その下流には前記磁性球体１６の流出防止手
段である球体受け１７が＋ｉＱ記ケーシング１３ＫＩｉ
！ｉｆ定されている。前記磁性球体１６の構成としては
、中空綱体、中実＃Ｉ１球、Ｆ ｅ Ｎ ｉメッキされ
た樹脂球をさらに樹脂モールドした磁性球体がある。こ
の磁性球体１６は、前記翼軸１２の下流端側１４のテー
パ面１５と、ｔ）ｆＪ記ケーシング１３の壁面１８で構
成された周回溝１９で周回する。この時磁性球体１６は
、前記テーパ面１５と前記ケーシング１３の壁面１８の
２点に接触して周回することになる。ハウジング１０の
外部には永久イｍ石２０と磁気抵抗素子２１からなる磁
性球体１６の検出手段である回転検出器２２が設けられ
流量検出装置が４４１ｉ成されている。２３＆Ｊ、ケー
シング１３の抜けを防止する止め蛤である。２４．２５
は入［］、１１１１０であり２６ｔｒｉ磁性球体１６の
回転方向を示す矢印であり、２７は被検出流体の流れ方
向を小す矢印である。２８は球体受け１７０周回１１１
）である。
説りＪする。第３図において１ｏはハウジングであり、
このハウジング１ｏの内部には被検出流体を軸流旋回さ
せる旋回手段である曲線翼１１がｆｉｌｌｊｌｌ＋ １
２の周囲にほぼこの翼軸方向に沿って設けられゲージン
グ１３に固定されている。前記翼軸１２の下流端側１４
は断面が下流側に漸次縮少するテーパ面１５となってい
る。この曲線衷１１の下流には回転体である磁性球体１
６があり、その下流には前記磁性球体１６の流出防止手
段である球体受け１７が＋ｉＱ記ケーシング１３ＫＩｉ
！ｉｆ定されている。前記磁性球体１６の構成としては
、中空綱体、中実＃Ｉ１球、Ｆ ｅ Ｎ ｉメッキされ
た樹脂球をさらに樹脂モールドした磁性球体がある。こ
の磁性球体１６は、前記翼軸１２の下流端側１４のテー
パ面１５と、ｔ）ｆＪ記ケーシング１３の壁面１８で構
成された周回溝１９で周回する。この時磁性球体１６は
、前記テーパ面１５と前記ケーシング１３の壁面１８の
２点に接触して周回することになる。ハウジング１０の
外部には永久イｍ石２０と磁気抵抗素子２１からなる磁
性球体１６の検出手段である回転検出器２２が設けられ
流量検出装置が４４１ｉ成されている。２３＆Ｊ、ケー
シング１３の抜けを防止する止め蛤である。２４．２５
は入［］、１１１１０であり２６ｔｒｉ磁性球体１６の
回転方向を示す矢印であり、２７は被検出流体の流れ方
向を小す矢印である。２８は球体受け１７０周回１１１
）である。
第４図は曲線魯１１を入［１２３側から見た場合の図で
あるが６枚の曲線衷１１か翼軸１４から仲ひた形状をし
ており曲線翼１１間の間隙部２９は（１Ｑ＜めて小さく
設けられている。第５１ｘｌは球体受け１７であるが３
０は磁性球体１６の当接面てあり円錐形状に構成されて
いる。３１はドーナツ状に禍゛成された流路である。
あるが６枚の曲線衷１１か翼軸１４から仲ひた形状をし
ており曲線翼１１間の間隙部２９は（１Ｑ＜めて小さく
設けられている。第５１ｘｌは球体受け１７であるが３
０は磁性球体１６の当接面てあり円錐形状に構成されて
いる。３１はドーナツ状に禍゛成された流路である。
上記構成における動作を第３図〜第５図において説明す
る。流量検出装（ｊ／ｌは第３−：のＪｊ向に収り付け
られている。ここで被検出流体が図中下側の入口２４か
ら流入すると、被検出流体は曲線翼１１に沿って流れる
ことにより軸流旋回される。
る。流量検出装（ｊ／ｌは第３−：のＪｊ向に収り付け
られている。ここで被検出流体が図中下側の入口２４か
ら流入すると、被検出流体は曲線翼１１に沿って流れる
ことにより軸流旋回される。
この結果翼、軸１２のテーパ而１５とケーシング１３の
壁面１８に接触していた磁性球体１６は、旋回流により
運動力を７１」ゞで流れの方向に対して直角方向に周回
する。、 合流量が大きくなると磁性球体１６は球体受け１７と壁
面１８で構成された周回１７に３１で周回する。磁性球
体１６の周回回転数はｓ、世に比例するためこの磁性球
イ４＝−１６の周回回転族を計測することにより流はを
測定することができる。その手段は、磁気抵抗素子２１
に永久磁石２０で一定強さの磁界を与えておき、磁性球
体１６がこの磁界中をｊｎＪ過した際の磁気抵抗素子２
１の抵抗変化を電圧のパルス変化として収り出し制徊１
回路（図示せず）を介して処理するものである。本実施
例においては、弊’ｌ１ｌＩＩ １２の下流端側１４が
テーパ而１５に構成されているため磁性球体１６が前記
テーパ而１５とケーシング１３の壁面１８に接１牧して
周回する時、テーバ而１５と磁性球体１６は線接触して
周回するためｎＱ記磁性球体１６の回転が安定した軌跡
上を周回し性能が安定し、物量のばらつきも小さい効果
を有している。
壁面１８に接触していた磁性球体１６は、旋回流により
運動力を７１」ゞで流れの方向に対して直角方向に周回
する。、 合流量が大きくなると磁性球体１６は球体受け１７と壁
面１８で構成された周回１７に３１で周回する。磁性球
体１６の周回回転数はｓ、世に比例するためこの磁性球
イ４＝−１６の周回回転族を計測することにより流はを
測定することができる。その手段は、磁気抵抗素子２１
に永久磁石２０で一定強さの磁界を与えておき、磁性球
体１６がこの磁界中をｊｎＪ過した際の磁気抵抗素子２
１の抵抗変化を電圧のパルス変化として収り出し制徊１
回路（図示せず）を介して処理するものである。本実施
例においては、弊’ｌ１ｌＩＩ １２の下流端側１４が
テーパ而１５に構成されているため磁性球体１６が前記
テーパ而１５とケーシング１３の壁面１８に接１牧して
周回する時、テーバ而１５と磁性球体１６は線接触して
周回するためｎＱ記磁性球体１６の回転が安定した軌跡
上を周回し性能が安定し、物量のばらつきも小さい効果
を有している。
発り」の効果
以上の説り」からりｊらかなように七尾１月の流ｊ１１
検出装置（ｄ曲線虐にまり流路中を流れる被検出流体を
輸流旋臣・させる旋回手段と、この１淀回流の中で周回
する回転体と、この回転体を前記旋回流の中にととめる
とともにｍｆＪ記回転回転体回溝を持つ泊出防市手段と
、ＯｒＪ記回転回転体転数を検出する検出手段とからな
り、ｉｒＪ記旋回手段は先１袖の下流商：側の断面か下
浦側に漸次縮少する縮少曲形状とし、この下流端側の縮
少面と前記流路の壁面て前記回転体の周回溝を構１戊す
ることにより下記の効果を有するものである。
検出装置（ｄ曲線虐にまり流路中を流れる被検出流体を
輸流旋臣・させる旋回手段と、この１淀回流の中で周回
する回転体と、この回転体を前記旋回流の中にととめる
とともにｍｆＪ記回転回転体回溝を持つ泊出防市手段と
、ＯｒＪ記回転回転体転数を検出する検出手段とからな
り、ｉｒＪ記旋回手段は先１袖の下流商：側の断面か下
浦側に漸次縮少する縮少曲形状とし、この下流端側の縮
少面と前記流路の壁面て前記回転体の周回溝を構１戊す
ることにより下記の効果を有するものである。
（１）流量抵抗が小さい。被検出流体か曲線夾に？ｊＬ
人し軸ｖｌｒ旋回されるとともに、ｊｉｉｉ記曲腺虐の
ｌ−’ ７％１に位置する翼・袖の下流端側の断面かド
流側に？１ｌｌｉ次縮少する縮少面形状であるため、曲
線’Ａ −１−’ ｆＡしての圧力損失を小さくするこ
とがてきる。また回転体も流路面積に比べ一段と小径で
あり損失が小さい。
人し軸ｖｌｒ旋回されるとともに、ｊｉｉｉ記曲腺虐の
ｌ−’ ７％１に位置する翼・袖の下流端側の断面かド
流側に？１ｌｌｉ次縮少する縮少面形状であるため、曲
線’Ａ −１−’ ｆＡしての圧力損失を小さくするこ
とがてきる。また回転体も流路面積に比べ一段と小径で
あり損失が小さい。
（：２）流量検出装置の構造が小ノ（〜コンパクトとな
る。
る。
流路自体が環状流路を形成するものと異なり、直管ｊ１
１４に軸流旋回を生じさせて回転体を周回させることに
特長があり、流路構造が最もシンプルで流路長さも短＜
１’：Ｇ成てきる。
１４に軸流旋回を生じさせて回転体を周回させることに
特長があり、流路構造が最もシンプルで流路長さも短＜
１’：Ｇ成てきる。
（３）最小検出流用が小さいと吉もに、検出精度が良い
。翼軸の下流端側の縮少面と流路の壁面で回転体の周回
溝を構成しており、曲線嗅による旋回流が直接回転体に
作用するため、小流］域で回転体が周回する。捷たθａ
記免袖の下流端側の縮少面により旋回？／ｉ＋の乱れか
少なくなり回転体の周回動作が安定し、検出精度が良く
なる。
。翼軸の下流端側の縮少面と流路の壁面で回転体の周回
溝を構成しており、曲線嗅による旋回流が直接回転体に
作用するため、小流］域で回転体が周回する。捷たθａ
記免袖の下流端側の縮少面により旋回？／ｉ＋の乱れか
少なくなり回転体の周回動作が安定し、検出精度が良く
なる。
°第１図、第２１′ｙ、ｌは従来例における流量検出装
置の流路水平断面図および垂１血断面図、第３図は本発
明の一実施例を示す流は検出装置の断面図、第４図は曲
線衷の側面図、第５図は流出防止手段の外観斜視図であ
