JPH09138151A - 流量検出装置 - Google Patents

流量検出装置

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JPH09138151A
JPH09138151A JP29562695A JP29562695A JPH09138151A JP H09138151 A JPH09138151 A JP H09138151A JP 29562695 A JP29562695 A JP 29562695A JP 29562695 A JP29562695 A JP 29562695A JP H09138151 A JPH09138151 A JP H09138151A
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JP
Japan
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flow rate
flow
link mechanism
pulse
bellows
Prior art date
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Pending
Application number
JP29562695A
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English (en)
Inventor
Nobuyoshi Umeda
信義 梅田
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Oval Corp
Original Assignee
Oval Corp
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Publication date
Application filed by Oval Corp filed Critical Oval Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 膜式流量計を微流量燃料油メータとして使用
するときに行う器差試験の時間を短縮し効率化する。 【解決手段】 計量室内に、弁手段を介して流入する流
体の流入側と流出側の差圧により膨張・収縮を繰り返す
蛇腹室を有する流量計測部1の出力軸2,3に、リンク
機構4を設けて、流量に比例する回転軸5の回転運動に
変換して、これを伝導歯車列11で減速して積算流量を
表示するカウンタ12と単位パルス検出器13を駆動す
る膜式流量計に対し、リンク機構4の出口側の回転軸6
に光センサ用マーク器14を設けて光センサ16で検出
し、歯車の偏心,バックラッシなど誤差要因の多い伝達
歯車列11を介在させずに無単位パルスの検出精度をあ
げ、従来の膜式流量計の流体取り込み量と同じ標準偏差
の器差特性を得るための流量パルスの取り込み数を少な
くする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、流量検出装置に関
し、より詳細には、膜式流量計において、該膜式流量計
に備えられた積算流量カウンタの最小桁の回転を流量パ
ルスとして検出する単位流量パルス検出器以外に、流量
計の検定を行うために設けられた流量パルス検出器を有
する流量検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】計量法に規定された特定計量器のなか
で、微流量燃料油メータは、一般家庭の暖房用に使用さ
れる灯油の流量を計測する灯油取引用の流量計であり、
一般家庭で使用される最小の灯油流量は、0.01(l
/h:リッタ/時)程度の極微小流量である。0.01
(l/h)の流量は、換算すると0.003(cc/s
ec:立方センチメータ/秒)程度であり、数+秒間に
一滴の流量に相当する。このような微小流量での流量計
の器差試験は、基準タンクや基準フラスコのような基準
容器内に収容した基準量と被試験の微流量燃料油メータ
の指示量から、当該流量における器差を求めている。
【0003】しかし、このような極微小流量の器差試験
においては、計測時間に長時間を要するので、試験液の
蒸発による体積変化が問題となり、また、試験液が滴下
することによる流れ変動や、試験液の温度変化による液
滴の表面張力の変化などが試験精度に影響を与える。こ
のような微流量燃料油メータとしては容積流量計が用い
られる。容積流量計としては、通常非円形歯車流量計が
用いられるが、ガス流量を計測する膜式流量計も、液体
用流量計に使用されている。
【0004】周知のように、膜式流量計は、流入口と、
流出口との間に弁手段を設け、該弁手段を介して流入側
