JPH0324973B2 - - Google Patents
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- JPH0324973B2 JPH0324973B2 JP59196268A JP19626884A JPH0324973B2 JP H0324973 B2 JPH0324973 B2 JP H0324973B2 JP 59196268 A JP59196268 A JP 59196268A JP 19626884 A JP19626884 A JP 19626884A JP H0324973 B2 JPH0324973 B2 JP H0324973B2
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Classifications
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Description
産業上の利用分野
本発明はサーミスタを用いた熱式質量流量計に
関するものである。
従来の技術
従来より存在する熱線式流量計は、毛細管に白
金等の発熱抵抗線を巻き付け、内部を流れる流体
流量に応じた放熱量が前記抵抗線の抵抗値変化を
生ずることを利用して前記流量を測定するもので
ある。しかしながら、この方式による流量計は抵
抗線の抵抗−温度係数が低く、動作温度範囲が比
較的高いこと、及び湿気や塵埃による故障の多い
ことが欠点となつている。
一方、サーミスタ流速計は、サーミスタの温度
係数が通常金属の10〜15倍程度にも達し、動作温
度も低いため、高感度な流量測定器として期待さ
れるものであるが、実際には工業計測用としての
実用化はそれほど進んでいない。これはサーミス
タの本質的な問題である個々の温度特性のバラツ
キによる測定誤差等が十分解決されていないこ
と、及び流路内におけるサーミスタ(概してサー
ミスタ先端が、流路横断方向に突出する)にゴミ
等が付着して被膜となり、流れに干渉すること等
によるものである。
発明の目的
本発明は従来の毛細管流路や、サーミスタ突出
流路等の流路干渉問題、及びサーミスタ温度特性
のバラツキ問題を解消した新規のサーミスタ型熱
式質量流量計を提供しようとするものである。
発明の構成
略述すれば、本発明は上記の目的を達するた
め、
被検流体のための流路を有するセンサブロツク
と、
前記流路内において先端を上流側に向け、かつ
自身の軸が流路方向と一致するように配置された
流量検出用のガラスビート封入型サーミスタと、
前記流路内に嵌入された本体に、前記流量検出
用サーミスタの側端部を流体流通間隙をあけて同
軸的に包囲する中心軸孔、及びその周囲に平行し
て配列された複数の整流孔を貫設してなる整流エ
レメントと、
前記流量検出用サーミスタと同型で同様な抵抗
−温度特性を有するサーミスタからなり、先端部
が前記流路に近接しかつ小孔により連通した小室
に収納された温度補償用サーミスタと、
前記流量検出用サーミスタ及び温度補償用サー
ミスタの抵抗値差を較正及び演算して流体の質量
流量を指示するための演算処理回路
を備えたことを特徴とする熱式質量流量計を構成
するものである。
上記の構成において、整流エレメントはセンサ
ブロツクの流路に導入された流体流量の一部を正
確な分流比においてその軸孔に通じるため、これ
に接する流量検出用サーミスタは流体の質量流量
及び温度に応じて放熱し、抵抗値はそれによる平
衡温度を表わす値となる。一方温度補償用サーミ
スタは流体温度に応じた抵抗値を示すため、両サ
ーミスタの抵抗値の実効的な差を演算処理回路に
より演算すると、正確な流体の質量流量が得られ
るわけである。
実施例
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施例
につき説明する。
第1図は本発明の構成原理に従つた基本的実施
例を示す断面図である。この実施例において、流
量計本体部としてのセンサブロツク1はアルミニ
ウム等の金属又はアクリルその他の樹脂材料から
なる直方体であり、このブロツク1には図の下端
面に開口した流体入口2から上向に延びる垂直流
路部3と、この流路部3のブロツク1内における
上端から曲接して横向に延び図の右側面に開口し
た流体出口4を有する水平流路部5とからなる流
体流路が形成されている。流量検出用サーミスタ
6及び温度補償用サーミスタ7は実質上同一又は
類似の特性を有するガラスビート封入型サーミス
タからなり、前者6はセンサブロツク1の上端壁
8を貫通して垂直流路3内に垂下・突入し、後者
7もまた上端壁8を貫通し、垂直流路3に近接・
平行して図の左側壁9に形成された小室10内に
突入している。小室10は小孔11により流路
3,5と連通している。サーミスタ6,7の上端
つけ根部はそれぞれナツト12,13によりブロ
ツク上端に固定され、ナツトの下側にはOリング
14が挿着される。
本発明によれば、センサブロツクの流路3には
流量検出用サーミスタ6と協同する整流エレメン
ト15が嵌入される。整流エレメント15は流路
3の断面形状に従つて、この場合外周面が円筒形
の流路内壁に嵌合する円柱体からなり、流量検出
用サーミスタ6の先端(感熱部)を余裕をもつ
て、すなわちそのサーミスタ先端との間に環状間
隙を形成して安定した流体流通を保証するための
中心軸孔16と、各々この軸孔16に平行するよ
うにその周りの円心円上に配列された複数の環状
流路からなる整流孔17とを貫通形成したもので
ある。
上記の構成において、センサブロツク1の流体
入口2及び出口4に図示しないが適宜の流体供給
管及び排出管を接続し、流路3,5に被検流体を
通ずると、整流エレメント15の前記軸孔16に
は、流路3の全流量に対する正確な分流比(整流
エレメントの軸孔開口面積と、全開口面積との
比。但し、軸孔開口面積はサーミスタ先端の周囲
隙間の断面積である。)で微少流を通じ、自己発
熱したサーミスタ6の先端はこの微少流の質量流
量(及び温度の低さ)に応じて吸熱されるもので
ある。
一方、サーミスタ6をこのような整流エレメン
トが存在しない流路中に配置した場合を検討する
と、このときサーミスタ先端付近においては流路
3,5がL型に屈折していることや、サーミスタ
6に比して流路径が広いこと等により乱流を生じ
るか、又は秩序正しい層流であつてもサーミスタ
の相対的な細さ故にその表面の流れが流路3全体
の流れの状態を正確に代表することにならないと
考えられる。この意味で、本発明の整流エレメン
トはきわめて重要な役目を果たしていることがわ
かる。
結局、整流エレメント15によつて一定条件に
された流体はその比熱と密度に関係した率でサー
ミスタ6から熱を奪うので、その抵抗値変化によ
り質量流量の関数としての信号が得られる。従つ
て、質量流量の一般的な公式として知られている
下記の公式が本発明においても明確に成立してい
ると考えられる。
M=E/Jcpθ
M;質量流量
J;熱の仕事当量
cp;流体の定圧比熱
θ;イ.とロ.の温度差
E;流体に与えるエネルギー
ここで補足しておくことは、サーミスタ6及び
7は初期条件において同じ抵抗値を有し同じ定電
流によつて同じ発熱量で働いていることである。
このことによつて上記の式のEが両サーミスタに
ついて同一であると言える。この実施例におい
て、サーミスタ6が装着された軸孔流路の径は2
〜3φ、周辺部の整流孔流路は0.5〜3.0φであり、
これら整流孔17は流量に応じて最も適当な個数
だけ設けて軸孔部分での流速及び熱放散等の条件
が広い流量範囲においても同一となるように機能
するものである。
第3図は本発明の質量流量計の別の実施例を示
すものである。この実施例において、流量計は縦
続結合された4つのブロツク、すなわち、図の右
から左にかけて、入口ブロツク20、センサブロ
ツク21、サーミスタ支持ブロツク22、及び制
御ブロツク23を含むものである。入口ブロツク
20はその貫通流路20aの中間部にフイルター
20bを挿着し、後端部を前記センサブロツク2
1の開口に螺入することにより、その開口の中間
に挿入された整流エレメント15を固定するよう
になつている。サーミスタ支持ブロツク22は流
量検出用サーミスタ6を自身の中心軸上において
その先端がセンサブロツク21の開口内に突入す
るように支持すると共に、ブロツク22後部にお
いて中心軸に直交する配置の小室22a内に先端
を突入させた温度補償用サーミスタ7を支持して
いる。サーミスタ6に関してはリード線引き出孔
24が、また、サーミスタ7の小室22aに関し
てはブロツク後端面22bに開口したポート25
がそれぞれ形成される。さらに、センサ支持ブロ
ツク22には中心軸のサーミスタ6に等間隙で平
行し、前記センサブロツク21の開口及び制御ブ
ロツク23の入口室23aに連なる4条の貫通孔
26が形成される。制御ブロツク23には前記サ
ーミスタ支持ブロツク22の貫通孔26及びポー
ト25に連通した入口室23aと、これに背反し
た出口側流路室23bとが形成され、これらは各
垂直流路によりブロツク上側面の制御室27に通
じている。この場合、後方の垂直流路28は制御
室27中央の底面突起内において開口し、上方よ
り装着されたコントロールピース29の近接状態
に応じて流量計全体としての流量が制御できるよ
うになつている。なお、コントロールピース29
の先端面には突起開口に対応する凹部を有し、ピ
ース本体の周囲には駆動用ソレノイド30が配置
されている。
上記第3図の実施例において、整流エレメント
15、及びサーミスタ6,7は第1の実施例にお
ける整流エレメント及びサーミスタと同じもので
あり、従つてこの実施例のものはフイルター20
bによつて除塵等がなされ、制御部におけるコン
トロールピース位置により適当に制御された流量
において、前記第1の実施例と同様に作用するも
のである。
整流エレメントの軸孔16内に露出した先端を
有するサーミスタ6及びこれに並設されたサーミ
スタ7の抵抗変化から流体流量を演算する回路は
第4図に示す通りである。第4図において、流速
用サーミスタ6及び温度補償用サーミスタ7は直
列に定電流回路31に接続され、各サーミスタ
6,7の両端は対応する差動増幅器32,33の
各入力端子に接続される。これら増幅器32及び
33の出力は、それぞれ第3の差動増幅器34の
負入力及び正入力に接続される。この増幅器34
の出力は流体の質量流量に対応する大きさを有す
るものである。この場合、演算増幅器34にはバ
イアス調整手段からなるゼロ調整器35と、増幅
率調整手段からなるスパン調整器36が接続され
る。
上記の回路において、サーミスタ6及び7は流
通する電流に応じて発熱し、自身の雰囲気と平衡
した温度(従つて抵抗値)に維持される。いま、
サーミスタ6及び7の抵抗−温度特性が等しいも
のとすれば、第1のサーミスタ6は流体の流速
(質量流量)が零であれば実質上第2のサーミス
タ7と同じ温度となり、零でなければその流速に
応じて冷却され、従つて両者の抵抗値の差は流体
の流速を表わすことになる。しかしながら、両者
の抵抗−温度特性は実際には微妙に相違するであ
ろうから、上記のように抵抗値に対応する値から
流体流量を求めるには、対応する増幅器32及び
33のバイアス及び増幅率を適当に調整すること
によりその特性の相違を補償しなければならな
い。これにより、演算増幅器34に入力される二
つの信号は見かけ上、同一特性の二つのサーミス
タにおける各別の温度に応じた抵抗値を表わすこ
とになる。
演算増幅器34は零調整器35及びスパン調整
器36の操作により、設定及び較正されたスケー
ルによつて、センサブロツク1又は21の流路に
流れる流体流量を正確に指示することが明らかで
ある。
第5図は本発明の第1図に示した質量流量計に
おける圧力−流量特性を示すグラフである。この
場合のテスト条件は、本発明の流量計の上流に定
流量制御弁を設け、下流に圧力計と絞り弁を接続
し、大気開放された出口に標準となる流量計を接
続して流量を測定しながら絞り弁によつて圧力を
0から5Kg/cm2まで変化させたものである。パラ
メータとして採用した実流量0.2,0.4,0.6/
minにおいて、標準流量計の指示値は、いずれも
それら実流量をほぼ正確に表わしていることがわ
かる。
第6図は同じく本発明の第1図に示した質量流
量計の温度−流量特性を示すグラフである。この
場合のテスト条件は、恒温槽の中に本発明の流量
計を入れ、20℃で実流量値に校正した後、5℃か
ら40℃までの温度変化における流量測定値として
の出力信号変化を縦軸にプロツトしたものであ
る。この間、実流量としては各々1,5,9/
minの定流量のN2ガスを流して測定したが、各
グラフ共温度の上昇に従つて、流量指示値がわず
かに降下していくが、通常室内における10度程度
の室温変化に対しては、実用上問題とならないこ
とがわかる。
第7図は同じく本発明の第1図に示した質量流
量計における応答速度特性を示すグラフである。
この場合のテスト条件は、N2ガスを500ml/分の
定流量に設定し、電磁弁で急速に開閉した時の立
ち上がりの応答速度を本発明の流量計と、従来の
毛細管型流量計について同時に測定及び比較した
ものである。記録計のフルスケールは1000ml/
分、チヤートスピードは60cm/分、そして周囲温
度は20℃であり、定差圧型定流量弁で500ml/分
を設定した。
結果は、本発明の記録計においてはN2流通後
数秒以内で通常測定値となる(従来型装置におい
ては12〜13秒を要する)ことを示している。
第8図及び第9図はそれぞれ実流量0〜1.0
/min及び0〜200ml/minについて流量−出
力信号の関係、いわゆる検量線を確認したもので
ある。計測条件及び計測結果は下記の通りであ
る。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD The present invention relates to a thermal mass flowmeter using a thermistor. BACKGROUND TECHNOLOGY Conventionally existing hot wire flowmeters wind a heat-generating resistance wire such as platinum around a capillary tube, and utilize the fact that the amount of heat dissipated in accordance with the flow rate of fluid flowing inside the tube causes a change in the resistance value of the resistance wire. It measures the flow rate. However, the disadvantages of this type of flowmeter are that the resistance wire has a low resistance-temperature coefficient, the operating temperature range is relatively high, and there are many failures due to moisture and dust. On the other hand, the thermistor current meter is expected to be a highly sensitive flow meter because the temperature coefficient of the thermistor is about 10 to 15 times that of normal metals and the operating temperature is low, but in reality it is used for industrial measurement. Practical use has not progressed that much. This is due to the fact that measurement errors due to variations in individual temperature characteristics, which are the essential problems of thermistors, have not been sufficiently resolved, and also because the thermistor (the tip of the thermistor generally protrudes in the transverse direction of the flow path) in the flow path is contaminated with dirt. This is due to the fact that these substances adhere to the surface and form a film that interferes with the flow. Purpose of the Invention The present invention aims to provide a new thermistor-type thermal mass flowmeter that solves the problem of flow path interference such as the conventional capillary flow path and thermistor protruding flow path, and the problem of variations in thermistor temperature characteristics. be. Structure of the Invention Briefly, in order to achieve the above object, the present invention includes a sensor block having a flow path for a test fluid, and a sensor block having a tip facing upstream in the flow path and an axis thereof facing the flow direction. A glass bead-encapsulated thermistor for flow rate detection is arranged to match the direction of the flow path, and a side end of the thermistor for flow rate detection is coaxially attached to the main body fitted in the flow path with a fluid flow gap. a rectifying element formed by penetrating a central axis hole surrounding the central shaft hole and a plurality of rectifying holes arranged in parallel around the central axis hole, and a thermistor that is of the same type as the flow rate detection thermistor and has similar resistance-temperature characteristics. , a temperature compensation thermistor whose tip is close to the flow path and is housed in a small chamber communicating with the flow path, and the mass of the fluid by calibrating and calculating the difference in resistance between the flow rate detection thermistor and the temperature compensation thermistor. This constitutes a thermal mass flowmeter characterized by being equipped with an arithmetic processing circuit for indicating flow rate. In the above configuration, the rectifier element communicates a part of the fluid flow introduced into the flow path of the sensor block to its shaft hole at an accurate splitting ratio, so the flow rate detection thermistor in contact with the rectifier element communicates with the mass flow rate and temperature of the fluid. Heat is radiated accordingly, and the resistance value becomes a value representing the equilibrium temperature. On the other hand, since the temperature compensation thermistor exhibits a resistance value depending on the fluid temperature, if the effective difference between the resistance values of both thermistors is calculated by the arithmetic processing circuit, an accurate mass flow rate of the fluid can be obtained. Embodiments Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a basic embodiment according to the construction principle of the present invention. In this embodiment, a sensor block 1 serving as the main body of the flowmeter is a rectangular parallelepiped made of metal such as aluminum or acrylic or other resin material. A fluid flow path is made up of an extending vertical flow path portion 3 and a horizontal flow path portion 5 having a fluid outlet 4 that curves into contact with the upper end of the flow path portion 3 in the block 1, extends laterally, and opens on the right side of the figure. It is formed. The flow rate detection thermistor 6 and the temperature compensation thermistor 7 are glass bead-encapsulated thermistors having substantially the same or similar characteristics, and the former 6 penetrates the upper end wall 8 of the sensor block 1 and hangs down into the vertical flow path 3. - The latter 7 also penetrates the upper end wall 8 and is close to the vertical channel 3.
In parallel, it protrudes into a small chamber 10 formed in the left side wall 9 of the figure. The small chamber 10 communicates with the channels 3 and 5 through a small hole 11. The bases of the upper ends of the thermistors 6 and 7 are fixed to the upper ends of the blocks by nuts 12 and 13, respectively, and an O-ring 14 is inserted under the nuts. According to the invention, a rectifying element 15 that cooperates with the thermistor 6 for detecting the flow rate is fitted into the flow path 3 of the sensor block. According to the cross-sectional shape of the flow path 3, the rectifying element 15 is made of a cylindrical body whose outer peripheral surface fits into the inner wall of the flow path with a cylindrical shape in this case, and the tip (heat-sensitive part) of the thermistor 6 for detecting the flow rate is arranged with a margin. That is, a central shaft hole 16 is provided to form an annular gap with the thermistor tip to ensure stable fluid flow, and the shaft holes 16 are arranged in parallel to each other on a central circle around the central shaft hole 16. A rectifying hole 17 consisting of a plurality of annular flow channels is formed through the flow passage. In the above configuration, when appropriate fluid supply pipes and discharge pipes (not shown) are connected to the fluid inlet 2 and outlet 4 of the sensor block 1 and the test fluid is passed through the flow channels 3 and 5, the axis of the rectifying element 15 is The hole 16 has an accurate diversion ratio (the ratio of the shaft hole opening area of the rectifying element to the total opening area) to the total flow rate of the flow path 3. However, the shaft hole opening area is the cross-sectional area of the peripheral gap at the tip of the thermistor. The tip of the thermistor 6, which self-generates heat through a minute flow (.), absorbs heat in accordance with the mass flow rate (and low temperature) of this minute flow. On the other hand, if we consider the case where the thermistor 6 is placed in a flow path where such a rectifying element does not exist, we will find that the flow paths 3 and 5 are bent into an L shape near the thermistor tip, and that the thermistor 6 In comparison, turbulent flow may occur due to the large diameter of the channel, or even if the flow is orderly and laminar, the flow on the surface of the thermistor accurately represents the flow state of the entire channel 3 due to the relative thinness of the thermistor. It is thought that there will be no need to do so. In this sense, it can be seen that the rectifying element of the present invention plays a very important role. Ultimately, the fluid conditioned by the rectifying element 15 removes heat from the thermistor 6 at a rate related to its specific heat and density, so that the change in resistance provides a signal as a function of mass flow rate. Therefore, it is considered that the following formula, which is known as a general formula for mass flow rate, clearly holds true in the present invention as well. M=E/Jcpθ M; mass flow rate J; work equivalent of heat cp; constant pressure specific heat θ of fluid; i. and b. Temperature difference E: Energy imparted to the fluid It should be noted here that the thermistors 6 and 7 have the same resistance value under the initial conditions and work with the same constant current and the same amount of heat.
This means that E in the above equation is the same for both thermistors. In this embodiment, the diameter of the axial hole flow path in which the thermistor 6 is installed is 2.
~3φ, the peripheral rectifying hole flow path is 0.5 to 3.0φ,
These rectifying holes 17 are provided in the most appropriate number depending on the flow rate, and function so that conditions such as flow velocity and heat dissipation in the shaft hole portion remain the same over a wide flow rate range. FIG. 3 shows another embodiment of the mass flowmeter of the present invention. In this embodiment, the flow meter includes four blocks connected in cascade: from right to left in the figure, an inlet block 20, a sensor block 21, a thermistor support block 22, and a control block 23. The inlet block 20 has a filter 20b inserted in the middle part of its through passage 20a, and the rear end is connected to the sensor block 2.
By screwing into the opening 1, the rectifying element 15 inserted in the middle of the opening is fixed. The thermistor support block 22 supports the flow rate detection thermistor 6 on its own central axis so that its tip protrudes into the opening of the sensor block 21, and also supports the thermistor 6 in a small chamber 22a arranged perpendicular to the central axis at the rear of the block 22. It supports a temperature compensating thermistor 7 whose tip protrudes. Regarding the thermistor 6, there is a lead wire extraction hole 24, and regarding the small chamber 22a of the thermistor 7, there is a port 25 opened on the rear end surface 22b of the block.
are formed respectively. Furthermore, four through holes 26 are formed in the sensor support block 22, parallel to the thermistor 6 on the central axis at equal intervals, and continuous to the opening of the sensor block 21 and the entrance chamber 23a of the control block 23. The control block 23 is formed with an inlet chamber 23a communicating with the through hole 26 and port 25 of the thermistor support block 22, and an outlet side passage chamber 23b opposite to this, and these are connected to the upper side of the block by respective vertical passages. The control room 27 is connected to the control room 27. In this case, the rear vertical flow path 28 opens in the bottom protrusion at the center of the control chamber 27, and the flow rate of the entire flowmeter can be controlled according to the proximity of the control piece 29 mounted from above. . In addition, control piece 29
The piece has a recess corresponding to the protrusion opening on its tip surface, and a driving solenoid 30 is arranged around the piece body. In the embodiment shown in FIG.
When dust removal and the like are carried out by means b, and the flow rate is appropriately controlled by the position of the control piece in the control section, it functions in the same manner as in the first embodiment. A circuit for calculating the fluid flow rate from the resistance change of the thermistor 6 having its tip exposed in the shaft hole 16 of the rectifying element and the thermistor 7 arranged in parallel thereto is shown in FIG. In FIG. 4, a flow velocity thermistor 6 and a temperature compensation thermistor 7 are connected in series to a constant current circuit 31, and both ends of each thermistor 6, 7 are connected to each input terminal of a corresponding differential amplifier 32, 33. . The outputs of these amplifiers 32 and 33 are connected to the negative input and positive input of a third differential amplifier 34, respectively. This amplifier 34
The output has a magnitude corresponding to the mass flow rate of the fluid. In this case, a zero adjuster 35 consisting of bias adjusting means and a span adjuster 36 consisting of amplification factor adjusting means are connected to the operational amplifier 34. In the above circuit, the thermistors 6 and 7 generate heat in response to the flowing current, and are maintained at a temperature (and thus a resistance value) that is in equilibrium with their own atmosphere. now,
Assuming that the resistance-temperature characteristics of thermistors 6 and 7 are equal, the first thermistor 6 will have substantially the same temperature as the second thermistor 7 if the fluid flow rate (mass flow rate) is zero, and if it is not zero, The fluid is cooled according to the flow velocity, and therefore, the difference in resistance between the two represents the flow velocity of the fluid. However, since the resistance-temperature characteristics of the two actually differ slightly, in order to determine the fluid flow rate from the value corresponding to the resistance value as described above, the bias and amplification factor of the corresponding amplifiers 32 and 33 must be The difference in their characteristics must be compensated for by appropriate adjustment. As a result, the two signals input to the operational amplifier 34 appear to represent resistance values corresponding to different temperatures in two thermistors having the same characteristics. It is clear that the operational amplifier 34, through the operation of the zero regulator 35 and the span regulator 36, accurately indicates the fluid flow rate flowing into the flow path of the sensor block 1 or 21 according to the set and calibrated scale. FIG. 5 is a graph showing pressure-flow characteristics in the mass flowmeter shown in FIG. 1 of the present invention. The test conditions in this case are to install a constant flow control valve upstream of the flowmeter of the present invention, connect a pressure gauge and a throttle valve downstream, and connect a standard flowmeter to the outlet that is open to the atmosphere to measure the flow rate. During measurement, the pressure was varied from 0 to 5 kg/cm 2 using a throttle valve. Actual flow rate adopted as parameter: 0.2, 0.4, 0.6/
It can be seen that at min, the indicated values of the standard flowmeters almost accurately represent the actual flow rates. FIG. 6 is a graph showing the temperature-flow rate characteristics of the mass flowmeter shown in FIG. 1 of the present invention. The test conditions in this case are to place the flowmeter of the present invention in a constant temperature chamber, calibrate it to the actual flow rate value at 20℃, and then measure the change in the output signal as the flow rate measurement value as the temperature changes from 5℃ to 40℃. It is plotted on the vertical axis. During this time, the actual flow rates are 1, 5, 9/
Measurements were made by flowing N2 gas at a constant flow rate of min, but as shown in each graph, the flow rate indication value drops slightly as the temperature rises. It can be seen that there is no problem in practical use. FIG. 7 is a graph showing the response speed characteristics of the mass flowmeter shown in FIG. 1 of the present invention.
The test conditions in this case were to set N2 gas at a constant flow rate of 500 ml/min, and measure the response speed of the rise when rapidly opening and closing a solenoid valve for the flowmeter of the present invention and a conventional capillary flowmeter. and compared. The full scale of the recorder is 1000ml/
The chart speed was 60 cm/min, the ambient temperature was 20°C, and the constant differential pressure constant flow valve was set at 500 ml/min. The results show that the recorder of the present invention provides normal measurements within a few seconds after N2 flow (compared to 12-13 seconds for conventional devices). Figures 8 and 9 show actual flow rates of 0 to 1.0, respectively.
The relationship between flow rate and output signal, a so-called calibration curve, was confirmed for /min and 0 to 200ml/min. The measurement conditions and measurement results are as follows.
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】
これらの結果より、特性曲線は0〜0.5/
minの範囲において若干の湾曲を有するものの、
不規則性は見られず、通じて1/min程度以下
の流量においてメータの目盛設定等もきわめて容
易に行いうることを示している。
発明の効果
本発明は以上の通り正確かつ安定な質量流量計
を提供するものであり、特に流体の安定な被検流
路を形成する役目を果たす整流エレメントは着脱
自在であつて、必要に応じて取りはずし清掃する
こと、又は新品と交換することができるため、き
わめて実用的である。[Table] From these results, the characteristic curve is 0 to 0.5/
Although there is some curvature in the min range,
No irregularities were observed, indicating that meter scale settings etc. can be performed extremely easily at flow rates of approximately 1/min or less. Effects of the Invention As described above, the present invention provides an accurate and stable mass flow meter, and in particular, the rectifying element that serves to form a stable fluid flow path to be tested is removable and can be attached or removed as needed. It is very practical because it can be removed and cleaned or replaced with a new one.
第1図は本発明の基本的実施例を示す縦断面
図、第2図は実施例の流量計に用いられる整流エ
レメントの斜視図、第3図は別の実施例を示す縦
断面図、第4図は本発明の流路計の電気回路の一
例を示す図、第5図は本発明の流路計における圧
力−流量特性を示すグラフ、第6図は温度−流量
特性を示すグラフ、第7図は応答速度特性を示す
グラフ、第8図及び第9図は流量−出力信号特性
を示すグラフである。
1,21……センサブロツク、6……流量検出
用サーミスタ、7……温度補償用サーミスタ、1
5……整流エレメント、16……軸孔、17……
整流孔。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a basic embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a rectifying element used in the flowmeter of the embodiment, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing another embodiment. 4 is a diagram showing an example of the electric circuit of the flow meter of the present invention, FIG. 5 is a graph showing the pressure-flow characteristics in the flow meter of the present invention, FIG. 6 is a graph showing the temperature-flow characteristics, FIG. 7 is a graph showing response speed characteristics, and FIGS. 8 and 9 are graphs showing flow rate-output signal characteristics. 1, 21...Sensor block, 6...Thermistor for flow rate detection, 7...Thermistor for temperature compensation, 1
5... Rectifying element, 16... Shaft hole, 17...
Rectifier hole.
Claims (1)
クと、 前記流路内において先端を上流側に向け、かつ
自身の軸が流路方向と一致するように配置された
流量検出用のガラスビート封入型サーミスタと、 前記流路内に嵌入された本体に、前記流量検出
用サーミスタの先端部を流体流通間隙をあけて同
軸的に包囲する中心軸孔、及びその周囲に平行し
て配列された複数の整流孔を貫通してなる整流エ
レメントと、 前記流量検出用サーミスタと同型で同様な抵抗
−温度特性を有するサーミスタからなり、先端部
が前記流路に近接しかつ小孔により連通した小室
に収納された温度補償用サーミスタと、 前記流量検出用サーミスタ及び温度補償用サー
ミスタの抵抗値差を較正及び演算して流体の質量
を指示するための演算処理回路 を備えたことを特徴とする熱式質量流量計。[Scope of Claims] 1. A sensor block having a flow path for a fluid to be tested, and a flow rate device arranged in the flow path with its tip facing upstream and with its axis aligned with the flow path direction. A glass bead-enclosed thermistor for detection, a central axis hole coaxially surrounding the tip of the flow rate detection thermistor with a fluid flow gap in the main body fitted into the flow path, and a central axis hole parallel to the periphery thereof. a rectifying element penetrating through a plurality of rectifying holes arranged in a straight line, and a thermistor having the same type and similar resistance-temperature characteristics as the flow rate detection thermistor, the tip of which is close to the flow path and has a small hole. a temperature compensation thermistor housed in a small chamber communicated with the temperature compensation thermistor, and an arithmetic processing circuit for calibrating and calculating the resistance difference between the flow rate detection thermistor and the temperature compensation thermistor to indicate the mass of the fluid. Features of thermal mass flowmeter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59196268A JPS6173023A (en) | 1984-09-18 | 1984-09-18 | Thermal type mass flowmeter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59196268A JPS6173023A (en) | 1984-09-18 | 1984-09-18 | Thermal type mass flowmeter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6173023A JPS6173023A (en) | 1986-04-15 |
| JPH0324973B2 true JPH0324973B2 (en) | 1991-04-04 |
Family
ID=16354975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59196268A Granted JPS6173023A (en) | 1984-09-18 | 1984-09-18 | Thermal type mass flowmeter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6173023A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012513022A (en) * | 2008-12-19 | 2012-06-07 | コミサリア ア レネルジィ アトミーク エ オ ゼネ ルジイ アルテアナティーフ | Wire anemometer control device |
| US8800379B2 (en) | 2008-12-19 | 2014-08-12 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | “X” wired anemometric probe and its manufacturing method |
-
1984
- 1984-09-18 JP JP59196268A patent/JPS6173023A/en active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012513022A (en) * | 2008-12-19 | 2012-06-07 | コミサリア ア レネルジィ アトミーク エ オ ゼネ ルジイ アルテアナティーフ | Wire anemometer control device |
| US8800379B2 (en) | 2008-12-19 | 2014-08-12 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | “X” wired anemometric probe and its manufacturing method |
| US9069002B2 (en) | 2008-12-19 | 2015-06-30 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Device for regulating a wire anemometer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6173023A (en) | 1986-04-15 |
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