KR100742495B1

KR100742495B1 - 유량 측정 장치

Info

Publication number: KR100742495B1
Application number: KR1020057018302A
Authority: KR
Inventors: 토시미츠 후지와라; 사토시 노조에; 히데나리 쿠리바야시
Original assignee: 오므론 가부시키가이샤
Priority date: 2003-04-04
Filing date: 2004-03-22
Publication date: 2007-07-24
Also published as: KR20050114703A; EP1612521A4; BRPI0409188B1; JP4259522B2; EP1612521A1; CA2519791A1; CA2519791C; US20070017303A1; CN100402988C; JPWO2004090476A1; US7302862B2; BRPI0409188A; WO2004090476A1; CN1768250A

Abstract

피측정 유체가 흐르는 유로(4)의 벽면에 유량 센서(22)를 마련하고, 유량 센서(22)의 하류측에 유량 센서(22)가 마련된 위치의 유로(4)의 단면(斷面)에 비하여 극소의 단면을 갖는 극소 단면 유로(17)를 갖는 부재를 배설하였다.

유량 측정 장치

Description

유량 측정 장치{FLOW RATE-MEASURING DEVICE}

본 발명은, 유로 내를 흐르는 유체의 유량을 측정하는 유량 측정 장치에 관한 것이다.

종래의 유량 측정 장치는, 본체에 형성된 유로의 벽면 상부에 유량 센서가 부착되고, 상기 유량 센서의 상류측에 정류(整流)용의 복수의 망(網)이 스페이서를 사이에 두고 일정 간격으로 배설됨과 함께, 유량 센서의 하류측에도 망이 배설되어 있다. 유량 센서는 그 검출면이 유로를 면하도록 배설되고, 비(非)측정 유체의 유속에 대응하는 전압에 의거하여 유량을 연산하여 출력한다.

유량 측정 장치의 유로를 흐르는 유체는, 유로 단면의 어느 위치에서도 흐름의 방향과 크기가 같은 일양한 흐름(정상류)인 것이 이상적이다. 그러나, 실제의 유체는 반드시 정상류가 아니라, 유로 단면의 각 위치에서 흐름의 방향과 크기가 다르고, 치우침이 생기거나 와류가 내재하고 있다(비정상류). 이것은, 유량 측정 장치의 상류측 또는 하류측에 접속되는 배관의 구부러짐이나, 펌프의 토출 상태에 의한 맥동 및 속도 분포가 치우치고, 유체의 점도(粘度), 밀도 등이 다양한 인자에 기인한다.

이와 같은 유체의 흐트러짐을 감소하기 위해, 특공평6-43907호 공보에서는, 정류용 금속망의 후방의 유로에 조임부를 마련한 것이 제안되어 있다. 이와 같은 조임부를 마련한 유량 측정 장치를 도 22의 개략도에 따라 설명하면, 유로(101)의 상류측에는 스페이서(102)를 사이에 두고 복수의 정류용의 망(103)이 배설되고, 상기 망(103)의 후방에는 유량 센서(104)를 마련한 유로(101)를 향하여 조임부(105)가 형성되고, 유량 센서(104)의 하류측은 확대부(06)가 형성되고, 상기 확대부(06)에 망(107)이 배설되어 있다.

그러나, 특허 문헌 1의 유량 측정 장치와 같이, 유량 센서(104)의 상류측에 복수의 정류용 망(103)과 조임부(105)를 마련한 것이라도, 그 기능을 충분히 이루게 되어 있지 않고, 흐름은 완전하게 정류화되지 않는다. 예를 들면, 이 유량 측정 장치의 상류측에 접속되는 배관에 화살표(107)로 도시한 바와 같은 구부러짐이 있는 등 때문에 속도 분포가 흐트러진 유체가 유입하면, 이 흐트러짐이 정류용 금속망(103)이나 조임부(104)로는 억제할 수 없고 하류측까지 계속되고, 유량 센서(104)의 위치에서, 유로의 상방에서 흐름이 느려지고 하방에서 빨라지는 일이 있다. 이 결과, 유량 센서(104)는 평균 유량보다 작은 유량을 출력하는 일이 있다.

본 발명은, 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 유로 단면에 있어서의 유속의 흐트러짐을 억제하고 고정밀도이며 신뢰성이 있는 유량 측정을 행할 수 있는 유량 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명에 관한 유량 측정 장치는, 피측정 유체가 흐르는 유로와, 상기 유로의 벽면에 마련한 유량 센서와, 상기 유량 센서의 하류측에 배설되고, 극소 단면 유로를 갖는 부재로 이루어지는 것이다.

