JPS6173023A - Thermal type mass flowmeter - Google Patents

Thermal type mass flowmeter

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JPS6173023A
JPS6173023A JP59196268A JP19626884A JPS6173023A JP S6173023 A JPS6173023 A JP S6173023A JP 59196268 A JP59196268 A JP 59196268A JP 19626884 A JP19626884 A JP 19626884A JP S6173023 A JPS6173023 A JP S6173023A
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thermistor
fluid
flow
flow rate
flow path
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Yuko Morimoto
森本 雄孝
Hideaki Nagura
名倉 英明
Kenichi Inoue
謙一 井上
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Kojima Manufacturing Co Ltd
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Kojima Manufacturing Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68Measuring 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
    • G01F1/684Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
    • G01F1/6842Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow with means for influencing the fluid flow

Abstract

PURPOSE:To obtain an accurate mass flowmeter which has stable performance by forming an annular gap between the center axial hole of a straightening element fitted in a flow passage and the tip of a thermistor for flow rate detection, and securing a stable flow of fluid. CONSTITUTION:The straightening element 15 is fitted in the flow passage 3 of a sensor block 1. The tip part of a glass bead type thermistor 6 for flow rate detection which has its tip directed to the upstream side and is arranged coaxially having its axis in the flow passage direction is inserted into the center axial hole of the element to form a fluid flow gap, and plural strightening holes are formed in its periphery. Thus, part of fluid admitted into the flow passage flows to the axial hole at an accurate flow dividing rate, so the thermis tor 6 for flow rate detection which contacting the fluid radiates heat according to the mass flow rate and temperature of the fluid and the resistance value shows balanced temperature. A thermistor 7 for temperature compensation, on the other hand, shows a resistance value corresponding to the fluid tempera ture, so the effective difference in resistance value between both thermistors is calculated by an arithmetic processing circuit to obtain the accurate mass flow rate of the fluid.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はサーミスタを用いた熱式質量流量計に関するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a thermal mass flowmeter using a thermistor.

従来の技術 従来より存在する熱線式流量計は、毛細管に白金等の発
熱抵抗線を巻き付け、内部を流れる流体流量に応じた放
熱量が前記抵抗線の抵抗値変化を生ずることを利用して
前記流量を測定するものである。しかしながら、この方
式による流量計は抵抗線の抵抗一温度係数が低く、動作
温度範囲が比較的高いこと、及び湿気や塵埃による故障
の多いことが欠点となっている。
2. Description of the Related Art Conventionally existing hot wire flowmeters wind a heat-generating resistance wire such as platinum around a capillary tube, and utilize the fact that the amount of heat dissipated in accordance with the flow rate of fluid flowing inside the tube causes a change in the resistance value of the resistance wire. It measures the flow rate. However, the disadvantages of this type of flowmeter are that the resistance wire has a low resistance-temperature coefficient, the operating temperature range is relatively high, and there are many failures due to moisture and dust.

−l t−ミスタ流速計は、サーミスタの温度係数が通
常金属のlO〜15倍程度に倍速度、動作温度も低いた
め、高感度な流量測定器として期待されるものであるが
、実際には工業計測用としての実用化はそれほど進んで
いない。これはサーミスタの本質的な問題である個々の
温度特性のバラツキによる測定誤差等が十分解決されて
いないこと、及び流路内におけるサーミスタ(概してサ
ーミスタ先端が、流路横断方向に突出する)にゴミ等が
付着して被膜となり、流れに干渉すること等によるもの
である。
-l The t-mister current meter is expected to be a highly sensitive flow meter because the temperature coefficient of the thermistor is 10 to 15 times that of normal metals, and the operating temperature is low. Practical use for industrial measurement has not progressed much. This is due to the fact that measurement errors due to variations in individual temperature characteristics, which are the essential problems of thermistors, have not been sufficiently resolved, and also because the thermistor (the tip of the thermistor generally protrudes in the transverse direction of the flow path) in the flow path is contaminated with dirt. This is due to the fact that these substances adhere to the surface and form a film that interferes with the flow.

発明の目的 本発明は従来の毛細管流路や、サーミスタ突出流路等の
流路干渉問題、及びサーミスタ温度特性のバラツキ問題
を解消した新規のサーミスタ型熱式質量流量計を提供し
ようとするものである。
OBJECTS OF THE INVENTION The present invention aims to provide a new thermistor-type thermal mass flowmeter that solves the problem of flow path interference such as conventional capillary flow paths and thermistor protruding flow paths, and the problem of variations in thermistor temperature characteristics. be.

発明の構成 略述すれば、本発明は上記の目的を達するため、 被検流体のための流路を有するセンサブロックと、 前記流路内において先端を上流側に向け、かつ自身の軸
が流路方向と一致するように配置された流量検出用のガ
ラスビード封入型サーミスタと、 前記流路内に嵌入された本体に、前記流量は検出用サー
ミスタの先端部を流体流通間隙をあけて同軸的に包囲す
る中心軸孔、及びその周囲に平行して配列された複数の
整流孔を貫設してなる整流エレメントと、 前記流量検出用サーミスタと同型で同様な抵抗一温度特
性を有するサーミスタからなり、先端部が前記流路に近
接しかつ小孔によシ連通した小室に収納された温度補償
用サーミスタと、前記流量検出用サーミスタ及び温度補
償用サーミスタの抵抗値差を較正及び演算して流体の質
量流量を指示するための演算処理回路を備えたことを特
徴とする熱式質量流量計を構成するものである。
Structure of the Invention Briefly, in order to achieve the above-mentioned object, the present invention includes a sensor block having a flow path for a test fluid, and a sensor block having a tip facing upstream in the flow path and an axis thereof facing the flow direction. A glass bead-encapsulated thermistor for detecting flow rate is arranged to match the direction of the flow path, and a main body fitted into the flow path is connected coaxially with the tip of the thermistor for detecting the flow rate with a fluid flow gap. a rectifying element formed by penetrating a central axis hole surrounding the central axis hole and a plurality of rectifying holes arranged in parallel around the central axis hole, and a thermistor that is of the same type as the flow rate detection thermistor and has similar resistance-temperature characteristics. , a temperature compensation thermistor whose tip end is close to the flow path and is housed in a small chamber communicated through a small hole, and a resistance value difference between the flow rate detection thermistor and the temperature compensation thermistor is calibrated and calculated, and the fluid is detected. The present invention constitutes a thermal mass flowmeter characterized in that it is equipped with an arithmetic processing circuit for indicating the mass flow rate of.

上記の構成において、整流エレメントはセンサブロック
の流路に導入された流体流量の一部を正確な分流比にお
いてその軸孔に通じるため、これに接する流量検出用サ
ーミスタは流体の質量流量及び温度に応じて放熱し、抵
抗値はそれによる平衡温度を表わす値となる。一方温度
補償用サーミスタは流体温度に応じた抵抗値を示すため
、両サーミスタの抵抗値の実効的な差を演算処理回路に
より演算すると、正確々流体の質量流量が得られるわけ
である。
In the above configuration, the rectifying element communicates a part of the fluid flow introduced into the flow path of the sensor block to its shaft hole at a precise flow division ratio, so that the flow rate detection thermistor in contact with the rectifying element communicates with the mass flow rate and temperature of the fluid. Heat is radiated accordingly, and the resistance value becomes a value representing the equilibrium temperature. On the other hand, since the temperature compensation thermistor exhibits a resistance value depending on the fluid temperature, if the effective difference between the resistance values of both thermistors is calculated by the arithmetic processing circuit, the mass flow rate of the fluid can be accurately obtained.

実施例 以下、図面を参照して本発明の好ましい実施例につき説
明する。
Embodiments Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の構成原理に従った基本的実施例を示す
断面図である。この実施例において、流量計本体部とし
てのセンサブロック(1)はアルミニウム等の金属又は
アクリルその他の樹脂材料からなる直方体であり、この
ブロック(1)には図の下端面に開口した流体入口(2
)から上向に延びる垂直流路部(3)と、この流路部(
3)のブロック(1)内における上端から白液して横向
に延び図の右側面に開口した流体出口(4)を有する水
平流路部(5)とからなる流体流路が形成されている。
FIG. 1 is a sectional view showing a basic embodiment according to the construction principle of the present invention. In this embodiment, the sensor block (1) as the main body of the flowmeter is a rectangular parallelepiped made of metal such as aluminum or acrylic or other resin material, and this block (1) has a fluid inlet ( 2
) and a vertical flow path section (3) extending upward from this flow path section (
A fluid flow path is formed in which the white liquid flows from the upper end in the block (1) of 3) and includes a horizontal flow path portion (5) that extends laterally and has a fluid outlet (4) that opens on the right side of the figure. .

流量検出用サーミスタ(6ン及び温度補償用サーミ7り
(7)は実質上置−又は類似の特性を有するガラスビー
ド封入型サーミスタからなり、前者(6)はセンサブロ
ック(1)の上端壁(8)を貫通して垂直流路(3)内
に垂下・突入し、後者(7)もまた上端壁(8)を貫通
し、垂直流路(3)に近接・平行して図の左側壁(9)
に形成された小室α1内に突入している。
The thermistor for flow rate detection (6) and the thermistor for temperature compensation (7) are substantially mounted or glass bead-encapsulated thermistors with similar characteristics, and the former (6) is the upper end wall ( 8) and hangs down and protrudes into the vertical channel (3), and the latter (7) also passes through the upper end wall (8) and runs close to and parallel to the vertical channel (3) on the left side wall in the figure. (9)
It protrudes into the small chamber α1 formed in .

小室α0は小孔αN)に上り流路(3)、(5)と連通
している。サーミスタ(6)、 (7)の上端つけ根部
はそれぞれナツト02.α艶によりブロック上端に固定
され、ナラ1−の下側にはOリングα荀が挿着される。
The small chamber α0 communicates with the small hole αN) and the upward passages (3) and (5). The bases of the upper ends of the thermistors (6) and (7) are each fitted with nuts 02. It is fixed to the upper end of the block by α gloss, and an O-ring α ring is inserted into the lower side of the oak 1-.

本発明によれば、センサブロックの流路(3)には流量
検出用サーミスタ(6)と協同する整流エレメントαQ
が嵌入される。整流エレメント09は流路(3)の断面
形状に従って、この場合外周面が円筒形の流路内壁に嵌
合する円柱体からなシ、流量検出用サーミスタ(6)の
先端(感熱部)を余裕をもって、すなわちそのサーミス
タ先端との間に環状間隙を形成して安定した流体流通を
保証するための中心軸孔αQと、各々この軸孔Mに平行
するようにその周りの同心円上に配列された複数の管状
流路からなる整流孔α力とを貫通形成したものである。
According to the present invention, the flow path (3) of the sensor block has a rectifying element αQ that cooperates with the flow rate detection thermistor (6).
is inserted. The rectifying element 09 has a cylindrical outer peripheral surface that fits into the inner wall of the cylindrical flow path according to the cross-sectional shape of the flow path (3). In other words, they are arranged on a concentric circle around the central shaft hole αQ to form an annular gap with the thermistor tip to ensure stable fluid flow, and are parallel to this shaft hole M. A rectifying hole consisting of a plurality of tubular channels is formed through the flow passage.

