KR820002485Y1

KR820002485Y1 - Flow meter

Info

Publication number: KR820002485Y1
Application number: KR7804640U
Authority: KR
Inventors: 오오다하지메
Original assignee: 오노다하지메; 가부시기 가이샤 깅몽 세이샤꾸쇼
Priority date: 1978-09-05
Filing date: 1978-09-05
Publication date: 1982-12-02

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Membrane type liquid flow meter

제1도는 본 고안의 일실시예를 표시한 막식 액체 유량계의 종단 정면도.1 is a longitudinal front view of a membrane type liquid flow meter showing an embodiment of the present invention.

제2도는 제1도의 종단 측면도.2 is a longitudinal side view of FIG.

제3도는 이 고안의 다른 실시예를 표시한 종단 측면도.Figure 3 is a longitudinal side view showing another embodiment of the present invention.

제4도와 제5a, b, c, d도는 막식 액체유량계의 작동 원리도이다.4 and 5a, b, c, and d are diagrams illustrating the working principle of the membrane type liquid flow meter.

본 고안은 예를들어 미소한 오일의 유량을 비교적 적은 압력손실로 측정하는 막식 액체 유량계의 개량 고안에 관한 것이다.The present invention, for example, relates to an improved design of a membrane type liquid flow meter which measures the flow rate of minute oil with a relatively low pressure loss.

피스톤 또는 회전자식의 액체 유량계에 비교하여 미소한 액체이 유량을 광범위하게 극히 적은 차압(差壓)으로 측정하는 막식 액체 유량계는 알려져 있다.BACKGROUND ART Membrane liquid flowmeters are known in which minute liquids measure flow rates at extremely low differential pressures in a wide range compared to piston or rotor type liquid flowmeters.

그러나 그 막식 액체 유량계는 계량실내에 막판을 장착한 계량막이 왕복 운동할 수 있도록 체결되어서 유입되는 액체의 압력에 의하여 좌, 우로 왕복 운동하게끔 되어 있은 바 상기 계량막 자체의 강도가 부분적으로 상이하므로 당해 계량막에 주름과 요철(凸凹)이 생기게 되며 이와 같은 계량막에 있어서의 주름이나 요철의 생성 현상은 계량작용 일주기당 각 계량실내의 액체의 체적에 변동을 초래하여 기차(器差)의 불균형 원인이 될 뿐 아니라 장기간 사용함에 있어 계량 정밀도의 저하를 가져오기 쉬운 결점을 초래하였다.However, the membrane type liquid flow meter is fastened so that the metering membrane equipped with the membrane in the metering chamber can be reciprocated so as to reciprocate left and right due to the pressure of the inflowing liquid. Wrinkles and irregularities are generated in the metering membrane. Wrinkles and irregularities in the metering membrane cause variation in the volume of liquid in each weighing chamber per metering cycle, causing an imbalance in the train. Not only this, but also in the long term use, it is easy to bring about the disadvantage that the measurement accuracy is lowered.

이와 같이 계량막에 상기와 같은 주름과 요철이 생성되는 최대의 원인으로서 이 종류의 막식 액체 유량계에 있어서는 계량막의 전후의 차압을 상식적으로 적산기구를 구동하기 위하여 필요되는 최소한의 값어치가 되도록 설계제작하기 위한 것으로 생각된다. 즉 계량막의 전, 후에 부여하는 차압을 상기와 같이 최소한으로 설정하는 것은 계량막에 작동하는 장력(張力)이 작은 것을 의미하고, 계량막의 변형 저항이 큰 부분에서는 장력이 부족되어 상기와 같은 주름과 요철이 생성되는 큰 원인이 되는 것이다.As such, the largest cause of wrinkles and irregularities in the metering membrane is designed and manufactured so that the differential pressure before and after the metering membrane is the minimum value necessary to drive the integration mechanism in a common sense. I think it is for. In other words, setting the differential pressure before and after the metering membrane to a minimum means that the tension acting on the metering membrane is small. This is a big cause of the irregularities generated.

