JPS5912573Y2 - 差圧式流量測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は例えば混合ガスなどの流体の流量測定装置、詳
しくは差圧式流量計を用いて精度良く流量を測定する差
圧式流量測定装置に関する。

差圧式流量計において質量流量ω，発生差圧△ｐ，流量
係数（定数）ａとすれば、次式Ａの関係がある。

ω＝ａ ｒ７τＴ７・・・・・・・・・ （４）従って
流体の質重流］量を差圧式流量計で測定する場合質量流
量ωは密度ρの関数であり密度変化に伴う補正が必要と
なる。

このため例えば密度変化が数倍となる混合ガス等の流量
を１台の差圧式流量計で精度良く測定することは困難で
ある。

又、複数の差圧式流量計で測定切替える場合チヤタリン
グが発生、流量を利用する制御系に悪影響がでる。

本考案はこの点に鑑みてなされたものであり、測定範囲
の異なる複数の差圧式流量計を使用し、精度良くかつ円
滑に切替えができる差圧式流量測定装置を提供するもの
である。

以下本考案の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本考案の差圧式流量測定装置のブロックダイア
ダラムであり、第２図は流量と出力信号の関係図である
。

１は大流量用差圧伝送器、２は小流量用差圧伝送器であ
り、混合ガス流管の同一場所に設けられる。

大流量用差圧伝送器１は主として密度の小さい混合ガス
に対応し、小流量用差圧伝送器２は密度の大きい混合ガ
スに対応するもので、夫々測定混合ガスに対応するよう
測定範囲が定められている。

乗算演算器３及び４は夫々大流量用、小流量用差圧伝送
器で検出された信号〔（Ａ）式では△ｐ〕と別に測定さ
れた混合ガスの他の密度信号〔（Ａ）式ではρ〕を入力
乗算する密度補正用演算器である。

定数乗算器５及び６は密度演算器３及び４の演算器出力
が演算器処理信号がオーバーすることを防ぐため、密度
演算器の補助用演算器である。

開平演算器７及び８は夫々密度補正された大流量及び小
流量差圧信号を開平、出力信号と流量信号を直線化する
演算器である。

定数演算器９は、小流量系出力信号レベルを大流量系出
力信号レベルに換算し、更に、小流量レンジにおける出
力信号と流量の関係が第２図に示すように、同一流量に
対して、常に理論値よりも若干大きい出力信号を与える
ためのものである。

このためには、小流量系信号レベルに信号レベルを換算
するために掛ける理論定数よりも若干小さい定数をかけ
、第２図における流量Ｑ。

における大流量系出ガ信号レベルと小流量系出力信号レ
ベルを一致させるべく小さな定数を加える即ち、底上げ
してやればよい。

ハイセレクタ−１０は大流量系出力信号と、大流量系出
力信号レベルに換算された小流量系出力信号を夫々、入
力、比較し、大なる方を出力信号とするためのものであ
る。

このハイセレクター１０により、第２図に示す流量Ｑ。

点以下の範囲（小流量レンジ）では、常に小流量レンジ
系が選択され、また流量Ｑ。

点以上の範囲（大流量レンジ）では大流量レンジ系が選
択されることになり、大流量レンジより小流量レンジ又
は小流量レンジより大流量レンジの切替え時にいわゆる
チヤタリング現象がなく、スムーズに切換えが行なわれ
ることになる。

第３図は密度補正用乗算演算器３，４に入力する密度信
号を発信する混合ガスの密度測定装置のブロックダイア
ダラムである。

１１〜１５はガス種類別（Ｇ．〜Ｇ５、Ｇ１とＧ２の密
度は等しく、Ｇ４と６５の密度も等しいとする。

）の流管中に設けた差圧伝送器で、１６〜２０は１１〜
１５の差圧伝送器よりの夫々対応する入力信号に基き、
ガス流量を所定の演算により求める流量演算器で、開平
演算器が使用される。