上記の構成において、センサブロック(1) O流体入
口(2)及び出口(4)に図示しないが適宜の流体供給
管及び排出管を接続し、流路(3)、 (5)に被検流
体を通ずると、整流エレメントαGの前記軸孔α→には
、流路(3)の全流量に対する正確な分流比(整流エレ
メントの軸孔開口面積と、全開口面積との比。但し、軸
孔開口面積はサーミスタ先端の周囲間隙の断面積である
。)で微少流を通じ、自己発熱したサーミスタ(6)の
先端はこの微少流の質量流量(及び温度の低さ)に応じ
て吸熱されるものである。
In the above configuration, appropriate fluid supply pipes and discharge pipes (not shown) are connected to the O fluid inlet (2) and outlet (4) of the sensor block (1), and the test fluid is connected to the flow paths (3) and (5). When passing through the shaft hole α→ of the rectifying element αG, an accurate dividing ratio (ratio of the shaft hole opening area of the rectifying element to the total opening area) with respect to the total flow rate of the flow path (3) is determined. The opening area is the cross-sectional area of the gap around the thermistor tip.) Through which a minute flow passes, the tip of the thermistor (6), which self-heats, absorbs heat according to the mass flow rate (and low temperature) of this minute flow. It is.

一方、サーミスタ(6)をこのような整流エレメントが
存在しない流路中に配置した場合を検討すると、このと
きサーミスタ先端付近においては流路(3)、 (5)
がL型に屈折していることや、サーミスタ(6)に比し
て流路径が広いこと等によシ乱流を生じるか、又は秩序
圧しい層流であってもサーミスタの相対的な細さ故にそ
の表面の流れが流路(3)全体の流れの状態を正確に代
表することにならないと考えられる。この意味で、本発
明の整流エレメントはきわめて重要な役目を果たしてい
ることがわかる。
On the other hand, when considering the case where the thermistor (6) is placed in a flow path where such a rectifying element does not exist, in this case, near the tip of the thermistor, the flow path (3), (5)
This may result in turbulent flow due to the L-shaped refraction of the flow or the larger flow path diameter compared to the thermistor (6), or even if the flow is ordered and laminar, the relative thinness of the thermistor may cause turbulence. Therefore, it is considered that the flow on the surface does not accurately represent the flow state in the entire channel (3). In this sense, it can be seen that the rectifying element of the present invention plays a very important role.

結局、整流エレメントαQによって一定条件にされた流
体はその比熱と密度に関係した率でサーミスタ(6)か
ら熱を奪うので、その抵抗値変化により質量流量の関数
としての信号が得られる。
Ultimately, the fluid conditioned by the rectifier element αQ will remove heat from the thermistor (6) at a rate that is related to its specific heat and density, so that the change in resistance provides a signal as a function of the mass flow rate.

従って、質量流量の一般的な公式として知られている下
記の公式が本発明においても明確に成立していると考え
られる。
Therefore, it is considered that the following formula, which is known as a general formula for mass flow rate, clearly holds true in the present invention as well.

cp;流体の定圧比熱 θ:イ、と口、の温度差 E;流体に与えるエネルギー ここで補足しておくことは、サーミスタ(6)及び(7
)は初期条件において同じ抵抗値を有し同じ定電流によ
って同じ発熱量で働いていることである。このことによ
って上記の式のEが両サーミスタについて同一であると
言える。この実施例において、サーミスタ(6)が装着
された軸孔流路の径は2〜3φ、周辺部の”整流孔流路
は0,5〜3、σφあシ、これら整流孔αηは流量に応
じて最も適当な個数だけ設けて軸孔部分での流速及び熱
放散等の条件が広い流量範囲においても同一となるよう
に機能するものである。
cp: Specific heat at constant pressure of the fluid θ: Temperature difference between A and the mouth E: Energy given to the fluid The following points should be noted here:
) have the same resistance value under the initial conditions and work with the same constant current and the same amount of heat generation. This means that E in the above equation is the same for both thermistors. In this example, the diameter of the axial hole flow path in which the thermistor (6) is attached is 2 to 3φ, the diameter of the rectification hole flow path in the peripheral area is 0.5 to 3. Depending on the situation, the most appropriate number of these tubes are provided so that conditions such as flow velocity and heat dissipation in the shaft hole portion remain the same over a wide flow rate range.

