JPS5850424A - 流体流量測定装置 - Google Patents
流体流量測定装置Info
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- JPS5850424A JPS5850424A JP57131060A JP13106082A JPS5850424A JP S5850424 A JPS5850424 A JP S5850424A JP 57131060 A JP57131060 A JP 57131060A JP 13106082 A JP13106082 A JP 13106082A JP S5850424 A JPS5850424 A JP S5850424A
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- piston
- pressure
- cylinder
- measuring
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は流体流量の測定、更に具体的には、流量計の特
性を測定するための装置に関わる。
性を測定するための装置に関わる。
1979年5月8日付でニドワード・イー・7ランシス
コ・ジュニアに付与された米国特許第4,152.92
2舅には、測定シリンダ内を移動するように作られた測
定ピストンと、制御シリンダ内を移動するように作られ
た制御ピストンとがロッドで連結されるタイプの弾道学
的流量測定装置が開示されている。測定シリンダは、そ
の特性を測定すべき流量計と流体管内で直列に接続され
ている。圧縮=5= 空気源を設け、これを、圧縮空気の圧力が制御ピストン
の両側に交番式に加わる状態で、制御シリンダに連結し
である。空気圧を調節して、測定装置操作中、制御シリ
ンダ内の制御ピストン運動を制御するようになっている
。
コ・ジュニアに付与された米国特許第4,152.92
2舅には、測定シリンダ内を移動するように作られた測
定ピストンと、制御シリンダ内を移動するように作られ
た制御ピストンとがロッドで連結されるタイプの弾道学
的流量測定装置が開示されている。測定シリンダは、そ
の特性を測定すべき流量計と流体管内で直列に接続され
ている。圧縮=5= 空気源を設け、これを、圧縮空気の圧力が制御ピストン
の両側に交番式に加わる状態で、制御シリンダに連結し
である。空気圧を調節して、測定装置操作中、制御シリ
ンダ内の制御ピストン運動を制御するようになっている
。
ロッドを測定ピストンの片側だけに結合するようにした
場合、測定ピストンの片側では流体をさらし得る領域が
減ることになる。これは、別の側部の場合も同様である
。その結果、測定ピストンに、測定操作中、その運動を
遅らせるような望ましくない圧力差が発生する。この差
圧を取り除くため、前記特許第4,152,922号に
記載の測定装置の一実施例では、測定ピストンの両側に
結合され゛ 且つその両端間を貫通して伸長しているロ
ッドを採用している。このロッドは更に制御シリンダの
反対側にある測定シリンダ端部を越えて延長されており
、その結果当該測定装置の占めるスペースが大幅に大き
くなっている。
場合、測定ピストンの片側では流体をさらし得る領域が
減ることになる。これは、別の側部の場合も同様である
。その結果、測定ピストンに、測定操作中、その運動を
遅らせるような望ましくない圧力差が発生する。この差
圧を取り除くため、前記特許第4,152,922号に
記載の測定装置の一実施例では、測定ピストンの両側に
結合され゛ 且つその両端間を貫通して伸長しているロ
ッドを採用している。このロッドは更に制御シリンダの
反対側にある測定シリンダ端部を越えて延長されており
、その結果当該測定装置の占めるスペースが大幅に大き
くなっている。
前記発明では、前記圧力差を補償するため圧力ガス充満
室の使用例が示される。この充満室は、= 6− ロッドに起因する不均衡圧力及び測定ピストンの測定シ
リンダ内移動時該ピストンに加わる摩擦力を相殺できる
よう、制御ピストンにガス圧を印加する状態で制御シリ
ンダに連結されている。充満室から給送されるガスのお
陰で、制御ピストンには、制御シリンダ内での位置とは
無関係に、概ね一定の補償圧力が加わることになる。
室の使用例が示される。この充満室は、= 6− ロッドに起因する不均衡圧力及び測定ピストンの測定シ
リンダ内移動時該ピストンに加わる摩擦力を相殺できる
よう、制御ピストンにガス圧を印加する状態で制御シリ
ンダに連結されている。充満室から給送されるガスのお
陰で、制御ピストンには、制御シリンダ内での位置とは
無関係に、概ね一定の補償圧力が加わることになる。
発明の要約
本発明では、圧力ガス充満室を用いて装置内の前記差圧
を補償することにより、流量計の特性を測定するように
した。具体的には、流体排除量測定シリンダは、その両
端部近傍にそれぞれ入口部及び出口部を有している。流
体排除ω測定ピストンは流体障壁体の形で測定シリンダ
内を移動するように作られ、第1及び第2側部を有する
制御ピストンは流体障壁体の形で制御シリンダ内を移動
するように作られている。制御ピストンはロッドにより
、測定ピストンの9ちの測定シリンダー万端に面した側
部とだけ連結されている。圧力ガス充満室は、圧力ガス
の圧力が測定ピストンを測定7− シリンダ他方端方向に押圧する状態で、制御シリンダに
接続されている。測定シリンダ内の測定ピストンの運動
は感知され、制御シリンダ内の制御ピストンの運動は流
体的に制御されるようにした。
を補償することにより、流量計の特性を測定するように
した。具体的には、流体排除量測定シリンダは、その両
端部近傍にそれぞれ入口部及び出口部を有している。流
体排除ω測定ピストンは流体障壁体の形で測定シリンダ
内を移動するように作られ、第1及び第2側部を有する