すなわち、差圧伝送器と開平演算器により流量発信器を
構或し、ガス種類別流管毎に設けられて夫々の流量を発
信するものである。

２１〜２４は加算演算器で、２１〜２２はガス種類別に
流量を加算するものであり、２３はガス種類別の流量に
密度をかけて混合ガス総質量流量を算出するもので、２
４は、オフガスの種類毎に標準状態換算の容積流量値を
求めるための係数をかけて、混合ガスの総容積流量値を
計算するものである。

除算演算器２５は、加算演算器２３の出力である質量流
量値を加算演算器２４の出力である容積流量値で除算し
、混合ガスの密度を算出するものである。

リミツタ−２６は除算演算器２５が何らかの原因で異常
値を出力した時、そのまま以下の制御信号に使用するの
は危険なので一定の上限イ直下限値を超えないよう制限
を設けるものである。

差圧伝送器１１〜１５により伝送されたガス糧類別の差
圧信号は、夫々対応する流量演算器１６〜２０に入力し
てガス種類別の流量信号を出力し、加算演算器２１．２
２により夫々ガス種類別の合計流量を加算する。

次いで加算演算器２３により混合ガスの質量流量を算出
し、加算演算器２４により混合ガス容積流量を算出する
。

加算演算器２３．２４の出力信号により除算演算器２５
で混合ガスの密度を算出する。

除算演算器２５の密度信号はりミッタ−２６により設定
幅を超えないよう上下限の制限を受けて発信され、混合
ガスの密度値が測定されることになる。

この密度測定装置は従来の機械式密度計に比べ精度かつ
応答性よい混合ガスの密度を測定することができこの密
度測定装置によって発信される混合ガスの密度信号が、
第１図に示す乗算演算器３，４に夫々人力される。

なお、この密度測定装置において、質量流量加算演算器
２３にて総質量流量が求められるが、この流量はガス源
側で測定するものであって、ボイラ等のガス使用側の制
御に使用する流量としては、時間遅れ、精度等の問題が
あって使えないものである。

この密度測定装置の出力する流体密度信号を本考案の流
量測定装置に入力すれば制御等に使用できる流量が得ら
れる。

従って本考案は上述の構或になるので、ハイセレクター
により大流量については大流量系出力信号が流量信号と
出力され、小流量においては小流量系出力信号が流量信
号として出力され、しかも大流量と小流量系の切替えが
円滑に行なわれ、チヤタリングなど発生することなく石
油化学プラントより発生する副生ガス（混合ガス）と液
体燃料（重油）の混焼ボイラ等に使用される混合ガス流
量測定制御装置に有効に適用され、混合ガス流量及び密
度の大幅な変動があっても、精度良く、がっ安定にボイ
ラ燃焼制御が行なうことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の差圧式流量測定装置のブロックダイア
ダラムである。 第２図は本考案に係るハイセレクタ一の流量と出力信号
との関係グラフである。 第３図は混合ガスの密度測定装置のブロックダイアダラ
ムである。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）流体配管の同一場所に設けた大流量用及び小流量
   用の差圧伝送器１，２と、該伝送器の出力する差圧信号
   と流体密度信号を入力し、夫々に流体密度補正された流
   量信号を求める開平演算器７，８を備え、小流量系信号
   を大流量系信号と合せると同時に理論係数より若干高め
   の係数とする定数演算器９を有し、大流量系及び小流量
   系の各流量信号を比較し大なる方を出力するハイセレク
   タ−１０を備えてなる差圧式流量測定装置。
2. （２）流体密度信号が、ガス種類別の流管に夫々設けた
   流量発信器１６〜２０の出力する容積流量を流量加算器
   ２１．２２によって加算して総容積流量を出力し、他方
   質量流量加算演算器２３によってガス種類別の容積流量
   に夫々のガスの密度をかけてから加算して総質量流量を
   出力し、除算演算器２５によって該総質量流量値を該総
   容積流量値で除算出力してえられるものである実用新案
   登録請求の範囲第１項記載の差圧式流量測定装置。