KR20010021842A

KR20010021842A - 유량계

Info

Publication number: KR20010021842A
Application number: KR1020007000406A
Authority: KR
Inventors: 누꾸이가즈미쓰; 가또히데오; 다시로겐; 고마끼미뚜노리; 마쯔시따마사히꼬; 야마다가즈히로
Original assignee: 안자이 구니오; 도쿄 가스 가부시키가이샤
Priority date: 1997-12-15
Filing date: 1998-10-16
Publication date: 2001-03-15
Also published as: CN1282417A; EP1041367A4; CA2310050A1; WO1999031467A1; RU2222784C2; CN1135366C; EP1041367A1; TW432200B; US6446503B1

Abstract

넓은 유량범위에서 정확한 유량을 측정할 수 있는 유량계를 제공한다. 배관 (10) 의 유로 (13) 내에 소유량용 계측영역 (15) 및 대유량용 계측영역 (16) 을 설치한다. 소유량용 계측영역 (15) 에, 유로 (13) 를 복수의 소유로 (14A) 로 분할하여 가스 (20) 의 흐름을 정돈하는 정류 스트레이너 (14) 를 설치한다. 복수의 소유로 (14A) 의 각각을 흐르는 가스 (20) 의 각 평균유속은 거의 동등해진다. 가스 (20) 의 일부분은, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 의 양옆에 입설한 노즐 (22a,22b) 에 도달하고, 그들의 작용에 의하여 가속된다. 소유량용 계측영역 (15) 의 소유량용 유속센서 (15a,15b) 는, 소유량역에 있어서, 소유로 (14a) 를 통과하고 노즐 (22a,22b) 에서 가속된 가스 (20) 의 유속에 따른 신호를 출력한다. 대유량용 계측영역 (16) 의 대유량용 유속센서 (16a,16b) 는, 대유량역에 있어서, 가스 (20) 의 유속에 따른 신호를 출력한다.

Description

유량계{FLOWMETER}

가스 등의 유체의 유량을 계측하는 유량계에는, 유속센서를 유로중에 배치하여, 이 유속센서에 의하여 얻어진 유속에 유로의 단면적을 곱하여 유량을 산출하도록 한 것이 있다.

도 29 는 그와 같은 종래의 유량계의 구체적인 구성을 나타내는 것이다. 이 유량계에서는, 하나의 유속센서 (1) 를 배관 (2) 내의 유체유로의 중앙부에 배치하고, 유량연산부 (3) 에 있어서, 유속센서 (1) 에 의하여 얻어진 유로중앙부의 유속에 배관 (2) 의 단면적을 곱하여 유량을 산출하고, 이 유량을 표시부 (4) 에 표시하도록 되어 있다. 여기서 유속센서에 의한 유량측정의 정밀도를 높게 유지하기 위해서는, 유속센서 (1) 가 유체의 가장 안정된 흐름중에 배치되어 있을 필요가 있다.

한편, 종래의 유량계에서는, 배관 (2) 중에서, 유량에 따라서는 편류가 발생하기 때문에 유속센서 (1) 의 부착위치의 결정이 곤란하다는 문제가 있었다. 또 유속센서 (1) 를 편류(偏流)가 적은 유량역으로 한정하여 설치할 필요가 있고, 그리하여 유량의 측정가능범위가 좁아져, 넓은 유량범위에서 정밀도 있게 가스유량을 측정하는 것이 곤란하였다. 여기서, 편류란, 장소에 따라서 유속이 상이해지는 것을 의미하며, 유량역이란, 유량의 범위를 의미하는 것으로 한다. 이하의 설명에서도 동일하다.

이와같이, 종래의 유량계에서는, 단일 유속센서를 이용하여 유량측정범위를 충분히 넓게 취하는 것이 곤란하였다. 이 문제를 해결하기 위해서는, 유량측정범위를, 예컨대 대유량역과 소유량역 2 개로 나누고, 각 범위를 대유량역용 유속센서와 소유량역용 유속센서로 분담시켜, 이들의 각 유량센서로부터의 출력신호를 전환하여 유량을 산출한다는 방법을 생각할 수 있다.

그러나, 상기한 것과 같은 복수의 유속센서를 이용하여 구성한 유량계에 있어서는, 한쪽의 유속센서의 존재에 의하여 유체의 흐름에 혼란이 생기고, 이 혼란이 다른쪽의 유속센서의 측정정밀도에 악영향을 미칠 가능성이 있다. 따라서, 결국, 넓은 유량측정범위에 걸쳐서 고정밀도로 유량을 측정하는 것은 곤란하다.

한편, 가정용 가스미터로서, 통과하는 가스의 유량을 계측하는 기능 외에, 마이크로컴퓨터를 탑재하여 안전기능을 부가한 것이 실용화되고 있다. 이 안전기능은, 예컨대 소정량 이상의 가스유량을 검출한 경우 및 소정의 가스유량을 소정시간 이상 검출한 경우에, 가스차단밸브를 구동하여 가스유로를 차단시키도록 한 것이다. 이들의 기능에 의하여 배관중의 누출이나, 부자연스러운 가스유출등을 검출하여, 사고를 미연에 방지하고, 안전성을 담보할 수 있다. 그러나, 이와같은 기능이 정확하게 작동하기 위해서는, 넓은 유량범위에서의 가스유량의 정확한 측정이 요구된다.

본 발명은, 가스 등의 유체의 유량을 측정하기 위한 유량계에 관한 것으로, 특히 넓은 유량범위에서 정확히 유량을 측정할 수 있도록 한 유량계에 관한 것이다.

도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 유량계의 개략 구성을 나타내는 길이방향의 단면도이다.

도 2 는, 도 1 의 유량계에서의 길이방향과 직교하는 방향의 단면도이다.

도 3 은, 도 1 의 유량계의 회로구성을 나타내는 블럭도이다.

도 4 는, 유량계내에 정류 스트레이너를 부착한 경우의 유로내의 유속분포를 간략화하여 나타내는 설명도이다.

도 5 는, 유량계내에 정류 스트레이너를 부착하지 않은 경우의 유로내의 유속분포를 간략화하여 나타내는 설명도이다.

도 6 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 유량계의 개략구성을 나타내는 길이방향의 단면도이다.

도 7 은, 도 6 의 유량계에서의 길이방향과 직교하는 방향의 단면도이다.

도 8 은, 도 6 에 나타낸 유량계에서의 노즐의 상세한 구성의 일예를 나타내는 사시도이다.

도 9 는, 도 8 에 나타낸 노즐의 작용을 나타내는 평면도이다.

도 10 은, 도 6 에 나타낸 유량계의 소유량용 유속센서에서의 센서출력치와 측정조건의 관계의 일예를 나타내는 설명도이다.

도 11 은, 도 6 에 나타낸 유량계에서의 노즐의 변형예를 나타내는 평면도이다.

도 12 는, 도 6 에 나타낸 유량계에서의 노즐의 다른 변형예를 나타내는 평면도이다.

도 13 은, 도 6 에 나타낸 유량계에서의 노즐의 또 다른 변형예를 나타내는 평면도이다.

도 14 는, 도 6 에 나타낸 유량계에서의 소유량용 유속센서의 설치위치와 센서출력의 관계를 예시하는 설명도이다.

도 15 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 유량계의 길이방향의 단면도이다.

도 16 은, 도 15 에 나타낸 유량계의 평면도이다.

도 17 은, 도 15 에 나타낸 유량계의, 길이방향과 직교하는 방향의 단면도이다.

도 18 은, 도 15 에 나타낸 유량계에서의 회로구성을 나타내는 블럭도이다.

도 19 는, 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 유량계의 평면도이다.

도 20 은, 도 19 에 나타낸 유량계의, 길이방향과 직교하는 방향의 단면도이다.

도 21 은, 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 변형예로서의 유량계의 평면도이다.

도 22 는, 도 21 에 나타낸 유량계의, 길이방향과 직교하는 방향의 단면도이다.

도 23 은, 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 다른 변형예로서의 유량계의, 길이방향과 직교하는 방향의 단면도이다.

도 24 는, 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 또 다른 변형예로서의 유량계의, 길이방향과 직교하는 방향의 단면도이다.

도 25 는, 본 발명의 제 5 실시형태에 관련된 유량계의 길이방향의 단면도이다.

도 26 은, 도 25 에 나타낸 유량계의, 길이방향과 직교하는 방향의 단면도이다.

도 27 은, 본 발명의 제 6 실시형태에 관련된 유량계의, 길이방향의 단면도이다.

도 28 은, 도 27 에 나타낸 유량계의 평면도이다.

도 29 는, 종래의 유량계의 개략구성을 나타내는 단면도이다.

본 발명은 이러한 문제점을 고려하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 넓은 유량범위에서 가스 등의 유체유량을 정확하게 측정할 수 있는 유량계를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 유량계는, 유체가 통과하는 유로를 가짐과 동시에, 유로의 길이방향을 따라서 소유량용 계측영역 및 대유량용 계측영역이 설치된 배관과, 이 배관의 유로내의 소유량용 계측영역에 설치되어, 유로를 분할하여 더욱 작은 단면적을 갖는 복수의 소유로를 형성하는 유로분할부재와, 배관의 유로내의 대유량용 계측영역에 설치되어, 대유량용 계측영역을 통과하는 유체의 유속에 따른 신호를 출력하는 제 1 유속센서와, 유로분할부재에 의하여 형성된 소유로내에 설치되어, 소유로를 통과하는 유체의 유속에 따른 신호를 출력하는 제 2 유속센서와, 유량에 따라서, 제 1 유속센서의 출력신호와 제 2 유속센서의 출력신호의 적어도 한쪽에 의거하여 유량을 산출하는 유량연산수단을 구비한다.

본 발명의 유량계에서는 대유량용 계측영역에서의 제 1 유속센서로부터는, 이 영역을 통과하는 유체의 유속에 따른 신호가 출력된다. 한편, 소유량용 계측영역에서의 제 2 유속센서로부터는, 유로분할부재에 의하여 형성된 소유로를 통과하는 유체의 유속에 대응한 신호가 출력된다. 유량연산수단에서는, 유량에 따라서, 제 1 유속센서의 출력신호와 제 2 유속센서의 출력신호의 적어도 한쪽에 의거하여 유량이 산출된다. 이 유량계에서는, 각 소유로의 단면내 유속분포의 크기 (장소에 따른 유속의 차), 즉, 편류의 정도는, 유로분할수단을 배치하지 않는 경우의 유로전체의 단면내 유속분포의 크기에 비하여 작아지고, 유로벽 근방의 소유로에서의 유속은, 유로분할수단을 설치하지 않는 경우에 비하여 증가한다.

본 발명의 유량계에서는, 제 1 유속센서가 배관의 벽면에 대하여 착탈가능하도록 할수도 있다. 또, 제 2 유속센서가 배관의 벽면에 대하여 착탈가능하도록 할수도 있다.

또 본 발명의 유량계에서는, 제 2 유속센서를, 복수의 소유로중 배관의 벽면에 가장 가까운 소유로내에 배치할 수도 있다. 제 1 유속센서를 배관의 벽면근방에 배치할 수도 있다.

또, 본 발명의 유량계에서는, 제 1 유속센서를 복수 설치함과 동시에, 또한 복수의 제 1 유속센서의 출력신호를 기초로 대유량용 계측영역에서의 유속의 평균치를 산출하여 유량연산수단에 출력하는 대유량용 계측영역의 평균유속 연산수단을 구비할 수도 있다.

또, 본 발명의 유량계에서는, 제 2 유속센서를 복수 설치함과 동시에, 또한 복수의 제 2 유속센서의 출력신호를 기초로 소유량용 계측영역에서의 유속의 평균치를 산출하여 유량 연산수단에 출력하는 소유량용 계측영역의 평균유속 연산수단을 구비할 수도 있다.

또, 본 발명의 유량계에서는, 유로중에, 또한, 망형상 정류부재를 설치할 수도 있다.

본 발명의 다른 유량계는, 또한, 제 2 유속센서가 설치된 소유로를 통과하는 유체의 유속을 증기시키는 유속증가수단을 구비하고 있다.

이 유량계에서는, 유속증가수단에 의하여 제 2 유속센서가 설치된 소유로를 통과하는 유체의 유속이 가속된다. 여기서 유속증가수단은, 제 2 유속센서가 설치된 소유로 주변의 공간용적을 감소시킴으로써 소유로를 통과하는 유체의 유속을 증가시키는 것이 되도록 구성가능하다. 또 유속증가수단은, 제 2 유속센서의 양옆에 입설한 한쌍의 주상 (柱狀) 부재에 의하여 구성가능하다. 여기서, 유속증가수단을 구성하는 한쌍의 주상부재는, 유로의 상류로 향함에 따라서 서로의 폭이 넓어지도록 제 2 유속센서의 양옆에 입설되는 것이어도 된다. 또, 유속증가수단을 구성하는 한쌍의 주상부재와 제 2 유속센서를 일체화시켜 센서유닛을 구성함과 동시에, 이 센서유닛이 배관의 벽면에 대하여 착탈가능하도록 구성할 수도 있다. 또, 유속증가수단을 구성하는 한쌍의 주상부재의 적어도 일부가, 유체흐름의 방향을 따른 유선형상을 이루도록 할 수도 있다. 혹은 유속증가수단을 구성하는 한쌍의 주상부재는, 날개형상의 단면을 갖는 기둥을 입설하여 구성할 수도 있다.

