JPH0360374B2 - - Google Patents
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- JPH0360374B2 JPH0360374B2 JP24495884A JP24495884A JPH0360374B2 JP H0360374 B2 JPH0360374 B2 JP H0360374B2 JP 24495884 A JP24495884 A JP 24495884A JP 24495884 A JP24495884 A JP 24495884A JP H0360374 B2 JPH0360374 B2 JP H0360374B2
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- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 9
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- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/056—Orbital ball flowmeters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は流体流量を計測する検出器の構成に関
するものである。
するものである。
従来の技術
流体流量を計測するには種々の動作原理のもの
が知られているが、手軽に電気信号出力が得られ
る従来例として第７図に示した羽根車方式が知ら
れている。（例えば、実開昭59−120423号公報）。
これは流路中の羽根車１が軸２を中心として回転
し、その回転は羽根車１と一体の永久磁石３と対
向して設けた流路外の永久磁石４へ伝達され、そ
の永久磁石４の回転を磁気センサ５で検出するよ
うになつている。一方、軸受を用いない従来例と
して第８図に示した球体方式がある。（例えば特
開昭59−87320号公報）。これは流路中に固定した
羽根車６で流体に旋回方向の流れを与え、その流
れによつて周回運動をする球体７の回転数を発光
素子８及び受光素子９で検出するものである。
が知られているが、手軽に電気信号出力が得られ
る従来例として第７図に示した羽根車方式が知ら
れている。（例えば、実開昭59−120423号公報）。
これは流路中の羽根車１が軸２を中心として回転
し、その回転は羽根車１と一体の永久磁石３と対
向して設けた流路外の永久磁石４へ伝達され、そ
の永久磁石４の回転を磁気センサ５で検出するよ
うになつている。一方、軸受を用いない従来例と
して第８図に示した球体方式がある。（例えば特
開昭59−87320号公報）。これは流路中に固定した
羽根車６で流体に旋回方向の流れを与え、その流
れによつて周回運動をする球体７の回転数を発光
素子８及び受光素子９で検出するものである。
発明が解決しようとする問題点
上記第７図の従来例では、流路中に軸受構造を
有しているので流体中のゴミや砂などによつて回
転数と流量の比例関係が失われたり回転ムラを生
じる恐れがある。特に、通水流量の測定に用いる
場合には配管中の鉄サビが永久磁石に吸引付着し
て回転不能になる可能性を有している。一方、第
８図の従来例では軸受不調や鉄サビによる影響の
恐れはないが、通水流量の測定に用いた場合には
スケールが流路内面に付着して発光素子及び受光
素子の透光性が失われ検出不良を生じる可能性が
あつた。本発明は、このような従来技術の問題を
解決するもので、流体中のゴミ、砂、鉄サビなど
の異物及びスケール生成に対して動作信頼性を高
く確保することを目的とする。
有しているので流体中のゴミや砂などによつて回
転数と流量の比例関係が失われたり回転ムラを生
じる恐れがある。特に、通水流量の測定に用いる
場合には配管中の鉄サビが永久磁石に吸引付着し
て回転不能になる可能性を有している。一方、第
８図の従来例では軸受不調や鉄サビによる影響の
恐れはないが、通水流量の測定に用いた場合には
スケールが流路内面に付着して発光素子及び受光
素子の透光性が失われ検出不良を生じる可能性が
あつた。本発明は、このような従来技術の問題を
解決するもので、流体中のゴミ、砂、鉄サビなど
の異物及びスケール生成に対して動作信頼性を高
く確保することを目的とする。
問題点を解決するための手段
上記問題点の解決を図るため本発明の流量検出
器では、流路中に設けた旋回手段と、旋回流を受
けて流れ方向に対し垂直方向の環状内壁面に接触
しながら周回する球体と、球体を旋回流の影響範
囲内にとどめる流出防止部材と、球体の周回軌道
面の径方向に設けた発光及び受光素子とからな
り、前記流路環状内壁面を、環状透光性樹脂で構
成したものである。
器では、流路中に設けた旋回手段と、旋回流を受
けて流れ方向に対し垂直方向の環状内壁面に接触
しながら周回する球体と、球体を旋回流の影響範
囲内にとどめる流出防止部材と、球体の周回軌道
面の径方向に設けた発光及び受光素子とからな
り、前記流路環状内壁面を、環状透光性樹脂で構
成したものである。
作 用
本発明は上記した構成によつて、球体の周回回
転数が流量に対し比例関係を有することはもちろ
ん、軸受部分や永久磁石が無い構成であるから異
物詰まりや鉄粉付着による回転不調を生じる恐れ
がない。又、球体が常に流路の環状内壁面を接触
しながら周回するので接触面が常に拭かれている
状態となつてスケール成分が析出付着することも
ない。従つて受光及び受光素子の検出感度の低下
を生じることがなく、高い信頼性を確保すること
ができる。特に、回転体である球体は旋回流によ
つて不規則な自転運動をしつつ公転するものであ
るから接触内壁面へのスケール付着防止効果が高
く得られている。
転数が流量に対し比例関係を有することはもちろ
ん、軸受部分や永久磁石が無い構成であるから異
物詰まりや鉄粉付着による回転不調を生じる恐れ
がない。又、球体が常に流路の環状内壁面を接触
しながら周回するので接触面が常に拭かれている
状態となつてスケール成分が析出付着することも
ない。従つて受光及び受光素子の検出感度の低下
を生じることがなく、高い信頼性を確保すること
ができる。特に、回転体である球体は旋回流によ
つて不規則な自転運動をしつつ公転するものであ
るから接触内壁面へのスケール付着防止効果が高
く得られている。
実施例
以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて
説明をする。第１図及び第２図において、ハウジ
ング１０を貫通した流路１１の上流側には流体に
旋回力を与える固定された羽根車状の旋回付与手
段１２があり、その下流には通孔１３を複数個設
けた流出防止部材１４が設けられている。前記旋
回付与手段１２と流出防止部材１４の中間には、
流出防止手段１４の中央傾斜面１５と流出環状内
壁面１６に接触しながら流れ方向と垂直方向に周
回する球体１７が挿入されている。前記球体の周
回運動をする軌道面の径方向には対称位置に置か
れた発光素子１８及び受光素子１９があつて、
各々の素子は環状内壁面１６に臨む先端２０のみ
透光性があり他の面は光を反射するよう金属メツ
キされた樹脂ケース２１に収納されている。もち
ろん、樹脂ケース２１の先端２０は流路内壁面１
６と同一面になるように仕上げられている。
説明をする。第１図及び第２図において、ハウジ
ング１０を貫通した流路１１の上流側には流体に
旋回力を与える固定された羽根車状の旋回付与手
段１２があり、その下流には通孔１３を複数個設
けた流出防止部材１４が設けられている。前記旋
回付与手段１２と流出防止部材１４の中間には、
流出防止手段１４の中央傾斜面１５と流出環状内
壁面１６に接触しながら流れ方向と垂直方向に周
回する球体１７が挿入されている。前記球体の周
回運動をする軌道面の径方向には対称位置に置か
れた発光素子１８及び受光素子１９があつて、
各々の素子は環状内壁面１６に臨む先端２０のみ
透光性があり他の面は光を反射するよう金属メツ
キされた樹脂ケース２１に収納されている。もち
ろん、樹脂ケース２１の先端２０は流路内壁面１
６と同一面になるように仕上げられている。
上記構成において、流体は旋回手段１２を通過
すると軸方向運動に旋回運動が加つた流れとな
り、球体１７はその旋回の力を受けて環状内壁面
１６と接触しながら周回運動を行うようになる。
旋回運動量は流量に比例するので球体１７を周回
させようとする力も流量に比例することになり、
回転数は流量を代表する値を示す。この周回軌道
面と発光素子１８及び受光素子１９の光軸が一致
しているから球体１７が前記光軸を横切る度に光
が遮ぎられ電気的なパルス信号として検出するこ
とが出来る。球体１７は遠心力によつて環状内壁
面１６に押圧接触しながら回転するので、スケー
ル析出成分の付着を常に拭き取ることになつて透
光性が損なわれることがない。第５図に示した従
来例では球体７が内壁面から離れた環状Ｖ字型の
溝の中を回転するものであつたから光軸上の内面
へのスケール付着を防ぐ効果がなかつたものであ
る。
すると軸方向運動に旋回運動が加つた流れとな
り、球体１７はその旋回の力を受けて環状内壁面
１６と接触しながら周回運動を行うようになる。
旋回運動量は流量に比例するので球体１７を周回
させようとする力も流量に比例することになり、
回転数は流量を代表する値を示す。この周回軌道
面と発光素子１８及び受光素子１９の光軸が一致
しているから球体１７が前記光軸を横切る度に光
が遮ぎられ電気的なパルス信号として検出するこ
とが出来る。球体１７は遠心力によつて環状内壁
面１６に押圧接触しながら回転するので、スケー
ル析出成分の付着を常に拭き取ることになつて透
光性が損なわれることがない。第５図に示した従
来例では球体７が内壁面から離れた環状Ｖ字型の
溝の中を回転するものであつたから光軸上の内面
へのスケール付着を防ぐ効果がなかつたものであ
る。
次に、本発明の他の実施例を第３図と第４図に
よつて説明する。ここでは、球体１７が接触周回
する環状内壁面が環状透光性樹脂２２で形成さ
れ、発光及び受光素子１８，１９が各々の先端が
前記環状透光性樹脂２２の外側に接触しており、
他の部分は第１図、第２図の実施例と同構成であ
り、同じ作用を行う。この実施例では、球体１７
の接触する相手部分が同一材料であるから回転中
の磨擦係数の変化なく均一な回転が得られる効果
がある。又、第２図の実施例でハウジング１０と
樹脂ケース２１を異種材料とした場合に心配され
る不均一な磨耗を生じることもない。もちろん、
スケール防止効果は同一である。
よつて説明する。ここでは、球体１７が接触周回
する環状内壁面が環状透光性樹脂２２で形成さ
れ、発光及び受光素子１８，１９が各々の先端が
前記環状透光性樹脂２２の外側に接触しており、
他の部分は第１図、第２図の実施例と同構成であ
り、同じ作用を行う。この実施例では、球体１７
の接触する相手部分が同一材料であるから回転中
の磨擦係数の変化なく均一な回転が得られる効果
がある。又、第２図の実施例でハウジング１０と
樹脂ケース２１を異種材料とした場合に心配され
る不均一な磨耗を生じることもない。もちろん、
スケール防止効果は同一である。
更に、本発明の他の実施例を第５図と第６図に
示した。ここでは、球体１７の周回する環状内壁
面１６の周回軌道面上に発光素子１８と受光素子
１９に接続した光フアイバ２３と２４を臨ませた
もので、二本の光フアイバは先端のみが透光性を
有する樹脂ケース２５に端面が保持されている。
発光素子１８と受光素子１９は別設のプリント基
板２６に設けられていて信号処理回路２７を形成
している。その他の部分は第１図の実施例と同一
構成で同じ作用を行う。この実施例では図の位置
に球体１７が来た時に光が反射され、他の位置に
ある時は光が拡散するから受光素子１９の受ける
光量変化で回転数を検出するもので、ハウジング
１０の加工が少くて済むと共に信号処理回路２７
の中へ電気部品である発光素子１８と受光素子１
９を設けたので電気的コネクタがなく接触不良な
どに関する事故発生の恐れがない。
示した。ここでは、球体１７の周回する環状内壁
面１６の周回軌道面上に発光素子１８と受光素子
１９に接続した光フアイバ２３と２４を臨ませた
もので、二本の光フアイバは先端のみが透光性を
有する樹脂ケース２５に端面が保持されている。
発光素子１８と受光素子１９は別設のプリント基
板２６に設けられていて信号処理回路２７を形成
している。その他の部分は第１図の実施例と同一
構成で同じ作用を行う。この実施例では図の位置
に球体１７が来た時に光が反射され、他の位置に
ある時は光が拡散するから受光素子１９の受ける
光量変化で回転数を検出するもので、ハウジング
１０の加工が少くて済むと共に信号処理回路２７
の中へ電気部品である発光素子１８と受光素子１
９を設けたので電気的コネクタがなく接触不良な
どに関する事故発生の恐れがない。
発明の効果
以上のように本発明の流量検出器によれば次の
効果が得られる。
効果が得られる。
(1) 球体の周回運動を検出するものであるから軸
受や流路内の永久磁石を必要とせず流体中の異
物による性能劣化を生ぜず、長期使用に対する
信頼性が高い。
受や流路内の永久磁石を必要とせず流体中の異
物による性能劣化を生ぜず、長期使用に対する
信頼性が高い。
(2) 球体の周回軌道面上に発光素子と受光素子の
光軸を設けたので周回する内壁面が常に拭かれ
た状態となるからスケール付着による透光性の
劣化がなく水量検出用としても長期信頼性に富
む。
光軸を設けたので周回する内壁面が常に拭かれ
た状態となるからスケール付着による透光性の
劣化がなく水量検出用としても長期信頼性に富
む。
(3) 磁気的なセンサを用いないので近接されてソ
レノイドやモータが設置された場合でも誤信号
を発生する恐れがない。又、球体の近接と離反
に伴う受光量の変化は、永久磁石の近接と離反
に伴う磁束量変化に比べ著しく変化幅が広いの
で信号はデジタル化されSN比も高く処理回路
が容易となる。
レノイドやモータが設置された場合でも誤信号
を発生する恐れがない。又、球体の近接と離反
に伴う受光量の変化は、永久磁石の近接と離反
に伴う磁束量変化に比べ著しく変化幅が広いの
で信号はデジタル化されSN比も高く処理回路
が容易となる。
第１図は本発明の第１の実施例における流量検
出器の断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面
図、第３図は本発明の第２の実施例を示す断面
図、第４図は第３図のＡ−Ａ線断面図、第５図は
本発明の第３の実施例を示す断面図、第６図は第
５図のＡ−Ａ線断面図、第７図と第８図は従来の
流量検出器の断面図である。 １１……流路、１２……軸流旋回手段、１４…
…流出防止部材、１６……環状内壁面、１７……
球体、１８……発光素子、１９……受光素子、２
２……環状透光性樹脂。
出器の断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面
図、第３図は本発明の第２の実施例を示す断面
図、第４図は第３図のＡ−Ａ線断面図、第５図は
本発明の第３の実施例を示す断面図、第６図は第
５図のＡ−Ａ線断面図、第７図と第８図は従来の
流量検出器の断面図である。 １１……流路、１２……軸流旋回手段、１４…
…流出防止部材、１６……環状内壁面、１７……
球体、１８……発光素子、１９……受光素子、２
２……環状透光性樹脂。
Claims (1)
- １ 流路中の流体を軸流旋回させる手段と、前記
旋回流の中に位置して流れ方向に対し垂直方向の
流路環状内壁面に接触して周回する球体と、前記
球体を前記旋回流の範囲内にとどめる流出防止部
材と、前記球体の周回軌道面の径方向に設けられ
球体回転数を検出する発光及び受光素子とからな
り、前記流路環状内壁面を環状透光性樹脂で構成
した流量検出器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59244958A JPS61122521A (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 流量検出器 |
| EP85109487A EP0172451B1 (en) | 1984-07-31 | 1985-07-27 | Flow rate detecting device |
| DE8585109487T DE3577347D1 (de) | 1984-07-31 | 1985-07-27 | Durchflussgeschwindigkeitsdetektor. |
| US06/761,021 US4658654A (en) | 1984-07-31 | 1985-07-31 | Flow rate detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59244958A JPS61122521A (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 流量検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61122521A JPS61122521A (ja) | 1986-06-10 |
| JPH0360374B2 true JPH0360374B2 (ja) | 1991-09-13 |
Family
ID=17126478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59244958A Granted JPS61122521A (ja) | 1984-07-31 | 1984-11-20 | 流量検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61122521A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01189519A (ja) * | 1988-01-26 | 1989-07-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流量検出装置 |
-
1984
- 1984-11-20 JP JP59244958A patent/JPS61122521A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61122521A (ja) | 1986-06-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |