JPS63214620A - 流量測定装置 - Google Patents
流量測定装置Info
- Publication number
- JPS63214620A JPS63214620A JP4745287A JP4745287A JPS63214620A JP S63214620 A JPS63214620 A JP S63214620A JP 4745287 A JP4745287 A JP 4745287A JP 4745287 A JP4745287 A JP 4745287A JP S63214620 A JPS63214620 A JP S63214620A
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- Japan
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- flow rate
- pipe
- temperature
- fluid
- pressure
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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】
〔技術分野〕
本発明は、流体の流量測定装置に関するものである。
流体の流量測定装置としては従来、種々のものが実用に
供されているが、極低温流体の流量を測定できる装置と
しては、まだ信頼性の高いものがない。例えば極低温流
体の流路中に流量測定のための回転機構などを組み込む
ことは熱の流入等による熱ロスが大きく、実現性に乏し
い。また歪ゲージを利用したものもあるが、使用温度範
囲が限られ、信頼性に乏しい。
供されているが、極低温流体の流量を測定できる装置と
しては、まだ信頼性の高いものがない。例えば極低温流
体の流路中に流量測定のための回転機構などを組み込む
ことは熱の流入等による熱ロスが大きく、実現性に乏し
い。また歪ゲージを利用したものもあるが、使用温度範
囲が限られ、信頼性に乏しい。
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決した流
体流量測定装置を提供するもので、その構成は、内部を
流れる流体の管摩擦抵抗値が既知のバイブに、その軸線
方向に隔たった２点の流体圧力Ｐ＋ 、Ｐｚを検出する
手段と、流体の温度Ｔを検出する手段とを設けると共に
、上記圧力Ｐ＋、Ｐｇの平均値と温度Ｔとの関係から流
体の密度ρを求め、かつその密度ρと上記圧力Ｐ＋ 、
Ｐｔの差との関係から流量を求める演算手段を設けたこ
とを特徴とするものである。
体流量測定装置を提供するもので、その構成は、内部を
流れる流体の管摩擦抵抗値が既知のバイブに、その軸線
方向に隔たった２点の流体圧力Ｐ＋ 、Ｐｚを検出する
手段と、流体の温度Ｔを検出する手段とを設けると共に
、上記圧力Ｐ＋、Ｐｇの平均値と温度Ｔとの関係から流
体の密度ρを求め、かつその密度ρと上記圧力Ｐ＋ 、
Ｐｔの差との関係から流量を求める演算手段を設けたこ
とを特徴とするものである。
この装置では、バイブ内を流れる流体の圧力と温度を測
定し、その値から流量を演算で求めるようにしているの
で、測定に伴う熱ロスの少ない、使用温度範囲の広い、
信頬性の高い流量測定を行うことが可能である。
定し、その値から流量を演算で求めるようにしているの
で、測定に伴う熱ロスの少ない、使用温度範囲の広い、
信頬性の高い流量測定を行うことが可能である。
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。
。
第１図および第２図は本発明の一実施例に係る流体流量
測定装置を示す０図において、１はその中を極低温流体
が流れるバイブ、２はその両端に設けた接続用のフラン
ジである。バイブ１の外周には輻射熱の流入を防ぐため
、放射率の高い表面を持つスーパーインシェレーシッン
３が巻かれており、さらにその外周には熱絶縁性の高い
樹脂で作られたスペーサ４を介して外管５が配置されて
いる。バイブ１と外管５の間の空間は、この装置がバイ
ブラインに組み込まれたあとで、真空引きされ、真空に
保たれる。
測定装置を示す０図において、１はその中を極低温流体
が流れるバイブ、２はその両端に設けた接続用のフラン
ジである。バイブ１の外周には輻射熱の流入を防ぐため
、放射率の高い表面を持つスーパーインシェレーシッン
３が巻かれており、さらにその外周には熱絶縁性の高い
樹脂で作られたスペーサ４を介して外管５が配置されて
いる。バイブ１と外管５の間の空間は、この装置がバイ
ブラインに組み込まれたあとで、真空引きされ、真空に
保たれる。
またバイブ１には、その軸線方向に所定の間隔ｌをおい
て、圧力検出用の配管６．７が取り付けられている。こ
の配管６．７は外管５の外部に導出され、図示しない圧
力計に接続されている。さらにバイブ１の外周には、第
２図に示すようにカーボン抵抗あるいは白金抵抗などの
温度測定素子８が密着配置されており、これによりパイ
プ１内を通る流体の温度を検出するようになっている。
て、圧力検出用の配管６．７が取り付けられている。こ
の配管６．７は外管５の外部に導出され、図示しない圧
力計に接続されている。さらにバイブ１の外周には、第
２図に示すようにカーボン抵抗あるいは白金抵抗などの
温度測定素子８が密着配置されており、これによりパイ
プ１内を通る流体の温度を検出するようになっている。
温度測定素子８のリード線は図示してないが外部の計測
器に接続されている。
器に接続されている。
いま、配管６．７内の圧力をＰ＋ 、Ｐｚ 、その間の
距離を！、バイブ１の内径をｄとすると、次のような関
係がある。
距離を！、バイブ１の内径をｄとすると、次のような関
係がある。
ｄま
ただしλ：流体の管摩擦抵抗値
ρ：原流体密度
Ｖ：流速
（昭和６１年版機械工学便覧Ａ−５流体工学ＷＡ５−７
４頁の（２３９）式より） 管摩擦抵抗値λは、バイブ１の形状、表面状態等により
決まる係数であるから、予め測定しておくものとする。
４頁の（２３９）式より） 管摩擦抵抗値λは、バイブ１の形状、表面状態等により
決まる係数であるから、予め測定しておくものとする。
一方、バイブ１内を流れる流体の流量Ｑは次式％式％
したがって流量Ｑは、（１）式、（２）式等によれば、
Ｐ＋、Ｐｔとρ等から計算で求めることができる。
Ｐ＋、Ｐｔとρ等から計算で求めることができる。
ここで問題となるのは、温度と圧力により変化する密度
ρの存在である。この密度ρと温度Ｔ１圧力Ｐの関係は
予め実験により求めておくものとする。
ρの存在である。この密度ρと温度Ｔ１圧力Ｐの関係は
予め実験により求めておくものとする。
例えばヘリウムの場合、その関係は次式で表すことがで
きる。
きる。
ｐ ｗ ＠ ””冨５３ＬｎＰ＋３・９６１ｋｌ Ｘ”
ｌ”−ｔｏ、 Ｏ＠４ＳＬＭＰ＋１．１１０３３１、、
−、−、（３まただし温度Ｔの単位はＫ（ケルビン）、
圧力Ｐの単位はａｔｍである。圧力Ｐは次式で求めるこ
とができる。つまりＰ＋ 、Ｐｇの平均値である。
ｌ”−ｔｏ、 Ｏ＠４ＳＬＭＰ＋１．１１０３３１、、
−、−、（３まただし温度Ｔの単位はＫ（ケルビン）、
圧力Ｐの単位はａｔｍである。圧力Ｐは次式で求めるこ
とができる。つまりＰ＋ 、Ｐｇの平均値である。
Ｐ ＝ （Ｐ ＋ ＋ Ｐ ｚ）／ ２ （ａ
ｔｅ） −・・−−（４１（３）式の使用範囲は、 ０．５ａｔ＋ｗ≦Ｐ≦１０ａｔｍ １５に≦Ｔ≦１００ＯＫ が両立する範囲である。
ｔｅ） −・・−−（４１（３）式の使用範囲は、 ０．５ａｔ＋ｗ≦Ｐ≦１０ａｔｍ １５に≦Ｔ≦１００ＯＫ が両立する範囲である。
圧力１．Ｏａｔｍ 、５．Ｏａｔｍ、１０ａｔ＋ｓにお
いて、それぞれ温度を１５に〜１０００ Ｋの範囲で変
化させた場合、実際に測定したヘリウムの密度ρと、温
度Ｔと圧力Ｐの値から（３）式で計算した密度ρ□と、
その誤差率（ρ／ρ□−１）は第１表ないし第３表のと
おりである。計算値ρ工＾が実測値ρとよ（合致し、十
分利用できる精度であることが分かる。
いて、それぞれ温度を１５に〜１０００ Ｋの範囲で変
化させた場合、実際に測定したヘリウムの密度ρと、温
度Ｔと圧力Ｐの値から（３）式で計算した密度ρ□と、
その誤差率（ρ／ρ□−１）は第１表ないし第３表のと
おりである。計算値ρ工＾が実測値ρとよ（合致し、十
分利用できる精度であることが分かる。
したがって、バイブ１内を通るヘリウムの圧力Ｐ、、ｐ
ｇと、温度Ｔを測定し、それらの値からマイクロコンピ
ュータ等の演算手段により、（３）式、（４）式を利用
して密度ρを求め、さらに（１）式、（２）式等を利用
して流量Ｑを求める演算を行えば、高精度で流量測定を
行うことができる。
ｇと、温度Ｔを測定し、それらの値からマイクロコンピ
ュータ等の演算手段により、（３）式、（４）式を利用
して密度ρを求め、さらに（１）式、（２）式等を利用
して流量Ｑを求める演算を行えば、高精度で流量測定を
行うことができる。
第１表（気圧１．０ａｔｍ）
第２表（気圧５．Ｏａｔｍ）
第３表（気圧１０．Ｏａｔｍ）
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、パイプ内を流れる
流体の圧力と温度を測定して流量を求めるようにしたの
で、装置としての熱ロスが少な（、使用温度範囲が広く
、しかも構造が簡単なため信鯨性が高く、安価な流量測
定装置を得ることができる。
流体の圧力と温度を測定して流量を求めるようにしたの
で、装置としての熱ロスが少な（、使用温度範囲が広く
、しかも構造が簡単なため信鯨性が高く、安価な流量測
定装置を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例に係る流量測定装置の縦断面
図、第２図は第１図の■−■線断面図である。 １〜パイプ、３〜スーパーインシユレーシヨン、６・７
〜圧力検出用の配管、８〜温度測定素子。
図、第２図は第１図の■−■線断面図である。 １〜パイプ、３〜スーパーインシユレーシヨン、６・７
〜圧力検出用の配管、８〜温度測定素子。
Claims (2)
- （１）内部を流れる流体の管摩擦抵抗値が既知のパイプ
に、その軸線方向に隔たった２点の流体圧力Ｐ＿１、Ｐ
＿２を検出する手段と、流体の温度Ｔを検出する手段と
を設けると共に、上記圧力Ｐ＿１、Ｐ＿２の平均値と温
度Ｔとの関係から流体の密度ρを求め、かつその密度ρ
と上記圧力Ｐ＿１、Ｐ＿２の差との関係から流量を求め
る演算手段を設けたことを特徴とする流量測定装置。 - （２）特許請求の範囲第１項記載の装置であって、被測
定流体はヘリウムであり、流体の密度ρは次式から求め
るようにしたもの。 ρ＝ｅ（１．０２３３ＬｎＰ＋３．９０４６）×Ｔ−（
０．００４５ＬｎＰ＋１．００３３）ただしＴは絶対温
度（Ｋ） Ｐ＝（Ｐ＿１＋Ｐ＿２）／２（ａｔｍ）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4745287A JPH063393B2 (ja) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | 流量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4745287A JPH063393B2 (ja) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | 流量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63214620A true JPS63214620A (ja) | 1988-09-07 |
| JPH063393B2 JPH063393B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=12775545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4745287A Expired - Lifetime JPH063393B2 (ja) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | 流量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063393B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022124375A1 (ja) * | 2020-12-09 | 2022-06-16 | 京セラ株式会社 | 気泡率センサおよびこれを用いた流量計ならびに極低温液体移送管 |
| WO2022124377A1 (ja) * | 2020-12-09 | 2022-06-16 | 京セラ株式会社 | 気泡率センサ、これを用いた流量計および極低温液体移送管 |
-
1987
- 1987-03-04 JP JP4745287A patent/JPH063393B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022124375A1 (ja) * | 2020-12-09 | 2022-06-16 | 京セラ株式会社 | 気泡率センサおよびこれを用いた流量計ならびに極低温液体移送管 |
| WO2022124377A1 (ja) * | 2020-12-09 | 2022-06-16 | 京セラ株式会社 | 気泡率センサ、これを用いた流量計および極低温液体移送管 |
| US12625103B2 (en) | 2020-12-09 | 2026-05-12 | Kyocera Corporation | Void fraction sensor, flowmeter using the same, and cryogenic liquid transfer pipe |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH063393B2 (ja) | 1994-01-12 |
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