制御ピストンは流体障壁体の形で制御シリンダ内を移動
するように作られている。制御ピストンはロッドにより
、測定ピストンの9ちの測定シリンダー万端に面した側
部とだけ連結されている。圧力ガス充満室は、圧力ガス
の圧力が測定ピストンを測定7− シリンダ他方端方向に押圧する状態で、制御シリンダに
接続されている。測定シリンダ内の測定ピストンの運動
は感知され、制御シリンダ内の制御ピストンの運動は流
体的に制御されるようにした。
充満室は制御シリンダより大幅に大きい容積を有してい
るが、その圧力は、ロッドによって生じる不均衡圧力を
打ち消せるように選定されている。
るが、その圧力は、ロッドによって生じる不均衡圧力を
打ち消せるように選定されている。
従って、本発明の装置では、ロッドを測定シリンダの両
端間に伸長して制御シリンダの反対側にある測定シリン
ダ端部から突出させる必要がないから、長さを大幅に短
くすることができる。
端間に伸長して制御シリンダの反対側にある測定シリン
ダ端部から突出させる必要がないから、長さを大幅に短
くすることができる。
また本発明では、圧力液体供給源を、圧力液体の圧力が
前記充満室からのガス圧が加わる側の反対側にある制御
ピストン側部に加わるような状態で、制御シリンダに接
続しである。制御シリンダ内の液体の圧力は自動的に調
整されて、測定ピストンの運動を制御する。液体が非圧
縮性であるため、測定ピストンは変更命令に対して迅速
に応動し、と同時に、ロッドに起因する不均衡圧力及び
摩擦力の補償作用にも順応する。望ましくは、制−〇
− 御シリンダ内の液体の圧力は、測定シリンダ内での測定
ピストン両端間圧力差を一定に維持できるように制御し
てやるのがよい。結果として、測定操作中、測定シリン
ダ内の測定ピストンの運動は、たとえ管内流体が気体で
あっても、実際上、管内流体の流量か密度のいずれか一
方または双方に対して殆lυどまたは全く影響を与えな
い。
前記充満室からのガス圧が加わる側の反対側にある制御
ピストン側部に加わるような状態で、制御シリンダに接
続しである。制御シリンダ内の液体の圧力は自動的に調
整されて、測定ピストンの運動を制御する。液体が非圧
縮性であるため、測定ピストンは変更命令に対して迅速
に応動し、と同時に、ロッドに起因する不均衡圧力及び
摩擦力の補償作用にも順応する。望ましくは、制−〇
− 御シリンダ内の液体の圧力は、測定シリンダ内での測定
ピストン両端間圧力差を一定に維持できるように制御し
てやるのがよい。結果として、測定操作中、測定シリン
ダ内の測定ピストンの運動は、たとえ管内流体が気体で
あっても、実際上、管内流体の流量か密度のいずれか一
方または双方に対して殆lυどまたは全く影響を与えな
い。
尚、本発明を実施する上で最適と思われる具体的実施例
の特徴は添付図面に図示されている。
の特徴は添付図面に図示されている。
具体的実施例の詳細な説明
第1図では、測定装置10は流体管14内の被測定流量
計12と直列に接続されている。測定装置10には流体
管14と接続した入口部18及び出口部20を有する測
定シリンダ16が具備されている。測定ピストン22は
この測定シリンダ16内を流体障壁体の形で移動運動を
行なうように作られている。測定ピストン22には複数
個の開口部24が穿たれていて、測定ピストン22休止
時、流体が流体管14から測定シリンダ16内に流入で
きるようになっている。ポペット弁26を配設しである
が、これは、開口部24− 〇 − に対し接近・離反運動を行なって該開口部により形成さ
れる流体通路を閉鎖したり開放したりできるように作ら
れている。制御シリンダ28は測定シリンダ16と軸方
向心合せ状態でシリンダ16人口端部に接合している。
計12と直列に接続されている。測定装置10には流体
管14と接続した入口部18及び出口部20を有する測
定シリンダ16が具備されている。測定ピストン22は
この測定シリンダ16内を流体障壁体の形で移動運動を
行なうように作られている。測定ピストン22には複数
個の開口部24が穿たれていて、測定ピストン22休止
時、流体が流体管14から測定シリンダ16内に流入で
きるようになっている。ポペット弁26を配設しである
が、これは、開口部24− 〇 − に対し接近・離反運動を行なって該開口部により形成さ
れる流体通路を閉鎖したり開放したりできるように作ら
れている。制御シリンダ28は測定シリンダ16と軸方
向心合せ状態でシリンダ16人口端部に接合している。
制御ピストン30はこの制御シリンダ28内を移動する
ように作られている。ポペット弁26、従って測定ピス
トン22はロッド32を介して制御ピストン30に連結
されている。ロッド32はピストン22の上流側及び制
御ピストン30の該ピストン側にのみ結合されている。
ように作られている。ポペット弁26、従って測定ピス
トン22はロッド32を介して制御ピストン30に連結
されている。ロッド32はピストン22の上流側及び制
御ピストン30の該ピストン側にのみ結合されている。
密封部材及びブッシング並びに本願後記の各種要素部材
を含めて、測定装置10の各種要素部材の具体的構成の
説明に関しては、その開示内容が参考として本願に完全
に組み込まれている米国特許第4,152,922号を
参照されたい。
を含めて、測定装置10の各種要素部材の具体的構成の
説明に関しては、その開示内容が参考として本願に完全
に組み込まれている米国特許第4,152,922号を
参照されたい。
ポペット弁26は、流体管14によりこの弁に加えられ
る圧力に関する限り、測定ピストン22の一部と見做す
ことができる。ロッド32をポペット弁26の上流側に
のみ結合するようにした結果、流体管14内の流体が作
用する測定ピストン22の上流側の領域は、同様の測定
ピストン22下流側領域より小さくなっている。このた
め、測定ビス]・ン22を測定シリンダ16上流端側に
押圧するような力の不均衡が生じ、従って測定ピストン
22の測定シリンダ16上流端側から下流端側への移動
が妨げられることになる。ビストカ30にはシリンダ1
6内移動の際に動摩擦力が加わり、これもまた移動の妨
げとなる。測定ピストンの移動運動が妨げられると、流
量に影響即ち変化が生じて、管14内を流れる流体に過
度的圧力変動が発生ずる。このような不均衡圧力及び摩
擦力を補償並びに相殺するため、制御シリンダ28の一
方の端部、即ち測定シリンダ16のある側と反対側の端
部に充満室34を連結しである。
る圧力に関する限り、測定ピストン22の一部と見做す
ことができる。ロッド32をポペット弁26の上流側に
のみ結合するようにした結果、流体管14内の流体が作
用する測定ピストン22の上流側の領域は、同様の測定
ピストン22下流側領域より小さくなっている。このた
め、測定ビス]・ン22を測定シリンダ16上流端側に
押圧するような力の不均衡が生じ、従って測定ピストン
22の測定シリンダ16上流端側から下流端側への移動
が妨げられることになる。ビストカ30にはシリンダ1
6内移動の際に動摩擦力が加わり、これもまた移動の妨
げとなる。測定ピストンの移動運動が妨げられると、流
量に影響即ち変化が生じて、管14内を流れる流体に過
度的圧力変動が発生ずる。このような不均衡圧力及び摩
擦力を補償並びに相殺するため、制御シリンダ28の一
方の端部、即ち測定シリンダ16のある側と反対側の端
部に充満室34を連結しである。
この充満室34はガス供給源35から供給される圧力ガ
スで充満される。充満室34内のガスの圧力は、測定ピ
ストン22の反対側にある制御ピストン30側部に、ロ
ッド32のため測定ピストン22に加えられる不均衡圧
力と制御ピスト、ン30の測定シリンダ16内移動の際
密封部材やブッシング等との間に生じる動摩擦力とを加
えたものに大きさが等しく且つ−11一 方向が反対である力を加えるのに最も適した値のものを
選択するのが望ましい。この充満ガス圧力最適値は、制
御ピストン30がその待機位回即ら上流位置にある場合
の流量計応答値と制御ピストン30の測定シリンダ16
内移動時の流量計応答値の比較により決定する。充満室
ガス圧の調整は、この2つの応答値が等しくなるまで、
即ち制御ピストン30の測定シリンダ16内移動時該ピ
ストン30が流体管内の流体の流れを邪魔しなくなるま
で続ける。
スで充満される。充満室34内のガスの圧力は、測定ピ
ストン22の反対側にある制御ピストン30側部に、ロ
ッド32のため測定ピストン22に加えられる不均衡圧
力と制御ピスト、ン30の測定シリンダ16内移動の際
密封部材やブッシング等との間に生じる動摩擦力とを加
えたものに大きさが等しく且つ−11一 方向が反対である力を加えるのに最も適した値のものを
選択するのが望ましい。この充満ガス圧力最適値は、制
御ピストン30がその待機位回即ら上流位置にある場合
の流量計応答値と制御ピストン30の測定シリンダ16
内移動時の流量計応答値の比較により決定する。充満室
ガス圧の調整は、この2つの応答値が等しくなるまで、
即ち制御ピストン30の測定シリンダ16内移動時該ピ
ストン30が流体管内の流体の流れを邪魔しなくなるま
で続ける。
充満室34内圧力最適値は、流体管14内の静流体圧の
関数の形で種々に変る。正確な測定を行なうためには、
各操作に先立って前記手順を実施するのがよく、あるい
は測定操作に先立って静圧を流体管14内の圧カブロー
ブ31などで測定することができる場合には、この制圧
測定後、充満室34内の圧力をこれに基づいて調整して
最適値を得るようにする。このため、ガス供給源35は
手動式制御弁43を介して充満室34に連結してあり、
充満室34に圧力計45及び通気弁41を配設しである
。ガス供給源35の圧力は、充満室34の加圧に必要な
最大値より19− 大きい。充満室34の容積は制御シリンダ28の容積よ
りも大幅に大きく、例えば、30倍以上であり、従って
充満室34から供給されるガスの圧力は、制御シリンダ
28の容積が変ってもほぼ一定に保たれる。
関数の形で種々に変る。正確な測定を行なうためには、
各操作に先立って前記手順を実施するのがよく、あるい
は測定操作に先立って静圧を流体管14内の圧カブロー
ブ31などで測定することができる場合には、この制圧
測定後、充満室34内の圧力をこれに基づいて調整して
最適値を得るようにする。このため、ガス供給源35は
手動式制御弁43を介して充満室34に連結してあり、
充満室34に圧力計45及び通気弁41を配設しである
。ガス供給源35の圧力は、充満室34の加圧に必要な
最大値より19− 大きい。充満室34の容積は制御シリンダ28の容積よ
りも大幅に大きく、例えば、30倍以上であり、従って
充満室34から供給されるガスの圧力は、制御シリンダ
28の容積が変ってもほぼ一定に保たれる。
測定シリンダ16内の測定ピストン22の運動を感知す
るため、制御シリンダ28軸に平行な縦軸を有する細長
いハウジング33を測定シリンダ16の端部に結合し、
このハウジング33の内側に長手方向に沿って光学セン
サー36.37及び38を取り付けである。シリンダ1
6内のピストン22とハウジング33内の遮光1144
0をロッド39で連結しである。
るため、制御シリンダ28軸に平行な縦軸を有する細長
いハウジング33を測定シリンダ16の端部に結合し、
このハウジング33の内側に長手方向に沿って光学セン
サー36.37及び38を取り付けである。シリンダ1
6内のピストン22とハウジング33内の遮光1144
0をロッド39で連結しである。
光学センサー36.37及び38は、各々、1個の光電
池と、光電池と心合せされていて充電池にビームを投射
する1個の光源とから成っている。ピストン22のシリ
