JPS59153123A - 流量検出装置 - Google Patents
流量検出装置Info
- Publication number
- JPS59153123A JPS59153123A JP58027942A JP2794283A JPS59153123A JP S59153123 A JPS59153123 A JP S59153123A JP 58027942 A JP58027942 A JP 58027942A JP 2794283 A JP2794283 A JP 2794283A JP S59153123 A JPS59153123 A JP S59153123A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- flow rate
- flow
- rotating body
- flow path
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/056—Orbital ball flowmeters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
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】
産業上の利用分野
本発明は流体の流量を計測する流量検出装置の全体構成
に関するものである。
に関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来この種の流量検出装置は第１図及び第２図に示すよ
うに構成されている。第１図、第２図において、１は断
面円形状の環状流路ででの流路の外周に流入通路２、及
び流出通路３か開口している。この流入通路２にはノズ
ル４が設けられている。寸だ環状流路１内には球体５か
挿入されていると共に、透明窓６，７が構成、され、発
光素子８と受光素子９が設けられている。このような構
成において流体が流入通路２のノズル４から環状流路１
内に入ると、流れは環状流路１内を環流し々がら流入通
路２から流出通路３へ流れ、それと共に球体５も図中実
線の矢印の方向に環状流路１内を周回運動する。この球
体の周回回転数は流体の流量に比例するなど相関がある
ため、球体５の回転数を発光素子８と受光素子９により
パルス信号として検出し制御回路を通して流量を計測す
る。
うに構成されている。第１図、第２図において、１は断
面円形状の環状流路ででの流路の外周に流入通路２、及
び流出通路３か開口している。この流入通路２にはノズ
ル４が設けられている。寸だ環状流路１内には球体５か
挿入されていると共に、透明窓６，７が構成、され、発
光素子８と受光素子９が設けられている。このような構
成において流体が流入通路２のノズル４から環状流路１
内に入ると、流れは環状流路１内を環流し々がら流入通
路２から流出通路３へ流れ、それと共に球体５も図中実
線の矢印の方向に環状流路１内を周回運動する。この球
体の周回回転数は流体の流量に比例するなど相関がある
ため、球体５の回転数を発光素子８と受光素子９により
パルス信号として検出し制御回路を通して流量を計測す
る。
この従来例の問題点としては、まず第１に長期間使用時
や不透明流体において検出が不能となる。
や不透明流体において検出が不能となる。
発光素子８から出だ光は透明窓６．７を通過して受光素
子９に入りこの光の中を球体５がさえぎることにより、
回転を検出する構成であるため、長期間の使用において
環状流路１内に水アカやスケールが付着すると光の通過
量が減少され検出不能となる。また不透明流体において
は光の通過が困難な為、検出が不能となる。第２に流計
抵抗が大きいことか上げられる。環状流路１を形成して
いるだめ流路の入口出口が方向変換し、それによる曲が
り損失を生じると共に、環流が流入通路附近で流入通路
２からの流れと交わるだめ流入抵抗となって損失を生じ
る。更に球体５の周回が促進するように球体を環状流路
１の断面積に近い大きさで構成されている場合にも大き
な流路抵抗となる。
子９に入りこの光の中を球体５がさえぎることにより、
回転を検出する構成であるため、長期間の使用において
環状流路１内に水アカやスケールが付着すると光の通過
量が減少され検出不能となる。また不透明流体において
は光の通過が困難な為、検出が不能となる。第２に流計
抵抗が大きいことか上げられる。環状流路１を形成して
