JPH085431A - 流量計 - Google Patents
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- JPH085431A JPH085431A JP6160664A JP16066494A JPH085431A JP H085431 A JPH085431 A JP H085431A JP 6160664 A JP6160664 A JP 6160664A JP 16066494 A JP16066494 A JP 16066494A JP H085431 A JPH085431 A JP H085431A
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- flow
- flow rate
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構成で、配管内の流速分布にかかわら
ず、流量を正確に測定することができるようにする。 【構成】 流速検出回路２０は、配管内の複数の位置に
配設された各流速センサの熱線１５1 ，１５2 ，１
５3 ，…，１５N を共通の電源２１に対して並列に接続
し、各流速センサが配設された位置における流速の平均
値に依存するパラメータとして各熱線１５1 ，１５2 ，
１５3 ，…，１５N を流れる電流の総和に対応する値を
出力端子２０ａ、２０ｂより出力する。演算回路２３
は、流速検出回路２０の出力に基づいて、配管１１中を
流れる流体の流量Ｑを演算する。
ず、流量を正確に測定することができるようにする。 【構成】 流速検出回路２０は、配管内の複数の位置に
配設された各流速センサの熱線１５1 ，１５2 ，１
５3 ，…，１５N を共通の電源２１に対して並列に接続
し、各流速センサが配設された位置における流速の平均
値に依存するパラメータとして各熱線１５1 ，１５2 ，
１５3 ，…，１５N を流れる電流の総和に対応する値を
出力端子２０ａ、２０ｂより出力する。演算回路２３
は、流速検出回路２０の出力に基づいて、配管１１中を
流れる流体の流量Ｑを演算する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガス等の流体の流量を測
定するための流量計に関する。
定するための流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスメータ等に利用される流量計とし
て、熱線流速計を用いたものが知られている。熱線流速
計は、配管中に配置された熱線の冷却率が配管中を流れ
る流体の流速の関数になることを利用して流速を求める
ものであり、この熱線流速計を用いた流量計では、流速
から流量を演算して、これを表示するようになってい
る。
て、熱線流速計を用いたものが知られている。熱線流速
計は、配管中に配置された熱線の冷却率が配管中を流れ
る流体の流速の関数になることを利用して流速を求める
ものであり、この熱線流速計を用いた流量計では、流速
から流量を演算して、これを表示するようになってい
る。
【０００３】図５は、従来の熱線流速計を用いた流量計
の一例の構成を表すものである。この流量計は、配管１
０１内の例えば中央部に配設された流速センサ１０２を
備えている。この流速センサ１０２は熱線１０３を有
し、この熱線１０３には、直列に接続された抵抗器１０
４を介して直流電源１０５が接続されている。また、抵
抗器１０４の両端には、流量を演算する演算回路１０６
が接続され、この演算回路１０６には流量を表示する表
示部１０７が接続されている。
の一例の構成を表すものである。この流量計は、配管１
０１内の例えば中央部に配設された流速センサ１０２を
備えている。この流速センサ１０２は熱線１０３を有
し、この熱線１０３には、直列に接続された抵抗器１０
４を介して直流電源１０５が接続されている。また、抵
抗器１０４の両端には、流量を演算する演算回路１０６
が接続され、この演算回路１０６には流量を表示する表
示部１０７が接続されている。
【０００４】ここで、電源１０５の供給電圧をＶ0 、熱
線１０３の抵抗値をｒ0 、抵抗器１０４の抵抗値を
Ｒ0 、熱線１０３および抵抗器１０４を流れる電流をｉ
0 とすると、次の式（１）の関係がある。
