JPH0569368B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0569368B2 JPH0569368B2 JP21568786A JP21568786A JPH0569368B2 JP H0569368 B2 JPH0569368 B2 JP H0569368B2 JP 21568786 A JP21568786 A JP 21568786A JP 21568786 A JP21568786 A JP 21568786A JP H0569368 B2 JPH0569368 B2 JP H0569368B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- fluid
- vertical bar
- flow rate
- bar
- 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)
- Measuring Fluid Pressure (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と圧力を同時に測定するこ
とができる流量・圧力測定装置に関する。
とができる流量・圧力測定装置に関する。
従来、気体の流量の測定に用いられている流量
計の多くは、特定の温度、圧力下での流量値を指
示、発信するものであり、温度または圧力がこの
特定値と異なる場合には、人為的な補正を行なつ
て正しい流量値を求める必要がある。
計の多くは、特定の温度、圧力下での流量値を指
示、発信するものであり、温度または圧力がこの
特定値と異なる場合には、人為的な補正を行なつ
て正しい流量値を求める必要がある。
ところで、流量計測の目的の多くは、流路を通
過する流体の絶対量である質量流量を知ることに
あり、温度、圧力が一定でない流体の流量の測定
においては、温度計、圧力計を併用して測定が行
なわれる。
過する流体の絶対量である質量流量を知ることに
あり、温度、圧力が一定でない流体の流量の測定
においては、温度計、圧力計を併用して測定が行
なわれる。
また、人為的補正を避けるために、流量計、温
度計、圧力計からの信号を受信し、補正計算を電
気的に行ない、質量流量信号を出力する流量自動
演算機もしばしば使用される。
度計、圧力計からの信号を受信し、補正計算を電
気的に行ない、質量流量信号を出力する流量自動
演算機もしばしば使用される。
以上のように、温度、圧力が一定でない流体の
流量の測定には、多くの測定装置が必要となるた
め、一般に大きな設備費を要する。
流量の測定には、多くの測定装置が必要となるた
め、一般に大きな設備費を要する。
このような問題の改善のために、温度、圧力の
変動の影響をうけない質量流量計も数種のものが
実用に供せられているが、いずれも適用範囲が限
定されており広く普及するに至つていない。
変動の影響をうけない質量流量計も数種のものが
実用に供せられているが、いずれも適用範囲が限
定されており広く普及するに至つていない。
そこで本発明は、このような従来の問題を解決
するために提案されたものであり、容易な手段に
より流体の流量を測定できるとともに流体の圧力
も同時に測定することができ、質量流量の測定に
おける設備費のコストダウンを図れる流量・圧力
測定装置を提供することを目的とする。
するために提案されたものであり、容易な手段に
より流体の流量を測定できるとともに流体の圧力
も同時に測定することができ、質量流量の測定に
おける設備費のコストダウンを図れる流量・圧力
測定装置を提供することを目的とする。
この目的を達成するために本第１発明の流量・
圧力測定装置は、水平バーとこの水平バーの中央
部より垂設された上下方向の垂直バーを持つアー
ムと、この垂直バーの上部に設けられた円盤部
と、上記垂直バーの下端部に設けられた受圧板
と、上記水平バーの両端にそれぞれ一端が接続さ
れ他端が管路壁に剛にそれぞれ接続された２つの
荷重センサとを備え、上記管路壁に穿設した挿入
孔より上記垂直バーを管路内に挿入して上記受圧
板を管路内を流れる流体の流れに正対させ、上記
垂直バーに設けた円盤部と上記挿入孔の間に上下
方向に柔な接手を設けてこの挿入孔を外気より遮
断し、上記円盤部の受ける上記流体の圧力と上記
受圧板に働く流体の動圧による力とによつて荷重
が印加される２つの上記荷重センサよりの出力信
号に基づき、上記管路内の上記流体の流量と圧力
とを同時に測定することを特徴とする。
圧力測定装置は、水平バーとこの水平バーの中央
部より垂設された上下方向の垂直バーを持つアー
ムと、この垂直バーの上部に設けられた円盤部
と、上記垂直バーの下端部に設けられた受圧板
と、上記水平バーの両端にそれぞれ一端が接続さ
れ他端が管路壁に剛にそれぞれ接続された２つの
荷重センサとを備え、上記管路壁に穿設した挿入
孔より上記垂直バーを管路内に挿入して上記受圧
板を管路内を流れる流体の流れに正対させ、上記
垂直バーに設けた円盤部と上記挿入孔の間に上下
方向に柔な接手を設けてこの挿入孔を外気より遮
断し、上記円盤部の受ける上記流体の圧力と上記
受圧板に働く流体の動圧による力とによつて荷重
が印加される２つの上記荷重センサよりの出力信
号に基づき、上記管路内の上記流体の流量と圧力
とを同時に測定することを特徴とする。
また本第２発明の流量・圧力測定装置は、水平
バーとこの水平バーの中央部より垂設された上下
方向の垂直バーを持つアームと、この垂直バーの
上部に設けられた円盤部と、上記垂直バーの下端
部に設けられた受圧板と、上記水平バーの両端に
それぞれ一端が接続され他端が管路壁に剛にそれ
ぞれ接続された２つの荷重センサと、上記水平バ
ーの中央上部から垂直バーに穿設された下端が閉
塞した穴に収容された温度センサとを備え、上記
管路壁に穿設した挿入孔より上記垂直バーを管路
内に挿入して上記受圧板を管路内を流れる流体の
流れに正対させ、上記垂直バーに設けた円盤部と
上記挿入孔の間に上下方向に柔な接手を設けてこ
の挿入孔を外気より遮断し、上記円盤部の受ける
上記流体の圧力と上記受圧板に働く流体の動圧に
よる力とによつて荷重が印加される２つの上記荷
重センサよりの出力信号から上記管路内の上記流
体の圧力と、上記温度センサよりの出力信号から
上記流体の温度とを測定し、上記荷重センサの出
力と測定したこれら圧力値と温度から上記流体の
流量を測定できるようにしたことを特徴とする。
バーとこの水平バーの中央部より垂設された上下
方向の垂直バーを持つアームと、この垂直バーの
上部に設けられた円盤部と、上記垂直バーの下端
部に設けられた受圧板と、上記水平バーの両端に
それぞれ一端が接続され他端が管路壁に剛にそれ
ぞれ接続された２つの荷重センサと、上記水平バ
ーの中央上部から垂直バーに穿設された下端が閉
塞した穴に収容された温度センサとを備え、上記
管路壁に穿設した挿入孔より上記垂直バーを管路
内に挿入して上記受圧板を管路内を流れる流体の
流れに正対させ、上記垂直バーに設けた円盤部と
上記挿入孔の間に上下方向に柔な接手を設けてこ
の挿入孔を外気より遮断し、上記円盤部の受ける
上記流体の圧力と上記受圧板に働く流体の動圧に
よる力とによつて荷重が印加される２つの上記荷
重センサよりの出力信号から上記管路内の上記流
体の圧力と、上記温度センサよりの出力信号から
上記流体の温度とを測定し、上記荷重センサの出
力と測定したこれら圧力値と温度から上記流体の
流量を測定できるようにしたことを特徴とする。
第１発明によれば、上記荷重センサの出力より
管路内を流れる流体の圧力が測定され、上記荷重
センサの出力と測定されたこの圧力値から流体の
温度が一定の時の該流体の流量を測定することが
できる。
管路内を流れる流体の圧力が測定され、上記荷重
センサの出力と測定されたこの圧力値から流体の
温度が一定の時の該流体の流量を測定することが
できる。
また第２発明によれば、上記荷重センサの出力
より管路内を流れる流体の圧力と上記温度センサ
の出力よりこの流体の温度が測定され、測定上記
センサの出力と測定されたこれら圧力値と温度か
ら、流体の圧力と温度が共に変動する時の該流体
の流量を測定することができる。
より管路内を流れる流体の圧力と上記温度センサ
の出力よりこの流体の温度が測定され、測定上記
センサの出力と測定されたこれら圧力値と温度か
ら、流体の圧力と温度が共に変動する時の該流体
の流量を測定することができる。
以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。
明する。
まず、第１発明を説明すると、第１図は第１発
明に係る流量・圧力測定装置の側断面図（第２図
のＡ−Ａ線断面図）であり、第２図はその正面図
である。
明に係る流量・圧力測定装置の側断面図（第２図
のＡ−Ａ線断面図）であり、第２図はその正面図
である。
第１図、第２図において、Ｔ字型のアーム１の
上下方向の垂直バー２の下端には、流体の流れに
よつて動圧を受ける受圧板４が設けられており、
水平方向の水平バー３の両端にはそれぞれ荷重セ
ンサ５，６の一方の端部が接続されている。ここ
で、垂直バー２は水平バー３の中央部より垂設さ
れている。
上下方向の垂直バー２の下端には、流体の流れに
よつて動圧を受ける受圧板４が設けられており、
水平方向の水平バー３の両端にはそれぞれ荷重セ
ンサ５，６の一方の端部が接続されている。ここ
で、垂直バー２は水平バー３の中央部より垂設さ
れている。
上記荷重センサ５，６の他の端部は、それぞれ
構造的に剛な支柱７，８に固定されており、水平
バー３の両端と支柱７，８との間に働く垂直方向
の力が荷重センサ５，６によつて検出されるよう
になつている。上記支柱７，８は管体９の上部に
突設されている。
構造的に剛な支柱７，８に固定されており、水平
バー３の両端と支柱７，８との間に働く垂直方向
の力が荷重センサ５，６によつて検出されるよう
になつている。上記支柱７，８は管体９の上部に
突設されている。
荷重センサ５，６は、センサの負荷方向が常に
水平バー３に対して垂直になることが望ましいの
で、ストレインゲージのような変位の小さいセン
サが用いられる。
水平バー３に対して垂直になることが望ましいの
で、ストレインゲージのような変位の小さいセン
サが用いられる。
流体が流れる管体９にはノズル（枝管）１０が
設けられており、このノズル１０より垂直バー２
が挿入され上記受圧板４が管体９のほぼ中央部に
て流体に流れに正対するように上記支柱７，８が
管体９に固定されている。
設けられており、このノズル１０より垂直バー２
が挿入され上記受圧板４が管体９のほぼ中央部に
て流体に流れに正対するように上記支柱７，８が
管体９に固定されている。
上記垂直バー２上端部（水平バー３との接続
部）近傍には、垂直バー２に垂直な円盤部１１が
設けられており、上記ノズル１０と円盤部１１と
の間は蛇管（ベローズ）１２で接続され、管体９
内の流体がノズル１０部より外部に漏洩しない構
造となつている。
部）近傍には、垂直バー２に垂直な円盤部１１が
設けられており、上記ノズル１０と円盤部１１と
の間は蛇管（ベローズ）１２で接続され、管体９
内の流体がノズル１０部より外部に漏洩しない構
造となつている。
蛇管１２は長さ方向には比較的小さな力で伸縮
し、管体９内部の流体の圧力に耐える強度となつ
ている。
し、管体９内部の流体の圧力に耐える強度となつ
ている。
なお、第３図の他の実施例のように管体９に設
けたノズル１０にフランジ１３を設け、他のフラ
ンジ１４に前述の実施例と同様の検出装置を設け
てフランジ１３，１４同士を結合させてもよい。
けたノズル１０にフランジ１３を設け、他のフラ
ンジ１４に前述の実施例と同様の検出装置を設け
てフランジ１３，１４同士を結合させてもよい。
この場合、管体９と検出装置とが分離できるた
め、製作、保守の面で優れている。
め、製作、保守の面で優れている。
つぎにこのように構成される流量・圧力測定装
置の動作を説明する。
置の動作を説明する。
管体９内を流体が流れると、受圧板４には流体
の動圧による力が流れる方向に作用する。この力
をFdとするとFdは、 Fd＝Ｋ・ρ・V2 ……(1) となる。ここで、 ρ：流体の密度 Ｖ：流体の流速 Ｋ：比例定数 である。
の動圧による力が流れる方向に作用する。この力
をFdとするとFdは、 Fd＝Ｋ・ρ・V2 ……(1) となる。ここで、 ρ：流体の密度 Ｖ：流体の流速 Ｋ：比例定数 である。
また蛇管１２は、上下方向にほとんど拘束力を
持たないので、流体の圧力をＰとするとＴ字形の
アーム１の円盤部１１には、流体の圧力Ｐによる
力Fpが働く。円盤部１１の受圧面積をＳとする
とFpは、 Fp＝Ｐ・Ｓ ……(2) である。
持たないので、流体の圧力をＰとするとＴ字形の
アーム１の円盤部１１には、流体の圧力Ｐによる
力Fpが働く。円盤部１１の受圧面積をＳとする
とFpは、 Fp＝Ｐ・Ｓ ……(2) である。
以上より二つの上記荷重センサ５，６に働く力
をFA，FBとすれば、力及びモーメントの釣合よ
り FA＋FB＝Fp＝Ｐ・Ｓ ……(3) （FB−FA）l1＝Fd・l2 ……(4) となる。ここでl1，l2は、それぞれ片側の水平バ
ー３の長さ及び垂直バー２の長さである。
をFA，FBとすれば、力及びモーメントの釣合よ
り FA＋FB＝Fp＝Ｐ・Ｓ ……(3) （FB−FA）l1＝Fd・l2 ……(4) となる。ここでl1，l2は、それぞれ片側の水平バ
ー３の長さ及び垂直バー２の長さである。
(1)〜(4)式を整理すると
Ｐ＝FA＋FB／Ｓ ……(5)
V2＝l1／l2・Ｋ・ρ（FB−FA ……(6)
となる。
一般に流体の種類、温度が一定であればＫ・ρ
は圧力Ｐによつて決まり、Ｓ，l1，l2は一定であ
るから、２つの荷重センサ５，６に働くFA，FB
を測定すれば(5)，(6)式により圧力Ｐと流速Ｖが得
られ、流速Ｖと管体９の内径とから流量が求めら
れる。なお、Ｋ・ρは測定した圧力Ｐにより決め
られる。
は圧力Ｐによつて決まり、Ｓ，l1，l2は一定であ
るから、２つの荷重センサ５，６に働くFA，FB
を測定すれば(5)，(6)式により圧力Ｐと流速Ｖが得
られ、流速Ｖと管体９の内径とから流量が求めら
れる。なお、Ｋ・ρは測定した圧力Ｐにより決め
られる。
このように、上記流量・圧力測定装置によれば
従来、流量計と圧力計を別々に設置して行なつて
いた流量と圧力の計測が、簡単な構造の検出装置
により同時に可能になる。
従来、流量計と圧力計を別々に設置して行なつて
いた流量と圧力の計測が、簡単な構造の検出装置
により同時に可能になる。
つぎに、第４図を参照して第２発明に係る流
用・圧力測定装置を説する。なお前述の第１発明
の実施例と同じ構造物については、同じ符号を付
して説明を省略する。
用・圧力測定装置を説する。なお前述の第１発明
の実施例と同じ構造物については、同じ符号を付
して説明を省略する。
第４図において、Ｔ字形のアーム１の垂直バー
２には、下端が閉塞した穴１５が設けられてお
り、この穴１５の中に温度センサ１６が挿入され
ている。
２には、下端が閉塞した穴１５が設けられてお
り、この穴１５の中に温度センサ１６が挿入され
ている。
これにより新たに温度計測のための構造物を用
意することなく、流量・圧力、温度の計測が同時
に可能となり、温度、圧力がともに変動するの質
量流量の計測が、従来に比べて低コストで可能と
なる。
意することなく、流量・圧力、温度の計測が同時
に可能となり、温度、圧力がともに変動するの質
量流量の計測が、従来に比べて低コストで可能と
なる。
なお質量流量を自動的に計測するには、２個の
荷重センサ５，６と温度センサ１６の信号をマイ
クロプロセツサ等と用いて演算処理するようにす
ればよい。
荷重センサ５，６と温度センサ１６の信号をマイ
クロプロセツサ等と用いて演算処理するようにす
ればよい。
以上説明したように本第１発では、簡単な構造
により、流体の温度が一定の時の該流体の流量
と、該流体の圧力を同時に測定き、本第２発明で
は簡単な構により、流体の圧力と温度が共に変動
する時の該流体の流量と、該流体の流量・温度を
同時に測定することができる。
により、流体の温度が一定の時の該流体の流量
と、該流体の圧力を同時に測定き、本第２発明で
は簡単な構により、流体の圧力と温度が共に変動
する時の該流体の流量と、該流体の流量・温度を
同時に測定することができる。
このように本発明によれば、質量流量の測定に
おいて従来のように多くの装置が必要なく、質量
流量の測定における設備費のコストダウンを図れ
る。
おいて従来のように多くの装置が必要なく、質量
流量の測定における設備費のコストダウンを図れ
る。
第１図は本第１発明の実施例の流量・圧力測定
装置の側断面図（第２図のＡ−Ａ線断面図）、第
２図は上記流量・圧力測定装置の正面図、第３図
は他の実施例の流量・圧力測定装置の側断面図、
第４図は本第２発明の実施例の流量・圧力測定装
置の側断面図である。 １……アーム、２……垂直バー、３……水平バ
ー、４……受圧板、５，６……荷重センサ、７，
８……支柱、９……管体、１０……ノズル、１１
……円盤部、１２……蛇管、１３，１４……フラ
ンジ、１５……穴、１６……温度センサ。
装置の側断面図（第２図のＡ−Ａ線断面図）、第
２図は上記流量・圧力測定装置の正面図、第３図
は他の実施例の流量・圧力測定装置の側断面図、
第４図は本第２発明の実施例の流量・圧力測定装
置の側断面図である。 １……アーム、２……垂直バー、３……水平バ
ー、４……受圧板、５，６……荷重センサ、７，
８……支柱、９……管体、１０……ノズル、１１
……円盤部、１２……蛇管、１３，１４……フラ
ンジ、１５……穴、１６……温度センサ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 水平バーとこの水平バーの中央部より垂設さ
れた上下方向の垂直バーを持つアームと、この垂
直バーの上部に設けられた円盤部と、上記垂直バ
ーの下端部に設けられた受圧板と、上記水平バー
の両端にそれぞれ一端が接続され、他端が管路壁
に剛にそれぞれ接続された２つの荷重センサとを
備え、上記管路壁に穿設した挿入孔より上記垂直
バーを管路内に挿入して上記受圧板を管路内を流
れる流体の流れに正対させ、上記垂直バーに設け
た円盤部と上記挿入孔の間に上下方向に柔な接手
を設けて、この挿入孔を外気より遮断し、上記円
盤部の受ける上記流体の圧力と上記受圧板に働く
流体の動圧による力とによつて荷重が印加される
２つの上記荷重センサよりの出力信号に基づき、
上記管路内の上記流体の流量と圧力とを同時に測
定できるようにしたことを特徴とする流量・圧力
測定装置。 ２ 水平バーとこの水平バーの中央部より垂設さ
れた上下方向の垂直バーを持つアームと、この垂
直バーの上部に設けられた円盤部と、上記垂直バ
ーの下端部に設けられた受圧板と、上記水平バー
の両端にそれぞれ一端が接続され、他端が管路壁
に剛にそれぞれ接続された２つの荷重センサと、
上記水平バーの中央上部から垂直バーに穿設され
た下端が閉塞した穴に収容された温度センサとを
備え、上記管路壁に穿設した挿入孔より上記垂直
バーを管路内に挿入して上記受圧板を管路内を流
れる流体の流れに正対させ、上記垂直バーに設け
た円盤部と上記挿入孔の間に上下方向に柔な接手
を設けてこの挿入孔を外気より遮断し、上記円盤
部の受ける上記流体の圧力と上記受圧板に働く流
体の動圧による力とによつて荷重が印加される２
つの上記荷重センサよりの出力信号から上記管路
内の上記流体の圧力と、上記温度センサよりの出
力信号から上記流体の温度とを測定し、上記荷重
センサの出力と測定したこれら圧力値と温度から
上記流体の流量を測定できるようにしたことを特
徴とする流量・圧力測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21568786A JPS6370121A (ja) | 1986-09-11 | 1986-09-11 | 流量・圧力測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21568786A JPS6370121A (ja) | 1986-09-11 | 1986-09-11 | 流量・圧力測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6370121A JPS6370121A (ja) | 1988-03-30 |
| JPH0569368B2 true JPH0569368B2 (ja) | 1993-09-30 |
Family
ID=16676491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21568786A Granted JPS6370121A (ja) | 1986-09-11 | 1986-09-11 | 流量・圧力測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6370121A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001066955A2 (en) * | 2000-03-08 | 2001-09-13 | Rosemount Inc. | Bi-directional differential pressure flow sensor |
| JP5039512B2 (ja) * | 2007-11-09 | 2012-10-03 | 三菱重工業株式会社 | 流体力計測装置 |
| CN107990949B (zh) * | 2017-11-21 | 2020-12-08 | 武汉理工大学 | 一种基于光纤传感技术的管道气液体流量测量装置 |
| KR102148009B1 (ko) * | 2020-01-23 | 2020-08-25 | 주식회사 피앤에이 | 압력센서를 이용한 유량측정장치 |
-
1986
- 1986-09-11 JP JP21568786A patent/JPS6370121A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6370121A (ja) | 1988-03-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |