JPS6020016Y2 - 質量流量計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、気体や液体などの流体の質量流量を測定する
質量流量計に関するものであり、製作の容易な質量流量
計を提供することを目的とする新規な構造に関する。

本考案は、本体１に入口３、内ねじ２０、小径流路２、
円錐台部２１、大径流路２２および出口４がこの順序で
一直線状に形成されて連通しており、内ねじ２０にはオ
リフィス孔５ａを有するオリフィス部材５が螺合して前
記−直線に沿って変位調整可能であり、本体における内
ねじ２０のオリフィス部材５よりも入口３側と、大径流
路２２の出口４側とには、前記−直線に垂直な接続孔２
３．２４がそれぞれ連通し、導電性材料から成る検出管
６は、半円弧部分６ａと、その半円弧部分６ａの両端に
接線方向に連なって相互に平行な直管状の接続部６ｂ、
６ｃとを有し、接続部６ｂ。

６Ｃは接続孔２３．２４にそれぞれ嵌合して固着され、
検出管６の途中にはコイル状ヒータ７が巻回され、検出
管６においてヒータ７に関して上手と下手とに熱電対１
１を構成する一対の線材９゜１０の各一端をそれぞれ溶
接し、検出管６の質量流量に対応した前記各線材９，１
０の他端間の電位差を測定する手段１２．１３を設け、
検出管６の半円弧部分６ａと、ヒータ７と、熱電対１１
を構成する一対の線材９，１０とは、本体１に連なる断
熱材１４によって覆われていることを特徴とする質量流
量計である。

第１図は本考案の一実施例の縦断面図である。

金属性の本体１には、入口３、内ねじ２０、小径流路２
、円錐台部２１．大径流路２２および出口４がこの順序
で一直線状に形成されて連通ずる。

内ねじ２０には、オリフィス孔５ａを有するオリフィス
部材５が螺合して前記−直線に沿って第１図の左右に変
位調整可能である。

本体１では、内ねじ２０のオリフィス部材５よりも入口
３側と、大径流路２２の出口４側とには、前記−直線に
垂直な接続孔２３．２４がそれぞれ連通している。

検出管６は、半円弧部分６ａと、その半円弧部分６ａの
両端に接線方向に連なって相互に平行な直管状の接続部
６ｂ、６ｃとを有する。

接続部６ｂ、６ｃは、接続孔２３．２４にそれぞれ嵌合
する。

オリフィス５を流過する気体の流過方向上手と下手とは
、ステンレス鋼、銅およびアルミニウムなどの導電性金
属から成る検出管６によって、連通される。

検出管６の外壁の上手位置１５には、熱電対１１を構成
する一方の金属線材９の一端が溶接によって固着される
。

また検出管６の外壁の下手位置１６には、熱電対１１を
構成する他方の金属線材１０の一端が溶接によって固着
される。

熱電対１１を構成する金属線材９，１０は、たとえハ鉄
およびコンスタンタンの対、またはクロメルおよびアル
メルの対などで形成される。

熱電対１１の金属線材９，１０の他端は増幅器１２に接
続される。

この増幅器１２により熱電対１１の出力電圧は増幅され
て、ディジタル表示装置１３に表示される。

検出管６において、熱電対１１を構成する金属線材９，
１０が固着された位置１５゜１６の間には、ヒータ７が
コイル状に巻回される。

ヒータ７は電源８によって電力付勢される。検出管６と
、検出管６に巻回されたヒータ７と、検出管６に固着さ
れた金属線材９，１０とは、アスベストなどの断熱材１
４によって覆われて、外気の温度による測定精度の低下
が防がれる。

本体１の入口３から気体を圧送すると、オリフィス５の
抵抗によってその気体の一部は、検出管６にバイパスし
て流れる。

このとき検出管６はヒータ７によって一定の熱負荷を受
けている。

そのために検出管６に流れた気体は加熱されて出口４に
至る。

残余の大部分の気体はオリフィス５を通過して出口４に
流れる。

入口３に圧送される気体の質量流量が大きくなると、検
出管６に流れる気体の質量流量が大きくなって、検出管
６から気体への伝熱量が大きくなる。

したがって検出管６において、熱電対１１を構成する２
つの金属線材９．１０の一端が固着された位置１５．１
６間の温度差が相対的に大きくなり、熱電対１１の出力
電圧が大きくなる。

またこれとは逆に、検出管６を流れる気体の質量流量が
小さくなると、前記温度差は小さくなって、熱電対１１
の出力電圧が小さくなる。

このように検出管６を流れる気体の質量流量と熱電対１
１の出力電圧とは相関関係を有する。

また検出管６を流れる気体の質量流量は、その検出管６
を流れる気体の質量流量と、オリフィス５を通って流路
２を流れる気体の質量流量との和、すなわち入口３から
出口４に流れる気体の全質量流量に対応している。

したがって熱電対１１の出力電圧を測定することによっ
て、入口３から出口４に流れる気体の全質量流量を測定
することができる。

しかして熱電対１１の出力電圧は増幅器１２で増幅され
て、ディジタル表示装置１３に質量流量が表示される。

それによって入口３から出口４に流れる気体の全質量流
量を知ることができる。

第２図は第１図示の実施例の実験結果である。

横軸は入口３に流入する空気の質量流量を示し、縦軸は
熱電対１１の出力電圧を示す。

この実験では、ヒータ７の負荷は０．７Ｗであり、流過
する空気の温度は２５°Ｃ１圧力は１ａｔｒｎであった
。

以上のように本考案によれば、オリフィスなどの流れ抵
抗体を設けた流路の途中に導電性を有する材料から戒る
検出管を抵抗体の上手と下手とにわたって形成腰検出管
の途中に電力付勢されるヒータを設け、熱電体を構成す
る線材の一端を検出管の上手と下手とにそれぞれ接続し
、前記線材の他端の電位差を検出するように構成される
。

検出管を流れる流体の質量流量と前記電位差は相関関係
を有するので、電位差を検出することによって、検出管
したがって入口３から出口４へ流れる流体の質量流量を
既存のものに比べて高精度に測定することができる。

また構造が簡単であるので製作が容易である。

また本考案では、検出管６は、半円弧部分６ａとその両
端の直管状接続部６ｂ、６ｃとから成るので、検出管６
を高精度で製作することが容易であり、したがって測定
精度を向上することができる。

オリフィス部材５は、本体１の内ねじ２０に螺合してい
るので、オリフィス部材５を変換してオリフィス孔５ａ
を適宜変えることが可能となり、用途が広範囲となる。

断熱材１４は、その断熱作用によって測定精度を向上す
るのに役立つだけでなく、検出管６および線材９，１０
が錆を生じたりするのを防ぎ、また線材９，１０および
ヒータ７を保護する働きをし、このことによって長期間
にわたる高精度の使用が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の縦断面図、第２図は第１図
示の実施例の実験結果における空気流量と熱電対１１の
出力電圧との関係を示すグラフである。 １・・・・・・本体、２・・・・・・流路、３・・・・
・・入口、４・・・・・・出口、５・・・・・・オリフ
ィス、６・・・・・・検出管、７・・・・・・ヒータ、
訃・・・・・電源、９，１０・・・・・・金属線材、１
１・・・・・・熱電体、１２・・・・・・増幅器、１３
・・・・・・ディジタル表示装置、１４・・・・・・断
熱材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 本体１に入口３、内ねじ２０、小径流路２、円錐台部２
   １、大径流路２２および出口４がこの順序で一直線状に
   形成されて連通しており、内ねじ２０にはオリフィス孔
   ５ａを有するオリフィス部材５が螺合して前記−直線に
   沿って変位調整可能であり、本体における内ねじ２０の
   オリフィス部材５よりも入口３側と、大径流路２２の出
   口４側とには、前記−直線に垂直な接続孔２３，２４が
   それぞれ連通し、導電性材料から成る検出管６は、半円
   弧部分６ａと、その半円弧部分６ａの両端に接線方向に
   連なって相互に平行な直管状の接続部６ｂ、６ｃとを有
   し、接続部６ｂｔ６ｃは接続孔２３．２４にそれぞれ嵌
   合して固着され、検出管６の途中にはコル状ヒータ７が
   巻回され、検出管６においてヒータ７に関して上手と下
   手とに熱電対１１を構成する一対の線材９，１０の各一
   端をそれぞれ溶接し、検出管６の質量流量に対応した前
   記各線材９，１０の他端間の電位差を測定する手段１２
   ．１３を設け、検出管６の半円弧部分６ａと、ヒータ７
   と、熱電体１１を構成する一対の線材９，１０とは、本
   体１に連なる断熱材１４によって覆われていることを特
   徴とする質量流量計。