JPH04113018U - 粘度補償型面積式流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 粘度および密度の変化に対して補償する面積
式流量計である。 【構成】 配管バイパス回路に接続する流量計のテーパ
管に連なる下方部にインサート部材を内部に有するシリ
ンダーを装着し、又インサート部材を内部に有するシリ
ンダーの外周部にストレーナを設け、かつ上記粘度補償
機構を取り外し自在にしたものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、多くの工業分野において種々の粘度および密度を有する液体の流量 測定ならびに流量制御に使われる流量計の内、バイパス回路に適用される面積式 流量計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

液体の流量測定のために、配管内にオリフイスを挿入したり、または配管にベ ンチュリ管を接続してそれら絞り部の前後にバイパス回路を形成させ、あるいは 配管の一部にピトー管を挿入してその動圧部と静圧部との間にバイパス回路を形 成させ、それらのバイパス回路に図８に示すような、上部ブロック１、上部スト ッパ２、テーパ管３、フロート４、戻り管５、下部ストッパ６、下部ブロック７ 、ストレーナ１０およびキヤツプ１１からなる面積式流量計が使用されている。

【０００３】 従来法による面積式流量計を用いて粘度の異なる液体の流量を基準流量計と比 較して測定したとすると、つぎのようなことがわかる。すなわち、面積式流量計 に規定された液体よりも粘度の高い液体の流量を測定すると、テーパ管内を浮遊 するフロートの高さは規定された液体のそれに比べて高くなり、みかけ上流量が 高くなったように判定される。また逆に粘度の低い液体については、テーパ管内 のフロートの停止位置が低くなり、みかけ上流量は低くなったように判定される 。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来のテーパ管とフロートからなる面積式流量計を用いて流量を測定した場合 の、粘度の影響について調査した結果は図９および図１０に示すとおりである。 図９はピトー管式流量検出回路に面積式流量計を接続して、その回路に水を流し た場合のフロートの高さと、同じバイパス回路に直列に接続した基準流量計（粘 度変化の影響の少ない容積式流量計を基準とした）を用いて測定した流量との関 係を示したものである。ただしこの場合の水の温度を７℃、２０℃および６０℃ に変えたが、その場合の水の粘度はそれぞれ１．４ｃＰ、１．０ｃＰおよび０． ４６ｃＰである。図１０は、オリフイス式バイパス回路に面積式流量計を接続し て、水（２０℃）とＣＭＣ（カルボキシ・メチル・セルロース）水溶液（２０℃ ）を流した場合のフロートの高さと基準流量計の読みとの関係を示したものであ る。ただしその場合のＣＭＣ水溶液の粘度を４、８、１６および２４ｃＰの４通 りに変えた。図９および図１０に示したように、液体の粘度が変わるとフロート の停止位置も変わるので、粘度が変わっても流量に応じてフロートの高さを一定 に保持するための手法を開発することが強く望まれていた。

【０００５】 面積式流量計におけるフロートの高さ位置は流体の温度、密度および特に粘度 に依存し、密度および粘度は温度の影響を受けて変化する。したがって、面積式 流量計の流量目盛りは温度、密度および粘度が一定の場合にのみ適用される。し たがつて、例えば温度が変わる場合には代表的なある条件を選択した２重目盛り にするなどの処置を講じている。

【０００６】 以上のことから、流体の温度変化によって粘度や密度がある範囲内で変化した としても、機能的に粘度および密度の影響を補償することによって、測定温度を 限定した流量計を使用したり、あるいは２重目盛りから実際の流量を推定するな どの手間が省けることになるし、さらにより精度の高い流量測定が出来るという ようなメリットを生ずることになる。また実際に使用している間にごみ詰まりを おこした場合には、現場で流れを止めることなく粘度補償機構を容易に分解して 取り出し清掃できるような構造にすることが望ましい。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記の課題を解決するためになされたものである。すなわち、バイパ ス回路に接続する流量計のテーパ管に連なる下方部に、インサート部材を内部に 有するシリンダーからなる粘度補償機構を設置した新規な流量計を提供するもの である。さらにインサート部材を内部に有するシリンダーの外周部にストレーナ を円筒状に設置したものである。さらにまた粘度補償機構を取り外し自在にした ものである。

【０００８】

【作用】

本考案の流量計においては流体はシリンダーとインサート部材との狭い間隙を 通過した後に流量計本体に入る。このときシリンダーおよびインサート部材壁面 との摩耗抵抗が生じ、粘度が大きい流体程流れにくくなる。このため、従来の流 量計において粘度が高くなる程フロートの高さが上昇し、実際の流量より大きく 表示されるという弊害を本考案によれば相殺することができる。

【０００９】 本考案においてシリンダーとインサート部材の間隙やシリンダー部の長さ、太 さ等は流量や液体の粘度範囲により選択されるが、たとえば間隙が０．５ｍｍで シリンダーの長さが６０ｍｍといった値がとられる。

【００１０】 またシリンダーの外周部にストレーナを設けることによりごみ詰まりを防止で きる。さらに粘度補償機構を取り外し自在にすることにより、たとえごみ詰まり を生じても容易に清掃できる。

【００１１】

【実施例】

図１は本考案の流量計の実施例を示す断面図である。この測定装置には上部ブ ロック１、上部スットパ２、テーパ管３、フロート４、戻り管５、下部ストッパ ６、下部ブロック７からなる流量計が接続され、下部ブロック７の下側に、イン サート部材８、シリンダー９からなる粘度補償機構がキヤップ１１によって該下 ブロックにねじ込み固定される。流量計はコックピース１２およびマントル１４ とともに配管１５に接続される。その配管内にはオリフイス１６を挿入してそれ を溶接などによって固定し、配管１５に溶接したフランジ１３が他のフランジに ボルト締めされる。

【００１２】 図２は本考案になるピトー管方式の流量計の断面を示したものである。図１の 場合と同様にして、粘度補償機構（インサート部材８、シリンダー９）を装着し た面積式流量計をコックピース１２にねじ止めする。一方配管１５にソケット２ ０を溶接し、そのソケットに内筒１８、外筒１９およびピトー管２１からなる流 量検出部をねじ込み、この流量検出部をサポータ１７によって、前以つて面積式 流量計を接続していたコックピース１２に固定することによって、面積式流量計 に接続される。

【００１３】 図３および図４はそれぞれ図１、図２の流量計において、ストレーナ１０を装 着したものの断面図である。図５は、本考案の流量計の粘度補償機構の詳細を示 した図であって、Ｂは機構の全体図、Ａはシリンダーを示す図である。シリンダ ー９の内部にインサート部材８が配管され、このインサート部材８の両端にそれ 自体軸芯に保持するための支持板ａとｂを圧着固定しいる。またストレーナ１０ はステンレス鋼金あみを円筒状に巻いたものである。そして上部にはシリンダー ９を保持するためのサポートリングｃが挿入され、またインサート部材下部はボ トムエンドｄに装着固定されて流体の流れによる上部方向への移動を妨げている 。流体はシリンダーの下部に穿孔した９ｘおよび９ｙの４箇所の孔（円周を４等 分した各位置）から流入し、シリンダーとインサート部材の間隙を通ってテーパ 管３内を上方向に流れてフロートを浮上させる。

【００１４】 以上のような粘度補償機構はキヤップ１１内に挿入されて下ブロック７にねじ 込んで固定されるが、インサート部材８とシリンダー９の間隙にごみ詰まりが生 じた場合には、キヤップ１１のねじを締めて内部部品を取り出して清掃すること が出来るし、またその脱着操作はきわめて容易である。

【００１５】 本考案による粘度補償機構を装着した面積式流量計を採用して、温度の異なる （粘度を変えた）水および種々の粘度のＣＭＣ水溶液について実施した性能試験 結果は以下に示す通りである。