いるだめ流路の入口出口が方向変換し、それによる曲が
り損失を生じると共に、環流が流入通路附近で流入通路
２からの流れと交わるだめ流入抵抗となって損失を生じ
る。更に球体５の周回が促進するように球体を環状流路
１の断面積に近い大きさで構成されている場合にも大き
な流路抵抗となる。
まだ流入通路２に球体５の周回を円滑にするようノズル
４を設けるとさらに大きな流路抵抗となる。
４を設けるとさらに大きな流路抵抗となる。
第３にセンサとしての構造が大きくなりやすいなど構成
の課題がある。上記のように通路抵抗が大きくなるため
それを低減するよう通路径を大きくする必要があり、ま
た直管などに対し、環状流路１を有しているため、その
分のスペースが必要でありセンサ全体として前後の通路
に対し大型になる。加えて流入通路２と流出通路３の方
向がある程度限定されることになり、センサとして機器
なとに組込む際に構成上の制約が生じたり、全体の大型
化につながるなどの問題点がある。
の課題がある。上記のように通路抵抗が大きくなるため
それを低減するよう通路径を大きくする必要があり、ま
た直管などに対し、環状流路１を有しているため、その
分のスペースが必要でありセンサ全体として前後の通路
に対し大型になる。加えて流入通路２と流出通路３の方
向がある程度限定されることになり、センサとして機器
なとに組込む際に構成上の制約が生じたり、全体の大型
化につながるなどの問題点がある。
発明の目的
本発明は、このような従来の欠点を解消するもので流路
内のスケール付着状態や不透明流体においても使用可能
な、小型低損失の流量検出器装置を提供することを目的
とする。
内のスケール付着状態や不透明流体においても使用可能
な、小型低損失の流量検出器装置を提供することを目的
とする。
発明の構成
この目的を達成するだめに本発明は、被検出流体を軸流
旋回させる旋回手段と、この軸流旋回による旋回流の中
に位置し流れの方向に対して垂直方向に周回する磁性回
転体と、この磁性回転体の流出防止手段と、前記磁性回
転体が周回する周回面近傍で前記被検出流体に非接触な
位置に磁気検出素子と、この磁気検出素子に磁界を与え
る永久磁石からなる回転検出装置を設けたものであり、
この構成により流量に比例して周回する磁性回転体を磁
気を利用して検出するため流路内の水アカやスケールに
関係なく流聞°検出が可能となる１、また磁性回転体が
軸流旋回するため抵抗が低減されると共に、小型の流量
検出装置を得ることができるものである。
旋回させる旋回手段と、この軸流旋回による旋回流の中
に位置し流れの方向に対して垂直方向に周回する磁性回
転体と、この磁性回転体の流出防止手段と、前記磁性回
転体が周回する周回面近傍で前記被検出流体に非接触な
位置に磁気検出素子と、この磁気検出素子に磁界を与え
る永久磁石からなる回転検出装置を設けたものであり、
この構成により流量に比例して周回する磁性回転体を磁
気を利用して検出するため流路内の水アカやスケールに
関係なく流聞°検出が可能となる１、また磁性回転体が
軸流旋回するため抵抗が低減されると共に、小型の流量
検出装置を得ることができるものである。
実施例の説明
次に本発明の実施例について、第３図、第４図に基づい
て説明する。１１は流路１２を形成するだめのハウジン
グで、ハウジング１１内には被検出流体を軸流旋回させ
る旋回手段である固定翼１３が設けられリング１４によ
り抜は防止されている。
て説明する。１１は流路１２を形成するだめのハウジン
グで、ハウジング１１内には被検出流体を軸流旋回させ
る旋回手段である固定翼１３が設けられリング１４によ
り抜は防止されている。
捷だ前記固定翼１３と一体に構成された流出防止手段で
ある中心軸１５は流れの方向に対して流路を拡大するテ
ーパ面１６と流路を縮少するテーパ面１７を前記固定翼
１３の近傍に有している。１８は磁性回転体である磁性
球体であり、前記テーパ面１６と周回面である流路側壁
１９で構成された上流側の周回溝２０に設けられている
。また前記テーパ面１７と流路側壁１９で下流側の周回
溝２１を構成している。尚テーパ面１７は磁性球体１８
の流出を防止している。前記磁性球体１８が周回する周
回面である流路側壁１９近傍で被検出流体に非接触な位
置であるハウジング１１の外部に畝前記磁性球体１８の
回転検出装置である磁気抵抗素子２２と、この磁気抵抗
素子２２に磁界を与える永久磁石２３が前記磁性球体１
８の位置より下流側に設けられている。２４．２６はハ
