JPH04106724U - 流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （目的）オリフィス板とオリフィスプラグとを有する流
量計において、オリフィスプラグの芯出しが自動的にな
される構造にすることによって組立、調整を容易にし、
また、オリフィスプラグの支持機構に流体の整流作用を
もたせることにより計測精度を高める。 （構成）オリフィス板６の中心を通る軸７と、この軸７
に沿って移動可能に設けられてオリフィス板６との間で
形成される環状オリフィスの面積を変化させるオリフィ
スプラグ５と、オリフィスプラグ５が下流側へ移動する
のを受け止めてバランスを保つばね８と、オリフィスプ
ラグ５の前後の流体の圧力差を測定する計測手段とを有
する。中心軸線を測定管２の中心軸線と平行にして測定
管２の内周面に沿い３個以上配置された円筒状の軸受リ
ング１２，１８を有し、測定管２の中心軸線の周りに位
置する各軸受リング１２，１８の外周で上記軸７が支持
されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、測定管の中を流れる液体、気体又は蒸気等の流体の流量を測定する 流量計に関するもので、特に、オリフィス板とオリフィスプラグとを有する流量 計に関する。

【０００２】

【従来の技術】

流体を流すための測定管内に固定されたオリフィス板と、オリフィスプラグと を有し、オリフィスプラグの前後の流体の圧力差を測定することによって流量を 測定するようにした流量計が知られている。かかる流量計ではオリフィス板およ びオリフィスプラグが固定されていて、流量と圧力差との間に比例関係がなく、 特に比較的流量の少ないうちは流量の変化に対して圧力差の変化が小さいため、 流量を広い範囲にわたって高精度に測定することができない。

【０００３】 そこで、流体を流すための測定管と、測定管内に固定されたオリフィス板と、 測定管の中心軸線に沿って設けられオリフィス板の中心を通る軸と、円錐形の輪 郭を有し上記軸に沿って移動可能に設けられてオリフィス板との間で形成される 環状オリフィスの面積を変化させることができるオリフィスプラグと、オリフィ スプラグが流体の流れにより下流側へ移動するのを弾性的に受け止めてバランス を保つばねと、オリフィスプラグの前後の流体の圧力差を測定する差圧計測手段 とを設け、これにより流量と圧力差との間に比例関係をもたせ、流量を広い範囲 にわたって高精度に測定することができる流量計について提案されている。特開 平２−２０８５２１号公報記載の発明がそれである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、上記公報記載に記載されているような流量計をさらに改良したもの で、オリフィスプラグの芯出しが自動的になされる構造にすることによって組立 、調整を容易にし、また、オリフィスプラグの支持機構に流体の整流作用をもた せることにより計測精度を高めた流量計を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、測定管内に固定されたオリフィス板と、測定管の中心軸線に沿って 設けられた軸と、この軸に沿って移動可能に設けられてオリフィス板との間で形 成される環状オリフィスの面積を変化させることができる円錐形のオリフィスプ ラグと、オリフィスプラグが流体の流れにより移動するのを弾性的に受け止めて バランスを保つばねと、オリフィスプラグの前後の流体の圧力差を測定する差圧 計測手段とを有してなる流量計において、中心軸線を測定管の中心軸線と平行に して測定管の内周面に沿い３個以上配置された円筒状の軸受リングを有し、測定 管の中心軸線の周りに位置する各軸受リングの外周で上記軸が支持されているこ とを特徴とする。

【０００６】

【作用】

円筒状の軸受リングを測定管の内周面に沿い３個以上配置することによって測 定管の中心軸線の周りに各軸受リングの外周の一部で囲まれた空間が形成される ので、この空間に軸を挿入する。この軸は各軸受リングの外周に線接触すると共 に、自動的に芯出しがなされて測定管の中心軸線と上記軸の中心軸線とが一致す る。上記軸に移動可能に設けられたオリフィスプラグは、測定管内の流体の流量 に応じた位置に移動し、環状オリフィスプラグの面積を上記流量に応じた面積に する。流体は各軸受リングの内部及びその外周面と測定管の内周面とで画される 空間を流れ、その際に流体は各軸受リングによって整流される。

【０００７】

【実施例】

以下、図面を参照しながら本考案にかかる流量計の実施例について説明する。 図１ないし図３において、流体を流すための測定管２の両端部外周には、この 測定管２を流体の配管の途中に挿入して接続するためのフランジ１，１５が固定 されている。図１において測定管２の左側を流体の入口、右側を流体の出口とす る。測定管２内にはオリフィス板６が固定されると共に、これよりも流体の出口 側の内周壁に周溝２ａが形成されている。この周溝２ａには、中心軸線を測定管 ２の中心軸線と平行にした４個の円筒状の軸受リング１２が配置されている。各 軸受リング１２は同じ径であり、その外周の一部が周溝２ａに嵌まると共に周溝 ２ａの底面に線接触している。周溝２ａの軸線方向の幅と各軸受リング１２の軸 線方向の幅はほぼ一致している。

【０００８】 上記のように、４個の円筒状の軸受リング１２を測定管２の内周側の周溝２ａ に沿って配置することにより、測定管２の中心軸線の周りに各軸受リング１２の 外周の一部で囲まれた空間が形成される。この空間にはスリーブ１１が挿入され ている。スリーブ１１は各軸受リング１２の外周に線接触すると共に、自動的に 芯出しがなされて測定管２の中心軸線とスリーブ１１の中心軸線とが一致してい る。

【０００９】 測定管２の流体の入口側にも同様に４個の円弧状の軸受リング１８が配置され ていて、各軸受リング１８の外周の一部で囲まれた測定管２の中心軸線の周りの 空間にスリーブ１０が挿入されている。各軸受リング１８は同径に形成されてい る。スリーブ１０は各軸受リング１８の外周に線接触すると共に、自動的に芯出 しがなされて測定管２の中心軸線とスリーブ１８の中心軸線とが一致している。 流体の出口側の前記各軸受リング１２は測定管２の周溝２ａに嵌められているの に対し、上記各軸受リング１８は測定管２の内周壁に直接接している。一方の軸 受リング１２と他方の軸受リング１８は同径であり、また、一方のスリーブ１０ と他方のスリーブ１１も同径である。従って、各軸受リング１８が配置される測 定管２の内径は前記周溝２ａ部分の内径と同じになっている。

【００１０】 スリーブ１１の内周には雌ねじが形成され、この雌ねじには軸７の一端部に形 成されたねじ７ａが螺入され、ねじ７ａの一部はスリーブ１１から測定管２の流 体出口側に突出している。軸７の他端部はスリーブ１１の中心孔に挿入されてい る。従って、軸７は測定管２の中心軸線に沿って支持され、前記オリフィス板６ の中心を通っている。上記軸７の一端部には座金２２が嵌められると共にロック ナット１６が螺入され、座金２２とスリーブ１１のフランジとの間で前記各軸受 リング１２の外周の一部を両側から挾み込んでいる。同様に、スリーブ１０から 流体入口側に突出した軸７の他端部には座金２１が嵌められると共にナット１７ が螺入され、座金２１とスリーブ１０のフランジとの間で前記各軸受リング１８ の外周の一部を両側から挾み込んでいる。

【００１１】 上記軸７には円錐形の輪郭を有するオリフィスプラグ５がオリフィス板６の内 径側において上記軸７に沿って移動可能に設けられている。円錐形の上記オリフ ィスプラグ５は流体の入口側から出口側に向かって連続的に径が大きくなってお り、軸７に沿って移動することにより、オリフィス板６との間で形成される環状 オリフィスの面積を変化させることができるようになっている。軸７にはまたオ リフィスプラグ５よりも流体出口側にコイル状のばね８が嵌められると共に、さ らにそれよりも流体出口側にばね受け９が固着されている。オリフィスプラグ５ は流体の流れにより下流側へ移動するが、このオリフィスプラグ５の移動を上記 ばね８が弾性的に受け止めてバランスを保つようになっている。

【００１２】 測定管２の両端部内周面には入口側受圧穴１３と出口側受圧穴１４が開口して いる。入口側受圧穴１３と出口側受圧穴１４にはそれぞれの位置の流体の圧力を 測定するセンサが配置されている。これら入口側受圧穴１３と出口側受圧穴１４ 及びセンサは、オリフィスプラグ５の前後の流体の圧力差を測定する差圧計測手 段を構成している。図１において符号３，４はそれぞれ空気抜きボスとドレン抜 きボスを示している。

【００１３】 以上説明した実施例の組み立て手順は次の通りである。まず、測定管２の周溝 に４個の軸受リング１２を配置し、その中央の空間にスリーブ１１を挿入する。 さらにスリーブ１１に軸７の一端部を挿入し、この軸７の一端部に座金２２を挿 入してロックナット１６を仮りに螺入する。同様に、測定管２の流体の入口側の 内周に４個の軸受リング１８を配置し、その中央の空間にスリーブ１０を挿入す る。さらにスリーブ１０に軸７の他端部を挿入し、この軸７の他端部に座金２１ を挿入してナット１７を仮りに螺入する。

【００１４】 次に、流体を流さない状態でオリフィスプラグ５がオリフィス板６との関係で 所定位置になるように軸７を位置決めし、位置決めした状態のままで各ナット１ ６，１７を締め付ける。これにより、座金２２とスリーブ１１のフランジとの間 で各軸受リング１２の外周の一部が挾み込まれ、座金２１とスリーブ１０のフラ ンジとの間で各軸受リング１８の外周の一部が挾み込まれる。

【００１５】 このように、測定管２の周溝２ａに嵌められた４個の軸受リング１２の一部が 座金２２とスリーブ１１のフランジとの間で挾み込まれているため、軸７の一端 部と各軸受リング１２は中心軸線方向に移動することはできない。これに対して 他方の４個の軸受リング１８は測定管２の内周面に直接配置されているため、各 軸受リング１８は座金２１とスリーブ１０のフランジで挾み込まれた状態で中心 軸線方向にスライドすることができる。従って、温度変化によって軸７が膨張収 縮するとき各軸受リング１８が測定管２の内周面に沿ってスライドし、軸７の膨 張収縮による不具合を回避するようになっている。

【００１６】 いま、図１に矢印で示す向きに流体を流すと、その流動エネルギーによりオリ フィスプラグ５はばね８の弾力に抗して下流側に押され、オリフィス板６との間 で環状オリフィスを形成する。ばね８はオリフィスプラグ５が流体の流動エネル ギーで下流側へ移動するのを弾性的に受け止めてバランスを保ち、オリフィス板 ６とオリフィスプラグ５との間に最適な環状オリフィスを形成する。この状態で 入口側受圧穴１３と出口側受圧穴１４との圧力差を読み取ることにより流量を求 めることができる。

【００１７】 流量が変化するとオリフィスプラグ５は再び流動エネルギーとばね８の弾力と のバランスが保たれる位置まで移動し、環状オリフィスの面積を変化させる。こ の状態で再度入口側受圧穴１３と出口側受圧穴１４との圧力差を読み取ることに より流量を求める。このように、流量に応じて環状オリフィスの面積を変化させ ることにより、流量と圧力差との間に比例関係をもたせ、流量を広い範囲にわた って高精度に測定することができる。

【００１８】 以上説明した実施例によれば、円錐形の輪郭を有するオリフィスプラグ５を軸 方向に移動可能に支持する軸７のスリーブ１０，１１を、中心軸線を測定管２の 中心軸線と平行にして測定管２の内周面に沿って配置した各円筒状の軸受リング １２又は１８の外周で支持したため、各軸受リング１２又は１８の外周面で画さ れた測定管２の中心軸線の周りの空間に上記軸７又はスリーブ１０，１１を挿入 するだけで軸７又はスリーブ１０，１１がその中心軸線と測定管２の中心軸線と を一致させて支持されることになり、結果として、オリフィスプラグ５の芯出し が自動的に行われることになって組立、調整が簡単になる。

【００１９】 また、測定管２内において流体は軸受リング１２，１８に沿って流れるため、 軸受リング１２，１８によって整流されることになり、計測精度を高めることが できると共に、安定した計測精度を得ることができる。

【００２０】 なお、図示の実施例では４個の軸受リングで軸受部を構成していたが、少なく とも３個の軸受リングがあれば測定管の中心軸線の周りに軸受空間を形成して軸 を支持することができる。従って、３個以上の軸受リングがあれば軸受部を構成 することができる。 また、図示の実施例では軸受リングと軸との間にスリーブが介在していたが、 必ずしもスリーブを介在させる必要はなく、軸受リングで直接軸を支持するよう にしてもよい。

【００２１】

【考案の効果】

本考案によれば、円錐形の輪郭を有するオリフィスプラグを軸方向に移動可能 に支持する軸を、中心軸線を測定管の中心軸線と平行にして測定管の内周面に沿 って配置した３個以上の円筒状の軸受リングの外周で支持するようにしたため、 各軸受リングの外周面で画された測定管の中心軸線の周りの空間に上記軸を挿入 するだけでこの軸がその中心軸線と測定管の中心軸線とを一致させて支持される ことになり、結果として、オリフィスプラグの芯出しが自動的に行われることに なって組立、調整が簡単になるという効果を奏する。

【００２２】 また、測定管内において流体は軸受リングに沿って流れるため、軸受リングに よって整流されることになり、計測精度を高めることができると共に、安定した 計測精度を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかる流量計の実施例を示す正面断面
図。

【図２】同上実施例の左側面図。

【図３】同上右側面図。

【符号の説明】

２ 測定管 ５ オリフィスプラグ ６ オリフィス板 ７ 軸 ８ ばね １２，１８ 軸受リング １３，１４ 計測手段

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体を流すための測定管と、測定管内に
   固定されたオリフィス板と、測定管の中心軸線に沿って
   設けられオリフィス板の中心を通る軸と、円錐形の輪郭
   を有し上記軸に沿って移動可能に設けられてオリフィス
   板との間で形成される環状オリフィスの面積を変化させ
   ることができるオリフィスプラグと、オリフィスプラグ
   が流体の流れにより下流側へ移動するのを弾性的に受け
   止めてバランスを保つばねと、オリフィスプラグの前後
   の流体の圧力差を測定する差圧計測手段とを有してなる
   流量計において、中心軸線を測定管の中心軸線と平行に
   して測定管の内周面に沿い３個以上配置された円筒状の
   軸受リングを有し、測定管の中心軸線の周りに位置する
   上記各軸受リングの外周で上記軸が支持されていること
   を特徴とする流量計。