더우기 이와 같은 계량막 전, 후의 작은 차압은 그 계량막상의 주름과 요철의 생성 상태를 불안정하게 하고 소위 막의 주름이나 요철이 없도록하는 효과 즉 정막(整膜) 효과를 불충분하게 하는 큰 원인이 된다.Moreover, such a small differential pressure before and after the metering film is a great cause of destabilizing the state of wrinkles and irregularities on the metering film and eliminating the so-called film wrinkles and unevenness, that is, insufficient effect of the membrane.

또한 기차의 불균형을 증대할 뿐 아니라 장기간 사용함에 있어 계량정밀도의 저하를 초래하는 것이 명백하다. 더우기 여기서 계량막의 전, 후에 부여될 최소한의 필요한 차압이란 계량막의 변형 저항과 막판 및 이들에 연동하여 구동되는 각종 기구의 운동에 따라 발생하는 기계적 또는 유체적 저항에 극복하여 계량막이 상기와 같이 좌, 우로 왕복 운동하는데 필요한 최소한의 차압을 의미한다.It is also apparent that not only increases the imbalance of the train, but also causes a decrease in weighing accuracy in long-term use. Furthermore, the minimum necessary differential pressure to be applied before and after the metering membrane is overcome by the deformation resistance of the metering membrane and the mechanical or fluid resistance generated by the movement of the membrane and the various mechanisms driven in conjunction with the metering membrane. The minimum differential pressure required to reciprocate right.

본 고안은 상기한 바와 같은 점을 감안하여서 고안된 것으로서 그 목적은 적산기구의 적산 회전축을 회전하게 하기위하여 필요한 저항외에 특별한 기계적 저항을 부가하여 계량막 전, 후의 차압을 적당한 크기까지 증가함에 따라 계량막의 정막효과의 향상을 도모하고 기차의 불균형을 감소하고 또한 경년변화(經年變化) 즉 장기간 사용으로 인한 변형을 경감하도록한 신규한 막식 액체 유량계을 제공하고저 하는 것이다.The present invention has been devised in view of the above-mentioned point, and its purpose is to add a special mechanical resistance in addition to the necessary resistance to rotate the integrated rotation axis of the totalizer, thereby increasing the differential pressure before and after the metering film to an appropriate size. It is to provide a new membrane-type liquid flowmeter which aims to improve the membrane effect, reduce the imbalance of the train, and reduce the aging change, that is, the deformation caused by long-term use.

이와 같이된 본 고안을 첨부도면의 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention as described above according to the embodiment of the accompanying drawings as follows.

제1도 및 제2도중 (11)은 액체(예 : 오일)유량을 측정하는 미터의 중공함체로 일측벽에는 유입구(12), 타측벽에는 유출구(13)가 형성되어 있다. 이함체(11)의 내부 각 상면에는 절환될 수 있은 급, 배유도(給排油導)를 형성한 3개의 통공(16a)(17a)(18a) 및 (16b)(17b)(18b)를 가진 한쌍의 계량실(19a)(19b)이 장설되어 있다. 이들의 계량실(19a)(19b)은 막판(20a) 및 (20b)과 테프론제 또는 적당한 기포에 특수한 합성고무를 침적 도포시킨 계량막(21a) 및 (21b)에 의하여 각기 내실(23a) 및 (23b)와 외실(24a) 및 (24b)로 분할되어 있다.11 is a hollow container of a meter for measuring a liquid (eg oil) flow rate, and an inlet 12 is formed at one side wall and an outlet 13 is formed at the other side wall. Three through holes 16a, 17a, 18a, 16b, 17b, and 18b, which can be switched to each other, have upper and lower flow rates on the upper surface of the enclosure 11, respectively. A pair of measuring chambers 19a and 19b are provided. These metering chambers 19a and 19b are respectively sealed by the membrane plates 20a and 20b and the metering membranes 21a and 21b in which a special synthetic rubber is deposited on Teflon or a suitable bubble. It is divided into 23b) and outer chamber 24a and 24b.

