JPS60135722A - 流量検出装置 - Google Patents
流量検出装置Info
- Publication number
- JPS60135722A JPS60135722A JP58246028A JP24602883A JPS60135722A JP S60135722 A JPS60135722 A JP S60135722A JP 58246028 A JP58246028 A JP 58246028A JP 24602883 A JP24602883 A JP 24602883A JP S60135722 A JPS60135722 A JP S60135722A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blade
- flow
- rotating body
- flow rate
- swirling
- 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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-
- 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
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- 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。１−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に関するも
のである。
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この流路の外ｉｉ’ｉ１に流入通
路・２、及、び眸出通路３が開口している。このヒシ人
通Ｇ、 ２にはノズル４が設けられている１、また環１
状流路１内には球体５が挿入されているとバに、透ＥＪ
Ｉ窓６．７が＋１′７ｊ、、を戊され、発光素子８と受
ソＣ素−ｒ９か設けられている。このような構成シてお
いて流体か１７ｉＬ人通路２のノズル４から環状流路１
因に入ると、流れは環状ｌ５１Ｌ路１内全環流しながら
びし人通路２から流出通路３へ流れ、それ走共に球体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令と相
関があるため、球体５の回転＆を発光素子ｅと受光素子
９により／トルス信すとして検出し制御回路を通して流
ｆｆ１ｔ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この流路の外ｉｉ’ｉ１に流入通
路・２、及、び眸出通路３が開口している。このヒシ人
通Ｇ、 ２にはノズル４が設けられている１、また環１
状流路１内には球体５が挿入されているとバに、透ＥＪ
Ｉ窓６．７が＋１′７ｊ、、を戊され、発光素子８と受
ソＣ素−ｒ９か設けられている。このような構成シてお
いて流体か１７ｉＬ人通路２のノズル４から環状流路１
因に入ると、流れは環状ｌ５１Ｌ路１内全環流しながら
びし人通路２から流出通路３へ流れ、それ走共に球体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令と相
関があるため、球体５の回転＆を発光素子ｅと受光素子
９により／トルス信すとして検出し制御回路を通して流
ｆｆ１ｔ計測する。
この従来例の問題点としては第１に流量抵抗が大きいこ
とが上げられる。環状流路１を形成しているため流路の
人に１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、原流が流入通路附近で流入通路２からの流れ
と交わるため流入抵抗となって損失を生じる、）更に球
体５０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。
とが上げられる。環状流路１を形成しているため流路の
人に１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、原流が流入通路附近で流入通路２からの流れ
と交わるため流入抵抗となって損失を生じる、）更に球
体５０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。
また流入通路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２にセンサとしての）１０造が大きくなりやすいなど
構成］二の課題がある。−］二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をイ］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Ｍし人通路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
ンサとして機器などに組込む際に構成」−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。