ウジング１１の入口及び出口を示している。２６・は流
れ方向を示す矢印である。第６図は固定翼１３を示した
図であるが、中心軸１６と外枠２７の間には翼板２８が
一定の傾斜で複数枚設けられている。この固定翼１３は
樹脂成形されている。尚磁性球体１８の神類としては、
磁性鋼球、磁性の中空鋼球。
ある中心軸１５は流れの方向に対して流路を拡大するテ
ーパ面１６と流路を縮少するテーパ面１７を前記固定翼
１３の近傍に有している。１８は磁性回転体である磁性
球体であり、前記テーパ面１６と周回面である流路側壁
１９で構成された上流側の周回溝２０に設けられている
。また前記テーパ面１７と流路側壁１９で下流側の周回
溝２１を構成している。尚テーパ面１７は磁性球体１８
の流出を防止している。前記磁性球体１８が周回する周
回面である流路側壁１９近傍で被検出流体に非接触な位
置であるハウジング１１の外部に畝前記磁性球体１８の
回転検出装置である磁気抵抗素子２２と、この磁気抵抗
素子２２に磁界を与える永久磁石２３が前記磁性球体１
８の位置より下流側に設けられている。２４．２６はハ
ウジング１１の入口及び出口を示している。２６・は流
れ方向を示す矢印である。第６図は固定翼１３を示した
図であるが、中心軸１６と外枠２７の間には翼板２８が
一定の傾斜で複数枚設けられている。この固定翼１３は
樹脂成形されている。尚磁性球体１８の神類としては、
磁性鋼球、磁性の中空鋼球。
磁性鋼球をモールドした樹脂球５表面に磁性メッキされ
た樹脂球等が考えられる。また永久磁石２３の種類とし
ては希土類磁石やフェライト磁石、更に、磁気検出素子
２２としては磁気抵抗素子の他にホール素子が使用され
る。
た樹脂球等が考えられる。また永久磁石２３の種類とし
ては希土類磁石やフェライト磁石、更に、磁気検出素子
２２としては磁気抵抗素子の他にホール素子が使用され
る。
次に上記構成における動作を第３図、第４図において説
明する。流量検出装置は図に示したように入口２４、出
口２５が上下方向となるように設置される。このような
状態にあって、矢印２６の方向からハウジング１１内に
流体か流れると、周回溝２０に設けられている磁性球体
１８は、固定翼１３で軸流旋回された旋回流により運動
力を得て流体の流れ方向に対し垂直方向に流路１２内を
周回する。この磁性球体１８の周回回転数は流体の流量
に比例する特性をもっている。合流量が少ない場合には
磁性球体１８は周回溝２０を周回するが、流量か大きい
場合には第４図に示すように磁性球体１８は周回溝２１
で周回するようになる。
明する。流量検出装置は図に示したように入口２４、出
口２５が上下方向となるように設置される。このような
状態にあって、矢印２６の方向からハウジング１１内に
流体か流れると、周回溝２０に設けられている磁性球体
１８は、固定翼１３で軸流旋回された旋回流により運動
力を得て流体の流れ方向に対し垂直方向に流路１２内を
周回する。この磁性球体１８の周回回転数は流体の流量
に比例する特性をもっている。合流量が少ない場合には
磁性球体１８は周回溝２０を周回するが、流量か大きい
場合には第４図に示すように磁性球体１８は周回溝２１
で周回するようになる。
流量の計測には流量に比例して周回する磁性球体１８の
回転数を計測すれはよく、本実施例では、磁性球体１８
より下流側に位置する・・ウジング１１の外側に永久磁
石２３を置き、その磁界か通る位置に磁気抵抗素子２２
か設けられている。このような位置関係にあって、磁性
球体１８が永久磁石２３及び磁気抵抗素子２２側を通過
すると永久磁石２３の磁界が曲げられる。この際の磁気
抵抗素子２２から発生する信号をパルス信号として取り
出し制御回路（図示せず）で割算処理することにより流
量を測定することができる。
回転数を計測すれはよく、本実施例では、磁性球体１８
より下流側に位置する・・ウジング１１の外側に永久磁
石２３を置き、その磁界か通る位置に磁気抵抗素子２２
か設けられている。このような位置関係にあって、磁性
球体１８が永久磁石２３及び磁気抵抗素子２２側を通過
すると永久磁石２３の磁界が曲げられる。この際の磁気
抵抗素子２２から発生する信号をパルス信号として取り
出し制御回路（図示せず）で割算処理することにより流
量を測定することができる。
以−トのように本実施例においては、永久磁石２３を磁
性球体１８よりも下流側に位置するハウジング１１の外
側に設けであるだめ、流路１２中を流れてくる鉄片やサ
