JPS61288119A - 流体流量を変化させて遠隔制御する装置と方法 - Google Patents
流体流量を変化させて遠隔制御する装置と方法Info
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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】
本発明は特にオイル作孔分野、さらに詳しくは作孔中の
作動分野における流量の検出装置および方法に関する。
作動分野における流量の検出装置および方法に関する。
実際に、このような作動中、表面から井筒底部へ情報を
伝達し、特に、機構を動作または停止しなければならな
いことがよくある。
伝達し、特に、機構を動作または停止しなければならな
いことがよくある。
従来技術では、電気ケーブルを使用し、または表面から
ボールを送っている。第１の技術では、ケーブルよりな
る単線の回転が不可能であるためのターボ作孔への適用
が制限されるという大きな欠点があり、またはドリルス
テムが高価である。ドリルステムに解放されるボールは
ドリルステムの使用をあまり妨げないが、このボールを
通さない、作孔中に使用される測定器具や穴底モータ、
タービンもある。
ボールを送っている。第１の技術では、ケーブルよりな
る単線の回転が不可能であるためのターボ作孔への適用
が制限されるという大きな欠点があり、またはドリルス
テムが高価である。ドリルステムに解放されるボールは
ドリルステムの使用をあまり妨げないが、このボールを
通さない、作孔中に使用される測定器具や穴底モータ、
タービンもある。
従来技術はＵＳ−Ａ−１６３５０４０、ＵＳ−Ａ−３７
１７２０８、ＤＥ−Ａ−２６４３９９６に示されている
。
１７２０８、ＤＥ−Ａ−２６４３９９６に示されている
。
本発明は１つ以上の流量限界値を感知する穴底センサを
提供する。この底部センサは、このセンサを通過する作
孔流体の流量の正確な調節状態の表面から送られる１つ
以上の信号または情報を検出させる。
提供する。この底部センサは、このセンサを通過する作
孔流体の流量の正確な調節状態の表面から送られる１つ
以上の信号または情報を検出させる。
さらにこのセンサは、異なる機構を作動するのに使用さ
れる、装置の上流に過圧を発生する。
れる、装置の上流に過圧を発生する。
本発明の装置は、被検出流体の通路が形成される本体と
、ハウジングと協同する２つの面を有する検出ピストン
と呼ばれるピストンであって、このピストンの２つの面
の各側にｌａをおいた２つの帯域をハウジングに画成す
るピストンと、このピストンを第１位置ないし静止位置
へ復帰させる手段とを備える。
、ハウジングと協同する２つの面を有する検出ピストン
と呼ばれるピストンであって、このピストンの２つの面
の各側にｌａをおいた２つの帯域をハウジングに画成す
るピストンと、このピストンを第１位置ないし静止位置
へ復帰させる手段とを備える。
通路自身は値が異なる少なくとも２つの横断面を有する
。
。
帯域各々は横断面の一方のレベルにおける通路と大体同
じ圧力である。
じ圧力である。
この通路はベンチュリより成り、すなわち、広がり部分
に続く狭小部分を備える。
に続く狭小部分を備える。
ピストンはその移動中、流体が流通する通路を少なくと
も一部閉止するのに十分なストロークを有する。
も一部閉止するのに十分なストロークを有する。
ピストンのハウジングは円筒形で、そのアクセスは通路
内の流体の流れ方と大体垂直である。
内の流体の流れ方と大体垂直である。
上記帯域の一方は最小値断面と連通する。
本発明の装置は、各々が特をの復帰手段を備える数個の
ピストンを備える。
ピストンを備える。
ピストンにより画成される帯域の少なくとも１つは可動
または変形可能な壁を介し通路横断面の１つと連通ずる
。
または変形可能な壁を介し通路横断面の１つと連通ずる
。
本発明の装置はピストンの移動を検出する装置を有する
。
。
本発明の装置は、一方が流体通路の断面と大体同じ圧力
である２つの帯域をそれ自身で画成する補助ピストンを
備えている。
である２つの帯域をそれ自身で画成する補助ピストンを
備えている。
検出ピストンは、その移動が長く、補助ピストンを移動
させる圧力の増加を生じさせるストロークを有する。
させる圧力の増加を生じさせるストロークを有する。
本発明の変型において、補助ピストンは流体通路と検出
ピストンを支持する。
ピストンを支持する。
本発明の範囲内で、本装置は、補助ピストンにより画成
される帯域の一方を検出ピストンにより画成される帯域
の一方と連通させるダクトと、流れ方向を考慮して、こ
れら２つの帯域を、前記検出ピストンの上流に位置する
横断面のレベルにおける流体の通路と大体同じ圧力にさ
せる他のダクトとを備えている。
される帯域の一方を検出ピストンにより画成される帯域
の一方と連通させるダクトと、流れ方向を考慮して、こ
れら２つの帯域を、前記検出ピストンの上流に位置する
横断面のレベルにおける流体の通路と大体同じ圧力にさ
せる他のダクトとを備えている。
本発明はまた、流体の少なくとも１つの限界流量を検出