ンダ16内での移動に伴って、遮光族40はハウジング
33内を移動し、順次、光学センサー36.37及び3
8のビームを遮光して電気パルス信号を順次発生する。
池と、光電池と心合せされていて充電池にビームを投射
する1個の光源とから成っている。ピストン22のシリ
ンダ16内での移動に伴って、遮光族40はハウジング
33内を移動し、順次、光学センサー36.37及び3
8のビームを遮光して電気パルス信号を順次発生する。
光学センサー36は、シリンダ16内のピストン22の
」二流体止位置に対応するハウ13− −1 l − ラング33内の位置に位置付けられている。光学センサ
ー37は、測定間隔の起点位置にあるシリンダ16内ピ
ストン22位置に対応するハウジング33内位置に位置
付けられている。即ち、望ましくは、ピストン22が管
14内を流れる流体と同期式に移動できるようピストン
22上流位置から1−分遠隔の位置にあるのがよい。光
学センサー38は、シリンダ16下流側端部近傍の測定
間隔終点位置にあるビス8222位置に対応するハウジ
ング33内の位置に位置付けられている。
」二流体止位置に対応するハウ13− −1 l − ラング33内の位置に位置付けられている。光学センサ
ー37は、測定間隔の起点位置にあるシリンダ16内ピ
ストン22位置に対応するハウジング33内位置に位置
付けられている。即ち、望ましくは、ピストン22が管
14内を流れる流体と同期式に移動できるようピストン
22上流位置から1−分遠隔の位置にあるのがよい。光
学センサー38は、シリンダ16下流側端部近傍の測定
間隔終点位置にあるビス8222位置に対応するハウジ
ング33内の位置に位置付けられている。
センサー36.37及び38は、ケーブル42により制
御コンソール44に連結されている。流量計12の出力
は、例えば周波数が流量に比例する電気パルス信号とす
ることもできるものであるが、ケーブル46により制御
コンソール44に接続されている。コンソール44には
流量計12の特性を測定するための電子回路が内蔵され
ている。これは、その開示内容を参考として本願に完全
に組み込んである米国特許第3,403,544号の第
8図に図示の回路で構成することもできる。このコンソ
ール44内内蔵回路14− は、センサー36乃至38並びにm m fft 12
の発生する電気信号に応答して流量計特性を示すある値
を発生し、この値はコンソール44により表示される。
御コンソール44に連結されている。流量計12の出力
は、例えば周波数が流量に比例する電気パルス信号とす
ることもできるものであるが、ケーブル46により制御
コンソール44に接続されている。コンソール44には
流量計12の特性を測定するための電子回路が内蔵され
ている。これは、その開示内容を参考として本願に完全
に組み込んである米国特許第3,403,544号の第
8図に図示の回路で構成することもできる。このコンソ
ール44内内蔵回路14− は、センサー36乃至38並びにm m fft 12
の発生する電気信号に応答して流量計特性を示すある値
を発生し、この値はコンソール44により表示される。
制御ピストン30.従って測定ピストン22の運動は、
流体圧式、即ち液圧式の開ループ制御装置で制御する。
流体圧式、即ち液圧式の開ループ制御装置で制御する。
非圧縮性流体、望ましくは適当な流体圧油を貯槽48に
貯える。流体圧流体は貯槽48からポンプ50の入力部
に供給される。この流体は、ポンプ50出力部から、ピ
ストン30とシリンダ16上流側端部との間にあるシリ
ンダ28の部分、及び2方向流体斤ダンプ弁52の入力
部に送られる。弁52はコンソール44からケーブル5
3を介して操作する。
貯える。流体圧流体は貯槽48からポンプ50の入力部
に供給される。この流体は、ポンプ50出力部から、ピ
ストン30とシリンダ16上流側端部との間にあるシリ
ンダ28の部分、及び2方向流体斤ダンプ弁52の入力
部に送られる。弁52はコンソール44からケーブル5
3を介して操作する。
ダンプ弁52の出力部はサーボ制御弁54を介して貯槽
48に連結されている。弁54はコンソール44からケ
ーブル55を介して操作する。ポンプ50は定速モータ
51で駆動する。ポンプ50は、充満室34のガスより
少し大きい圧力を発生する定圧・可変排出量ポンプであ
る。この圧力は、ピストン30に加わるガス圧のみなら
ず、前記摩擦力及び流体管内流体圧をも凌駕するのに十
分に大きく、従ってピスト−16− ン22を上流方向に駆動することのできる圧力である。
48に連結されている。弁54はコンソール44からケ
ーブル55を介して操作する。ポンプ50は定速モータ
51で駆動する。ポンプ50は、充満室34のガスより
少し大きい圧力を発生する定圧・可変排出量ポンプであ
る。この圧力は、ピストン30に加わるガス圧のみなら
ず、前記摩擦力及び流体管内流体圧をも凌駕するのに十
分に大きく、従ってピスト−16− ン22を上流方向に駆動することのできる圧力である。
微分差圧(Ap)送量装置56は、それぞれシリンダ1
6の上流側端部及び下流側端部と流体連通状態にある一
対の入力ボートと、ケーブル58を介してコンソール4
4に接続されている電気出力部とを備えている。Ap送
量装置56は、開口部24がポペット弁26により閉鎖
され且つピストン22がシリンダ16内を移動する場合
、ピストン22の上流側にあるシリンダ16領域とピス
トン22下流側シリンダ16領域との間の差圧に比例し
た電気出力信号を発生する。
6の上流側端部及び下流側端部と流体連通状態にある一
対の入力ボートと、ケーブル58を介してコンソール4
4に接続されている電気出力部とを備えている。Ap送
量装置56は、開口部24がポペット弁26により閉鎖
され且つピストン22がシリンダ16内を移動する場合
、ピストン22の上流側にあるシリンダ16領域とピス
トン22下流側シリンダ16領域との間の差圧に比例し
た電気出力信号を発生する。
第2図に示すように、制御コンソール44には特性測定
電子回路70が内蔵されているが、これは、米国特許第
3,403,544号の第8図に図示されている回路と
することも可能なものである。なお、この特許の開示内
容は参考として本願に完全に組み込/vである。ケーブ
ル42及び46は回路70の入ノ〕部と接続し、回路7
0の出力部は記録・指示装置72と接続している。遮光
族40によるビーム遮光時センリー37及び38が発生
する電気パルス信号及び流量削特性により発生される電
気信号に応答して、回路10は流量計特性値を発生し、
この値は記録・指示装置72により表示される。ケーブ
ル42及び起動命令端子は一致回路74の入力部と接続
している。
電子回路70が内蔵されているが、これは、米国特許第
3,403,544号の第8図に図示されている回路と
することも可能なものである。なお、この特許の開示内
容は参考として本願に完全に組み込/vである。ケーブ
ル42及び46は回路70の入ノ〕部と接続し、回路7
0の出力部は記録・指示装置72と接続している。遮光
族40によるビーム遮光時センリー37及び38が発生
する電気パルス信号及び流量削特性により発生される電
気信号に応答して、回路10は流量計特性値を発生し、
この値は記録・指示装置72により表示される。ケーブ
ル42及び起動命令端子は一致回路74の入力部と接続
している。
−数回路74の出力部は間隔計時機構76の入力部と接
続し、機構16の出力部は双安定回路78のセット入力
部に接続している。光学センサー38は双安定回路78
のリセット入力部に接続している。ΔD送量装置56は
ケーブル58を介してサーボ増幅器80の入力部に接続
し、サーボ増幅器80の出力端子は電子スイッチ82及
びケーブル55を介してサーボ制御弁54の制御入力端
子と接続している。双安定回路78の出力端子はケーブ
ル53を介してダンプ弁52の制御入力端子及び電子ス
イッチ82のスイッチング入力端子に接続している。セ
ンサー36のビームが遮光され且つ起動命令信号が端子
71に現われると、−数回路74が間隔計時機構76を
トリガする。被測定時間間隔の終了時、機構76は双安
定回路78をセットする。双安定回路78がセットされ
ると、ダンプ52弁が開き、電子スイッチ82が閉じる
ため、An17− 16− 送量装置56からサーボ制御弁54まで帰還路が構成さ
れる。センサー38のビームが遮光されると、双安定回
路78がリレットされ、ダンプ弁52が閉じ、そして電
子スイッチ82が開となるから、Ap送量装置56から
サーボ制御弁54までの帰還路は開になる。
続し、機構16の出力部は双安定回路78のセット入力
部に接続している。光学センサー38は双安定回路78
のリセット入力部に接続している。ΔD送量装置56は
ケーブル58を介してサーボ増幅器80の入力部に接続
し、サーボ増幅器80の出力端子は電子スイッチ82及
びケーブル55を介してサーボ制御弁54の制御入力端
子と接続している。双安定回路78の出力端子はケーブ
ル53を介してダンプ弁52の制御入力端子及び電子ス
イッチ82のスイッチング入力端子に接続している。セ
ンサー36のビームが遮光され且つ起動命令信号が端子
71に現われると、−数回路74が間隔計時機構76を
トリガする。被測定時間間隔の終了時、機構76は双安
定回路78をセットする。双安定回路78がセットされ
ると、ダンプ52弁が開き、電子スイッチ82が閉じる
ため、An17− 16− 送量装置56からサーボ制御弁54まで帰還路が構成さ
れる。センサー38のビームが遮光されると、双安定回
路78がリレットされ、ダンプ弁52が閉じ、そして電
子スイッチ82が開となるから、Ap送量装置56から
サーボ制御弁54までの帰還路は開になる。
操作に際しては、測定操作に先立ち、ダンプ弁52を閉
じ、ピストン22をシリンダ16の上流側端部に位置付
け、センサー36のビームを遮光し、電子スイッチ82
を開にし、そしてポペット弁をシリンダ16側のピスト
ン30側部に加わる流体圧流体の圧力で開状態に保つ。
じ、ピストン22をシリンダ16の上流側端部に位置付
け、センサー36のビームを遮光し、電子スイッチ82
を開にし、そしてポペット弁をシリンダ16側のピスト
ン30側部に加わる流体圧流体の圧力で開状態に保つ。
測定操作用にピストン22を開放するには、起動命令お
端子71に入力する。時限間隔後、ダンプ弁52が開き
、電子スイッチ82が閉じる。その結果、シリンダ16
側の制御ピストン3゜側部に加わる流体圧が下がり、ま
たピストン30の反対側に加わるガス圧と流体管14内
を流れる流体の運動の相乗作用によりポペット弁26が
開口部24を閉鎖し、ピストン22がシリンダ16内を
下流方向に移動し始め、そしてAp送吊装置56とサー
ボ制御弁54間の帰還路が作動状態となり、これにより
、−1jl − シリンダ16の」下流側と下流側との間に一定の圧力差
が達成される。制御流体が非圧縮性である、即ら流体で
あるため、制御装置は、流体圧を調整し、従ってロッド
32と結合したピストン30側部に加わる圧力を変える
ことにより、Ap送旧聞装置感知された圧力差の変動に
迅速に反応して、この圧力差変動を相殺することができ
る。この定差圧はゼロとすることもできるが、望ましく
は、ピストン22下流側圧力を上流側圧力よりも少し大
きくするのがよい。ピストン22がシリンダ16内のあ
る位置、即ちセンサ−37ビーム遮光位置に達する時間
までには、ピストン22は流体管14内の流体の流れと
同期運動状態となっており、またサーボ制御弁52はピ
ストン22の上流側・下流側間に定差圧を達成しており
、その結果管14内を流れる流体の流量変動が最小限に
抑えられる。ピストン22がシリンダ16の下流側端部
に達した場合、ストッパー(図示せず)でピストン22
の衝撃を吸収し且つポペット弁26を開にする。なお、
これは米国特許第4,152,922号に記載の通りで
ある。センサー38のビームが−19− 遮光された場合、電子スイッチ82が開となって帰還路
を停止状態にし、またダンプ弁が閉じて流体圧をシリン
ダ16側のピストン30側部に復帰させる。
端子71に入力する。時限間隔後、ダンプ弁52が開き
、電子スイッチ82が閉じる。その結果、シリンダ16
側の制御ピストン3゜側部に加わる流体圧が下がり、ま
たピストン30の反対側に加わるガス圧と流体管14内
を流れる流体の運動の相乗作用によりポペット弁26が
開口部24を閉鎖し、ピストン22がシリンダ16内を
下流方向に移動し始め、そしてAp送吊装置56とサー
ボ制御弁54間の帰還路が作動状態となり、これにより
、−1jl − シリンダ16の」下流側と下流側との間に一定の圧力差
が達成される。制御流体が非圧縮性である、即ら流体で
あるため、制御装置は、流体圧を調整し、従ってロッド
32と結合したピストン30側部に加わる圧力を変える
ことにより、Ap送旧聞装置感知された圧力差の変動に
迅速に反応して、この圧力差変動を相殺することができ
る。この定差圧はゼロとすることもできるが、望ましく
は、ピストン22下流側圧力を上流側圧力よりも少し大
きくするのがよい。ピストン22がシリンダ16内のあ
る位置、即ちセンサ−37ビーム遮光位置に達する時間
までには、ピストン22は流体管14内の流体の流れと
同期運動状態となっており、またサーボ制御弁52はピ
ストン22の上流側・下流側間に定差圧を達成しており
、その結果管14内を流れる流体の流量変動が最小限に
抑えられる。ピストン22がシリンダ16の下流側端部
に達した場合、ストッパー(図示せず)でピストン22
の衝撃を吸収し且つポペット弁26を開にする。なお、
これは米国特許第4,152,922号に記載の通りで
ある。センサー38のビームが−19− 遮光された場合、電子スイッチ82が開となって帰還路
を停止状態にし、またダンプ弁が閉じて流体圧をシリン
ダ16側のピストン30側部に復帰させる。
ピストン30に加わる流体圧によりピストン22が駆動
され、ポペット弁26が開いてシリンダ16下流側端部
と上流側端部とが連通状態となる。ピストン22がシリ
ンダ16の上流側端部に達すると、1測定操作実施サイ
クルは完了である。計時機構76の一定間隔計時後、即
ち流体の乱れを鎮静するのに充分な間隔の経過後、この
サイクルは自動的に繰り返され、この繰返しは起動命令
が端子71から取り除かれるまで続く。
され、ポペット弁26が開いてシリンダ16下流側端部
と上流側端部とが連通状態となる。ピストン22がシリ
ンダ16の上流側端部に達すると、1測定操作実施サイ
クルは完了である。計時機構76の一定間隔計時後、即
ち流体の乱れを鎮静するのに充分な間隔の経過後、この
サイクルは自動的に繰り返され、この繰返しは起動命令
が端子71から取り除かれるまで続く。
要約すると、ロッド32の反対側にあるピストン30の
側部に接するシリンダ28内ガスは、ピストン30及び
ロッド32を介してピストン22に一定の圧力を加え、
これにより前記不均衡圧及びピストン22に加わる摩擦
力を打ち消すことができる。使方、ロッド32と同じ側
にあるピストン30の側部に接づ−るシリンダ28内液
体はピストン30及びロッド32を介してピストン22
に可変圧力を加えて、ピストン−90− 22両端間の圧力差を一定に維持することができる。
側部に接するシリンダ28内ガスは、ピストン30及び
ロッド32を介してピストン22に一定の圧力を加え、
これにより前記不均衡圧及びピストン22に加わる摩擦
力を打ち消すことができる。使方、ロッド32と同じ側
にあるピストン30の側部に接づ−るシリンダ28内液
体はピストン30及びロッド32を介してピストン22
に可変圧力を加えて、ピストン−90− 22両端間の圧力差を一定に維持することができる。
ピストン30及びロッド32を介してピストン22にこ
れらの流体圧が加わる結果、流体管14内を流れる流体
の流れがピストン22の運動によって乱れることは殆ん
どなくなり、従ってピストン22の運動が流体管14内
の流体の流量か密麿のいずれか一方または双方に影響を
与えることは、実際上、殆んどまたは全くなくなった。
れらの流体圧が加わる結果、流体管14内を流れる流体
の流れがピストン22の運動によって乱れることは殆ん
どなくなり、従ってピストン22の運動が流体管14内
の流体の流量か密麿のいずれか一方または双方に影響を
与えることは、実際上、殆んどまたは全くなくなった。
本装置は第2図の回路網の代りに、マイクロプロセッサ
の制御下で自動的に操作することも可能である。つまり
、マイクロプロセッサで測定データを処理並びに評価し
、必要とあれば、データの統m学的分析を行なうことも
できる。別法では、ダンプ弁52及び電子スイッチ82
を手動操作して1回または2回以上の測定操作サイクル
を実施することができる。
の制御下で自動的に操作することも可能である。つまり
、マイクロプロセッサで測定データを処理並びに評価し
、必要とあれば、データの統m学的分析を行なうことも
できる。別法では、ダンプ弁52及び電子スイッチ82
を手動操作して1回または2回以上の測定操作サイクル
を実施することができる。
以上に記載の本発明の実施例は、単に本発明の思想を示
す上での望ましい且つ例証的実施例であって、本発明の
範囲を限定するものではない。当業者であれば、本発明
の精神及び範囲を逸脱する21− ことなく多種多様のその他の構成を案出することができ
る。例えば、本願に記載の流体圧制御システムは、管内
流体が圧縮可能である、即ち気体である場合に望ましい
実施例であるが、本発明はこのシステムを使用しなくて
も実施可能である。つまり、管内流体が非圧縮性である
、即ち液体である場合はこのシステムは望ましいものと
は言えない。ダンプ弁とソレノイド制御弁は、図中では
直列に配列しであるが、並列に配列することも可能であ
る。制御及び測定用シリンダは、軸方向心合せ状態では
なく並列に配置することもできる。並列構成の場合は、
ロッドはU字形形状を有し、充満室から供給される圧力
ガスは、制御ピストンのロンド結合側に圧力を加えるこ
とになろう。別法としては、制御シリンダを測定シリン
ダの下流側端部と軸方向心合せ状態とすることもできる
。制御シリンダ内に液体を給入するための前記流体圧制
御装置は、既述の3機能のうち、1つ、2つ、あるいは
3つの機能を果すように使用することが可能である。即
ち、測定ピストンを測定操作に先−22− 立って上流位置即ち待機位置に保持し測定操作開始の際
この測定ピストンを解放する機能と、測定操作中測定ピ
ストンの両端間の圧ノj差を一定に維持する機能と、測
定操作開始定ピストンを上流位置に戻す機能の3つであ
る。但し、管内流体が気体である場合は特に、これら3
機能を総て利用する使用法が望ましい。
す上での望ましい且つ例証的実施例であって、本発明の
範囲を限定するものではない。当業者であれば、本発明
の精神及び範囲を逸脱する21− ことなく多種多様のその他の構成を案出することができ
る。例えば、本願に記載の流体圧制御システムは、管内
流体が圧縮可能である、即ち気体である場合に望ましい
実施例であるが、本発明はこのシステムを使用しなくて
も実施可能である。つまり、管内流体が非圧縮性である
、即ち液体である場合はこのシステムは望ましいものと
は言えない。ダンプ弁とソレノイド制御弁は、図中では
直列に配列しであるが、並列に配列することも可能であ
る。制御及び測定用シリンダは、軸方向心合せ状態では
なく並列に配置することもできる。並列構成の場合は、
ロッドはU字形形状を有し、充満室から供給される圧力
ガスは、制御ピストンのロンド結合側に圧力を加えるこ
とになろう。別法としては、制御シリンダを測定シリン
ダの下流側端部と軸方向心合せ状態とすることもできる
。制御シリンダ内に液体を給入するための前記流体圧制
御装置は、既述の3機能のうち、1つ、2つ、あるいは
3つの機能を果すように使用することが可能である。即
ち、測定ピストンを測定操作に先−22− 立って上流位置即ち待機位置に保持し測定操作開始の際
この測定ピストンを解放する機能と、測定操作中測定ピ
ストンの両端間の圧ノj差を一定に維持する機能と、測
定操作開始定ピストンを上流位置に戻す機能の3つであ
る。但し、管内流体が気体である場合は特に、これら3
機能を総て利用する使用法が望ましい。
第1図は本発明の原理を組み込ノυだ試験装置の概略線
図、第2図は第1図の制御コンソール及び本試験装置か
ら選択したその他の構成要素の幾つかを示すJ二り詳細
な概略ブロック図である。 10・・・測定装置 12・・・流量計 16・・・測
定シリンダ22・・・測定ピストン 24・・・開口部
26・・・ポペット弁28・・・制御シリンダ 30
・・・制御ピストン 32・・・ロッド 34・・・充
満室 35・・・ガス供給源 36.37.38・・・
光学レンサー 39・・・ロッド 40・・・遮光旗
44・・・制御コンソール 48・・・貯槽 ムト・ポ
ンプ 52・・・ダンプ弁 54・・・サーボ制御弁
56・・・差圧送量装置23− 第1頁の続き 優先権主張 @1981年7月30日[株]米国(US
)[有]288338 @出願人 ニドワード・エルスヮース・フランシスコ
・ジュニア アメリカ合衆国85253アリシナ 州パラダイス・バレイ・フレア モント3400 昭和57年11月を日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和57年特許願第131060号
2、発明の名称 流体流量測定装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 フロー チクノロシイ、インコーホレイテッド
代表−’1 イー、イー、フランシスコ、ジュニ
ア4、代理人
図、第2図は第1図の制御コンソール及び本試験装置か
ら選択したその他の構成要素の幾つかを示すJ二り詳細
な概略ブロック図である。 10・・・測定装置 12・・・流量計 16・・・測
定シリンダ22・・・測定ピストン 24・・・開口部
26・・・ポペット弁28・・・制御シリンダ 30
・・・制御ピストン 32・・・ロッド 34・・・充
満室 35・・・ガス供給源 36.37.38・・・
光学レンサー 39・・・ロッド 40・・・遮光旗
44・・・制御コンソール 48・・・貯槽 ムト・ポ
ンプ 52・・・ダンプ弁 54・・・サーボ制御弁
56・・・差圧送量装置23− 第1頁の続き 優先権主張 @1981年7月30日[株]米国(US
)[有]288338 @出願人 ニドワード・エルスヮース・フランシスコ
・ジュニア アメリカ合衆国85253アリシナ 州パラダイス・バレイ・フレア モント3400 昭和57年11月を日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和57年特許願第131060号
2、発明の名称 流体流量測定装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 フロー チクノロシイ、インコーホレイテッド
代表−’1 イー、イー、フランシスコ、ジュニ
ア4、代理人
Claims (12)
- (1)両端部近傍にそれぞれ入口部及び出口部を有する
流体排除量測定シリンダと、該測定シリンダ内を流体障
壁体の形で移動するように作られた流体排除量測定ピス
トンと、制御シリンダと、該制御シリンダ内を流体障壁