構成］二の課題がある。−］二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をイ］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Ｍし人通路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
ンサとして機器などに組込む際に構成」−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ｒＪ１の［１的
木発１１はこのような従来の欠点を解消するもので流量
抵抗の小さい小型コンパクトな流量検出装置を提供する
ことを目的とする。
抵抗の小さい小型コンパクトな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ために本発８Ａは被検出流体を軸び
Ｌ旋回させる第１の旋回翼と、この旋回流の中で周回す
る回転体と、前記回転体の下流位置に設けた第２の旋回
翼と、回転体の回転検出手段を設は第１の旋回偶と第２
の旋回翼の翼角度が異なる構成としたものである。
Ｌ旋回させる第１の旋回翼と、この旋回流の中で周回す
る回転体と、前記回転体の下流位置に設けた第２の旋回
翼と、回転体の回転検出手段を設は第１の旋回偶と第２
の旋回翼の翼角度が異なる構成としたものである。
この構成により被検出流体を軸流旋回させ、この旋回流
の中で流路断面積に比べ面積の小さい回転体を周回する
ことにより極めて小さい流量抵抗をイ］する小型コンパ
クトな流量検出装置を得ることができる。
の中で流路断面積に比べ面積の小さい回転体を周回する
ことにより極めて小さい流量抵抗をイ］する小型コンパ
クトな流量検出装置を得ることができる。
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。第３図、第４図において１゜はハウジングで
あり、このハウジング１０の内ｆｆｉ＜には被検出流体
全軸流旋回させる第１の旋回翼である固定翼１１がケー
シング１２に固定されている。この固定翼１１の−Ｆ流
には流れの方向に対して垂Ｉｌゴ面で周回する流路断面
積に比べ一段と小径な回転体の磁性球体１３が設けられ
ている。この磁性球体の構成としては、鋼球、中空鋼球
、樹脂に磁性メッキをしさらに樹脂モールドを行なった
球体がある。前記磁性球体１３０ド流に／ｉ前記固定免
１１に比べ翼角度が大きく構成された第２の旋回翼であ
る固定翼１４がケーシング１２に固定されているｒ＋
ｌ！１定？Ａ１４の翼形状は被検出ＱＬ体の旋回方向が
前記磁性球体１３０３０周同方向方向となる形態に構成
されている。ケージジグ１２はハウジング１０に挿入さ
れ、Ｃリング１５により固定されている。壕だハウジン
グ１Ｏの外部には永久磁石１６と磁気検出素子である磁
気抵抗素子１７で構成されたＯｆＩ記磁記法性球体１３
出手段の回転検出器１８が設けられ流１■検出装置ｉ、
＋、ｌを構成している。１９．２０は配管接続口であり
２１は流れ方向を示す矢印であり２２は磁性球体１３０
回転方向方向す矢印である。
説明する。第３図、第４図において１゜はハウジングで
あり、このハウジング１０の内ｆｆｉ＜には被検出流体
全軸流旋回させる第１の旋回翼である固定翼１１がケー
シング１２に固定されている。この固定翼１１の−Ｆ流
には流れの方向に対して垂Ｉｌゴ面で周回する流路断面
積に比べ一段と小径な回転体の磁性球体１３が設けられ
ている。この磁性球体の構成としては、鋼球、中空鋼球
、樹脂に磁性メッキをしさらに樹脂モールドを行なった
球体がある。前記磁性球体１３０ド流に／ｉ前記固定免
１１に比べ翼角度が大きく構成された第２の旋回翼であ
る固定翼１４がケーシング１２に固定されているｒ＋
ｌ！１定？Ａ１４の翼形状は被検出ＱＬ体の旋回方向が
前記磁性球体１３０３０周同方向方向となる形態に構成
されている。ケージジグ１２はハウジング１０に挿入さ
れ、Ｃリング１５により固定されている。壕だハウジン
グ１Ｏの外部には永久磁石１６と磁気検出素子である磁
気抵抗素子１７で構成されたＯｆＩ記磁記法性球体１３
出手段の回転検出器１８が設けられ流１■検出装置ｉ、
＋、ｌを構成している。１９．２０は配管接続口であり
２１は流れ方向を示す矢印であり２２は磁性球体１３０
回転方向方向す矢印である。
」・、記描成における動作を第３図、第４図において説
明する。第３図において被検出流体が矢印２１の方向す
なわち配管接続口１９の方向から流人すると、被検出流
体は固定翼１１に沿って前、れることにより軸流旋回さ
れる。この結果旋回がＬの中に置かれた磁性球体１３は
、旋回流により運動力を得て矢印２１に示した流れの方
向に対して垂直向で周回する。前記磁性球体１３の位置
を通過した被検出流体は、固定翼１４により前記磁性球
体１３の周回方向と同方向に軸びＣ５旋回されて下流へ
と流れる。磁性球体１３の周回回転数は流ｍｌに比例す
るためこの磁（５＋−球体１３の回転数を計測すること
により流量を測定することができる。その方法としては
、磁気抵抗素子１７に永久磁石１６により一定強さの磁
界１ｊえておき、磁性球体１６がこの磁゛界中全通過し
た際の磁気抵抗素子１７の抵抗変化を電□圧のパルス変
化として収り出し制御回路（図示せず）を介して計測す
るものである。
明する。第３図において被検出流体が矢印２１の方向す