しこの流量からの作用を制御する方法を提供する。この
方法において、前記流体は少なくとも２つの異なる横断
面を有する通路を流通せしめられ、限界流量から前記通
路は少なくとも一部が閉止されて前記流体の圧力降下を
生せしめるようにし、前記閉止の各側にある圧力差によ
り作用を制御する。
しこの流量からの作用を制御する方法を提供する。この
方法において、前記流体は少なくとも２つの異なる横断
面を有する通路を流通せしめられ、限界流量から前記通
路は少なくとも一部が閉止されて前記流体の圧力降下を
生せしめるようにし、前記閉止の各側にある圧力差によ
り作用を制御する。
以下、本発明を図面について説明する。
第１図は本発明の装置の一実施例を略示する。
この装置は、ベンチュリを介し流体の流れ方向にほぼ垂
直な軸線に沿い少なくとも１つの孔２０が形成される、
ベンチュリ１．の流体通路の断面の広がり部に続く絞り
と、（この孔は、流体通路ＳＣの横断面がベンチュリの
入口ＳＥまたは出口ＳＳにおける流体通路の横断面より
も小さい高さでベンチュリ内に開口する。この横断面Ｓ
Ｃは好ましくはベンチュリの最小流体通路断面であるが
それに限らない。第１図の場合、絞りと広がり部分との
間に一定断面域が存在する）。
直な軸線に沿い少なくとも１つの孔２０が形成される、
ベンチュリ１．の流体通路の断面の広がり部に続く絞り
と、（この孔は、流体通路ＳＣの横断面がベンチュリの
入口ＳＥまたは出口ＳＳにおける流体通路の横断面より
も小さい高さでベンチュリ内に開口する。この横断面Ｓ
Ｃは好ましくはベンチュリの最小流体通路断面であるが
それに限らない。第１図の場合、絞りと広がり部分との
間に一定断面域が存在する）。
好ましくは円筒状で孔２０と協同するピストン２と、（
このピストンは２つの面１７．２３を有し、かつ、２つ
の帯域２４．１５を画成する。） Ｏシール等ピストン２と孔１０間を封止する装置１２と
、 ピストンの伸長に対抗する戻り力Ｆを加えてピストンを
そのハウジングに戻す装置と、（この戻り装置はピスト
ン２と一体のロッド３と、ロッド３と一体のワッシャ５
と、ワッシャ５とベンチュリ１の部分を形成する肩部２
との間に位置するばね４とを備える。ばね４は所定位置
になると、圧縮されてピストン２に、このピストンを肩
部２１にだいし保持しようとする力Ｆを加えるようにし
ている。） 必要に応じ、ピストンの移動を検出する装置１８と、（
この装置は、レバー等機械的、接触子、スイッチ等電気
的、分配器等油圧的、空気的、磁気的、電子的その他の
形式でよい。）ベンチュリ本体が、流体通路の断面がピ
ストンと一直線をなす断面ＳＣよりも大きい高さで流体
の流れ方向にほぼ垂直な方向に流体流路内に開口する固
体片で形成される場合、例えばベンチュリ本体に形成さ
れるダクト１３よりなる連通部と（このダクト１３によ
り区分１６における流れの静圧をピストン２の「後１面
２３へ移送させる。一般に、ピストン面２３に作用する
流体はベンチュリを通過する流体と同一であるが、設置
の耐久性や信頼性の理由で異なる流体の使用が望ましい
。）とを備える。
このピストンは２つの面１７．２３を有し、かつ、２つ
の帯域２４．１５を画成する。） Ｏシール等ピストン２と孔１０間を封止する装置１２と
、 ピストンの伸長に対抗する戻り力Ｆを加えてピストンを
そのハウジングに戻す装置と、（この戻り装置はピスト
ン２と一体のロッド３と、ロッド３と一体のワッシャ５
と、ワッシャ５とベンチュリ１の部分を形成する肩部２
との間に位置するばね４とを備える。ばね４は所定位置
になると、圧縮されてピストン２に、このピストンを肩
部２１にだいし保持しようとする力Ｆを加えるようにし
ている。） 必要に応じ、ピストンの移動を検出する装置１８と、（
この装置は、レバー等機械的、接触子、スイッチ等電気
的、分配器等油圧的、空気的、磁気的、電子的その他の
形式でよい。）ベンチュリ本体が、流体通路の断面がピ
ストンと一直線をなす断面ＳＣよりも大きい高さで流体
の流れ方向にほぼ垂直な方向に流体流路内に開口する固
体片で形成される場合、例えばベンチュリ本体に形成さ
れるダクト１３よりなる連通部と（このダクト１３によ
り区分１６における流れの静圧をピストン２の「後１面
２３へ移送させる。一般に、ピストン面２３に作用する
流体はベンチュリを通過する流体と同一であるが、設置
の耐久性や信頼性の理由で異なる流体の使用が望ましい
。）とを備える。
この点を考慮に入れて本発明の一実施例を第６図その他
を参照して説明する。
を参照して説明する。
流体がベンチュリ１内を流通すると、ベンチュリの異な
る断面部分の静圧は値が異なる。不圧縮性流体に適用さ
れる以下のベルヌーイの定理を用いて２断面Ｓ１と８２
間の圧力差を求めることができる。
る断面部分の静圧は値が異なる。不圧縮性流体に適用さ
れる以下のベルヌーイの定理を用いて２断面Ｓ１と８２
間の圧力差を求めることができる。
Ｐ ＋！ＲＶ２＋Ｒｇｚ −Ｐ ＋’ＲＶ２＋Ｒｇ
ｚ ＋ＤＨ’ ｌ５１２ ＳＩ ＳＩ Ｓ
２２ Ｓ２ Ｓ２ １２ここで、Ｐｓｌとｖｓ２