第3図は本発明の質量流量計の別の実施例を示すもので
ある。この実施例において、流量計は縦続結合された4
つのブロック、すなわち、図の右から左にかけて、入口
ブロック(ホ)、センサブロックQ])、サーミスタ支
持ブロック(イ)、及び制御ブロック四を含むものであ
る。入ロブロック翰はその貫通流路(20B)の中間部
にフィルター(20b)を挿着し、後端部を前記センサ
ブロックQυの開口に螺入することによシ、その開口の
中間に挿入された整流エレメントαυを固定するように
なっている。サーミスタ支持グロック(イ)は流量検出
用サーミスタ(6)を自身の中心軸上においてその先端
がセンサブロックQ1)の開口内に突入するように支持
すると共に、ブロック(イ)後部において中心軸に直交
する配置の小室(22a)内に先端を突入させた温度補
償用サーミスタ(7)を支持している。サーミスタ(6
)に関してはIJ−ド線引き出孔(ハ)が、また、サー
ミスタ(7)の小室(22a)[関してはブロック後端
面(22b)に開口したポート(ハ)がそれぞれ形成さ
れる。さらに、センサ支持ブロック(イ)には中心軸の
サーミスタ(6)に等間隙で平行し、前記センサブロッ
クI2υの開口及び制御ブロック翰の入口室(23a)
に連なる4条の貫通孔(ハ)が形成される。制御ブロッ
ク翰には前記サーミスタ支持ブロック(イ)の貫通孔(
1)及びボート(ハ)に連通した入口室(23a)と、
これに背反した出口側流路室(28b)とが形成され、
これらは各垂直流路によりブロック上側面の制御室(イ
)に通じている。この場合、後方の垂直流路弼は制御室
■中央の底面突起内において開口し、上方より装着され
たコントロールピース翰の近接状態に応じて流量計全体
としての流量が制御できるようになっている。なお、コ
ントロールピース翰の先端面には突起開口に対応する凹
部を有し、ピース本体の周囲には駆動用ソレノイド(7
)が配置されている。
FIG. 3 shows another embodiment of the mass flowmeter of the present invention. In this example, the flow meters are cascaded into four
From right to left in the figure, it includes an inlet block (E), a sensor block Q), a thermistor support block (A), and a control block 4. The input robot block can be inserted into the middle of the opening of the sensor block Qυ by inserting the filter (20b) in the middle of the through flow path (20B) and screwing the rear end into the opening of the sensor block Qυ. The fixed rectifier element αυ is fixed. The thermistor support Glock (A) supports the flow rate detection thermistor (6) on its own central axis so that its tip protrudes into the opening of the sensor block Q1), and also supports the thermistor (6) at the rear of the block (A) perpendicular to the central axis. A temperature compensating thermistor (7) whose tip extends into a small chamber (22a) is supported. Thermistor (6
) is formed with an IJ-wire lead-out hole (c), and a small chamber (22a) of the thermistor (7) [with respect to the block rear end face (22b), a port (c) is formed, respectively. Furthermore, the sensor support block (A) has an opening of the sensor block I2υ and an entrance chamber (23a) of the control block holder, which are parallel to the thermistor (6) on the central axis at equal intervals.
Four through holes (c) are formed which are connected to each other. The control block handle has a through hole (
1) and an entrance chamber (23a) communicating with the boat (c);
An outlet side flow path chamber (28b) contrary to this is formed,
These are connected to the control room (A) on the upper side of the block by vertical channels. In this case, the rear vertical flow path opens in the bottom protrusion in the center of the control room, and the flow rate of the entire flowmeter can be controlled according to the proximity of the control piece mounted from above. . The tip of the control piece has a recess that corresponds to the opening of the protrusion, and a drive solenoid (7) is provided around the piece body.
) are located.

