JPS6013216A - 流量検出装置 - Google Patents
流量検出装置Info
- Publication number
- JPS6013216A JPS6013216A JP58121833A JP12183383A JPS6013216A JP S6013216 A JPS6013216 A JP S6013216A JP 58121833 A JP58121833 A JP 58121833A JP 12183383 A JP12183383 A JP 12183383A JP S6013216 A JPS6013216 A JP S6013216A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow
- rotating body
- magnetic
- rotation
- permanent magnet
- 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回転体の回転数に置換して流量を
計測する流量検出装置に関する。
計測する流量検出装置に関する。
従来例の構成とその問題点
回転体検出式の流量センサで回転を検出する方法として
、従来は回転体の外周部に永久磁石を取付け、ホール素
子や磁気抵抗素子を近接させて検出する方法、あるいは
フォトカプラーを用いて光で検出する方法などがある。
、従来は回転体の外周部に永久磁石を取付け、ホール素
子や磁気抵抗素子を近接させて検出する方法、あるいは
フォトカプラーを用いて光で検出する方法などがある。
光検出の場合は、フォトカプラーが流路内に望む構成が
一般的であるが、流路中の汚れゴミ等に弱く、経時的な
信頼性にも問題があり、また検出部が高価になる欠点を
有する。まだ一方、上記の回転体に永久磁石を取設けて
検出する方法に於いても問題点があり、その−例を第１
図に於いて説明する。図は翼車式の流量センサを示すも
ので、流体は矢印の方向から流れ、翼車１０１を回転さ
せ、その回転数が流量に比例し、回転数は翼の先端部に
設けた永久磁石１０２の回転を流路外部に設けた磁気抵
抗素子１０３でパルスとして検出し、図示してない制御
回路で演算し流量が測定される。この場合、前述のよう
に翼に永久磁石を取付ける必要があり、磁石が長期的に
外れないよう装着に工夫が要求され、まだ流路中の鉄粉
など異物が翼に付着し回転不良を起こし易いなど、回転
体に永久磁石を装着することによる問題点を有していた
。
一般的であるが、流路中の汚れゴミ等に弱く、経時的な
信頼性にも問題があり、また検出部が高価になる欠点を
有する。まだ一方、上記の回転体に永久磁石を取設けて
検出する方法に於いても問題点があり、その−例を第１
図に於いて説明する。図は翼車式の流量センサを示すも
ので、流体は矢印の方向から流れ、翼車１０１を回転さ
せ、その回転数が流量に比例し、回転数は翼の先端部に
設けた永久磁石１０２の回転を流路外部に設けた磁気抵
抗素子１０３でパルスとして検出し、図示してない制御
回路で演算し流量が測定される。この場合、前述のよう
に翼に永久磁石を取付ける必要があり、磁石が長期的に
外れないよう装着に工夫が要求され、まだ流路中の鉄粉
など異物が翼に付着し回転不良を起こし易いなど、回転
体に永久磁石を装着することによる問題点を有していた
。
発明の目的
本発明はかかる従来の問題を解消するもので、回転体に
永久磁石を装着せずに回転体の回転を検出する流量検出
装置を提供することを目的とする。
永久磁石を装着せずに回転体の回転を検出する流量検出
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本発明は、流路中の流体の流れ
で回転（周回）する磁性を有する回転体と、この回転体
の回転を検出する磁気センサと、この磁気センサに磁界
を与えうる磁石と、前記磁気センサからの信号を処理す
る制御回路を有し、前記回転体は前記磁気センサと前記
磁石の間を通過して回転する構成でなる流量検出装置を
構成している。この構成により信頼性の高い回転検出及
び流量検出が可能となる。
で回転（周回）する磁性を有する回転体と、この回転体
の回転を検出する磁気センサと、この磁気センサに磁界
を与えうる磁石と、前記磁気センサからの信号を処理す
る制御回路を有し、前記回転体は前記磁気センサと前記