は断面Ｓ１とＳ２のレベルでの夫々静圧の値で、 ■ｓ１とｖｓ２は夫々断面Ｓ１と８２における流体の流
速の流量の値で、 ｚｓｌとｚｓ２は一定基準にたいする断面Ｓ１とＳ２の
夫々の高さの値で、 Ｒは流体の体積部の値で、 ｇは無重量状態の力による加速度で、 Ｄ Ｈ１２は断面Ｓ１とＳ２間の流れの圧力降下である
。
ｚ ＋ＤＨ’ ｌ５１２ ＳＩ ＳＩ Ｓ
２２ Ｓ２ Ｓ２ １２ここで、Ｐｓｌとｖｓ２
は断面Ｓ１とＳ２のレベルでの夫々静圧の値で、 ■ｓ１とｖｓ２は夫々断面Ｓ１と８２における流体の流
速の流量の値で、 ｚｓｌとｚｓ２は一定基準にたいする断面Ｓ１とＳ２の
夫々の高さの値で、 Ｒは流体の体積部の値で、 ｇは無重量状態の力による加速度で、 Ｄ Ｈ１２は断面Ｓ１とＳ２間の流れの圧力降下である
。
ここで、簡単のためかつこの説明を明確にすルタめ、（
Ｒｇ（ｚ −ｚ ））類バー１Ｒ（Ｖ２８１−ｖ２
８□）ＳＩ Ｓ２ 項にたいし小さくし、ＤＨ１２項は（Ｐ８□−Ｐｓ□）
項にたいして小さくしている。
Ｒｇ（ｚ −ｚ ））類バー１Ｒ（Ｖ２８１−ｖ２
８□）ＳＩ Ｓ２ 項にたいし小さくし、ＤＨ１２項は（Ｐ８□−Ｐｓ□）
項にたいして小さくしている。
このことが特に正当化されるのは、収束によりほとんど
圧力降下は生じないのでダクト１３がベンチュリの狭小
断面の上流位置の断面に開口している場合である。
圧力降下は生じないのでダクト１３がベンチュリの狭小
断面の上流位置の断面に開口している場合である。
すると、ベルヌーイの等式（Ｉ）は、
Ｐ −Ｐ ＝−！−Ｒ（Ｖ２−ｖ２） １
３２ Ｓｌ ２ ＳＩ Ｓ２Ｑを流体の
容積性流量とすれば等式（ｎ）は次式で表わされる。
３２ Ｓｌ ２ ＳＩ Ｓ２Ｑを流体の
容積性流量とすれば等式（ｎ）は次式で表わされる。
Ｓｌ、Ｓ２を一定装置の定数とすれば、（ｍ）式は次式
で表わされる。
で表わされる。
Ｐ −Ｐ ＝ＡＲＱ２
８゜ ８□ ■等式（Ｉ
Ｖ）より明らかなように、一定の流体、すなわち、一定
の容積体では、圧力差Ｐ８゜−ＰＳｌは流量Ｑの２乗の
関数として変化するだけである。
Ｖ）より明らかなように、一定の流体、すなわち、一定
の容積体では、圧力差Ｐ８゜−ＰＳｌは流量Ｑの２乗の
関数として変化するだけである。
流量が、活性化流ｆＲＱアクトと称する、一定値に達す
ると、ピストン２の断面Ｓに加わる圧力差ＤＰ−Ｐ８２
−Ｐ８、は、封止装置１２による摩擦力により増大した
戻り力Ｆを解消させうる力ｆ−ＤＰＸ３を発生させる。
ると、ピストン２の断面Ｓに加わる圧力差ＤＰ−Ｐ８２
−Ｐ８、は、封止装置１２による摩擦力により増大した
戻り力Ｆを解消させうる力ｆ−ＤＰＸ３を発生させる。
その瞬間、ピストンは、戻り力を増大するかまたは、移
動部分（ピストン、ロッド、ワッシャ・・・・・・）の
高さの機械的停止の作用によるいずれかによって、新た
な力の平衡が得られるまでそのハウジングを離れる。
動部分（ピストン、ロッド、ワッシャ・・・・・・）の
高さの機械的停止の作用によるいずれかによって、新た
な力の平衡が得られるまでそのハウジングを離れる。
この新しい平衡状態は第２図に示されている。
ピストンの移動中、検出装置１８は、流量Ｑ：ＲＱ２の
２乗を掛けた流体Ｒの容積体の積を直接表わす情報を検
出する。
２乗を掛けた流体Ｒの容積体の積を直接表わす情報を検
出する。
第３図の曲線は一定流体（Ｒ一定）の流ＪｔＱの関数と
して圧力差ＤＰの運動を示す。流量が活性化流量値Ｑア
クトに達すると、圧力差ＤＰはピストン２の断面Ｓによ
り分割された戻り力と等しくなる。第３図の曲線３６は
、流量検出器を形成するため精度の高いベンチュリ装置
の周知の態様である。事実上、圧力差ＤＰは流量の２乗
の関数として変化するので、このわずかな変化により相
当な圧力差ＤＰ変化を生ずる。
して圧力差ＤＰの運動を示す。流量が活性化流量値Ｑア
クトに達すると、圧力差ＤＰはピストン２の断面Ｓによ
り分割された戻り力と等しくなる。第３図の曲線３６は
、流量検出器を形成するため精度の高いベンチュリ装置
の周知の態様である。事実上、圧力差ＤＰは流量の２乗
の関数として変化するので、このわずかな変化により相
当な圧力差ＤＰ変化を生ずる。
例えば、流量の１０パーセント変化により圧力差ＤＰが
２０パーセント近く変化し、流量の２０パーセントの変
化により圧力差ＤＰが４４パーセント近く変化する。
２０パーセント近く変化し、流量の２０パーセントの変
化により圧力差ＤＰが４４パーセント近く変化する。
本発明の装置は、ベンチュリ装置の精度および高圧、高
温等の環境に特に良く耐えるようにした機械的装置の堅
固性、信頼性および適正な費用を組合せる。
温等の環境に特に良く耐えるようにした機械的装置の堅
固性、信頼性および適正な費用を組合せる。
本発明の装置は、ピストンを移動させるのが好ましい、
流量限界値を調節する大きな可能性を提供する。事実上
、一定の流体では、活性化流量は、ピストンに対向する
流体通路の断面、ダクト１３の端部のオリフィス１４が
出現する高さの流体通路の断面、ピストンＳの断面およ
び戻り力Ｆに左右される。
流量限界値を調節する大きな可能性を提供する。事実上
、一定の流体では、活性化流量は、ピストンに対向する