と流出側とを連通する一対の計量室および各々の計量室
内に収容された蛇腹室とで流体計測部が構成されてい
る。膜式流量計による流量の計測は、流出口から流出す
る流体の圧力と流入した流体の圧力との差圧により計量
室内の蛇腹室が膨張・収縮を繰り返すように、該膨張・
収縮の運動を弁手段の運動に連動させて、一対の蛇腹室
の膨張・収縮に伴う変位をリンク機構を介して流量に比
例した回転に変換することにより行っている。
【0005】この回転による1回転当りの流量は通常無
単位量であるから、これを単位流量に変換するために所
定比率の減速機構を有する回転式ドラムカウンタによ
り、流量表示している。更に、このカウンタの最小桁の
単位流量は、流量パルス検出器を用いて検出し、例え
ば、0.01(l/p:リッタ/パルス)として流量発
信される。ここで、無単位量とは、蛇腹室が膨張・収縮
を1回行ったときに排出される量をいい、これに所定の
係数を乗じ10のn乗(nは正負整数)とした量を単位
量という。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】膜式流量計を微流量燃
料油メータとして使用する場合、器差試験が必要であ
り、試験装置として基準タンクのような基準容器を使用
する。しかし、実際には微小流量計測においては液滴と
して流体が流出せず、連続した流れを得るため、ピスト
ンプルーバ等が使用される。膜式流量計に取り付けられ
ている0.01(l/p)の流量検出器を利用し、ピス
トンプルーバを使用した場合、器差試験を繰り返したと
きの標準偏差σ(n−1)(n:整数)が0.1%に達
する膜式流量計のゲートパルスの数は10パルス(10
00ml相当)が必要である。ところで、ピストンプル
ーバの流れ状態が安定するまでの時間や流量パルスのパ
ルス間隔を考慮すると、1回の器差試験にゲートパルス
の数の1.5〜2倍の1500ml〜2000mlの試
験液を流す必要がある。これをn回繰り返すため、器差
試験のために長時間を要し、非能率的であった。
【0007】本発明は、膜式流量計を微流量燃料油メー
タとして使用する場合、従来の膜式流量計と同じ標準偏
差を得ることができ、且つ短時間で能率よく器差試験を
行うための流量パルス検出器を備えた流量検出装置を提
供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】弁手段を介して、流入口
と流出口との間に設けられた一対の計量室内で、前記弁
手段と連動して前記流出口から流出する流体流量に比例
して互いに反対な膨張・収縮を繰り返す一対の蛇腹室を
有する流量計測部と、前記蛇腹室の膨張・収縮運動を回
転運動に変換するリンク機構と、該リンク機構により回
転変換された回転を所定比率で減速する減速機構と、該
減速機構に連動して前記流量を積算表示する桁上げ機構
を備えたカウンタと、該カウンタの最小の単位流量を検
知する単位流量パルス検出器とを有する膜式流量計にお
いて、前記一対の蛇腹室の膨張・収縮により前記リンク
機構が回転する回転をパルスとして検出するように、単
位パルスに変換するための伝達歯車列を通さないで流量
パルスを発信する無単位パルス検出器を設けた。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は、本発明による流量検出装
置の実施の形態を説明するための図で、図1(A)は、
流量計本体部、図1(B)は、無単位パルス検出部であ
り、図中、1は流量計測部、2,3は出力軸、4はリン
ク機構、5,6,7は回転軸、8はウォーム歯車、9は
ディスク、10は係止ピン、11は伝導歯車列、12は
カウンタ、13は単位パルス検出器、14は光センサ用
マーク器、15は外ケース、16は光センサ、17はナ
ット、G1,G2,G3,G4,G5,G6,G7は伝導歯車
である。
【0010】流量計測部1は、膜式の流量計測部で、各
々の計器室内で弁手段を介し流入側と流出側の差圧によ
り流量に比例して膨張・収縮を繰り返す一対の蛇腹室を
有し、各々の蛇腹室の膨張・収縮を出力軸2,3に矢印
方向の回転変動を出力する。この回転変動は、回転軸
5,5および回転軸6で支持されたリンク機構4を介し
て回転軸6の回転が回転軸7の回転に変換され、回転軸
7と一体的に取り付けられたウォーム歯車8を回転す
る。ウォーム歯車8の回転は、伝導歯車G1に伝達さ
れ、ディスク9を回転する。ディスク9の回転は、係止
ピン10を介して伝達歯車列11を駆動し、桁上げ機構
を有するドラム式のカウンタ12を回転駆動する。
【0011】伝導歯車列11は、伝導歯車G2,G3,G
4,G5,G6,G7とからなり、これらの伝導歯車の減速
比は、リンク機構4の回転出力をカウンタ12に流量表
示できるように定めてある。カウンタ12の最小桁のド
