JPS63168513A

JPS63168513A - 流量測定装置

Info

Publication number: JPS63168513A
Application number: JP62000139A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Kobayashi; 英明小林; Tatsuo Washisaki; 龍夫鷲崎; Takeo Nishida; 西田　武夫
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-01-06
Filing date: 1987-01-06
Publication date: 1988-07-12
Anticipated expiration: 2010-09-13
Also published as: JPH0785028B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、液体等の流量を計測する流量測定装置に関す
るものである。

（従来の技術）第３図は従来の流量測定装置の構成を示すもので、１は
中心部に略円錐状の誘導突起２を突設して略ドーナツ状
の流路３を内部に形設したケーシング、４は流路３に対
してドーナツ状の円の接線方向に設けた流入口、５は流
路３に対してドーナツ状の円の垂直力゛向に設けた流出
口、６は強磁性体等の外周をシリコンゴム等で被覆した
球状の流動体で、この流動体６は、流路３の中に移動自
在に収容できるように、外径が流路３の内径よりも若干
小さく成形されている。７は流路３に磁界をかけると共
に、この磁界の磁束密度の変化をホール素子等で検知す
る検知部、８は検知部７から出力されたパルス状の信号
に基づいて流路３に流入した液体の流量を算出する演算
回路である。

このように構成された従来例では、流入口４から流路３
に流入した液体は、流路３を周回して、流出口５から外
部に流出するが、その間、流路３の中に収容されている
流動体６は、流路３の中を液体と共に流れて、流路３の
中での周回を繰り返す。このため、流動体６が検知部７
によって磁界がかけられている場所を通過する毎に、そ
の磁界の磁束密度が変化して、検知部７から信号が間欠
的に出力されるので、演算回路８においてその信号の周
期、単位時間当りのパルス数等を計測すれば、流路３を
通過する液体の流量を算出することができる。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、検知部７の磁界は周辺の電磁気の影響で磁束
密度が変化して、流動体６の検出に雑音が入り易いので
、演算回路８での計測が正確でなくなって、流路３を通
過する液体の流量が必ずしも正確に測定できないという
問題があった。

又、強磁性体で形成されている流動体６の比重が、液体
の比重より重いので、流路３内の液体の流れに対する追
従性が悪くて、流量の測定誤差を生じ易いという問題が
あった。

更に、強磁性体で形成されている流動体６は。

液体等によって浸食されるのを防止するために、その外
周をシリコンゴム等で被覆しなければならないので、流
動体６の製造に手間が掛かると共に、製造原価が高くな
るという問題があった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、流
量が正確に測定できると共に、流動体の材質が自由に選
択できる流量測定装置を提供することを目的としている
。

（問題点を解決するための手段）本発明は、全部或いは一部が透明なケーシングの中の略
ドーナツ状の流路に、比重が液体の比重と同一か或いは
類似している球状の流動体を収容すると共に、流路を挟
んで対向する同一焦点距離の凸レンズ及び凹レンズをケ
ーシングの外壁面に凹設した上、凸レンズの光軸上に発
光部材を、又。

凹レンズの光軸上に受光部材をそれぞれ設置したもので
ある。

（作用）発光部材から射出された光を、液体の流れに乗って流路
の中を周回する流動体で遮断したり、減光させたり、反
射させたりして、流動体の通過を受光部材で検知するよ
うにしているので、電界、磁界等の外部の影響を全く受
けずに流動体の通過を検知できる上、同一焦点距離の凸
レンズ及び凹レンズが同一の焦点及び光軸上にあって、
発光部材から射出した光以外の光が受光部材に入射しな
いので、外乱光の影響を全く受けずに流動体の通過を検
知できる。又、比重が液体の比重と同一か或いは類似す
るような材質で流動体を形成することができるので、流
路の中の液体の流れに対する流動体の追従性がよくなる
。更に、流動体は、その比重が液体の比重と同一か或い
は類似すればよいので、流動体の材質が自由に選択でき
るようになる。

（実施例）以下、図面を参照しながら、本発明の実施例を詳細に説
明する。

第１図及び第２図は本発明の一実施例の構成を示すもの
で、１１は中心部に略円錐状の誘導突起１２を突設して
略ドーナツ状の流路１３を内部に形設したケーシングで
、このケーシング１１は全体が透明な合成樹脂等で形成
されている。１４は光軸が流路１３を横切るようにケー
シング１１の一方の外壁面、例えば上壁に凹設した凸レ
ンズ、１５は流路１３を挟んで凸レンズ１４と対向する
ようにケーシング１１の他方の外壁面、例えば底壁に凹
設した凹レンズで、この凹レンズ１５は、その焦点距離
が凸レンズ１４の焦点距離と等しく、且つ、その焦点及
び光軸が凸レンズ１４の焦点及び光軸と重なっている。

１６は流路１３に対して接線方向に設けた流入口、１７
は流路１３に対して垂直方向に設けた流出口、１８は遮
光性を有すると共に、比重が液体の比重と同一か或いは
近似している合成樹脂１例えば液体が水であれば、ポリ
プロピレン等の合成樹脂で形成した球状の流動体で、こ
の流動体１８は、流路１３の中に移動自在に収容できる
ように、外径が流路１３の内径よりも若干小さく成形さ
れている。１９は発光ダイオード等からなる発光部材で
、この発光部材１９は凸レンズ１４の光軸上に設置され
ている。２０はフォトトランジスタ、硫化カドミウム（
Ｃｄ　Ｓ　）等からなる受光部材で、この受光部材２０
は流路１３を挟んで発光部材１９と対向するように凹レ
ンズ１５の光軸上に設置されている。２１は受光部材２
０から出力されたパルス状の信号に基づいて流路１３に
流入した液体の流量を算出する演算回路である。

このように構成された従来例では、流入口１６から流路
１３に流入した液体は、流路１３を周回して、流出口１
７から外部に流出するが、その間、流路１３の中に収容
されている流動体１８は、液体と共に流路１３の中を流
れて、流路１３の中での周回を繰り返す。このため、流
動体１８が発光部材１９と受光部材２０との間を通過す
る毎に、発光部材１９から射出された光が流動体１８に
よって遮断されて、受光部材２０から信号が間欠的に出
力されるので、演算回路２１においてその信号の周期、
単位時間当りのパルス数等を計測すれば、流路１３を通
過する液体の流量を算出することができる。

ところで、同一焦点距離の凸レンズ１４及び凹レンズ１
５が同一の焦点及び光軸上にあるため、発光部材１９か
ら射出された光は、第１図に実線で示したよう−に、凸
レンズ１４で集光、収束された上、細く収束された光は
、凹レンズ１５で平行光線となって受光部材２０に入射
する。ところが、ケーシング１１に入射した外乱光が、
凹レンズ１５に入射しても、その光は、第１図に点線で
示したように、凹レンズ１５によって受光部材２０の外
側方向に屈折させられて、外乱光は受光部材２０に入射
しなくなる。即ち、受光部材２０には発光部材１９から
射出された光しか入射しないので、外乱光の影響を全く
受けずに流動体の通過を検知できる。

尚、本実施例では、発光部材から射出された光を流動体
で遮断することによって、流動体の通過を検知する例で
説明したが、発光部材から射出された光を流動体で減光
させたり、反射させることにより、流動体の通過を検知
するようにしてもよい。

又１本実施例では、ケーシング１１全体を透明にする例
で説明したが１発光部材と受光部材との間において光が
横切る部分だけ透明にしてもよい。

更に、本実施例では、流動体１８を合成樹脂で形成する
例で説明したが、液体と流動体１８との比重が同一か或
いは近似するようなものであれば、流動体１８の材質は
合成樹脂に限定されるものではない。

更に、本実施例では、流動体１８を球状に成形する例で
説明したが、流路１３の中を液体の流れに乗って移動で
きる形状であれば、流動体１８の形状は球に限定される
ものではない。

更に、発光部材１９から射出される光は、可視光に限定
されるものではなく、赤外線等でもよい。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、発光部材から射
出された光を、液体の流れに乗って流路の中を周回する
流動体で遮断したり、減光させたり１反射させたりして
、流動体の通過を受光部材で検知するようにしているの
で、電界、磁界等の外部の影響を全く受けずに流動体の
通過を検知できると共に、同一焦点距離の凸レンズ及び
凹レンズが同一の焦点及び光軸上にあって５発光部材か
ら射出した光以外の光が受光部材に入射しないので、外
乱光の影響を全く受けずに流動体の通過を検知でき、液
体の流量が正確に測定できるようになるという効果があ
る。又、比重が液体の比重と同一か或いは類似するよう
な材質で流動体を形成することができるので、流路の中
の液体の流れに対する流動体の追従性がよく液体の流量
が正確に測定できるようになるという効果がある。又、
流動体の通過を光で検知しているため、被検知体として
の流動体の材質が自由に選択できるようになって、液体
によって浸食されたり、錆びない材質の単体で流動体を
形成できるので、流動体の製造に手間が掛からなくなる
と共に、製造原価が安くなるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の部分拡大断面図、第２図は
本発明の一実施例の断面図、第３図は従来の流量測定装
置の断面図である。１１・・・ケーシング、１２・・・誘導突起、１３・・
・流路、１４・・・凸レンズ、１５・・・凹レンズ、１
６・・・流入口、１７・・・流出口、１８・・・流動体
、　　１９・・・発光部材、２０・・・受光部材、２１
・・・演算回路。特許出願人　　松下電器産業株式会社第　１　図１７・滅畝Ｃ１９死范斡１に・ｉＬ九き？和イＣ２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

中心部に誘導突起を突設して略ドーナツ状の流路を内部
に形設すると共に、前記流路に対して接線方向に流入口
を設け、且つ、前記流路に対して垂直方向に流出口を設
けた全体或いは一部が透明なケーシングと、このケーシ
ングの一方の外壁面に凹設した凸レンズと、前記流路を
挟んで前記凸レンズと対向するように前記ケーシングの
他方の外壁面に凹設した、前記凸レンズの焦点距離と等
しい焦点距離の凹レンズと、前記流路の中の液体の流れ
に乗って前記流路の中を周回するように、外径を前記流
路の内径よりも若干小さくした流動体と、射出した光の
光路が前記流路を横切るように前記凸レンズの光軸上に
設置した発光部材と、この発光部材と前記流路を挟んで
対向するように前記凹レンズの光軸上に設置した受光部
材と、前記流動体が前記発光部材と前記受光部材との間
を通過して、前記受光部材に入射する前記光を遮断する
毎に、前記受光部材から出力される信号を計測すること
により、前記流路に流入した前記液体の流量を算出する
演算回路とからなることを特徴とする流量測定装置。