여기서, 극소 단면 유로란, 유량 센서가 마련된 위치의 유로의 단면에 비하여 극소의 단면을 갖는 유로를 말한다. 예를 들면, 극소 단면 유로를 갖는 부재는, 극소 단면 유로로서 관통한 구멍을 갖는 유공판(有孔板)으로 할 수 있다.

상기 극소 단면 유로를 갖는 부재의 상류측에 망을 배설할 수 있다.

본 발명에 의하면, 피측정 유체가 흐르는 유로의 벽면에 유량 센서를 마련하고, 상기 유량 센서의 하류측에 극소 단면 유로를 갖는 부재를 배설하였기 때문에, 유로 단면에서의 유속의 흐트러짐을 억제하여 고정밀도이고 신뢰성이 있는 유량 측정이 가능하다는 효과를 갖고 있다.

도 1은 본 발명에 관한 유량 측정 장치의 사시도.

도 2는 도 1의 유량 측정 장치의 단면도.

도 3은 도 2의 유량 측정 장치의 유로의 개략도.

도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 발명의 효과를 확인하기 위한 제 1 실험의 결과를 도시한 유량에 대한 출력 전압의 변화의 그래프.

도 5a, 도 5b 및 도 5c는 본 발명의 효과를 확인하기 위한 제 2 실험의 결과를 도시한 유량에 대한 출력 전압의 그래프.

도 6a, 도 6b 및 도 6c는 본 발명의 효과를 확인하기 위한 제 3 실험의 결과를 도시한 유량에 대한 출력 전압의 그래프.

도 7a, 도 7b, 도 7c, 도 7d 및 도 7e는 본 발명의 효과를 확인하기 위한 제 4 실험의 결과를 도시한 유량에 대한 출력 전압의 그래프.

도 8a, 도 8b 및 도 8c는 본 발명의 효과를 확인하기 위한 제 5 실험에 사용하는 유공판의 정면도.

도 9는 제 5 실험의 결과를 도시한 유량에 대한 출력 전압의 그래프.

도 10a, 도 10b 및 도 10c는 본 발명의 효과를 확인하기 위한 제 6 실험에 사용하는 유공판의 정면도.

도 11은 제 6 실험의 결과를 도시한 유량에 대한 출력 전압의 그래프.

도 12a 및 도 12b는 본 발명의 효과를 확인하기 위한 제 7 실험에 사용하는 유공판의 정면도 및 측면도.

도 13은 제 7 실험의 결과를 도시한 유량에 대한 출력 전압의 그래프.

도 14a, 도 14b, 도 14c 및 도 14d는 유공판의 구멍 배치의 다른 형태를 도시한 사시도.

도 15a, 도 15b 및 도 15c는 유공판의 구멍의 형상의 다른 형태를 도시한 사시도.

도 16a, 도 16b 및 도 16c는 유공판의 외형과 구멍의 형상 및 배치의 다른 형태를 도시한 사시도.

도 17a 및 도 17b는 2장조립의 유공판을 이용한 다른 형태를 도시한 단면도.

도 18a, 도 18b, 도 18c 및 도 18d는 유공판의 구멍의 축방향 단면 형상의 다른 형태를 도시한 단면도.

도 19a, 도 19b 및 도 19c는 유공판의 면 형상의 다른 형태를 도시한 단면 도.

도 20은 극소 단면 유로를 갖는 부재의 다른 형태를 도시한 측면도.

도 21은 극소 단면 유로를 갖는 부재의 다른 형태를 도시한 사시도.

도 22는 종래의 유량 측정 장치의 유로의 개략도.

이하, 본 발명의 실시의 형태를 첨부 도면에 따라 설명한다.

도 1은 본 발명의 유량 측정 장치의 분해 사시도, 도 2는 그 단면도이다. 베이스(1)는, 수지 또는 금속 등으로 이루어지는 직육면체로서, 양단면에는 육각너트 모양의 접속부(2, 3)가 일체로 돌설되어 있다. 베이스(1)의 내부에는 길이 방향으로 관통하는 유로(4)가 형성되어 있다. 유로(4)의 단면은, 본 실시 형태에서는 원형이지만, 이에 한하지 않고, 직사각형 등의 임의의 형상을 채용할 수 있다.