る。 １１・・・・・・曲線凋、１２・・・・・翼軸、１４・
・・・・・下流端側、１５・・・・・・縮少面（テーバ
而）、１６・・・・・・回転体（磁性球体）、１７・・
・・・・流出防止手段（球体受け）、１８・・・・・・
壁面、１９．２己・・・・・ｊ＾］回ＩＭ、２２・・・
・・・検出手段（回転検出器）、。
置の流路水平断面図および垂１血断面図、第３図は本発
明の一実施例を示す流は検出装置の断面図、第４図は曲
線衷の側面図、第５図は流出防止手段の外観斜視図であ
る。 １１・・・・・・曲線凋、１２・・・・・翼軸、１４・
・・・・・下流端側、１５・・・・・・縮少面（テーバ
而）、１６・・・・・・回転体（磁性球体）、１７・・
・・・・流出防止手段（球体受け）、１８・・・・・・
壁面、１９．２己・・・・・ｊ＾］回ＩＭ、２２・・・
・・・検出手段（回転検出器）、。
Claims (2)
- （１）翼軸の周囲にほぼこの翼軸方向に沿って曲線翼か
設けられ、流路中を流れる被検出流体を軸流旋回させる
旋回手段と、この旋回流の中に位置し流れの方向に列し
て垂直面で周回する回転体と、この回転体を前記旋回流
のｉｐ［２１ＪｉＩ内にとどめると吉もに＋ｌＪ記回転
回転体回溝をもつ流出防止手段と、前記回転体の回転数
を検出する検出手段とからなり、前記旋回手段は翼軸の
下流、芹；側の断面が下流側に漸次縮少する縮少面形状
とし、この下流端側の論、少面と前記流路の壁面で０ｉ
１記回転体の周回溝をイ溝１戊した流用′検出装置。 - （２）翼軸の下流端側の縮少面は下流側に漸次縮少する
テーパ而とした特許請求の範囲第１項記載の流−１ｉ１
．検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19115783A JPS6082810A (ja) | 1983-10-13 | 1983-10-13 | 流量検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19115783A JPS6082810A (ja) | 1983-10-13 | 1983-10-13 | 流量検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6082810A true JPS6082810A (ja) | 1985-05-11 |
| JPH0140297B2 JPH0140297B2 (ja) | 1989-08-28 |
Family
ID=16269849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19115783A Granted JPS6082810A (ja) | 1983-10-13 | 1983-10-13 | 流量検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6082810A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01129893A (ja) * | 1987-11-13 | 1989-05-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 定量給水装置 |
| JPH07113363A (ja) * | 1993-03-30 | 1995-05-02 | Ernst Keller | 安全錠のための鍵及び旋回ロツクシリンダ |
-
1983
- 1983-10-13 JP JP19115783A patent/JPS6082810A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01129893A (ja) * | 1987-11-13 | 1989-05-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 定量給水装置 |
| JPH07113363A (ja) * | 1993-03-30 | 1995-05-02 | Ernst Keller | 安全錠のための鍵及び旋回ロツクシリンダ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0140297B2 (ja) | 1989-08-28 |
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