線１０３の抵抗値をｒ0 、抵抗器１０４の抵抗値を
Ｒ0 、熱線１０３および抵抗器１０４を流れる電流をｉ
0 とすると、次の式（１）の関係がある。
【０００５】
【数１】ｉ0 ＝Ｖ0 ／（Ｒ0 ＋ｒ0 ） …（１）
【０００６】ここで、ｒ0 >>Ｒ0 とすると式（１）は次
の式（２）のように近似される。
の式（２）のように近似される。
【０００７】
【数２】ｉ0 ＝Ｖ0 ／ｒ0 …（２）
【０００８】熱線１０３の抵抗値ｒ0 は流速によって変
化するので、電圧Ｖ0 が一定のとき、式（２）より、電
流ｉ0 も流速によって変化する。従って、流速に対応す
る流量Ｑ0 は電流ｉ0 の関数となり、次の式（３）のよ
うに表すことができる。
化するので、電圧Ｖ0 が一定のとき、式（２）より、電
流ｉ0 も流速によって変化する。従って、流速に対応す
る流量Ｑ0 は電流ｉ0 の関数となり、次の式（３）のよ
うに表すことができる。
【０００９】
【数３】Ｑ0 ＝Ｋ0 ×（ｉ0 −ｉ00） …（３）
【００１０】なお、式（３）において、Ｋ0 は配管等に
応じた係数、ｉ00は流量Ｑ0 ＝０のときに熱線１０３お
よび抵抗器１０４を流れる電流である。
応じた係数、ｉ00は流量Ｑ0 ＝０のときに熱線１０３お
よび抵抗器１０４を流れる電流である。
【００１１】式（３）における電流ｉ0 は、抵抗器１０
４の両端の電圧をｖ0 としたとき、ｉ0 ＝ｖ0 ／Ｒ0 と
して求まり、図５における演算回路１０６は式（３）に
基づいて流量Ｑ0 を演算する。また、演算された流量Ｑ
0 は表示部１０７に表示される。
４の両端の電圧をｖ0 としたとき、ｉ0 ＝ｖ0 ／Ｒ0 と
して求まり、図５における演算回路１０６は式（３）に
基づいて流量Ｑ0 を演算する。また、演算された流量Ｑ
0 は表示部１０７に表示される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、配管１
０１中の流速は、配管形状の違いや曲がり部、分岐部等
の存在、あるいは流量の大小によって、同一断面上の流
速分布が異なる。また、配管１０１内において、流速の
変化と流量の変化が比例関係にある測定場所の範囲は狭
い。そのため、流速センサ１０２を配管１０１中の一箇
所に配置した従来の流量計では、配管１０１中の一箇所
における流速しか求めることができないので、広い流量
の測定範囲において、流量を正確に求めることができな
いという問題点があった。
０１中の流速は、配管形状の違いや曲がり部、分岐部等
の存在、あるいは流量の大小によって、同一断面上の流
速分布が異なる。また、配管１０１内において、流速の
変化と流量の変化が比例関係にある測定場所の範囲は狭
い。そのため、流速センサ１０２を配管１０１中の一箇
所に配置した従来の流量計では、配管１０１中の一箇所
における流速しか求めることができないので、広い流量
の測定範囲において、流量を正確に求めることができな
いという問題点があった。
【００１３】これに対処するに、配管中の複数の位置に
各々流速センサを配置し、複数の流速センサの出力信号
に基づいて、配管中の複数の位置における流速の平均値
を演算によって求めることが考えられる。しかしなが
ら、この場合、複数の流速センサの出力信号に基づいて
各々流速を演算して、更に、その平均値を演算するよう
にすると、流量計の構成が複雑になるという不具合があ
る。
各々流速センサを配置し、複数の流速センサの出力信号
に基づいて、配管中の複数の位置における流速の平均値
を演算によって求めることが考えられる。しかしなが
ら、この場合、複数の流速センサの出力信号に基づいて
各々流速を演算して、更に、その平均値を演算するよう
にすると、流量計の構成が複雑になるという不具合があ
る。
【００１４】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、簡単な構成で、配管内の流速分布に
かかわらず、流量を正確に測定することができるように
した流量計を提供することにある。
ので、その目的は、簡単な構成で、配管内の流速分布に
かかわらず、流量を正確に測定することができるように
した流量計を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の流量計
は、それぞれ、電流によって加熱されると共に温度に応