上記第3図の実施例において、整流エレメント0Q1及
びサーミスタ(6)、 (7)は第1の実施例における
整流エレメント及びサーミスタと同じものであり、従っ
てこの実施例のものはフィルター (20b)によって
除塵等がなされ、制御部におけるコントロールピース位
置により適当に制御された流量において、前記第1の実
施例と同様に作用するものである。
In the embodiment shown in FIG. 3 above, the rectifying element 0Q1 and thermistors (6) and (7) are the same as the rectifying element and thermistor in the first embodiment, so the filter (20b) in this embodiment This operates in the same manner as the first embodiment, provided that dust is removed and the flow rate is appropriately controlled by the position of the control piece in the control section.

整流エレメントの軸孔OQ内に露出した先端を有するサ
ーミスタ(6)及びこれに並設されたサーミスタ(7)
の抵抗変化から流体流量を演算する回路は第4図に示す
通シである。第4図において、流速用サーミスタ(6)
及び温度補償用サーミスタ(7)は直列に定電流回路G
υに接続され、各サーミスタ(6)、 (7)の両端は
対応する差動増幅器oz、t;nの各入力端子に接続さ
れる。これら増幅器(イ)及び(至)の出力は、それぞ
れ第3の差動増幅器■の負入力及び正入力に接続される
。この増幅器−の出力は流体の質量流量に対応する大き
さを有するものである。この場合、演算増幅器■にはバ
イアス調整手段からなるゼロ調整器(至)と、増幅率調
整手段からなるスパン調整器(至)が接続される。
A thermistor (6) having a tip exposed in the shaft hole OQ of the rectifying element, and a thermistor (7) installed in parallel with the thermistor (6)
The circuit for calculating the fluid flow rate from the resistance change is shown in FIG. In Figure 4, the flow velocity thermistor (6)
and the temperature compensation thermistor (7) are connected in series to the constant current circuit G.
υ, and both ends of each thermistor (6), (7) are connected to each input terminal of the corresponding differential amplifier oz, t;n. The outputs of these amplifiers (A) and (TO) are connected to the negative input and positive input of the third differential amplifier (2), respectively. The output of this amplifier has a magnitude corresponding to the mass flow rate of the fluid. In this case, a zero adjuster (to) consisting of bias adjustment means and a span adjuster (to) consisting of amplification factor adjustment means are connected to operational amplifier (2).

上記の回路において、サーミスタ(6)及び(7)は流
通する電流に応じて発熱し、自身の雰囲気と平衡した温
度(従って抵抗値)に維持される。
In the above circuit, the thermistors (6) and (7) generate heat in response to the flowing current, and are maintained at a temperature (and thus a resistance value) that is in equilibrium with their own atmosphere.

いま、サーミスタ(6)及び(7)の抵抗一温度特性が
等しいものとすれば、第1のサーミスタ(6)は流体の
流速(質量流量)が零であれば実質上第2のサーミスタ
(7)と同じ温度となり、零でなければその流速に応じ
て冷却され、従って両者の抵抗値の差は流体の流量を表
わすことになる。しかしながら、両者の抵抗一温度特性
は実際には敞妙に相Jαするであろうから、上記のよう
に抵抗値に対応する値から流体流量を求めるには、対応
する増幅器0諺及び(ト)のバイアス及び増幅率を適当
に調整することによシその特性の相違を補償しなければ
ならない。これにより、演算増幅器[有]K入力される
二つの信号は見かけ上、同一特性の二つのサーミスタに
おける各別の温度に応じた抵抗値を表わすことになる。
Now, assuming that the resistance-temperature characteristics of the thermistors (6) and (7) are equal, the first thermistor (6) will substantially become the second thermistor (7) if the fluid flow rate (mass flow rate) is zero. ), and if it is not zero, it will be cooled according to the flow velocity, and therefore the difference in resistance value between the two represents the flow rate of the fluid. However, since the resistance-temperature characteristics of the two will actually be in close agreement with each other, in order to determine the fluid flow rate from the value corresponding to the resistance value as described above, it is necessary to use the corresponding amplifier and The difference in characteristics must be compensated for by appropriately adjusting the bias and amplification factor of . As a result, the two signals inputted to the operational amplifier K appear to represent resistance values corresponding to different temperatures in two thermistors having the same characteristics.