이들 계량막(21a)(21b)은 각, 내외실에 있어서의 유압차에 따라 도면의 (a) 또는 (b)와 같이 변형하면서 좌, 우로 왕복운동하는 것으로 각왕복 운동은 전기 막판(20a)(20b)의 각 측부에 자유 단축이 부착된 회전익(25a) 및 (25b)을 통해 익축(26a) 및 (26b)의 회전운동으로 변환되고 다시 크랑크축(27) 및 링크기구(28)를 작동하여서 전달축(31)을 통해 전기 함체(11)의 외부에 체결된 오일 유량측정용 적산기구(29)의 적산회전축(30)에 전달토록 구성되어 있다. 또 전기 각 계량실(19a)(19b)상부에 형성된 각 3개의 통공(16a)(17a)(18a) 및 (16b)(17b)(18b)상면에는 링크기구(28)의 움직임에 연동하여 각 통공상을 각기 적당한 위상차(位相差)를 유지하고 액밀하게 왕복 이동함으로서 급유도와 배유도를 교호로 절환하기 위한 활변(滑辨)(32a) 및 (32b)이 장설되어 있다.These metering membranes 21a and 21b reciprocate left and right while being deformed as shown in Figs. (A) or (b) according to the hydraulic differences in the interior and exterior chambers. Through the rotor blades 25a and 25b with free shafts attached to each side of the 20b, they are converted into rotational movements of the blade shafts 26a and 26b, and the crank shaft 27 and the link mechanism 28 are operated again. The transfer shaft 31 is configured to be transferred to the integrated rotation shaft 30 of the integration mechanism 29 for oil flow rate measurement, which is fastened to the outside of the electrical enclosure 11. In addition, the three through holes 16a, 17a, 18a, and 16b, 17b, 18b formed on each of the electricity metering chambers 19a and 19b are interlocked with the movement of the link mechanism 28. The valves 32a and 32b are installed to alternately switch the oil supply and the oil drainage rate by reciprocating the liquid phase while maintaining a proper phase difference.

또한 상기 크랑크축(27)상에는 내마모성의 부하편(負荷片)(33)이 재치되어 있고 이 부하편(33)상에는 일단이 지주(34)에 고정된 판스프링(35)의 타단이 항시 압접되어서 크랑크축(27)에 대한 기계적 회전 저항을 부가하는 부하기구(33a)를 구성하고 있다.In addition, a wear-resistant load piece 33 is placed on the crankshaft 27, and the other end of the leaf spring 35 whose one end is fixed to the support 34 is always pressed on the load piece 33, The load mechanism 33a which adds a mechanical rotational resistance with respect to the crankshaft 27 is comprised.

다음은 상기와 같이 구성된 막식 액체 유량계의 작동원리에 대하여 설명한다.The following describes the operating principle of the membrane type liquid flow meter configured as described above.

제4도 및 제5a도에 표시된 바와 같은 투입구(12)에서 오일이(→)방향으로 유입되어서 함체(11)내에 충만된 후 열려있는 통공(16a)을 통해 계량실(19a)의 외실(24a)내에 들어간다.In the inlet 12 as shown in FIGS. 4 and 5a, oil is introduced in the direction (→) and filled in the enclosure 11, and then the outer chamber 24a of the metering chamber 19a through the open through hole 16a. Get inside

여기서 오일의 압력에 의하여 계량막(21a)이 압압(押壓)되면 계량막(21a)은 (나)방향으로 이동하고 따라서 계량실(19a)의 내실(23a)내의 오일은 통공(18a) 및 통공(17a)을 통과하여 배유도를 따라 유출구(13)로 유출한다. 한편 상기계량막(21)의 이동에 따라 연동되는 회동익(25a)이 회동하여 익축(26a)을 회동한다. 즉 계량막(21a)의 왕북운동은 회전운동으로 변환되고 따라서 익축(26a)의 상단부에 장설된 링크기구(28)가 작동되어 크랑크축(27)이 회전하고 이 크랑크축(27)의 회전은 전달축(31)을 연동하여 적산기구(29)의 적산회전축(30)에 전달되게 된다.Here, when the metering film 21a is pressed by the pressure of oil, the metering film 21a moves in the (b) direction, so that the oil in the inner chamber 23a of the metering chamber 19a passes through the through hole 18a and the through hole. Passes through 17a and flows out to the outlet 13 along the drainage degree. Meanwhile, the rotor blade 25a interlocked with the movement of the metering film 21 rotates to rotate the blade shaft 26a. That is, the Wangbuk movement of the metering film 21a is converted into a rotational movement, so that the link mechanism 28 installed at the upper end of the blade shaft 26a is operated so that the crank shaft 27 rotates and the rotation of the crank shaft 27 is In conjunction with the transmission shaft 31 is to be transmitted to the integrated rotation shaft 30 of the integration mechanism 29.

또 상기 링크기구(28)의 작동에 따라 연동하는 활변(32a) 및 (32b)이 이동하여서 제5b도의 표시와 같이 통공(16b)만 개구되고 함체(11)내의 오일은 통공(16b)에서 계량실(19b)의 내실(23b)내에 들어가며 여기서 오일압력에 의하여 계량막(21b)를 압압하면 계량막(21b)은 (나)방향으로 이동한다.In addition, as the linking mechanism 28 operates, the active valves 32a and 32b move together to open only the through holes 16b as shown in FIG. 5B, and the oil in the enclosure 11 is measured in the through holes 16b. It enters into the inner chamber 23b of 19b, and when the metering film 21b is pressed by the oil pressure here, the metering film 21b moves to (b) direction.

따라서 (19b)의 외실(24b)내의 오일은 통공(18b)과 통공(17b) 및 배유도를 통하여 유출구(13)로 유출되며 상기 계량막(21b)의 이동에 따라 회동익(25b)은 익축(26b)이 회동하고 이 회동에 따라 링크기구(28)는 크랑크축(27)을 회전하여서 전달축(31)을 통해 적산기구(29)의 적산회전축(30)에 전달되게 된다.Therefore, the oil in the outer chamber 24b of 19b flows out to the outlet 13 through the through hole 18b, the through hole 17b, and the drainage degree, and the rotor blade 25b moves along the movement of the metering film 21b. The rotation mechanism 26b rotates and the link mechanism 28 rotates the crank shaft 27 to be transmitted to the integration rotation shaft 30 of the integration mechanism 29 through the transmission shaft 31.

또한 링크 기구(28)의 작동에 따라 활변(32a) 및 (32b)이 이하동여 제5c도에서와 같이 통공(18a)만이 개구되고 함체(11)내의 오일은 통공(18a)이 계량실(19a)의 내실(23a)내에 들어가며 오일의 압력에 의하여 계량막(21a)을 압압하면 계량막(21a)은 (가)방향으로 이동한다. 따라서 계량실(19a)의 외실(24a)내의 오일은 통공(16a)과 통공(17a) 및 배유도를 통하여 유출구(13)로 유출하게 되고 제5a도의 작동과 정반대의 동작을 한다. 따라서 회동익(25a), 익축(26a)의 회동방향은 역 방향이 되고 익축(26a)은 왕복 회동운동하며 이 익축(26a)의 왕복 회전운동은 링크기구(28)에 의하여 크랑크축(27)에 일방향의 회전운동으로 전달된다.In addition, according to the operation of the link mechanism 28, the slide valves 32a and 32b move hereinafter, as shown in FIG. 5C, only the aperture 18a is opened, and the oil in the enclosure 11 is supplied to the aperture 18a by the metering chamber 19a. The metering film 21a moves in the direction (a) when the metering film 21a is pressed by the oil pressure. Therefore, the oil in the outer chamber 24a of the metering chamber 19a flows out to the outlet 13 through the through hole 16a, the through hole 17a, and the drainage degree, and performs the operation opposite to that of FIG. 5a. Therefore, the rotational direction of the rotor blades 25a and the blade shaft 26a becomes the reverse direction, the blade shaft 26a reciprocates and the reciprocating rotational movement of the blade shaft 26a is carried out by the link mechanism 28. It is transmitted to the rotary motion in one direction.

또 상기 링크 기구(28)에 의하여 활변(32a) 및 (32b)이 이동하면 제5d도의 표시와 같이 통공(18b)만이 열리고 함체(11)내의 오일은 통공(18b)에서 계량실(19b)의 외실(24b)로 들어가고 오일의 압력에 의하여 계량막(21b)이 압압되면 계량막(21b)은 (가)방향으로 이동한다. 따라서 계량실(19b)의 내실(23b)내의 오일은 통공(16b)과 통공(17b) 및 배유도를 통해 유출구(13)로 유출되고 제5b도의 정반대 동작을 한다.When the bow 32a and 32b are moved by the link mechanism 28, only the through hole 18b is opened as shown in FIG. 5d, and the oil in the enclosure 11 is the outer chamber of the metering chamber 19b at the through hole 18b. If the metering film 21b is pressed by the pressure of oil in 24b, the metering film 21b will move to (a) direction. Therefore, the oil in the inner chamber 23b of the metering chamber 19b flows out to the outlet 13 through the through hole 16b, the through hole 17b, and the drainage degree, and performs the opposite operation of FIG. 5B.

즉 유입구(12)에서 함체(11)내에 유입된 오일은 활변(32a) 및 (32b)에 의하여 우측의 계량실(19a)의 외실(24a)에서 좌측의 계량실(19b)의 내실(23b)로, 또 우측의 계량실(19a)의 외실(24b)의 순서로 분배하게 되고 이때에 발생되는 오일의 압력차에 의하여 계량막(21a)(21b)을 좌. 우로 왕복 운동시키면 이 왕복 운동은 회동익 (25a)(25b) 및 익축(26a)(26b)을 회전하고 이 회전운동을 링크기구(28)를 통해 크랑크축(27)에 전달하게 된다.That is, the oil introduced into the enclosure 11 at the inlet 12 is moved from the outer chamber 24a of the metering chamber 19a on the right side to the inner chamber 23b of the metering chamber 19b on the left side by the bow valves 32a and 32b. Moreover, it distributes in the order of the outer chamber 24b of the measurement chamber 19a of the right side, and the measurement membrane 21a, 21b is left by the pressure difference of the oil produced at this time. When reciprocating to the right, the reciprocating motion rotates the rotor blades 25a and 25b and the blade shafts 26a and 26b and transmits this rotational movement to the crankshaft 27 through the link mechanism 28.

이와 같이 구성된 막식 액체 유량계에서 적산기구(29)의 적산회전축(30)을 회전 구동하는데 필요한 각계량막(21a)(21b) 전후의 차압은 상기 부하편(33)을 장설함으로서 장설하지 않은 경우보다 상당히 크게되므로 이러한 장력은 계량막의 모든 부분에 있어 변형 저항을 상회하게 된다. 이결과 계량막(21a)(21b)의 정막 효과가 높아지고 나아가서는 기차의 불균형을 적게하고 또한 경년 변화가 적은 막식 액체 미터를 실현할 수 있은 것이다. 여기서 참고로서 본원 출원인의 실측 결과의 일예를 들면 상기 부하편(33)을 장설하지 아니한 막식 액체유량계의 경우 오일 유량이 있어서 기차의 불균형을 표준편차(δ)가 0.46%였던 것이 부하편(33)을 체결한 경우 같은 조건하에서 표준편차(δ)는 0.04%로 개선되어 기차의 불균형이 현저하게 저감되는 것이 인정되었다.The differential pressure before and after the angular metering membranes 21a and 21b necessary for rotationally driving the integrated rotary shaft 30 of the integration mechanism 29 in the membrane type liquid flowmeter configured as described above is more than when the load piece 33 is not installed. This tension is so great that it exceeds the strain resistance in all parts of the metering film. As a result, the film-forming liquid meter of the metering membranes 21a and 21b is increased, further reducing the train imbalance and reducing the secular variation. For example, in the case of the membrane type liquid flow meter which does not install the load piece 33 as an example of the present applicant's measurement, the load deviation 33 indicates that the standard deviation (δ) was 0.46% due to the oil flow rate. Under these same conditions, the standard deviation (δ) was improved to 0.04%, which significantly reduced the imbalance of the train.

