JPS62132120A - 質量流量計 - Google Patents
質量流量計Info
- Publication number
- JPS62132120A JPS62132120A JP60273837A JP27383785A JPS62132120A JP S62132120 A JPS62132120 A JP S62132120A JP 60273837 A JP60273837 A JP 60273837A JP 27383785 A JP27383785 A JP 27383785A JP S62132120 A JPS62132120 A JP S62132120A
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- JP
- Japan
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- fluid
- output
- coil
- conduit
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、導管中を流れる流体の！ｆｉ量流量を測定す
る質量流量計に関する。
る質量流量計に関する。
前記Ｖ量流量計の従来技術として、例えば特公昭５８−
１６７２８号公報に示すように、流体の流れる流路内に
おかれた一対の自己加熱形測温体のそれぞれを別個独立
のブリッジ回路の一辺とし、前記測温体の温度を一定値
に制御して、前記流路を流れる流体の流量測定値として
前記ブリッジ回路間の電位差を取り出すようにしたもの
がある。
１６７２８号公報に示すように、流体の流れる流路内に
おかれた一対の自己加熱形測温体のそれぞれを別個独立
のブリッジ回路の一辺とし、前記測温体の温度を一定値
に制御して、前記流路を流れる流体の流量測定値として
前記ブリッジ回路間の電位差を取り出すようにしたもの
がある。
しかしながら、上記従来技術においては、２個のブリフ
ジ回路の電位差によってのみ流体流量を測定しているの
で周囲温度の影響を受けやすく、例えば第３図に示すよ
うに、周囲温度によって出力特性が異なり、測定誤差が
大きいという欠点がある。
ジ回路の電位差によってのみ流体流量を測定しているの
で周囲温度の影響を受けやすく、例えば第３図に示すよ
うに、周囲温度によって出力特性が異なり、測定誤差が
大きいという欠点がある。
上記欠点をなくすには、別途補正用温度センサを備えた
補正回路を設ける必要があるが、回路構成が複雑な割に
はその実効が上がらないという問題点がある。
補正回路を設ける必要があるが、回路構成が複雑な割に
はその実効が上がらないという問題点がある。
本発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その
目的とするところは、筒車な構成にも拘わらず、周囲温
度に影響されず正確に測定することができる質量流量計
を提供することにある。
目的とするところは、筒車な構成にも拘わらず、周囲温
度に影響されず正確に測定することができる質量流量計
を提供することにある。
上述の目的を達成するため、本発明に係る質量流量計は
、流体が流れる導管に、前記流体の温度に応じて抵抗値
が変化する２つの抵抗体を互いに独立して設けると共に
、該抵抗体をそれぞれ含む２つの定温度制御回路を互い
に独立して設け、該定温度制御回路によって前記両抵抗
体の温度を常に相等しくかつ一定となるように制御し、
両抵抗体に与えられるエネルギの和及び差を求め、前記
エネルギの差をエネルギの和で除した値に基づいて前記
導管中の流体の質量流量を測定するようにした点に特徴
がある。
、流体が流れる導管に、前記流体の温度に応じて抵抗値
が変化する２つの抵抗体を互いに独立して設けると共に
、該抵抗体をそれぞれ含む２つの定温度制御回路を互い
に独立して設け、該定温度制御回路によって前記両抵抗
体の温度を常に相等しくかつ一定となるように制御し、
両抵抗体に与えられるエネルギの和及び差を求め、前記
エネルギの差をエネルギの和で除した値に基づいて前記
導管中の流体の質量流量を測定するようにした点に特徴
がある。
上記構成において、定温度制御回路は、各々の抵抗体の