상기 베이스(1)의 유로(4)는, 중앙에 위치하는 주(主)유로부(5)와, 상기 주유로부(5)의 상류측에, 주유로부(5)보다 지름이 큰 정류부(6)와, 상기 정류부(6)보다 더욱 지름이 큰 코킹부(7)와, 상기 코킹부(7)보다 더욱 지름이 큰 입구 개구부(8)가 형성되고, 상기 주유로부(5)보다 하류측에도, 주유로부(5)보다 지름이 큰 정류부(9)와, 상기 정류부(9)보다 더욱 지름이 큰 코킹부(10)와, 상기 코킹부(10)보다 더욱 지름이 큰 출구 개구부(11)가 형성되어 있다.

상류측의 정류부(6)에는, 망 형상의 정류자(整流子)(12)와 링형상의 스페이서(13)가 순서로 4조 격납되어 있다. 가장 상류측에 위치하는 스페이서(13)의 단면(端面)은, 정류부(6)와 코킹부(7)의 경계의 단면(14)과 동일면이고, 상기 단면(14)을 가압함으로써, 상기 단면(14)의 일부를 변형시켜서 스페이서(13)를 고정하도록 되어 있다. 하류측의 정류부(9)에는, 망 형상의 정류자(12)와 링형상의 스페이서(13)가 격납됨과 함께, 상기 스페이서(13)의 하류측에 주유로부(5)보다 단면이 작은 극소 단면 유로를 갖는 부재(15)와 링형상의 스페이서(13)가 격납되어 있다. 가장 하류측에 위치하는 스페이서(13)의 단면은, 상류측과 마찬가지로, 정류부(9)와 코킹부(10)의 경계의 단면(16)과 동일면이고, 상기 단면(16)을 가압함으로써, 상기 단면(16)의 일부를 변형시켜서 스페이서(13)를 고정하도록 되어 있다.

상기 극소 단면 유로를 갖는 부재(15)는, 중심에 주유로부(5)의 지름보다 극소한 지름의 원형(圓形)의 구멍(17)이 형성된 판으로 이루어져 있다(이하, 이 극소 단면 유로를 갖는 부재를 유공판(15)이라고 한다). 이 유공판(15)은, 본 실시 형태에서는 베이스(1)와 별체이지만, 베이스(1)와 일체라도 좋다. 스페이서(13)의 고정은, 코킹으로 한하지 않고, 접착제에 의한 고정, 별도 부재를 사용한 나사 고정, 그 밖에 임의의 고정 구조를 채용할 수 있다. 각 스페이서(13)의 내경은, 주유로부(5)와 같은 지름으로 되어 있다. 이 때문에, 베이스(1)의 유로(4)는 상류측의 코킹부(7)로부터 하류측의 코킹부(10)까지, 유공판(15)을 제외하고 동일 지름으로 되어 있다.

베이스(1)의 외면에는, 오목부(18)와 그 바닥에 창(19)이 형성되고, 상기 창(19)의 주위에는 원형의 단부(段部)(20)가 형성되어 있다. 오목부(18)에는 단부(20)에 배설된 O링(21)을 사이에 두고 유량 센서(22)가 나사(23)에 의해 부착되어 있다. O링(21)은 주유로부(5)를 흐르는 유체가 유량 센서(22)의 외측으로 누설하는 것을 방지하고 있다. 유량 센서(22)는, 리드선(24)을 갖는 센서 칩(25)을 지지판(26)상에 고정한 것으로서, 상기 센서 칩(25)의 검지면(檢知面)이 창(19)을 통하여 주유로부(5)를 면하도록 되어 있다. 유량 센서(22)의 상방에는, 기판(27)이 나사(28)에 의해 부착되어 있다. 상기 유량 센서(22)의 리드선(24)은, 기판(27)을 관통하여 솔더링 등에 의해 기판(27)상의 회로와 전기적으로 접속되어 있다. 기판(27)에는 커넥터(29)가 부착되고, 상기 커넥터(29)를 통하여 외부로 신호를 출력할 수 있게 되어 있다. 기판(27)의 상방에는, 커버(30)가 베이스(1)에 부착되어 있다. 커버(30)에는, 상기 커넥터(29)가 노출하는 구멍(31)이 형성되어 있다.

다음에, 상기한 구성으로 이루어지는 유량 측정 장치의 동작에 관해 설명한다.

도 2의 베이스(1)의 입구 개구부(8)로 유입한 기체는, 상류측의 망 형상의 4개의 정류자(12)를 통과하여 정류된 후, 주유로부(5)를 유동(流動)하고, 하류측의 망 형상의 정류자(12)와 유공판(15)을 통과하여 베이스(1)의 출구 개구부(11)로부터 유출된다. 주유로부(5)를 유동하는 기체의 유속은 유량 센서(22)에서 검출되고, 상기 유량 센서(22)의 검출 신호는 기판(27)의 커넥터(29)를 통하여 외부로 출력된다.

베이스(1)의 입구 개구부(8)로 유입한 기체의 흐름이 정상류라면, 주유로부(5) 내의 각 위치에서의 유속은 거의 균일하고, 유량 센서(22)가 검출하는 유속은 거의 평균 유속을 나타낸다. 그러나, 도 3에 도시한 바와 같이, 유량 측정 장치에 접속되는 배관에 구부러짐(32)이 있는 등의 요인에 의해, 기체가 비정상류일 경우, 이 비정상류는 4개의 정류자(12)를 통과함으로써 속도 분포가 어느 정도 정류되지만, 주유로부(5) 내로 들어가더라도 편류나 흐트러짐이 생긴다. 그러나, 주유로부(5)의 하류측에는 극소 유로 단면의 유공판(15)이 존재하기 때문에, 주유로부(5)의 상류측의 편류나 흐트러짐이 있는 흐름은, 유공판(15)의 구멍(17)을 향하여 흐르려고 하기 때문에, 그 급격한 압력 손실에 저항하도록, 정류화가 행하여진다. 이 결과, 유량 센서(22)가 검출하는 유속은 거의 평균 유속을 나타내고, 비정상류라도 고정밀도이고 신뢰성이 있는 유량을 측정할 수 있다.

본 발명자는, 본 발명의 효과를 확인하기 위해, 여러가지의 실험을 행하였다. 실험 장치로서, 상기 구성의 유량 측정 장치를 배관중에 접속하고, 정상류와 비정상류의 기체를 통과시켜서, 그 유량을 측정하였다. 또한, 비교하는 종래예로서, 유공판(15)을 떼어낸 상기 구성의 유량 측정 장치를, 마찬가지로 하여 배관중에 접속하고, 정상류와 비정상류의 기체를 통과시켜서, 그 유량을 측정하였다. 유량 측정 장치는, 주유로부(5)의 지름(D)이 4㎜, 6㎜, 10㎜의 3종류를 사용하였다. 유량 센서(22)의 검출면의 중심으로부터 유공판(15)의 상류측의 단면까지의 거리(L)는, 주유로부(5)의 지름(D)이 4㎜의 것은 29.45㎜, 주유로부(5)의 지름(D)이 6㎜의 것은 15.4㎜, 주유로부(5)의 지름(D)이 10㎜의 것은 15.4㎜이였다. 또한, 유공판(15)은, 알루미늄으로 이루어지고, 판두께(t)가 0.8㎜, 구멍의 지름(D)이 1㎜, 1.5㎜, 2.5㎜, 3.5㎜의 4종류를 사용하였다. 유량은, 0부터 20L/min까지 변화시켰다.

<실험 1(D=4㎜)>

유공판이 없는 종래예에서는, 도 4a에 도시한 바와 같이, 파선으로 나타낸 비정상류의 경우의 유량 센서의 출력 전압은, 실선으로 나타낸 정상류의 경우보다도 낮은 값이 측정되었다. 본 발명에서는, d=1.5㎜의 유공판(15)을 갖는 경우, 도 4b에 도시한 바와 같이, 파선으로 나타낸 비정상류의 경우의 유량 센서의 출력 전압은, 실선으로 나타낸 정상류의 경우에 가까운 값이 측정되었다. 또한, d=1.0㎜의 유공판(15)을 갖는 경우, 도 4c에 도시한 바와 같이, 파선으로 나타낸 비정상류의 경우의 유량 센서의 출력 전압은, 실선으로 나타낸 정상류의 경우와 거의 같은 값이 측정되었다.

<실험 2(D=6㎜)>

유공판이 없는 종래예에서는, 도 5a에 도시한 바와 같이, 파선으로 나타낸 비정상류의 경우의 유량 센서의 출력 전압은, 실선으로 나타낸 정상류의 경우보다도 낮은 값이 측정되었다. 본 발명에서는, d=1.5㎜의 유공판(15)을 갖는 경우, 도 5b에 도시한 바와 같이, 파선으로 나타낸 비정상류의 경우의 유량 센서의 출력 전압은, 실선으로 나타낸 정상류의 경우에 매우 가까운 값이 측정되었다. 또한, d=1.0㎜의 유공판(15)을 갖는 경우, 도 5c에 도시한 바와 같이, 파선으로 나타낸 비정상류의 경우의 유량 센서의 출력 점압은, 실선으로 나타낸 정상류의 경우와 거의 같은 값이 측정되었다.

<실험 3(D=10㎜)>

유공판이 없는 종래예에서는, 도 6a에 도시한 바와 같이, 파선으로 나타낸 비정상류의 경우의 유량 센서의 출력 전압은, 실선으로 나타낸 정상류의 경우보다 도 낮은 값이 측정되었다. 본 발명에서는, d=3.5㎜의 유공판(15)을 갖는 경우, 도 6b에 도시한 바와 같이, 파선으로 나타낸 비정상류의 경우의 유량 센서의 출력 전압은, 실선으로 나타낸 정상류의 경우에 약간 가까운 값이 측정되었다. 또한, d=2.5㎜의 유공판(15)을 갖는 경우, 도 6c에 도시한 바와 같이, 파선으로 나타낸 비정상류의 경우의 유량 센서의 출력 전압은, 실선으로 나타낸 정상류의 경우에 매우 가까운 값이 측정되었다.

이상의 실험의 결과를 정리하면, 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 유량 측정 장치에서는, L/D가 같은 경우, 유공판(15)의 개구율(s/S)이 작을수록 비정상류의 측정 결과가 양호한 것이 밝혀졌다. 또한, 유공판(15)의 개구률(s/S)이 같은 경우, L/D가 클수록, 비정상류의 측정 결과가 양호한 것이 밝혀졌다.

실험 결과

본 발명자는 또한, 상기 실험과 같은 실험 장치를 사용하여 같은 실험 요령으로, 유공판(15)의 위치(L)(유량 센서(22)의 검출면의 중심으로부터 유공판(15)의 상류측의 단면(端面)까지의 거리), 구멍(17)의 형상, 판두께(t)를 각각 변화시킨 때의 맥동류 하에 있어서의 유량과 출력 전압의 관계를 명확하게 하기 위한 실험을 행하였다.

<실험 4>

우선, 실험 4에서는, 판두께(t)가 0.8㎜, 구멍의 지름(D)이 1㎜의 유공판(15)을 사용하여, 상기 유공판(15)의 위치(L)를 5㎜부터 270㎜까지 변화시킨 경우에 있어서의 유량과 출력 전압을 측정하였다. 도 7a부터 도 7d에 도시한 바와 같이, 유공판(15)의 위치(L)가 5㎜에서는, 유량이 1L/min 이하의 영역에서 출력 전압의 변동이 있지만, 유공판(15)의 위치(L)가 150㎜까지는, 유량 센서(22)의 출력 전압은 파선으로 나타낸 종래의 유공판(15)이 없는 경우보다도 높고, 실선으로 나타낸 정상류에 가까운 값이 측정되고, 맥동의 영향을 저감하는 효과를 나타내었다. 그러나, 도 7e에 도시한 바와 같이, 유공판(15)의 위치(L)가 150㎜를 넘으면, 어떤 유량역(流量域)에서 유량 센서(22)의 출력 전압은 파선으로 나타낸 종래의 유공판(15)이 없는 경우보다도 낮아지고, 실선으로 나타낸 정상류로부터 떨어진 값이 측정되고, 맥동의 영향을 저감하는 효과가 적어졌다. 이 실험 4로부터다, 유공판(15)의 유량 센서(22)로부터의 설치 위치가 L=10㎜부터 150㎜, 즉 L/D=2.8 내지 37.5의 광범위에 걸쳐서 맥동의 영향을 저감하는 효과가 보여지고, 비정상류의 측정 결과가 양호하지만, 유공판(15)이 유량 센서(22)에 너무 근접하면 측정치에 변동이 생기고, 너무 멀면 맥동의 영향을 저감하는 효과가 없어지는 것이 밝혀졌다.

<실험 5>

실험 5에서는, 유량 센서(22)로부터 L=30㎜의 위치에, 도 8a부터 도 8c에 도시한 바와 같이, 판두께(t=0.8) 및 총 단면적(지름 1㎜ 상당)은 동일하지만 다른 형상의 구멍(지름 0.35㎜의 8개의 환공(丸孔), 한 변 0.89㎜의 사각구멍 및 지름 1㎜의 환공)을 갖는 3종류의 유공판(15)을 설치한 경우에 있어서의 유량과 출력 전압을 측정하였다. 도 9에 도시한 바와 같이, 3종류의 유공판(15)을 사용하여도, 유량 센서(22)의 출력 전압은 전부 같은 경향이고, 맥동의 영향을 저감하는 효과를 나타내었다. 이 실험 5에 의해, 유공판(15)의 구멍의 총 단면적이 동일하면, 맥동의 영향을 저감하는 효과는, 구멍의 개수나 형상에 영향받지 않음이 밝혀졌다.

<실험 6>

실험 6은, 유공판(15)의 구멍의 총 단면적을 바꾼 이외는, 실험 5와 마찬가지이다. 즉, 유량 센서(22)로부터 L=30㎜의 위치에, 도 10a부터 도 10c에 도시한 바와 같이, 판두께(t=0.8) 및 총 단면적(지름 1.5㎜ 상당)은 동일하지만 다른 형상의 구멍(지름 0.53㎜의 8개의 환공, 한 변 1.33㎜ 의 사각구멍 및 지름 1.5㎜의 환공)을 갖는 3종류의 유공판(15)을 설치한 경우에 있어서의 유량과 출력 전압을 측정하였다. 도 11에 도시한 바와 같이, 3종류의 유공판(15)을 사용하여도, 유량 센서(22)의 출력 전압은 전부 같은 경향이고, 맥동의 영향을 저감하는 효과를 나타내었다. 다만, 실험 5보다는 맥동의 영향을 저감하는 효과가 작았다. 실험 5와 실험 6에 의해, 유공판(15)의 구멍의 총 단면적이 동일하면, 맥동의 영향을 저감하는 효 과는, 구멍의 개수나 형상에 영향받지 않지만, 총 단면적이 작을수록 맥동의 영향을 저감하는 효과가 큰 것이 밝혀졌다.

<실험 7>

실험 7에서는, 유량 센서(22)로부터 L=30㎜의 위치에, 도 12a 및 도 12b에 도시한 바와 같이, 구멍의 형상·크기(환공, 지름 1㎜)는 동일하지만 다른 판두께(0.2㎜, 0.8㎜, 2.0㎜)를 갖는 3종류의 유공판(15)을 설치한 경우에 있어서의 유량과 출력 전압을 측정하였다. 도 13에 도시한 바와 같이, 판두께가 다른 3종류의 유공판(15)을 사용하여도, 유량 센서(22)의 출력 전압은 전부 같은 경향이고, 맥동의 영향을 저감하는 효과를 나타내었다. 이 실험 7에 의해, 유공판(15)의 구멍의 형상·크기가 동일하면, 맥동의 영향을 저감하는 효과는, 판두께에 영향받지 않는 것이 밝혀졌다.

상기 실시 형태에서는, 유공판(15)으로서, 원형의 하나의 구멍(17)이 중앙에 형성된 것을 사용하였지만, 도 14a에 도시한 바와 같이 하나의 원형 구멍을 편심시켜도 좋고, 도 14b, 도 14c에 도시한 바와 같이 복수의 원형 구멍을 형성하고, 또는 도 14d에 도시한 바와 같이 망형상으로 배치한 다수의 구멍을 형성한 것이라도 좋다. 또한, 유공판(15)의 구멍(17)의 형상으로서는 원형으로 한하지 않고, 도 15a부터 도 15c에 도시한 바와 같이, 삼각이나 사각, 또는 망형상으로 배치한 다수의 육각형의 구멍을 형성한 것이라도 좋다. 또한 주유로의 단면 형상도, 원형으로 한하지 않고, 도 16a부터 도 16c에 도시한 바와 같이 사각형 또는 그 밖의 형상이라도 좋다.

상기 유공판(15)은, 1장으로 한하지 않고, 도 17a에 도시한 바와 같이 2장 겹친 것, 또는 도 17b에 도시한 바와 같이 2장을 스페이서에 의해 일정 간격 떨어진 것이라도 좋다. 유공판(15) 구멍(17)의 축방향의 단면 형상도, 스트레이트의 것으로 한하지 않고, 도 18a에 도시한 바와 같이 유로의 축선(軸線)에 대해 경사한 것, 도 18b에 도시한 바와 같이 양측으로부터 에칭에 의해 형성된 것, 도 18c에 도시한 바와 같이 편측으로부터 에칭에 의해 형성된 것, 또는, 도 18d에 도시한 바와 같이 양면 또는 편면에서 모따기 가공된 것을 사용하여도 좋다. 유공판(15)의 면 형상은, 평면으로 한하지 않고, 도 19a에 도시한 바와 같이 상류측으로 돌출한 구면(球面), 도 19b에 도시한 바와 같이 하류측으로 돌출한 구면이라도 좋다. 또한, 유공판(15)은 강성이 있는 플라스틱이나 금속으로 한하지 않고, 도 19c에 도시한 바와 같이 흐름 방향으로 변형 가능한 고무 등의 가요성 또는 탄력성이 있는 재료를 사용하여도 좋다.

본 발명의 극소 단면 유로를 갖는 부재는, 상기 실시 형태와 같은 유공판(15)으로 한하지 않고, 도 20에 도시한 바와 같이 내부에 비직선형상으로 연속하는 다수의 유로를 갖는 스펀지 등의 발포체나 소결체를 사용할 수 있고, 도 21에 도시한 바와 같은 다수의 파이프를 결속(結束)한 것도 사용할 수 있다.

이상의 설명으로부터 분명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 피측정 유체가 흐르는 유로의 벽면에 유량 센서를 마련하고, 상기 유량 센서의 하류측에 극소 단면 유로를 갖는 부재를 배설하였기 때문에, 유로 단면에 있어서의 유속의 흐트러짐을 억제하고 고정밀도이고 신뢰성이 있는 유량 측정이 가능하다는 효과를 갖고 있다.

Claims

측정 유체가 흐르는 주류로와,

상기 주유로의 벽면에 마련한 유량 센서와,

상기 유량 센서의 하류측에 배설되고, 상기 주유로보다 단면이 작은 유로를 갖는 부재로 이루어지고,

상기 주유로보다 단면적이 작은 유로를 갖는 부재는 개구율이 6.25% 이하인 것을 특징으로 하는 유량 측정 장치.
제 1항에 있어서,

상기 부재는 관통한 구멍을 갖는 유공 판인 것을 특징으로 하는 유량 측정 장치.
제 1항에 있어서,

상기 부재의 상류측에 망을 배설한 것을 특징으로 하는 유량 측정 장치.
제 2항에 있어서,

상기 구멍은 상기 주유로의 중심에 대해 편심하여 있는 것을 특징으로 하는 유량 측정 장치.
제 2항에 있어서,

상기 구멍은 복수의 구멍으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유량 측정 장치.
제 2항에 있어서,

상기 구멍은 망형상으로 배치한 다수의 구멍으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유량 측정 장치.
제 2항에 있어서,

상기 유공판은 복수의 판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유량 측정 장치.
제 7항에 있어서,

상기 복수의 판은 일정 간격 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 유량 측정 장치.
제 2항에 있어서,

상기 구멍의 축방향의 단면 형상은 상기 주유로의 축선에 대해 경사하여 있는 것을 특징으로 하는 유량 측정 장치.
제 2항에 있어서,

상기 구멍은, 양측 또는 편측으로부터 에칭에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 유량 측정 장치.
제 2항에 있어서,

상기 구멍은, 양면 또는 편면에서 모따기 가공된 것을 특징으로 하는 유량 측정 장치.
제 2항에 있어서,

상기 유공판은, 평면인 것을 특징으로 하는 유량 측정 장치.
제 2항에 있어서,

상기 유공판은, 상류측 또는 하류측으로 돌출한 구면인 것을 특징으로 하는 유량 측정 장치.
제 2항에 있어서,

상기 유공판은, 흐름 방향으로 변형 가능한 가요성 또는 탄력성이 있는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유량 측정 장치.
제 1항에 있어서,

상기 부재는, 내부에 비직선형상으로 연속하는 다수의 유로를 갖는 발포체 또는 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유량 측정 장치.
제 1항에 있어서,

상기 부재는, 다수의 파이프를 결속하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유량 측정 장치.