演算増幅器■は零調整器(至)及びスパン調整器(至)
の操作により、設定及び較正されたスケールによって、
センサブロック(1)又はQl)の流路に流れる流体流
量を正確に指示することが明らかである。
Operational amplifier ■ has a zero adjuster (to) and a span adjuster (to)
By operating the set and calibrated scale,
It is clear that it is possible to accurately indicate the fluid flow rate flowing into the flow path of the sensor block (1) or Ql).

第5図は本発明の第1図に示した質量流量計における圧
力−流量特性を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing pressure-flow characteristics in the mass flowmeter shown in FIG. 1 of the present invention.

この場合のテスト条件は、本発明の流量計の上流に定流
量制御弁を設け、下流に圧力計と絞シ弁を接続し、大気
開放された出口に標準となる流量計を接続して流量を測
定しながら絞り弁によって圧力を0から5 kg / 
dまで変化させたものである。パラメータとして採用し
た実流量0.2 。
In this case, the test conditions were to install a constant flow control valve upstream of the flowmeter of the present invention, connect a pressure gauge and throttle valve downstream, and connect a standard flowmeter to the outlet that was opened to the atmosphere. While measuring the pressure, adjust the pressure from 0 to 5 kg/
d. The actual flow rate used as a parameter was 0.2.

0.4 、0.611 / minにおいて、標準流量
計の指示値は、いずれもそれら実流量をほぼ正確に表わ
していることがわかる。
It can be seen that at 0.4 and 0.611/min, the indicated values of the standard flowmeter almost accurately represent the actual flow rates.

第6図は同じく本発明の第1図に示しだ質量流量計の温
度−流量特性を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the temperature-flow characteristics of the mass flowmeter shown in FIG. 1 of the present invention.

この場合のテスト条件は、恒温槽の中に本発明の流量計
を入江、20°Cで実流量値に校正した後、5°Cから
40°Cまでの温度変化における流量側定直としての出
力信号変化を縦軸にプロットしたものである。この間、
実流量としては各々1,5,9e/I旧nの定流量のN
2ガスを流して測定したが、各グラフ共温度の上昇に従
って、流量指示値がわずかに降下していくが、通常室内
における10度程度の室温変化に対しては、実用上問題
とならないことがわかる。
The test conditions in this case were to calibrate the flowmeter of the present invention to the actual flow rate value at 20°C in a constant temperature chamber, and then calibrate it to the actual flow rate value as the temperature changed from 5°C to 40°C. The output signal change is plotted on the vertical axis. During this time,
The actual flow rate is N of constant flow rate of 1, 5, 9e/I old n, respectively.
Measurements were made by flowing two gases, and in each graph, the flow rate indication value slightly decreased as the temperature rose, but this does not pose a practical problem for a room temperature change of about 10 degrees in a normal room. Recognize.

第7図は同じく本発明の第1図に示した質量流量計にお
ける応答速度特性を示すグラフである。この場合のテス
ト条件は、N2ガスを500m11分の定流量に設定し
、電磁弁で急速に開閉した時の立ち上がりの応答速度を
本発明の流量計と、従来の毛細管型流量計について同時
に測定及び比較したものである。記録計のフルスケール
は1000z//分、チャートスピードは60α/分、
そして周囲温度は20°Cであり、定差圧型定流量弁で
500 wtl /分を設定した。
FIG. 7 is a graph showing the response speed characteristics of the mass flowmeter shown in FIG. 1 of the present invention. The test conditions in this case were to set the N2 gas at a constant flow rate of 500ml/min, and simultaneously measure the response speed of the rise when rapidly opening and closing the solenoid valve for the flowmeter of the present invention and the conventional capillary type flowmeter. This is a comparison. The full scale of the recorder is 1000z//min, the chart speed is 60α/min,
The ambient temperature was 20°C, and a constant pressure differential constant flow valve was set at 500 wtl/min.

結果は、本発明の記録計においてはN2流通後数秒以内
で通常測定値となる(従来型装置においては12〜13
秒を要する)ことを示している。
In the recorder of the present invention, the result becomes a normal measurement value within a few seconds after N2 flow (in the conventional device, the result is 12 to 13
(It takes several seconds).

第8図及び第9図はそれぞれ実流量、0〜1.047m
In及び0〜200 txt / manにツイテ流量
−出力信号の関係、いわゆる検量線を確認したものであ
る。計測条件及び計測結果は下記の通りである。
Figures 8 and 9 are actual flow rates, 0 to 1.047 m, respectively.
In and 0 to 200 txt/man, the relationship between the flow rate and the output signal, a so-called calibration curve, was confirmed. The measurement conditions and measurement results are as follows.

流値−出力特性 I 計測条件            計測結果     
単位〔・ 〕l/fr11n 流量−出力特性 ■ 計測条件            計測結果    単
位〔Hl/m”0〕云値 り0 これらの結果より、特性曲線はO〜0.5(1/min
の範囲において若干の湾曲を有するものの、不規則性゛
は見られず、通じてLg/m1nalf以下の流量にお
いてメータの目盛設定等もきわめて容易に行いうろこと
を示している。
Flow value-output characteristics I Measurement conditions Measurement results
Unit [・] l/fr11n Flow rate-output characteristics ■ Measurement conditions Measurement results Unit [Hl/m”0] Value 0 From these results, the characteristic curve is O~0.5 (1/min
Although there is some curvature in the range, no irregularities are observed, indicating that meter scale setting can be done very easily at flow rates below Lg/m1nalf.

発明の効果 本発明は以上の通り正確かつ安定な質量流量計を提供す
るものであり、特に流体の安定な被検流路を形成する役
目を果たす整流エレメントは着脱自在であって、必要に
応じて取りはずし清掃すること、又は新品と交換するこ
とができるため、きわめて実用的である。
Effects of the Invention As described above, the present invention provides an accurate and stable mass flowmeter, and in particular, the rectifying element that serves to form a stable fluid flow path to be tested is removable and can be attached or removed as needed. It is very practical because it can be removed and cleaned or replaced with a new one.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

Claims (1)

【特許請求の範囲】 被検流体のための流路を有するセンサブロックと、 前記流路内において先端を上流側に向け、かつ自身の軸
が流路方向と一致するように配置された流量検出用のガ
ラスビード封入型サーミスタと、 前記流路内に嵌入された本体に、前記流量検出用サーミ
スタの先端部を流体流通間隙をあけて同軸的に包囲する
中心軸孔、及びその周囲に平行して配列された複数の整
流孔を貫設してなる整流エレメントと、 前記流量検出用サーミスタと同型で同様な抵抗−温度特
性を有するサーミスタからなり、先端部が前記流路に近
接しかつ小孔により連通した小室に収納された温度補償
用サーミスタと、前記流量検出用サーミスタ及び温度補
償用サーミスタの抵抗値差を較正及び演算して流体の質
量を指示するための演算処理回路 を備えたことを特徴とする熱式質量流量計。
[Scope of Claims] A sensor block having a flow path for a fluid to be tested, and a flow rate sensor disposed in the flow path with its tip facing upstream and with its own axis coinciding with the direction of the flow path. a glass bead-encapsulated thermistor for use in the flow path, and a central axis hole that coaxially surrounds the tip of the flow rate detection thermistor with a fluid flow gap in the main body fitted into the flow path, and a central axis hole that extends parallel to the periphery thereof. a rectifying element formed by passing through a plurality of rectifying holes arranged in a straight line, and a thermistor having the same type and similar resistance-temperature characteristics as the flow rate detection thermistor, the tip of which is close to the flow path and has small holes. A temperature compensation thermistor housed in a small chamber communicated with the temperature compensation thermistor, and an arithmetic processing circuit for calibrating and calculating the resistance difference between the flow rate detection thermistor and the temperature compensation thermistor to indicate the mass of the fluid. Features of thermal mass flowmeter.
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