JPH05107092A - 熱式流量計 - Google Patents
熱式流量計Info
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- JPH05107092A JPH05107092A JP3298135A JP29813591A JPH05107092A JP H05107092 A JPH05107092 A JP H05107092A JP 3298135 A JP3298135 A JP 3298135A JP 29813591 A JP29813591 A JP 29813591A JP H05107092 A JPH05107092 A JP H05107092A
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Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 測定流量域の拡大を容易に達成できる熱式流
量計を提供する。 【構成】 バイパス管６に流量制御弁13を設けた。流量
制御弁13の開度を調整することによってセンサ管１を流
れる流量とバイパス管６を流れる流量との比、即ち分流
比を容易に調整できる。測定流量域の拡大を容易にかつ
部品交換等伴うことなく達成できる。さらに部品交換等
伴うことなく測定流量域の拡大を図れることにより部品
点数をその分少なくできると共に、作業性が向上するこ
とになる。
量計を提供する。 【構成】 バイパス管６に流量制御弁13を設けた。流量
制御弁13の開度を調整することによってセンサ管１を流
れる流量とバイパス管６を流れる流量との比、即ち分流
比を容易に調整できる。測定流量域の拡大を容易にかつ
部品交換等伴うことなく達成できる。さらに部品交換等
伴うことなく測定流量域の拡大を図れることにより部品
点数をその分少なくできると共に、作業性が向上するこ
とになる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流体に生じる温度差を
検出して流体の流量を計測する熱式流量計に関する。
検出して流体の流量を計測する熱式流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の熱式流量計の一例として、図６に
示す分流式の熱式流量計がある。図において、１は流体
を通すセンサ管で、このセンサ管１は肉厚の薄いステン
レス等の金属材料またはフッ素樹脂等の樹脂材料で構成
されている。センサ管１の途中にはコイル状のヒータ２
が密着した状態で嵌装されている。ヒータ２には定電圧
回路３が接続されており、ヒータ２に一定電圧を印加し
てヒータ２を発熱させ、ヒータ２の発熱により流体を一
定熱量Ｐで加熱させるようになっている。
示す分流式の熱式流量計がある。図において、１は流体
を通すセンサ管で、このセンサ管１は肉厚の薄いステン
レス等の金属材料またはフッ素樹脂等の樹脂材料で構成
されている。センサ管１の途中にはコイル状のヒータ２
が密着した状態で嵌装されている。ヒータ２には定電圧
回路３が接続されており、ヒータ２に一定電圧を印加し
てヒータ２を発熱させ、ヒータ２の発熱により流体を一
定熱量Ｐで加熱させるようになっている。
【０００３】センサ管１の、ヒータ２の上流側部分及び
下流側部分には流体の温度を検出する上流側及び下流側
温度センサ４，５がそれぞれ設けられている。上流側及
び下流側温度センサ４，５のそれぞれは、小型のサーミ
スタ、薄膜の白金測温抵抗体または白金等の温度係数が
大きい金属製の細線等により構成されており、応答性の
優れたものになっている。
下流側部分には流体の温度を検出する上流側及び下流側
温度センサ４，５がそれぞれ設けられている。上流側及
び下流側温度センサ４，５のそれぞれは、小型のサーミ
スタ、薄膜の白金測温抵抗体または白金等の温度係数が
大きい金属製の細線等により構成されており、応答性の
優れたものになっている。
【０００４】上流側及び下流側温度センサ４，５をバイ
パスするようにセンサ管１にバイパス管６が設けられて
いる。バイパス管６内にはオリフィスを有する分流素子
７が嵌装されており、分流素子７を異なる大きさのオリ
フィスを有するものと取替えることにより、センサ管１
を流れる流量Ｑ1 とバイパス管６を流れる流量Ｑ2 との
比（以下、分流比という）αを変更できるようになって
いる。
パスするようにセンサ管１にバイパス管６が設けられて
いる。バイパス管６内にはオリフィスを有する分流素子
７が嵌装されており、分流素子７を異なる大きさのオリ
フィスを有するものと取替えることにより、センサ管１
を流れる流量Ｑ1 とバイパス管６を流れる流量Ｑ2 との
比（以下、分流比という）αを変更できるようになって
いる。
【０００５】上流側及び下流側温度センサ４，５に接続
して温度差検出回路８が設けられ、温度差検出回路８に
は増幅回路９を介して演算回路10が接続されている。温
度差検出回路８は、上流側及び下流側温度センサ４，５
のそれぞれが検出する上流側及び下流側検出温度Ｔa ，
Ｔb を入力して検出温度差ΔＴ（ΔＴ＝Ｔb −Ｔa ）を
求め、この検出温度差ΔＴを演算回路10に出力する。
して温度差検出回路８が設けられ、温度差検出回路８に
は増幅回路９を介して演算回路10が接続されている。温
度差検出回路８は、上流側及び下流側温度センサ４，５
のそれぞれが検出する上流側及び下流側検出温度Ｔa ，
Ｔb を入力して検出温度差ΔＴ（ΔＴ＝Ｔb −Ｔa ）を
求め、この検出温度差ΔＴを演算回路10に出力する。
【０００６】演算回路10は、検出温度差ΔＴとヒータ２
から流体に供給されている一定の加熱量Ｐに基づいてセ
ンサ管１を通過する流量Ｑ1 を求め、さらにこの流量Ｑ
1 と分流比αとから流体の総流量Ｑを求めるようにして
いる。
から流体に供給されている一定の加熱量Ｐに基づいてセ
ンサ管１を通過する流量Ｑ1 を求め、さらにこの流量Ｑ
1 と分流比αとから流体の総流量Ｑを求めるようにして
いる。
【０００７】この熱式流量計では、発熱体から流体に時
間当たり一定の熱量Ｐを供給した状態で、上流側及び下
流側温度センサ４，５で温度検出を行ない、両温度セン
サ４，５の検出温度ΔＴと加熱量Ｐに基づいてセンサ管
１を通過する流体の流量Ｑ1を計測し、その流量Ｑ1 と
分流比αとから流体の総流量Ｑを求めることになる。ま
た、この熱式流量計は、分流素子７を取替えることによ
り流体の流量変化範囲に応じた適正な分流比を設定し、
測定流量域を広く取れるようにしている。
間当たり一定の熱量Ｐを供給した状態で、上流側及び下
流側温度センサ４，５で温度検出を行ない、両温度セン
サ４，５の検出温度ΔＴと加熱量Ｐに基づいてセンサ管
１を通過する流体の流量Ｑ1を計測し、その流量Ｑ1 と
分流比αとから流体の総流量Ｑを求めることになる。ま
た、この熱式流量計は、分流素子７を取替えることによ
り流体の流量変化範囲に応じた適正な分流比を設定し、
測定流量域を広く取れるようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した熱
式流量計では、分流素子を管内に設けていること等によ
り、分流比の変更、ひいては測定流量域の拡大は容易に
は行なえず不便なものであった。
式流量計では、分流素子を管内に設けていること等によ
り、分流比の変更、ひいては測定流量域の拡大は容易に
は行なえず不便なものであった。
【０００９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、測定流量域の拡大を容易に達成できる熱式流量計を
提供することを目的とする。
で、測定流量域の拡大を容易に達成できる熱式流量計を
提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、流体を通す管に発熱体を取付け、前記管
の前記発熱体の上流側及び下流側にそれぞれ上流側及び
下流側温度検出手段を設け、該両温度検出手段をバイパ
スするように前記管にバイパス管６を設けた熱式流量計
において、前記管及び前記バイパス管６のうち少なくと
も一方に流量制御弁を設けたことを特徴とする。
成するために、流体を通す管に発熱体を取付け、前記管
の前記発熱体の上流側及び下流側にそれぞれ上流側及び
下流側温度検出手段を設け、該両温度検出手段をバイパ
スするように前記管にバイパス管６を設けた熱式流量計
において、前記管及び前記バイパス管６のうち少なくと
も一方に流量制御弁を設けたことを特徴とする。
【００１１】
【作用】このような構成とすれば、管及び前記バイパス
管のうち少なくとも一方に設けた流量制御弁の開度を調
整することによってセンサ管を流れる流量とバイパス管
を流れる流量との比、即ち分流比を容易に調整できる。
管のうち少なくとも一方に設けた流量制御弁の開度を調
整することによってセンサ管を流れる流量とバイパス管
を流れる流量との比、即ち分流比を容易に調整できる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の第１実施例の熱式流量計を図