流体通路の断面、ダクト１３の端部のオリフィス１４が
出現する高さの流体通路の断面、ピストンＳの断面およ
び戻り力Ｆに左右される。
これら３つの断面は製造データであるため、装置が製作
されてしまうと変えることはできない。一方、戻り力Ｆ
は修正でき（例えば、ばねの変化、その初期圧縮の修正
・・・・・・）、本装置の有利な自在な調節が得られる
。
されてしまうと変えることはできない。一方、戻り力Ｆ
は修正でき（例えば、ばねの変化、その初期圧縮の修正
・・・・・・）、本装置の有利な自在な調節が得られる
。
本発明の装置は断面Ｓを有する数個の同一または異なる
ピストンを備えている。これらピストンの断面は戻り手
段の機械的特性と共に、同一または異なる流量を検出す
るために決定される。従って、流量範囲が検出され、例
えば、流ｆｆ１Ｑ１を検出するピストンが移動し流ｆｆ
１Ｑ２を検出するピストンが移動しないかどうか、２つ
のピストンが移動しまたは移動しないかどうかにより、
本発明の装置を一定瞬間に流れる流量が２つの限界値Ｑ
１と０２間にあることを知ることができる。
ピストンを備えている。これらピストンの断面は戻り手
段の機械的特性と共に、同一または異なる流量を検出す
るために決定される。従って、流量範囲が検出され、例
えば、流ｆｆ１Ｑ１を検出するピストンが移動し流ｆｆ
１Ｑ２を検出するピストンが移動しないかどうか、２つ
のピストンが移動しまたは移動しないかどうかにより、
本発明の装置を一定瞬間に流れる流量が２つの限界値Ｑ
１と０２間にあることを知ることができる。
本発明の装置はまた、流体の流量が一定に保たれるダク
ト内に設置することにより容積体検出器としても働く。
ト内に設置することにより容積体検出器としても働く。
そこで、一定の容積体Ｒのためピストンの移動が生ずる
ように戻り手段を調節することができる。
ように戻り手段を調節することができる。
本発明の装置は、圧力差がパワーＡのみに引上げられる
容積体に左右されるので容積体検出に使用されると流量
検出よりも正確さが劣る。
容積体に左右されるので容積体検出に使用されると流量
検出よりも正確さが劣る。
本発明の装置の変型は、第４図に示すように、ダクト１
３を経てピストン２の背後に作用する圧力オリフィス１
４が形成される高さにおける断面よりも大きい流体通路
断面の高さにピストン２を位置決めすることより成る。
３を経てピストン２の背後に作用する圧力オリフィス１
４が形成される高さにおける断面よりも大きい流体通路
断面の高さにピストン２を位置決めすることより成る。
この場合、ピストン２の移動２とばね４の作用は第１図
に示す装置とは逆である。
に示す装置とは逆である。
なお、ピストン２の移動を検出する検出装置１８を使用
することができる。
することができる。
第２図は、ピストンがハウジングを離れて流体通路断面
の一部を密閉する位置におけるピストン２を示す。ハウ
ジング内の最初の位置に戻しくまたは第４図の変型を使
用することによって）−１部分的にも流体通路の横断面
を密閉しないようピストンを配置することができる。
の一部を密閉する位置におけるピストン２を示す。ハウ
ジング内の最初の位置に戻しくまたは第４図の変型を使
用することによって）−１部分的にも流体通路の横断面
を密閉しないようピストンを配置することができる。
しかし、流体通路の部分的閉そくの可能性は本発明装置
の利益となる。
の利益となる。
事実、情報検出器、この場合流量限界値検出器と、例え
ばピストン等、設備を作動する駆動パワーを得ることが
できる装置とを糾合せて単一アセンブリにする。
ばピストン等、設備を作動する駆動パワーを得ることが
できる装置とを糾合せて単一アセンブリにする。
実際に、ピストン２が流体Ｆ１の流路ないし通路２２を
閉そくすると、ベンチュリの上流部分と下流部分との間
に、熱状態の流体の全エネルギの劣化に相当する圧力降
下ＤＴを生ずる。
閉そくすると、ベンチュリの上流部分と下流部分との間
に、熱状態の流体の全エネルギの劣化に相当する圧力降
下ＤＴを生ずる。
本装置（第２図）の夫々」二流と下流に位置する２つの
地点Ｂ、、Ｃを考えると、エネルギの劣化は、概算値が
次式■で示される圧力差ｄｐとなる： ｄｐ−Ｌｕ（ｖ −ｖ ） ＝ｐ −ｐ２ □ ２
Ｂ ｃ ■ここで、Ｒは流体の容積体、 ｖｌは閉そく域１５における流体の流速、ｖ２は０点の
流体の流速、 Ｐ８はＢ点の合計圧力、 Ｐｃは０点の合計圧力である。
地点Ｂ、、Ｃを考えると、エネルギの劣化は、概算値が
次式■で示される圧力差ｄｐとなる： ｄｐ−Ｌｕ（ｖ −ｖ ） ＝ｐ −ｐ２ □ ２
Ｂ ｃ ■ここで、Ｒは流体の容積体、 ｖｌは閉そく域１５における流体の流速、ｖ２は０点の
流体の流速、 Ｐ８はＢ点の合計圧力、 Ｐｃは０点の合計圧力である。
流体通路断面ＢとＣが同一である場合、この圧力差を測
定して計算値と比較する。流体通路断面ＢとＣが異なる
場合、圧力測定は同時に、発生する圧力損失と地点Ｂ、
Ｃ間の運動エネル第５図の曲線３７は、ピストン２によ
る流れの部分的閉そくの場合、本発明装置の上流の圧力
運動を示す。