또한 상기 실시예에서는 링크 기구(28)의 적산기구(29)를 함체(11)의 측벽을 관통하는 전동축(31)에 의하여 직결되었으나 제3도의 표시와 같이 링크기구(28)와 연동하는 입력축(36)에 일차측자석(37)을 장설하고 적산기구(29)와 연동하는 출력축(38)에 이차측자석(39)를 장설하여 이들의 일차측과 이차측의 자석(37)(39)과의 사이에 구획판(40)을 개재하여 대향하는 마그넷트 커프링(41)을 구성하여서 동력전달되게 하여도 좋다. 제3도에 있어서 상기 실시예와 동일한 구성부분은 동일번호를 부여하여 설명을 생략한다. 또 상기 부하편을 크랑크축에 압전하는 수단으로서 판스프링을 사용하였으나 코일 스프링을 사용하여도 좋고 또 크랑크축을 압접하는 대신에 활변을 스프링에 의하여 변좌(辨座)에 압접시켜도 같은 효과가 있다. 액체는 가스와는 달리 비압축성 물질로 간주된다. (60㎏/㎠으로 약 0.4%)In addition, in the above embodiment, the integration mechanism 29 of the link mechanism 28 is directly connected by the transmission shaft 31 passing through the side wall of the housing 11, but as shown in FIG. 3, the input shaft is interlocked with the link mechanism 28. A primary side magnet 37 is installed at 36 and a secondary side magnet 39 is installed at an output shaft 38 that interlocks with the integration mechanism 29, and magnets 37 and 39 at the primary side and the secondary side thereof are installed. An opposing magnet cuff ring 41 may be formed between the partition plates 40 to allow power transmission. In FIG. 3, the same components as in the above embodiment are assigned the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In addition, although the leaf spring is used as a means for piezoelectrically loading the load piece to the crankshaft, a coil spring may be used or an active valve may be pressed against the toilet seat by a spring instead of the crankshaft. Liquids, unlike gases, are considered incompressible materials. (About 0.4% at 60㎏ / ㎠)

또한 밀도, 점성은 가스의1000배 이상이며 계량막 전후의 유체도 거의 같은 범위이다. 그러므로 계량막의 외주부와 중앙부는 점성 저항이 다르므로 부하 저항이 불균형이 되어 계량막에 “주름”이 생기고 계량체적이 변화한다. 여기서 강제적으로 제동을 가하여 계량막이 이동하는 어떤 위치에서도 항상 일정 이상의 힘을 부가하여 상기 “주름”의 발생을 방지하는 필요가 있으며 본 고안에서는 부하편(33)에 의하여 계량막 전후의 차압을 크도록 하므로서 용이하게 해결할 수 있은 것이다.In addition, density and viscosity are 1000 times or more of gas, and the fluid before and behind a metering film is almost the same range. Therefore, since the viscous resistance is different from the outer peripheral part and the center part of the metering film, the load resistance is unbalanced, causing “wrinkling” in the metering film and changing the metering volume. Here, it is necessary to apply a braking force at any position where the metering film moves to prevent the occurrence of the “wrinkle” by always applying a force. In the present invention, the differential pressure before and after the metering film is increased by the load piece 33. This can be easily solved.

본 고안은 이상과 같이 각 계량막 전후에 소망의 액체유량을 측정하기 위하여 부여되는 차압을 증대하기 위해 활변이나 링크기구에 기계적 저항을 부가함으로서 계량막에 그와 같은 장력이 막의 어느 부분에서의 변형 저항 보다도 상회하게 된다. 따라서 정막 효과가 높아지고 나아가서는 기압불균형이 적고 경년변화가 작은 막식액체 유량계를 실현할 수 있다.The present invention adds a mechanical resistance to the bow or link mechanism to increase the differential pressure imparted to measure the desired liquid flow rate before and after each metering membrane as described above. It exceeds the resistance. Therefore, the membrane type liquid flow meter can be realized that the membrane effect is increased and the pressure imbalance is small and the secular variation is small.

또한 본 고안은 오일에 한정되지 아니하고 물, 온탕등의 액체를 계량할 수 있음은 물론이다.In addition, the present invention is not limited to oil, it is a matter of course that can measure the liquid, such as water, hot water.

Claims

The pair of measuring chambers 19a and 19b and each of the measuring chambers 19a and 19b provided in the housing 11 and the connecting body 11 are divided into two chambers, one inside and the other inside, and reciprocated in a predetermined direction by the liquid pressure. Liquid supply to the oil-resistant metering membranes 21a and 21b and the through holes 16a, 17a, 18a and 16b, 17b and 18b formed on the upper portions of the respective measuring chambers 19a and 19b. And a link mechanism for operating the bow valves 32a and 32b for alternately switching apostasys and the bow valves 32a and 32b with a predetermined phase difference and controlling the north-west motion of the metering films 21a and 21b. (28) and the flow rate integration mechanism 29 driven by this link mechanism 28, and each said measurement film 21a (21b) in at least one of the said slide 32a, 32b or the link mechanism 28. And a load mechanism (33a) for adding mechanical resistance to increase the differential pressure of the membrane type liquid flow meter.