なわち配管接続口１９の方向から流人すると、被検出流
体は固定翼１１に沿って前、れることにより軸流旋回さ
れる。この結果旋回がＬの中に置かれた磁性球体１３は
、旋回流により運動力を得て矢印２１に示した流れの方
向に対して垂直向で周回する。前記磁性球体１３の位置
を通過した被検出流体は、固定翼１４により前記磁性球
体１３の周回方向と同方向に軸びＣ５旋回されて下流へ
と流れる。磁性球体１３の周回回転数は流ｍｌに比例す
るためこの磁（５＋−球体１３の回転数を計測すること
により流量を測定することができる。その方法としては
、磁気抵抗素子１７に永久磁石１６により一定強さの磁
界１ｊえておき、磁性球体１６がこの磁゛界中全通過し
た際の磁気抵抗素子１７の抵抗変化を電□圧のパルス変
化として収り出し制御回路（図示せず）を介して計測す
るものである。
第４図は被検出流体の流入方向が配管接続口２０側にお
ける図で、被検出流体は固定衷１４により１ｌＩｌｌＩ
流旋回される結果、磁性球体１′３は矢印２２の方向に
周回されるが固定翼１４の翼角度は固定翼１１に比へ大
きく構成されているため磁性球体１３の周回回転速度は
配管接続口２ｏから流入した方が配管接続口１９から流
入した場合に比べ速くなり、回転数も増す（同ＵｌＬｈ
１において）。
ける図で、被検出流体は固定衷１４により１ｌＩｌｌＩ
流旋回される結果、磁性球体１′３は矢印２２の方向に
周回されるが固定翼１４の翼角度は固定翼１１に比へ大
きく構成されているため磁性球体１３の周回回転速度は
配管接続口２ｏから流入した方が配管接続口１９から流
入した場合に比べ速くなり、回転数も増す（同ＵｌＬｈ
１において）。
また磁性球体１３が周回を始める流量、即ち始動が１．
量も低くなる。
量も低くなる。
磁性球体１３の回転数計測の方法は前述と同様であり説
明は省略する。
明は省略する。
発［Ｊｌの効果
以北の説明から明らかなように本発明の流量検出装置Ｖ
ま１ｆｉＬ路中を流れる被検出流体を軸流旋回させる第
１の旋回翼と、この旋回流の中に位置し流れの方向に対
して垂直向で周回する回転体と、前記回転体の下流に位
置し回転体の周回方向と同方向に前記被検出流体を軸流
旋回させる第２の旋回翼と、前記回転体の周回回転数を
検出する検出手段からなり第１の旋回翼と第２の旋回翼
の翼チｒ１度が力、いに異なる構成とすることにより下
記の効果を有する。
ま１ｆｉＬ路中を流れる被検出流体を軸流旋回させる第
１の旋回翼と、この旋回流の中に位置し流れの方向に対
して垂直向で周回する回転体と、前記回転体の下流に位
置し回転体の周回方向と同方向に前記被検出流体を軸流
旋回させる第２の旋回翼と、前記回転体の周回回転数を
検出する検出手段からなり第１の旋回翼と第２の旋回翼
の翼チｒ１度が力、いに異なる構成とすることにより下
記の効果を有する。
（１）流量抵抗が小さい。被検出流体は軸流旋回される
とともに、回転体も流路断面積に比へ一段と小径に構成
されている。また従来のボール残流量センザとの比較に
おいても流路の極端な変化かない、ＭＬ体自体の干渉が
ないなとＭＬ体の流量抵抗は極めて小さくなる。
とともに、回転体も流路断面積に比へ一段と小径に構成
されている。また従来のボール残流量センザとの比較に
おいても流路の極端な変化かない、ＭＬ体自体の干渉が
ないなとＭＬ体の流量抵抗は極めて小さくなる。
（２）びシｉ、：、検出装置の構造か小型フン・・り１
−となる。
−となる。
流路自体か環伏流路全形成するものと異なり、直管１’
Ｎ１ＸＫ Ｉｄ＋流旋回を生しさせて回転体を周回させ
ることにｂ長かあり、流路構造か最もンシプルで流路長
さも短く構成できる。
Ｎ１ＸＫ Ｉｄ＋流旋回を生しさせて回転体を周回させ
ることにｂ長かあり、流路構造か最もンシプルで流路長
さも短く構成できる。
（３）被検１Ｊ−ｉ ／／：Ｌ体のＢしれ方向に関係な
くｍ紹計測が１、ｌＪ能である。第１の旋回翼と第２の
旋回翼による被検出流体の旋回方向を同一とし、これら
の旋回翼の同に回転体を設けることにより、被検出流体
の２方向流れの計測が可能となる。また、第１の旋回翼
と第２の旋回翼の翼角度が丘いに異なり、流れ方向によ
って同流量であっても回転体の回転数が遠うため、低流
量の計測は旋回翼の翼角度が大きい方向から流人させる
ことにより、低１５ｆｊ、 Ｊ７４’、ても回転体の回
転数全速くすることができ、精度よく計測ＩＪＪ′能と
なる。ｉ！’−ｊｊ （Ａｆｆｉ ｊ（、ｆの６１１１
１１１１倉日的とする時には旋回翼の翼角度の小さい方
向からがＬ人することにより、大流Ｊ１ｉを流してもび
Ｌ「１：抵抗を少なくするこＬができ、計測流ｈ１の大
きさに応じて流入方向奮進べるなど、その実用範囲は広
い。
くｍ紹計測が１、ｌＪ能である。第１の旋回翼と第２の
旋回翼による被検出流体の旋回方向を同一とし、これら
の旋回翼の同に回転体を設けることにより、被検出流体
の２方向流れの計測が可能となる。また、第１の旋回翼
と第２の旋回翼の翼角度が丘いに異なり、流れ方向によ
って同流量であっても回転体の回転数が遠うため、低流
量の計測は旋回翼の翼角度が大きい方向から流人させる
ことにより、低１５ｆｊ、 Ｊ７４’、ても回転体の回
転数全速くすることができ、精度よく計測ＩＪＪ′能と
なる。ｉ！’−ｊｊ （Ａｆｆｉ ｊ（、ｆの６１１１
１１１１倉日的とする時には旋回翼の翼角度の小さい方
向からがＬ人することにより、大流Ｊ１ｉを流してもび
Ｌ「１：抵抗を少なくするこＬができ、計測流ｈ１の大
きさに応じて流入方向奮進べるなど、その実用範囲は広
い。
４）回転体が球体で構成されているため、周回時の接触
が点接触で周回時の接触抵抗が小さくなり、低ＭＬ量に
おいても容易に回転体の周回！１ｌＩＪ作が？：１られ
測定精度が良くなる。また球体であるため周回時の流体
ｌｉｋ抗も小さくなり圧損が低くなる効果を自する。さ
らに回転体を磁性体で構成し、磁気ヤシサで検出する＋
１１６成であり、流体が不透１１１であっても流路外部
からの計測が可能である効果音イ〕ルでいる。
が点接触で周回時の接触抵抗が小さくなり、低ＭＬ量に
おいても容易に回転体の周回！１ｌＩＪ作が？：１られ
測定精度が良くなる。また球体であるため周回時の流体
ｌｉｋ抗も小さくなり圧損が低くなる効果を自する。さ
らに回転体を磁性体で構成し、磁気ヤシサで検出する＋
１１６成であり、流体が不透１１１であっても流路外部
からの計測が可能である効果音イ〕ルでいる。
なお、木発’Ｊｌは前記構成に限られるものではなく、
第１の旋回翼と第２の旋回翼全一体に構成してもよい。
第１の旋回翼と第２の旋回翼全一体に構成してもよい。
第１図は従来例における流スミ１検出装置１’ｉの流路
の水平断面図、第２図は同装置における手直断面図、第
３図、第４図はそれぞれ本発明の一実施例を示すびｔ
ｉ、’、ｊ検出装置’／、ｌの断面図である。 １１・・・・・・第１の旋回翼（固定翼）、１３・山・
・回転体（磁性球体）、１４・・山・第２の旋回翼（固
定翼）、１８・・・・・・検出手段（回転検出器）。 代理ノ（の氏名 ｆＴ−埋土 中 尾 赦 男 ほか１
名Ｍ１図 ３ 第２図 第３図 第４図 ６
の水平断面図、第２図は同装置における手直断面図、第
３図、第４図はそれぞれ本発明の一実施例を示すびｔ
ｉ、’、ｊ検出装置’／、ｌの断面図である。 １１・・・・・・第１の旋回翼（固定翼）、１３・山・
・回転体（磁性球体）、１４・・山・第２の旋回翼（固
定翼）、１８・・・・・・検出手段（回転検出器）。 代理ノ（の氏名 ｆＴ−埋土 中 尾 赦 男 ほか１
名Ｍ１図 ３ 第２図 第３図 第４図 ６
Claims (3)
- （１）流路中を流れる被検出流体を軸がＬ旋回させる第
１の旋回ｙ４と、この旋回流の中に位置し流れの方向に
対して垂直面で周回する回転体と、前記回転体の下流に
位置し回転体の周回方向と同方向に前記被検出流体を軸
流旋回させる第２の旋回翼と、前記回転体の周回回転数
を検出する検出手段からなり、第１の旋回翼と第２の旋
回翼の周角度がＵ。 いに異なる構成とした流量検出装置。 - （２）回転体は球体テ４’＋’７＋成Ｌ ｋ ４’５’
ｊｊ ｌ、１１１ｆ水ノ’Ｉ’ｔｌ 間第１項記載の
流量、検出装置１“５“。・ - （３）回転体を磁性体で構成し磁気センサで検出する検
出手段からなる特許請求の範囲第１項または第２項記載
のびＬ量検出装置１ｑ０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58246028A JPS60135722A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 流量検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58246028A JPS60135722A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 流量検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60135722A true JPS60135722A (ja) | 1985-07-19 |
| JPH0140298B2 JPH0140298B2 (ja) | 1989-08-28 |
Family
ID=17142372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58246028A Granted JPS60135722A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 流量検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60135722A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5051758A (ja) * | 1973-09-06 | 1975-05-08 |
-
1983
- 1983-12-23 JP JP58246028A patent/JPS60135722A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5051758A (ja) * | 1973-09-06 | 1975-05-08 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0140298B2 (ja) | 1989-08-28 |
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