磁石の間を通過して回転する構成でなる流量検出装置を
構成している。この構成により信頼性の高い回転検出及
び流量検出が可能となる。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例を第２図〜第４図を用いて説明
する。１は流量検出装置の流路２のケーシング、３ばそ
の入口、４は出口である。５は矢印の方向に流れる流体
に旋回流を与える固定翼で、流れに対し平行でない翼を
有し、流体の流れで回転しないようケーシング１に圧入
などにより固定されている。６は固定翼５の下流に自由
状態で存在し、流体の旋回流により流路内を流れに垂直
方向に周回する磁性を有する球体（回転体）である。
する。１は流量検出装置の流路２のケーシング、３ばそ
の入口、４は出口である。５は矢印の方向に流れる流体
に旋回流を与える固定翼で、流れに対し平行でない翼を
有し、流体の流れで回転しないようケーシング１に圧入
などにより固定されている。６は固定翼５の下流に自由
状態で存在し、流体の旋回流により流路内を流れに垂直
方向に周回する磁性を有する球体（回転体）である。
磁性体として、磁性ステンレス、軽量化するために磁性
体を挿入した樹脂球や磁性表面処理をした樹脂球などで
形成される。７は球体６の流出防止体で球体６周回受け
となり、流出防止体７の流路中央部における上流側先端
部８附近（球体６の周回面近傍）に永久磁石９が埋設さ
れ、その磁束が流路壁に向う方向に設けられている。１
０は磁気抵抗素子（磁気センサ）で、球体６の周回路近
傍の流路外にあり、固定具１１でケーシング１に固定さ
れている。１２は磁気抵抗素子１０からの信号を処理す
る制御回路である。尚、第３図、第４図の１３は永久磁
石９の磁力線である。
体を挿入した樹脂球や磁性表面処理をした樹脂球などで
形成される。７は球体６の流出防止体で球体６周回受け
となり、流出防止体７の流路中央部における上流側先端
部８附近（球体６の周回面近傍）に永久磁石９が埋設さ
れ、その磁束が流路壁に向う方向に設けられている。１
０は磁気抵抗素子（磁気センサ）で、球体６の周回路近
傍の流路外にあり、固定具１１でケーシング１に固定さ
れている。１２は磁気抵抗素子１０からの信号を処理す
る制御回路である。尚、第３図、第４図の１３は永久磁
石９の磁力線である。
次に動作について説明する。流体が入口３から出口４に
向って流れると、固定翼５で軸流の旋回流になり、その
旋回流により球体６が流路内を周回する。周回の回転数
は流量に比例するので、磁気抵抗素子１０でその回転数
を検出し、制御回路１２で演算処理して流量がめられる
。磁気抵抗素子１０における磁気の検出を第３図、第４
図に於いて説明する。第３図では、磁性を有する球体６
が磁気抵抗素子１０より遠ざかっており、永久磁石９の
磁力線１３による素子１０への影響力が弱い状態となる
。一方、第４図で示すように、磁性を有する球体６が永
久磁石９と磁石抵抗素子１００間に来ると、磁力線１３
が磁性球体の影響により球体６方向へ集中的に移動する
ことになる。
向って流れると、固定翼５で軸流の旋回流になり、その
旋回流により球体６が流路内を周回する。周回の回転数
は流量に比例するので、磁気抵抗素子１０でその回転数
を検出し、制御回路１２で演算処理して流量がめられる
。磁気抵抗素子１０における磁気の検出を第３図、第４
図に於いて説明する。第３図では、磁性を有する球体６
が磁気抵抗素子１０より遠ざかっており、永久磁石９の
磁力線１３による素子１０への影響力が弱い状態となる
。一方、第４図で示すように、磁性を有する球体６が永
久磁石９と磁石抵抗素子１００間に来ると、磁力線１３
が磁性球体の影響により球体６方向へ集中的に移動する
ことになる。
この磁力線１３の変化によシ、この時球体６１Ｃ近接す
る磁気抵抗素子１０に及ぼす磁力線１３の影響は最も強
くなる。従って、球体６の移動（周回）を、永久磁石９
からの磁力線１３の強弱として磁気抵抗素子１０でとら
え、その回数（球体６の回転数）をパルス的に検出する
ことになる。こうして制御回路１２で検出された回転信
号や流量は、流量計の瞬時流量として表示したり、また
、本流量検出装置を流量センサとして機器に組込んだ場
合には、機器や制御を行う信号源となるなどの用途に供
することになる。
る磁気抵抗素子１０に及ぼす磁力線１３の影響は最も強
くなる。従って、球体６の移動（周回）を、永久磁石９
