JPH0327848B2 - - Google Patents
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- JPH0327848B2 JPH0327848B2 JP60197265A JP19726585A JPH0327848B2 JP H0327848 B2 JPH0327848 B2 JP H0327848B2 JP 60197265 A JP60197265 A JP 60197265A JP 19726585 A JP19726585 A JP 19726585A JP H0327848 B2 JPH0327848 B2 JP H0327848B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow rate
- orifice
- pressure difference
- spring plate
- fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、流体の流量計測における絞り装置に
関するもので、さらに詳言すれば、液体に対する
流量制限が小さくかつ測定範囲が広くさらに高い
測定精度の流量測定を可能とした絞り装置に関す
るものである。
関するもので、さらに詳言すれば、液体に対する
流量制限が小さくかつ測定範囲が広くさらに高い
測定精度の流量測定を可能とした絞り装置に関す
るものである。
流体の流量計測において絞り装置を応用した測
定方法が広く用いられているが、この方法は、流
路を形成する管体内に形成もしくは挿入された絞
り装置（一般にはオリフイスまたはノズル等を主
体として構成されている）の前後に発生する圧力
差が、その時の流量と比例関係にあることを利用
し、この圧力差を測定して前記比例関係に基づい
て演算により流量を求めるものである。
定方法が広く用いられているが、この方法は、流
路を形成する管体内に形成もしくは挿入された絞
り装置（一般にはオリフイスまたはノズル等を主
体として構成されている）の前後に発生する圧力
差が、その時の流量と比例関係にあることを利用
し、この圧力差を測定して前記比例関係に基づい
て演算により流量を求めるものである。
この絞り装置を利用した流量測定装置は、構造
が簡単であることから、製作が容易であり、かつ
低価格であるために研究用、工業用として広く利
用されている。
が簡単であることから、製作が容易であり、かつ
低価格であるために研究用、工業用として広く利
用されている。
この絞り装置を利用しての流量計測方法におけ
る圧力差の測定手段としては、液柱式（水銀、水
等を用いる）圧力形が多く使用されているが、近
年では各種の圧力センサを利用した電気的圧力計
が開発されている。
る圧力差の測定手段としては、液柱式（水銀、水
等を用いる）圧力形が多く使用されているが、近
年では各種の圧力センサを利用した電気的圧力計
が開発されている。
この流量計測に利用される従来の絞り装置の基
本的構成は第７図の如くである。
本的構成は第７図の如くである。
この第７図において、１は流体の流路を形成す
る管体であり、この管体１には流路を遮断する形
態で隔壁２が一体に設けられており、この隔壁２
には設定された口径のオリフイス３が開口形成さ
れている。
る管体であり、この管体１には流路を遮断する形
態で隔壁２が一体に設けられており、この隔壁２
には設定された口径のオリフイス３が開口形成さ
れている。
隔壁２により区画された流路の上流側と下流側
とにはそれぞれ側路管６が設けられており、この
両側路管６の先端は一つの差圧計７に接続されて
いる。
とにはそれぞれ側路管６が設けられており、この
両側路管６の先端は一つの差圧計７に接続されて
いる。
この第７図に示した管路において、管体１内を
流体が上流側（第７図において左側）からオリフ
イス３を通つて下流側に流れると、オリフイス３
によつて流体の流れが阻害されるためにオフイス
３の上流側と下流側との間に圧力差Δp（静圧）が
発生する。
流体が上流側（第７図において左側）からオリフ
イス３を通つて下流側に流れると、オリフイス３
によつて流体の流れが阻害されるためにオフイス
３の上流側と下流側との間に圧力差Δp（静圧）が
発生する。
この圧力差Δpは、オリフイス３の上流側の圧
力をｐ１とし下流側の圧力をｐ２とすると、 p1−p2＝Δp ……(1) の関係から差圧計７に検出される。
力をｐ１とし下流側の圧力をｐ２とすると、 p1−p2＝Δp ……(1) の関係から差圧計７に検出される。
この圧力差Δpとオリフイス３を通過する流体
の量である容積流量ｑとの間には、 ｑ＝α・ω・π／４・d2・√2 ……(2) なる関係がある。
の量である容積流量ｑとの間には、 ｑ＝α・ω・π／４・d2・√2 ……(2) なる関係がある。
なお、αは流量係数、ωは流体の膨張補正係数
である。
である。
この第２式から明らかなように、圧力差Δpは
容積流量ｑの二乗に比例することになり、その関
係特性をグラフに示すと第８図のようになる。
容積流量ｑの二乗に比例することになり、その関
係特性をグラフに示すと第８図のようになる。
この第８図において、各曲線ヌ，ル，オはオリ
フイス３の口径ｄの違いによる特性の相違を表す
もので、オリフイス３の口径ｄが小さくなるほど
その特性曲線の立ち上がりは急激となり、第８図
図示特性曲線においては曲線ヌが最も口径ｄの小
さい場合の特性を表している。
フイス３の口径ｄの違いによる特性の相違を表す
もので、オリフイス３の口径ｄが小さくなるほど
その特性曲線の立ち上がりは急激となり、第８図
図示特性曲線においては曲線ヌが最も口径ｄの小
さい場合の特性を表している。
このように絞り装置を利用した流体の流量計測
装置は、前記したように広範囲で利用されている
のであるが、この絞り装置を利用した流量計測装
置は、その特性を示した第８図から明らかなごと
く、原理的に下記の如き欠点がある。
装置は、前記したように広範囲で利用されている
のであるが、この絞り装置を利用した流量計測装
置は、その特性を示した第８図から明らかなごと
く、原理的に下記の如き欠点がある。
すなわち、その一として、絞り装置を使用して
圧力差Δpを発生させるために、流体の流量が制
限されることになる。（流体を効率良く流すため
には圧力差Δpは小さいほど良い。） その二として、絞り装置によつて発生する圧力
差Δpは、容積流量ｑの二乗に比例して増大する
ものであるため、測定範囲を大きくすることが困
難である。
圧力差Δpを発生させるために、流体の流量が制
限されることになる。（流体を効率良く流すため
には圧力差Δpは小さいほど良い。） その二として、絞り装置によつて発生する圧力
差Δpは、容積流量ｑの二乗に比例して増大する
ものであるため、測定範囲を大きくすることが困
難である。
その三として、測定範囲をより大きくするため
には、差圧計７の測定範囲を大きくする必要があ
るが、差圧計７の測定範囲を大きくすると測定精
度が低下する。（通常、測定精度は測定範囲の上
限であるフルスケールに関連して決定される。） その四として、測定範囲を越えた異常流量が流
れた場合、圧力差Δpが急激に大きくなつて差圧
計７を破損する可能性がある。
には、差圧計７の測定範囲を大きくする必要があ
るが、差圧計７の測定範囲を大きくすると測定精
度が低下する。（通常、測定精度は測定範囲の上
限であるフルスケールに関連して決定される。） その四として、測定範囲を越えた異常流量が流
れた場合、圧力差Δpが急激に大きくなつて差圧
計７を破損する可能性がある。
その五として、電気的差圧計７の場合は、圧力
差Δpと容積流量ｑとの関係を直線化する必要が
あり、得られた二次関数変化を一次関数変化に変
換するための電気回路が複雑となつて装置全体の
価格が上昇することになる。
差Δpと容積流量ｑとの関係を直線化する必要が
あり、得られた二次関数変化を一次関数変化に変
換するための電気回路が複雑となつて装置全体の
価格が上昇することになる。
等の問題点、欠点があつた。
本発明は、上記した従来例における問題点およ
び欠点を解消すべく創案さたもので、オリフイス
３を通過する流体に対する抵抗特性が流体の圧力
差Δpに反比例する薄いばね板の特性を利用して、
前記したオリフイス３を通過する流体における容
積流量ｑと圧力差Δpとの関係特性を補償できる
ようにし、もつて得られる容積流量ｑと圧力差
Δpとの関係特性を直線状として、構造が簡単で
かつ測定範囲が広くさらに精度の高い測定が可能
である流量計測を実施できるようにすることを目
的としたものである。
び欠点を解消すべく創案さたもので、オリフイス
３を通過する流体に対する抵抗特性が流体の圧力
差Δpに反比例する薄いばね板の特性を利用して、
前記したオリフイス３を通過する流体における容
積流量ｑと圧力差Δpとの関係特性を補償できる
ようにし、もつて得られる容積流量ｑと圧力差
Δpとの関係特性を直線状として、構造が簡単で
かつ測定範囲が広くさらに精度の高い測定が可能
である流量計測を実施できるようにすることを目
的としたものである。
以下、本発明を、本発明の実施例を示す第１図
ないし第６図を参照しながら説明する。
ないし第６図を参照しながら説明する。
なお、前記した第７図に示された構成部分と同
一の構成部分は、同一の符号を付したのでその説
明は省略する。
一の構成部分は、同一の符号を付したのでその説
明は省略する。
本発明はよる流量計測用絞り装置は、流体流路
を形成する管体１に、この流路を遮断する形態で
隔壁２を設け、この隔壁２に設定された口径ｄの
オリフイス３を開口形成し、このオリフイス３の
下流側開口部を先端部で閉鎖する薄いばね板４を
隔壁２の下流側壁面部分に基端部で組付け固定し
て構成されている。
を形成する管体１に、この流路を遮断する形態で
隔壁２を設け、この隔壁２に設定された口径ｄの
オリフイス３を開口形成し、このオリフイス３の
下流側開口部を先端部で閉鎖する薄いばね板４を
隔壁２の下流側壁面部分に基端部で組付け固定し
て構成されている。
ばね板４は、その形状が特定されるものではな
く、オリフイス３に対向した先端部でこのオリフ
イス３を下流側から閉鎖する姿勢で位置すること
ができ、かつオリフイス３を通つて作用する上流
側からの圧力によつて容易にこのオリフイス３を
開放する方向に弾性変形することができるもので
あれば良い。
く、オリフイス３に対向した先端部でこのオリフ
イス３を下流側から閉鎖する姿勢で位置すること
ができ、かつオリフイス３を通つて作用する上流
側からの圧力によつて容易にこのオリフイス３を
開放する方向に弾性変形することができるもので
あれば良い。
それゆえ、先端部だけを平板形状とし、残部を
細い棒状とかコイル状にしても差支えない。
細い棒状とかコイル状にしても差支えない。
本発明の絞り装置は、上記の如き構成となつて
いるので、管体１内に流体が流れてオリフイス３
の上流側と下流側との間に圧力差Δpが発生する
と、この圧力差Δpによつてばね板４は、第１図
の点線図示の如く、湾曲変形してその先端部を下
流側に変位して流体がオリフイス３を通過するの
を許す。
いるので、管体１内に流体が流れてオリフイス３
の上流側と下流側との間に圧力差Δpが発生する
と、この圧力差Δpによつてばね板４は、第１図
の点線図示の如く、湾曲変形してその先端部を下
流側に変位して流体がオリフイス３を通過するの
を許す。
このばね板４の下流側への湾曲変形程度は、圧
力差Δpが大きい程大きくなり、これに従つて容
積流量ｑも増大するが、ばね板４の湾曲変形はそ
の程度が大きくなる程反力としての弾力が大きく
なるので容積流量ｑの増加程度は鈍くなる。
力差Δpが大きい程大きくなり、これに従つて容
積流量ｑも増大するが、ばね板４の湾曲変形はそ
の程度が大きくなる程反力としての弾力が大きく
なるので容積流量ｑの増加程度は鈍くなる。
このばね板４の作用による圧力差Δpと容積流
量ｑとの関係は第３図の曲線ハの如くであり、オ
リフイス３における圧力差Δpと容積流量ｑとの
関係特性である曲線ロとは反対の特性を発揮する
ものとなつている。
量ｑとの関係は第３図の曲線ハの如くであり、オ
リフイス３における圧力差Δpと容積流量ｑとの
関係特性である曲線ロとは反対の特性を発揮する
ものとなつている。
それゆえ、ばね板４の弾力を適当に設定して第
３図の特性曲線ハの如く、特性曲線ロを補償する
ことのできる値に設定するとオリフイス３を通過
する流体の圧力差Δpと容積流量ｑとの関係特性
は、この曲線ロと曲線ハとの合成特性になつて、
特性曲線イの如く直線化することになる。
３図の特性曲線ハの如く、特性曲線ロを補償する
ことのできる値に設定するとオリフイス３を通過
する流体の圧力差Δpと容積流量ｑとの関係特性
は、この曲線ロと曲線ハとの合成特性になつて、
特性曲線イの如く直線化することになる。
また、圧力差Δpを小さくするには、オリフイ
ス３の口径ｄとばね板４のばね定数を選択して設
定することによつて可能となる。
ス３の口径ｄとばね板４のばね定数を選択して設
定することによつて可能となる。
本発明に使用されるばね板４の具体例を第６図
に示す。
に示す。
この第６図に示したばね板４は基本的には全く
同じものなのであるが、第６図ａは単純な長方形
をしており、第６図ｂのばね板４は第６図ａに示
されたばね板４の途中部分の両側部分に切り欠き
４ａを形成することによつて、ばね板４の弾力を
減少調整したものである。
同じものなのであるが、第６図ａは単純な長方形
をしており、第６図ｂのばね板４は第６図ａに示
されたばね板４の途中部分の両側部分に切り欠き
４ａを形成することによつて、ばね板４の弾力を
減少調整したものである。
第６図ａに示したばね板４は燐青銅製で、幅ｂ
が6.5mm、厚みが0.2mm、そして止めねじ５による
固定部分からオリフイス３の中心部までの高さｈ
が12mmに設定されている。
が6.5mm、厚みが0.2mm、そして止めねじ５による
固定部分からオリフイス３の中心部までの高さｈ
が12mmに設定されている。
この第６図ａに示したばね板４を使用して圧力
差Δpと容積流量ｑとの関係特性を測定したとこ
ろ、第４図に示す如く、オリフイス３の口径ｄが
2φのとき曲線ニとなり、オリフイス３の口径ｄ
が3φのとき曲線ホとなり、そしてオリフイス３
の口径ｄが4φのとき曲線ヘとなつた。
差Δpと容積流量ｑとの関係特性を測定したとこ
ろ、第４図に示す如く、オリフイス３の口径ｄが
2φのとき曲線ニとなり、オリフイス３の口径ｄ
が3φのとき曲線ホとなり、そしてオリフイス３
の口径ｄが4φのとき曲線ヘとなつた。
また、第６図ｂに示したばね板４は、第６図ａ
に示したばね板４と全く同じもので、ただ切り欠
き４ａを形成した部分の板幅が1.5mmとなつて第
６図ａに示したばね板４に比べて弾性変形し易い
ものとなつている。
に示したばね板４と全く同じもので、ただ切り欠
き４ａを形成した部分の板幅が1.5mmとなつて第
６図ａに示したばね板４に比べて弾性変形し易い
ものとなつている。
この第６図ｂに示したばね板４を使用して圧力
差Δpと容積流量ｑとの関係特性を同様に測定し
たところ、第５図に示した如く、オリフイス３の
口径ｄが1.5φのとき曲線トとなり、オリフイス３
の口径がd2.5φのとき曲線チとなり、そしてオリ
フイス３の口径ｄが3φのときリとなつた。
差Δpと容積流量ｑとの関係特性を同様に測定し
たところ、第５図に示した如く、オリフイス３の
口径ｄが1.5φのとき曲線トとなり、オリフイス３
の口径がd2.5φのとき曲線チとなり、そしてオリ
フイス３の口径ｄが3φのときリとなつた。
なお、上記の計測は流体として乾燥空気を使用
して行つた。
して行つた。
この第４図および第５図の特性線図から明らか
なように、オリフイス３の口径ｄが大きいほど圧
力差Δpを小さくすることができ、またばね板４
のばね常数を小さくするほど上記した傾向が強く
なることが分かる。
なように、オリフイス３の口径ｄが大きいほど圧
力差Δpを小さくすることができ、またばね板４
のばね常数を小さくするほど上記した傾向が強く
なることが分かる。
以上の説明から明らかな如く、本発明による流
量計測用絞り装置は、圧力差と容積流量との関係
特性を直線化することができるので、電気的差圧
計に適用すると差圧計の構成を極めて簡単なもの
とすることができると共に、測定精度の高いもの
を得ることができ、また圧力差を小さくすること
ができるので流体の流量の制限を低減させること
ができ、そして圧力差と容積流量との関係特性が
直線であるので高い測定精度を維持したまま測定
範囲を広くすることができ、さらに例え急激に流
体の流量が増大したとしても、圧力差の増大が急
激でないので差圧計を破損する恐れが少ない等多
くの優れた効果を発揮するものである。
量計測用絞り装置は、圧力差と容積流量との関係
特性を直線化することができるので、電気的差圧
計に適用すると差圧計の構成を極めて簡単なもの
とすることができると共に、測定精度の高いもの
を得ることができ、また圧力差を小さくすること
ができるので流体の流量の制限を低減させること
ができ、そして圧力差と容積流量との関係特性が
直線であるので高い測定精度を維持したまま測定
範囲を広くすることができ、さらに例え急激に流
体の流量が増大したとしても、圧力差の増大が急
激でないので差圧計を破損する恐れが少ない等多
くの優れた効果を発揮するものである。
第１図は、本発明の基本的構成を示す縦断面図
である。第２図は、第１図に示した実施例の下流
側から見た正面図である。第３図は、本発明装置
の動作特性の説明に供する圧力差と容積流量との
特性線図である。第４図および第５図は、本発明
装置に使用されるばね板の異なる実施例のそれぞ
れに対応する圧力差と容積流量との特性線図を示
すものである。第６図ａ，ｂは、本発明装置に使
用されるばね板の異なる実施例を示す正面図であ
る。第７図は、従来例を示す縦断面図である。第
８図は、第７図に示した従来例における圧力差と
容積流量との特性線図である。 符号の説明、１；管体、２；隔壁、３；オリフ
イス、４；ばね板、５；止めねじ、Δp；圧力差、
ｑ；容積流量。
である。第２図は、第１図に示した実施例の下流
側から見た正面図である。第３図は、本発明装置
の動作特性の説明に供する圧力差と容積流量との
特性線図である。第４図および第５図は、本発明
装置に使用されるばね板の異なる実施例のそれぞ
れに対応する圧力差と容積流量との特性線図を示
すものである。第６図ａ，ｂは、本発明装置に使
用されるばね板の異なる実施例を示す正面図であ
る。第７図は、従来例を示す縦断面図である。第
８図は、第７図に示した従来例における圧力差と
容積流量との特性線図である。 符号の説明、１；管体、２；隔壁、３；オリフ
イス、４；ばね板、５；止めねじ、Δp；圧力差、
ｑ；容積流量。
Claims (1)
- １ 流体流路を形成する管体１に、前記流路を遮
断する形態で隔壁２を設け、該隔壁２に設定され
た口径のオリフイス３を開口形成し、該オリフイ
ス３の下流側開口部を先端部で閉鎖するばね板４
を前記隔壁２に基端部で組付け固定して成る流量
計測用絞り装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19726585A JPS6256820A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 流量計測用絞り装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19726585A JPS6256820A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 流量計測用絞り装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6256820A JPS6256820A (ja) | 1987-03-12 |
| JPH0327848B2 true JPH0327848B2 (ja) | 1991-04-17 |
Family
ID=16371595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19726585A Granted JPS6256820A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 流量計測用絞り装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6256820A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007263097A (ja) | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Toyota Industries Corp | 容量可変型圧縮機における流量検出装置 |
| JP2008107282A (ja) | 2006-10-27 | 2008-05-08 | Toyota Industries Corp | 圧縮機における冷媒流量検出構造 |
| TW201405103A (zh) * | 2012-07-24 | 2014-02-01 | 松下電器產業股份有限公司 | 流量感測器及利用此感測器之空調管理系統 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5014851U (ja) * | 1973-06-07 | 1975-02-17 | ||
| US4078107A (en) * | 1976-06-28 | 1978-03-07 | Ppg Industries, Inc. | Lightweight window with heating circuit and anti-static circuit and a method for its preparation |
| CA1069342A (en) * | 1976-07-29 | 1980-01-08 | Research Development Corporation | Variable orifice gas flow sensing head |
| JPS6042333Y2 (ja) * | 1979-10-23 | 1985-12-26 | 横河電機株式会社 | 可変オリフイス |
| JPS60111718U (ja) * | 1983-12-29 | 1985-07-29 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料タンクの燃料噴き返し防止装置 |
-
1985
- 1985-09-06 JP JP19726585A patent/JPS6256820A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6256820A (ja) | 1987-03-12 |
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