ビ等が永久磁石２３の磁力により流路側壁１９に付着さ
れても、磁性球体１８の下流（＃ｌ＋であるだめ磁性球
体１８０周回に影響を与えることはなく、長期にわたり
安定した周回動作か得られるものである。
性球体１８よりも下流側に位置するハウジング１１の外
側に設けであるだめ、流路１２中を流れてくる鉄片やサ
ビ等が永久磁石２３の磁力により流路側壁１９に付着さ
れても、磁性球体１８の下流（＃ｌ＋であるだめ磁性球
体１８０周回に影響を与えることはなく、長期にわたり
安定した周回動作か得られるものである。
また磁性回転体は磁性球体で構成されているため、他の
形状に比べ周回時の機械的抵抗や流体抵抗を小さくする
ことができる。
形状に比べ周回時の機械的抵抗や流体抵抗を小さくする
ことができる。
発明の効果
以上の説明から明らかなように本発明の流量検出装置は
、被検出流体を軸流旋回させる旋回手段と、この軸流旋
回による旋回流の中に位置し流れの方向に対して垂直方
向に周回する磁性回転体と、この磁性回転体を旋回流の
中にととめる流出防止手段と、前記磁性回転体が周回す
る周回面近傍で前記被検出流体に非接触な位置に磁気検
出素子と、この磁気検出素子に磁界を与える永久磁石か
らなる回転検出装置を設けることにより下記の効果を有
するものである。
、被検出流体を軸流旋回させる旋回手段と、この軸流旋
回による旋回流の中に位置し流れの方向に対して垂直方
向に周回する磁性回転体と、この磁性回転体を旋回流の
中にととめる流出防止手段と、前記磁性回転体が周回す
る周回面近傍で前記被検出流体に非接触な位置に磁気検
出素子と、この磁気検出素子に磁界を与える永久磁石か
らなる回転検出装置を設けることにより下記の効果を有
するものである。
（１）磁性回転体の回転は、被検出流体に非接触な状態
で永久磁石と磁気検出素子よりなる回転検出装置により
検出されるため、長期間の使用における流路内の水アカ
やスケールの付着に影響されることはない。捷だ本発明
においては、不透明流体においても計測可能である。
で永久磁石と磁気検出素子よりなる回転検出装置により
検出されるため、長期間の使用における流路内の水アカ
やスケールの付着に影響されることはない。捷だ本発明
においては、不透明流体においても計測可能である。
（２）磁性回転体自体は永久磁石機能を有していないた
め、流路中の鉄分等かこの磁性回転体に耐着して、周回
回転数の変化や耐久性に悪影響を及ぼす欠点はない。
め、流路中の鉄分等かこの磁性回転体に耐着して、周回
回転数の変化や耐久性に悪影響を及ぼす欠点はない。
（３）流路内は、流体に対して旋回流を与える固定翼は
低抵抗であり、磁性球体も流路内で軸流に対し周回する
構成で流路径に比べ一段と小径であり全体として流量抵
抗が極めて小さくなる。又従来のボール式流量センザと
の比較においても流路の極端な曲がりがない、流れ自体
の干渉がない、球体の太きさは流路に対し小径に設けら
れるなど流量抵抗は極めて小さくなる。
低抵抗であり、磁性球体も流路内で軸流に対し周回する
構成で流路径に比べ一段と小径であり全体として流量抵
抗が極めて小さくなる。又従来のボール式流量センザと
の比較においても流路の極端な曲がりがない、流れ自体
の干渉がない、球体の太きさは流路に対し小径に設けら
れるなど流量抵抗は極めて小さくなる。
（４）従来の流路自体が環状流路を形成するものと異な
り、直管部に軸流旋回を生じさせて磁性回転体を回転さ
せることに特長があるだめ、流路か最もシンプルであり
、流路長さも短く形成でき、流量検出装置として構造が
簡単で極めて小型コンパクトである。
り、直管部に軸流旋回を生じさせて磁性回転体を回転さ
せることに特長があるだめ、流路か最もシンプルであり
、流路長さも短く形成でき、流量検出装置として構造が
簡単で極めて小型コンパクトである。
第１図および第２図は従来例における流量検出装置の流
路水平断面及び垂直断面、第３図および第４図は本発明
の一実施例を示す流量検出装置の断面図、第５図は固定
翼の外観斜視図である。 １３ 旋回手段（固定翼）、１６ 流出防止手段（
中心軸）、１８ ・磁性回転体（磁性球体）、２２
磁気検出素子、２３ 永久磁石。 第１図 ３ ＼ 第３図 り５ １５
路水平断面及び垂直断面、第３図および第４図は本発明
の一実施例を示す流量検出装置の断面図、第５図は固定
翼の外観斜視図である。 １３ 旋回手段（固定翼）、１６ 流出防止手段（
中心軸）、１８ ・磁性回転体（磁性球体）、２２
