JP2017181230A - Flow measuring device - Google Patents

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佐藤 真人
Masato Sato
真人 佐藤
弘 中井
Hiroshi Nakai
弘 中井
憲司 安田
Kenji Yasuda
憲司 安田
名和 基之
Motoyuki Nawa
基之 名和
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  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

【課題】多層分割流路構成を用いた流量計において、多層部後流における渦の発生を抑制すること。【解決手段】被計測流体が流れる矩形断面を有する流路2と、流路2を複数の分割流路6,7,8に分割する仕切り板3,4,5と、仕切り板3,4,5の出口部に開口5aを設け、この開口5aにより各仕切り板が隣接する分割流路を連通することで各分割流路で発達した境界層を解消することにより分割流路6,7,8から流出する流れの合流時に発生する渦の発生を抑制する。【選択図】図1An object of the present invention is to suppress the generation of vortices in the wake of a multilayer section in a flow meter using a multilayer divided flow path configuration. A flow path 2 having a rectangular cross section through which a fluid to be measured flows, partition plates 3, 4, 5 that divide the flow path 2 into a plurality of divided flow paths 6, 7, 8, and partition plates 3, 4, 5 is provided with an opening 5a, and the openings 5a communicate with the divided flow paths adjacent to each partition plate to eliminate the boundary layer developed in each divided flow path, thereby dividing the flow paths 6, 7, 8 Suppresses the generation of vortices that occur when the flows flowing out of [Selection] Figure 1

Description

本発明は、流れを多層に分割して、流量を計測する流量計測装置に関するものであり、とりわけ、多層部後流における渦の発生を抑制する方法に関するものである。   The present invention relates to a flow rate measuring device that measures a flow rate by dividing a flow into multiple layers, and more particularly, to a method of suppressing the generation of vortices in the wake of a multilayer portion.

従来、流れの中に置かれた管路の後流渦の発生状況を変化させる方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a method for changing the state of occurrence of a wake vortex in a pipeline placed in a flow is known (for example, see Patent Document 1).

図6は、特許文献1に記載されたものである。図6において、流れF1の中に置かれた管路101には、その下流側に貫通孔102が設けられている。管路101に向かう流れは、管路101の内側の内部流れF2と、外側の外部流れF3とに分割される。これらの流れは、管路101の境界面上で発達する境界層の影響によりDに示すような流速分布を形成する。   FIG. 6 is described in Patent Document 1. In FIG. 6, a through-hole 102 is provided on the downstream side of a pipe line 101 placed in a flow F1. The flow toward the pipe 101 is divided into an internal flow F2 inside the pipe 101 and an external flow F3 outside. These flows form a flow velocity distribution as indicated by D due to the influence of the boundary layer that develops on the boundary surface of the pipe 101.

貫通孔102がない場合には、管路101の中心軸に関して円形となる環状渦を生じるが、貫通孔102がある場合には、この環状渦は、Vにて示すように円形とならず、流れ方向に位置がずれた形状となる。この結果、この渦はさらに下流側においてWにて示すような離散的な渦となって崩壊していく。すなわち貫通孔を設けない場合と比較して、離散的な渦が管路101の出口近傍を占領する割合が低下するため上流側への影響が及びにくいものであった。   When there is no through-hole 102, an annular vortex that is circular with respect to the central axis of the pipe line 101 is generated, but when there is a through-hole 102, this annular vortex does not become circular as shown by V, The shape is shifted in the flow direction. As a result, the vortex further collapses into a discrete vortex as indicated by W on the downstream side. That is, compared with the case where no through hole is provided, the ratio of the discrete vortex occupying the vicinity of the outlet of the pipe line 101 is reduced, so that the upstream side is hardly affected.

特開平11−287686号公報JP-A-11-287686

しかしながら、前記従来の構成では、管路の壁面に発達する境界層をなくすという考えのものではないため、離散渦の発生自体を避けることはできないという課題を有していた。   However, since the conventional configuration is not intended to eliminate the boundary layer developed on the wall surface of the pipe, it has a problem that the generation of discrete vortices cannot be avoided.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、矩形断面流路を複数に分割する仕切り板の全域にわたり、上流側から発達してきた境界層の解消を図るような開口を設ける構成としたもので、これにより、矩形断面流路出口部での渦の発生を抑制することを目的とするものである。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and has a configuration in which an opening is provided to eliminate the boundary layer developed from the upstream side over the entire area of the partition plate that divides the rectangular cross-section flow path into a plurality of parts. Thus, the object is to suppress the generation of vortices at the rectangular cross-section flow path outlet.

前記従来の課題を解決するために、本発明の流量計測装置は、被計測流体が流れる矩形断面を有する流路と、前記流路を複数の分割流路に分割する仕切り板と、少なくとも一つの前記分割流路内の流速を検出するように配置した流速センサと、前記流速センサからの信号を計測する計測手段と、前記計測手段からの信号を処理して流量を算出する演算手段と、を備え、前記仕切り板は、隣接する前記分割流路間を連通する開口を有し、前記開口は、隣接する前記分割流路における境界層が前記開口により実質的に解消されるような高さと幅を有したことにより、多層部の後流にできる渦の発生を抑制することができ後流に配置される部分における流れの悪影響を避けることができる。   In order to solve the conventional problem, a flow rate measuring device of the present invention includes a flow path having a rectangular cross section through which a fluid to be measured flows, a partition plate that divides the flow path into a plurality of divided flow paths, and at least one A flow rate sensor arranged to detect a flow rate in the divided flow path, a measurement unit for measuring a signal from the flow rate sensor, and a calculation unit for processing a signal from the measurement unit to calculate a flow rate. The partition plate has an opening that communicates between the adjacent divided flow paths, and the opening has a height and a width such that a boundary layer in the adjacent divided flow paths is substantially eliminated by the opening. Therefore, it is possible to suppress the generation of vortices that can be generated in the wake of the multilayer portion, and to avoid the adverse effect of the flow in the portion disposed in the wake.

本発明の流量計測装置は、多層に分割された分割流路において、その流路を仕切る板に開口を設けることにより、発達した境界層を解消させることができるため、計測部より下流側における渦の発生を抑制することができる。これにより、多層部より下流側における流体部分に悪影響を及ぼすことがない。   The flow rate measuring device of the present invention can eliminate the developed boundary layer by providing an opening in a plate that divides the flow path in the divided flow path divided into multiple layers. Can be suppressed. This does not adversely affect the fluid portion downstream from the multilayer portion.

本発明の実施の形態1における流量計測装置の概略構成図1 is a schematic configuration diagram of a flow rate measuring device according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1における図1のAA’断面図1 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1 in Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1における仕切り板の斜視図The perspective view of the partition plate in Embodiment 1 of this invention (a)開口が無い場合のBB’断面の流速分布図、(b)本発明の実施の形態1における開口がある場合のBB’断面の流速分布図(A) Flow velocity distribution diagram of BB 'cross section when there is no opening, (b) Flow velocity distribution diagram of BB' cross section when there is an opening in the first embodiment of the present invention. 図4(b)におけるQ部の拡大図Enlarged view of part Q in FIG. 従来の環状渦生成を示す図Diagram showing conventional annular vortex generation

第1の発明は、被計測流体が流れる矩形断面を有する流路と、前記流路を複数の分割流路に分割する仕切り板と、少なくとも一つの前記分割流路内の流速を検出するように配置した流速センサと、前記流速センサからの信号を計測する計測手段と、前記計測手段からの信号を処理して流量を算出する演算手段と、を備え、前記仕切り板は、隣接する前記分割流路間を連通する開口を有し、前記開口は、隣接する前記分割流路における境界層が前記開口により実質的に解消されるような高さと幅を有したことにより、多層部の後流にできる渦の発生を抑制することができ後流に配置される部分における流れの悪影響を避けることができる。   In a first aspect of the invention, a flow path having a rectangular cross section through which a fluid to be measured flows, a partition plate that divides the flow path into a plurality of divided flow paths, and a flow velocity in at least one of the divided flow paths are detected. A flow rate sensor disposed; a measurement unit that measures a signal from the flow rate sensor; and a calculation unit that calculates a flow rate by processing a signal from the measurement unit, wherein the partition plate is adjacent to the divided flow. An opening that communicates between the roads, and the opening has a height and a width such that a boundary layer in the adjacent divided flow path is substantially eliminated by the opening. The generation of vortices that can be generated can be suppressed, and the adverse effect of the flow in the portion arranged in the wake can be avoided.

第2の発明は、特に第1の発明において、前記開口は、前記仕切り板の出口部近傍に設ける構成としたことにより、境界層の再構成を生じることがないため、確実に渦の発生を抑制することができる。   In the second invention, particularly in the first invention, since the opening is provided in the vicinity of the outlet portion of the partition plate, the boundary layer is not reconfigured. Can be suppressed.

第3の発明は、特に第1または2の発明において、前記流速センサは、一対の超音波送受波器による構成としたことにより、分割流路の流れ断面全域を計測するため、開口の存在が開口上流側の流れに多少影響を与えたとしても大きな誤差を生じることがない。   According to a third aspect of the invention, in particular, in the first or second aspect of the invention, the flow velocity sensor is configured by a pair of ultrasonic transducers, so that the entire flow cross section of the divided flow path is measured. Even if the flow on the upstream side of the opening is slightly affected, a large error does not occur.

第4の発明は、特に第1または2の発明において、前記流速センサは、フローセンサによる構成としたことにより、流速センサを超音波を用いた流量センサとした場合に比べ、開口に近い第二の超音波送受波器よりもフローセンサを上流側に配置することができるため、超音波を用いた流量センサよりも、計測に及ばす影響がより少なくなるものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, since the flow rate sensor is configured by a flow sensor, the second flow rate sensor is closer to the opening than when the flow rate sensor is a flow rate sensor using ultrasonic waves. Since the flow sensor can be arranged on the upstream side of the ultrasonic transducer, the influence on the measurement is less than that of the flow rate sensor using ultrasonic waves.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

(実施の形態1)
実施の形態1について、図1〜図5を用いて説明する。
(Embodiment 1)
The first embodiment will be described with reference to FIGS.

図1は、本発明の実施の形態1における流量計測装置1の概略構成図を示すものである。矩形断面の筒状流路(流路)2は、第1の仕切り板3、第2の仕切り板4、第3の仕切り板5により、第1の分割流路6、第2の分割流路7、第3の分割流路8、第4の分割流路9に分割され、全体として多層流路30を形成している。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a flow rate measuring device 1 according to Embodiment 1 of the present invention. A cylindrical channel (channel) 2 having a rectangular cross section is divided into a first divided channel 6 and a second divided channel by a first partition plate 3, a second partition plate 4, and a third partition plate 5. 7, the third divided flow path 8 and the fourth divided flow path 9 are divided into a multilayer flow path 30 as a whole.

第3の仕切り板5の下流側には、3つ矩形の開口5aを有し、この開口5aにより第3の分割流路8と第4の分割流路9とを連通している。   Three rectangular openings 5 a are provided on the downstream side of the third partition plate 5, and the third divided flow path 8 and the fourth divided flow path 9 are communicated with each other through the openings 5 a.

なお、図には示していないが、同様の開口が第1の仕切り板3、第2の仕切り板4にも、第3の仕切り板5と同じ位置、同じ形状で設けられており、それぞれ、第1の分割流路6と第2の分割流路7、第2の分割流路7と第3の分割流路8とが、これら開口を介して連通するように形成されており、第1の仕切り板3に設けた開口を3a、第2の仕切り板4に設けた開口を4aとする。   Although not shown in the drawing, the same opening is provided in the same position and the same shape as the third partition plate 5 in the first partition plate 3 and the second partition plate 4 respectively. The first divided flow path 6 and the second divided flow path 7, and the second divided flow path 7 and the third divided flow path 8 are formed so as to communicate with each other through these openings. The opening provided in the partition plate 3 is 3a, and the opening provided in the second partition plate 4 is 4a.

流路2には、第3の分割流路8の上部に超音波送受波器保持部10が取り付けられている。第3の分割流路8は流量計測を行う流路であり、以降、第3の分割流路8を計測流路8とし、計測流路8以外の分割流路は非計測流路と称する。   In the flow path 2, an ultrasonic transducer holder 10 is attached to the upper part of the third divided flow path 8. The third divided flow path 8 is a flow path for measuring the flow rate. Hereinafter, the third divided flow path 8 is referred to as a measurement flow path 8, and the divided flow paths other than the measurement flow path 8 are referred to as non-measurement flow paths.

図2は、図1のAA’断面を示す図であり、以下、図2を用いて超音波を用いた流量計測装置1の構成及び計測方法を説明する。   FIG. 2 is a view showing the AA ′ cross section of FIG. 1, and the configuration and measuring method of the flow rate measuring apparatus 1 using ultrasonic waves will be described below with reference to FIG.

超音波送受波器保持部10には上流側に配置された第1の超音波送受波器11、および下流側に配置された第2の超音波送受波器12の一対の超音波送受波器が、それぞれ、第1の保持部13、第2の保持部14にて保持されている。   The ultrasonic transducer holder 10 has a pair of ultrasonic transducers, a first ultrasonic transducer 11 disposed on the upstream side and a second ultrasonic transducer 12 disposed on the downstream side. Are held by the first holding unit 13 and the second holding unit 14, respectively.

第1の超音波送受波器11、および第2の超音波送受波器12により、流速センサ50が構成されている。   The first ultrasonic transducer 11 and the second ultrasonic transducer 12 constitute a flow rate sensor 50.

計測流路8は上面15、および下面16を有している。上面15は第1の超音波透過窓17、および第2の超音波透過窓18を有している。下面16は超音波の反射面として作用するように構成されている。   The measurement channel 8 has an upper surface 15 and a lower surface 16. The upper surface 15 has a first ultrasonic transmission window 17 and a second ultrasonic transmission window 18. The lower surface 16 is configured to act as an ultrasonic reflection surface.

P1,およびP2で示した矢印は超音波の伝搬経路であり、計測流路8を斜めに横切るように伝搬する。   The arrows indicated by P1 and P2 are ultrasonic wave propagation paths, and propagate so as to cross the measurement channel 8 diagonally.

第1の超音波送受波器11、および第2の超音波送受波器12からの信号は計測回路20(計測手段)にて処理され、さらに演算回路21(演算手段)で演算され流量が算出される。   Signals from the first ultrasonic transducer 11 and the second ultrasonic transducer 12 are processed by the measurement circuit 20 (measurement means) and further calculated by the calculation circuit 21 (calculation means) to calculate the flow rate. Is done.

第2の仕切り板4を含めた流路部分を多層部22と称する。第1の超音波送受波器11、第2の超音波送受波器12、多層部22、計測回路20、および演算回路21で流量計測装置1が形成される。   The flow path portion including the second partition plate 4 is referred to as a multilayer portion 22. The first ultrasonic transducer 11, the second ultrasonic transducer 12, the multilayer unit 22, the measurement circuit 20, and the arithmetic circuit 21 form the flow rate measuring device 1.

次に、超音波による流量計測に関して図2を用いて説明する。   Next, flow measurement using ultrasonic waves will be described with reference to FIG.

計測流路8を流れる被計測流体の流速をV、被計測流体中の音速をC、被計測流体の流れる方向と超音波が下面16で反射するまでの超音波伝搬方向とのなす角度をθとする。また、第1の超音波送受波器11と第2の超音波送受波器12との間で伝搬する超音波の伝搬経路の有効長さをLとする。   The flow velocity of the fluid to be measured flowing through the measurement flow path 8 is V, the sound velocity in the fluid to be measured is C, and the angle between the direction of flow of the fluid to be measured and the ultrasonic wave propagation direction until the ultrasonic wave is reflected by the lower surface 16 is θ. And Also, let L be the effective length of the propagation path of the ultrasonic wave propagating between the first ultrasonic transducer 11 and the second ultrasonic transducer 12.

このとき、第1の超音波送受波器11から出た超音波が、もう一方の第2の超音波送受波器12に到達するまでの伝搬時間t1は、下式にて示される。   At this time, the propagation time t1 until the ultrasonic wave emitted from the first ultrasonic transducer 11 reaches the other second ultrasonic transducer 12 is expressed by the following equation.

t1 = L /(C+Vcosθ) (1)
次に第2の超音波送受波器12から出た超音波が、もう一方の第1の超音波送受波器11に到達するまでの伝搬時間t2は、下式にて示される。
t1 = L / (C + Vcos θ) (1)
Next, the propagation time t2 until the ultrasonic wave emitted from the second ultrasonic transducer 12 reaches the other first ultrasonic transducer 11 is expressed by the following equation.

t2 = L /(C−Vcosθ) (2)
式(1)と式(2)から被計測流体の音速Cを消去すると、下式が得られる。
t2 = L / (C−Vcos θ) (2)
When the sound velocity C of the fluid to be measured is deleted from the equations (1) and (2), the following equation is obtained.

V =( L /(2cosθ))((1/t1)−(1/t2)) (3)
式(3)にて分るように、Lとθが既知なら、計測回路20にて計測された伝搬時間t1、およびt2を用いて、流速Vが求められる。
V = (L / (2cos θ)) ((1 / t1) − (1 / t2)) (3)
As can be seen from Equation (3), if L and θ are known, the flow velocity V is obtained using the propagation times t1 and t2 measured by the measurement circuit 20.

次に、下式に示すようにこの流速Vに流路2の断面積Sを乗じて、流路2全体の流量Qを算出する。   Next, as shown in the following equation, the flow rate Q of the entire flow path 2 is calculated by multiplying the flow velocity V by the cross-sectional area S of the flow path 2.

Q = V X S
しかし、一般的には、計測流路8の流速Vは流路2全体の平均流速Vaveとは異なるため、実際の流量Qtは下式に示すように、この流量Qに補正係数kを乗じて求める。
Q = V X S
However, in general, the flow velocity V of the measurement flow path 8 is different from the average flow speed Vave of the entire flow path 2, so the actual flow rate Qt is multiplied by the correction coefficient k as shown in the following equation. Ask.

Qt = k X Q
図3は、本発明の第3の仕切り板5の斜視図である。
Qt = k X Q
FIG. 3 is a perspective view of the third partition plate 5 of the present invention.

第3の仕切り板5には、既に示したような3つの矩形の開口5aが形成されている。開口5aの幅Laと高さLbとは、その上流側で発達した境界層が、ほぼ解消されるような値を有している。すなわち、Laは、境界層が、流れ方向において、解消するような長さを有している。   The third partition plate 5 is formed with three rectangular openings 5a as already shown. The width La and the height Lb of the opening 5a have such values that the boundary layer developed on the upstream side is almost eliminated. That is, La has such a length that the boundary layer is eliminated in the flow direction.

また、Lbは、この方向における全体の長さWに対して、3Lbの長さが例えば、90%以上占めるような割合を有しており、開口5aにて境界層の解消が、層高さ全域にわたるような範囲を占める値を取るように設定されている。   Further, Lb has such a ratio that the length of 3Lb occupies, for example, 90% or more with respect to the total length W in this direction, and the boundary layer is eliminated by the opening 5a. It is set to take a value that occupies a range that covers the entire area.

なお、開口5aから下流側端部からの距離Lcは、影響を及ぼすような境界層が発達しない長さに適宜設定される。   The distance Lc from the opening 5a to the downstream end is appropriately set to a length that does not develop a boundary layer that has an effect.

また、開口5a間の桟5bは開口5aの変形等に対する強度を確保する為に設けたものであり、開口5aの強度が確保できれば、桟5bを無くして開口を1つとすることが望ましい。   Further, the crosspieces 5b between the openings 5a are provided to ensure the strength against deformation of the openings 5a. If the strength of the openings 5a can be ensured, it is desirable to eliminate the crosspieces 5b and make one opening.

図4は、図1のBB’断面における各分割層の流速分布を示したものであり、(a)は、開口のない場合、(b)は、開口のある場合である。   FIG. 4 shows the flow velocity distribution of each divided layer in the BB ′ cross section of FIG. 1, where (a) shows a case where there is no opening, and (b) shows a case where there is an opening.

図4(a)に示す開口がない場合、流路2が分割される入口部23での流速分布は、それぞれ平坦な形状を示しているが、多層部22を流れる間に境界層が発達し、多層部の出口部24では放物線状の流速分布を示す。   When there is no opening shown in FIG. 4A, the flow velocity distribution at the inlet 23 where the flow path 2 is divided shows a flat shape, but a boundary layer develops while flowing through the multilayer part 22. The multi-layer outlet 24 has a parabolic flow velocity distribution.

この流速分布は、ある程度以上の大きさになると、多層部22を出た後、それぞれの噴流が誘引されたり、離散したりするような流れパターンの変動を生じる。分かりやすくするために、流速分布の最大流速近傍の主流部分が流れる様子を表示すると、ある瞬間には、Sに示すような大きく蛇行する状態となり、この噴流間に渦を生じるような不安定な流れとなる。   When the flow velocity distribution is larger than a certain level, the flow pattern fluctuates such that each jet flow is attracted or dispersed after leaving the multilayer portion 22. For the sake of clarity, when a state in which the main flow portion in the vicinity of the maximum flow velocity of the flow velocity distribution flows is displayed, at a certain moment, the state becomes large to meander as shown in S, and unstable such that a vortex is generated between the jets. Become a flow.

そして、この流れは、計測部の下流側に配置される流体機器等に対して悪影響を及ぼす。とりわけ、下流側で圧力を測定する必要がある場合などは好ましくない状況を引き起こすことになる。   And this flow has a bad influence with respect to the fluid apparatus etc. which are arrange | positioned downstream of a measurement part. Especially when the pressure needs to be measured downstream, an unfavorable situation is caused.

これに対し図4(b)に示す開口がある場合には、開口3a、4a、5aの存在により、発達した境界層はいったん解消されるため、多層部22の出口部24では、放物線状の流速分布ではなく、平坦部を有する流速分布となり、噴流のコア部分が近接した状態となる。   On the other hand, when there is an opening shown in FIG. 4 (b), the developed boundary layer is once eliminated due to the presence of the openings 3a, 4a, and 5a. Instead of the flow velocity distribution, the flow velocity distribution has a flat portion and the core portion of the jet is in close proximity.

この場合の流速分布の最大流速近傍の主流部分が流れる様子を表示すると、Tに示すような状態となり、図4(a)に示すような不安定な状態を生じることがない。   In this case, when a state in which the main flow portion in the vicinity of the maximum flow velocity of the flow velocity distribution flows is displayed, a state as indicated by T is obtained, and an unstable state as shown in FIG.

図5は、図4(b)におけるQ部の拡大図であり、図に示すように、第2の仕切り板4、第3の仕切り板5の間を通過する流れは、開口4a、5aの上流側では、図のUに示すような境界層が発達した放物線状の流速分布を示す。しかしながら、開口4a、5aを通過する際、壁がないことにより、発達した境界層は解消される。したがって、4a、5aの下流側では、図のVに示すような比較的フラットな流速分布となるものである。   FIG. 5 is an enlarged view of a portion Q in FIG. 4B, and as shown in the figure, the flow passing between the second partition plate 4 and the third partition plate 5 flows through the openings 4a and 5a. On the upstream side, a parabolic flow velocity distribution in which a boundary layer is developed as indicated by U in the figure is shown. However, the developed boundary layer is eliminated by the absence of walls when passing through the openings 4a, 5a. Therefore, on the downstream side of 4a and 5a, a relatively flat flow velocity distribution as shown in FIG.

本実施の形態では、下流側にのみ開口が設定された形態を示したが、流れに脈動が生じて、逆流が生じるような用途に対しては、逆流が生じたときの下流側、すわなち、順流における上流側に開口を設けることにより、順逆双方の流れに対して、渦の発生を抑制することができる。   In the present embodiment, an opening is set only on the downstream side. However, for applications in which pulsation occurs in the flow and reverse flow occurs, the downstream side when the reverse flow occurs, That is, by providing an opening on the upstream side in the forward flow, the generation of vortices can be suppressed for both the forward and reverse flows.

なお、本実施の形態では流路の上部に一対の超音波送受波器を設けて、超音波を対向する内壁に反射させる方式(所謂Vパス)の伝搬時間を利用して流速を計測する構成を示したが、一対の超音波送受波器を対向して設ける所謂Zパスであってもよい。   In this embodiment, a configuration in which a pair of ultrasonic transducers is provided in the upper part of the flow path and the flow velocity is measured by using the propagation time of a method (so-called V path) in which the ultrasonic waves are reflected on the opposing inner walls. However, it may be a so-called Z path in which a pair of ultrasonic transducers are provided facing each other.

また、流速の計測はこれに限るものではなく、例えば、流速センサとしてフローセンサを設けて、流速を測定するものであってもよいことは言うまでもない。   Moreover, the measurement of the flow velocity is not limited to this, and it goes without saying that, for example, a flow sensor may be provided as a flow velocity sensor to measure the flow velocity.

以上のように、本発明にかかる流量計測装置は、多層計測部の下流側に生じる渦の発生を抑制することができるため、計測部下流側に配置した部品等への影響を少なくすることができる。このため、計測部下流側に出口流路のあるガスメータや、配管系に配置する工業用流量計としての適用が可能である。   As described above, since the flow rate measuring device according to the present invention can suppress the generation of vortices generated on the downstream side of the multilayer measuring unit, the influence on the components and the like arranged on the downstream side of the measuring unit may be reduced. it can. For this reason, it can be applied as a gas meter having an outlet channel on the downstream side of the measuring unit or an industrial flow meter arranged in a piping system.

1 流量計測装置
2 筒状流路(流路)
3 第1の仕切り板
4 第2の仕切り板
5 第3の仕切り板
3a、4a、5a 開口
6 第1の分割流路
7 第2の分割流路
8 第3の分割流路(計測流路)
9 第4の分割流路
11 第1の超音波送受波器
12 第2の超音波送受波器
20 計測回路(計測手段)
21 演算回路(演算手段)
24 出口部
50 流速センサ
1 Flow rate measuring device 2 Tubular channel (channel)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 1st partition plate 4 2nd partition plate 5 3rd partition plate 3a, 4a, 5a Opening 6 1st divided flow path 7 2nd divided flow path 8 3rd divided flow path (measurement flow path)
9 Fourth Divided Channel 11 First Ultrasonic Transceiver 12 Second Ultrasonic Transceiver 20 Measuring Circuit (Measuring Means)
21 Arithmetic circuit (calculation means)
24 outlet 50 flow velocity sensor

Claims (4)

被計測流体が流れる矩形断面を有する流路と、
前記流路を複数の分割流路に分割する仕切り板と、
少なくとも一つの前記分割流路内の流速を検出するように配置した流速センサと、
前記流速センサからの信号を計測する計測手段と、
前記計測手段からの信号を処理して流量を算出する演算手段と、を備え、
前記仕切り板は、隣接する前記分割流路間を連通する開口を有し、
前記開口は、隣接する前記分割流路における境界層が前記開口により実質的に解消されるような高さと幅を有した流量計測装置。
A flow path having a rectangular cross section through which the fluid to be measured flows;
A partition plate for dividing the flow path into a plurality of divided flow paths;
A flow rate sensor arranged to detect a flow rate in at least one of the divided flow paths;
Measuring means for measuring a signal from the flow velocity sensor;
Computing means for processing the signal from the measuring means to calculate the flow rate,
The partition plate has an opening communicating between the adjacent divided flow paths,
The opening is a flow rate measuring device having a height and a width such that a boundary layer in the adjacent divided flow path is substantially eliminated by the opening.
前記開口は、前記仕切り板の出口部近傍に設ける構成とした請求項1に記載の流量計測装置。 The flow rate measuring device according to claim 1, wherein the opening is provided in the vicinity of an outlet portion of the partition plate. 前記流速センサは、一対の超音波送受波器による構成とした請求項1または2に記載の流量計測装置。 The flow rate measuring device according to claim 1, wherein the flow velocity sensor is configured by a pair of ultrasonic transducers. 前記流速センサは、フローセンサによる構成とした請求項1または2に記載の流量計測装置。 The flow rate measuring device according to claim 1, wherein the flow velocity sensor is configured by a flow sensor.
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