JPS5886416A - 流量計 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流量側に関するものである。

従来一般に面積式流量計において流量を電気的に計測す
る場合、フロートの位置を検出するのに光学的方法が用
いられていたが、この方法であると光の通路に粉塵等が
浮遊したり、ガラステーパ管が汚れていたりすると測定
誤差がでるなどの問題点があり、またこの光学的方法で
は不透明な合成樹脂管には使用できず、しかも装置自体
の構成要素が多く高価であるという間趙点もあり、この
面積式流量計には笑用上適していない。

本発明は斜上の観点に立って為されたものであって、そ
の目的とするところは、測定装置自体の構成を簡単化し
て安価なものとし、管体の汚れや空気中の粉塵等に影響
されず常に一定の測定結果が得られまた測定信号を表示
、制御信号等として出力し得る流量計を提供することに
ある。

而して、本発明の要旨とするところは、面積式流量計の
管体をガラス、合成樹脂等の非磁性体とするとともに管
体内を上下浮動するフロートを磁性体として、この管体
には管体軸方向に巻回巻数、又は巻数分布が異なる、例
えば上方へ順次巻数が増える（又は減る）ように、巻数
の異なるリアクタンスコイルを数個直列に接続して設け
、このリアクタンスコイルには定電圧あるいは定電流の
高周波電力を供給し、フロートの上下浮動にともなうリ
アクタンスコイルのリアクタンス変化を電圧変化或いは
電流変化とし、この電圧変化あるいは電流変化を、電圧
計或いは電流計によって表示計測するようにする。この
電圧計或いは電流計に予じめ実測して流量を目盛ってお
くことで流体の流量を計測することができる。また前記
電圧あるいは電流変化を、表示信号以外の例えば流量制
御アナログ、又はディジタル信号として出力させて利用
することが容易に行なえるようにしたものである。

以下図面により本発明の畦細を説明する。

第１図は本発明にかかる流量計の一実施例を示す一部破
断正面図、第２図はりアクタンスコイルをテーパ管体に
巻き付ける方法を示す祝明図、第３図はフロートを示す
斜視図、第４図は第３図と異なるフロートを示す正面図
、第５図は第１図に示す実施例の流電測定回路図、第６
図は他の実施例を示す流を測定回路図、第７図はさらに
他の実施例を示す流量測定回路図、第８図及び第９図は
それぞれ本発明にかかる流量計の要部のその他の実施例
を示す断面図、第１０図は内側面に高透磁率材料を設け
たテーパ管の断面図、第１１図は第１０図のＡ−Ａ断面
図である。

第１図中、１はガラス或いは合成４！ｉ］脂等の非磁性
体から成り、かつ好ましくは透明体から成るテーパ管、
２は流電によりテーパ管内を上下浮動するフロートであ
り、このフロート２は第３図に示すような形状をしてお
り、ガラス又は合成樹脂、又は非磁性体の金属合金等か
ら成るフロート２の頭部２１には、例えば合成樹脂に高
透磁率材料又は高保磁力磁石材料の微粉末が混合された
磁性材料、高透磁率材料の粉宋の圧粉成形体、鉄、鉄合
金、又はパーマロイその他の高透磁率材料の例えは第４
図に示すような球状の磁性体７０−ト３でも測定できる
が、本実施例においてはフルート３は合成樹脂に７−ｃ
ライト粒を６５％程度含ませたものを使用した。４はテ
ーパ管１の流量目盛に相当する位置に巻きつけたりアク
タンスコイルで、各々のりアクタンスコイル４０巻数は
上方向に次第に増える（又は減る）ようになっていて、
各リアクタンスコイル４は直列に接続されている。次に
リアクタンスコイルをテーパ管に巻き付ける方法につい
て説明する。

第２図中、５はテーパ管、６はＮＣ（数値制御）装ｆｊ
ｊｒ、７によって制御されるテーパ管５を軸の廻りに回
転駆動するパルスモータ、８はコイル巻ＩＪ−ド９をテ
ーパ管５に沿って平行に移動させるパルスモータで、コ
イル巻リード９の移動位置はＮＣ装置７により制御され
る。このＮＣ装置１ｔ、７に流量を実測して得た菊盛位
置をプログラミングすることで、その目盛付ｆＪｊ１．
釦相当する所にコイルを巻ぎつけ、しかもその各位置に
おけるコイルの巻数はパルスモータ６によって泥倉変化
に対応したフロート２の移動により、対応したりアクタ
ンス変化となるように１次第に変化するようにしである
。

又、テーパ管体に、流量目盛を表示して、この目盛を光
学的に検出し、検出位置をデジタル化して、ＮＣ装置、
パルスモータにより目盛位置に巻きつけるようにするこ
ともできる。１０は計測する流体の流入口、１１はその
流出口であり、１２はフロート２の上下浮動によるりア
クタンスコイルのリアクタンス変化によって流電を計測
表示する流量測定器である。

次に流量測定器の回路構成を説明する。

第５図中、４はテーパ管１に設けたりアクタンスの蕾化
するりアクタンスコイル、１３はリアクタンスコイル４
に印加する高周波の定電流電源、１４は電圧増幅器、１
５は電圧計に予じめ流量を実測して目盛った流量指示計
である。

以上の様な構成により、計測する流体をテーパ管１内に
下から流入させると、この流量計ではフロート２の上下
の全圧力差が常に一定となるためフロート２の周囲の流
速が常に一定となりフロート２とテーパ管ｌ内面との間
に生じる隙間の最小断面積と流量とが比例するととＫな
るのでフロート２の停止する位置は流量の大小により変
化する。