또, 이 유량계에서는, 제 1 유속센서를 복수 설치함과 동시에, 또한 복수의 제 1 유속센서의 출력신호를 기초로 대유량용 계측영역에서의 유속의 평균치를 산출하여 유량연산수단에 출력하는 대유량용 계측영역의 평균유속 연산수단을 구비하도록 해도된다. 또 제 2 유속센서를 복수 설치함과 동시에, 또한 복수의 제 2 유속센서의 출력신호를 기초로 소유량용 계측영역에서의 유속의 평균치를 산출하여 유량연산수단에 출력하는 소유량용 계측영역의 평균유속연산수단을 구비하도록 해도된다.

또 이 유량계에서는, 제 2 유속센서를, 복수의 소유로중 배관의 벽면에 가장 가까운 소유로내에 배치하도록 해도된다. 제 1 유속센서를, 배관의 벽면 근방에 배치하도록 해도된다.

또, 이 유량계에서는, 유로중에, 또한, 망형상 정류부재를 설치하도록 해도된다.

본 발명의 또 다른 유량계는, 유체가 통과하는 유로에 설치되어, 유체의 유속에 따른 신호를 출력하는 복수의 유속센서와, 유량에 따라서, 복수의 유속센서의 출력신호의 적어도 하나에 의거하여 유량을 산출하는 유량연산수단을 구비하고, 복수의 유속센서 각각이 다른 유속센서의 존재에 의하여 발생하는 유체의 난류의 영향을 받는 것을 배제하도록 한 것이다.

이 유량계에서는, 복수의 유속센서는, 각각, 다른 유속센서의 존재에 의하여 발생하는 유체의 난류의 영향을 받지 않기 때문에, 각 유속센서로부터는 안정된 출력신호를 얻을 수 있다. 그리고, 이들의 출력신호의 적어도 하나에 의거하여 유량이 산출되기 때문에, 안정된 유량계측이 가능해진다.

이 유량계에서는, 복수의 유속센서가 유체의 흐름방향을 따른 1 직선상에 놓이지 않는 배치로 함으로써, 유체의 난류의 영향을 배제하도록 하는 것이 가능하다. 이 경우, 상류측의 유속센서의 존재에 의하여 발생한 흐름의 혼란은 하류측의 유속센서에는 미치지 않고, 하류측의 유속센서로부터의 출력신호가 안정된다.

또, 이 유량계에서는, 유체의 흐름의 방향과 직교하는 방향의 유로단면내에서의 유속분포가, 유로를 형성하는 유로벽의 주면 (周面)을 따른 방향에 있어서 불균일한 경우에는, 복수의 유속센서중 어느 하나를, 유로벽의 주면을 따른 방향의 유속분포에서의 최대 유속위치에 배치하도록 하는 것이 좋다. 이 경우에는, 최대유속위치에 배치된 유속센서는, 높은 감도로 유속을 검지할 수 있다. 여기서, 「유체 흐름의 방향과 직교하는 방향의 유로단면내에서의 유속분포가, 유로를 형성하는 유로벽의 주면을 따른 방향에 있어서 불균일한 경우」란, 통상은, 유로단면형성이 원형 이외인 경우가 해당된다.

또 이 유량계에서는, 복수의 유속센서를 각각 유지하는 유지부를 유로를 형성하는 유로벽에 간격도 단차도 없이 평활하게 매설함으로써, 유체의 난류의 발생을 억제하는 것이 가능하다. 이 경우에는, 유속센서의 유지부와 유로벽의 사이가 평활화되어 있기 때문에, 가스가 여기를 통과할 때 난류가 발생하기 어렵고, 다른 유속센서에 대한 난류의 영향이 적다.

또 이 유량계에서는, 복수의 유속센서의 상호 위치관계가, 한쪽이 상류측이며 다른 쪽이 하류측이 되는 것이 경우에는, 또한, 각 유속센서의 상호간의 유로에 제 1 망형상 정류부재를 배치하는 것이 좋다. 이 유량계에서는, 각 유속센서의 상호간의 유로에 각각 설치된 제 1 망형상 정류부재의 작용에 의하여, 유속센서를 통과한 후의 유체의 흐름이 정돈되기 때문에, 다른 유속센서는 난류 (亂流) 의 영향을 받기 어렵다.

또 이 유량계에서는, 복수의 유속센서중 일부의 유속센서를 유로의 상류측에 배치함과 동시에, 그 밖의 유속센서를 유로의 하류측에 배치하고, 유량연산수단에 의하여, 상류측에서의 상기 일부의 유속센서의 출력신호에 의거하여 대유량역에서의 유량을 산출함과 동시에, 하류측에서의 상기 그밖의 유속센서의 출력신호에 의거하여 소유량역에서의 유량을 산출하도록 구성할 수도 있다. 이 유량계에서는, 대유량역에서의 유량은, 상류측에 배치된 유속센서로부터의 출력신호에 의거하여 산출되고, 소유량역에서의 유량은, 하류측에 배치된 유속센서로부터의 출력신호에 의거하여 산출된다. 소유량역에서는, 상류측의 유속센서의 존재에 기인하여 발생하는 난류의 영향은 하류측의 유속센서에 미치기 어려우므로, 하류측에 배치된 유속센서로부터의 출력신호는 불안정해지지 않는다.

또 이 유량계에서는, 또한, 유로중에 유로를 분할하여 더욱 작은 단면적을 갖는 복수의 소유로를 형성하는 유로분할수단을 배치할 수 있다.

또, 이 유량계에서는, 복수의 유속센서의 상류측의 유로중에, 제 2 망형상 정류부재를 배치할 수 있다. 이 유량계에서는, 제 2 망형상 정류부재의 작용에 의하여, 적어도 최상류측의 유속센서를 통과하는 유체의 흐름이 정돈된다.

또 이 유량계에서는, 상기 복수의 유속센서의 적어도 일부를, 유로의 벽면 근방에 배치해도 좋다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 효과는 이하의 설명에 의하여 더욱 명확해질 것이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

(제 1 실시형태)

우선, 도 1 내지 도 5 를 참조하여, 본 발명의 제 1 실시형태에 대하여 설명한다.

도 1 은, 본 발명의 일실시형태에 관련된 유량계의 길이방향의 단면구성을 나타내고, 도 2 는, 도 1 의 Ⅱ-Ⅱ 선에서의 화살표 방향의 단면구조를 나타내는 것이다. 그리고, 본실시형태에 관련된 유량계는, 가스미터로서 사용되는 것이다. 이 유량계 (10A) 는, 가스 (20) 를 받아들이는 입구부 (11) 와 가스 (20) 를 배출하는 출구부 (12) 를 갖는 배관 (10) 을 구비하고 있다. 배관 (10) 내의 유로 (13) 의 지름은 예컨대 50 ㎜ 이다. 유로 (13) 내에는, 그 길이방향을 따라서, 상류측의 소유량용 계측영역 (15) 및 하류측의 대유량용 계측영역 (16) 이 설치되어 있다. 소유량용 계측영역 (15) 에는 가스 (20) 의 흐름을 정돈하거나 편류의 발생을 억제하기 위한 정류스트레이너 (14) 가 설치되어 있다. 여기서, 정류스트레이너 (14) 가 본 발명에서의 「유로분할부재」에 대응한다.

도 2 에서 보듯이, 정류스트레이너 (14) 는, 칸막이벽에 의하여, 소유량용 계측영역 (15) 에서의 유로 (13) 를, 그것 보다도 작은 단면적을 갖는 복수의 소유로 (14A) 로 분할하고 있다. 이들의 분할된 소유로 (14A) 를 가스 (20) 가 흐르도록 되어있다. 소유로 (14A) 의 단면형상은, 도 2 에서 보듯이, 삼각형상인 것 외에, 사각형, 파형, 육각형상 등, 다른 형상일수도 있다.

소유량용 계측영역 (15) 에서의 배관 (10) 에는, 소유량용 유속센서 삽입부 (17a,17b) 가, 서로 대향하도록 하여 (도면에서는 상하위치로)설치되어 있다. 이들의 소유량용 유속센서 삽입부 (17a,17b) 에는, 각각, 센서유지부 (151a,151b) 에 의하여 유지된 소유량용 유속센서 (15a,15b) 가 부착되어있다. 소유량용 유속센서 (15a,15b) 의 선단의 검출부 (도시생략) 는, 정류 스트레이너 (14) 에 의하여 형성된 복수의 소유로 (14A) 중, 가장 벽면에 가까운 소유로 (14A) 의 중앙부에 위치해 있다.

한편, 대유량용 계측영역 (16) 에서의 배관 (10) 에는, 대유량용 유속센서 삽입부 (18a,18b) 가, 서로 대향하도록 하여 (도면에서는 상하위치로) 설치되어 있다. 이들의 대유량용 유속센서 삽입부 (18a,18b) 에는, 각각, 제 1 유속센서로서의 대유량용 유속센서 (16a,16b) 가 센서 유지부 (161a,161b) 에 의하여 유지된 상태로 부착되어 있다.

소유량용 유속센서 (15a,15b) 는 소유량역에서의 유량을 계측하기 위하여 사용되고, 대유량용 유속센서 (16a,16b) 는 대유량역에서의 유량을 계측하기 위하여 사용되는 것이다. 여기서, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 가 본 발명에서의 「제 2 유속센서」에 대응하고, 대유량용 유속센서 (16a,16b) 가 본 발명에서의 「제 1 유속센서」에 대응한다.

소유량용 유속센서 (15a,15b) 및 대유량용 유속센서 (16a,16b) 는, 예컨대, 도시하지 않았으나, 발열부와, 이 발열부의 상류측 및 하류측에 배치되는 2 개의 온도센서를 갖도록 구성된다. 이 경우, 이들 2 개의 온도센서에 의하여 검출되는 온도의 차를 일정하게 유지하기 위하여 필요한 발열부에 대한 공급전력으로부터 유속에 대응하는 유량을 구하거나, 혹은, 일정 전류 혹은 일정 전력으로 발열부를 가열하여 2 개의 온도센서에 의하여 검출되는 온도의 차로부터 유속을 구할 수 있게되어 있다.

소유량용 유속센서 (15a,15b) 의 상류측의 유로 (13) 에는, 정류용의 금속망 (19a) 이 설치되고, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 와 대유량용 유속센서 (16a,16b) 의 사이의 유로 (13) 에는, 정류용 금속망 (19b) 이 설치되어 있다. 이들 금속망 (19a,19b) 으로서는, 예컨대 #100 메쉬(mesh) 정도인 것이 사용된다.

도 3 은, 유량계 (10A) 가 적용되는 가스미터의 회로구성을 나타내는 것이다. 이 회로는, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 의 각 출력신호에 의거하여, 정류스트레이너 (14) 에 의하여 형성된 소유로 (14A) 내의 유속의 평균치를 산출하는 평균유속연산부 (41) 와, 대유량용 유속센서 (16a,16b) 의 각 출력신호에 의거하여 대유량용 계측영역 (16) 에서의 유속의 평균치를 산출하는 평균유속연산부 (42) 를 구비하고 있다. 이 회로는 또, 유량에 따라서, 평균유속연산부 (41) 의 출력과 평균유속연산부 (42) 의 출력의 한쪽을 선택하여 출력하는 신호전환부 (43) 와, 이 신호전환부 (43) 의 출력에 의거하여 가스의 유량 및 적산유량을 표시하는 표시부 (45) 와, 유량연산부 (44) 에 의하여 산출된 유량 및 적산유량을 외부로 출력하기 위한 외부출력단자 (46) 를 구비하고 있다. 여기서, 주로, 평균유속연산부 (41), 평균유속연산부 (42) 및 유량연산부 (44) 가 본 발명에서의 「유량연산수단」에 대응한다.

신호전환부 (43) 는, 유량연산부 (44) 에 의하여 산출된 유량이 미리 설정된 소유량역에 있을 때는, 평균유속연산부 (41) 의 출력을 유량연산부 (44) 에 출력하고, 유량연산부 (44) 에 의하여 산출된 유량이 미리 설정된 대유량역내에 있을 때는, 평균유속연산부 (42) 의 출력을 유량연산부 (44) 에 출력하도록 되어있다. 유량연산부 (44) 는, 유량이 미리 설정된 소유량역내에 있을때는, 평균유속연산부 (41) 의 출력인 유속의 평균치에, 정류 스트레이너 (14) 내의 소유로 (14A) 에 대응한 배관형상계수를 곱하여, 유량을 산출한다. 또 유량연산부 (44) 는, 유량이 미리 설정된 대유량역내에 있을때는, 평균유속연산부 (42) 의 출력인 유속의 평균치에, 정류 스트레이너 (14) 의 하류의 유로 (13) 에 대응한 배관형상계수를 곱하여 유량을 산출하도록 되어있다.