温度を常に等しくかつ一定になるようにし、導管内の流
体流量がゼロのときと、流体が流れているときとでセン
サ内の温度分布が変化しないようにしている。即ち、各
抵抗体はその抵抗が互いに等しくなるように一定温度制
御されており、このときに要するエネルギＰ１．Ｐ２を
測定する。
温度を常に等しくかつ一定になるようにし、導管内の流
体流量がゼロのときと、流体が流れているときとでセン
サ内の温度分布が変化しないようにしている。即ち、各
抵抗体はその抵抗が互いに等しくなるように一定温度制
御されており、このときに要するエネルギＰ１．Ｐ２を
測定する。
そして、一方（例えば上流側）の抵抗体と他方（下流側
）の抵抗体とにおけるエネルギの差Ｐ＋−Ｐ、が質量流
量の関数であり、これに温度補正を加えたものが出力Ｖ
となる。
）の抵抗体とにおけるエネルギの差Ｐ＋−Ｐ、が質量流
量の関数であり、これに温度補正を加えたものが出力Ｖ
となる。
流体流量がゼロのときは、前記Ｐ、とＰ２とは相等しく
なるように調整され、出力はゼロである。
なるように調整され、出力はゼロである。
流体が流れているときは、上流側の抵抗体では流体によ
って熱が奪われるためＰ、は大きくなり、他方、下流側
の抵抗体では流体から熱を与えられるためＰ２は小さく
なる。
って熱が奪われるためＰ、は大きくなり、他方、下流側
の抵抗体では流体から熱を与えられるためＰ２は小さく
なる。
一方、両抵抗体を一定温度に保つに要するエネルギは、
流体の温度と密接な関係があり、流体の温度が低いと大
なるエネルギを要し、前記温度が高いと少なくて済む。
流体の温度と密接な関係があり、流体の温度が低いと大
なるエネルギを要し、前記温度が高いと少なくて済む。
そして、出力ＶとエネルギＰ＋、Ｐｚとの間には、Ｖｏ
Ｃ（Ｐ＋−’ｐ、）／ （Ｐ＋ ＋Ｐ２ ）なる関係が
成立つ。
Ｃ（Ｐ＋−’ｐ、）／ （Ｐ＋ ＋Ｐ２ ）なる関係が
成立つ。
従って、両抵抗体に供給されるエネルギの差を前記エネ
ルギの和で除した値を求めることにより、前記導管中の
流体の質量流量を測定することができる。
ルギの和で除した値を求めることにより、前記導管中の
流体の質量流量を測定することができる。
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
第１図は本発明に係る質量重量計の１構成例を示し、１
はガス等の流体Ｆが流れる導管で、矢印方向に流体Ｆが
流れる。
はガス等の流体Ｆが流れる導管で、矢印方向に流体Ｆが
流れる。
２は導管１に設けられるセンサ部で、導管１の外周に適
宜の間隔をおいて巻設された抵抗体としての２個の自己
加熱形の感熱コイルＲ＋、Ｒｚ（以下、第１コイルＲ５
、第２コイルＲ２と云う）より成る。前記コイルＲ＋
、Ｒｚは、鉄・ニッケル合金等温度係数の大なる温度感
応抵抗線より成り、導管ｌ中を流れる流体Ｆの流量の僅
かな変位をも検知すべく構成しである。
宜の間隔をおいて巻設された抵抗体としての２個の自己
加熱形の感熱コイルＲ＋、Ｒｚ（以下、第１コイルＲ５
、第２コイルＲ２と云う）より成る。前記コイルＲ＋
、Ｒｚは、鉄・ニッケル合金等温度係数の大なる温度感
応抵抗線より成り、導管ｌ中を流れる流体Ｆの流量の僅
かな変位をも検知すべく構成しである。
Ｔ ＋ 、 Ｔ ２は第１コイルＲ１、第２コイルＲ２
をそれぞれ後述するブリッジ回路１０．３０の構成要素
として含む定温度制御回路（以下、第１定温度制御回路
Ｔ１、第２定温度制御回路Ｔ２と云う）で、該定温度制
御回路Ｔ ＋ 、’ Ｔ ２は互いに同一部品より構成
されており、前記第１コイルＲ１と第２コイルＲ２との
温度が常に相等しくかつ一定になるように制御するもの
である。
をそれぞれ後述するブリッジ回路１０．３０の構成要素
として含む定温度制御回路（以下、第１定温度制御回路
Ｔ１、第２定温度制御回路Ｔ２と云う）で、該定温度制
御回路Ｔ ＋ 、’ Ｔ ２は互いに同一部品より構成
されており、前記第１コイルＲ１と第２コイルＲ２との
温度が常に相等しくかつ一定になるように制御するもの
である。
即ち、第１定温度制御回路Ｔ１は、第１コイルＲ−とこ
の第１コイルＲ３の温度設定用抵抗１１とブリッジ抵抗
１２．１３とから成るブリッジ回路ＩＯと、制御回路２
０とを備えている。