このためにフロート２の上下方向の位置によってリアク
タンスコイル４のリアクタンスが変化しフロート２が上
へいくほどリアクタンスが大きく又は小さくなる。この
リアクタンス変化にともなうリアクタンスコイル４両端
の電圧変化を電圧増幅器１４を通して電圧計で計るよ５
にしこの電圧計を予じめ実測して流量を目盛った流量指
示１５とすることにより計ろうとしている流体の流量を
測定できるものである。上記流量指示計１５は、ディジ
タル表示型の指示針であっても良い。

流量測定回路の他の方法として第６図に示すようにリア
クタンスコイル１６ＪＣ直列に抵抗１７を接続して、こ
れに高周波の定電圧電源１８を印加し、コイル１６のリ
アクタンス変化による抵抗１７の電圧変化を電圧増幅器
１９を通して電圧計で計るようにし、この電圧計に流量
を目盛って流量指示計２０とすることにより流量を計測
する。又第７図に示すようにリアクタンスコイル２１に
高周波の定電圧電源２２を印加し、コイル２１のリアク
タンス変化によるこの回路に流れる電流変化を電流計で
計るようにし、この’Ｋｋ計に流量を目盛って流量指示
計２３として流量を計測することもできる。

第８図はテーパ管２４の一端にリアクタンスコイル２５
を１個のみ設けた構成になっており、フロート２６を合
成樹脂にフェライト粒を６５％含ませた球体とし、高周
波、電の２７の周波数を５ＭＨｚとしたとき、フロート
２６の位置検出は１５ｃｍ迄は有効である。

又第９図に示すようにテーパ管２８の両端にリアクタン
スコイル２９を設け、フロー）３０を上記と同じものを
用い、高周波電＄３１の周波数を５ＭＨｚとしたとき、
７Ｇ−）３０の位置検出は３００ｍ迄は有効であった。

上記の様に小流量の流量針ではりアクタンスコイルを１
個又は２個設けるだけでも十分針側し得るものである。

さらに第１０図及び第１１図に示すようにテーパ管３２
内面に、その長手方向に沿って、下方に次第に幅が狭く
（又は広く）なる細長い帯状、条片状等の高透磁率材料
３３を相対向する様に２枚貼り付けることによって７０
−ト３４の有効な検出位置の上限を高くすることができ
るものである。

尚、高透磁率材料３３の形状は上記に限らず幅を一定に
しても構わない。又、高透磁率材料３３以外に磁性材を
含ませた塗料をテーパー管Ｋｍっても良い。

本発明は斜上り如く構成されるから、本発明によるとき
は、測定装置自体の構成を簡単化して安価なものとし、
管体の汚れや空気中の粉塵等に影蕃されず常に一定の測
定結果が得られる流量計を提供でき、また、流量を電気
信号として検知し得るので流量の自動制御、或いは時々
刻々の流量の記録等を可能ならしめ得るものである。

尚、本発明の構成は斜上の実施例に限定されるものでは
なく、流量測定回路の構成及びその要素郷は本発明の目
的の範囲内で自由に設計変更できるものであり、李発明
はこれらすべてを包摂するものである。

例えば、使用するテーパ管１として均一で精度の高いも
のが得られれば巻回りアクタンスコイルが冥装巻葱であ
る必要はなく、例えば半透明又は透明の薄い可撓性フィ
ルムに、透明導体から成るコイルを予め多数プリント形
成したものをテーパ管に張り付は等取り付けるようにし
ても良く、そのようにして構成したテーパ管により流量
を測定しつつ、例えば前述第２図の如くにして、即ち例
えばリード９部を目視目盛り記録ペンとしてテーパ管に
目視目盛な施こす等の態様で実施することも可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる流量計の一実施例を示す一部破
断正面図、第２図はりアクタンスコイルをテーパー管体
に巻き付ける方法を示す説明図、第３図はフロートを示
す斜視図、第４図は第３図と異なるフロートを示す正面
図、第５図は第１図に示す実施例の流量測定回路図、第
６図は他の実施例を示す流量測定回路図、第７図はさら
に他の実施例を示す流量測定回路図、第８図及び第９図
はそれぞれ本発明にかかる流量計の要部のその他の実施
例を示す断面図、第１０図は内０１１１面に高透磁率材
料を設けたテーパー管の断面図、第１１図は第１０図の
Ａ−Ａ断面図である。 １・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
テーパー管２・・・・・・・・・…・・・・・・・・・
・・・７ＣＩ−）４・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・リアクタンスコイル１２・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・流量測定器第２図 第　　３　　ｍ　　　　第　　４　　し１第１１図　　
　　第１０図 □Ａ 第　　８　　［ソ１ 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　フロートを挿入せられたテーパ管内に流体を貫流
   させ、流量に応じて７四−トを移動させ、フロートの位
   置により流量を知る形式の流量計にフィルを巻設し、さ
   らに上記コイルのりアクタンス変化を電圧変化もしくは
   電流変化として検出して表示又は信号を出力する流量測
   定回路を設けたことを特徴とする流量計。 ２）　上記管体の一端に上記りアクタンスコイルを１個
   設けて成る特許請求の範囲第１項記載の流量計。 ３）　上記管体の両端に上記りアクタンスコイルをそれ
   ぞれ１個ずつ設けて成る特許請求の範囲第１項記載の流
   量計。 ４）　上記管体の上記フロート浮動対応部分に下部より
   上部へかけ１１次巻数が変化するように、巻数の異なる
   多数の上記りアクタンスコイルを直列に接続して成る特
   許請求の範囲第１項記載の流量計。 ５）　上記管体内壁の上記フロート浮動対応部分に帯状
   の磁性体を設けて成る％　ＦＦ　＋ｉＡ求の範囲第１項
   乃至第４項のいずれかに記載の流量計。