그리고, 소유량역과 대유량역을 일부 중복시켜, 유량이 증가하는 경우에는 유량이 중복영역의 상한치에 달했을 때 평균유속연산부 (41) 의 출력에서 평균유속연산부 (42) 의 출력으로 전환하고, 유량이 감소하는 경우에는, 유량이 중복영역의 하한치에 도달했을 때 평균유속연산부 (42) 의 출력에서 평균유속연산부 (41) 의 출력으로 전환하여 유량을 산출하도록 해도된다. 평균유속연산부 (41,42), 신호전환부 (43) 및 유량연산부 (44) 는, 예컨대 마이크로컴퓨터로 구성할 수 있다.

다음은, 이상과 같은 구성의 유량계 (10A) 및 그것이 적용되는 가스미터의 작용에 대하여 설명한다.

입구부 (11) 에서 취입된 가스 (20) 는, 우선, 소유량용 계측영역 (15) 에 있어서, 정류 스트레이너 (14) 내의 복수의 소유로 (14A) 를 각각 통과한다. 그때, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 는, 가스 (20) 의 유속에 따른 신호를 출력한다. 소유량용 계측영역 (15) 을 통과한 가스 (20) 는, 대유량용 계측영역 (16) 을 통과하여 출구부 (12) 에서 배출된다. 그때, 대유량용 유속센서 (16a,16b) 는, 대유량용 계측영역 (16) 을 통과하는 가스 (20) 의 유속에 따른 신호를 출력한다.

평균유속연산부 (41) 는, 정류 스트레이너 (14) 내의 소유로 (14A) 에서의 소유량용 유속센서 (15a,15b) 의 각 출력신호에 의거하여 소유로 (14A) 내에서의 유속의 평균치를 산출하고, 평균유속연산부 (42) 는, 대유량용 계측영역 (16) 에서의 대유량용 유속센서 (16a,16b) 의 각 출력신호에 의거하여 대유량용 계측영역 (16) 에서의 유속의 평균치를 산출한다. 신호전환부 (43) 는, 유량연산부 (44) 에 의하여 산출된 유량이 미리 설정된 소유량역에 있을 때는 평균유속연산부 (41) 의 출력을 유량연산부 (44) 에 출력하고, 유량연산부 (44) 에 의하여 산출된 유량이 미리 설정된 대유량역에 있을때에는 평균유속연산부 (42) 의 출력을 유량연산부 (44) 에 출력한다. 유량연산부 (44) 는, 유량이 미리 설정된 소유량역에 있을 때는 평균유속연산부 (41) 의 출력인 유속의 평균치에 의거하여 유량 및 적산유량을 산출하고, 유량이 미리 설정된 대유량역에 있을 때는 평균유속연산부 (42) 의 출력인 유속의 평균치에 의거하여 유량 및 적산유량을 산출한다. 유량연산부 (44) 에 의하여 산출된 적산유량은 표시부 (45) 에 의하여 표시된다. 그리고, 소유량역과 대유량역을 일부 중복시켜, 중복영역에서는, 유량연산부 (44) 에 의하여 평균유속연산부 (41) 의 출력인 유속의 평균치에 의거하여 산출되는 유량과 평균유속연산부 (42) 의 출력인 유속의 평균치에 의거하여 산출되는 유량과의 평균치를 구하고, 이 평균치를 계측된 유량으로 해도 된다.

이어서, 본 발명의 특징적인 작용에 대하여 설명한다.

도 4 및 5 는, 정류 스트레이너 (14) 의 유무에 의한 유속분포의 차이를 설명하기 위한 것이다. 여기서, 도 4 는, 본 실시형태와 같이 정류스트레이너 (14) 를 설치한 경우의 유속분포 (30) 를 나타내고, 도 5 는, 비교예로서, 정류스트레이너가 없는 경우의 유로 (13) 에서의 유속분포 (31) 를 나타내는 것이다.

일반적으로, 유속은 유로의 중심부가 가장 빠르고, 벽면에 가까워짐에 따라서 늦어지도록 분포하여, 소위 편류가 발생한다. 특히, 소유량 영역에 있어서는 편류의 정도가 현저하고, 유로중앙부에서는 흐름이 검지되어도, 유로의 벽면 근방에서는 흐름이 검지되지 않기도 한다. 구체적으로는, 소유량용 계측영역 (15) 에 정류 스트레이너 (14) 를 설치하지 않는 경우의 유로 (13) 에서의 유속분포는, 예컨대 도 5 와 같이 된다. 그리고, 이 도면에서, 화살표 (31) 의 길이가 유속의 크기를 나타낸다. 이 도면에서 보듯이, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 를 벽면에 부착한 경우에는, 이들의 소유량용 유속센서 (15a,15b) 는, 유속분포 (31) 에서의 가장 늦은 부분의 유속을 계측하게 되고, 유량에 따라서는, 유속검지불가능이 되기도 한다. 따라서, 특히 하한측에서 유량계측 가능범위가 좁아진다.

이에 대하여, 도 4 에서 보듯이 정류 스트레이너 (14) 를 설치한 경우에는, 정류 스트레이너 (14) 에 의하여 형성된 각 소유로 (14A) 별로, 중앙부가 빠르고 주변부가 늦어지는 유속분포 (30) 가 존재하고, 더구나, 유로 (13) 의 중심부의 소유로 (14A) 에서의 평균유속과 주변부의 소유로 (14A) 에서의 평균유속과의 사이에는, 거의 차가 없다. 즉, 정류스트레이너 (14) 를 설치한 경우 (도 4) 에서의 배관 (10) 의 벽면에 가장 가까운 소유로 (14A) 내에서의 평균유속은, 정류 스트레이너 (14) 를 설치하지 않은 경우 (도 5) 에서의 배관 (10) 의 벽면 근방에서의 평균유속에 비하여, 상당히 늦은 것이 된다. 그리하여, 도 4 에서의 소유량용 유속센서 (15a,15b) 의 계측감도는, 도 5 에서의 소유량용 유속센서 (15a,15b) 의 계측감도 보다 크게 된다. 따라서, 하한측에서 유량계측 가능범위가 확대되는 것이다.

특히, 상기한 바와 같이, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 의 선단의 검출부가 배관 (10) 의 벽면에 가장 가까운 소유로 (14A) 의 중앙부 부근에 위치하도록 배치한 경우에는, 그 소유로에서의 유속분포 (30) 의 피크치가 검출되게 되므로, 계측감도는 더욱 향상되고, 하한측에서 유량계측 가능범위는 더욱 확대된다.

따라서, 종래와 같이 유속센서 (1) (도 29) 를 유로의 중앙부에 배치하는 것이 아니라, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 를 배관 (10) 의 벽면위치 혹은 그 근방에 배치한다고 해도, 충분한 계측감도를 얻을 수 있고, 유량계측범위를 충분히 확보할 수 있다.

그리고, 대유량용 계측영역 (16) 에 배치된 대유량용 유속센서 (16a,16b) 는, 대유량역의 가스의 유속을 계측하기 위한 것이기 때문에, 계측감도는 담보되어 있다. 또 대유량용 계측영역 (16) 의 바로 상류측에는, 정류용 금속망 (19b) 이 배치되어 있고, 난류의 억제도 이루어지고 있다. 따라서, 대유량용 계측영역 (16) 에서는 특별히 정류 스트레이너를 필요로 하지 않는다. 단, 필요에 따라서, 대유량용 계측영역 (16) 에도 정류 스트레이너를 배치하는 것은 가능하다.

이상과 같이, 본 실시형태에 관련된 유량계에 의하면, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 를, 각각, 정류 스트레이너 (14) 에 의하여 분할된 소유로 (14A) 에 면하게 하여, 그들의 선단 검출부가 소유로 (14A) 내의 중심부에 위치하도록 하였기 때문에, 소유량역에 있어서도 감도가 높은 유속계측을 행할 수 있다. 따라서, 본질적으로 편류가 발생하기 쉬운 소유량역에 있어서도, 유속센서의 설치장소가 종래와 같이 유로중심 근방으로 제한되는 일은 없고, 임의로 설치장소를 선정가능하다. 즉, 유속센서를, 부착이 용이한 배관벽 근방에 배치한다고 해도, 소유량이 검지불가능해지는 일은 없고, 실질적으로, 유량계측 가능범위를 확대할 수 있다. 또 정류 스트레이너 (14) 및 금속망 (19a) 의 정류작용에 의하여, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 가 배치된 공간에 있어서의 난류의 발생이 억제되기 때문에, 유속계측의 정밀도가 향상된다.

따라서, 이 유량계를 가스미터에 적용한 경우에는, 소유량역에서 대유량역까지의 넓은 유량범위에 걸쳐서 고정밀도의 계량을 행할 수 있다. 특히, 이 유량계를, 가스사용상태의 이상을 감지하여 사고를 미연에 방지하는 안전기능을 갖는 가스미터에 적용한 경우에는, 그 안전기능의 정확한 작동을 담보하는 것이 가능하다.

또, 본 실시형태에서는, 정류 스트레이너 (14) 를 설치함으로써, 유속계측감도를 담보하면서 소유량용 유속센서 (15a,15b) 를 배관 (10) 의 벽면 또는 그에 매우 가깝게 위치시키도록 할 수 있다. 그리하여, 이들 센서를 각각 착탈가능하게 유닛화하는 것이 비교적 용이하다. 그리고, 이와 같이 착탈가능한 센서 유닛로 한 경우에는, 각 센서와 가스미터 본체측의 계측회로부의 사이의 결선(結線)이 용이해지고, 또한 예컨대 소유량용 유속센서 (15a,15b) 및 대유량용 유속센서 (16a,16b) 등에 이상이 발생한 경우에는, 유로 (13) 전체를 분해하지 않고 센서유닛만을 교환하면 되기 때문에, 보수성이 향상된다. 이 점은 대유량용 유속센서 (16a,16b) 에 대해서도 동일하다.

(제 2 실시형태)

이어서, 도 6 내지 14 를 참조하여, 본 발명의 제 2 실시형태에 대하여 설명한다.

도 6 은 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 유량계의 길이방향의 단면 구성을 나타내고, 도 7 은 도 6 의 Ⅶ-Ⅶ 선에서의 화살표 방향의 단면구조를 나타내고 있다. 이들의 도면에 있어서, 도 1 및 도 2 에 나타낸 구성요소와 동일 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 적당한 설명은 생략한다. 본 실시형태에 관련된 유량계 (10B) 에서는, 소유량용 유속센서 삽입부 (17a,17b) 에, 제 2 유속센서로서의 소유량용 유속센서 (15a,15b) 를 포함하는 센서유닛 (150a,150b) 가 착탈가능하게 부착되어있다. 정류 스트레이너 (14) 에서, 센서유닛 (150a,150b) 의 부착부에 대응한 부분에는, 예컨대 깊이 15 ㎜ 전후, 길이방향의 길이 27 ㎜ 전후의 부착홈 (21a,21b) 이 형성되어 있다.

센서유닛 (150a) 는, 소유량용 유속센서 (15a) 가 설치된 소유로 (14A) 를 통과하는 가스 (20) 의 유속을 증가시키는 유속증가수단으로서의 노즐 (22a) 과, 노즐 (22a) 을 유지하기 위한 노즐유지부 (23a) 와, 소유량용 유속센서 (15a) 를 유지하기 위한 센서 유지부 (151a) 를 포함하고 있다. 또 센서유닛 (150b) 은, 소유량용 유속센서 (15b) 가 설치된 소유로 (14A) 를 통과하는 가스 (20) 의 유속을 증가시키는 유속증가수단으로서의 노즐 (22b) 과, 노즐 (22b) 을 유지하기 위한 노즐 유지부 (23b) 와, 소유량용 유속센서 (15b) 를 유지하기 위한 센서 유지부 (151b)를 포함하고 있다.

센서유닛 (150a) 에서는, 노즐 (22a), 노즐유지부 (23a), 소유량용 유속센서 (15a) 및 센서유지부 (151a) 가 모두 일체화되어 구성되고, 센서유닛 (150b) 에 있어서는, 노즐 (22b), 노즐유지부 (23b), 소유량용 유속센서 (15b) 및 센서 유지부 (151b) 가 모두 일체화되어 구성되어 있다. 이와 같이, 상기 각 요소를 일체화하여 센서유닛 (150a,150b) 를 구성함과 동시에, 이 센서유닛 (150a,150b) 를 소유량용 유속센서 삽입부 (17a,17b) 에 대하여 착탈가능하게 구성함으로써, 상기 각 구성요소의 배관 (10) 에의 부착 및 분리가 간략화된다. 단, 센서유닛 (150a,150b) 의 각 구성요소를, 모두 일체화하지 않고, 각 구성요소를 분리가능하게 구성하도록 할 수도 있다.

소유량용 유속센서 (15a,15b) 는, 그들의 각 선단의 검출부가 정류 스트레이너 (14) 에 의하여 형성된 복수의 소유로 (14A) 중 가장 벽면에 가까운 소유로 (14A) 의 중앙부에 면하도록 구성되어 있다. 노즐 (22a,22b) 은, 정류 스트레이너 (14) 에 설치된 부착홈 (21a,21b) 내에 위치하도록 구성되어 있다. 노즐 (22a,22b) 은, 후술하는 도 8 에서 보듯이, 부착홈 (21a,21b) 내의 공간용적이, 상류측에서 하류측으로 감에 따라서 점차로 감소하게 되는 형상을 갖고 있다. 즉, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 가 설치된 소유로 (14A) 의 주변부분의 공간용적이, 상류측에서 하류측으로 감에 따라서 점차로 감소하고, 이리 하여, 소유로 (14A) 를 통과하는 가스 (20) 의 유속을 증가시키는 것이 가능하도록 되어있다.

