JPS6328246B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6328246B2 JPS6328246B2 JP57051475A JP5147582A JPS6328246B2 JP S6328246 B2 JPS6328246 B2 JP S6328246B2 JP 57051475 A JP57051475 A JP 57051475A JP 5147582 A JP5147582 A JP 5147582A JP S6328246 B2 JPS6328246 B2 JP S6328246B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hub
- turbine rotor
- flowmeter
- axis
- impulse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- 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
- G01F1/10—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 using rotating vanes with axial admission
- G01F1/115—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 using rotating vanes with axial admission with magnetic or electromagnetic coupling to the indicating device
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、軸心で回転するハブを有し、この
ハブの回りから該ハブの軸心に対して所定の傾斜
角βで傾いた平らな板からなる複数の翼が外向き
に突出した誘導インパルスタツプ付き流量計のタ
ービンロータに関する。
ハブの回りから該ハブの軸心に対して所定の傾斜
角βで傾いた平らな板からなる複数の翼が外向き
に突出した誘導インパルスタツプ付き流量計のタ
ービンロータに関する。
この種の流量計は間接測定式として従来から公
知で、いわゆるヴオルトマン翼車計の原理で作動
し、瞬間体積流の正確な測定と、流体の体積測定
に特に適している。流体は管体の中心に取付けら
れている質量の小さいタービンロータの軸方向に
沿つて流れ、そのさい流体は整流器で整流され、
準層流としてタービンロータにぶつかる。この場
合タービンロータの回転数は平均流速に比例し、
したがつて広い領域の流量に適応できる。
知で、いわゆるヴオルトマン翼車計の原理で作動
し、瞬間体積流の正確な測定と、流体の体積測定
に特に適している。流体は管体の中心に取付けら
れている質量の小さいタービンロータの軸方向に
沿つて流れ、そのさい流体は整流器で整流され、
準層流としてタービンロータにぶつかる。この場
合タービンロータの回転数は平均流速に比例し、
したがつて広い領域の流量に適応できる。
タービンロータの回転数は望ましくは非磁性の
管体を通じ誘導ピツクアツプを介して反作用なく
測定される。単位時間当りのパルス数は瞬間体積
流に比例する。しかし、水力損失は粘度に左右さ
れるか、またはレイノルズ数によつて左右され
る。
管体を通じ誘導ピツクアツプを介して反作用なく
測定される。単位時間当りのパルス数は瞬間体積
流に比例する。しかし、水力損失は粘度に左右さ
れるか、またはレイノルズ数によつて左右され
る。
高級で摩擦の少ない軸受材料を選び、タービン
ロータの質量を減らして制動モーメントを小さく
し、計器の測定領域を拡大することが行われてい
る。このことは誤差曲線の特性にも効果がある。
この種の処置は、タービンロータの軸心に対する
翼の角度および翼の数によつて大きく左右され、
それによつてロータの周速も共に決定される。
ロータの質量を減らして制動モーメントを小さく
し、計器の測定領域を拡大することが行われてい
る。このことは誤差曲線の特性にも効果がある。
この種の処置は、タービンロータの軸心に対する
翼の角度および翼の数によつて大きく左右され、
それによつてロータの周速も共に決定される。
このタービン流量計を正確に作動させるために
特に翼を種々に設計している。
特に翼を種々に設計している。
例えば翼の傾きをロータの前部では急にし、後
部では緩くし、小流量の場合に翼への流体の進入
をより強くしてロータが回転する様にし、これま
でよりも測定領域の下限を下げることが行われて
いる。そして、傾きの少ない翼の後部は回転数が
増し、摩耗が高まるのを防止する。
部では緩くし、小流量の場合に翼への流体の進入
をより強くしてロータが回転する様にし、これま
でよりも測定領域の下限を下げることが行われて
いる。そして、傾きの少ない翼の後部は回転数が
増し、摩耗が高まるのを防止する。
しかし、この様に前後で傾きが違う翼をもつロ
ータを作るには製造コストが非常に高くつくほ
か、流量が大きい場合の測定には向かない。
ータを作るには製造コストが非常に高くつくほ
か、流量が大きい場合の測定には向かない。
又、ヴオルトマン翼には、６枚の翼が高く、別
の６枚の翼がその半分程の高さで低く、これらが
交互に配置された構造のものが「段翼」の名で公
知である。中間翼によつて小流量の場合に翼板で
の境界層形成を増強することができ、それによつ
て外側にある翼板面がより強く動かされるので、
計器はより敏感になる。したがつて、測定領域の
下限を下げることができる。
の６枚の翼がその半分程の高さで低く、これらが
交互に配置された構造のものが「段翼」の名で公
知である。中間翼によつて小流量の場合に翼板で
の境界層形成を増強することができ、それによつ
て外側にある翼板面がより強く動かされるので、
計器はより敏感になる。したがつて、測定領域の
下限を下げることができる。
しかし、このロータも製造にコストがかかる。
この発明はすべり摩擦の係数はつねに静摩擦係
数より小さく、且つこの機構をタービンロータの
始動特性に関して考慮できると云う認識を基礎に
している。換言すれば、衝撃またはインパルス状
に作用する力によつて動かされる物体は、連続的
に上昇する力によつて動かされる物体よりも必要
とする力の導入が少なくてすむ。
数より小さく、且つこの機構をタービンロータの
始動特性に関して考慮できると云う認識を基礎に
している。換言すれば、衝撃またはインパルス状
に作用する力によつて動かされる物体は、連続的
に上昇する力によつて動かされる物体よりも必要
とする力の導入が少なくてすむ。
従つてこの発明は、媒質がきわめて低い速度で
もタービンロータの静摩擦にうちかつようにター
ビンロータを設計し、それによつて測定領域を小
流量の方向に拡大するという課題を基礎にしてい
る。他の影響と並んで、このためには特にインパ
ルス状に発生する力が適しており、この力はこの
発明の課題によれば、静止したロータに相応の影
響を及ぼしうるように発生させるべきである。
もタービンロータの静摩擦にうちかつようにター
ビンロータを設計し、それによつて測定領域を小
流量の方向に拡大するという課題を基礎にしてい
る。他の影響と並んで、このためには特にインパ
ルス状に発生する力が適しており、この力はこの
発明の課題によれば、静止したロータに相応の影
響を及ぼしうるように発生させるべきである。
本発明はこの課題を、各翼と翼間のハブの外面
を平らな面とし、この各ハブの外面と、各翼の両
側の翼面の付け根とを直線の平行な稜で交わらせ
ることによつて解決したのである。
を平らな面とし、この各ハブの外面と、各翼の両
側の翼面の付け根とを直線の平行な稜で交わらせ
ることによつて解決したのである。
この様に翼と翼の間のハブの外面を平らにする
とロータを回転させるエネルギーのロスが少なく
なると共に、ハブの各外面と各翼の両側の翼面と
が直線の平行な稜で交わることゝ相俟つてタービ
ンロータの製造が極めて容易になる。そして、ハ
ブの各外面の流入側と流出側の縁はもはや同じ並
びで流入体または流出体にはつながらず、ロータ
を軸方向に見て端面に三角の面が形成されるの
で、ロータの端面に流入縁と流出縁が生じる。こ
れらの流出縁に不規則に渦が生じ、それがロータ
にインパルス状の力を伝え、この力は静止してい
るロータの静摩擦に早期に充分にうちかつ。翼の
傾斜とあいまつて、翼への流入の際にロータには
円周方向の分力が生じ、それが回転力になる。従
つてインパルス状に生じる力とあいまち、極めて
低い流速のときでもロータの静摩擦を克服するの
で、測定領域が小流量の方向に拡大される。
とロータを回転させるエネルギーのロスが少なく
なると共に、ハブの各外面と各翼の両側の翼面と
が直線の平行な稜で交わることゝ相俟つてタービ
ンロータの製造が極めて容易になる。そして、ハ
ブの各外面の流入側と流出側の縁はもはや同じ並
びで流入体または流出体にはつながらず、ロータ
を軸方向に見て端面に三角の面が形成されるの
で、ロータの端面に流入縁と流出縁が生じる。こ
れらの流出縁に不規則に渦が生じ、それがロータ
にインパルス状の力を伝え、この力は静止してい
るロータの静摩擦に早期に充分にうちかつ。翼の
傾斜とあいまつて、翼への流入の際にロータには
円周方向の分力が生じ、それが回転力になる。従
つてインパルス状に生じる力とあいまち、極めて
低い流速のときでもロータの静摩擦を克服するの
で、測定領域が小流量の方向に拡大される。
この発明では翼と翼の間隔の真中に沿つてハブ
の外面上にのびる中央線上の、両端面間の真中
の、ハブの外面の重心位置での面法線を、ハブの
軸心に１点で交差させてもよい。この処置によつ
て有効な翼縁を変えることができるので、望まし
い効果に影響を与えることができる。
の外面上にのびる中央線上の、両端面間の真中
の、ハブの外面の重心位置での面法線を、ハブの
軸心に１点で交差させてもよい。この処置によつ
て有効な翼縁を変えることができるので、望まし
い効果に影響を与えることができる。
ハブの全部の外面の重心位置での面法線がハブ
の軸心と１点で交差することが好ましい。
の軸心と１点で交差することが好ましい。
図示の実施例では翼縁がタービンロータの両端
面に同じ大きさに作つてある。
面に同じ大きさに作つてある。
ロータの端面は平らに作るのが好ましい。それ
は望ましい渦を形成できるほかに、ロータの製造
にも有利だからである。
は望ましい渦を形成できるほかに、ロータの製造
にも有利だからである。
翼ないし、翼の両面の付け根と、ハブの平らな