ラム12aには、直径上に対向して磁石(図示せず)が
埋設されており、該磁石はドラム表面で互いに異極とな
るように定められ、磁気感応型の単位パルス検出器13
をON・OFF駆動し、例えば、0.01(l/p)の
単位流量パルスを発信する。
【0012】一方、回転軸7には、短柵状の光センサ用
マーク14の一端が固着され、回転軸7と共に回転す
る。光センサ用マーク14の回転は、光センサ16(煩
雑を避けるため、図1(A)には図示を省略した)で検
出される。光センサ16は、図1(B)に示すように、
光反射形のセンサで、投光手段と受光手段を有し、光セ
ンサ用マーク14に投光した反射光を検出し光センサ用
マーク14の回転を検出するものである。光センサ16
は、光センサ用マーク14の回転円上部の外ケース15
にねじ止めされ、ナット17で固定されている。
【0013】図2は、図1に示した流量測定部の流量計
測原理を説明するための図で、図2(A)、図2
(B)、図2(C),図2(D)は動作順序に従った流
体の流れを示す図であり、図中、21は流入路、22は
流出路、23は第1計量室、24は第2計量室、25は
第1蛇腹室、26は第2蛇腹室、27は第1弁、28は
第2弁、29は流体室である。
【0014】流量計測部1は、流入路21、流出路22
を有し、流入路21は流体室29に連通し、流体室29
は、第1,第2弁27,28を介して第1計量室23、
第1蛇腹室25あるいは第2計量室24、第2蛇腹室2
6に連通し、これら各々の室は、第1,第2弁27,2
8を介して流出路22に連通している。
【0015】図2(A)の状態 第1弁27は、第1流路23aを流出路22に連通し
て、第1蛇腹管25aを開路し、第2弁28は、第2流
路24a、第2蛇腹管26aを閉路している状態で、第
1蛇腹室25に流入した流体は差圧が等しくなるまで該
第1蛇腹室を押し拡げて第1計量室23の流体を流出路
22から排出する。
【0016】図2(B)の状態 第1弁27は、第1流路23a、第1蛇腹管25aを閉
路し、第2弁28は、第2蛇腹管26aを開路し、第2
流路24aを流出路22に連通している状態で、第2蛇
腹室26に流入した流体は、差圧が等しくなるまで該第
2蛇腹室26を押し拡げて第2計量室24の流体を流出
路22から排出する。
【0017】図2(C)の状態 第1弁27は、第1流路23aを開路し、第1蛇腹管2
5aを流出路22に連通し、第2弁28は、第2流路2
4a、第2蛇腹管26aを閉路している状態であり、図
2(A)の状態で膨張した第1蛇腹室25内の流体を第
1計量室23の流体圧力と平衡するまで収縮して流出路
22から排出する。
【0018】図2(D)の状態 第1弁27は、第1流路23a、第1蛇腹管25aを閉
路し、第2弁28は第2流路24aを開路し、第2蛇腹
管26aを流出路22に連通している状態であり、図2
(B)の状態で膨張した第2蛇腹室26の流体を第2計
量室24の流体圧力と平衡するまで収縮して流出路22
から排出する。
【0019】流量計測部1の出力軸2,3は、第1蛇腹
室25、第2蛇腹室26の膨張・収縮に伴う変位を回転
運動に変換したもので、出力軸2,3の回転出力は、リ
ンク機構4を介して回転軸6の回転が回転軸7の回転に
変換される。光センサ用マーク器14は、回転軸6の回
転が回転軸7の回転に従って回転し光を反射、または、
遮断する短柵状で、例えば、光センサ用マーク器14の
回転を発光手段から発光する光の反射・遮断により検出
される。なお、光センサ用マーク器14は、透明円板に
複数の光反射線を設けるか、反射体に複数のスリットを
設けることにより複数の無単位パルスを検出可能であ
る。また、光以外、電磁気等による検出も可能である。
【0020】光センサ用マーク器14により発信される
流量パルスは伝導歯車列11を介在させないので、伝導
歯車列11の回転ムラや歯車間のバックラッシの影響を
受けず高精度で微小な流量の重みをもった高速発信する
流量パルスが得られる。
【0021】
【実施例】図3は、本発明による流量検出装置と、従来
の膜式流量計の流体取り込み量に対する標準偏差を示し
た図で、横軸が取り込み量(ml)、縦軸が標準偏差
(%)を示し、曲線Mは、従来の膜式流量計の特性曲
線、曲線Nは、本発明による流量検出装置による特性曲
線を示すものである。
【0022】被検膜式流量計は、流量範囲2〜20(l
/h)のもので、試験液に灯油を用いて最大流量20
(l/h)と最小流量2(l/h)において各々10回
の観測結果による取り込み量と標準偏差との関係を示
す。特性曲線Mによると標準偏差σ(n−1)が0.1
%を得るためには、単位パルス検出器13から発信する
100(ml/p)の単位パルスのパルス数は10パル
スであり、取り込み量が1300(ml)以上が必要で
あることが判明したが、本発明による光センサ用マーク
器14のパルスを取り込んで得られた特性曲線Nによる
と、標準偏差σ(n−1)が0.1%に達する光センサ
用マーク器14からの無単位パルスのパルス数は5パル
スでよく、このときの無単位パルスは約70(ml)の
流量の重みをもっていた。従って、このときの取り込み
量は、70×5=350(ml)でよく、ピストンプル
ーバの助走距離等を考慮した場合でも必要容積は、50
0(ml)程度でよく,従来の光センサ用マーク器14
を用いたときに比べて取り込み量は(1/3)〜(1/
4)でよく、器差試験時間を大幅に短縮することができ
る。
【0023】図4は、図3に示した特性曲線を求めるた
めに使用された膜式流量計の器差特性を説明するための
図であり、横軸に流量(l/h)、縦軸に器差(%)を
とってある。器差試験は、本発明による光センサ用マー
ク器14の流量パルスによって得られた読み値の流量に
対する器差(%)を図示したもので、仕様による器差が
読み値の±1%であるのに対し±0.5%であり、充分
満足な器差特性をもっており、図3に示した特性曲線は
満足できるものであることが知られた。
【0024】
【発明の効果】本発明は、弁手段を介して、流入口と流
出口との間に設けられた一対の計量室内で、前記弁手段
と連動して前記流出口から流出する流体流量に比例して
互いに反対な膨張・収縮を繰り返す一対の蛇腹室を有す
る流量計測部と、前記蛇腹室の膨張・収縮運動を回転運
動に変換するリンク機構と、該リンク機構により回転変
換された回転を所定比率で減速する減速機構と、該減速
機構に連動して前記流量を積算表示する桁上げ機構を備
えたカウンタと、該カウンタの最小の単位流量を検知す
る単位流量パルス発信器とを有する膜式流量計におい
て、単位パルスに変換するための伝達歯車列を通さない
で流量パルスを発信する無単位パルス検出器を設けたこ
とにより、従来の膜式流量計と同じ標準偏差を得るため
の器差試験時間を短縮し器差試験の効率をよくすること
ができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による流量検出装置の実施の形態を説
明するための図である。
【図2】 図1に示した流量測定部の流量計測原理を説
明するための図である。
【図3】 本発明による流量検出装置と、従来の膜式流
量計の流体取り込み量に対する標準偏差を示した図であ
る。
【図4】 図3に示した特性曲線を求めるために使用さ
れた膜式流量計の器差特性を説明するための図である。
【符号の説明】
1…流量計測部、2,3…は出力軸、4…リンク機構、
5,6,7…回転軸、8…ウォーム歯車、9…ディス
ク、10…係止ピン、11…伝導歯車列、12…カウン
タ、13…単位パルス検出器、14…光センサ用マーク
器、15…外ケース、16…光センサ、17…ナット、
1,G2,G3,G4,G5,G6,G7…伝導歯車、21
…流入路、22…流出路、23…第1計量室、24…第
2計量室、25…第1蛇腹室、26…第2蛇腹室、27
…第1弁、28…第2弁、29…流体室。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 弁手段を介して、流入口と流出口との間
    に設けられた一対の計量室内で、前記弁手段と連動して
    前記流出口から流出する流体流量に比例して互いに反対
    な膨張・収縮を繰り返す一対の蛇腹室を有する流量計測
    部と、前記蛇腹室の膨張・収縮運動を回転運動に変換す
    るリンク機構と、該リンク機構により回転変換された回
    転を所定比率で減速する減速機構と、該減速機構に連動
    して前記流量を積算表示する桁上げ機構を備えたカウン
    タと、該カウンタの最小の単位流量を検知する単位流量
    パルス検出器とを有する膜式流量計において、前記一対
    の蛇腹室の膨張・収縮により前記リンク機構が回転する
    回転をパルスとして検出することを特徴とする流量検出
    装置。
JP29562695A 1995-11-14 1995-11-14 流量検出装置 Pending JPH09138151A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100392297B1 (ko) * 2000-08-01 2003-07-22 주식회사파멕스 유량신호 검출장치
JP2020008549A (ja) * 2018-07-02 2020-01-16 威海拙誠燃気安全設備有限公司Weihai Zhuocheng Gas Safety Device Co., Ltd. ダイヤフラムガスメーターの計量性能向けのオンライン監視方法

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