JPH08210887A

JPH08210887A - 差圧式流量計

Info

Publication number: JPH08210887A
Application number: JP1703195A
Authority: JP
Inventors: Ryohei Ishii; 良平石井
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-02-03
Filing date: 1995-02-03
Publication date: 1996-08-20

Abstract

(57)【要約】【構成】流体の流通方向に向かって開口する総圧検出
用孔を有する総圧検出手段と、前記総圧検出用孔の開設
位置よりも上流側であって前記管体の内壁に開口部を有
する静圧検出手段とを有することを特徴とする差圧式流
量計。【効果】高精度の流量測定を安定して行うことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は差圧式流量計に関し、
さらに詳しくは、高精度の流量測定を安定して行うこと
ができる差圧式流量計に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、差
圧式流量計として、流体の流通方向に向かって開口する
総圧検出用孔を有する総圧検出用空間と、隔壁により前
記総圧検出用空間と隔絶され、流体の下流方向に向かっ
て開口する静圧検出用孔を有する静圧検出用空間とを、
内部に有する筒状の総圧・静圧検出管体を備える差圧式
流量計が知られていた。

【０００３】図５に、このような差圧式流量計における
総圧・静圧検出用管体の一例を示した。

【０００４】この総圧・静圧検出用管体４０は、二つの
断面半円形の管体４１および４２と、前記二つの管体４
１および４２を、両管体の周側面における平面部同士を
接合させた状態で、囲繞するように設けられた円筒状の
結合用管体４３とからなり、前記管体４１および前記結
合用管体４３の壁面を貫通する総圧検出用孔４４と、前
記管体４２および前記結合用管体４３の壁面を貫通する
静圧検出用孔４５とを有してなる。

【０００５】この総圧・静圧検出用管体４０を備えてな
る差圧式流量計においては、以下のように流量が測定さ
れる。すなわち、この総圧・静圧検出用管体４０は、そ
れ自身が前記流体の流通方向に対して略垂直をなすよう
に、かつ、総圧検出用孔４４が流体の流通方向に向かっ
て開口し、静圧検出用孔４５が流体の流れの下流方向に
向かって開口するように、管体（図示しない。）内に挿
入される。前記総圧検出用孔４４から得られる総圧およ
び前記静圧検出用孔４５から得られる静圧を、それぞれ
圧力検出器（図示しない。）により検出する。検出され
た総圧および静圧に基づいて所定の演算がなされ、流量
が算出される。

【０００６】しかしながら、例えば総圧・静圧検出管体
が図５に示すように断面円形の形状であると、総圧・静
圧検出管体の周側面における流れの剥離点の位置が変動
し、総圧・静圧検出管体の下流側、すなわち前記静圧検
出用孔の開口する方向に流れの不安定領域が生じる。こ
れにより、静圧に変動あるいは脈動が生じるという問題
があった。したがって、正確な静圧を検出することがで
きず、流量測定の精度が低いという問題点があった。

【０００７】また、前記剥離点の変動を抑制することに
より精度を向上させた差圧式流量計が知られている。

【０００８】図６に、このような差圧式流量計の総圧・
静圧検出管体を示した。この総圧・静圧検出用管体５０
は、二つの断面三角形の管体５１および５２と、前記二
つの管体５１および５２を、両管体の平面部同士を接合
させた状態で囲繞するように設けられた断面菱形の結合
用管体５３とからなり、前記管体５１および前記結合用
管体５３の壁面を貫通する総圧検出用孔５４と、前記管
体５２および前記結合用管体５３の壁面を貫通する静圧
検出用孔５５とを有してなる。

【０００９】この総圧・静圧検出管体においては、断面
形状を菱形にすることにより剥離点の位置が固定されて
いる。

【００１０】しかしながら、この差圧式流量計は、剥離
点の位置が変動しないことにより多少精度が向上したも
のの、カルマン渦により静圧が影響を受けることから、
測定精度は未だ十分であるとは言えなかった。

【００１１】さらに、従来の差圧式流量計においては、
塵埃を含有する流体の流量の測定を長時間継続して行う
と静圧検出用空間内の内壁面に塵埃が堆積あるいは付着
し、場合によっては静圧検出用孔に目詰りが発生する。
そして、これにより測定の精度が著しく低下するという
問題があった。しかも、従来の差圧式流量計における総
圧・静圧検出管体は、図５または図６に示したように断
面形状が複雑であるために、その付着物等の汚れ物質を
除去することは極めて困難であった。

【００１２】このような付着物等を除去することを目的
として、前記静圧検出用空間内に圧縮空気を送り込み、
前記付着物等を前記静圧検出用孔から外部に吹き飛ばす
方法が提案されたが、この方法によっても、内壁面に膠
着した塵埃を除去することはできなかった。また、圧縮
空気を送り込む特別の装置が必要になり、それがために
装置構成が複雑になるという問題点もあった。

【００１３】さらに、従来の差圧式流量計における総圧
・静圧検出管体の形成材料は、複雑な形状に加工し得る
材料に限定されており、したがって、流体の流れに対す
る曲げ強度や、十分な耐共振性、耐熱性および耐腐食性
を有する総圧・静圧検出管体を安価に製造することがで
きなかった。

【００１４】この発明は、かかる事情に基づいて完成さ
れた。すなわち、この発明の目的は、高精度の流量測定
を安定して行うことができる差圧式流量計を提供するこ
とにある。さらに、この発明の目的は、構造の簡易な差
圧式流量計を提供することにある。さらに、この発明の
目的は、膠着した塵埃等を容易に除去することができる
差圧式流量計を提供することにある。さらに、この発明
の目的は、極めて簡単な構造であり、清掃等の保守作業
が容易である差圧式流量計を提供することにある。さら
に、この発明の目的は、長期間安定して流量の計測を行
うことができる差圧式流量計を提供することにある。こ
の発明の目的は、前記目的のいずれか、あるいは全てを
達成する差圧式流量計を提供することにある。

【００１５】

【前記課題を解決するための手段】前記課題を解決する
ためのこの発明は、流体の流通方向に向かって開口する
総圧検出用孔を有する総圧検出手段と、前記総圧検出用
孔の開設位置よりも上流側であって前記管体の内壁に開
口部を有する静圧検出手段とを有することを特徴とする
差圧式流量計であり、請求項２に記載の発明は、前記開
口部は、前記総圧検出用孔の開設位置から上流側に向か
って、前記管体の半径と同じ長さよりも遠い位置に開設
されてなる前記請求項１に記載の差圧式流量計であり、
請求項３に記載の発明は、前記総圧検出用孔が複数であ
る前記請求項１または請求項２に記載の差圧式流量計で
あり、請求項４に記載の発明は、流体の流通する管体を
貫通し、流体の流通方向に向かって開口する総圧検出用
孔を周側面に備え、かつ内部に清掃部材を挿入可能に形
成されてなる総圧検出用筒体を有する総圧検出手段と、
前記総圧検出用筒体よりも上流側であって前記管体の内
壁に開口部を有する静圧検出手段とを有してなることを
特徴とする差圧式流量計である。

【００１６】以下、この発明の差圧式流量計について詳
細に説明する。

【００１７】この発明の差圧式流量計は、総圧検出手段
と静圧検出手段とを有する。

【００１８】前記総圧検出手段は、管体内を流通する流
体の総圧を検出する機能を有し、前記管体内の流体の流
通方向に向かって開口する総圧検出用孔を有する。前記
総圧検出用孔の数は少なくとも１以上であり、好ましく
は複数である。総圧検出用孔の開口部の形状や大きさに
は特に制限はなく、流体が流通する管体の直径や管体内
を流通する流体の種類や性質等に応じて適宜に決定する
ことができる。前記総圧検出用孔の開口部の形状として
は、特に制限はなく、例えば円形や楕円形であっても良
いし、三角形、四角形、菱形等の多角形であっても良
い。好ましくは、円形である。

【００１９】この発明における総圧検出手段の好ましい
態様としては、管体内の流体の流通方向に対して直交す
るように前記管体内に挿入され、前記流体の流通方向に
向かって開口する総圧検出用孔を周側面に有してなる総
圧検出用筒体を備えてなる態様を示すことができる。こ
の場合において、前記流体の流通方向に向かって開口す
る総圧検出用孔が前記圧力検出用筒体の周側面に一列も
しくは複数列に複数個開設されてなる態様が、より好ま
しい。

【００２０】一方、前記静圧検出手段は、管体内を流通
する流体の静圧を検出する機能を有し、前記総圧検出手
段よりも上流側の前記管体の内壁に開口部を有してな
る。前記開口部の大きさや形状には特に制限はなく、流
体が流通する管体の直径や管体内を流通する流体の種類
や性質等に応じて適宜に決定することができる。この発
明における静圧検出手段としては、この開口部において
静圧を測定できる限り、特にその構造や形状等に制限は
ない。

【００２１】前記静圧検出手段における開口部は、その
中心が、前記総圧検出手段における総圧検出用孔の開設
位置から上流側に向かって、前記管体の半径と同じ長さ
よりも遠い位置に開設されていることが望ましい。この
ような位置であると、総圧検出手段の形状にかかわら
ず、脈動のない正確な静圧を測定することができ、した
がって極めて高精度の流量測定を安定して行うことがで
きる。特に好ましいのは、前記開口部の中心が前記総圧
検出用孔の開設位置から上流側に向かって前記管体の半
径と同じ距離になるような位置である。

【００２２】この発明の差圧式流量計により流量を測定
する流体としては、特に制限はなく、気体であっても、
液体であっても良い。また、固体の粒子等を含有する混
合流体であっても良い。

【００２３】

【作用】この発明の差圧式流量計は以下のように作用す
る。すなわち、前記総圧検出手段は、前記総圧検出用孔
が流体の流通方向に向かうように、前記管体に設けられ
る。

【００２４】前記管体内を流通する流体は、流体の流通
方向に向かって開口する総圧検出用孔を介して総圧検出
用孔内の流体に圧力を印加する。一方、前記総圧検出手
段よりも上流側であって前記管体の内壁に開設された開
口部内にも、流体により圧力が印加される。

【００２５】そして、前記総圧検出用孔内の流体に印加
された圧力、および前記総圧検出手段よりも上流側であ
って前記管体の内壁に開設された開口部内に印加される
圧力がそれぞれ検出される。そして、検出された総圧お
よび静圧に基づく所定の演算により流量が求められる。

【００２６】

【実施例】以下、この発明について実施例を用いて詳細
に説明する。なお、この発明は、かかる実施例により何
ら限定されず、この発明の目的を達成し得る範囲内にお
いて種々の設計変更が可能であることは言うまでもな
い。

【００２７】（実施例１）以下、この発明の差圧式流量
計について図面を参照しながら詳細に説明する。図１
は、この発明の一実施例である差圧式流量計を示す一部
断面説明図である。

【００２８】この実施例の差圧式流量計１は、総圧検出
手段２および静圧検出手段３を備えてなる。

【００２９】前記総圧検出手段２は、内径がＬである管
体４を貫通し、かつ、流体の流通方向に向かって開口す
るところの、複数個の総圧検出用孔５が周側面に開設さ
れてなる断面円形の総圧検出用筒体６と、前記総圧検出
用筒体６の基部側端部７を前記管体４の外周面において
固定する第１固定手段８と、前記総圧検出用筒体６の先
端側端部９を前記管体４の外周面において固定する第２
固定手段１０とを有してなる。

【００３０】前記総圧検出用筒体６は、前記管体４に設
けられた第１貫通孔１１および第２貫通孔１２を貫通
し、かつ、総圧検出用筒体６の中心軸線が前記管体６の
中心軸線に直交するように前記管体４を貫通している。

【００３１】前記総圧検出用筒体６の周側面に設けられ
た複数の総圧検出用孔５は、周側面に所定の間隔で、か
つ総圧検出用筒体６の中心軸線と並行な一列をなすよう
に設けられている。前記複数の総圧検出用孔５は、総圧
検出用筒体６を前記管体４に挿入した場合に前記管体４
内に位置する部分全体に亙り設けられている。

【００３２】前記総圧検出用筒体６の第１貫通孔１１側
の端部、すなわち基部側端部７には、総圧検出用筒体６
内の流体の圧力を検出する圧力検出器（図示しない。）
が設けられている。

【００３３】前記第１固定手段８は、図２に示すよう
に、一端において前記管体４の外周面に溶着され、他端
にはボルト挿入孔１３を備えたフランジ部１４を有し、
かつ前記総圧検出用筒体６を内部に挿通可能な円筒状の
第１固定部材１５を有してなる。また、前記総圧検出用
筒体６における圧力検出器が設けられる側の端部、すな
わち基部側端部７の外周面には、前記第１固定部材１５
のフランジ部１４におけるボルト挿入孔１３と対応する
位置に同じくボルト挿入孔１６を有する固定用鍔部１７
が設けられている。

【００３４】第１固定手段８による総圧検出用筒体６の
固定は、前記第１固定部材１５のフランジ部１４と前記
総圧検出用筒体６の固定用鍔部１７とを、間に前記総圧
検出用筒体６の外径とほぼ等しい内径を有するリング状
のシール部材１８を介装して両側からボルト１９および
ナット２０により締め付けることにより行われる。

【００３５】前記第２固定手段１０は、前記第１貫通孔
１１から挿入され、第２貫通孔１２を貫通することによ
って前記管体４を貫通する前記総圧検出用筒体６の先端
部を、前記管体４の外周面において固定する。図３は、
この実施例における第２固定手段１０を示す概略断面図
である。

【００３６】第２固定手段１０は、両端に開口し前記総
圧検出用筒体６を挿通可能な円筒体であって、一端はそ
の開口部により前記管体４の外周面に設けられた第２貫
通孔１２の開口部を囲繞するように前記管体４の外周面
に溶着され、他端の内周面には雌螺子部２１を備えてな
る第２固定部材２２と、前記総圧検出用筒体６の外径よ
り僅かに大きい内径を有する円筒体であって、一端外周
面には前記第２固定部材２２と螺合する雄螺子部２３を
有し、他端外周面には螺合すると前記内径を僅かに減少
させる雄螺子部２４を有する握持部材２５と、前記総圧
検出用筒体６を挿通可能であり、前記握持部材２５の雄
螺子部２４に螺合する雌螺子部２６を内周面に備えてな
る締め付け部材２７とを有してなる。

【００３７】この第２固定手段１０による前記総圧検出
用筒体６の固定は、締め付け部材２７を前記握持部材２
５の雄螺子部２４に螺合し、前記握持部材２５の内周面
で前記総圧検出用筒体６を外周方向から締め付けること
により行われる。

【００３８】この実施例においては、前記総圧検出用筒
体６を基部側端部７および先端側端部９の両側端部で固
定しているが、この発明においては基部側端部のみで前
記総圧検出用筒体の固定を行っても良い。

【００３９】すなわち、管体の外周面に設けられた挿入
孔より前記総圧検出用筒体の先端部を管体内部に挿入
し、先端部が反対側の管体内壁に到達しない状態におい
て総圧の検出を行っても良い。この場合、原則的には前
記総圧検出用筒体の先端部は閉塞される。このように、
先端部が反対側の管体内壁に到達しない状態において総
圧の検出を行う場合には、総圧検出用筒体を、その先端
部が流体の流通方向に向くようにＬ字型に形成し、先端
を閉塞せずに開口してこれを総圧検出用孔としても良
い。この場合には、総圧検出用筒体の周側面には総圧検
出用孔を形成しないのが良い。

【００４０】この実施例における前記総圧検出用筒体６
の先端には、開閉手段が設けられている。図４は、この
実施例における開閉手段である球径弁２８を示す断面図
である。この球形弁２８は、両端に開口する筒体であっ
て、その一端開口部に前記総圧検出用筒体６の先端を装
着可能な装着部２９を有し、内周面中央に内周面を一巡
して形成された凹状溝を有する円筒状の球径弁本体３０
と、前記凹状溝に囲まれて形成された空間内に収容され
たところの、挿通孔３１を有する球体３２とを有する。
前記球体３２は、図１に示すレバー３３と連動して回転
し、前記レバー３３を操作することによりこの球形弁を
開閉することができる。尚、球形弁２８が開の状態は、
図３に示されている。

【００４１】前記球形弁２８を開の状態にすると、前記
球径弁２８内に前記総圧検出用筒体６の内径と略等しい
内径を有する通路が形成され、前記総圧検出用筒体６内
にワイヤーブラシ等の清掃部材を挿入することできる。

【００４２】また、このような球径弁に代えて、着脱可
能な蓋体により前記総圧検出用筒体の先端を覆蓋するこ
とにより、清掃部材を挿入可能に形成しても良い。

【００４３】前記静圧検出手段３は、図１および図２に
示すように前記管体４の内周面に開口する開口部３４を
備えてなり、この開口部３４は、その中心が前記総圧検
出手段における総圧検出孔５の位置から上流側に向かっ
て前記管体４の半径 L/2と同じ距離になる位置に開設さ
れている。前記静圧検出手段３は、この開口部３４にお
ける静圧を検出するための圧力検出器（図示しない。）
を備えてなる。

【００４４】この差圧式流量計による流量の測定につい
て説明する。

【００４５】前記総圧検出手段２および前記静圧検出手
段３は、図１に示すように配置され、固定される。な
お、このとき前記総圧検出用筒体６における複数の総圧
検出用孔５は、いずれも管体４内を流通する流体の流通
方向に向かって開口し、前記総圧検出用筒体６の先端に
装着された球形弁２８は閉状態になっている。管体４内
の流体の流通方向を図中矢印で示す。

【００４６】このような状態において、前記総圧検出手
段２により総圧が検出され、前記静圧検出手段３により
静圧が検出される。前記総圧検出手段２における総圧検
出用筒体６は、前記管体４内に位置する周側面に前記流
体の流通方向に向かって開口する複数の総圧検出用孔５
を一列に有してなるので、管体４内の流体の流れの速度
分布に応じた平均化を得ることができる。

【００４７】流体の流量は、前記総圧検出手段２により
検出された総圧、および前記静圧検出手段３により検出
された静圧に基づいて所定の演算処理を行うことにより
得られる。

【００４８】この差圧式流量計においては、前記静圧測
定手段３の開口部３４が流体の安定域に設けられている
ことから、静圧の検出は流れの安定域で行われ、これに
より精度の高い安定した流量の測定が実現される。ま
た、流れの不安定域に総圧または静圧検出用の開口部を
有しないので、塵埃による目詰りが発生しにくい。

【００４９】さらに、この実施例における差圧式流量計
においては、前記総圧検出用筒体６の先端に設けられた
球形弁２８を開状態にし、前記総圧検出用筒体６内にワ
イヤーブラシ等の清掃用具を挿入することができる。こ
れにより、前記総圧検出用筒体６の内壁に塵埃が付着も
しくは堆積し、あるいは前記総圧検出用孔に目詰りが発
生した場合にも、汚れ物質を容易に除去することができ
る。また、前記総圧検出用筒体６の先端開口部を脱着自
在な蓋体により覆蓋した場合も同様に、蓋体をはずして
総圧検出用筒体６の内部をワイヤーブラシ等の清掃用具
により洗浄することができる。

【００５０】

【効果】この発明の差圧式流量計によると、高精度の流
量測定を安定して行うことができる差圧式流量計を提供
することができる。

【００５１】この発明の差圧式流量計によると、総圧検
出用部材内に膠着した塵埃を容易に除去することができ
る差圧式流量計を提供することができる。

【００５２】この発明の差圧式流量計によると、高精度
の流量測定を安定して行うことができると共に、総圧検
出手段に付着した汚れ物質を容易に除去することができ
る差圧式流量計を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の一実施例である差圧式流量
計を示す一部断面説明図である。

【図２】図２は、この発明の差圧式流量計における第１
固定手段を示す一部断面説明図である。

【図３】図３は、この発明の差圧式流量計における第２
固定手段を示す断面説明図である。

【図４】図４は、実施例における球形弁の概略を示す概
略断面図である。

【図５】図５は、従来における差圧式流量計の一具体例
を示す断面図である。

【図６】図６は、従来における差圧式流量計の他の具体
例を示す断面図である。

【符号の説明】

１・・・差圧式流量計、２・・・総圧検出手段、３・・
・静圧検出手段、４・・・管体、５・・・総圧検出用
孔、６・・・総圧検出用筒体、７・・・基部側端部、８
・・・第１固定手段、９・・・先端側端部、１０・・・
第２固定手段、１１・・・第１貫通孔、１２・・・第２
貫通孔、１３・・・ボルト挿入孔、１４・・・フランジ
部、１５・・・第１固定部材、１６・・・ボルト挿入
孔、１７・・・固定用鍔部、１８・・・シール部材、２
１・・・第２固定部材、２５・・・握持部材、２７・・
・締め付け部材、２８・・・球形弁、３４・・・開口
部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体の流通方向に向かって開口する総圧
検出用孔を有する総圧検出手段と、前記総圧検出用孔の
開設位置よりも上流側であって前記管体の内壁に開口部
を有する静圧検出手段とを有することを特徴とする差圧
式流量計。
【請求項２】前記開口部は、前記総圧検出用孔の開設
位置から上流側に向かって、前記管体の半径と同じ長さ
よりも遠い位置に開設されてなる前記請求項１に記載の
差圧式流量計。
【請求項３】前記総圧検出用孔が複数である前記請求
項１または請求項２に記載の差圧式流量計。
【請求項４】流体の流通する管体を貫通し、流体の流
通方向に向かって開口する総圧検出用孔を周側面に備
え、かつ内部に清掃部材を挿入可能に形成されてなる総
圧検出用筒体を有する総圧検出手段と、前記総圧検出用
筒体よりも上流側であって前記管体の内壁に開口部を有
する静圧検出手段とを有してなることを特徴とする差圧
式流量計。