JPH06123648A

JPH06123648A - 流量計測装置

Info

Publication number: JPH06123648A
Application number: JP27311592A
Authority: JP
Inventors: Koji Ikeda; 浩二池田
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1992-10-12
Filing date: 1992-10-12
Publication date: 1994-05-06

Abstract

(57)【要約】【目的】幅広い流量計測範囲およびその測定範囲での
精度を維持することができる流量計測装置を提供する。【構成】流体の流れている管路２内に挿入する少なく
とも２つ以上の異なる口径１ａ、１ｂを有する絞り機構
１を設け、開口前後の差圧を測定する差圧計３と、差圧
計の測定値に基づき流体流量を算出する手段６を設ける
とともに、前記絞り機構の開口を離して設け、各開口の
互いに接近する開孔端距離を流体管路内径よりも小さく
設定し、かつ流体流量の大小に応じて管路内に挿入する
絞り機構の開口を適切な口径に選定し切り替える手段
８、４を設ける。【効果】流体流量に応じて絞り機構の開口の口径を適
切なものに自動的に選定することができるので、広い流
量範囲にわたって精度の高い計測ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は流量計測装置に係り、特
に絞り機構による広い計測範囲での計測精度を向上させ
るのに好適な流量計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術を図５に示す。図５に示される
ように「ＪＩＳＺ８７６２絞り機構による流量測定方
法」にて規定された絞り機構（オリフィス等）１を流体
の流れている管路２の途中に設置した場合に、絞り機構
１の上流側と下流側との間に生じる静圧差は管路２内の
流量と一義的な関係があるので、静圧差を差圧計３にて
測定し管路２内の流量を求めていた。しかし、絞り機構
１台での適正な測定範囲は限られており広い測定範囲お
よびその範囲での測定精度については配慮されていなか
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、流量
計測精度を維持するためには、流量計測範囲の最大値と
最少値の比を４対１程度以下におさえる必要があり、幅
広い流量計測についての配慮がされておらず、かつ幅広
い流量計測での精度が悪いという問題があった。本発明
の目的は、幅広い流量計測範囲およびその測定範囲での
精度を維持することができる流量計測装置を提供するこ
とにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願の第１の発明は、流体の流れている管路内に設けた
開口を有する絞り機構と、開口前後の差圧を測定する差
圧計と、差圧計の測定値に基づき流体流量を求める手段
とを備えた流量計測装置において、前記絞り機構は少な
くとも２以上の異なる口径の開口を離して設け、各開口
の互いに接近する開口端距離を前記流体管路内径より小
さく設定するとともに、流体流量の大小に応じて、管路
内に設ける絞り機構の開口を適切な口径に選定し切替え
る手段を設けたことを特徴とする流量計測装置に関す
る。

【０００５】第２の発明は、流体の流れている管路内に
設けた開口を有する絞り機構と、開口前後の差圧を測定
する差圧計と、差圧計の測定値に基づき流体流量を算出
する手段と、算出された流量を指示計にて表示する手段
とを備えた流量計測装置において、前記絞り機構には少
なくとも２以上の異なる口径の開口を所定距離離して設
け、流体流量の増減に応じて管路内に設ける絞り機構の
開口を適切な口径のものに切替える手段と、上記口径切
替手段の動作に応じて前記流量算出手段で使用する流量
レンジを切替える手段と、前記口径切替と流量レンジ切
替時に前記指示計に送る流量信号を一時ホールドする信
号ホールド用切替器とを設けたことを特徴とする流量計
測装置に関する。

【０００６】

【作用】流量計測のための絞り機構をあらかじめ複数種
類用意しておき、計測流量に最適なものを自動的に選定
する機能を有することにより各流量域での測定精度が確
保できる。すなわち、ある絞り機構によりある流量を計
測しているとき、測定流量が増加または減少し測定精度
からあらかじめ設定された計測流量範囲を超えた場合、
自動的につぎの絞り機構が選定され測定精度が確保され
る機能をもつ流量計測装置である。

【０００７】

【実施例】図１は、本発明の一実施例である流量計測装
置を示すもので、図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）はそ
の絞り機構の正面図である。差圧による流量計測の基本
構成および測定原理は従来技術と同じであり、流体の流
れている管路２の途中に絞り機構１を設置する。絞り機
構１は大レンジ用オリフィス１ａと小レンジ用オリフィ
ス１ｂの２種類の測定範囲を有する開口を備えている。
絞り機構１には大小レンジ切替用のアクチェータ４を設
置し、絞り機構１の上流側と下流側との間に生じる静圧
差を差圧計３にて計測し、計測差圧を制御装置６に伝送
する伝送器５を設置する。

【０００８】図２に制御装置６の制御系統を示す。伝送
器５からの差圧信号は開平演算器７により流量信号に変
換され指示計９に表示される。流量信号はモニタスイッ
チ８にも入力され、モニタスイッチ８の動作によりアク
チェータ４が動作し、絞り機構１の大小レンジが切替え
られる。この時、指示計９と使用される絞り機構１との
レンジマッチングのため流量信号ラインに、乗算器１
０、切替器１１、信号発生器１２、１３を設置し、切替
時の信号の連続性を確保するために信号ホールド用切替
器１５とバンプレス切替器１４を設置する。

【０００９】図１にて流量が絞り機構１の小レンジの範
囲内であれば小レンジ側の絞り機構１が選択される。流
量が増加し、小レンジの範囲を超える流量になる所で、
図２に示すモニタスイッチ８が動作し、大レンジを選択
し、図１に示す絞り機構１の切替用のアクチェータ４が
動作し、大レンジ用絞り機構１が選択されると同時に、
図２に示す切替器１１が動作し、指示計９へのレンジマ
ッチングを取る。

【００１０】この時の伝送器５の信号と指示計９の指示
値の関係を図３に示す。小レンジ用オリフィス開口から
大レンジ用オリフィス開口に切替わるタイミング（モニ
タスイッチ８の動作タイミング）にて大小レンジ切替器
１１、ホールド用切替器１５が同時に切替わる。ホール
ド用切替器１５は、モニタスイッチ８が動作する直前の
信号をホールドし、出力し続ける。

【００１１】ホールド解除のタイミングは、アクチェー
タ４が動作しオリフィスが切替ったことを検出するリミ
ットスイッチ動作のタイミングとなる。この解除のとき
のホールド中の信号とオリフィス切替後の信号との偏差
による外乱を防ぐためバンプレス切替器１４を用い、切
替後の信号に除々に近づくようにし、スムーズな切替を
行なう。この絞り機構１の切替えのわずかな間、流れが
妨げられるが、図１（ｂ）の絞り機構１の正面図に示す
大小開口間の距離Ａの寸法を、管路２の内径より小さく
することにより、大小レンジ切替移動中においてもプロ
セス側に影響をおよぼさないように小レンジ用開口孔の
一部と大レンジ用開口孔の一部により大小レンジ切替時
の流量を流すことができる開口孔を確保し、なおかつ、
図２に示す流量信号ホールド用切替器１５を上記レンジ
マッチング用切替器１１の切替えタイミングと同時に切
替え、絞り機構１の切替の間、流量信号をホールドす
る。

【００１２】なお、大レンジオリフィス開口１ａと小レ
ンジオリフィス開口１ｂとの間の最小距離は、例えば小
レンジオリフィス開口１ｂが管路２の流路中心に位置し
たときに、大レンジオリフィス開口１ａの端部が管路２
の流路内に入らないていどにとることが必要である。絞
り機構１の切替後、ホールドをリセットし流量計測を開
始するが、その際の切替偏差による外乱を防ぐために、
バンプレス切替器１４によりバンプレスに切替える。こ
の時の動作タイミングを図４に示す。再度流量が減少し
た場合は、上記と逆の動作となる。

【００１３】上記により、絞り機構１の切替え時におけ
る外乱を防止し、かつ計測の連続性を確保し、従来技術
の場合と比べ広い測定範囲にわたり精度よく計測が可能
となる。図２の乗算器１０からの信号が増加して小レン
ジオリフィスによる適正な計測範囲が振り切れる前に大
レンジオリフィスに切替え、逆に流量計測信号が減少し
た場合小レンジオリフィスに切替える。大小レンジの切
替えのハンチングを防ぐために図６に示すように切断差
をつける。この機能をモニタスイッチ８にもたせる。

【００１４】以上を具体的に仮数値で説明する。図６に
おいて、小レンジオリフィスで計測中、流量が増加した
場合、図２の乗算器１０からの信号が増加する。この信
号が小レンジオリフィスによる計測最大流量の９８％に
なったとき、モニタスイッチ８が動作して図７に示す電
磁弁１６を動作させ、ａ→ｂが連通しアクチェータ４が
大レンジオリフィスを管路２内にセットするように動作
し、大レンジオリフィスが使用される。

【００１５】逆に大レンジオリフィス使用中に流量が減
少して最大流量の２％になった時に、モニタスイッチ８
が動作して図７の電磁弁１６を動作させてａ→ｃが連通
し、アクチェータが動作し、小レンジオリフィスが使用
される。切替器１１は大小レンジのレンジマッチングを
とる係数を切替える。仮に小レンジオリフィスでは０〜
１０ｔ／ｈ、大レンジオリフィスでは０〜１００ｔ／ｈ
とすると、信号発生器１２は係数１．０、信号発生器１
３は係数１０を入れておき、小レンジオリフィス使用時
は１．０、大レンジオリフィス使用時は１０に切替え、
開平演算器７からの信号に乗算し、レンジのマッチング
をとる。切替えのタイミングは、大小レンジオリフィス
切替えをしたタイミングと同時とする。

【００１６】本実施例では絞り機構を大小レンジの２種
類について述べたが、多数を組み合わせることにより、
幅広い測定範囲とすることが可能となる。また、絞り機
構に設ける開口は、オリフィスに限定されるものではな
く、ベルマウスなどの開口としても何らさしつかえはな
い。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、幅広い流量計測範囲が
可能となり、かつ測定精度も維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例説明図。

【図２】図１の実施例における制御系統図。

【図３】図２における伝送器の計測信号と指示計の指示
値の関係図。

【図４】絞り機構切替時の動作タイミングを表わす図。

【図５】従来技術の説明図。

【図６】レンジ切替えの説明図。

【図７】レンジ切替え時のアクチェータ作動説明図。

【符号の説明】

１…絞り機構、１ａ、１ｂ…オリフィス、２…管路、３
…差圧計、４…アクチェータ、５…伝送器、６…制御装
置、７…開平演算器、８…モニタスイッチ、９…指示
計、１０…乗算器、１１…切替器、１２、１３…信号発
生器、１４…バンプレス切替器、１５…切替器、１６…
電磁弁。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体の流れている管路内に設けた開口を
有する絞り機構と、開口前後の差圧を測定する差圧計
と、差圧計の測定値に基づき流体流量を求める手段とを
備えた流量計測装置において、前記絞り機構は少なくと
も２以上の異なる口径の開口を離して設け、各開口の互
いに接近する開口端距離を前記流体管路内径より小さく
設定するとともに、流体流量の大小に応じて、管路内に
設ける絞り機構の開口を適切な口径に選定し切替える手
段を設けたことを特徴とする流量計測装置。
【請求項２】流体の流れている管路内に設けた開口を
有する絞り機構と、開口前後の差圧を測定する差圧計
と、差圧計の測定値に基づき流体流量を算出する手段
と、算出された流量を指示計にて表示する手段とを備え
た流量計測装置において、前記絞り機構には少なくとも
２以上の異なる口径の開口を所定距離離して設け、流体
流量の増減に応じて管路内に設ける絞り機構の開口を適
切な口径のものに切替える手段と、上記口径切替手段の
動作に応じて前記流量算出手段で使用する流量レンジを
切替える手段と、前記口径切替と流量レンジ切替時に前
記指示計に送る流量信号を一時ホールドする信号ホール
ド用切替器とを設けたことを特徴とする流量計測装置。