磁気検出素子、２３ 永久磁石。 第１図 ３ ＼ 第３図 り５ １５
Claims (1)
- （１）被検出流体を軸流旋回させる旋回手段と、この軸
流旋回による旋回流の中に位置し流れの方向に７１シて
垂直方向に周回する磁性回転体と、この磁性回転体を旋
回流の範囲内にとどめる流出防止手段と、前記磁性回転
体が周回する周回面近傍で前記被検出流体に非接触な位
置に磁気検出素子と、この磁気検出素子に磁界を内える
永久磁石からなる回転検出装置を設けた流量検出装置。 （に）永久磁石は磁性回転体の周回面より下流側に設け
た特許請求の範囲第１項記載の流量検出装置。 （鴻 磁性回転体は磁性球体で構成した特許請求の範囲
第１項または第２項記載の流量検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58027942A JPS59153123A (ja) | 1983-02-22 | 1983-02-22 | 流量検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58027942A JPS59153123A (ja) | 1983-02-22 | 1983-02-22 | 流量検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59153123A true JPS59153123A (ja) | 1984-09-01 |
| JPH0136886B2 JPH0136886B2 (ja) | 1989-08-03 |
Family
ID=12234940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58027942A Granted JPS59153123A (ja) | 1983-02-22 | 1983-02-22 | 流量検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59153123A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3737427A1 (de) * | 1986-11-05 | 1988-06-09 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Vorrichtung zur erfassung der stroemungsmenge eines fluides in einem durchlass |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5051758A (ja) * | 1973-09-06 | 1975-05-08 | ||
| JPS52113760A (en) * | 1976-03-22 | 1977-09-24 | Toshiba Corp | Magnetic-electric converter |
-
1983
- 1983-02-22 JP JP58027942A patent/JPS59153123A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5051758A (ja) * | 1973-09-06 | 1975-05-08 | ||
| JPS52113760A (en) * | 1976-03-22 | 1977-09-24 | Toshiba Corp | Magnetic-electric converter |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3737427A1 (de) * | 1986-11-05 | 1988-06-09 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Vorrichtung zur erfassung der stroemungsmenge eines fluides in einem durchlass |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0136886B2 (ja) | 1989-08-03 |
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