JPS63100326A - 羽根車式流量測定装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 未発ＩＪＩは、流体流路中に配置した羽根車の回転数を
検出して流体の流量を測定する羽根車式流Ｈ，測定装置
に関し、特に小ＩＲ，量城まで精度よく測定が行なえる
羽根車式流に測定装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の羽根車式流量計は、第３図に概略して示すような
構成となっている。この第３図で、両端に配管２２．２
３が接続される筒体のハウジング２１は、被３１１定流
体が流れる流路と羽根車を収納する羽々１選車収納部を
構成している。このハウジング２１の突出部２１ａの下
方には、輔２４に回転自在な羽根車２５が設けられてお
り、羽根車２５のそれぞれの羽根２５ａにはマグネット
２Ｂが設けられている。

このようなハウジング２１　ｔｌｌを、配管２２から配
管２３方向に被測定流体が流れると、上記羽根車２５に
波体が当たって、羽根車２５は図中矢印方向に回転する
。この羽根車２５の単位時間当りの回転数（回転率）は
、被測定流体の単位時間当りの１ｉ量（流量率）に比例
する。

また、非磁性体からなる上記ハウジング２１の隔壁を隔
てて、上記羽根車２５と対向した位置には、コイル２７
が配設されている。これにより、回転する羽根車２５の
羽根２５ａに取り付けられたマグネット２６が、コイル
２７の近傍を通過するときにコイル２７に起電力が発生
するようになり、この起電力を検出することで羽根車２
５の回転が検出される。

上記コイル２７は、増幅器２８に接続されており、コイ
ル２７に誘起した起電力がこの増幅器２Ｂで増幅される
。そして１次段に設けられた波形整形回路２３で矩形波
に整形される。この矩形波信号は、カウンター回路３０
によって計数され、これにより羽根車２５の回転数が計
数されて、被測定流体の桔算流量が測定される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように従来では、羽根車２５の回転の検出を羽根車
２５に取り付けたマグネット２６がコイル２７の前面を
よぎる時に発生するコイル２７の起電力を検出すること
で行なっている。

このため、コイル２７から起電力を得るために、羽根・
ＩＬ２５がある程度の速さで回転している必要があり、
回転数が少なくなるとコイル２７の起電力が低下し１羽
根車２５の回転の検出が不可能となる。

したがって、従来では測定可能な最大ｌｉ量と岐小流ノ
、髪の比であるレンジアビリティ−が最大でも５対１程
度以上に取りにくいという欠点があった。

そこで本発明は、このような従来の問題点を解決するた
めに提案されたものであり、小流量域まで充分に測定が
行なえ、レンジアビリティ−を拡大できる羽根車式流量
測定装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するため本発明の羽根車式流量ΔＮ定装
置は、被測定流体が流される配管を両端に接続した非磁
性体からなる筒状のハウジング内に、羽根に磁性体を取
り付けた羽根車を回転自在に設けて泣れる被測定流体に
より回転させ、上記ハウジング外であり上記羽根車の対
向近傍位置に、上記磁性体の通過によるインダクタンス
の変化から上記羽根車の回転を検出する検出コイルを設
け、この検出コイルを一辺とするブリッジ回路を設けて
、このブリッジ回路に上記羽根車の毎秒回転数よりも充
分高い発振１．１波数を発振する発振器を取り付け、上
記ブリッジ回路の出力端に接続される検波回路を設け、
この検波回路にｖｃ続される波形整形回路を設けて、検
波出力を矩形波信号に波形整形し、上記波形整形回路に
ｖｃ続されるカウンター回路を設けて、上記矩形波信号
が計数されて上記被測定流体の流量が測定されることを
特徴とする。

〔作用〕

上述の本発明によれば、羽根車が回転して羽根車の磁性
体が、ブリッジ回路の一辺を構成する検出コイルに接近
すると、検出コイルのインダクタンスが変化し、ブリッ
ジ回路の平衡状態が変化するようになっているので、発
振器を有するこのブリッジ回路の出力端からは、発振器
の発振波を振＃４変調した検出信号が得られる。

羽根車の回転を検出したこの検出信号は、羽根車の回転
速度に依存することなく取り出すことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説１５１す
る。

第１図は、本発明の一実施例を示す羽根車式１ｉ、’ｔ
”：測定装置の構成図である。

この第１図で、筒状のハウジングｌの両端には配管２．
３が接続され、ハウジングｌに形成すれた突出部１ａの
下方には、軸４に回転自在に軸支された羽根車５が設け
られている。ハウジングｌ内に収納されたこの羽根車５
には、各羽根５ａに磁性体６が設けられている。上記羽
根ｚｉｔ５は、配管２からＩ！ｉｉ管３方向へ被測定流
体が流れると、ハウジング１中を通過する被測定流体が
当って図中矢印方向に回転する。

また羽根車５の磁性体８を検出する検出コイル８を一辺
とするブリッジ回路７が設けられている。このブリッジ
回路７は、上記検出コイル８と、コンデンサ９、コンデ
ンサｌＯ１およびコイル１１から成り、検出コイル８と
コイル１１の接続点と、コンデンサ９とコンデンサＩＯ
の接続点間には発振器１２が接続されている。この発振
器１２の発振周波数は、羽根車５の毎秒回転数よりも充
分大きい値（たとえば１０位以上）に設定されている。

またコンデンサ１０とコイル１１の接続点（Ｂ点）は接
地され、検出コイル８とコンデンサ８の接続点（Ａ点）
は増幅ツ１３に接続されている。

ここで、上記検出コイル８は、非磁性体からなる上記ハ
ウジング！外であり、羽根車５と対向した羽根車５近傍
位δに設けられている。

したがって、羽根車５が回転して上記磁性体６が検出コ
イル８に接近すると、検出コイル８のインダクタンスに
変化が生じ、ブリッジ回路７の１ｉ衡状！！（が変化す
る。この結果、Ａ点、Ｂ点間から取り出されるブリッジ
回路７の出力は、磁性体６が接近した場合とそうでない
場合で発振器１２の発振波の振幅イ１に変化が生じ、第
２図ａに示すように振幅ｆ調された出力となる。

羽根車５の回転を検出したブリッジ回路７の出力は、増
幅′Ａ１３で増幅される。第２図すには増幅された波形
が示されている。

増幅器１３の出力は、次段に設けられた検波回路１４で
検波され、第２図Ｃに示すように、増幅器１３の出力波
形の包絡線の上半分に相当する波形が得られる。

上記検波回路１４の検波出力は、カップリング川のコン
デンサ１５を介して波形整形回路１８に供給される。コ
ンデンサ１５を通過することで、箒２図ｄに示すように
十−の両極性を持った波形となる。波形整形回路１８で
は、矩形波に波形整形される。なお、上記コンデンサ１
５は、最小流量での波形の周波数帯を充分にカバーする
値に設定する必要がある。

上記波形整形回路１６は、次段に設けられたカウンター
回路１７に接続され、このカウンター回路１７で矩形波
信号が計数されることで、被測定流体の流量の積算値が
得られる。

このように上記羽根車式流量測定装置では、ブリッジ回
路７の一辺を構成する検出コイル８のインダクタンスが
、磁性体６を取り付けた羽根ホ５の回転によって変化す
ることを利用して、羽根車５の回転を検出しているため
、羽根車５の回転の少ない小流量域でも流量の測定が可
能であり、従来に比較してレンジアビリティ−の拡大が
図れる。

なお、カップリング川のコンデンサ１５を用いずに、検
波回路１４と波形整形回路１８を直結することも可能で
ある。

また、上述の実施例ではＭ算流量の３１１定の例につい
て説明したが、羽根車５の単位時間当りの回転数（回転
率）が、被測定流体の単位時間当りの流；逢（流量率）
に比例することを利用して、上記羽根車式Ｉｉ量測定装
置を瞬時ＩＪｔ量の測定に利用することもできる。この
場合でも、羽根車５の回転数の少ない小流量域のス１１
定が可能である。

〔発Ｉ！ｊの効果〕

以上説１ｙ１シたように末完１ｙＪでは、羽根車に取り
付けた磁性体を検出する検出コイルを一辺とするブリー
、ジ回路を設け、このブリッジ回路に発振器を取り付け
るようにしている。この検出コイルのインダクタンスは
、上記磁性体の接近により変化することから、ブリッジ
回路の平衡状態が変化して、発振器の発振波が振幅変調
されるようになる。これにより、ブリッジ１１７１路の
出力端から、羽根車の回転を検出した検出信号が取り出
せる。

このように本発明では検出コイルのインダクタンスの変
化から羽根車の回転を検出するようにしているので、羽
根車の回転数が少ない小流礒域まで充分に被測定流体の
ＪＡ算波流量たは瞬時流量の測定が可能であり、従来に
比べてレンジアビリティ−を拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発す」の一実施例を示す羽根車式流星測定装
置の構成図、第２図は上記羽根車式流量測定装置の動作
を説１５１するための波形図、ｆｉｌ　３図は従来の羽
根車式流量計の構造図である。 図　　　中 １・＠中ハウジング　２．３−・命配管４−・・軸　　
　　　　　５・１１＠羽根車５ａ・・・羽根　　　　　
　８争−争磁性体７・・・ブリッジ回路　　８・・・検
出コイル９．１０　・・コンデンサ　　１１・１コイル
１２・・・発振器　　　　１３φ争・増幅器１４・・・
検、波回路　　　１５・・・コンデンサ１６・・・波形
整形回路 １７・・・カウンター回路 ［Ｌ−−−−−Ｊ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被測定流体が流される配管を両端に接続した非磁性体か
   らなる筒状のハウジング内に、羽根に磁性体を取り付け
   た羽根車を回転自在に設けて流れる被測定流体により回
   転させ、上記ハウジング外であり上記羽根車の対向近傍
   位置に、上記磁性体の通過によるインダクタンスの変化
   から上記羽根車の回転を検出する検出コイルを設け、こ
   の検出コイルを一辺とするブリッジ回路を設けて、この
   ブリッジ回路に上記羽根車の毎秒回転数よりも充分高い
   発振周波数を発振する発振器を取り付け、上記ブリッジ
   回路の出力端に接続される検波回路を設け、この検波回
   路に接続される波形整形回路を設けて、検波出力を矩形
   波信号に波形整形し、上記波形整形回路に接続されるカ
   ウンター回路を設けて、上記矩形波信号が計数されて上
   記被測定流体の流量が測定されることを特徴とする羽根
   車式流量測定装置。