じて抵抗値が変化する発熱体を有し、配管中において、
配管の長手方向に対して直交する方向の位置が互いに異
なる複数の位置に配設された複数の流速センサと、各流
速センサの発熱体を共通の電源に対して並列または直列
に接続すると共に、各流速センサが配設された位置にお
ける流速の平均値に依存するパラメータを出力する流速
検出回路と、この流速検出回路の出力に基づいて、配管
中を流れる流体の流量を演算する流量演算手段とを備え
たものである。
は、それぞれ、電流によって加熱されると共に温度に応
じて抵抗値が変化する発熱体を有し、配管中において、
配管の長手方向に対して直交する方向の位置が互いに異
なる複数の位置に配設された複数の流速センサと、各流
速センサの発熱体を共通の電源に対して並列または直列
に接続すると共に、各流速センサが配設された位置にお
ける流速の平均値に依存するパラメータを出力する流速
検出回路と、この流速検出回路の出力に基づいて、配管
中を流れる流体の流量を演算する流量演算手段とを備え
たものである。
【００１６】この流量計では、流速検出回路によって、
各流速センサが配設された位置における流速の平均値に
依存するパラメータが出力され、この流速検出回路の出
力に基づいて、流量演算手段によって、配管中を流れる
流体の流量が演算される。
各流速センサが配設された位置における流速の平均値に
依存するパラメータが出力され、この流速検出回路の出
力に基づいて、流量演算手段によって、配管中を流れる
流体の流量が演算される。
【００１７】請求項２記載の流量計は、請求項１記載の
流量計において、流速検出回路が、各流速センサの発熱
体を共通の定電圧電源に対して並列に接続すると共に、
パラメータとして、各発熱体を流れる電流の総和に対応
する値を出力するものである。
流量計において、流速検出回路が、各流速センサの発熱
体を共通の定電圧電源に対して並列に接続すると共に、
パラメータとして、各発熱体を流れる電流の総和に対応
する値を出力するものである。
【００１８】この流量計では、流量に応じて各流速セン
サの発熱体の温度および抵抗値が変化し、その結果、各
発熱体を流れる電流の総和が変化する。流速検出回路
は、この電流の総和に対応する値を、各流速センサが配
設された位置における流速の平均値に依存するパラメー
タとして出力する。
サの発熱体の温度および抵抗値が変化し、その結果、各
発熱体を流れる電流の総和が変化する。流速検出回路
は、この電流の総和に対応する値を、各流速センサが配
設された位置における流速の平均値に依存するパラメー
タとして出力する。
【００１９】請求項３記載の流量計は、請求項１記載の
流量計において、流速検出回路が、各流速センサの発熱
体を共通の電源に対して直列に接続すると共に、パラメ
ータとして、各発熱体の抵抗値の総和に対応する値を出
力するものである。
流量計において、流速検出回路が、各流速センサの発熱
体を共通の電源に対して直列に接続すると共に、パラメ
ータとして、各発熱体の抵抗値の総和に対応する値を出
力するものである。
【００２０】この流量計では、流量に応じて各流速セン
サの発熱体の温度および抵抗値が変化し、その結果、各
発熱体の抵抗値の総和が変化する。流速検出回路は、こ
の各発熱体の抵抗値の総和に対応する値を、各流速セン
サが配設された位置における流速の平均値に依存するパ
ラメータとして出力する。
サの発熱体の温度および抵抗値が変化し、その結果、各
発熱体の抵抗値の総和が変化する。流速検出回路は、こ
の各発熱体の抵抗値の総和に対応する値を、各流速セン
サが配設された位置における流速の平均値に依存するパ
ラメータとして出力する。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００２２】図１は本発明の第１実施例に係る流量計の
概略の断面構成を表し、図２は図１のＡ−Ａ矢視方向の
断面構成を表すものである。本実施例の流量計は、ガス
等の流体ａが通過する配管１１内の所定の位置において
流体ａの流れ方向に直交するように配置された円柱形状
のセンサユニット１３を備えている。センサユニット１
３には流体ａの流れ方向に沿うように４つの流体通過孔
１３1 ，１３2 ，１３3 ，１３4 が設けられている。セ
ンサユニット１３内にはこれら流体通過孔１３1 〜１３
4 各々に臨む位置に複数例えば４個の流速センサ１
２1 ，１２2 ，１２3 ，１２4 が配設されている。すな
わち、本実施例の流量計では、配管１１中において、配
管１１の長手方向に対して直交する方向の位置が互いに
異なる複数の位置、特に配管１１内の同一断面上の互い
に異なる複数の位置に、４個の流速センサ１２1 〜１２
4 が縦一列に配設されている。
概略の断面構成を表し、図２は図１のＡ−Ａ矢視方向の
断面構成を表すものである。本実施例の流量計は、ガス
等の流体ａが通過する配管１１内の所定の位置において
流体ａの流れ方向に直交するように配置された円柱形状
のセンサユニット１３を備えている。センサユニット１
３には流体ａの流れ方向に沿うように４つの流体通過孔
１３1 ，１３2 ，１３3 ，１３4 が設けられている。セ
ンサユニット１３内にはこれら流体通過孔１３1 〜１３
4 各々に臨む位置に複数例えば４個の流速センサ１
２1 ，１２2 ，１２3 ，１２4 が配設されている。すな
わち、本実施例の流量計では、配管１１中において、配
管１１の長手方向に対して直交する方向の位置が互いに
異なる複数の位置、特に配管１１内の同一断面上の互い
に異なる複数の位置に、４個の流速センサ１２1 〜１２
4 が縦一列に配設されている。
【００２３】図３は本実施例に係る流量計の回路構成を
表す回路図である。なお、以下、説明を一般化するた
め、流速センサの数をＮ個として説明する。図３に示す
ように、本実施例の流量計では、各流速センサ１２1 ，
１２2 ，１２3 ，…，１２N は、電流によって加熱され
ると共に、温度に応じて抵抗値が変化する発熱体として
の熱線１５1 ，１５2 ，１５3 ，…，１５N を有してい
る。ここで、各熱線１５1 ，１５2 ，１５3 ，…，１５
N の抵抗値をｒ1 ，ｒ2 ，ｒ3 ，…，ｒN とする。
表す回路図である。なお、以下、説明を一般化するた
め、流速センサの数をＮ個として説明する。図３に示す
ように、本実施例の流量計では、各流速センサ１２1 ，
１２2 ，１２3 ，…，１２N は、電流によって加熱され
ると共に、温度に応じて抵抗値が変化する発熱体として
の熱線１５1 ，１５2 ，１５3 ，…，１５N を有してい
る。ここで、各熱線１５1 ，１５2 ，１５3 ，…，１５
N の抵抗値をｒ1 ，ｒ2 ，ｒ3 ，…，ｒN とする。
【００２４】また、本実施例の流量計は、各熱線１
５1 ，１５2 ，１５3 ，…，１５N を共通の電源２１に
対して並列に接続する流速検出回路２０を備えている。
電源２１は、一定の電圧Ｖ1 を発生する安定化電源であ
る。また、流速検出回路２０は、電源２１の一端と各熱
線１５1 ，１５2 ，１５3 ，…，１５N の一端との間に
介装された抵抗器２２を有している。そして、この抵抗
器２２の両端の出力端子３０ａ、３０ｂより、各流速セ
ンサ１２1 ，１２2 ，１２3 ，…，１２N が配設された
位置における流速の平均値に依存するパラメータとし
て、各熱線１５1 ，１５2 ，１５3 ，…，１５N を流れ
る電流の総和Ｉに対応する値を出力するようになってい
る。すなわち、抵抗器２２の抵抗値をＲとすると、抵抗
器２２の両端の出力端子３０ａ、３０ｂ間の電圧はＩＲ
となるため、この電圧が電流の総和Ｉに対応する値とな
る。
５1 ，１５2 ，１５3 ，…，１５N を共通の電源２１に
対して並列に接続する流速検出回路２０を備えている。
電源２１は、一定の電圧Ｖ1 を発生する安定化電源であ
る。また、流速検出回路２０は、電源２１の一端と各熱
線１５1 ，１５2 ，１５3 ，…，１５N の一端との間に
介装された抵抗器２２を有している。そして、この抵抗
器２２の両端の出力端子３０ａ、３０ｂより、各流速セ
ンサ１２1 ，１２2 ，１２3 ，…，１２N が配設された
位置における流速の平均値に依存するパラメータとし
て、各熱線１５1 ，１５2 ，１５3 ，…，１５N を流れ
る電流の総和Ｉに対応する値を出力するようになってい
る。すなわち、抵抗器２２の抵抗値をＲとすると、抵抗
器２２の両端の出力端子３０ａ、３０ｂ間の電圧はＩＲ
となるため、この電圧が電流の総和Ｉに対応する値とな
る。
【００２５】また、出力端子３０ａ、３０ｂには、流速
検出回路２０の出力に基づいて配管１１中を流れる流体
の流量を演算する流量演算手段としての演算回路２３が
接続されている。この演算回路２３には流量を表示する
表示部２４が接続されている。
検出回路２０の出力に基づいて配管１１中を流れる流体
の流量を演算する流量演算手段としての演算回路２３が
接続されている。この演算回路２３には流量を表示する
表示部２４が接続されている。
【００２６】次に、本実施例の流量計の作用について説
明する。
明する。
【００２７】各流速センサ１２n （ｎ＝１，２，３，
…，Ｎ）の熱線１５n には、電源２１より一定の電圧Ｖ
1 が印加される。ここで、各熱線１５n を流れる電流を
ｉn とし、ｒn >>Ｒとすると、次の式（４）の関係があ
る。
…，Ｎ）の熱線１５n には、電源２１より一定の電圧Ｖ
1 が印加される。ここで、各熱線１５n を流れる電流を
ｉn とし、ｒn >>Ｒとすると、次の式（４）の関係があ
る。
【００２８】
【数４】ｉn ＝Ｖ1 ／ｒn …（４）
【００２９】各熱線１５n の抵抗値ｒn は流速によって
変化するので、電流ｉn も流速によって変化する。従っ
て、各流速センサ１２n が配設された位置における流速
に対応する流量Ｑn は電流ｉn の関数となり、次の式
（５）のように表すことができる。
変化するので、電流ｉn も流速によって変化する。従っ
て、各流速センサ１２n が配設された位置における流速
に対応する流量Ｑn は電流ｉn の関数となり、次の式
（５）のように表すことができる。
【００３０】
【数５】Ｑn ＝Ｋ1 ×（ｉn −ｉn0） …（５）
【００３１】なお、式（５）において、ｉn0は流量Ｑn
＝０のときに各熱線１５n を流れる電流である。また、
Ｋ1 は、配管等に応じた係数であり、各熱線１５n が金
属の場合はＫ1 ＞０、半導体の場合はＫ1 ＜０となる。
＝０のときに各熱線１５n を流れる電流である。また、
Ｋ1 は、配管等に応じた係数であり、各熱線１５n が金
属の場合はＫ1 ＞０、半導体の場合はＫ1 ＜０となる。
【００３２】従って、各流速センサ１２n が配設された
位置における流速の平均値に対応する流量Ｑは、次の式
（６）のように表される。
位置における流速の平均値に対応する流量Ｑは、次の式
（６）のように表される。
【００３３】
【数６】Ｑ＝（１／Ｎ）×ΣＱn ＝（１／Ｎ）×Ｋ1 ×Σ（ｉn −ｉn0） ＝（１／Ｎ）×Ｋ1 ×（Ｉ−Ｉ0 ） …（６）
【００３４】なお、ΣＱn はＱ1 ，Ｑ2 ，Ｑ3 ，…，Ｑ
N の総和を表し、Σ（ｉn −ｉn0）はｉ1 −ｉ10，ｉ2
−ｉ20，ｉ3 −ｉ30，…，ｉN −ｉN0の総和を表してい
る。また、Ｉ0 は流量Ｑ＝０のときに各熱線１５1 ，１
５2 ，１５3 ，…，１５N を流れる電流の総和である。
N の総和を表し、Σ（ｉn −ｉn0）はｉ1 −ｉ10，ｉ2
−ｉ20，ｉ3 −ｉ30，…，ｉN −ｉN0の総和を表してい
る。また、Ｉ0 は流量Ｑ＝０のときに各熱線１５1 ，１
５2 ，１５3 ，…，１５N を流れる電流の総和である。
【００３５】式（６）における電流Ｉは、前述のように
抵抗器２２の両端の出力端子２０ａ、２０ｂ間の電圧よ
り求まる。そこで、図３における演算回路２３は式
（６）に基づいて流量Ｑを演算する。従って、演算回路
２３によって、各流速センサ１２n が配設された位置に
おける流速の平均値に対応する流量Ｑが求められる。ま
た、演算回路２３によって求められた流量Ｑは、表示部
２４によって表示される。
抵抗器２２の両端の出力端子２０ａ、２０ｂ間の電圧よ
り求まる。そこで、図３における演算回路２３は式
（６）に基づいて流量Ｑを演算する。従って、演算回路
２３によって、各流速センサ１２n が配設された位置に
おける流速の平均値に対応する流量Ｑが求められる。ま
た、演算回路２３によって求められた流量Ｑは、表示部
２４によって表示される。
【００３６】このように本実施例によれば、配管１１中
において、配管１１の長手方向に対して直交する方向の
位置が互いに異なる複数の位置に、複数の流速センサ１
２nを配置し、この流速センサ１２n を用いて、各流速
センサ１２n が配設された位置における流速の平均値に
対応する流量Ｑを求めるようにしたので、配管形状の相
違等によって変化する配管１１内の流速分布にかかわら
ず、流量を正確に測定することができ、その結果、小流
量から大流量まで広い範囲にわたって正確に流量を測定
することができる。