도 8 및 도 9 는, 노즐 (22a,22b) 의 상세한 구성의 일예를 나타내는 설명도이다. 이들 도면에서 보듯이, 노즐 (22a,22b) 은, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 의 양옆에 입설된 한쌍의 주상(柱狀)부재로 구성되어 있다. 노즐 (22a,22b) 을 구성하는 한쌍의 주상부재는, 그들의 선단부 (51) 의 상호간격이 소유로 (14A) 의 상류로 향함에 따라서 점차로 넓어지도록, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 의 양옆에 입설되어 있다. 이리 하여, 한쌍의 주상부재의 사이에 유속이 증가된 가스 (20) 를 통과시키기 쉬워진다. 노즐 (22a,22b) 의 높이는, 예컨대 10 ㎜ 전후이며, 그 구성재료로서는, 예컨대 알루미늄 및 스테인레스 등의 금속 또는 수지 등이 적용된다.

노즐 (22a,22b) 은 적어도 선단부 (51) 또는 후단부 (52) 의 내측 (소유량용 유속센서 (15a,15b) 가 설치된 측) 이 유선형상을 이루고 있는 것이 바람직하다. 선단부 (51) 를 유선형상으로 구성함으로써, 도 9 에서 보듯이, 가스 (20) 가 노즐 (22a,22b) 사이로 용이하게 도입되고, 가스 (20) 의 유속도 증가하기 쉬워진다. 또, 후단부 (52) 를 유선형상으로 구성함으로써, 노즐 (22a,22b) 사이에 도입된 가스 (20) 가 용이하게 후단부 (52) 를 통과하게 되고, 후단부 (52) 에서 가스 (20) 가 고이는 것이 방지된다.

유량계 (10B) 에서의 그 밖의 구성은, 상기 제 1 실시형태의 경우와 동일하다. 또, 본 실시형태에 관련된 유량계 (10B) 가 적용되는 가스미터의 회로부분의 구성은, 상기 제 1 실시형태에서의 회로구성 (도 3 ) 과 동일하다. 단, 본 실시형태에서는, 유량연산부 (44) 는, 유량이 미리 설정된 소유량역에 있을 때는, 평균유속연산부 (41) 의 출력인 유속의 평균치에 대하여, 정류 스트레이너 (14) 내의 소유로 (14A) 에 대응한 배관형상계수 외에, 노즐 (22a,22b) 의 형상에 대응한 보정계수를 곱하여 유량을 산출하도록 되어있다.

다음은, 본 실시형태에 관련된 유량계 (10B) 의 작용에 대하여 설명한다.

입구부 (11) 에서 취입된 가스 (20) 는, 우선 소유량용 계측영역 (15) 에서, 정류 스트레이너 (14) 내의 복수의 소류로 (14A) 각각을 통과한다. 이때, 정류 스트레이너 (14) 는, 상기 제 1 실시형태 (도 4) 의 경우와 동일하게 작용하여, 관벽 근방의 유속을 증가시킨다. 복수의 소류로 (14A) 를 통과하는 가스 (20) 중 일부분은, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 의 양옆에 입설한 노즐 (22a,22b) 에 도달한다. 가스 (20) 는, 노즐 (22a,22b) 에 도달하면, 노즐 (22a,22b) 의 작용에 의하여 그 유속이 증가된다. 유속이 증가된 가스 (20) 는, 노즐 (22a,22b) 의 중앙부에 위치하고, 유로 (13) 의 내벽면에 형성된 소유량용 유속센서 (15a,15b) 를 통과한다. 그때, 소유량용 유속센서 (15a,15b), 노즐 (22a,22b) 에 의하여 유속이 증가된 가스 (20) 의 유속에 따른 신호를 출력한다. 소유량용 계측영역 (15) 을 통과한 가스 (20) 는, 대유량용 계측영역 (16) 을 통과하여 출구부 (12) 에서 배출된다. 그때, 대유량용 유속센서 (16a,16b) 가 대유량용 계측영역 (16) 을 통과하는 가스 (20) 의 유속에 따른 신호를 출력한다. 이 이후의 신호처리에 관한 동작은, 상기 제 1 실시형태의 경우와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.

도 10 은, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 에 있어서, 측정조건을 변화시켜 관측한 센서출력치의 일예를 나타내는 설명도이다. 이 도면에서는, 측정조건을 4 가지로 변화시킨 경우에 대하여 얻어진 측정결과를 나타낸다. 측정조건 B ∼ D 는, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 의 근방에 상기 노즐 (22a,22b) 을 설치하여 유속을 측정한 경우이며, 측정조건 A 는, 노즐 (22a,22b) 을 설치하지 않고 유속을 측정한 경우 (노즐 22a,22b 의 높이가 0 인 경우에 해당) 에 대하여 나타내고 있다.

또, 측정조건 B ∼ D 에 있어서는, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 의 검출부에 대하여 깊이가 약 11.5 ㎜ 의 부착홈 (21a,21b) 에, 각각 소유량용 유속센서 (15a,15b) 의 검출부에 대한 높이가 약 10 ㎜, 7 ㎜ 인 노즐 (22a,22b) 을 부착한 경우에 대하여 나타내고 있다. 즉, 측정조건 B ∼ D 에 있어서는, 소유량용 유속센서 (15a) 의 근방에, 높이 약 10 ㎜ 인 노즐 (22a) 을 부착하고, 한쪽 소유량용 유속센서 (15b) 의 근방에는, 높이 약 7 ㎜ 인 노즐 (22b) 을 부착하고 있다. 측정조건 (D) 에서는, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 의 쌍방의 센서출력치를 동시 관측하고 있다. 측정조건 C 에서는, 노즐 (22b) 이 부착된 소유량용 유속센서 (15b) 를 폐지뚜껑으로 폐지함으로써, 높이 약 10 ㎜ 의 노즐 (22a) 이 부착된 소유량용 유속센서 (15a) 로부터의 센서출력치를 관측하고 있다. 측정조건 B 에서는, 노즐 (22a) 이 부착된 소유량용 유속센서 (15a) 를 폐지뚜껑으로 폐지함으로써, 높이 약 7 ㎜ 의 노즐 (22b) 이 부착된 소유량용 유속센서 (15b) 로부터의 센서출력치를 관측하고 있다. 그리고 측정조건 A ∼ D 의 어느 경우에서도, 측정에 이용한 가스 (20) 는 공기이며, 배관 (10) 내의 유로 (13) 의 지름은 약 56 ㎜ 이다. 또 도 10 에 제시된 센서출력치는, 미소유량 (매 시간당 5 리터에 상당하는 유량) 의 가스 (20) 를 도입한 경우에, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 로부터 출력된 네트 (NET) 펄스의 값을 나타낸다.

도 10 에 나타낸 측정결과로부터 노즐 (22a,22b) 을 설치하지 않은 경우는 (측정조건 A), 소유량용 유속센서 (15a,15b) 에서 미소유량의 가스 (20) 의 검지가 불가능했던 (센서출력치가 0 이었음) 것에 비하여, 노즐 (22a,22b) 을 설치한 경우에는 (측정조건 B ∼ D), 적어도 7 펄수를 초과하는 센서출력이 있고, 미소유량의 가스 (20) 라도 유속의 검지가 가능해진다는 것을 알 수 있다. 이리 하여, 노즐 (22a,22b) 을 설치함으로써, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 에서 사실상 측정감도가 높아져 있음을 알 수 있다.

또 높이 약 10 ㎜ 인 노즐 (22a) 이 부착된 소유량용 유속센서 (15a) 의 센서출력치의 쪽이 (측정조건 C), 높이 약 7 ㎜ 인 노즐 (22b) 이 부착된 소유량용 유속센서 (15b) 의 센서출력치 (측정조건 B) 보다도, 약 2 배의 값이 된다. 이것은 소유량용 유속센서 (15a) 와 소유량용 유속센서 (15b) 를 별도로 측정한 경우에 있어서도 (측정조건 B,D), 소유량용 유속센서 (15a,15b) 를 동시에 관측한 경우에도 동일하다 (측정조건 D). 이로부터 노즐 (22a,22b) 의 높이 (크기) 를 크게하여, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 가 설치된 소유로 (14A) 의 주변부분의 공간용적을 큰폭으로 감소시킨 경우가, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 에서의 사실상의 측정감도를 더욱 향상시킬 수 있게되는 것을 알 수 있다.

이상 설명하였듯이, 본 실시형태에서의 유량계에 의하면, 정류 스트레이너 (14) 를 설치하는 것 외에, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 의 근방에 노즐 (22a,22b) 을 설치하여 소유로 (14A) 를 통과하는 가스 (20) 의 유속을 증가시켜, 이 유속이 증가된 가스 (20) 의 유속을 소유량용 유속센서 (15a,15b) 에서 측정하도록 하였기 때문에, 상기 제 1 실시형태의 경우와 같이 정류 스트레이너 (14) 만을 이용한 경우보다도, 더욱 정확하면서 감도 높은 유량계측을 행할 수 있다. 또, 노즐 (22a,22b) 의 선단부 (51) 및 후단부 (52) 를 유선형상으로 구성하도록 하였기 때문에, 가스 (20) 가 노즐 (22a,22b) 사이에 용이하게 도입되어, 가스 (20) 의 유속을 증가시키기 쉬워짐과 동시에, 노즐 (22a,22b) 사이에 도입된 가스 (20) 를 용이하게 후단부 (52) 로부터 배출시킬 수 있고, 후단부 (52) 에서 가스 (20) 가 고이는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 실시형태에서의 유량계에 의하면, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 및 노즐 (22a,22b) 을 포함하여 일체로 구성된 센서유닛 (150a,150b) 를 소유량용 유속센서 삽입부 (17a,17b) 에 대하여 착탈가능하게 구성하도록 하였기 때문에, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 및 노즐 (22a,22b) 의 배관 (10) 에의 부착 및 분리를 간략화할 수 있다.

그리고 노즐 (22a,22b) 의 구성은, 도 8 및 9 에 나타낸 형상의 한쌍의 주상부재를 입설한 것으로 한정되지 않고, 다른 형상으로도 구성할 수 있다. 예컨대 도 11 과 같이, 노즐 (22a,22b) 을, 선단부가 유선형상을 이룬 나이프형상의 노즐 (22a₁,22b₁) 로 구성할 수도 있다. 또, 예컨대 도 12 에 나타내듯이, 노즐 (22a,22b) 을, 전체가 유선형상을 이룬 비행기의 날개형상의 노즐 (22a₂,22b₂) 로 구성할 수도 있다. 또한 예컨대 도 13 에서 보듯이, 노즐 (22a,22b) 을 선단부에서 후단부로 향함에 따라서 면적이 좁아지는 누적 (淚滴)형상의 노즐 (22a₃,22b₃) 로 구성할 수도 있다.

또 상기 실시형태에 있어서는, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 각각에 대하여 개별로 노즐 (22a,22b) 을 설치하도록 하였으나, 이들 2 개의 노즐을 대신하여, 정류 스트레이너 (14) 를 완전히 관통하는 단체의 노즐을 설치할 수도 있다. 이와같이 함으로써, 노즐 (22a,22b) 의 경우와 같이, 노즐 (22a,22b) 을 개별로 정류 스트레이너 (14) 에 부착할 필요가 없기 때문에, 그 부착을 용이하게 하는것이 가능해진다.

이상의 2 가지 실시형태에 있어서는, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 를 배관 (10) 의 내벽면에 부착함과 동시에, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 를, 각각, 정류 스테레이너 (14) 에 의하여 분할된 소유로 (14A) 중의 가장 외측의 소유로에 면하게 하였으나, 이들의 소유량용 유속센서 (15a,15b) 를 배치하는 위치는, 배관 (10) 의 내벽면에 한정되지 않고, 정류 스트레이너 (14) 의 내부일 수도 있다.

도 14 는, 도 1 에 나타낸 유량계에 있어서 소유량용 유속센서 (15a,15b) 를 설치하는 위치를 변화시킨 경우의 센서출력특성을 나타낸 것이다. 이 특성도에서는, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 를 설치하는 위치를, 정류 스트레이너 (14) 의 내부방향 (가스 (20) 의 진행방향에 수직인 방향) 으로 변화시킨 경우에 있어서의 유량과 센서출력치와의 관계를 나타내고 있다. 단, 이 특성도는, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 의 근방에 노즐 (22a,22b) 을 설치하지 않았던 경우에 대하여 얻어진 결과이고, 측정용 가스 (20) 로서 공기를 이용하고 있다. 또, 배관 (10) 내의 유로 (13) 의 지름은 약 56 ㎜ 이다. 이 도면에서, 부호 "91,92,93,94" 는, 각각 소유량용 유속센서 (15a,15b) 를 배관 (10) 의 내벽면에서 정류스트레이너 (14) 의 내부방향으로 8 ㎜, 16 ㎜, 17 ㎜, 24 ㎜ 만큼 떨어진 위치에 배치한 경우의 센서출력특성을 나타내고 있다.

도 14 의 특성도로 알 수 있듯이, 정류 스트레이너 (14) 의 내부이면, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 를 설치하는 위치를 변화시켰다고 해도, 그 출력치는 거의 동일하다. 이로써, 반드시 소유량용 유속센서 (15a,15b) 의 배치위치를 가장 외측의 소유로 (14A) 내로 하지 않아도, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 를 임의의 소유로 (14Aa) 에 면하게 하고, 각각의 선단부의 검출부를, 대응하는 소유로 (14A) 내의 중심부에 위치시킴으로써, 가스 (20) 의 흐름의 혼란의 영향을 받지 않고, 정확하면서 감도높은 계측을 행할 수 있게 됨을 알 수 있다. 단, 상기와 같이, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 를 가장 외측의 소유로 (14A) 내에 부착하는 편이, 예컨대 계측장치 본체와의 사이의 결선의 용이성이나 센서이상시의 보수의 용이성 면에서 우수하기 때문에, 이 관점에서, 소유량용 유속센서 (15a,15b) 를 배관 (10) 의 내벽면에 부착하는 편이 바람직하다.

그리고 본 실시형태에 있어서는, 2 개의 소유량용 유속센서 (15a,15b) 및 2 개의 대유량용 유속센서 (16a,16b) 를 설치하도록 하였으나, 이들의 수는 임의이다. 단, 각 유속센서를 복수 설치한 경우에는, 어느 한 유속센서에 이상이 발생한 경우에도 다른 유속센서로 계측을 행할 수 있기 때문에, 신뢰성 면에서, 각 유속센서의 수는 2 이상으로 하는 것이 바람직하다.

또, 후술하는 제 6 실시형태에서 설명하듯이, 대유량용 계측영역 (16) 을 상류측에, 소유량용 계측영역 (15) 을 하류측에 형성할 수 있다. 또한, 유로 (13) 의 단면형상은 원형에 한정되지 않고, 반원, 타원, 사각형 등의 형상일 수도 있다.

(제 3 실시형태)

다음은, 도 15 내지 18 을 참조하여, 본 발명의 제 3 실시형태에 대하여 설명한다.

도 15 ∼ 17 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 유량계의 구조를 나타내는 것이다. 여기서, 도 15 는 유량계의 유로방향 (길이방향) 을 따른 단면구조를 나타내고, 도 16 은 도 15 에서의 화살표 X 의 방향에서 본 외관구성을 나타내고, 도 17 은, 도 15 및 16 의 ⅩⅦ - ⅩⅦ 선에서의 화살표 방향의 단면구조를 나타낸다. 그리고 도 15 는, 도 16 의 ⅩⅤ- ⅩⅤ 선에서의 화살표 방향의 단면에 대응한다. 이들 도면에서, 상기 실시형태와 동일한 부분에는 동일부호를 붙이기로 한다. 이 유량계 (10C) 는, 가스 (20) 를 받아들이는 입구부 (111) 와 가스 (20) 를 배출하는 출구부 (112) 를 가짐과 동시에, 단면이 사각형을 이루는 배관 (110) 을 구비하고 있다. 배관 (110) 의 단면의 대각선의 길이는, 예컨대 50 ㎜ 정도이다.

배관 (110) 의 일측벽에서의 유속센서 삽입부 (117a,118a) 에는, 각각, 소유량용 유속센서 (115) 및 대유량용 유속센서 (116) 가 설치되어 있다. 소유량용 유속센서 (115) 는, 가스 (20) 의 흐름의 상류측에 설치되고, 대유량용 유속센서 (116) 는 하류측에 설치되어 있다. 이들 2 개의 유속센서는, 도 16, 17 에서 보듯이, 가스 (20) 의 흐름의 방향을 따른 일직선상에 놓이지 않도록 배치되어 있다. 즉, 도 17 에 있어서, 소유량용 유속센서 (115) 는 유로단면의 중앙보다도 좌측 가까이로 배치되고, 대유량용 유속센서 (116) 는 유로단면의 중앙보다도 우측 가까이로 배치되어 있다. 여기서, 소유량용 유속센서 (115) 및 대유량용 유속센서 (116) 는 본 발명에서의 「유속센서」에 대응한다.

소유량용 유속센서 (115) 는, 배관 (110) 의 내외의 기밀을 유지하기 위한 시일부재 (152) 를 통하여 배관 (110) 의 관벽에 압설된 센서유지부 (151) 에 의하여 유로 (113) 에 면하여 유지되고 있다. 동시에 대유량용 유속센서 (116) 는, 배관 (110) 의 내외의 기밀을 유지하기 위한 시일부재 (162) 를 통하여 배관 (110) 의 관벽에 압설된 센서유지부 (161) 에 의하여 유로 (113) 에 면하여 유지되고 있다. 센서유지부 (151) 와 시일부재 (152) 의 사이, 및 시일부재 (152) 와 배관 (110) 의 내벽의 사이에는, 간격이나 단차가 전혀 존재하지 않고, 그들의 경계부는 평활한 상태로 되어있다. 소유량용 유속센서 (115) 만이 배관 (110) 의 내벽면에서 약간 돌출되어 있다. 마찬가지로, 센서유지부 (161) 와 시일부재 (62) 의 사이, 및 시일부재 (162) 와 배관 (110) 의 내벽의 사이에는, 간격이나 단차가 전혀 존재하지 않고, 그들의 경계부는 평활한 상태로 되어있다. 대유량용 유속센서 (116) 만이 배관 (110) 의 내벽면에서 약간 돌출되어 있다. 여기서 센서유지부 (151) 및 센서유지부 (161) 가 본 발명에서의 「유지부」에 대응한다.

소유량용 유속센서 (115) 는 소유량역에서의 유량을 계측하기 위하여 사용되고, 대유량용 유속센서 (116) 는 대유량역에서의 유량을 계측하기 위하여 사용되는 것이다.

소유량용 유속센서 (115) 의 상류측의 유로 (113) 에는 정류용 금속망 (119a) 이 설치되고, 소유량용 유속센서 (115) 와 대유량용 유속센서 (116) 의 사이의 유로 (113) 에는, 정류용 금속망 (119b) 이 설치되어 있다. 이들 금속망 (119a,119b) 으로서는, 예컨대 # 100 메쉬 정도인 것이 사용된다. 여기서, 금속망 (119a) 이 본 발명에서의 「제 2 망형상 정류부재」에 대응하고, 금속망 (119b) 이 본 발명에서의 「제 1 망형상 정류부재」에 대응한다.

소유량용 유속센서 (115) 및 대유량용 유속센서 (116) 의 구성은, 예컨대 상기 제 1 및 제 2 실시형태에서의 소유량용 유속센서 (115a) 및 대유량용 유속센서 (116a) 등과 동일하다.

이와 같은 구성의 유량계 (10C) 는, 하나의 유닛으로서 취급이 가능하며, 가스배관에서의 임의의 부분에 삽입배치되고, 가스 (20) 의 유량계측이 이루어지도록 되어있다.

도 18 은 본 실시형태에 관련된 유량계 (10C) 가 적용되는 가스미터의 회로구성을 나타내는 것이다. 그리고, 이 도면에서, 상기 제 1 실시형태에서의 회로 (제 3 도) 와 동일부분에는 동일부호를 붙이고, 적당한 설명은 생략한다. 이 도 18 에 나타낸 회로는, 소유량용 유속센서 (115) 의 출력신호에 의거하여 소유량역에서의 가스 (20) 의 유속을 산출하는 유속연산부 (141) 와, 대유량용 유속센서 (116) 의 출력신호에 의거하여 대유량역에서의 가스 (20) 의 유속을 산출하는 유속연산부 (142) 를 구비하고 있다. 또한, 이 회로는 유량에 따라서, 유속연산부 (141) 의 출력과 유속연산부 (142) 의 출력의 한쪽을 선택하여 출력하는 신호전환부 (43) 와, 이 신호전환부 (43) 의 출력에 의거하여 가스 (20) 의 유량 및 적산유량을 연산하는 유량연산부 (44) 와, 이 유량연산부 (44) 에서 산출된 유량 및 적산유량을 표시하는 표시부 (45) 와, 유량연산부 (44) 에 의하여 산출된 유량 및 적산유량을 외부로 출력하기 위한 외부출력단자 (46) 를 구비하고 있다. 여기서 주로 유속연산부 (141), 유속연산부 (142) 및 유량연산부 (44) 가 본 발명에서의 「유량연산수단」에 대응한다.

그밖의 회로구성은 상기 실시형태에서의 도 3 과 동일하며, 설명은 생략한다.

다음은, 본 실시형태에 관련된 유량계 (10C) 및 이 유량계 (10C) 가 적용된 가스미터의 작용에 대하여 설명한다.

입구부 (111) 에서 취입된 가스 (20) 는, 금속망 (119a) 을 통과하여 정류되고, 그 일부는 소유량용 유속센서 (115) 의 부분을 통과한다. 소유량용 유속센서 (115) 는, 그곳을 통과하는 가스 (20) 의 유속에 따른 신호를 출력한다. 소유량용 유속센서 (115) 의 부분을 통과한 가스 (20) 는, 그대로 출구부 (112) 에서 배출된다. 그때, 후술하겠지만, 소유량용 유속센서 (115) 의 존재에 의하여, 그 하류측에 난류가 발생한다. 한편, 입구부 (111) 에서 취입되어 금속망 (119a 및 119b) 을 통과하여 정류된 가스 (20) 의 일부는, 대유량용 유속센서 (116) 의 부분을 통과한다. 대유량용 유속센서 (116) 는, 그곳을 통과하는 가스 (20) 의 유속에 따른 신호를 출력한다. 대유량용 유속센서 (116) 의 부분을 통과한 가스 (20) 는, 그대로 출구부 (112) 에서 배출된다.

여기서, 소유량용 유속센서 (115) 의 부분을 통과하는 가스 (20) 는, 금속망 (119a) 에 의하여 정류되어 있기 때문에, 소유량용 유속센서 (115) 로부터의 출력신호는 비교적 안정된 것이 된다.

이때, 소유량용 유속센서 (115) 는, 그곳을 통과한 가스 (20) 에 난류를 발생시킨다. 한편, 하류측의 대유량용 유속센서 (116) 는, 소유량용 유속센서 (115) 를 통과하는 가스 (20) 의 흐름의 방향을 따른 직선상에는 위치하지 않기 때문에, 소유량용 유속센서 (115) 에 의하여 발생한 난류는 대유량용 유속센서 (116) 의 부분에는 이르지 않는다. 즉, 대유량용 유속센서 (116) 의 부분을 통과하는 가스 (20) 는 금속망 (119a,119b) 에 의하여 정류된 그대로 정돈된 상태의 흐름이 되어 있다. 따라서, 대유량용 유속센서 (116) 로부터의 출력신호는, 상기 난류의 영향을 받지 않고, 안정된 것이 된다.

가스미터의 유속연산부 (141) 는, 소유량용 유속센서 (115) 의 출력신호에 의거하여 가스 (20) 의 유속치를 산출하고, 유속연산부 (142) 는, 대유량용 유속센서 (116) 의 출력신호에 의거하여 가스 (20) 의 유속치를 산출한다. 신호전환부 (43) 는, 유량연산부 (44) 에 의하여 전회 산출된 유량이 미리 설정된 소유량역에 있을 때는, 유속연산부 (141) 에서 출력되는 유속치를 유량연산부 (44) 에 입력하고, 유량연산부 (44) 에 의하여 전회 산출된 유량이 미리 설정된 대유량역에 있을때는, 유속연산부 (142) 에서 출력되는 유속치를 유량연산부 (44) 에 입력한다. 유량연산부 (44) 는, 신호전환부 (43) 에서 입력된 유속치에 의거하여, 유량 및 적산유량을 산출한다. 즉, 유량이 미리 설정된 소유량역에 있을때는 유속연산부 (141) 로부터의 유속치에 의거하여 유량 및 적산유량을 산출하고, 유량이 미리 설정된 대유량역에 있을 때는 유속연산부 (142) 로부터의 유속치에 의거하여 유량 및 적산유량을 산출한다. 유량연산부 (44) 에 의하여 산출된 유량 및 적산유량은 표시부 (45) 에 의하여 표시된다.

이와 같이, 본 실시형태에 의하면, 소유량용 유속센서 (115) 및 대유량용 유속센서 (116) 를, 가스 (20) 의 흐름 방향을 따른 일직선상에 놓이지 않도록 배치하였기 때문에, 소유량용 유속센서 (115) 에 의하여 발생한 난류의 영향이 대유량용 유속센서 (116) 에 미치는 것을 효과적으로 방지할 수 있고, 대유량용 유속센서 (116) 에서 유속의 검출정밀도가 향상된다.

또 본 실시형태에서는, 소유량용 유속센서 (115) 와 대유량용 유속센서 (116) 의 사이의 유로 (113) 중에 금속망 (119b) 을 배치하도록 하였기 때문에, 소유량용 유속센서 (115) 를 통과한 후의 가스 (20) 의 흐름이 정돈되고, 대유량용 유속센서 (116) 의 근방의 흐름의 상태가 더욱 안정되기 때문에, 대유량용 유속센서 (116) 의 출력신호의 안정성을 더욱 높일 수 있다.

또한 본 실시형태에서는, 상류측에 배치된 소유량용 유속센서 (115) 의 상류측의 유로 (113) 중에도 금속망 (119a) 을 배치하도록 하였기 때문에, 소유량용 유속센서 (115) 의 근방의 흐름의 상태도 양호해지고, 소유량용 유속센서 (115) 의 출력신호의 안정성도 높일 수 있다.

그리고, 본 실시형태에서는, 소유량용 유속센서 (115) 및 대유량용 유속센서 (116) 를 흐름 방향을 따른 동일 직선상에 놓이지 않도록 배치함으로써, 대유량용 유속센서 (116) 가 소유량용 유속센서 (115) 의 존재에 의하여 발생하는 난류의 영향을 받지 않도록 하였으나, 그 밖에, 소유량용 유속센서 (115) 와 대유량용 유속센서 (116) 의 위치관계를 고려하지 않고, 두개의 유속센서사이에 금속망 (119b) 을 배치하는 것만으로 난류의 영향을 배제하는 것도 가능하다. 즉, 예컨대 소유량용 유속센서 (115) 및 대유량용 유속센서 (116) 를 흐름방향을 따른 동일 직선상에 배치한다고 해도, 소유량용 유속센서 (115) 와 대유량용 유속센서 (116) 와의 사이의 유로 (113) 중에 적절한 메쉬형상의 금속망 (119b) 을 배치하는 것으로, 소유량용 유속센서 (115) 의 부분을 통과한 후의 가스 (20) 의 흐름을 정돈하는 것이 가능하다. 이로써, 하류측의 대유량용 유속센서 (116) 의 부분을 통과하는 가스 (20) 의 흐름을 안정화시켜 대유량용 유속센서 (116) 의 출력신호의 안정성을 높이는 것은 가능하다. 이 경우에는, 소유량용 유속센서 (115) 와 대유량용 유속센서 (116) 를 동일 직선상에 배치할 수 있으므로, 유로의 폭, 나아가서는 배관 (110) 의 센서 부착면의 폭을 축소할 수 있다.

그리고, 금속망 (119a,119b) 은, 각각 2 장 이상 설치하도록 할 수도 있다. 단 금속망은, 비교적 압력손실을 일으키기 쉬우므로, 이것을 고려하여 금속망의 메쉬 조도 및 형상 및 설치매수 등을 결정하는 것이 바람직하다.

(제 4 실시형태)

다음은 도 19 내지 24 를 참조하여, 본 발명의 제 4 실시형태에 대하여 설명한다.

도 19 및 도 20 은 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 유량계의 구조를 나타내는 것이다. 여기서 도 19 및 20 은, 각각 상기 제 3 실시형태에서의 도 16, 17 에 대응하는 것이고, 이중 도 20 은 도 19 의 ⅩⅩ-ⅩⅩ 선에서의 화살표 방향의 단면구조를 나타낸다. 그리고, 이 도 19 및 20 에서, 상기 도 16 및 17 에서의 구성요소와 동일부분에는 동일한 부호를 붙이고, 설명은 생략한다. 또, 본 실시형태에서는, 상기 제 3 실시형태에서의 도 15 에 대응하는 길이방향의 단면도의 도시를 생략한다.

본 실시형태의 유량계 (10D) 는, 도 19 에 나타내듯이, 소유량용 유속센서 (115) 및 대유량용 유속센서 (116) 가 가스 (20) 의 흐름을 따른 일직선상에 놓이지 않도록 배치되어 있는 점에서는 상기 제 3 실시형태의 유량계 (도 16, 17) 와 동일하지만, 2 개의 유속센서중 하류측의 대유량용 유속센서 (116) 를 배관 (110) 내의 유로폭 방향의 중앙부의 관벽에 배치한 점에서 상이하다. 그밖의 구성은 상기 제 3 실시형태의 경우와 동일하다.

도 20 에서 보듯이, 배관 (110) 내의 유로 (113) 에서의 가스의 흐름방향과 직교하는 방향의 단면내에서는, 단면의 중심부가 빠르고, 중심부에서 멀어질수록 (즉, 관벽에 가까울수록) 느려지는 유속분포가 된다. 이 도면에서 부호 S 로 표시한 곡선은, 유속이 동등한 점을 연결한 등속선을 나타낸다. 따라서, 유로 (113) 의 상기 단면내에서의 관벽근방영역의 유속분포를 보면, 각 관벽면에서의 유로폭 방향의 중앙부가 가장 유속이 크고, 구석으로 갈수록 유속이 작아진다.

그리하여, 본 실시형태에서는, 2 개의 유속센서중 어느 한쪽 (도 19, 20 의 예에서는 하류측의 대유량용 유속센서 (116)) 을, 유로폭 방향의 중앙부의 관벽에 배치하고, 유속의 검출감도가 최대가 되도록 하고 있다. 게다가, 이 경우에는, 상기 제 3 실시형태의 경우와 마찬가지로, 대유량용 유속센서 (116) 는 상류측의 소유량용 유속센서 (115) 에서 발생한 난류의 영향을 받지 않기 때문에, 그 출력신호도 안정되어 있다.

이와같이, 본 실시형태에서는, 소유량용 유속센서 (115) 및 대유량용 유속센서 (116) 를 가스 (20) 의 흐름방향을 따른 일직선상에 놓이지 않도록 배치함과 동시에, 2 개의 유속센서중 하류측의 대유량용 유속센서 (116) 를 배관 (110) 의 유로폭 방향의 중앙부의 관벽에 배치하였기 때문에, 넓은 유량역에서의 유량계측을 안정되게 행할 수 있음과 동시에, 특히 대유량역에서의 계측을 더욱 높은 감도로 행하는 것이 가능해진다.

그리고, 도 19 및 20 에 나타낸 위치관계와 반대로, 예컨대 도 21 및 22 에 나타내듯이, 2 개의 유속센서중 상류측의 소유량용 유속센서 (115) 를 배관 (110) 의 유로폭 방향의 중앙부의 관벽에 배치하여 유량계 (10E) 를 구성하도록 할 수도 있다. 이 경우에는, 소유량역에서의 유속검출속도를 높이면서, 대유량용 유속센서 (116) 가 상류측의 소유량용 유속센서 (115) 에서 발생한 난류의 영향을 받지 않도록 할 수 있다. 그리고 도 21 및 22 는, 각각, 상기 도 16 및 17 에 대응하는 것이고, 이중 도 22 는 도 21 의 ⅩⅩⅡ-ⅩⅩⅡ 선에서의 화살표 방향의 단면구조를 나타낸다. 그리고, 이들의 도 21 및 22 에서, 도 16 및 17 에서의 구성요소와 동일부분에는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략하고 있다.

또 예컨대 도 23 에서 보듯이, 배관 (110) 에서 유로 (113) 를 사이에 두고 대향하는 2 개의 관벽에 각각 소유량용 유속센서 (115) 및 대유량용 유속센서 (116) 를 배치하여, 유량계 (10F) 를 구성하도록 할 수도 있다. 이 경우에는 각 유속센서를, 각 관벽에서의 유로폭 방향의 중앙부에 배치하는 것이 가능하다. 이와 같은 배치관계로 한 경우에도, 소유량용 유속센서 (115) 및 대유량용 유속센서 (116) 는 가스 (20) 의 흐름의 방향을 따른 일직선상에 놓이지 않기 때문에, 한쪽의 유속센서에 의하여 발생한 난류가 다른 쪽에 영향을 주는 일은 없다. 그리고 이와같은 대향배치로 하는 경우에는, 2 개의 유속센서중의 한쪽을 상류측에, 다른쪽을 하류측에 배치할 수도 있고, 혹은 쌍방의 유속센서를, 유로 (113) 의 길이방향 (가스 (20) 의 흐름 방향을 따른 방향) 과 직교하는 동일 단면내에 배치할 수도 있다.

또한 도 24 에 나타나듯이, 배관 (110) 에서 서로 직교하는 2 개의 관벽에 각각 소유량용 유속센서 (115) 및 대유량용 유속센서 (116) 를 배치하고, 유량계 (10G) 를 구성하도록 할 수도 있다. 이 경우도, 각 유속센서를, 각 관벽에서의 유로폭 방향의 중앙부에 배치하는 것이 가능하다. 이와 같은 배치관계로 한 경우에 있어서도, 소유량용 유속센서 (115) 및 대유량용 유속센서 (116) 는 가스 (20) 의 흐름의 방향을 따른 일직선상에 놓이지 않기 때문에, 한쪽의 유속센서에 의하여 발생한 난류가 다른 쪽에 영향을 주는 경우가 없다. 그리고, 이와 같은 직교배치로 하는 경우에도, 상기 도 23 의 경우와 마찬가지로, 2 개의 유속센서중의 한쪽을 상류측에, 다른 쪽을 하류측에 배치하도록 할 수도 있고, 혹은 쌍방의 유속센서를 유로 (113) 의 길이방향 (가스 (20) 의 흐름의 방향을 따른 방향) 과 직교하는 동일 단면내에 배치할 수도 있다.

그리고, 도 23, 24 에 나타낸 예에서도, 금속망 (119a,119b) 을 유로 (113) 중의 적당한 위치에 설치하는 것이 적합하다.

(제 5 실시형태)

다음은, 도 25 및 도 26 을 참조하여 본 발명의 제 5 실시형태에 대하여 설명한다.

도 25 는, 본 발명의 제 5 실시형태에 관련된 유량계의 유로방향 (길이방향) 의 단면구조를 나타내고, 도 26 은, 도 25 의 ⅩⅩⅥ-ⅩⅩⅥ 선에서의 화살표 방향의 단면구조를 나타내는 것이다. 이들 도면에서, 상기 제 1 실시형태 (도 1 등) 와 동일한 구성부분에는 동일한 부호를 붙여 적당한 설명은 생략한다.

도 25 및 26 에 나타내듯이, 본 실시형태의 유량계 (10H) 에는, 소유량용 유속센서 (115) 가 배치된 위치를 포함하는 유로영역 (즉, 소유량용 계측영역) 에, 가스 (20) 의 흐름을 정돈함과 동시에 특히 관벽 부근의 유속을 증가시키는 작용을 갖는 정류스트레이너 (114) 가 설치되어 있다.

정류 스트레이너 (114) 는, 도 25 에 나타내듯이, 다수의 칸막이 벽에 의하여, 유로 (113) 를, 길이방향을 따라서, 보다 작은 단면적을 갖는 복수의 소유로 (114a) 로 분할하고 있다. 그리고 가스 (20) 는, 이들 분할된 소유로 (114a) 로 분류 (分流) 하여 흐르도록 되어있다. 소유로 (114a) 의 단면형상은, 도 26 에 나타낸 사각형 외에, 삼각형, 파도형, 육각형상 등, 다른 형상일 수도 있다. 소유량용 유속센서 (115) 는, 관벽을 따른 하나의 소유로 (114a) 내에 배치되어 있다. 여기서, 정류 스트레이너 (114) 가 본 발명에서의 「유로분할부재」에 대응한다.

그 밖의 구성은, 상기 제 3 실시형태 (도 15, 17) 와 동일하다. 그리고, 본 실시형태의 유량계 (10H) 에서의 측면방향에서의 외관은 도 16 과 상이하지 않으므로, 그 도시를 생략한다. 또 도 25 및 26 에 있어서, 상기 제 3 실시형태의 도 15 및 17 에서의 구성요소와 동일구성요소에는 동일한 부호를 붙여 적절한 설명은 생략한다.

본 실시형태의 유량계 (10H) 는, 상기 제 1 실시형태에서의 도 4 및 5 에서 설명한 것과 동일한 작용을 갖는다. 즉, 정류 스트레이너 (114) 에 의하여 복수의 소유로 (114a) 가 형성되어 있으므로, 소유량용 유속센서 (115) 의 부분을 통과하는 가스의 유속은, 정류 스트레이너 (114) 를 설치하지 않는 경우보다도 커지고, 소유량용 유속센서 (115) 의 계측감도는 높아진다. 또, 정류 스트레이너 (114) 의 존재에 의하여, 소유량용 유속센서 (115) 의 근방의 난류가 억제되고 있다. 그리하여, 상기 제 3 및 제 4 실시형태의 경우에 비하여, 더욱, 고감도이면서 고정밀도로 유량계측이 가능하다.

그밖의 작용은, 상기 제 3 및 제 4 실시형태와 동일하다.

그리고 본 실시형태에서는, 금속망 (119a,119b) 을 설치하고 있으나, 설치하지 않을수도 있다.

(제 6 실시형태)

다음은, 도 27 및 28 을 참조하여, 본 발명의 제 6 실시형태에 대하여 설명한다.