体の形で移動するように作られた制御ピストンと、該制
御ピストンを該測定シリンダの一方端に面した該測定ピ
ストンの側部にのみ連結するロッドと、該測定シリンダ
内の該測定ピストンの運動を感知するための装置と、か
ら成る流体流量測定装置であって、圧力ガス充満室と、 該充満室と上記制御シリンダとを、上記制御ピストンの
一方側に加わるガス圧力が上記測定ピストンを上記測定
シリンダの他方端方向に押圧する状態で連結する装置と
、 上記制御シリンダ内の上記制御ピストンの運動を流体的
に制御する装置と、 を含むことを特徴とする流体流量測定装置。 - (2)前記制御シリンダが前記測定シリンダの一方端と
軸方向に心合せされ、前記ロッドが直線形状であり、そ
して前記連結装置が前記充満室と前記制御シリンダを、
前記ガス圧力が前記制御ピストンのうちの前記測定ピス
トンと反対側にある側部に加わる状態で連結している特
許請求の範囲第(1)項に記載の装置。 - (3)前記制御装置が、前記充満室より高圧の流体供給
源と、該供給源から圧力流体を交番式に前記制御ピスト
ンのうちの前記測定ピストンに面した側部に供給したり
ここから排除したりする部材とから構成されている特許
請求の範囲第(2)項に記載の装置。 - (4)前記入口部に接続された流体供給源と前記出口部
に接続された流体受容体とが具備されていると共に、前
記充満室内ガス圧力値が、結果として、上記流体供給源
から前記測定シリンダを通って流れる流体の静圧によっ
て前記測定ピストンに加わる不均衡圧力と前記測定ピス
トンの摩擦力の和に大きさが等しく方向が反対の前記制
御ピストンに加わる圧力を発生させる値である特許請求
の範囲第(3)項に記載の装置。 - (5)前記測定ピストンが前記測定シリンダ内を流れる
流体用開口部と該開口部の開閉を行なう部材とを備えて
いる特許請求の範囲第(4)項に記載の装置。 - (6)前記開閉部材が、前記測定ピストンの一部の形で
前記入口部と開口部との間に配設されたポペット弁から
構成され、該ポペット弁が前記開口部の閉鎖及び開放を
行なうため前記開口部に対し接近運動及び離反運動を行
なうことができ、前記ロッドが該ポペット弁のうちの前
記測定シリンダー万端に面した側部に結合されている特
z′[請求の範囲第(5)項に記載の装置。 - (7)前記運動制御装置が、 液体供給装置と、 該液体供給装置と前記制御シリンダとを、液体の圧力が
前記制御ピストンの他方側に加わる状態で連結する装置
と、 3− 前記制御シリンダ内に液体の圧力を制御する装置と、 から構成されている特許請求の範囲第(1)項に記載の
装置。 - (8)前記入口部に接続されたガス源と、前記出口部に
接続されたガス受容体とをも具備している特許請求の範
囲第(7)項に記載の装置。 - (9)前記制御シリンダ内液体圧力制御装置が、前記測
定ビス1〜ン両端間の圧力差を感知する装置と、該感知
装置に応動し、前記制御シリンダ内の液体の圧力を調整
して上記測定ピストン両端間圧力差の変動を相殺する装
置から構成されている特許請求の範囲第(8)項に記載
の装置。 - (10)前記制御シリンダ内液体圧力制陣装置が、前記
測定ピストン両端間の圧力差を感知する装置と、該感知
装置に応動し、前記制御シリンダ内の液体の圧力を調整
して上記測定ピストン両端間圧力差の変動を相殺する装
置とから構成されている特許請求の範囲第(7)項に記
載の装置。 - (11)前記測定ピストンが、前記入口部からA − 前記出口部に流体を流すだめの通路を形成する貫通形量
口部と、該開口部を開放したり閉鎖したりする可動ポペ
ット弁どを具備している特許請求の範囲第(10)項に
記載の装置。 - (12)前記ロッドが前記ポペット弁を介して前記測定
ピストンに連結され、而もロッドの運動によりポペット
弁の開閉を行なうことができる特許請求の範囲第(11
)項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US28718781A | 1981-07-27 | 1981-07-27 | |
| US287187 | 1988-12-20 | ||
| US288338 | 1988-12-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5850424A true JPS5850424A (ja) | 1983-03-24 |
Family
ID=23101821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57131060A Pending JPS5850424A (ja) | 1981-07-27 | 1982-07-27 | 流体流量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5850424A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54153062A (en) * | 1978-05-19 | 1979-12-01 | Flow Tech | Method and device for measuring flow rate of fluid |
-
1982
- 1982-07-27 JP JP57131060A patent/JPS5850424A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54153062A (en) * | 1978-05-19 | 1979-12-01 | Flow Tech | Method and device for measuring flow rate of fluid |
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