１ないし図３に基づいて説明する。なお、図６に示す部
材と同等の部材は同一の符号で示しその説明は省略す
る。
１ないし図３に基づいて説明する。なお、図６に示す部
材と同等の部材は同一の符号で示しその説明は省略す
る。
【００１３】図において、バイパス管６の途中には、ニ
ードル形状の弁体11と、この弁体11を駆動するソレノイ
ド12とを有する電磁式の流量制御弁13が図６の分流素子
７に替えて設けられている。温度差検出回路８に接続し
て演算回路14が設けられ、流量制御弁13に接続して制御
回路15が設けられ、さらに制御回路15及び演算回路14に
接続して分流比設定回路16が設けられている。
ードル形状の弁体11と、この弁体11を駆動するソレノイ
ド12とを有する電磁式の流量制御弁13が図６の分流素子
７に替えて設けられている。温度差検出回路８に接続し
て演算回路14が設けられ、流量制御弁13に接続して制御
回路15が設けられ、さらに制御回路15及び演算回路14に
接続して分流比設定回路16が設けられている。
【００１４】流量制御弁13の開度は、バイパス管６を流
れる流体の流量に対して図２に示すように比例する関係
になっており、流量制御弁13の開度を調整することによ
りセンサ管１を流れる流量Ｑ1 とバイパス管６を流れる
流量Ｑ2 との比（以下、分流比という）αを変更できる
ようになっている。
れる流体の流量に対して図２に示すように比例する関係
になっており、流量制御弁13の開度を調整することによ
りセンサ管１を流れる流量Ｑ1 とバイパス管６を流れる
流量Ｑ2 との比（以下、分流比という）αを変更できる
ようになっている。
【００１５】分流比設定回路16は、手動操作される図示
しない入力手段を接続しており、この入力手段から分流
比αに対応した指示信号を入力することにより、後述す
るように流量制御弁13を制御するために用いられる分流
比設定信号ａを発生し、この分流比設定信号ａを演算回
路14及び制御回路15に出力する。
しない入力手段を接続しており、この入力手段から分流
比αに対応した指示信号を入力することにより、後述す
るように流量制御弁13を制御するために用いられる分流
比設定信号ａを発生し、この分流比設定信号ａを演算回
路14及び制御回路15に出力する。
【００１６】制御回路15は、分流比設定信号ａを入力す
ることにより、この分流比設定信号ａに応じた制御信号
ｂを発生し、この制御信号ｂをソレノイド12に出力して
弁体11を駆動させて制御信号ｂに対応させて流量制御弁
13の開度を設定させるようになっている。
ることにより、この分流比設定信号ａに応じた制御信号
ｂを発生し、この制御信号ｂをソレノイド12に出力して
弁体11を駆動させて制御信号ｂに対応させて流量制御弁
13の開度を設定させるようになっている。
【００１７】演算回路14は、検出温度差ΔＴ及びヒータ
２から流体に供給されている一定の加熱量Ｐ等に次式
（１）の関係があることに基づいて、検出温度差ΔＴを
入力して式（１）の演算を行なってセンサ管１を通過す
る流量Ｑ1 を求める。 ΔＴ＝ｋ・〔Ｐ／（ρ・ＣP ・Ｑ）〕 （１） ρ：密度，Ｑ：加熱量，ＣP ：比熱，ｋ：係数，
２から流体に供給されている一定の加熱量Ｐ等に次式
（１）の関係があることに基づいて、検出温度差ΔＴを
入力して式（１）の演算を行なってセンサ管１を通過す
る流量Ｑ1 を求める。 ΔＴ＝ｋ・〔Ｐ／（ρ・ＣP ・Ｑ）〕 （１） ρ：密度，Ｑ：加熱量，ＣP ：比熱，ｋ：係数，
【００１８】演算回路14は、さらに流量Ｑ1 、バイパス
管６を流れる流量Ｑ2 、総流量Ｑ及び分流比αに次式
（２）の関係があることにより式（２）の演算を行なっ
て本熱式流量計に流入される総流量Ｑを求めるようにし
ている。
管６を流れる流量Ｑ2 、総流量Ｑ及び分流比αに次式
（２）の関係があることにより式（２）の演算を行なっ
て本熱式流量計に流入される総流量Ｑを求めるようにし
ている。
【００】 Ｑ＝Ｑ1 ＋Ｑ2 ＝Ｑ1 ＋α・Ｑ1 ＝（１＋α）・Ｑ1 （２）
【００１９】以上のように構成された熱式流量計では、
流量計則に先立って、流体の測定流量範囲等に応じて設
定される分流比αに対応した指示信号を入力手段から出
力すると、分流比設定回路16が、指示信号に応じた分流
比設定信号ａを発生し、この分流比設定信号ａを演算回
路14及び制御回路15に出力する。
流量計則に先立って、流体の測定流量範囲等に応じて設
定される分流比αに対応した指示信号を入力手段から出
力すると、分流比設定回路16が、指示信号に応じた分流
比設定信号ａを発生し、この分流比設定信号ａを演算回
路14及び制御回路15に出力する。
【００２０】制御回路15は、分流比設定信号ａに応じた
制御信号ｂをソレノイド12に出力して弁体11を駆動させ
て分流比設定信号ａに対応させて流量制御弁13の開度を
設定させる。これにより、分流比αが定められる。
制御信号ｂをソレノイド12に出力して弁体11を駆動させ
て分流比設定信号ａに対応させて流量制御弁13の開度を
設定させる。これにより、分流比αが定められる。
【００２１】このように分流比αが定められた状態で、
流体計測を行なうためにヒータ２を発熱させつつ流体を
本熱式流量計に流入させると、温度差検出回路８は上流
側及び下流側温度センサ４，５のそれぞれで検出される
上流側及び下流側検出温度Ｔa ，Ｔb から検出温度差Δ
Ｔを求め、この検出温度差ΔＴを演算回路14に出力す
る。
流体計測を行なうためにヒータ２を発熱させつつ流体を
本熱式流量計に流入させると、温度差検出回路８は上流
側及び下流側温度センサ４，５のそれぞれで検出される
上流側及び下流側検出温度Ｔa ，Ｔb から検出温度差Δ
Ｔを求め、この検出温度差ΔＴを演算回路14に出力す
る。
【００２２】すると、演算回路14は、前記入力データに
基づいて前記式（１）の演算を行なってセンサ管１を通
過する流量Ｑ1 を求めると共に、この流量Ｑ1 及び分流
比αに基づいて前記式（２）の演算を行なって総流量Ｑ
を求めることになる。
基づいて前記式（１）の演算を行なってセンサ管１を通
過する流量Ｑ1 を求めると共に、この流量Ｑ1 及び分流
比αに基づいて前記式（２）の演算を行なって総流量Ｑ
を求めることになる。
【００２３】また、上述した例と異なる値の分流比を設
定する場合には、上述した例と同様にしてその値の分流
比に対応した指示信号を入力手段から出力することによ
り、分流比設定回路16が、指示信号に応じた分流比設定
信号ａを制御回路15に出力し、制御回路15が流量制御弁
13を制御して開度設定を行なって前記所望の分流比を得
ることになる。
定する場合には、上述した例と同様にしてその値の分流
比に対応した指示信号を入力手段から出力することによ
り、分流比設定回路16が、指示信号に応じた分流比設定
信号ａを制御回路15に出力し、制御回路15が流量制御弁
13を制御して開度設定を行なって前記所望の分流比を得
ることになる。
【００２４】このようにバイパス管６に流量制御弁13を
設けてその開度を容易に調整できることによってセンサ
管１を流れる流量とバイパス管６を流れる流量との比、
即ち分流比を容易に調整できることとなる。このため、
測定流量域の拡大を、精度高い計測を維持した状態で達
成できる。さらに分流素子を用いた従来の熱式流量計で
は、測定流量域の拡大を分流素子の取替えによって達成
したのに比して、このような部品交換を伴うことなく単
に制御回路15の制御信号の大きさを替えることによって
達成できるので、部品点数をその分少なくできると共
に、分流比を変更する上での作業性が向上することにな
る。
設けてその開度を容易に調整できることによってセンサ
管１を流れる流量とバイパス管６を流れる流量との比、
即ち分流比を容易に調整できることとなる。このため、
測定流量域の拡大を、精度高い計測を維持した状態で達
成できる。さらに分流素子を用いた従来の熱式流量計で
は、測定流量域の拡大を分流素子の取替えによって達成
したのに比して、このような部品交換を伴うことなく単
に制御回路15の制御信号の大きさを替えることによって
達成できるので、部品点数をその分少なくできると共
に、分流比を変更する上での作業性が向上することにな
る。
【００２５】なお、上記実施例では体積流量を求める場
合を例にしたが、体積流量に密度ρを掛けて得られる質
量流量を求める場合であっても、上述と同様な処理が施
されることになる。
合を例にしたが、体積流量に密度ρを掛けて得られる質
量流量を求める場合であっても、上述と同様な処理が施
されることになる。
【００２６】上記実施例では、制御回路15が分流比設定
信号ａに応じた制御信号ｂを発生し、制御信号ｂに対応
させて流量制御弁13の開度を設定させる場合を例にした
が、これに替えて次のように構成してもよい。すなわ
ち、制御回路15に温度差検出回路８から検出温度差を示
す信号を入力するようにし、分流比設定回路16から分流
比設定信号ａを入力すると共に、温度差検出回路８から
検出温度差を入力し分流比設定信号ａに対して検出温度
差で補正するようにして制御信号ｂを求め、この制御信
号ｂをソレノイド12に出力して弁体11を駆動させて分流
比設定信号ａに対応させて流量制御弁13の開度を設定さ
せるようになっている。
信号ａに応じた制御信号ｂを発生し、制御信号ｂに対応
させて流量制御弁13の開度を設定させる場合を例にした
が、これに替えて次のように構成してもよい。すなわ
ち、制御回路15に温度差検出回路８から検出温度差を示
す信号を入力するようにし、分流比設定回路16から分流
比設定信号ａを入力すると共に、温度差検出回路８から
検出温度差を入力し分流比設定信号ａに対して検出温度
差で補正するようにして制御信号ｂを求め、この制御信
号ｂをソレノイド12に出力して弁体11を駆動させて分流
比設定信号ａに対応させて流量制御弁13の開度を設定さ
せるようになっている。
【００２７】このように構成された熱式流量計では、図
３に示すように分流比αに対応する指示信号が入力手段
から入力されると（ステップS1）、前述したように制御
回路15から分流比設定信号ａに対して検出温度差ΔＴで
補正された制御信号ｂが流量制御弁13に出力されること
により、流量制御弁13は、分流比設定信号ａのみの制御
信号ｂによる開度Ｅ0 に検出温度差ΔＴによる制御信号
ｂで得られる開度ＥTを加えるようにして開度Ｅを設定
し（ステップS2）、このように開度Ｅを設定した状態で
センサ管１の流量Ｑ1 及び検出温度差ΔＴを求める（ス
テップS3）一方、検出温度差ΔＴを制御回路15にフィー
ドバックして流量制御弁13の開度を補正する。ステップ
S3の処理に続いて演算回路14は前記（１），（２）の演
算を行なって（ステップS4）総流量Ｑを求めることにな
る（ステップS5）。この場合、検出温度差ΔＴに応じて
流量制御弁13の開度を調整するようにフィードバック制
御を行なっているので、流量変化に応じてより精度高く
流量を計測できることになる。
３に示すように分流比αに対応する指示信号が入力手段
から入力されると（ステップS1）、前述したように制御
回路15から分流比設定信号ａに対して検出温度差ΔＴで
補正された制御信号ｂが流量制御弁13に出力されること
により、流量制御弁13は、分流比設定信号ａのみの制御
信号ｂによる開度Ｅ0 に検出温度差ΔＴによる制御信号
ｂで得られる開度ＥTを加えるようにして開度Ｅを設定
し（ステップS2）、このように開度Ｅを設定した状態で
センサ管１の流量Ｑ1 及び検出温度差ΔＴを求める（ス
テップS3）一方、検出温度差ΔＴを制御回路15にフィー
ドバックして流量制御弁13の開度を補正する。ステップ
S3の処理に続いて演算回路14は前記（１），（２）の演
算を行なって（ステップS4）総流量Ｑを求めることにな
る（ステップS5）。この場合、検出温度差ΔＴに応じて
流量制御弁13の開度を調整するようにフィードバック制
御を行なっているので、流量変化に応じてより精度高く
流量を計測できることになる。
【００２８】次に、図４及び図５に基づいて本発明の第
２実施例の熱式流量計を説明する。この熱式流量計は、
図１に示す第１実施例のものに比し、バイパス管６に設
けた流量制御弁13に替えてセンサ管１における下流側温
度センサ５の下流側に配置した流量制御弁13を設けてい
ること、分流比設定回路16及び制御回路15に替えて比例
制御回路20を設けていること、バイパス管６に分流素子
７を設けていること及び温度差検出回路８の出力側に増
幅回路９を設けていることが異なっており、他の部材は
第１実施例と同一部材で構成されており、その同一部材
の説明は省略する。
２実施例の熱式流量計を説明する。この熱式流量計は、
図１に示す第１実施例のものに比し、バイパス管６に設
けた流量制御弁13に替えてセンサ管１における下流側温
度センサ５の下流側に配置した流量制御弁13を設けてい
ること、分流比設定回路16及び制御回路15に替えて比例
制御回路20を設けていること、バイパス管６に分流素子
７を設けていること及び温度差検出回路８の出力側に増
幅回路９を設けていることが異なっており、他の部材は
第１実施例と同一部材で構成されており、その同一部材
の説明は省略する。
【００２９】この場合、比例制御回路20は、上流側及び
下流側温度センサ４，５のそれぞれが検出する上流側及
び下流側検出温度Ｔa ，Ｔb を入力して検出温度差ΔＴ
（ΔＴ＝Ｔb −Ｔa ）を求め、この検出温度差ΔＴとあ
らかじめ設定した基準温度差Ｔ0 との差分を取って差分
データ（Ｔ0 −ΔＴ）を求め、次式（３）の演算を行な
って流量制御弁13の制御量Ｅを得るようにしている。 Ｅ＝Ｅ＋Ａ（Ｔ0 −ΔＴ） … … （３） Ｅ：流量制御弁13の制御量 Ａ：係数
下流側温度センサ４，５のそれぞれが検出する上流側及
び下流側検出温度Ｔa ，Ｔb を入力して検出温度差ΔＴ
（ΔＴ＝Ｔb −Ｔa ）を求め、この検出温度差ΔＴとあ
らかじめ設定した基準温度差Ｔ0 との差分を取って差分
データ（Ｔ0 −ΔＴ）を求め、次式（３）の演算を行な
って流量制御弁13の制御量Ｅを得るようにしている。 Ｅ＝Ｅ＋Ａ（Ｔ0 −ΔＴ） … … （３） Ｅ：流量制御弁13の制御量 Ａ：係数
【００３０】さらに比例制御回路20は、制御量Ｅに基づ
いて流量制御弁13を制御してセンサ管１に流れる流量が
一定になるようにしておいて、後述する式（８），
（９）の演算を行ない総流量Ｑを求めるようにしてい
る。この比例制御回路20の処理内容を以下に説明する。
いて流量制御弁13を制御してセンサ管１に流れる流量が
一定になるようにしておいて、後述する式（８），
（９）の演算を行ない総流量Ｑを求めるようにしてい
る。この比例制御回路20の処理内容を以下に説明する。
【００３１】検出温度差ΔＴが基準温度差Ｔ0 より大き
い場合、流量Ｑ1 は少ないものとなっている（式（１）
参照）ので、開度が大きくなるように制御し、また検出
温度差ΔＴが基準温度差Ｔ0 より小さい場合、流量Ｑ1
は多いものとなっているので、開度が大きくなるように
制御して一定の流量Ｑ1 の確保を図っている。
い場合、流量Ｑ1 は少ないものとなっている（式（１）
参照）ので、開度が大きくなるように制御し、また検出
温度差ΔＴが基準温度差Ｔ0 より小さい場合、流量Ｑ1
は多いものとなっているので、開度が大きくなるように
制御して一定の流量Ｑ1 の確保を図っている。
【００３２】一方、センサ管１の差圧ΔＰ0 、流量制御
弁13の差圧ΔＰ1 及びバイパス管６の差圧ΔＰの間には
次式（４）の関係がある。 ΔＰ0 ＋ΔＰ1 ＝ΔＰ … … （４）
弁13の差圧ΔＰ1 及びバイパス管６の差圧ΔＰの間には
次式（４）の関係がある。 ΔＰ0 ＋ΔＰ1 ＝ΔＰ … … （４）
【００３３】ここで、流量制御弁13を流れる流量をＱ
1 、バイパス管６を流れる流量をＱ2とすれば、次式
（５），（６），（７）の関係がある。 ΔＰ0 ＝ 128μｍ0 Ｑ1 ／（πｄ0 4） … … （５） ΔＰ1 ＝ 128μｍ1 Ｑ1 ／（πｄ1 4） … … （６） ΔＰ2 ＝ 128μｍ2 Ｑ2 ／（πｄ2 4） … … （７） μ ：粘度 ｄ0 ：センサ管１の内径 ｍ0 ：センサ管１の長
さ ｄ1 ：流量制御弁13の等価直径 ｍ1 ：流量制御弁13の
等価長さ ｄ2 ：バイパス管６の等価直径 ｍ2 ：バイパス管６の
等価長さ
1 、バイパス管６を流れる流量をＱ2とすれば、次式
（５），（６），（７）の関係がある。 ΔＰ0 ＝ 128μｍ0 Ｑ1 ／（πｄ0 4） … … （５） ΔＰ1 ＝ 128μｍ1 Ｑ1 ／（πｄ1 4） … … （６） ΔＰ2 ＝ 128μｍ2 Ｑ2 ／（πｄ2 4） … … （７） μ ：粘度 ｄ0 ：センサ管１の内径 ｍ0 ：センサ管１の長
さ ｄ1 ：流量制御弁13の等価直径 ｍ1 ：流量制御弁13の
等価長さ ｄ2 ：バイパス管６の等価直径 ｍ2 ：バイパス管６の
等価長さ
【００３４】また、本熱式流量計に流入する総流量Ｑ
は、流量制御弁13を流れる流量をＱ1とバイパス管６を
流れる流量をＱ2 との和として得られることから、この
ような関係があること及び前記各式に基づいて総流量Ｑ
は、次式（８）で得られる。 Ｑ＝Ｑ1 ＋Ｑ2 ＝Ｑ1 〔１＋（ｍ0 ／ｍ2 ）（ｄ2 4／ｄ0 4）〕 ＋Ｑ1 〔１＋（ｍ1 ／ｍ2 ）（ｄ2 4／ｄ1 4）〕 … … （８）
は、流量制御弁13を流れる流量をＱ1とバイパス管６を
流れる流量をＱ2 との和として得られることから、この
ような関係があること及び前記各式に基づいて総流量Ｑ
は、次式（８）で得られる。 Ｑ＝Ｑ1 ＋Ｑ2 ＝Ｑ1 〔１＋（ｍ0 ／ｍ2 ）（ｄ2 4／ｄ0 4）〕 ＋Ｑ1 〔１＋（ｍ1 ／ｍ2 ）（ｄ2 4／ｄ1 4）〕 … … （８）
【００３５】ここで、流量Ｑ1 を上述したように一定に
することにより、ｍ0 ，ｍ1 ，ｍ2，ｄ0 ，ｄ2 は固定
値であるから、総流量Ｑは次式（９）で求まることにな
る。 Ｑ＝Ｇ1 ＋Ｇ2 ／ｄ1 4 … … （９） Ｇ1 ，Ｇ2 ：定数
することにより、ｍ0 ，ｍ1 ，ｍ2，ｄ0 ，ｄ2 は固定
値であるから、総流量Ｑは次式（９）で求まることにな
る。 Ｑ＝Ｇ1 ＋Ｇ2 ／ｄ1 4 … … （９） Ｇ1 ，Ｇ2 ：定数
【００３６】即ち、比例制御回路20は流量制御弁13の開
度を流量制御弁13を流れる流量が一定になるように制御
するが、この制御により達成される制御弁等価直径ｄ1 4
の変化量から総流量Ｑを検出することになる。
度を流量制御弁13を流れる流量が一定になるように制御
するが、この制御により達成される制御弁等価直径ｄ1 4
の変化量から総流量Ｑを検出することになる。
【００３７】このように構成された熱式流量計では、図
５に示すように、まず基準温度差Ｔ0 を設定しておき
（ステップS10 ）、温度差検出回路８が上流側及び下流
側検出温度Ｔa ，Ｔb に基づいて検出温度差ΔＴを求め
（ステップS11 ）これを比較制御回路20に出力すると、
比較制御回路20が、Ｅ＝Ｅ＋Ａ（Ｔ0 −ΔＴ）の演算を
行なって（ステップS12 ）、流量制御弁13の制御量Ｅを
得（ステップS13 ）、この制御量Ｅを流量制御弁13に出
力して流量制御弁13を制御してセンサ管１に流れる流量
が一定になるようにする（ステップS14 ）と共に、前記
式（８），（９）の演算を行なって総流量Ｑを求める
（ステップS15 ）。
５に示すように、まず基準温度差Ｔ0 を設定しておき
（ステップS10 ）、温度差検出回路８が上流側及び下流
側検出温度Ｔa ，Ｔb に基づいて検出温度差ΔＴを求め
（ステップS11 ）これを比較制御回路20に出力すると、
比較制御回路20が、Ｅ＝Ｅ＋Ａ（Ｔ0 −ΔＴ）の演算を
行なって（ステップS12 ）、流量制御弁13の制御量Ｅを
得（ステップS13 ）、この制御量Ｅを流量制御弁13に出
力して流量制御弁13を制御してセンサ管１に流れる流量
が一定になるようにする（ステップS14 ）と共に、前記
式（８），（９）の演算を行なって総流量Ｑを求める
（ステップS15 ）。
【００３８】このようにセンサ管１に流量制御弁13を設
けてその開度を調整して分流比を変更できるので、流体
流量計測における測定流量域の拡大を図れる。センサ管
１に流れる流量が変化すると、ヒータ２による一定の加
熱量に対する流体の温度上昇が異なったものとなってし
まうので、本実施例のようにセンサ管１に流量制御弁13
を設ける場合には得られる流量値を適正なものとするた
めに、演算回路14に流量値算出に際しデータを補正する
手段を設ける等の処置を施す必要があるが、本実施例で
は上述したようにセンサ管１に流れる流量を一定に保つ
ようにしているので、上述したようなデータ補正手段等
設けることなく流体の流量計測を精度高く実施できるこ
とになる。
けてその開度を調整して分流比を変更できるので、流体
流量計測における測定流量域の拡大を図れる。センサ管
１に流れる流量が変化すると、ヒータ２による一定の加
熱量に対する流体の温度上昇が異なったものとなってし
まうので、本実施例のようにセンサ管１に流量制御弁13
を設ける場合には得られる流量値を適正なものとするた
めに、演算回路14に流量値算出に際しデータを補正する
手段を設ける等の処置を施す必要があるが、本実施例で
は上述したようにセンサ管１に流れる流量を一定に保つ
ようにしているので、上述したようなデータ補正手段等
設けることなく流体の流量計測を精度高く実施できるこ
とになる。
【００３９】なお、上記各実施例では、流量制御弁の弁
体がニードル形状である場合を例にしたが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、例えば平板状であっても
よい。
体がニードル形状である場合を例にしたが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、例えば平板状であっても
よい。
【００４０】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
た熱式流量計であるから、管及び前記バイパス管のうち
少なくとも一方に設けた流量制御弁の開度を調整するこ
とにより分流比の調整を図れるので、測定流量域の拡大
を容易にかつ部品交換等伴うことなく達成できる。さら
に部品交換等伴うことなく測定流量域の拡大を図れるこ
とにより部品点数をその分少なくできると共に、作業性
が向上することになる。
た熱式流量計であるから、管及び前記バイパス管のうち
少なくとも一方に設けた流量制御弁の開度を調整するこ
とにより分流比の調整を図れるので、測定流量域の拡大
を容易にかつ部品交換等伴うことなく達成できる。さら
に部品交換等伴うことなく測定流量域の拡大を図れるこ
とにより部品点数をその分少なくできると共に、作業性
が向上することになる。
【図１】本発明の第１実施例の熱式流量計を模式的に示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】同熱式流量計の流量制御弁の開度・流量特性を
示す図である。
示す図である。
【図３】温度差検出回路の出力データをフィードバック
して流量制御弁の制御に用いるタイプの熱式流量計の作
用例を示すフローチャートである。
して流量制御弁の制御に用いるタイプの熱式流量計の作
用例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施例の熱式流量計を模式的に示
す図である。
す図である。
【図５】同熱式流量計の作用例を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図６】従来の熱式流量計の一例を模式的に示す図であ
る。
る。
１ センサ管 ２ ヒータ ４ 上流側温度センサ ５ 下流側温度センサ ６ バイパス管 13 流量制御弁
Claims (1)
- 【請求項１】 流体を通す管に発熱体を取付け、前記管
の前記発熱体の上流側及び下流側にそれぞれ上流側及び
下流側温度検出手段を設け、該両温度検出手段をバイパ
スするように前記管にバイパス管を設けた熱式流量計に
おいて、前記管及び前記バイパス管のうち少なくとも一
方に流量制御弁を設けたことを特徴とする熱式流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3298135A JPH05107092A (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 熱式流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3298135A JPH05107092A (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 熱式流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05107092A true JPH05107092A (ja) | 1993-04-27 |
Family
ID=17855640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3298135A Pending JPH05107092A (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 熱式流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05107092A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10684154B2 (en) | 2016-12-12 | 2020-06-16 | Ventbuster Holdings Inc. | Gas meter and associated methods |
-
1991
- 1991-10-18 JP JP3298135A patent/JPH05107092A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10684154B2 (en) | 2016-12-12 | 2020-06-16 | Ventbuster Holdings Inc. | Gas meter and associated methods |
| US11486751B2 (en) | 2016-12-12 | 2022-11-01 | Ventbuster Holdings Inc. | Gas meter and associated methods |
| US20230041777A1 (en) * | 2016-12-12 | 2023-02-09 | Ventbuster Holdings Inc. | Gas meter and associated methods |
| US11713992B2 (en) * | 2016-12-12 | 2023-08-01 | Ventbuster Holdings Inc. | Gas meter and associated methods |
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