において、配管１１の長手方向に対して直交する方向の
位置が互いに異なる複数の位置に、複数の流速センサ１
２nを配置し、この流速センサ１２n を用いて、各流速
センサ１２n が配設された位置における流速の平均値に
対応する流量Ｑを求めるようにしたので、配管形状の相
違等によって変化する配管１１内の流速分布にかかわら
ず、流量を正確に測定することができ、その結果、小流
量から大流量まで広い範囲にわたって正確に流量を測定
することができる。
【００３７】また、本実施例では、流速検出回路２０に
よって、各流速センサ１２n の熱線１５n を共通の電源
２１に対して並列に接続し、各流速センサ１２n が配設
された位置における流速の平均値に依存するパラメータ
として各熱線１５n を流れる電流の総和Ｉに対応する値
を出力し、この流速検出回路２０の出力に基づいて、配
管１１中を流れる流体の流量Ｑを演算するようにしてい
る。従って、複数の流速センサの出力信号に基づいて各
々流速を演算し、更にその平均値を演算する回路が不要
となり、流量計の構成を簡略化することができる。
よって、各流速センサ１２n の熱線１５n を共通の電源
２１に対して並列に接続し、各流速センサ１２n が配設
された位置における流速の平均値に依存するパラメータ
として各熱線１５n を流れる電流の総和Ｉに対応する値
を出力し、この流速検出回路２０の出力に基づいて、配
管１１中を流れる流体の流量Ｑを演算するようにしてい
る。従って、複数の流速センサの出力信号に基づいて各
々流速を演算し、更にその平均値を演算する回路が不要
となり、流量計の構成を簡略化することができる。
【００３８】図４は本発明の第２実施例に係る流量計の
回路構成を示す回路図である。本実施例の流量計では、
第１実施例における流速検出回路２０の代わりに、各熱
線１５n を共通の電源３１に対して直列に接続する流速
検出回路３０を備えている。電源３１は、一定の電流Ｉ
0 を供給する定電流電源である。この流速検出回路３０
は、各流速センサ１２n が配設された位置における流速
の平均値に依存するパラメータとして、各熱線１５n の
抵抗値の総和に対応する値である電源３１の供給電圧Ｖ
2 を、出力端子３０ａ、３０ｂより出力するようになっ
ている。また、本実施例の流量計では、第１実施例にお
ける演算回路３３の代わりに、流速検出回路３０の出力
端子３０ａ、３０ｂに接続された演算回路３３を備えて
いる。この演算回路３３には表示部２４が接続されてい
る。
回路構成を示す回路図である。本実施例の流量計では、
第１実施例における流速検出回路２０の代わりに、各熱
線１５n を共通の電源３１に対して直列に接続する流速
検出回路３０を備えている。電源３１は、一定の電流Ｉ
0 を供給する定電流電源である。この流速検出回路３０
は、各流速センサ１２n が配設された位置における流速
の平均値に依存するパラメータとして、各熱線１５n の
抵抗値の総和に対応する値である電源３１の供給電圧Ｖ
2 を、出力端子３０ａ、３０ｂより出力するようになっ
ている。また、本実施例の流量計では、第１実施例にお
ける演算回路３３の代わりに、流速検出回路３０の出力
端子３０ａ、３０ｂに接続された演算回路３３を備えて
いる。この演算回路３３には表示部２４が接続されてい
る。
【００３９】次に、本実施例の流量計の作用について説
明する。
明する。
【００４０】各流速センサ１２n の熱線１５n には、電
源３１より一定の電流Ｉ0 が供給される。ここで、各熱
線１５n の抵抗値ｒn は流速によって変化するので、各
熱線１５n の抵抗値の総和Σｒn も流速によって変化
し、この抵抗値の総和Σｒn は各流速センサ１２n が配
設された位置における流速の平均値に依存するパラメー
タとなる。
源３１より一定の電流Ｉ0 が供給される。ここで、各熱
線１５n の抵抗値ｒn は流速によって変化するので、各
熱線１５n の抵抗値の総和Σｒn も流速によって変化
し、この抵抗値の総和Σｒn は各流速センサ１２n が配
設された位置における流速の平均値に依存するパラメー
タとなる。
【００４１】そして、各流速センサ１２n が配設された
位置における流速の平均値に対応する流量Ｑは、次の式
（７）のように表される。
位置における流速の平均値に対応する流量Ｑは、次の式
（７）のように表される。
【００４２】