からの磁力線１３の強弱として磁気抵抗素子１０でとら
え、その回数（球体６の回転数）をパルス的に検出する
ことになる。こうして制御回路１２で検出された回転信
号や流量は、流量計の瞬時流量として表示したり、また
、本流量検出装置を流量センサとして機器に組込んだ場
合には、機器や制御を行う信号源となるなどの用途に供
することになる。
上記実施例では、回転体は球体で、固定翼により軸流周
回する構成であり、球体６の大きさは流路２の通過面積
に比べ遥かに小さく、まだ、翼も固定で構造的に狭い部
分もない。従って、流量検出装置として、圧力損失も少
なく。水アカやスケールなど汚水に対しても強い構成で
ある。
回する構成であり、球体６の大きさは流路２の通過面積
に比べ遥かに小さく、まだ、翼も固定で構造的に狭い部
分もない。従って、流量検出装置として、圧力損失も少
なく。水アカやスケールなど汚水に対しても強い構成で
ある。
尚、本発明は上記構成に限らず、回転体６が球体でない
棒状や円柱状などの形態、旋回手段がねじシ板状の形態
、また流路構成が流れ方向に環状流路を有し、球体が環
状流路を流体の噴出力で周回するセンサ構成など、ある
いはまた回転数検出用の磁気センサもホール素子やピッ
クアップコイル式などもあるなど、いずれも上記実施例
の構成に限られるものではない。
棒状や円柱状などの形態、旋回手段がねじシ板状の形態
、また流路構成が流れ方向に環状流路を有し、球体が環
状流路を流体の噴出力で周回するセンサ構成など、ある
いはまた回転数検出用の磁気センサもホール素子やピッ
クアップコイル式などもあるなど、いずれも上記実施例
の構成に限られるものではない。
発明の効果
以上のように本発明の流量検出装置によれば、流路中の
流体の流れで回転（周回）する磁性を有する回転体が、
磁気センサと永久磁石の間を通過して回転する構成であ
シ、回転体は永久磁石を装着しておらず次の効果が得ら
れる。
流体の流れで回転（周回）する磁性を有する回転体が、
磁気センサと永久磁石の間を通過して回転する構成であ
シ、回転体は永久磁石を装着しておらず次の効果が得ら
れる。
（１）回転体に永久磁石を装着する場合には、永久磁石
が長期間外れないよう信頼性の高い装着に工夫を要し、
また流体中の鉄粉や金属切り粉など異物が回転体に付着
し、回転不良を生じる恐れがあるなど、永久磁石を流路
中の回転体に装着することによる問題を伴うが、本発明
は、磁性体の回転を固定側の永久磁石と磁気センサで検
出する構成としておシ、上記問題の発生の恐れがなく、
信頼性の高い流量検出装置である。
が長期間外れないよう信頼性の高い装着に工夫を要し、
また流体中の鉄粉や金属切り粉など異物が回転体に付着
し、回転不良を生じる恐れがあるなど、永久磁石を流路
中の回転体に装着することによる問題を伴うが、本発明
は、磁性体の回転を固定側の永久磁石と磁気センサで検
出する構成としておシ、上記問題の発生の恐れがなく、
信頼性の高い流量検出装置である。
（２）翼車式の流量センサと比べ、本発明の回転体は軸
及び軸受部を有する必要がなく、流路部に狭い可動部が
ないので、水アカ、スケールやゴミなどを含む汚れた流
体に対して強い構成である。
及び軸受部を有する必要がなく、流路部に狭い可動部が
ないので、水アカ、スケールやゴミなどを含む汚れた流
体に対して強い構成である。
（３）固定側の永久磁石と磁気センサの組合せで、可動
（周回）する磁性体を検出する場合に、本構成は磁気セ
ンサにとって最も感度の高い検出構成であシ、安定した
回転数検出が可能である。
（周回）する磁性体を検出する場合に、本構成は磁気セ
ンサにとって最も感度の高い検出構成であシ、安定した
回転数検出が可能である。
第１図は従来の流量センサの断面図、第２図は本発明の
流量検出装置の一実施例を示す断面図、第３図、第４図
は回転体検出部の拡大図で動作状態図を示す。 ２・・・・・流路、６・・・・・・球体（回転体）、１
０・・・・・磁気抵抗素子（磁気センサ）、９・・・・
・永久磁石（磁石）、１２・・・・・・制御回路、５・
・・・・固定翼、７・・・・・・流出防止体。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 １ 第４図
流量検出装置の一実施例を示す断面図、第３図、第４図
は回転体検出部の拡大図で動作状態図を示す。 ２・・・・・流路、６・・・・・・球体（回転体）、１
０・・・・・磁気抵抗素子（磁気センサ）、９・・・・
・永久磁石（磁石）、１２・・・・・・制御回路、５・
・・・・固定翼、７・・・・・・流出防止体。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 １ 第４図
Claims (4)
- （１）流路中の流体の流れで周回する磁性を有する回転
体と、この回転体の回転を検出する磁気センサと、この
磁気センサに磁界を与えうる固定された磁石と、前記磁
気センサからの信号を処理する制御回路とを有し、前記
回転体は前記磁気センサと前記磁石の間を通過して回転
する構成とした流量検出装置。 - （２）流体に軸流旋回を与える固定翼とその下流側に回
転体の流出防止体を設け、回転体をそれぞれの間で流れ
に対し垂直面で周回させ、磁気センサは前記回転体周回
部近傍の流路外部に、磁石は前記流出防止体に流路中央
部附近の前記磁気センサに近い位置に埋設して設けた特
許請求の範囲第１項記載の流量検出装置。 - （３）磁気センサは磁気抵抗素子でなる特許請求の範囲
第２項記載の流量検出装置。 - （４）磁石は永久磁石でなる特許請求の範囲第２項記載
の流量検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58121833A JPS6013216A (ja) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | 流量検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58121833A JPS6013216A (ja) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | 流量検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6013216A true JPS6013216A (ja) | 1985-01-23 |
| JPH0140296B2 JPH0140296B2 (ja) | 1989-08-28 |
Family
ID=14821054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58121833A Granted JPS6013216A (ja) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | 流量検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6013216A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5051758A (ja) * | 1973-09-06 | 1975-05-08 | ||
| JPS56110349U (ja) * | 1980-01-26 | 1981-08-26 | ||
| JPS57157119A (en) * | 1981-03-25 | 1982-09-28 | Fujitsu Ltd | Device for measuring flow speed and quantity of flow |
-
1983
- 1983-07-04 JP JP58121833A patent/JPS6013216A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5051758A (ja) * | 1973-09-06 | 1975-05-08 | ||
| JPS56110349U (ja) * | 1980-01-26 | 1981-08-26 | ||
| JPS57157119A (en) * | 1981-03-25 | 1982-09-28 | Fujitsu Ltd | Device for measuring flow speed and quantity of flow |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0140296B2 (ja) | 1989-08-28 |
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