の第１コイルＲ３の温度設定用抵抗１１とブリッジ抵抗
１２．１３とから成るブリッジ回路ＩＯと、制御回路２
０とを備えている。
他方、第２定温度制御回路Ｔｔは、第２コイルＲ２とこ
の第２コイルＲ２の温度設定用抵抗３１とブリッジ抵抗
３２．３３と、可変抵抗３４とから成るブリッジ回路３
０と、制御回路４０とを備えている。
の第２コイルＲ２の温度設定用抵抗３１とブリッジ抵抗
３２．３３と、可変抵抗３４とから成るブリッジ回路３
０と、制御回路４０とを備えている。
前記可変抵抗３４は導管１における流体流量がゼロのと
き、前記両ブリッジ回路１０．３０のそれぞれの出力が
互いに等しくなるように調整するものである。
き、前記両ブリッジ回路１０．３０のそれぞれの出力が
互いに等しくなるように調整するものである。
なお、前記抵抗１１．１２．１３．３１．３２．３３．
３４は前記第１コイルＲ６第２コイルＲ２に比べて温度
係数が十分小さく設定しである。
３４は前記第１コイルＲ６第２コイルＲ２に比べて温度
係数が十分小さく設定しである。
Ａ ＋ 、 Ａ ｔはそれぞれブリッジ回路１．０．３
０の出力点であり、また、Ｂ ＋ 、 Ｂ ｚはそれぞ
れ抵抗１２と１３との接続点、抵抗３２と３３との接続
点（厳密には可変抵抗３４）である。
０の出力点であり、また、Ｂ ＋ 、 Ｂ ｚはそれぞ
れ抵抗１２と１３との接続点、抵抗３２と３３との接続
点（厳密には可変抵抗３４）である。
前記制御回路２０は出力点Ａ、及び接続点Ｂ２における
電位を比較して両電位に差があるとき出力をブリッジ回
路１０に送り、該回路１０の平衡を保つようにする。そ
して、前記制御回路４０も同様に、出力点Ａ２及び接続
点Ｂ２における電位に基づいてブリッジ回路４０の平衡
を保つように作用する。
電位を比較して両電位に差があるとき出力をブリッジ回
路１０に送り、該回路１０の平衡を保つようにする。そ
して、前記制御回路４０も同様に、出力点Ａ２及び接続
点Ｂ２における電位に基づいてブリッジ回路４０の平衡
を保つように作用する。
５０、６０はそれぞれ加算回路、減算回路であり、出力
点Ａ ＋ 、 Ａ ２にそれぞれ出力される電位Ｐ１゜
Ｐｚをそれぞれ入力とし、前者からは加算出力としてＰ
、＋Ｐ、が、また、後者からは減算出力としてＰ＋
Ｐｔがそれぞれ出力される。
点Ａ ＋ 、 Ａ ２にそれぞれ出力される電位Ｐ１゜
Ｐｚをそれぞれ入力とし、前者からは加算出力としてＰ
、＋Ｐ、が、また、後者からは減算出力としてＰ＋
Ｐｔがそれぞれ出力される。
７０は除算回路であり、前記加算回路５０の出力及び減
算回路６０の出力を入力とし、除算出力として（Ｐ＋
Ｐｚ ）／ （Ｐ＋ ＋ｐ、）を出力する。なお、
７１は出力端子である。
算回路６０の出力を入力とし、除算出力として（Ｐ＋
Ｐｚ ）／ （Ｐ＋ ＋ｐ、）を出力する。なお、
７１は出力端子である。
次に、上記構成の質量流量計の動作について説明する。
先ず、導管ｌ内の流体流量がゼロのとき、第１コイルＲ
１、第２コイルＲ２は、ブリッジ回路１０゜３０の温度
設定用抵抗１１．３１によってそれぞれ定められる温度
に設定される。そして、前記温度設定用抵抗１１．３１
の特性は互いに等しく設定しであるから、前記コイルＲ
，，Ｒ，の温度は相等しくなる。
１、第２コイルＲ２は、ブリッジ回路１０゜３０の温度
設定用抵抗１１．３１によってそれぞれ定められる温度
に設定される。そして、前記温度設定用抵抗１１．３１
の特性は互いに等しく設定しであるから、前記コイルＲ
，，Ｒ，の温度は相等しくなる。
このため、出力点ＡＩの出力Ｐ１と出力点Ａ２の出力Ｐ
２は相等しく、従って、出力端子７１の出力はゼロとな
り、流体Ｆが流れていないことを示す。
２は相等しく、従って、出力端子７１の出力はゼロとな
り、流体Ｆが流れていないことを示す。
次に、導管１内に流体Ｆが流れているときは、第１コイ
ルＲ１は流体Ｆによって熱を奪われ、第２コイルＲ２は
流体Ｆから熱を与えられる。このため、第１コイルＲ，
を所定温度に保持するためのエネルギ供給が大となり、
出力点Ａ、の出力Ｐ。
ルＲ１は流体Ｆによって熱を奪われ、第２コイルＲ２は
流体Ｆから熱を与えられる。このため、第１コイルＲ，
を所定温度に保持するためのエネルギ供給が大となり、
出力点Ａ、の出力Ｐ。
は大きくなる。他方、第２コイルＲ２を前記所定温度に
保持するためのエネルギは、流体Ｆがら熱を与えられる
分だけ少なくて済み、出力点Ａ２の出力Ｐ２は小さくな
る。
保持するためのエネルギは、流体Ｆがら熱を与えられる
分だけ少なくて済み、出力点Ａ２の出力Ｐ２は小さくな
る。
これらの出力Ｐ１．Ｐ２は加算回路５０．減算回路６０
にそれぞれ入力されて、それぞれの回路５０．６０から
加算出力Ｐ、＋Ｐ、、減算出力Ｐ、−Ｐ、が出力される
。これらの出力は除算回路７ｏに入力され、この除算回
路７０において所定の除算が行われ、除算出力（ｐｉ
−ＰＫ ） ／（ｐｉ ＋ｐ、）が出力される。
にそれぞれ入力されて、それぞれの回路５０．６０から
加算出力Ｐ、＋Ｐ、、減算出力Ｐ、−Ｐ、が出力される
。これらの出力は除算回路７ｏに入力され、この除算回
路７０において所定の除算が行われ、除算出力（ｐｉ
−ＰＫ ） ／（ｐｉ ＋ｐ、）が出力される。
前記（ＰＩ Ｐｚ ）／ （Ｐ＋ ”Ｐｔ ）は導
管１内を流れる流体Ｆの質量ｉｔに比例しているので、
これに定数を乗することにより前記導管ｌ内の流体Ｆの
質量流量が得られる。
管１内を流れる流体Ｆの質量ｉｔに比例しているので、
これに定数を乗することにより前記導管ｌ内の流体Ｆの
質量流量が得られる。
上記実施例においては、センサ部２に自己加熱形の感熱
コイルＲ，，Ｒ，を設けているが、傍熱形の感熱コイル
を設けてもよい。
コイルＲ，，Ｒ，を設けているが、傍熱形の感熱コイル
を設けてもよい。
即ち、第２図において、Ｒｌ ｌ ＋ Ｒ２１は傍熱
形の感熱コイル、Ｒ１！、Ｒ２□は感熱コイルＲ，，，
Ｒ，。
形の感熱コイル、Ｒ１！、Ｒ２□は感熱コイルＲ，，，
Ｒ，。
をそれぞれ加熱するためのヒータ、８０．９０はそれぞ
れヒータＲ＋ｘ、 Ｒｔ□用の電源、１００．１１０
は制御口８２０．４０からの信号に基づいて電流値を調
整する調整手段である。この第２図に示す実施例の動作
については、上記第１図に示すものと異なるところがな
いので省略する。
れヒータＲ＋ｘ、 Ｒｔ□用の電源、１００．１１０
は制御口８２０．４０からの信号に基づいて電流値を調
整する調整手段である。この第２図に示す実施例の動作
については、上記第１図に示すものと異なるところがな
いので省略する。
なお、上記各実施例においては、センサ部の抵抗体とし
て感熱コイルを用いているが、印刷加工されたチップ状
の抵抗体を用いてもよい。
て感熱コイルを用いているが、印刷加工されたチップ状
の抵抗体を用いてもよい。
そして、２個の感熱コイルＲ１とＲｚ （ＲｚとＲ２
，）の両方を導管Ｉに臨ませているが、一方のみ導管ｌ
に臨ませ、他方を臨ませないようにしてこれをレファレ
ンス側としてもよい。
，）の両方を導管Ｉに臨ませているが、一方のみ導管ｌ
に臨ませ、他方を臨ませないようにしてこれをレファレ
ンス側としてもよい。
また、抵抗体を流体Ｆの流れる導管１内に設けてもよい
。
。
なお、感熱コイルＲ１とＲ２（Ｒ８とＲ２１）を導管１
の外部に設けた場合、導管ｌがシンプルとなり、導管１
の内壁の表面処理が容易となると共に、ライン切換え時
の流体の置換が短時間に行える。また、抵抗体が流体に
よって汚損されることがない。
の外部に設けた場合、導管ｌがシンプルとなり、導管１
の内壁の表面処理が容易となると共に、ライン切換え時
の流体の置換が短時間に行える。また、抵抗体が流体に
よって汚損されることがない。
以上説明したように、本発明に係る質量流量計は、２つ
の独立したブリ、７ジ回路の出力の和及び差を求め、前
記差を和で除した値に基づいて前記導管中の流体の質量
流量を測定するようにしてぃるので、周囲温度の影響を
効果的に補償することができ、第４図に示すように、周
囲温度が変化しても出力特性が変化せず、従って、特別
に補償回路を設ける必要がなく、それだけ構成が簡単に
なり、安価となる。
の独立したブリ、７ジ回路の出力の和及び差を求め、前
記差を和で除した値に基づいて前記導管中の流体の質量
流量を測定するようにしてぃるので、周囲温度の影響を
効果的に補償することができ、第４図に示すように、周
囲温度が変化しても出力特性が変化せず、従って、特別
に補償回路を設ける必要がなく、それだけ構成が簡単に
なり、安価となる。
第１図、第２図は本発明に係る質量流量計の構成図であ
り、第１図は自己加熱形の感熱コイルを用いた場合、第
２図は傍熱形の感熱コイルを用いた場合をそれぞれ示す
。第３図は従来のｇ量流量計の流量−出力特性図、第４
図は本発明に係る質量流量計の流量−出力特性図である
。 １・・・導管、Ｆ・・・流体、Ｒ＋ 、Ｒｉ 、Ｒ＋＋
、Ｒａｔ・・・抵抗体、Ｔ＋ 、Ｔｚ・・・定温度制御
回路。 出 願 人 株式会社 エステツク化 理 人
弁理士 藤本英夫 第２図 Ｒ１１，Ｒｆｌ・・・抵抗体 第３図 Ｎｉ！尤ｔ（Ｃ−／分少 第４図 Ｎ２；糺ｔ （ｃ−／／ｅ）
り、第１図は自己加熱形の感熱コイルを用いた場合、第
２図は傍熱形の感熱コイルを用いた場合をそれぞれ示す
。第３図は従来のｇ量流量計の流量−出力特性図、第４
図は本発明に係る質量流量計の流量−出力特性図である
。 １・・・導管、Ｆ・・・流体、Ｒ＋ 、Ｒｉ 、Ｒ＋＋
、Ｒａｔ・・・抵抗体、Ｔ＋ 、Ｔｚ・・・定温度制御
回路。 出 願 人 株式会社 エステツク化 理 人
弁理士 藤本英夫 第２図 Ｒ１１，Ｒｆｌ・・・抵抗体 第３図 Ｎｉ！尤ｔ（Ｃ−／分少 第４図 Ｎ２；糺ｔ （ｃ−／／ｅ）
Claims (1)
- 流体が流れる導管に、前記流体の温度に応じて抵抗値が
変化する２つの抵抗体を互いに独立して設けると共に、
該抵抗体をそれぞれ含む２つの定温度制御回路を互いに
独立して設け、該定温度制御回路によって前記両抵抗体
の温度を常に相等しくかつ一定となるように制御し、両
抵抗体に与えられるエネルギの和及び差を求め、前記エ
ネルギの差をエネルギの和で除した値に基づいて前記導
管中の流体の質量流量を測定するようにしたことを特徴
とする質量流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60273837A JPS62132120A (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | 質量流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60273837A JPS62132120A (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | 質量流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62132120A true JPS62132120A (ja) | 1987-06-15 |
| JPH0523605B2 JPH0523605B2 (ja) | 1993-04-05 |
Family
ID=17533235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60273837A Granted JPS62132120A (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | 質量流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62132120A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9026383B2 (en) | 2009-09-30 | 2015-05-05 | Horiba Stec, Co., Ltd. | Flow rate sensor |
-
1985
- 1985-12-04 JP JP60273837A patent/JPS62132120A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9026383B2 (en) | 2009-09-30 | 2015-05-05 | Horiba Stec, Co., Ltd. | Flow rate sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0523605B2 (ja) | 1993-04-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |