JPS60164217A - 流量検出装置 - Google Patents
流量検出装置Info
- Publication number
- JPS60164217A JPS60164217A JP59020219A JP2021984A JPS60164217A JP S60164217 A JPS60164217 A JP S60164217A JP 59020219 A JP59020219 A JP 59020219A JP 2021984 A JP2021984 A JP 2021984A JP S60164217 A JPS60164217 A JP S60164217A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow
- rotating body
- flow rate
- blade
- detected
- 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.)
- Pending
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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周に流入通路２、及
び流出通路３が開口している。この流入通路２にはノズ
ル４が設けられている。また環状流路１内には球体５が
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内を環流しながら流入通路
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この流路の外周に流入通路２、及
び流出通路３が開口している。この流入通路２にはノズ
ル４が設けられている。また環状流路１内には球体５が
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内を環流しながら流入通路
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第１に流量抵抗が大きいこ
とｈ月−げられる。環状流路１を形成しているため流路
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
と交わるた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。
とｈ月−げられる。環状流路１を形成しているため流路
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
と交わるた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にセンサとしての構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ａ
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。
」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ａ
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。
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明は被検出流体を軸流旋
回させる第１の曲線翼と、この旋回流の中で周回する回
転体と、この回転体の下流に位置し前記第１の曲線翼に
対して１８０度点対称に設けられた第２の曲線翼と、前
記回転体の周回回転数を検出する検出手段からなり、少
なくとも一方の曲線翼の翼端部を直線翼としたものであ
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
するとともに、直線翼部で被検出流体を整流することに
より、極めて小さい流量抵抗を有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。
回させる第１の曲線翼と、この旋回流の中で周回する回
転体と、この回転体の下流に位置し前記第１の曲線翼に
対して１８０度点対称に設けられた第２の曲線翼と、前
記回転体の周回回転数を検出する検出手段からなり、少
なくとも一方の曲線翼の翼端部を直線翼としたものであ
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
するとともに、直線翼部で被検出流体を整流することに
より、極めて小さい流量抵抗を有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図において１０はハウジングであり、こ
のハウジング１０の内部には被検出流体を軸流旋回させ
る第１の曲線翼である円弧翼１１がケーシング１２に固
定されている。この円弧翼１１の翼端部１３は流路中の
流れ方向を示す矢印１４に対してほぼ平行な直線翼で構
成されている。この円弧翼１１の下流には流れの方向に
対して垂直面で周回し流路断面積に比べ一段と小径な回
転体の磁性球体１５が設けられている。この磁性球体、
１５の構成としては、鋼球、中空鋼球、樹脂球に磁性メ
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１５の下流には第２の曲線翼である円弧翼１
６が前記第１の円弧翼１１と１８０度点対称に設けられ
ている。第２の円弧翼１６の前記磁性球体１５の周回面
と反対側の翼端部１７も流路中の流れ方向を示す矢印１
４に対してほぼ平行な直線翼で構成されている。
説明する。第３図において１０はハウジングであり、こ
のハウジング１０の内部には被検出流体を軸流旋回させ
る第１の曲線翼である円弧翼１１がケーシング１２に固
定されている。この円弧翼１１の翼端部１３は流路中の
流れ方向を示す矢印１４に対してほぼ平行な直線翼で構
成されている。この円弧翼１１の下流には流れの方向に
対して垂直面で周回し流路断面積に比べ一段と小径な回
転体の磁性球体１５が設けられている。この磁性球体、
１５の構成としては、鋼球、中空鋼球、樹脂球に磁性メ
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１５の下流には第２の曲線翼である円弧翼１
６が前記第１の円弧翼１１と１８０度点対称に設けられ
ている。第２の円弧翼１６の前記磁性球体１５の周回面
と反対側の翼端部１７も流路中の流れ方向を示す矢印１
４に対してほぼ平行な直線翼で構成されている。
ケーシング１２はハウジング１０に挿入され、Ｃリング
１８により固定されている。またハウジング１０の外部
には永久磁石１９と磁気検出素子である磁気抵抗素子２
０で構成された前記磁性球体１５の回転数を検出する検
出手段である回転検出器２１が設けられ流量検出装置を
構成している。
１８により固定されている。またハウジング１０の外部
には永久磁石１９と磁気検出素子である磁気抵抗素子２
０で構成された前記磁性球体１５の回転数を検出する検
出手段である回転検出器２１が設けられ流量検出装置を
構成している。
２２．２３は配管接続口であり２４は磁性球体１５の回
転方向を示す矢印である。
転方向を示す矢印である。
第４図は、被検出流体の流入方向が矢印２５のように第
３図と反対側になった状態を示した図であるが、構成は
第３図と同様であり説明は省略する。
３図と反対側になった状態を示した図であるが、構成は
第３図と同様であり説明は省略する。
上記構成における動作を第３図において説明する。第３
図において被検出流体が矢印１４の方向から流入すると
、被検出流体は翼端部１３の直線翼で整流された後円弧
翼１１に沿って流れることにより軸流旋回される。この
結果旋回流の中に置かれた磁性球体１５は、旋回流によ
り運動力を得て矢印１４に示した流れの方向に対して垂
直面で周回する。前記磁性球体１５の位置を通過した被
検出流体は、円弧翼１６に沿って流れた後、翼端部１７
の直線翼で整流され配管接続口２３の方向へと流れる。
図において被検出流体が矢印１４の方向から流入すると
、被検出流体は翼端部１３の直線翼で整流された後円弧
翼１１に沿って流れることにより軸流旋回される。この
結果旋回流の中に置かれた磁性球体１５は、旋回流によ
り運動力を得て矢印１４に示した流れの方向に対して垂
直面で周回する。前記磁性球体１５の位置を通過した被
検出流体は、円弧翼１６に沿って流れた後、翼端部１７
の直線翼で整流され配管接続口２３の方向へと流れる。
前記直線翼で整流された流れは旋回流ではなく、矢印１
４の方向とほぼ同じ流れとなっている。
４の方向とほぼ同じ流れとなっている。
前記磁性球体１５の周回回転数は流量に比例するためこ
の磁性球体１５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
２０に永久磁石１９により一定強さの磁界を与えておき
、磁性球体１５がこの磁界中を通過した際の磁気抵抗素
子２０の抵抗変化を電圧のパルス変化として取り出し制
御回路（図示せず）を介して計測するものである。
の磁性球体１５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
２０に永久磁石１９により一定強さの磁界を与えておき
、磁性球体１５がこの磁界中を通過した際の磁気抵抗素
子２０の抵抗変化を電圧のパルス変化として取り出し制
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矢印２５の方向になっ
た際の図であるが、この場合には、被検出流体は円弧翼
１６により軸流旋回されるものであり磁性球体１５の周
回方向は矢印２４の方向となる。動作は第３図と同様で
あり説明は省略する。
た際の図であるが、この場合には、被検出流体は円弧翼
１６により軸流旋回されるものであり磁性球体１５の周
回方向は矢印２４の方向となる。動作は第３図と同様で
あり説明は省略する。
本実施例においては曲線翼を円弧翼で構成しているため
被検出流体を軸流旋回する際の損失が小さい効果を有し
ている。また回転体の検出は磁気センサであるため、ハ
ウジングの外部から回転検出が可能であり被検出流体が
不透明であっても検出ができる特長を有している。
被検出流体を軸流旋回する際の損失が小さい効果を有し
ている。また回転体の検出は磁気センサであるため、ハ
ウジングの外部から回転検出が可能であり被検出流体が
不透明であっても検出ができる特長を有している。
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
流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
面で周回する回転体と、この回転体の下流に位置し前記
第１の曲線翼に対して１８０度点対称に設けられた第２
の曲線翼と、前記回転体の周回回転数を検出する検出手
段からなり、少なくとも一方の曲線翼の前記回転体周回
面と反対側の翼端部は前記流路中を流れる被検出流体に
対してほぼ平行に構成することにより下記の効果を有す
る。
流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
面で周回する回転体と、この回転体の下流に位置し前記
第１の曲線翼に対して１８０度点対称に設けられた第２
の曲線翼と、前記回転体の周回回転数を検出する検出手
段からなり、少なくとも一方の曲線翼の前記回転体周回
面と反対側の翼端部は前記流路中を流れる被検出流体に
対してほぼ平行に構成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べ一段と小径に構成
されている。また従来のボール式流量センサとの比較に
おいても流路の極端な変化がなく流体自体の干渉がない
など流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べ一段と小径に構成
されている。また従来のボール式流量センサとの比較に
おいても流路の極端な変化がなく流体自体の干渉がない
など流体の流量抵抗は極めて小さくなる。
（２）流量検出装置の構造が小型コンパクトとなる。
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回転体を周回することに特長があ
り、流路構造が最もシンプルで流路長さも短く構成でき
る。
軸流旋回を生じさせて回転体を周回することに特長があ
り、流路構造が最もシンプルで流路長さも短く構成でき
る。
（３）被検出流体の流れ方向に関係なく流量計測が可能
である。、第１の曲線翼の下流に回転体を設け、この回
転体の下流には前記第１の曲線翼と点対称に第２の曲線
翼を設けることにより、被検出流体。
である。、第１の曲線翼の下流に回転体を設け、この回
転体の下流には前記第１の曲線翼と点対称に第２の曲線
翼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。また曲線翼の少なく
とも一方の曲線翼の前記回転体周回面と反対側の翼端部
は被検出流体に対してほぼ平行な直線翼で構成すること
により、曲線翼前後の流れが整流され損失を小さくする
効果を有する。
とも一方の曲線翼の前記回転体周回面と反対側の翼端部
は被検出流体に対してほぼ平行な直線翼で構成すること
により、曲線翼前後の流れが整流され損失を小さくする
効果を有する。
なお、本発明は、前記構成に限られるものではなく第１
の曲線翼と第２の曲線翼を一体に構成してもよい。
の曲線翼と第２の曲線翼を一体に構成してもよい。
第１図は従来例における流量検出装置の流路水平断面図
、第２図は同装置の垂直断面図、第３図、第４図はそれ
ぞれ本発明の一実施例を示す流量検出装置の断面図であ
る。 １１・・・・・・第１の曲線翼（円弧翼）、１３・・・
・・・翼端部（直線翼）、１５・・・・・・回転体（磁
性球体）、１６・・・・・・第２の曲線翼（円弧翼）、
１７・・・・・・翼端部（直線翼）、２１・・・・・・
検出手段（回転検出器）。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第１
図 ３ 第２図 第３図 ９ 第４図
、第２図は同装置の垂直断面図、第３図、第４図はそれ
ぞれ本発明の一実施例を示す流量検出装置の断面図であ
る。 １１・・・・・・第１の曲線翼（円弧翼）、１３・・・
・・・翼端部（直線翼）、１５・・・・・・回転体（磁
性球体）、１６・・・・・・第２の曲線翼（円弧翼）、
１７・・・・・・翼端部（直線翼）、２１・・・・・・
検出手段（回転検出器）。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第１
図 ３ 第２図 第３図 ９ 第４図
Claims (3)
- （１）流路中を流れる被検出流体を軸流旋回させる第１
の曲線翼と、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、この回転体の下流に位置
し前記第１の曲線翼に対して１８０度点対称に設けられ
た第２の曲線翼と、前記回転体の周回回転数を検出する
検出手段からなり、少なくとも一方の曲線翼の前記回転
体周回面と反対側の翼端部は前記流路中を流れる被検出
流体に対してほぼ平行な直線翼で構成した流量検出装置
。 - （２）曲線翼は円弧翼で構成した特許請求の範囲第１項
記載の流量検出装置。 - （３）回転体を磁性球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項記載の流量検出
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59020219A JPS60164217A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 流量検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59020219A JPS60164217A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 流量検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60164217A true JPS60164217A (ja) | 1985-08-27 |
Family
ID=12021049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59020219A Pending JPS60164217A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 流量検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60164217A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0498577U (ja) * | 1991-01-30 | 1992-08-26 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5051758A (ja) * | 1973-09-06 | 1975-05-08 |
-
1984
- 1984-02-06 JP JP59020219A patent/JPS60164217A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5051758A (ja) * | 1973-09-06 | 1975-05-08 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0498577U (ja) * | 1991-01-30 | 1992-08-26 |
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