JPH07119636B2 - 流量計 - Google Patents
流量計Info
- Publication number
- JPH07119636B2 JPH07119636B2 JP62210084A JP21008487A JPH07119636B2 JP H07119636 B2 JPH07119636 B2 JP H07119636B2 JP 62210084 A JP62210084 A JP 62210084A JP 21008487 A JP21008487 A JP 21008487A JP H07119636 B2 JPH07119636 B2 JP H07119636B2
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- JP
- Japan
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- chamber
- narrow
- differential pressure
- outlet
- inlet
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は流量計測に係り、特に微小流量の計測に好適な
流量計に関する。
流量計に関する。
従来、微小流量を測定する流量計としては、技術資料
流体計測法 日本機械学会編の214頁に記載されてお
り、第６図に示すように、毛細管76を通過する流体が層
流状態にあるとき、その流量は毛細管両端の差圧として
現われる。両端の圧力を測定孔77,79から導管78を通し
て差圧計80で測定することにより微小流量の測定を行
う。
流体計測法 日本機械学会編の214頁に記載されてお
り、第６図に示すように、毛細管76を通過する流体が層
流状態にあるとき、その流量は毛細管両端の差圧として
現われる。両端の圧力を測定孔77,79から導管78を通し
て差圧計80で測定することにより微小流量の測定を行
う。
上記従来技術では流量測定の精度を向上させるために毛
細管の長さを長くして単位流量に対する圧力降下量を大
きくする。しかし毛細管を長くすると流量計が管軸方向
に大形化するという問題点および管の両端から差圧計ま
で導管も同じく長くする必要があり、導管中の流体に気
泡が発生しその体積が圧力によつて変化したりして圧力
測定値へ悪い影響を及ぼすという問題点があつた。
細管の長さを長くして単位流量に対する圧力降下量を大
きくする。しかし毛細管を長くすると流量計が管軸方向
に大形化するという問題点および管の両端から差圧計ま
で導管も同じく長くする必要があり、導管中の流体に気
泡が発生しその体積が圧力によつて変化したりして圧力
測定値へ悪い影響を及ぼすという問題点があつた。
本発明の目的は流量測定精度を向上させる流量計を提供
することにある。
することにある。
上記目的は、入口側と出口側がそれぞれ液体を流す配管
に接続される室と、この室の入口側と出口側とを互いの
圧力変動が伝わるように仕切り、入口室と出口室とを形
成する仕切り手段と、前記入口室と前記出口室が液体の
流路となるように前記入口室と前記出口室とを接続する
前記配管より細い流路と、前記入口室と前記出口室を流
れる液体の圧力差を検出する差圧検出手段を備え、前記
仕切り手段の一部または全部をこの差圧検出手段で構成
することにより達成される。
に接続される室と、この室の入口側と出口側とを互いの
圧力変動が伝わるように仕切り、入口室と出口室とを形
成する仕切り手段と、前記入口室と前記出口室が液体の
流路となるように前記入口室と前記出口室とを接続する
前記配管より細い流路と、前記入口室と前記出口室を流
れる液体の圧力差を検出する差圧検出手段を備え、前記
仕切り手段の一部または全部をこの差圧検出手段で構成
することにより達成される。
流体が流れる室の入口側と出口側とを互いの圧力変動が
伝わるように仕切り、その仕切手段の一部または全部を
差圧検出手段とすることにより、入口室および出口室が
流路となると共に、流れている流体から直接圧力差を検
出することが可能になるため、差圧検出手段付近で気泡
が発生したとしても従来の導管のように気泡の停留とい
う現象を防止することができる。
伝わるように仕切り、その仕切手段の一部または全部を
差圧検出手段とすることにより、入口室および出口室が
流路となると共に、流れている流体から直接圧力差を検
出することが可能になるため、差圧検出手段付近で気泡
が発生したとしても従来の導管のように気泡の停留とい
う現象を防止することができる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。
層流流量計は微細加工を施したミドルプレート８と、そ
れを上下からはさみ込んで接合固定するアツパープレー
ト７とアンダプレート９、および差圧測定用ダイヤフラ
ム６から成る。毛細流路はミドルプレート８に作られた
細い溝１を２枚のプレート7,9を用いて上下からはさみ
込むことで形成される。溝１は図に示すように溝端４を
発して螺旋状に曲りながら、一点を目ざして集束する
が、あるところからゆるやかに逆転して今きた螺旋間を
縫つて溝端４の近くの溝端５へ達する。３枚のプレート
を重ねた状態で溝端４は入口室２、溝端５は出口室３へ
接続されており、入口室２と出口室５差圧測定用ダイヤ
フラム６によつて仕切られている。差圧測定用ダイヤフ
ラム６は、ミドルプレート８に円形の穴をあけ、そこに
張り付けられており、ダイヤフラムの両面の差圧は電気
的信号により取り出すことができる。
れを上下からはさみ込んで接合固定するアツパープレー
ト７とアンダプレート９、および差圧測定用ダイヤフラ
ム６から成る。毛細流路はミドルプレート８に作られた
細い溝１を２枚のプレート7,9を用いて上下からはさみ
込むことで形成される。溝１は図に示すように溝端４を
発して螺旋状に曲りながら、一点を目ざして集束する
が、あるところからゆるやかに逆転して今きた螺旋間を
縫つて溝端４の近くの溝端５へ達する。３枚のプレート
を重ねた状態で溝端４は入口室２、溝端５は出口室３へ
接続されており、入口室２と出口室５差圧測定用ダイヤ
フラム６によつて仕切られている。差圧測定用ダイヤフ
ラム６は、ミドルプレート８に円形の穴をあけ、そこに
張り付けられており、ダイヤフラムの両面の差圧は電気
的信号により取り出すことができる。
以上のように構成される小形層流流量計は次のように動
作する。
作する。
入口室２へ流入した流体は明細流路１へ溝端４から入り
込み、螺旋状の流路を通つてもう一方の溝端５さらに出
口室３へ達する。明細流路を通過する流体が層流状態で
あるとき、その流量に対応した圧力降下が生じるため、
入口室２と出口室３には、その圧力降下に等しい差圧が
生じる。これは差圧測定用ダイヤフラムを歪ませ、電気
的な信号としてモニタされる。この信号値と流量を予め
検定しておけば、本流量計によつて流量を直ちに計測す
ることができる。
込み、螺旋状の流路を通つてもう一方の溝端５さらに出
口室３へ達する。明細流路を通過する流体が層流状態で
あるとき、その流量に対応した圧力降下が生じるため、
入口室２と出口室３には、その圧力降下に等しい差圧が
生じる。これは差圧測定用ダイヤフラムを歪ませ、電気
的な信号としてモニタされる。この信号値と流量を予め
検定しておけば、本流量計によつて流量を直ちに計測す
ることができる。
本実施例に示すように微細加工を利用して毛細部を形成
させると、毛細部を任意の長さで等断面形状に作ること
が可能となり、製作性や製作精度が従来に対して著しく
向上する。
させると、毛細部を任意の長さで等断面形状に作ること
が可能となり、製作性や製作精度が従来に対して著しく
向上する。
また毛細流路の形状を螺旋にして曲げることにより、従
来の真直ぐな毛細管を用いた流量計に対して著しく小形
化することができる。
来の真直ぐな毛細管を用いた流量計に対して著しく小形
化することができる。
他の実施例を第２図に示す。
この層流流量計は図中に示すように微細加工を施したミ
ドルプレート14を、プレート11,15、さらにブロツク10,
18ではさみ込んで接合固定する。ミドルプレートに螺せ
ん状に細い溝13が加工されており重ねると毛細流路を形
成する。その螺せん状の溝13の一端16は、重ねた状態で
プレート11の穴20と一致する。またその溝のもう一端17
は、同様にプレート15の穴21と一致する。プレート11の
一方の表面には動歪ゲージ12が接着されている。ブロツ
ク10,18のプレート接合側は図中に示すようなくぼみが
あり、重ねた状態で入口室23,出口室22を形成する。
ドルプレート14を、プレート11,15、さらにブロツク10,
18ではさみ込んで接合固定する。ミドルプレートに螺せ
ん状に細い溝13が加工されており重ねると毛細流路を形
成する。その螺せん状の溝13の一端16は、重ねた状態で
プレート11の穴20と一致する。またその溝のもう一端17
は、同様にプレート15の穴21と一致する。プレート11の
一方の表面には動歪ゲージ12が接着されている。ブロツ
ク10,18のプレート接合側は図中に示すようなくぼみが
あり、重ねた状態で入口室23,出口室22を形成する。
以上の構成で次のように動作する。外部から入口室23へ
流入した流体19は穴20より毛細流路へ進入し穴21に達す
る。この毛細流路を通過する際、流量に対応した圧力降
下が生じるため、入口室23と出口22の間には差圧が生じ
る。この差圧は３枚のプレート11,14,15を歪ませるため
プレート11に接着されている動歪ゲージによつてそれに
応じた電気的信号へ変換される。このようにして流量を
知ることができる。
流入した流体19は穴20より毛細流路へ進入し穴21に達す
る。この毛細流路を通過する際、流量に対応した圧力降
下が生じるため、入口室23と出口22の間には差圧が生じ
る。この差圧は３枚のプレート11,14,15を歪ませるため
プレート11に接着されている動歪ゲージによつてそれに
応じた電気的信号へ変換される。このようにして流量を
知ることができる。
本実施例に示すように受圧面を実施例１に対して大きく
採ることができるので、圧力測定の精度は向上する。
採ることができるので、圧力測定の精度は向上する。
また従来の層流流量計における導管部がなく、差圧計の
中に毛細部を設けるという構造は、装置自体を著しく小
形化する。
中に毛細部を設けるという構造は、装置自体を著しく小
形化する。
更に他の実施例を第３図に示す。
この層流流量計は図中に示すように中空円筒形のシリン
ダ24とその外面を覆うプレート25、シリンダの上下に蓋
をするカバー26,27、およびシリンダ内側体積を上下に
２分割するように取り付けられたダイヤフラム33とそれ
によつて出来る入口室28,出口室29、さらに入口室28へ
流体を導く導入管34、出口室29から流体をはき出す導出
管35を主な構成要素とする。またシリンダ24の外円筒面
には螺旋状の溝30が設けられており、溝の始点32,終点3
1はそれぞれ入口室28,出口室29へつながつている。
ダ24とその外面を覆うプレート25、シリンダの上下に蓋
をするカバー26,27、およびシリンダ内側体積を上下に
２分割するように取り付けられたダイヤフラム33とそれ
によつて出来る入口室28,出口室29、さらに入口室28へ
流体を導く導入管34、出口室29から流体をはき出す導出
管35を主な構成要素とする。またシリンダ24の外円筒面
には螺旋状の溝30が設けられており、溝の始点32,終点3
1はそれぞれ入口室28,出口室29へつながつている。
以上の構成で次のように動作する。導入管34から流入し
た流体は入口室28から溝始点32へ至る。溝始点32から終
点31へ至る間に溝壁面による抵抗から、流量に対応した
圧力降下を生じる。溝終点31から出口室29へ出た流体は
前記圧力降下分だけ入口室より圧力が低い。したがつて
その差圧は両室の間に設けられたダイヤフラム33の歪と
なつて検知されダイヤフラムに取り付けられている動歪
ゲーシによつて電気信号として取り出されその流量を知
ることができる。溝30の長さや溝の断面積を変えること
で流量レンジを任意に選択できる。
た流体は入口室28から溝始点32へ至る。溝始点32から終
点31へ至る間に溝壁面による抵抗から、流量に対応した
圧力降下を生じる。溝終点31から出口室29へ出た流体は
前記圧力降下分だけ入口室より圧力が低い。したがつて
その差圧は両室の間に設けられたダイヤフラム33の歪と
なつて検知されダイヤフラムに取り付けられている動歪
ゲーシによつて電気信号として取り出されその流量を知
ることができる。溝30の長さや溝の断面積を変えること
で流量レンジを任意に選択できる。
本実施例で示すようにシリンダ内径を十分大きく採るこ
とができるので圧力測定の精度は向上する。
とができるので圧力測定の精度は向上する。
また導管部がないことや、装置全体を著しく小形化した
ことにより、送液管途中に本装置を容易に取りつけるこ
とができる。
ことにより、送液管途中に本装置を容易に取りつけるこ
とができる。
更に他の実施例を第４図に示す。
この層流流量計は同じ長さの毛細管をもつ小形層流流量
計を４つ直列につないたものである。微細加工による溝
45を施したプレート37,39,41の間に溝のないプレート3
8,40,42をはさみ全体を上下からプレート36,44で固定す
る。各小形層流流量計はプレート36,37,38と38,39,40と
40,41,42と42,43,44から構成される。プレート38,42に
は圧力センサを取りつけたダイヤフラム48が図の位置に
設けられている。
計を４つ直列につないたものである。微細加工による溝
45を施したプレート37,39,41の間に溝のないプレート3
8,40,42をはさみ全体を上下からプレート36,44で固定す
る。各小形層流流量計はプレート36,37,38と38,39,40と
40,41,42と42,43,44から構成される。プレート38,42に
は圧力センサを取りつけたダイヤフラム48が図の位置に
設けられている。
動作は以下のようである。入口ポート49から流入した流
体は入口室47を至て溝45を通つて出口室46へ流れる。さ
らにプレート39の溝を通り室53へ至る。ここで、ポート
51とポート52を閉じて、ポート50を使つて流体を取り出
せば２つの小形層流流量計を至た圧力降下が得られる。
このポート50とポート51を閉じてプレート41の溝とプレ
ート43の溝を至てポート52から流体を取り出すと４つの
小形層流流量計を至た圧力降下が得られる。それぞれの
圧力降下は各ダイヤフラム48,57によつて測定される。
流量レンジに合わせて流出ポートを選択することができ
る。本実施例では４つの小形層流流量計から構成されて
いるが、積層枚数を増加させることで、測定流量に合つ
たポートを自由に選択できるようになる。
体は入口室47を至て溝45を通つて出口室46へ流れる。さ
らにプレート39の溝を通り室53へ至る。ここで、ポート
51とポート52を閉じて、ポート50を使つて流体を取り出
せば２つの小形層流流量計を至た圧力降下が得られる。
このポート50とポート51を閉じてプレート41の溝とプレ
ート43の溝を至てポート52から流体を取り出すと４つの
小形層流流量計を至た圧力降下が得られる。それぞれの
圧力降下は各ダイヤフラム48,57によつて測定される。
流量レンジに合わせて流出ポートを選択することができ
る。本実施例では４つの小形層流流量計から構成されて
いるが、積層枚数を増加させることで、測定流量に合つ
たポートを自由に選択できるようになる。
更に他の実施例を第５図に示す。
この層流流量計は同じ流さの毛細管をもつ小形層流流量
計を３つ並列につないだものである。小形層流流量計65
は毛細部62を微細加工で形成させたプレート60をプレー
ト59,61ではさみ込んで作られており、66,67も同様にし
て作られている。また３枚重ねた状態で入口ポート63,
出口ポート64を形成する。ベースは入口室73をもつプレ
ート70と、圧力センサ72をもつプレート69と出口室71を
もつプレート68をこの順に重ねて形成されており、この
ベースとカバー58の間に前述の小形層流流量計65,66,67
をはさんで全体を構成する。
計を３つ並列につないだものである。小形層流流量計65
は毛細部62を微細加工で形成させたプレート60をプレー
ト59,61ではさみ込んで作られており、66,67も同様にし
て作られている。また３枚重ねた状態で入口ポート63,
出口ポート64を形成する。ベースは入口室73をもつプレ
ート70と、圧力センサ72をもつプレート69と出口室71を
もつプレート68をこの順に重ねて形成されており、この
ベースとカバー58の間に前述の小形層流流量計65,66,67
をはさんで全体を構成する。
以上の層流流量計は以下のように動作する。
入口管74から流入した流体は入口室73に一度流入し、そ
こから各小形層流流量計67,66,65の入口ポート63に等流
量ずつ分岐する。各毛細部を至た流体は同じ圧力降下量
で出口ポート64に至り、出口室71へ集まる。入口室73と
出口室71の圧力差は圧力センサ72で検知することができ
る。最も微小な流量では前述の小形層流流量計をひとつ
設けたものを用い、流量が増加するにつれて差し入れる
小形層流流量計の数を増やしてゆくと、測定圧は同じで
も、差し入れる数に比例した流量だけ流れていることに
なり、広範な流量域まで測定が可能となる。
こから各小形層流流量計67,66,65の入口ポート63に等流
量ずつ分岐する。各毛細部を至た流体は同じ圧力降下量
で出口ポート64に至り、出口室71へ集まる。入口室73と
出口室71の圧力差は圧力センサ72で検知することができ
る。最も微小な流量では前述の小形層流流量計をひとつ
設けたものを用い、流量が増加するにつれて差し入れる
小形層流流量計の数を増やしてゆくと、測定圧は同じで
も、差し入れる数に比例した流量だけ流れていることに
なり、広範な流量域まで測定が可能となる。
本発明によれば、気泡が発生しても差圧検出手段付近に
留まることが防止されるので、圧力測定精度を高くする
ことができる。
留まることが防止されるので、圧力測定精度を高くする
ことができる。
第１図は本発明の一実施例を示す層流流量計の分解斜視
図、第２図乃至第５図は夫々他の実施例を示す分解斜視
図、第６図は従来の層流流量計の断面図である。 １……微細加工による溝、２……入口室、３……出口
室、６……差圧測定用ダイヤフラム。
図、第２図乃至第５図は夫々他の実施例を示す分解斜視
図、第６図は従来の層流流量計の断面図である。 １……微細加工による溝、２……入口室、３……出口
室、６……差圧測定用ダイヤフラム。
Claims (6)
- 【請求項１】入口側と出口側がそれぞれ液体を流す配管
に接続される室と、この室の入口側と出口側とを互いの
圧力変動が伝わるように仕切り、入口室と出口室とを形
成する仕切り手段と、前記入口室と前記出口室が液体の
流路となるように前記入口室と前記出口室とを接続する
前記配管より細い流路と、前記入口室と前記出口室を流
れる液体の圧力差を検出する差圧検出手段を備え、前記
仕切り手段の一部または全部をこの差圧検出手段で構成
した流量計。 - 【請求項２】前記細い流路は、平面板上に形成された細
溝と、この細溝を密閉する部材から構成された平板であ
る特許請求の範囲第１項に記載の流量計。 - 【請求項３】前記仕切り手段は、平板状に形成された前
記入口室からの液体を流す穴を有する前記差圧検出手段
と、前記細い流路が細溝として形成され、この細溝の一
方が前記差圧検出手段の穴に連通し、他方が前記出口室
に連通する穴を有する平板とを含むものである特許請求
の範囲第１項に記載の流量計。 - 【請求項４】前記細い流路は、前記室の外周面とその外
面を覆うプレート間に形成された特許請求の範囲第１項
に記載の流量計。 - 【請求項５】前記細い流路が存在する平板を複数備え、
これら細い流路が存在する平板を直列に接続した特許請
求の範囲第２項に記載の流量計。 - 【請求項６】前記細い流路を複数並列に接続した特許請
求の範囲第１項に記載の流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62210084A JPH07119636B2 (ja) | 1987-08-26 | 1987-08-26 | 流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62210084A JPH07119636B2 (ja) | 1987-08-26 | 1987-08-26 | 流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6454220A JPS6454220A (en) | 1989-03-01 |
| JPH07119636B2 true JPH07119636B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=16583553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62210084A Expired - Lifetime JPH07119636B2 (ja) | 1987-08-26 | 1987-08-26 | 流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07119636B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0525320U (ja) * | 1991-09-14 | 1993-04-02 | 株式会社エステツク | 層流素子 |
| JP2818083B2 (ja) * | 1992-10-27 | 1998-10-30 | 矢崎総業株式会社 | 流量測定装置 |
| US7465382B2 (en) * | 2001-06-13 | 2008-12-16 | Eksigent Technologies Llc | Precision flow control system |
| JP4825254B2 (ja) * | 2008-10-27 | 2011-11-30 | 株式会社堀場エステック | 差圧流量計 |
| CN111307228B (zh) * | 2020-02-26 | 2022-03-18 | 中国计量大学 | 一种模块化压力位差式层流流量传感元件 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5735718A (en) * | 1980-08-12 | 1982-02-26 | Citizen Watch Co Ltd | Rectifying element |
| JPS6326732Y2 (ja) * | 1981-02-26 | 1988-07-20 | ||
| JPS5974327U (ja) * | 1982-11-10 | 1984-05-19 | 大倉電気株式会社 | 分流機構 |
| JPS6130716A (ja) * | 1984-07-24 | 1986-02-13 | Yamatake Honeywell Co Ltd | ガス流量測定装置 |
| JPH0222647Y2 (ja) * | 1985-05-09 | 1990-06-19 |
-
1987
- 1987-08-26 JP JP62210084A patent/JPH07119636B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6454220A (en) | 1989-03-01 |
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