外面とが交わる稜のハブの軸心に対する傾斜角β
は実験などによる経験上、20゜と30゜の間、好まし
くは25゜である。これにより極めて低い流速でも
充分な力が生じ、静摩擦の克服の直後に回転運動
を起こさせることができる。
外面とが交わる稜のハブの軸心に対する傾斜角β
は実験などによる経験上、20゜と30゜の間、好まし
くは25゜である。これにより極めて低い流速でも
充分な力が生じ、静摩擦の克服の直後に回転運動
を起こさせることができる。
以下、この発明の一実施例を図面を参照して説
明する。
明する。
第１図は流量計のほゞ実物大の縦断面を示す。
ケーシング１４は円形の流路１５を包み、入口１
６と、出口１７を備え、それらにはねじが切つて
ある。矢印１３は流れ方向を示す。流路１５中に
は入口のすぐ後に整流器１８があり、これは例え
ば６枚の整流板をもち、入口側でリング３０に固
定され、同時にタービンロータの軸の支持に役立
つ。渦形成を減らすために軸の前に流線体１９を
取付けてある。ロータのハブ４の前と後、および
軸の出口端にも流線体２０，２１，２２がある。
流線体２０は流入する流体がタービンロータの翼
領域に達するように作つてある。流線体２１の後
には整流器２３が続く。
ケーシング１４は円形の流路１５を包み、入口１
６と、出口１７を備え、それらにはねじが切つて
ある。矢印１３は流れ方向を示す。流路１５中に
は入口のすぐ後に整流器１８があり、これは例え
ば６枚の整流板をもち、入口側でリング３０に固
定され、同時にタービンロータの軸の支持に役立
つ。渦形成を減らすために軸の前に流線体１９を
取付けてある。ロータのハブ４の前と後、および
軸の出口端にも流線体２０，２１，２２がある。
流線体２０は流入する流体がタービンロータの翼
領域に達するように作つてある。流線体２１の後
には整流器２３が続く。
タービンロータの外周領域に位置してケーシン
グには孔２４があり、誘導インパルスタツプ２５
を受け入れて取付ける。キヤツプ２８と２９によ
つて閉じた孔２６と２７は圧力や温度を測定する
伝送器を受け入れるのに役立つ。
グには孔２４があり、誘導インパルスタツプ２５
を受け入れて取付ける。キヤツプ２８と２９によ
つて閉じた孔２６と２７は圧力や温度を測定する
伝送器を受け入れるのに役立つ。
第２図はタービンロータを両端面の真中で断面
にした部分断面図で、相互に翼１と１の間のハブ
４の外面３は平らな面である。この各外面３と、
各翼１の両側の翼面８，９の付け根とが直線の平
行な稜５，６で交わつている。
にした部分断面図で、相互に翼１と１の間のハブ
４の外面３は平らな面である。この各外面３と、
各翼１の両側の翼面８，９の付け根とが直線の平
行な稜５，６で交わつている。
又、翼１と１の間隔の真中に沿つてハブの各外
面３上にのびる中央線１１上の、両端面間の真中
の位置（外面３の重心位置）を通つてのびる面法
線７はハブの軸心２に１点で交差する。
面３上にのびる中央線１１上の、両端面間の真中
の位置（外面３の重心位置）を通つてのびる面法
線７はハブの軸心２に１点で交差する。
そして、ロータの前後の端面１０は、第１図で
判るように平らである。同様に第１図からハブの
軸心２に対する翼の傾斜角βを知ることができ
る。
判るように平らである。同様に第１図からハブの
軸心２に対する翼の傾斜角βを知ることができ
る。
第３図は第２図の翼車全体を前端から見た正面
図で、翼は３枚だけ図示し、他の翼は省略した。
図で、翼は３枚だけ図示し、他の翼は省略した。
第２図に付いて前述した様にロータの両端面間
の真中でのハブの外面の重心を通つてのびる面法
線７はすべて軸心２と１点で交差するが、この第
３図から明らかなようにハブの外面の両端面間の
真中よりも手前側での面法線７′は軸心の左に移
る。このことは、両端面間の真中よりも先方側で
の面法線は軸心の右に移ることを意味する。
の真中でのハブの外面の重心を通つてのびる面法
線７はすべて軸心２と１点で交差するが、この第
３図から明らかなようにハブの外面の両端面間の
真中よりも手前側での面法線７′は軸心の左に移
る。このことは、両端面間の真中よりも先方側で
の面法線は軸心の右に移ることを意味する。
第４図は本発明による流量計の誤差曲線ａと従
来の流量計の誤差曲線ｂの比較図である。そのカ
ーブで判るように、例えば測定できた誤差曲線は
本発明のものでは毎分18の流量の場合に−１％
の誤差で始まる。そして、曲線は急上昇し、流量
がわずかにふえるだけで最大値に達し、そこから
従来のものの誤差曲線と同化する。
来の流量計の誤差曲線ｂの比較図である。そのカ
ーブで判るように、例えば測定できた誤差曲線は
本発明のものでは毎分18の流量の場合に−１％
の誤差で始まる。そして、曲線は急上昇し、流量
がわずかにふえるだけで最大値に達し、そこから
従来のものの誤差曲線と同化する。
従つて、この発明によつて流量計の使用領域を
小流量の方へずらすことができ、著しく測定領域
が拡大する。
小流量の方へずらすことができ、著しく測定領域
が拡大する。
この発明のもう１つの利点はロータの製造が簡
単になることである。フライス作業をフライスカ
ツタのただ１つの調整で行えるからである。それ
によつてほかの一連の工程が省かれるので、全体
としてかなり安上がりになる。
単になることである。フライス作業をフライスカ
ツタのただ１つの調整で行えるからである。それ
によつてほかの一連の工程が省かれるので、全体
としてかなり安上がりになる。
第１図は測定タービンの縦断面図、第２図はタ
ービンロータの部分拡大断面図、第３図は翼を一
部だけ示したタービンロータの端面図、第４図は
本発明の流量計と、従来の流量計の誤差曲線の比
較図で、図中、１は翼、３はハブの外面、４はハ
ブ、５，６は稜、８，９は翼の両側の翼面を示
す。
ービンロータの部分拡大断面図、第３図は翼を一
部だけ示したタービンロータの端面図、第４図は
本発明の流量計と、従来の流量計の誤差曲線の比
較図で、図中、１は翼、３はハブの外面、４はハ
ブ、５，６は稜、８，９は翼の両側の翼面を示
す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 軸心で回転するハブ４を有し、このハブの回
りから該ハブの軸心に対して所定の傾斜角βで傾
いた平らな板からなる複数の翼１が外向きに突出
した誘導インパルスタツプ付き流量計のタービン
ロータにおいて； 上記各翼と翼の間のハブ４の外面３が平らな面
であり、この各ハブの外面３と、各翼１の両側の
翼面８，９の付け根とが直線の平行な稜５，６で
交わつていることを特徴とする誘導インパルス付
き流量計のタービンロータ。 ２ 翼と翼の間隔の真中に沿つて上記ハブの外面
３上にのびる中央線上の、両端面間の真中の上記
外面の重心位置での面法線７がハブ４の軸心に１
点で交差する特許請求の範囲第１項記載のインパ
ルスタツプ付き流量計のタービンロータ。 ３ ハブ４の全部の外面３の重心位置での面法線
７がハブ４の軸心に１点で交差する特許請求の範
囲第２項記載のインパルスタツプ付き流量計のタ
ービンロータ。 ４ 前後の端面１０が平らに形成されている特許
請求の範囲第１項から第３項のどれか１項記載の
インパルスタツプ付き流量計のタービンロータ。 ５ 直線の稜５，６がハブの軸心２に対して20゜
と30゜の間の傾斜角βを成している特許請求の範
囲第１項から第４項のどれか１項記載のインパル
スタツプ付き流量計のタービンロータ。 ６ 傾斜角βが25゜である特許請求の範囲第５項
記載のインパルスタツプ付き流量計のタービンロ
ータ。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3112959A DE3112959C2 (de) | 1981-04-01 | 1981-04-01 | Turbinenläufer eines Durchflußmessers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57201813A JPS57201813A (en) | 1982-12-10 |
| JPS6328246B2 true JPS6328246B2 (ja) | 1988-06-07 |
Family
ID=6128943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57051475A Granted JPS57201813A (en) | 1981-04-01 | 1982-03-31 | Turbine rotor for flowmeter |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4451207A (ja) |
| JP (1) | JPS57201813A (ja) |
| DE (1) | DE3112959C2 (ja) |
| FR (1) | FR2503354A1 (ja) |
| GB (1) | GB2097132B (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE8229509U1 (de) * | 1982-10-21 | 1983-08-04 | Gebrüder Trox, GmbH, 4133 Neukirchen-Vluyn | Regelventil zum Konstanthalten des Volumenstromes, insbesondere in lufttechnischen Anlagen |
| FR2607248B1 (fr) * | 1986-09-26 | 1993-11-05 | Sereg Sa | Mesureur a turbine notamment pour la distribution par gravite d'hydrocarbure |
| US4740190A (en) * | 1987-01-29 | 1988-04-26 | University Of Florida | Variable ratio bicycle chain drive |
| US4911010A (en) * | 1988-08-12 | 1990-03-27 | Flowdata, Inc. | Fluid flowmeter |
| US5325715A (en) * | 1989-08-09 | 1994-07-05 | Flowdata, Inc. | Fluid flowmeter |
| US4996888A (en) * | 1989-08-09 | 1991-03-05 | Flowdata, Inc. | Fluid flowmeter |
| US5161953A (en) * | 1991-01-28 | 1992-11-10 | Burtis Wilson A | Aircraft propeller and blade element |
| DE4111001A1 (de) * | 1991-03-19 | 1992-09-24 | Siebert & Kuehn Dr | Vorrichtung zur bestimmung der stroemungsgeschwindigkeit eines mediums, vorzugsweise eines fluids |
| US5363699A (en) * | 1993-08-25 | 1994-11-15 | Ketema, Inc. | Method and apparatus for determining characteristics of fluid flow |
| NL194834C (nl) * | 1994-03-21 | 2003-04-03 | Instromet Bv | Stromingsrichter voor een turbineradgasmeter. |
| FR2895077B1 (fr) * | 2005-12-20 | 2008-07-04 | Actaris Sas Soc Par Actions Si | Turbine pour compteur de fluide, en particulier d'eau |
| US20070289647A1 (en) * | 2006-06-20 | 2007-12-20 | Elbi International S.P.A. | Mixer valve unit for liquids with associated flow rate meter, particularly for electrical domestic appliances |
| US8096193B2 (en) * | 2009-06-01 | 2012-01-17 | Fmc Technologies, Inc. | Turbine flow meter having easily removable meter cartridge |
| IL310218B2 (en) * | 2024-01-17 | 2026-02-01 | Niyya TORJMAN | Turbona smart water meter |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US84614A (en) * | 1868-12-01 | Improved windmill | ||
| US1209700A (en) * | 1915-03-16 | 1916-12-26 | Frederick W Hanks | Water-meter. |
| JPS5039578A (ja) * | 1973-08-13 | 1975-04-11 | ||
| US4199296A (en) * | 1974-09-03 | 1980-04-22 | Chair Rory S De | Gas turbine engines |
| US4141674A (en) * | 1975-02-13 | 1979-02-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Impeller for a ring compressor |
| DE3067262D1 (en) * | 1979-08-06 | 1984-05-03 | Atomic Energy Authority Uk | Turbine flowmeters |
-
1981
- 1981-04-01 DE DE3112959A patent/DE3112959C2/de not_active Expired
-
1982
- 1982-03-29 GB GB8209139A patent/GB2097132B/en not_active Expired
- 1982-03-29 FR FR8205298A patent/FR2503354A1/fr active Granted
- 1982-03-31 JP JP57051475A patent/JPS57201813A/ja active Granted
- 1982-04-01 US US06/364,530 patent/US4451207A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3112959C2 (de) | 1984-01-26 |
| FR2503354A1 (fr) | 1982-10-08 |
| JPS57201813A (en) | 1982-12-10 |
| GB2097132A (en) | 1982-10-27 |
| GB2097132B (en) | 1984-12-12 |
| FR2503354B1 (ja) | 1984-12-14 |
| DE3112959A1 (de) | 1982-11-11 |
| US4451207A (en) | 1984-05-29 |
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