【数７】Ｑ＝Ｋ2 ×（１／Ｎ）×Σ（ｒn −ｒn0） ＝Ｋ2 ×（１／Ｎ）×（Ｖ2 −Ｖ20）／Ｉ0 …（７）
【００４３】なお、ｒn0は流量Ｑ＝０のときの各熱線１
５n の抵抗値、Ｖ20は流量Ｑ＝０のときの出力端子３０
ａ、３０ｂ間の電圧である。また、Ｋ2 は、配管等に応
じた係数であり、各熱線１５n が金属の場合はＫ2 ＜
０、半導体の場合はＫ2 ＞０となる。
５n の抵抗値、Ｖ20は流量Ｑ＝０のときの出力端子３０
ａ、３０ｂ間の電圧である。また、Ｋ2 は、配管等に応
じた係数であり、各熱線１５n が金属の場合はＫ2 ＜
０、半導体の場合はＫ2 ＞０となる。
【００４４】式（７）における電圧Ｖ2 は、前述のよう
に出力端子３０ａ、３０ｂ間の電圧として求まる。そこ
で、図４における演算回路３３は式（７）に基づいて流
量Ｑを演算する。従って、演算回路３３によって、各流
速センサ１２n が配設された位置における流速の平均値
に対応する流量Ｑが求められる。また、演算回路３３に
よって求められた流量Ｑは、表示部２４によって表示さ
れる。
に出力端子３０ａ、３０ｂ間の電圧として求まる。そこ
で、図４における演算回路３３は式（７）に基づいて流
量Ｑを演算する。従って、演算回路３３によって、各流
速センサ１２n が配設された位置における流速の平均値
に対応する流量Ｑが求められる。また、演算回路３３に
よって求められた流量Ｑは、表示部２４によって表示さ
れる。
【００４５】その他の構成、作用および効果は第１実施
例と同様である。
例と同様である。
【００４６】なお、本発明は、ガス等の気体の流量を測
定するものに限らず、液体の流量を測定する流量計にも
適用することができる。
定するものに限らず、液体の流量を測定する流量計にも
適用することができる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし３の
いずれかに記載の流量計によれば、それぞれ、配管中に
おいて、配管の長手方向に対して直交する方向の位置が
互いに異なる複数の位置に複数の流速センサを配設し、
各流速センサの発熱体を共通の電源に対して並列または
直列に接続すると共に各流速センサが配設された位置に
おける流速の平均値に依存するパラメータを出力する流
速検出回路を設け、この流速検出回路の出力に基づい
て、配管中を流れる流体の流量を演算するようにしたの
で、簡単な構成で、配管内の流速分布にかかわらず、流
量を正確に測定することができるという効果がある。
いずれかに記載の流量計によれば、それぞれ、配管中に
おいて、配管の長手方向に対して直交する方向の位置が
互いに異なる複数の位置に複数の流速センサを配設し、
各流速センサの発熱体を共通の電源に対して並列または
直列に接続すると共に各流速センサが配設された位置に
おける流速の平均値に依存するパラメータを出力する流
速検出回路を設け、この流速検出回路の出力に基づい
て、配管中を流れる流体の流量を演算するようにしたの
で、簡単な構成で、配管内の流速分布にかかわらず、流
量を正確に測定することができるという効果がある。
【図１】本発明の第１実施例に係る流量計の構成を表す
断面図である。
断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視方向の断面図である。
【図３】本発明の第１実施例に係る流量計の回路構成を
表す回路図である。
表す回路図である。
【図４】本発明の第２実施例に係る流量計の回路構成を
表す回路図である。
表す回路図である。
【図５】従来の熱線流速計を用いた流量計の一例の構成
を示す説明図である。
を示す説明図である。
１１ 配管 １２1 〜１２N 流速センサ １５1 〜１５N 熱線 ２０ 流速検出回路 ２１ 電源 ２２ 抵抗器 ２３ 演算回路 ２４ 表示部
Claims (3)
- 【請求項１】 それぞれ、電流によって加熱されると共
に温度に応じて抵抗値が変化する発熱体を有し、配管中
において、配管の長手方向に対して直交する方向の位置
が互いに異なる複数の位置に配設された複数の流速セン
サと、 各流速センサの発熱体を共通の電源に対して並列または
直列に接続すると共に、各流速センサが配設された位置
における流速の平均値に依存するパラメータを出力する
流速検出回路と、 この流速検出回路の出力に基づいて、配管中を流れる流