도 27 및 28 은 본 발명의 제 6 실시형태에 관련된 유량계의 구조를 나타내는 것이다. 여기서, 도 27 은, 본 실시형태에 관련된 유량계 (10I) 의 유로방향 (길이방향) 의 단면 구조를 나타내고, 도 28 은, 27 에서의 화살표 Y 의 방향에서 본 외관구성을 나타내는 것이다. 이들 도면에서, 상기 제 3 실시형태의 유량계의 구성요소와 동일 구성부분에는 동일한 부호를 붙여, 적당한 설명은 생략한다. 그리고, 본 실시형태에서는, 상기 제 3 실시형태에서의 도 17 에 대응하는 단면도의 도시를 생략한다.

본 실시형태의 유량계 (10I) 는, 도 27 및 28 에 나타내듯이, 상기 제 3 내지 제 5 실시형태의 경우와는 반대로, 상류측에 대유량용 유속센서 (116) 를 배치하고, 하류측에 소유량용 유속센서 (115) 를 배치함과 동시에, 양자를, 가스 (20) 의 흐름방향을 따른 일직선상에 배치한 것이다. 또, 본 실시형태에서는, 대유량용 유속센서 (116) 와 소유량용 유속센서 (115) 의 사이에 금속망 (119b) 을 배치하지 않고, 대유량용 유속센서 (116) 의 상류측에만 금속망 (119a) 을 배치하고 있다. 그밖의 구성은, 상기 제 3 실시형태 (도 15 및 16) 의 경우와 동일하다.

본 실시형태에서는, 대유량용 유속센서 (116) 를 상류측에 배치하였기 때문에, 대유량용 유속센서 (116) 를 이용하여 대유량역에서의 유량계측을 행하는 경우에는, 하류측의 소유량용 유속센서 (115) 에 의하여 발생하는 난류가 상류측의 대유량용 유속센서 (116) 의 출력신호에 영향을 주는 경우는 있을 수 없다. 한편, 소유량용 유속센서 (115) 를 이용하여 소유량역에서의 유량계측을 행하는 경우에는, 상류측의 대유량용 유속센서 (116) 에 의하여 발생하는 난류가 하류측의 소유량용 유속센서 (115) 의 출력신호에 영향을 주는 경우는 거의 없다. 소유량역에서는 유속이 작기 때문에, 2 개의 유속센서 사이의 거리를 어느 정도 확보해두면, 상류측의 대유량용 유속센서 (116) 에 의하여 발생한 난류가 하류측의 소유량용 유속센서 (115) 에까지 도달하는 경우는 거의 없기 때문이다.

이와 같이, 본 실시형태의 유량계에 의하면, 상류측에 대유량용 유속센서 (116) 를 배치하고, 하류측에 소유량용 유속센서 (115) 를 배치하도록 하였으므로, 2 개의 센서간에 금속망 등의 정류부재를 배치하지 않아도, 상류측의 대유량역에서의 대유량용 유속센서 (116) 에 의하여 발생한 난류에 의하여 하류측의 소유량용 유속센서 (115) 가 영향을 받는 일은 없다. 따라서, 넓은 유량역에 걸쳐서 안정된 유량계측을 행할 수 있다. 게다가, 본 실시형태에서는, 금속망을 설치하지 않고, 상류측의 대유량용 유속센서 (116) 와 하류측의 소유량용 유속센서 (115) 를, 가스 (20) 의 흐름에 따른 일직선상에 배치할 수 있기 때문에, 상기 제 3 실시형태 (도 15, 16) 및 제 4 실시형태중 도 19 내지 22 에 나타낸 유량계에 비하여, 2 개의 유속센서의 배치면에서의 불필요한 공간을 적게할 수 있고, 그 결과 배관 (110) 의 폭 (W) (도 28) 을 축소할 수도 있다.

그리고 본 실시형태에서는, 상류측의 대유량용 유속센서 (116) 와 하류측의 소유량용 유속센서 (115) 를, 가스 (20) 의 흐름을 따른 일직선상에 배치하도록 하였으나, 이것에 한정되지 않고, 상류측의 대유량용 유속센서 (116) 및 하류측의 소유량용 유속센서 (115) 가 가스 (20) 의 흐름을 따른 일직선상에 놓이지 않도록 배치할 수도 있다. 그 경우의 양자의 상호위치관계는, 예컨대 상기 제 3 및 제 4 실시형태 (도 16, 17, 19 ∼ 24) 에 대응하도록 할 수 있다.

또 본 실시형태에서는, 도 27 에 나타나듯이, 상류측의 대유량용 유속 센서 (116) 의 상류측의 유로에만 금속망 (119a) 을 배치하고 있고, 2 개의 유속센서 사이에는 금속망을 설치하지 않으나, 또한 도 15 의 경우와 마찬가지로, 상류측의 대유량용 유속센서 (116) 와 하류측의 소유량용 유속센서 (115) 의 사이의 유로에도 금속망 (119b) 을 배치할 수도 있다.

이상 몇가지의 실시형태를 들어 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이들의 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 다양하게 변형 가능하다. 예컨대 상기 제 3 내지 제 6 실시형태에 있어서는, 유량역을 대유량역과 소유량역으로 이분하고, 각각에 대응하여 소유량용 유속센서 (115) 및 대유량용 유속센서 (116) 를 배치하도록 하였으나, 유량역을 3 이상, 예컨대 소유량역, 중유량역 및 대유량역으로 나누어, 각각에 대응하여 소유량용 유속센서, 중유량용 유속센서 및 대유량용 유속센서를 설치할 수도 있다. 이 경우에도, 각 유속센서의 위치설정 및 금속망의 배치를 적절하게 행함으로써, 각 유속센서가 다른 유속센서에 의하여 발생한 난류의 영향을 받지 않도록 할 수 있고, 보다 넓은 유량역에 걸쳐서 안정성 높은 유량계측을 행하는 것이 가능하다. 물론, 4 이상의 유량역으로 구분하여, 각각에 대응한 측정범위의 유속센서를 설치할 수도 있다.

또, 상기 각 실시형태에서는, 유로 (113) 의 단면형상이 원형 또는 사각형인 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 그 밖에 예를들면 반원, 타원, 삼각형, 혹은 오각형 이상의 다각형의 형상 등일 수도 있다.

또 유속센서는, 상기와 같이 발열부와 2 개의 온도센서를 갖는 형태의 열식유속센서에 한정되지 않고, 예컨대 하나의 발열부를 가지고, 이 발열부의 온도 (저항) 를 일정하게 유지하기 위하여 필요한 발열부에 대한 공급전력으로부터 유속을 구하거나, 일정 전류 또는 일정 전력으로 발열부를 가열하고, 발열부의 온도 (저항) 로부터 유속을 구하는 형태의 열식유속센서일수도 있다. 또한, 유속센서는, 열식유속센서에 한정되지 않고, 예컨대 초음파를 이용한 초음파 센서 등일 수도 있다. 또 본 발명은, 가스 이외의 기체, 및 기체뿐 아니라 액체의 유량을 계측하는 유량계에도 적용이 가능하다.

이상 설명하였듯이, 본 발명의 유량계에 의하면, 배관의 유로내의 소유량용 계측영역에, 유로를 분할하여 더욱 작은 단면적을 갖는 복수의 소유로를 형성하는 유로분할부재를 설치하고, 배관의 유로내의 대유량용 계측영역에 그곳을 통과하는 유체의 유속에 따른 신호를 출력하는 제 1 유속센서를 설치하고, 또한 유로분할부재에 의하여 형성된 소유로내에 그곳을 통과하는 유체의 속도에 따른 신호를 출력하는 제 2 유속센서를 설치하고, 유량에 따라서, 제 1 유속센서의 출력신호와 제 2 유속센서의 출력신호의 적어도 한쪽에 의거하여 유량을 산출하도록 하였기 때문에, 소유량역에서도, 유체의 편류의 영향을 그다지 받지 않고, 고정밀도의 유량측정을 행할 수 있다. 구체적으로는, 본질적으로 편류가 발생하기 쉬운 소유량역에서도, 제 2 유속센서의 설치장소에 제한이 가해지지 않고, 임의의 장소에 배치가능하다. 예컨대, 제 2 유속센서를, 부착이 용이한 유로벽 근방에 배치해도, 미소 유량의 검지가 가능하다. 이와 같이, 본 발명의 유량계에 의하면, 제 2 유속센서의 적용가능한 유량범위의 제한이 실질적으로 완화되게 되어, 결과적으로, 유량의 측정가능 범위가 확대된다는 효과를 나타낸다.

또, 본 발명에 의하면, 제 1 유속센서 또는 제 2 유속센서가 배관의 벽면에 대하여 착탈가능하게 되어 있기 때문에, 부착작업 및 유속센서의 이상시의 대응이 용이하고, 보수성이 좋다는 효과를 나타낸다.

또, 본 발명에 의하면, 제 2 유속센서를, 복수의 소유로중, 배관의 벽면에 가장 가까운 소유로내에 배치하도록 하였기 때문에, 부착 및 분리작업 등이 더욱 용이해지고, 보수성이 한층 향상된다는 효과를 나타낸다.

또 본 발명에 의하면, 제 1 유속센서를 복수개 설치하여, 각각의 유속센서의 출력의 평균치를 기준으로 유량을 구하도록 하였기 때문에, 특히 대유량역에서의 측정 정밀도가 향상된다. 또, 예컨대, 복수의 제 1 유속센서중 일부에 이상이 발생한 경우에는, 이상이 발생하지 않은 다른 제 1 유속센서에 의하여 유량의 측정을 속행할 수도 있기 때문에, 특히 대유량역에서의 신뢰성이 향상된다는 효과를 나타낸다.

또, 본 발명에 의하면, 제 2 유속센서를 복수개 설치하여 각각의 유속센서의 출력의 평균치를 기준으로 유량을 구하도록 하고 있기 때문에, 특히 소유량역에서의 측정 정밀도가 향상된다. 또 예컨대, 복수의 제 2 유속센서중 일부에 이상이 발생한 경우에는, 이상이 발생하지 않은 다른 제 2 유속센서에 의하여 유량의 측정을 속행할 수도 있기 때문에, 특히 소유량역에서의 신뢰성이 향상된다는 효과를 나타낸다.

또, 본 발명의 다른 유량계에 의하면, 또한, 제 2 유속센서가 설치된 소유로를 통과하는 유체의 유속을 증가시키는 유속증가수단을 설치하도록 하였기 때문에, 유속계측 감도가 높아지고, 유량의 측정가능범위가 더욱 확대된다는 효과를 나타낸다.

또, 본 발명에 의하면, 유속증가수단을 구성하는 한쌍의 주상부재를, 유로의 상류로 향함에 따라서 서로의 폭이 넓어지도록 제 2 유속센서의 양옆에 입설되도록 하였기 때문에, 한쌍의 주상부재의 사이를 유체가 통과하기 쉬워지고, 유체의 유속을 증가시키기 쉬워진다는 효과를 나타낸다.

또, 본 발명에 의하면, 유속증가수단을 구성하는 한쌍의 주상부재와 제 2 유속센서를 일체화하여 센서유닛을 구성함과 동시에, 센서유닛을 배관의 벽면에 대하여 착탈가능하게 구성하였기 때문에, 한쌍의 주상부재와 제 2 유속센서를 배관에 부착하는 작업이 간단해지고, 보수성이 좋다는 효과를 나타낸다.

또 본 발명에 의하면, 유속증가수단을 제 2 유속센서의 양옆에 입설한 한쌍의 주상부재에 의하여 구성하고, 이 한쌍의 주상부재의 적어도 일부가 유체의 흐름의 방향을 따른 유선형상을 이루도록 구성하였기 때문에, 유속증가수단의 부분을 통과하는 유체의 흐름을 원활화할 수 있다는 효과를 나타낸다. 구체적으로는, 예컨대 선단부를 유선형상으로 한 경우에는, 유체가 한쌍의 주상부재의 사이에 용이하게 도입되고, 유체의 유속을 증가시키기 쉽게 할 수 있다. 한편, 예컨대, 후단부를 유선형상으로 한 경우에는, 한쌍의 주상부재의 사이에 도입된 유체를 용이하게 후단부에서 배출시킬 수 있고, 후단부에 있어서 유체가 고이는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 또 다른 유량계에 의하면, 복수의 유속센서의 각각이 다른 유속센서의 존재에 의하여 발생하는 유체의 난류의 영향을 받는 것을 배제하도록 하였기 때문에, 유속센서의 출력신호가 안정화된다. 따라서, 안정된 유량계측이 가능해진다는 효과를 나타낸다.

또 본 발명에 의하면, 복수의 유속센서가 유체의 흐름의 방향을 따른 일직선상에 놓이지 않는 배치로 하였기 때문에, 상류측의 유속센서의 존재에 의하여 발생한 흐름의 혼란은 하류측의 유속센서에 미치기 어렵고, 하류측의 유속센서로부터의 출력신호가 안정화된다는 효과를 나타낸다.

또 본 발명에 의하면, 유체의 흐름의 방향과 직교하는 방향의 유로단면내에서의 유속분포가, 유로를 형성하는 유로벽의 주면을 따른 방향에 있어서 불균일한 경우에는, 복수의 유속센서중 어느 하나를, 유로벽의 주면을 따른 방향의 유속분포에서의 최대유속위치에 배치하도록 하였기 때문에, 이 최대유속위치에 배치된 유속센서는 높은 감도로 유속을 검지할 수 있다. 따라서, 이것을 예컨대 소유량계측용 유속센서에 적용한 경우에는, 미소한 유량을 감도 좋게 계측하는 것도 가능해진다.

또 본 발명에 의하면, 복수의 유속센서를 각각 유지하는 유지부를 유로벽에 간격도 단차도 없게 평활하게 매설하도록 하였기 때문에, 가스가 이곳을 통과할때 난류가 발생하기 어렵고, 다른 유속센서에 대한 난류의 영향을 저감시킬 수 있다는 효과를 나타낸다.

또 본 발명에 의하면, 복수의 유속센서의 상호 위치관계가, 한쪽이 상류측이고 다른 쪽이 하류측이 되는 경우에는, 각 유속센서의 상호간의 유로에 제 1 망형상 정류부재를 배치함으로써, 유체의 난류의 영향을 배제하도록 하였기 때문에, 제 1 망형상 정류부재의 작용에 의하여, 유속센서를 통과한 후의 유체의 흐름이 정돈되고, 다른 유속센서는 난류의 영향을 받기 어렵다는 효과를 나타낸다.

또, 본 발명에 의하면, 큰 난류가 발생할 염려가 있는 대유량역의 유량계측을 상류측의 유속센서를 이용하여 행하는 한편, 큰 난류가 발생하기 어려운 소유량역의 유량계측은 하류측의 유속센서를 이용하여 행하도록 하였기 때문에, 어느 쪽의 유속센서의 출력신호도 다른 쪽의 유속센서에 의하여 발생한 난류의 영향을 받기 어려워진다는 효과를 나타낸다.

또, 본 발명에 의하면, 유로를 분할하여 복수의 소유로를 형성하는 유로분할부재를 배치하였기 때문에, 유로분할부재를 설치하지 않은 경우에 비하여 유로벽 근방의 소유로에 있어서의 유속을 증가시킬 수 있다. 따라서 또한, 유로벽 근방에 유속센서를 배설한 경우에도 유속계측의 고감도화가 가능해진다는 효과를 나타낸다.

또, 본 발명에 의하면, 복수의 유속센서의 상류측의 유로중에, 제 2 망형상 정류부재를 배치하도록 하였기 때문에, 제 2 망형상 정류부재의 작용에 의하여, 적어도 최상류측의 유속센서를 통과하는 유체의 흐름이 정돈되고, 그로부터의 출력신호가 안정된다는 효과를 나타낸다.

이상의 설명에 의거하여, 본 발명의 다양한 양태 및 변형예가 실시가능한 것은 명확하다. 따라서, 이하의 청구범위의 균등한 범위에 있어서, 상기의 상세한 설명에서의 양태 이외의 양태로 본 발명을 실시하는 것은 가능하다.

Claims

유체가 통과하는 유로를 가짐과 동시에, 상기 유로의 길이방향을 따라서 소유량용계측영역 및 대유량용 계측영역이 설치된 배관과,

이 배관의 유로내의 소유량용 계측영역에 설치되고, 상기 유로를 분할하여 더욱 작은 단면적을 갖는 복수의 소유로를 형성하는 유로분할부재와,

상기 배관의 유로내의 대유량용 계측영역에 설치되고, 상기 대유량용 계측영역을 통과하는 유체의 유속에 따른 신호를 출력하는 제 1 유속센서와,

상기 유로분할부재에 의하여 형성된 소유로내에 설치되고, 상기 소유로를 통과하는 유체의 유속에 따른 신호를 출력하는 제 2 유속센서와,

유량에 따라서, 제 1 유속센서의 출력신호와 상기 제 2 유속센서의 출력신호의 적어도 한쪽에 의거하여 유량을 산출하는 유량연산수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 유속센서는, 상기 배관의 벽면에 대하여 착탈가능하게 되어있는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 유속센서는, 상기 배관의 벽면에 대하여 착탈가능하게 되어있는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 유속센서는, 상기 복수의 소유로중 상기 배관의 벽면에 가장 가까운 소유로내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 유속센서는, 상기 배관의 벽면근방에 배치되어있는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 유속센서가 복수 설치됨과 동시에, 또한 상기 복수의 제 1 유속센서의 출력신호를 기초로 대유량용 계측영역에서의 유속의 평균치를 산출하여 상기 유량연산수단에 출력하는 대유량용 계측영역의 평균유속 연산수단을 구비한 것을 특징으로 하는 유량계.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 유속센서가 복수 설치됨과 동시에, 또한 상기 복수의 제 2 유속센서의 출력신호를 기초로 소유량용 계측영역에서의 유속의 평균치를 산출하여 상기 유량연산수단에 출력하는 소유량용 계측영역의 평균유속 연산수단을 구비한 것을 특징으로 하는 유량계.
제 1 항에 있어서, 상기 유로중에, 또한 망형상 정류부재를 구비한 것을 특징으로 하는 유량계.
제 1 항에 있어서, 또한 상기 제 2 유속센서가 설치된 소유로를 통과하는 유체의 유속을 증가시키는 유속증가수단을 구비한 것을 특징으로 하는 유량계.
제 9 항에 있어서, 상기 유속증가수단은, 상기 제 2 유속센서가 설치된 소유로 주변의 공간용적을 감소시킴으로써, 상기 소유로를 통과하는 유체의 유속을 증가시키는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 9 항에 있어서, 상기 유속증가수단은, 상기 제 2 유속센서의 양옆에 입설한 한쌍의 주상부재에 의하여 구성되어 있는것을 특징으로 하는 유량계.
제 11 항에 있어서, 상기 유속증가수단을 구성하는 한쌍의 주상부재는, 상기 유로의 상류로 향함에 따라서 서로의 폭이 넓어지도록 상기 제 2 유속센서의 양옆에 입설하여 구성되어 있는것을 특징으로 하는 유량계.
제 11 항에 있어서, 상기 유속증가수단을 구성하는 한쌍의 주상부재와 상기 제 2 유속센서가 일체화되어 센서 유닛이 구성되어 있음과 동시에, 상기 센서유닛이 상기 배관의 벽면에 대하여 착탈가능하게 되어있는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 11 항에 있어서, 상기 유속증가수단을 구성하는 한쌍의 주상부재의 적어도 일부가, 유체의 흐름 방향을 따른 유선형상을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 11 항에 있어서, 상기 유속증가수단을 구성하는 한쌍의 주상부재는, 날개 형상의 단면을 갖는 기둥이 입설하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 9 항에 있어서, 상기 제 1 유속센서가 복수 설치됨과 동시에, 또한 상기 복수의 제 1 유속센서의 출력신호를 기초로 대유량용 계측영역에서의 유속의 평균치를 산출하여 상기 유량연산수단에 출력하는 대유량용 계측영역의 평균유속연산수단을 구비한 것을 특징으로 하는 유량계.
제 9 항에 있어서, 상기 제 2 유속센서가 복수 설치됨과 동시에, 또한 상기 복수의 제 2 유속센서의 출력신호를 기초로 소유량용 계측영역에서의 유속의 평균치를 산출하여 상기 유량연산수단에 출력하는 소유량용 계측영역의 평균유속 연산수단을 구비한 것을 특징으로 하는 유량계.
제 9 항에 있어서, 상기 제 2 유속센서는, 상기 복수의 소유로중 상기 배관의 벽면에 가장 가까운 소유로내에 배치되어있는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 9 항에 있어서, 상기 제 1 유속센서는, 상기 배관의 벽면 근방에 배치되어있는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 9 항에 있어서, 상기 유로중에, 또한, 망형상 정류부재를 구비한 것을 특징으로 하는 유량계.
유체가 통과하는 유로에 설치되고, 유체의 유속에 따른 신호를 각각 출력하는 복수의 유속센서와,

유량에 따라서, 상기 복수의 유속센서의 출력신호의 적어도 하나에 의거하여 유량을 산출하는 유량연산수단을 구비하고,

상기 복수의 유속센서의 각각이 다른 유속센서의 존재에 의하여 발생하는 유체의 난류의 영향을 받는 것을 배제하도록 한 것을 특징으로 하는 유량계.
제 21 항에 있어서, 상기 복수의 유속센서가 유체의 흐름방향을 따른 일직선상에 놓이지 않는 배치로 함으로써, 상기 유체의 난류의 영향을 배제하도록 한 것을 특징으로 하는 유량계.
제 22 항에 있어서, 유체의 흐름방향과 직교하는 방향의 유로단면내에서의 유속분포가, 상기 유로를 형성하는 유로벽의 주면을 따른 방향에서 불균일한 경우에 있어서,

상기 복수의 유속센서중 어느 하나를, 상기 유로벽의 주면을 따른 방향의 유속분포에서의 최대유속위치에 배치한 것을 특징으로 하는 유량계.
제 21 항에 있어서, 상기 복수의 유속센서를 각각 유지하는 유지부를 상기 유로를 형성하는 유로벽에 간격도 단차도 없이 평활하게 매설함으로써, 상기 유체의 난류의 발생을 억제하도록 한 것을 특징으로 하는 유량계.
제 21 항에 있어서, 상기 복수의 유속센서의 상호 위치관계가, 한쪽이 상류측이고 다른 쪽이 하류측이 되는 경우에 있어서,

또한, 각 유속센서의 상호간의 유로에 제 1 망형상 정류부재를 배치함으로써, 상기 유체의 난류의 영향을 배제하도록 한 것을 특징으로 하는 유량계.
제 21 항에 있어서, 상기 복수의 유속센서중의 일부의 유속센서를 상기 유로에서의 상류측에 배치함과 동시에, 그 밖의 유속센서를 상기 유로에서의 하류측에 배치하고, 상기 유량연산수단이 상기 일부의 유속센서의 출력신호에 의거하여 대유량역에서의 유량을 산출함과 동시에, 상기 다른 유속센서의 출력신호에 의거하여 소유량역에서의 유량을 산출함으로써, 상기 유체의 난류의 영향을 배제하도록 한 것을 특징으로 하는 유량계.
제 21 항에 있어서, 또한, 상기 유로중에, 상기 유로를 분할하여 더욱 작은 단면적을 갖는 복수의 소유로를 형성하는 유로분할부재를 배치한 것을 특징으로 하는 유량계.
제 21 항에 있어서, 또한, 상기 복수의 유속센서의 상류측의 유로중에, 제 2 망형상 정류부재를 배치한 것을 특징으로 하는 유량계.
제 21 항에 있어서, 상기 복수의 유속센서의 적어도 일부가, 상기 유로의 벽면 근방에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 유속센서는 대유량역에서의 유속계측에 적합한 감도를 갖는 한편, 상기 제 2 유속센서는 소유량역에서의 유속계측에 적합한 감도를 가지고,

상기 유량연산수단은, 상기 제 1 유속센서의 출력신호에 의거하여 대유량역에서의 유량을 연산함과 동시에, 상기 제 2 유속센서의 출력신호에 의거하여 소유량역에서의 유량을 연산하는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 1 항에 있어서, 상기 배관내의 유로는, 직선상으로 연장되어 있는 것인 것을 특징으로 하는 유량계.
제 1 항에 있어서, 상기 배관은, 직관형상을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 유속센서 및 상기 제 2 유속센서는, 각각 열식유속센서로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 1 항에 있어서, 상기 소유량용 계측영역과 상기 대유량용 계측영역은 서로 공간적으로 상이한 영역을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 9 항에 있어서, 상기 제 1 유속센서는 대유량역에서의 유속계측에 적합한 감도를 갖는 한편, 상기 제 2 유속센서는 소유량역에서의 유속계측에 적합한 감도를 가지고,

상기 유량연산수단은, 상기 제 1 유속센서의 출력신호에 의거하여 대유량역에서의 유량을 연산함과 동시에, 상기 제 2 유속센서의 출력신호에 의거하여 소유량역에서의 유량을 연산하는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 9 항에 있어서, 상기 배관내의 유로는, 직선상으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 9 항에 있어서, 상기 배관은, 직관형상을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 9 항에 있어서, 상기 제 1 유속센서 및 상기 제 2 유속센서는, 열식유속센서로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 9 항에 있어서, 상기 소유량용 계측영역과 상기 대유량용 계측영역은 서로 공간적으로 별도의 영역을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 유속증가수단은, 상기 유로분할부재와 일체화되어 상기 소유로내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 21 항 또는 제 22 항에 있어서, 상기 배관내의 유로는, 직선상으로 연장되어있는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 21 항 또는 제 22 항에 있어서, 상기 배관은, 직관형상을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 21 항 또는 제 22 항에 있어서, 상기 제 1 유속센서 및 상기 제 2 유속센서는, 열식유속센서에 의하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 22 항에 있어서, 상기 복수의 유속센서중 일부의 유속센서를 상기 유로에서의 상류측에 배치함과 동시에, 그밖의 유속센서를 상기 유로에서의 하류측에 배치하고, 상기 유량연산수단이, 상기 일부의 유속센서의 출력신호에 의거하여 대유량역에서의 유량을 산출함과 동시에, 상기 다른 유속센서의 출력신호에 의거하여 소유량역에서의 유량을 산출함으로써, 상기 유체의 난류의 영향을 배제하도록 한 것을 특징으로 하는 유량계.