定して計算値と比較する。流体通路断面ＢとＣが異なる
場合、圧力測定は同時に、発生する圧力損失と地点Ｂ、
Ｃ間の運動エネル第５図の曲線３７は、ピストン２によ
る流れの部分的閉そくの場合、本発明装置の上流の圧力
運動を示す。
流量が活性化流ｆｆ１Ｑアクトよりも少ないままの場合
、圧力は流量の２乗の関数として変化する。活性化流量
に達すると、ピストン２の伸長によりセグメントＦＢＩ
−ＰＢ２により、曲線３７で示す点Ｂの圧力が急増する
。流量がさらに高いと、点Ｂの圧力は再び流量Ｑの２乗
の関数として変化する。
、圧力は流量の２乗の関数として変化する。活性化流量
に達すると、ピストン２の伸長によりセグメントＦＢＩ
−ＰＢ２により、曲線３７で示す点Ｂの圧力が急増する
。流量がさらに高いと、点Ｂの圧力は再び流量Ｑの２乗
の関数として変化する。
ピストン２の伸長時の圧力急変ＰＢ２により、本発明装
置の正確な作動が圧力測定により遠隔チェックされる。
置の正確な作動が圧力測定により遠隔チェックされる。
第６図に示す変型例では、ピストン２の上流の流体Ｆ１
内へのピストンの伸長により生じた過圧を使用して部材
を移動させる。さらに、第６図に示す変型例は、流体Ｆ
１と、以下で述べるように前記部材を移動させる流体と
を分離させるので、不純物を移送する流体Ｆ１について
使用できる。
内へのピストンの伸長により生じた過圧を使用して部材
を移動させる。さらに、第６図に示す変型例は、流体Ｆ
１と、以下で述べるように前記部材を移動させる流体と
を分離させるので、不純物を移送する流体Ｆ１について
使用できる。
第６図に示す装置は、ピストンの移動に連動する検出装
置１８は備えていないが、可能性はある。図示の変型例
において、ナツト６とワッシャ７を介して戻り力Ｆの初
期値を調節することによって検出限界値を調節すること
ができる。
置１８は備えていないが、可能性はある。図示の変型例
において、ナツト６とワッシャ７を介して戻り力Ｆの初
期値を調節することによって検出限界値を調節すること
ができる。
このナツトは開口８から手で届く。
例えば作動油、流体Ｆ２を入れたダクト１３はこの流体
Ｆ２のリザーバの役目をし、この流体によりピストン２
の伸長中に機構または連動部材を作動する。異なる機構
を作動するため異なる独立のダクト１３を使用すること
ができる。
Ｆ２のリザーバの役目をし、この流体によりピストン２
の伸長中に機構または連動部材を作動する。異なる機構
を作動するため異なる独立のダクト１３を使用すること
ができる。
そこで、ダクト１３はベンチュリの上流にある流体通路
２２の一部と関連する。可撓膜１０により流体Ｆ１とＦ
２間を物理的に分離し、この可撓膜自身は、圧力流体Ｆ
１を流体Ｆ２に移送するため穿孔された、金属その他に
より作られる部片９による流体Ｆ１の腐食より保護され
る。
２２の一部と関連する。可撓膜１０により流体Ｆ１とＦ
２間を物理的に分離し、この可撓膜自身は、圧力流体Ｆ
１を流体Ｆ２に移送するため穿孔された、金属その他に
より作られる部片９による流体Ｆ１の腐食より保護され
る。
部片９はまた、流体流路２２の不測の閉そくを生ずるよ
うな、該流路２２の内側に向う膜１０の変形を防止する
。もちろん、この膜は、特にピストンによって、他の部
材に代えてもよい。
うな、該流路２２の内側に向う膜１０の変形を防止する
。もちろん、この膜は、特にピストンによって、他の部
材に代えてもよい。
流体Ｆ２の回路には、補正室１１が設けられ、その主目
的は熱の影響による流体２の膨張を補正し、装置の作動
を修正するような流体Ｆ２の不測の圧力上昇を回避する
ことにある。
的は熱の影響による流体２の膨張を補正し、装置の作動
を修正するような流体Ｆ２の不測の圧力上昇を回避する
ことにある。
第７図は、ベンチュリ１を通過する流量が予調節活性化
流二よりも大きいか等しいときの本発明の改良装置の作
動を示す。圧力差の影響により、ピストン２はそのハウ
ジングを離れて、流体流路を一部閉そくする。ピストン
の移動には、ダクト１３から、ピストンの面２３と孔２
０により形成される空間または帯域１５へ一定ｍＶの流
体Ｆ２を移送しなければならない。
流二よりも大きいか等しいときの本発明の改良装置の作
動を示す。圧力差の影響により、ピストン２はそのハウ
ジングを離れて、流体流路を一部閉そくする。ピストン
の移動には、ダクト１３から、ピストンの面２３と孔２
０により形成される空間または帯域１５へ一定ｍＶの流
体Ｆ２を移送しなければならない。
この移送が可能なのは、流体Ｆ２の全回を一定に維持さ
せる膜１０の変形のためと、部片９を介する同ｍＶの流
体Ｆ１の移送のためとである。
せる膜１０の変形のためと、部片９を介する同ｍＶの流
体Ｆ１の移送のためとである。
第６図および第７図において、流体Ｆ２により、環状で
ばね２６を圧縮する補助ピストンを移動させる。
ばね２６を圧縮する補助ピストンを移動させる。
この装置はつぎのように作動する。
流体の流量が活性化流量と称する限界流量に達すると、
ピストン２は流体Ｆ１の流路２２を一部閉そくし地点Ｂ
、Ｃ間に、Ｂ、Ｃ間の実質的圧力差がＰＢ−ＰＣ〉０に
なる圧力降下を生ずる。
ピストン２は流体Ｆ１の流路２２を一部閉そくし地点Ｂ
、Ｃ間に、Ｂ、Ｃ間の実質的圧力差がＰＢ−ＰＣ〉０に
なる圧力降下を生ずる。
補助ピストン２５の活性断面ＳＰを掛けた圧力差ＰＢ−
ＰＣがばね２６の力よりも大きい力を示すように装置の
大きさを決めることによって、ダクト１３より到来しダ
クト２７を通過する圧力流体はピストン２５を移動させ
、ばね２６を圧縮し、この状態は第７図に示す場合であ
る。
ＰＣがばね２６の力よりも大きい力を示すように装置の
大きさを決めることによって、ダクト１３より到来しダ
クト２７を通過する圧力流体はピストン２５を移動させ
、ばね２６を圧縮し、この状態は第７図に示す場合であ
る。
ピストン２５を移動させるのに要する流体Ｆ２はついで
、第７図に示すように、膜１０の変形と、部片９を介す
る等量の流体Ｆ１の移送とを介しダクト１３の初期量か
ら得られる。なお、本装置はまた、流体Ｆ１とＦ２が同
一であり、それで膜１０または部片９がなくまた、補正
室１１がない場合にも作動する。
、第７図に示すように、膜１０の変形と、部片９を介す
る等量の流体Ｆ１の移送とを介しダクト１３の初期量か
ら得られる。なお、本装置はまた、流体Ｆ１とＦ２が同
一であり、それで膜１０または部片９がなくまた、補正
室１１がない場合にも作動する。
ばね２６を圧縮させるピストン２５の移動は、後で使用
される一定量のエネルギの蓄積と考えてよい。
される一定量のエネルギの蓄積と考えてよい。
装置を第６図に示す初期位置へ戻すには、点Ｂの圧力が
ピストン２および（または）ピストン２５を戻させるだ
け降下するまで流体Ｆ１の流量を下げる。なお、ピスト
ン２と５の戻りは同期化または非同期化でもよい。
ピストン２および（または）ピストン２５を戻させるだ
け降下するまで流体Ｆ１の流量を下げる。なお、ピスト
ン２と５の戻りは同期化または非同期化でもよい。
一定の流量からピストンを移動させる本発明装置の使用
は、可動補助ピストンに流量検出、エネルギ劣化装置一
体しまた、例えば流体Ｆ１をピストンの駆動のための流
体として直接使用することが想定される。
は、可動補助ピストンに流量検出、エネルギ劣化装置一
体しまた、例えば流体Ｆ１をピストンの駆動のための流
体として直接使用することが想定される。
このような装置の略図が第８図に示されている。２８は
可動補助ピストン、２９は本装置の外体である。ばね２
６はピストン２８の移動に対抗する。縁付シール３０に
より、可動補助ピストンと外体２９間を封止する。
可動補助ピストン、２９は本装置の外体である。ばね２
６はピストン２８の移動に対抗する。縁付シール３０に
より、可動補助ピストンと外体２９間を封止する。
もちろん、第８図に示す装置の膜１０、部片９および補
正室１１は本発明の範囲から逸脱しないで省略してよい
。
正室１１は本発明の範囲から逸脱しないで省略してよい
。
この実施例の作動を以下説明する。
活性化流量と称する一定流量から、ピストン２はそのハ
ウジングを離れ、圧力降下を生ぜしめ、補助ピストン２
８を移動させ、ばね２６を圧力させる。
ウジングを離れ、圧力降下を生ぜしめ、補助ピストン２
８を移動させ、ばね２６を圧力させる。
もちろん、第８図に示す実施例では、移動中の補助ピス
トンはピストン２を駆動し、これは第６図と第７図に示
す実施例の場合ではない。
トンはピストン２を駆動し、これは第６図と第７図に示
す実施例の場合ではない。
さらに、第８図の実施例において、膜１０の変形により
変位した量は、ピストン２、なるべくは補正室１１のピ
ストンの移動により解放された量のみに対応する。
変位した量は、ピストン２、なるべくは補正室１１のピ
ストンの移動により解放された量のみに対応する。
第９図は異なる流量に「反応する」数個のピストンを有
する本発明装置の考えうる実施例を示す。この場合、流
路の流体路断面が同一である場合のレベルにおかれた同
一断面を有する３つのピストン３８．３９．４０がある
。これらピストン各々に夫々連動するばね４１．４２．
４３は互いに異なるピストンに戻り力を発生し、それで
、ばねは異なる活性化流ｆｆ１Ｑ１アクト、Ｑ２アクト
、Ｑ３アクトにたいし反応する。夫々接点Ｃ１、Ｃ２、
Ｃ３は各ピストンに連動して対応ピストンの移動用補助
電子回路を形成する。
する本発明装置の考えうる実施例を示す。この場合、流
路の流体路断面が同一である場合のレベルにおかれた同
一断面を有する３つのピストン３８．３９．４０がある
。これらピストン各々に夫々連動するばね４１．４２．
４３は互いに異なるピストンに戻り力を発生し、それで
、ばねは異なる活性化流ｆｆ１Ｑ１アクト、Ｑ２アクト
、Ｑ３アクトにたいし反応する。夫々接点Ｃ１、Ｃ２、
Ｃ３は各ピストンに連動して対応ピストンの移動用補助
電子回路を形成する。
Ｑ１アクト＜Ｑ２アクト＜Ｑ３アクトなる関係があると
する。
する。
また、装置を通過する流ｆｆ１ＱがＱｌアクトくＱ＜Ｑ
２アクトなる関係があるとする。
２アクトなる関係があるとする。
本装置は第９図に示す状態から第１０図に示す状態に変
わる。ピストン３８が移動して、接点Ｃ１を開放する。
わる。ピストン３８が移動して、接点Ｃ１を開放する。
ピストンＰ２とＰ３は移動されないから、接点Ｃ２、Ｃ
３は閉成したままである。これら３つのデータは図示せ
ざる連動電子または電気回路により考慮される。
３は閉成したままである。これら３つのデータは図示せ
ざる連動電子または電気回路により考慮される。
流ｆｆ１Ｑ１アクトとＱ２アクトに夫々反応し、接点Ｃ
１、Ｃ２と夫々運動する２つのピストン３８．３９を備
える装置を使用して、例えば井筒底部データ記録装置を
始動、停止させる。残余の説明ではＱ１アクトはＱ２ア
クトよりも小さいとする。
１、Ｃ２と夫々運動する２つのピストン３８．３９を備
える装置を使用して、例えば井筒底部データ記録装置を
始動、停止させる。残余の説明ではＱ１アクトはＱ２ア
クトよりも小さいとする。
Ｃ１の開放時に記録の始動を制御しＣ２の開放時に記録
の停止を制御する電子回路を構成することは容易である
。従って、流量の調節により記録期間を制御するのは容
易である。
の停止を制御する電子回路を構成することは容易である
。従って、流量の調節により記録期間を制御するのは容
易である。
本発明の装置はまた、例えばフランス特許第７８／２２
．０６３号、第７９／（１ｇ、１！０３号、第７９／ｆ
ｌ１１．ｆｌ［１４号、第８０／２９．８９０号、第８
０１００．８５２号に記載されているように、仕向ドリ
ル大川の可変アングル・エルボ継手の制御にも適用でき
る。
．０６３号、第７９／（１ｇ、１！０３号、第７９／ｆ
ｌ１１．ｆｌ［１４号、第８０／２９．８９０号、第８
０１００．８５２号に記載されているように、仕向ドリ
ル大川の可変アングル・エルボ継手の制御にも適用でき
る。
実際に、仕向ドリル大川可変アングル・エルボ継手の作
動には、情報を考慮しなければならず、またピストンを
移動させるため継手の一部に瞬時過圧を発生させねばな
らない。
動には、情報を考慮しなければならず、またピストンを
移動させるため継手の一部に瞬時過圧を発生させねばな
らない。
フィンガとみぞ間の協同により、補助ピストンの移動し
てエルボ継手の下部を上部にたいし回転させ、この回転
により、可変アングル・エルボ継手のため、上記２部分
の軸線間に角度を形成する。
てエルボ継手の下部を上部にたいし回転させ、この回転
により、可変アングル・エルボ継手のため、上記２部分
の軸線間に角度を形成する。
本発明による装置の適用は可変アングル・エルボ継手の
単一ケースに限定されないで、多数の適用にたいし、特
に非圧縮性流体が流れる不到達ダクト内に設けた設備に
、この設備に情報を移送しなければならない場合および
または機構を作動させるため、一定エネルギを要する場
合に有益である。
単一ケースに限定されないで、多数の適用にたいし、特
に非圧縮性流体が流れる不到達ダクト内に設けた設備に
、この設備に情報を移送しなければならない場合および
または機構を作動させるため、一定エネルギを要する場
合に有益である。
例えば、井筒の直径を大きくするため作孔に使用される
アンダリーマの腕から離れた間隔を制御するのに使用し
てもよい。第１１図は井筒アンダリーマの腕３２を移動
させる本発明の装置の適用例を示す。流量が活性化流量
よりも高いと、ピストン２は流体流路を一部閉そくし、
地点Ｂ、Ｃ間に、ロッド４４を介しアンダリーマの腕３
２に接続されたピストン３１を移動させうる圧力差ＤＰ
を発生し、アンダリーマ３２の腕を軸線３３を中心に回
転させる。
アンダリーマの腕から離れた間隔を制御するのに使用し
てもよい。第１１図は井筒アンダリーマの腕３２を移動
させる本発明の装置の適用例を示す。流量が活性化流量
よりも高いと、ピストン２は流体流路を一部閉そくし、
地点Ｂ、Ｃ間に、ロッド４４を介しアンダリーマの腕３
２に接続されたピストン３１を移動させうる圧力差ＤＰ
を発生し、アンダリーマ３２の腕を軸線３３を中心に回
転させる。
この移動によりカッタホイール３４を移動させて井筒の
軸線３５から離す。このアセンブリの回転により井筒の
直径は大きくなる。この構成において、流体の流量がか
なり高いままでいるかぎりアンダリーマの腕は所定位置
に留まる。
軸線３５から離す。このアセンブリの回転により井筒の
直径は大きくなる。この構成において、流体の流量がか
なり高いままでいるかぎりアンダリーマの腕は所定位置
に留まる。
この装置には、ピストン３１または腕３２の位置を機械
的または油圧的に固定する手段が設けられる。本発明の
流量検出装置を使用してこの固定装置の収縮を制御する
ことができる。この装置は初期活性化流量よりも高い流
量に反応し腕の移動を制御する。ダクト４５と膜４６に
より、ピストン３１の変位により追出される流体を移送
、貯蔵させる。
的または油圧的に固定する手段が設けられる。本発明の
流量検出装置を使用してこの固定装置の収縮を制御する
ことができる。この装置は初期活性化流量よりも高い流
量に反応し腕の移動を制御する。ダクト４５と膜４６に
より、ピストン３１の変位により追出される流体を移送
、貯蔵させる。
第１図および第２図は本発明による装置の簡単な実施例
を略示し、第３図は流量の関数として、固定装置の圧力
差の運動を示す特性曲線を示し、第４図は本発明の他の
実施例を示し、第５図は一定の場合における本発明装置
の上流における圧力の運動曲線を示し、第６図ないし第
１１図は異なる応用例と共に本発明装置の改良を示す。 １・・・・・・ベンチュリ、２．１９．２８．３１．３
８．３９．４０・・・・・・ピストン、２５・・・・・
・補助ピストン、３．４４・・・・・・ロッド、４．２
６．４１〜４３・・・・・・ばね、１０・・・・・・膜
、１１・・・・・・補正装置、１３．２７・・・・・・
ダクト、１４・・・・・・オリフィス、１８・・・・・
・検出装置、２０・・・・・・孔、３０・・・・・・シ
ール、３２・・・・・・腕、３４・・・・・・カッタホ
イール。
を略示し、第３図は流量の関数として、固定装置の圧力
差の運動を示す特性曲線を示し、第４図は本発明の他の
実施例を示し、第５図は一定の場合における本発明装置
の上流における圧力の運動曲線を示し、第６図ないし第
１１図は異なる応用例と共に本発明装置の改良を示す。 １・・・・・・ベンチュリ、２．１９．２８．３１．３
８．３９．４０・・・・・・ピストン、２５・・・・・
・補助ピストン、３．４４・・・・・・ロッド、４．２
６．４１〜４３・・・・・・ばね、１０・・・・・・膜
、１１・・・・・・補正装置、１３．２７・・・・・・
ダクト、１４・・・・・・オリフィス、１８・・・・・
・検出装置、２０・・・・・・孔、３０・・・・・・シ
ール、３２・・・・・・腕、３４・・・・・・カッタホ
イール。
Claims (12)
- （１）流体の流量を検出する装置において、前記流体の
通路であって、値の異なる少なくとも２つの横断面を有
する通路が形成されている本体と、ハウジングと協同す
る２つの面を有し、前記ハウジングをピストンの２つの
面の各側に位置する２つの帯域を画成する少なくとも１
つのピストンと、前記ピストンを第１位置または静止位
置へ復帰させる復帰手段とを備え、前記帯域各々は２つ
の横断面のうち一方のレベルの前通路と大体同じ圧力に
ある装置。 - （２）前通路はベンチュリであり、すなわち、広がり部
分に続く狭小部分を備え、前帯域の一方は値が最小の断
面と連通する特許請求の範囲第１項に記載の装置。 - （３）前ピストンはその移動中、流体の流路を一部閉そ
くさせうるストロークを有する特許請求の範囲第１項お
よび第２項のいずれかに記載の装置。 - （４）ピストンの前記ハウジングは円筒形であり、前記
ハウジングの軸線は前記通路を介し流体の流れ方向に大
体垂直である特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
れかに記載の装置。 - （５）特有な復手段を各々有する数個のピストンを備え
る特許請求の範囲第１項に記載の装置。 - （６）前記帯域の少なくとも１つは可動または変形可能
な壁を介し前記断面の１つと連通する特許請求の範囲第
１項に記載の装置。 - （７）前記ピストンの移動を検出する装置を備える特許
請求の範囲第１項に記載の装置。 - （８）２つの帯域をそれ自身画成する補助ピストンを備
え、前記帯域の一方は前記通路の断面と大体同じ圧力で
ある特許請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかに記
載の装置。 - （９）前記ピストンは、その移動により前記補助ピスト
ンを移動させる圧力増加を生ぜさせるように十分に長い
ストロークを有する特許請求の範囲第８項に記載の装置
。 - （１０）前記補助ピストンは前記通路と前記ピストンを
支持する特許請求の範囲第８項に記載の装置。 - （１１）前記補助ピストンにより画成される帯域の一方
を前記ピストンにより画成される帯域の一方に連通させ
るダクトと、これら２つの帯域を、流れ方向を考慮して
、前記ピストンの上流に位置する横断面レベルの前記通
路と大体同じ圧力にさせる他のダクトとを備える特許請
求の範囲第８項に記載の装置。 - （１２）流体の少なくとも限界流量を検出しこの流量か
らの作用を制御する方法において、前記流体は少なくと
も２つの異なる横断面を有する通路を、限界流量から、
通過せしめられ、前記通路は前記通路に圧力降下が生ず
るように少なくとも一部が閉そくされ、前記閉そくの各
側に存在する圧力差により作用を制御する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8508936A FR2583160B1 (fr) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | Methode et dispositif pour detecter un debit de fluide |
| FR85/08936 | 1985-06-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPS61288119A true JPS61288119A (ja) | 1986-12-18 |
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