体の流量を演算する流量演算手段とを具備することを特
徴とする流量計。 - 【請求項２】 前記流速検出回路は、各流速センサの発
熱体を共通の定電圧電源に対して並列に接続すると共
に、前記パラメータとして、各発熱体を流れる電流の総
和に対応する値を出力することを特徴とする請求項１記
載の流量計。 - 【請求項３】 前記流速検出回路は、各流速センサの発
熱体を共通の定電流電源に対して直列に接続すると共
に、前記パラメータとして、各発熱体の抵抗値の総和に
対応する値を出力することを特徴とする請求項１記載の
流量計。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6160664A JP2965464B2 (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | 流量計 |
| PCT/JP1995/001070 WO1995033979A1 (fr) | 1994-06-03 | 1995-06-01 | Debitmetre |
| EP95920232A EP0763718A4 (en) | 1994-06-03 | 1995-06-01 | Flowmeter |
| KR1019960706893A KR100232397B1 (ko) | 1994-06-03 | 1995-06-01 | 유량계 |
| US08/747,300 US5861556A (en) | 1994-06-03 | 1996-11-12 | Flowmeter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6160664A JP2965464B2 (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | 流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH085431A true JPH085431A (ja) | 1996-01-12 |
| JP2965464B2 JP2965464B2 (ja) | 1999-10-18 |
Family
ID=26487091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6160664A Expired - Fee Related JP2965464B2 (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-20 | 流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2965464B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5058150U (ja) * | 1973-10-01 | 1975-05-30 | ||
| JP2002340638A (ja) * | 2001-05-14 | 2002-11-27 | Yokogawa Electric Corp | 電磁流量計 |
| CN102493559A (zh) * | 2011-11-25 | 2012-06-13 | 中国建筑第五工程局有限公司 | 橡胶止水带的连接方法 |
-
1994
- 1994-06-20 JP JP6160664A patent/JP2965464B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5058150U (ja) * | 1973-10-01 | 1975-05-30 | ||
| JP2002340638A (ja) * | 2001-05-14 | 2002-11-27 | Yokogawa Electric Corp | 電磁流量計 |
| CN102493559A (zh) * | 2011-11-25 | 2012-06-13 | 中国建筑第五工程局有限公司 | 橡胶止水带的连接方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2965464B2 (ja) | 1999-10-18 |
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