【００１６】 図６は内径６ｍｍのシリンダー内に直径５．１ｍｍのインサート部材を配設し た粘度補償機構を装着した流量計をピトー管方式の流量検出部に接続して、温度 ７．２０および６０℃の水（粘度はそれぞれ１．４、１．０および０．４６ｃＰ ）を流した場合のフロートの高さと、同じ回路に直列に接続した基準流量計の指 示流量との関係を示したものである。温度７．２０および６０℃の流体について 得られた測定点はきわめてよく接近しており、フロート高さにおよぼす粘度が粘 度補償機構の装着により補償されたことが図９の従来法との比較によりよくわか る。

【００１７】 図７に内径６ｍｍのシリンダー内に直径４．４ｍｍのインサート部材を配設し た粘度補償機構を装着した流量計をオリフィス方式バイパス回路に接続して、２ ０℃の水および２０℃のＣＭＣ水溶液（粘度は１０、２０、３０および４７ｃＰ ）を流した場合のフロートの高さと、同じ回路に直列に接続した基準流量計の指 示流量との関係を示す。粘度１０から４７ｃＰの流体について得られた測定点は １ｃＰの水の線にきわめてよく接近しており、図１０との比較によりフロート高 さにおよぼす粘度および密度の影響が補償されることがわかる。

【００１８】 以上の適用例から、本考案になる粘度補償機構、すなわちインサート部材を内 部に有するシリンダーを装着してバイパス流路に適切な間隙（０．４から０．８ ｍの間で選定）を形成させることによって、粘度および密度が変化してもフロー トの高さ位置を流量に応じて一定に保持する作用が働くことが確認された。

【００１９】

【考案の効果】

本考案による粘度補償型面積式流量計を採用すると、液体の温度変化が起こっ ても流量測定値が変化しないので、流量の制御が容易になる。また粘度の異なる 液体の流量を１台の計器で測定できることになる。さらに使用中にごみ詰まりが 発生した場合には、流れを止めることなしに容易に分解清掃ができるなどのメリ ットがあるので、コスト低減および省力化に寄与する点がきわめて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるオリフイス方式面積式流量計の構
造を示す断面図である。

【図２】本考案になるピトー管方式面積式流量計の構造
を示す断面図である。

【図３】本考案によるオリフイス方式面積式流量計の構
造を示す断面図である。

【図４】本考案になるピトー管方式面積式流量計の構造
を示す断面図である。

【図５】本考案になる面積式流量計の粘度補償機構部の
構造を示す断面図でＡはシリンダーＢは全体構造を示
す。

【図６】本考案になるピトー管方式流量計で測定したフ
ロートの高さと基準流量計の指示流量との関係を示す図
である。

【図７】本考案になるオリフイス方式流量計で測定した
フロート高さと基準流量計の指示流量との関係を示す図
である。

【図８】従来法による面積式流量指示計の構造を示す断
面図である。

【図９】従来法によるピトー管方式面積式流量計で測定
したフロートの高さと基準流量計の指示流量との関係を
示す図である。

【図１０】従来法によるオリフイス方式の面積式流量計
で測定したフロート高さと基準流量計の指示流量との関
係を示す図である。

【符号の説明】

８ インサート ９ シリンダー １０ ストレーナ

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 配管バイパス回路に接続する流量計のテ
   ーパ管に連なる下方部にインサート部材を内部に有する
   シリンダーを装着したことを特徴とする粘度償型面積式
   流量計。
2. 【請求項２】 インサート部材を内部に有するシリンダ
   ーの外周部にストレーナを設けたことを特徴とする請求
   項１記載の粘度補償型面積式流量計。
3. 【請求項３】 インサート部材を内部に有するシリンダ
   ーからなる粘度補償機構を取り外し自在としたことを特
   徴とする請求項１又は請求項２記載の粘度補償型面積式
   流量計。