JPS6328247B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は測定ケーシングの流路中に軸を流れ
方向に向けて配置されたタービンロータをもち、
タービンロータの前、後に整流器がある測定ター
ビンに関する。

この種の測定タービンは間接測定式として従来
から公知で、いわゆるヴオルトマン翼車計の原理
で作動し、瞬間体積流の正確な測定と流体の体積
測定に特に適している。流体は管体の中心に取付
けられている質量の小さいタービンロータの軸方
向に沿つて流れ、そのさい流体は整流器で整定さ
れ、準層流としてタービン翼車にぶつかる。この
場合タービン翼車の回転数は平均流速に比例し、
したがつて広い領域の流量に適応できる。

タービン翼車の回転数は望ましくは非磁性の管
体を通じ誘導ピツクアツプを介して反作用なく測
定される。単位時間当りのインパルス数は瞬間体
積流に比例し、そのさい最小体積流の場合でさえ
タービン翼車の回転数は誘導インパルスタツプに
よつて影響されない。しかし、水力損失は粘度に
左右されるかまたはレイノルズ数によつて左右さ
れる。

高級で摩擦の少ない軸受材料を選び、翼の質量
を減らして制動モーメントを小さくし、計器の測
定領域を拡大することが行われている。このこと
は誤差曲線の特性にも効果がある。この種の処置
はタービン翼車の軸に対する翼の角度および翼の
数によつて大きく左右され、それによつて翼車の
周速も共に決定される。

公知のタービン流量計を正確に作動させるため
に特に翼を種々に設計している。

例えば、翼の傾きを翼車の前部では急にし、後
部では緩くし、小流量の場合に翼への流体の進入
をより強くして、翼車が小流量でも回転する様に
し測定領域の下限を下げることが行われている。
そして、傾きの少ない翼の後部は回転数が増し、
摩擦が高まるのを防止する。

しかし、この様に前後で傾きが異なる翼車を作
ることは製造コストが非常に高くつくほか、きわ
めて大流量領域での測定には向かない欠点があ
る。

この発明は特にきわめて大きな流量に向く測定
タービンに関する。従来は流量が大きいときには
誤差も大きくなつた。誤差変動は特に粘度の高い
流体、例えば油圧装置用の圧力媒体の場合に生じ
た。

この発明は測定タービンを去る液流に影響を与
えることによりタービンロータの回転速度に所定
の、一定の形で影響を与え、それによつてきわめ
て大きい流量の場合に生じる誤差を従来の通常の
測定領域で生じる程度の誤差の範囲内に抑えるこ
とが可能であることを見出して開発したものであ
る。

従つて、この発明は流量が非常に大きい場合
（粘度の高い流体では流速15ｍ／秒まで、粘度が
低い場合はそれ以上）、測定タービンの回転速度
に上記のように影響を与え、生じる誤差が上記程
度を超えないようにすることを目的とする。

このため本発明は入口と出口がある貫通した流
路を備えた測定ケーシングと、上記流路中に軸を
流路の長手方向に向けて設けられたタービンロー
タと、上記タービンロータの下流に位置して前記
流路中に設けられた整流器を有する測定タービン
において、上記整流器の下流の流路の出口には、
前記測定ケーシングに管を接続する出口継手を連
結し、この出口継手には入口にオリフイス、この
オリフイスの下流側に流れの方向に向つて内径が
次第に小さくなり、所定の断面積で終る円錐内面
を設けたことを特徴とする。

これにより測定ケーシングの流路中をタービン
ロータ、その下流の整流器を経て流れ、出口継手
に入つた液体は、オリフイスで流速を変化させら
れ、次いで次第に断面積が小さくなる円錐内面中
を流れる際に流量を変化させられ、上流のタービ
ンロータの回転速度に所定の影響を与え、液流が
高粘度、高速の場合に生じる誤差の大きさを非常
に小さくすることができる。

そして、出口継手は管の接続を兼ねて測定ケー
シングの出口端部に連結するので着脱は極めて容
易である。

従つて、円錐内面のテーパ度を種々に変えた
り、オリフイスの内径が種々に違う出口継手を準
備して置き、同じ様に製造した測定タービンでも
製造公差などで誤差の特性曲線が異なるので、そ
の測定タービンに最適な出口継手を選んで連結す
ることもできる。一般にタービンの多くは高い流
量のときに大きく低下する誤差特性をもつので、
測定領域はその上限で強く制限される。普通の測
定タービンは、きわめて高い流量で誤差曲線がこ
のような傾斜を示すのでこれらのタービンはこれ
らの高い領域での測定には役立たない。しかし、
本発明により最適な円錐面を選択することによつ
て、誤差曲線の傾斜を望ましい程度で逆転する可
能性が与えられる。

この発明によつて、測定タービンのタービンロ
ータの速度に影響を与え、極めて大きな流量の場
合でも有用でかつ再現できる測定値が初期曲線の
ばらつきが大きくても得ることが可能になる。

以下、この発明を図示の実施例によつて説明す
る。

第１図は測定タービンの実物大の縦断面図で、
ケーシング１４は円形の流路１５を包み、入口１
６と、ねじつきの出口継手部５６を備えている。
矢印１３は流れの方向を示す。入口継手部のすぐ
後ろで流路１５中には整流器１８があり、これは
例えば６枚の整流板を有し、入口側でリング３０
に固定され、同時にロータ軸２の支持に役立つて
いる。うず形成を減らすためにロータ軸２の前に
流線体１９がつけてある。翼車４の前と後および
軸の出口端に別の流線体２０，２１および２２が
ある。流線体２０は翼車に流れ寄る流体が翼車の
翼領域に達するように作つてある。流線体２１の
すぐあとにもう１つの整流器２３が続く。

第２ａ図は、接続具として作られている出口継
手５６の一例の縦断面で、寸法をミリメートルで
示した。

第２ｂ図は第２ｂ図と同じだが号を付してあ
る。出口継手５６は雄ねじ５３を備えた接続具と
して作られている。六角形のナツト部上に彫り込
んだ矢印１３′は流れ方向を示す。更に、出口継
手５６は流れの入口側にもう１つの雄ねじ５４を
備え、ねじ込みを弛めてケーシングから外し簡単
に交換できる。流れの入口側に、円錐内面５１と
一体に連らねてオリフイス５２がある。第２ａ図
から判るように、円錐内面５１はここでは8゜の傾
きを持ち、オリフイスの内径は22mmである。オリ
フイスを含めて円錐内面の軸方向長さは46.8mm、
円錐内面が終る小径端部の内径20mmである。円錐
５１の出口端に肩５５があり、こゝには図示して
ない継手管が同じ並びで無段で当接する。

第３図は誤差特性曲線で、±１％の誤差領域を
毎分500リツトルの流量まで示す。従来の測定タ
ービンの誤差特性曲線は点Ａで始まり、点Ｂで−
１％の誤差限界と交差する。流量はここで毎分約
280リツトルである。この領域ではこの発明によ
る処置が有効になり、第２ａ図に示した寸法、即
ちオリフイス内径が22mm、円錐内面の傾きが8゜の
出口継手を使つた場合は点Ｄで−１％の限界線と
交差する特徴的な誤差曲線になる。径21.5mmの
オリフイスを有する出口継手使うと点Ｃで−１％
の限界線と交叉する誤差曲線となり、内径22.5mm
のオリフイスを使うと、誤差曲線は修正され、流
量500までゝは−１％の限界線と交叉しなかつ
た。

この発明により判ることは、適当な流動技術的
処置によつて誤差特性曲線に影響を与え、急降下
する負の曲線の領域で傾きの逆転とその制御が得
られることが可能だということである。そこで測
定領域限界が明らかになり、それは測定タービン
の寸法またはそれと関連する測定管内の圧力損失
の限界値あるいは許容流速値の限界値によつての
み決定される。

【図面の簡単な説明】

第１図は測定タービンの縦断面図、第２ａ図は
接続具として作られている出口継手の寸法入りの
縦断面図、第２ｂ図は第２ａ図と同じであるが寸
法を無くし、符号をつけた縦断面図、第３図は従
来装置と、種々な調整要素を使つた場合の誤差曲
線を示す比較図で、図中、２はロータ軸、４はタ
ービンロータ、１５は流路、１８，２３は整流
器、５０は調整要素、５６は出口継手である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入口と出口がある貫通した流路を備えた測定
   ケーシングと、上記流路中に軸を流路の長手方向
   に向けて設けられたタービンロータと、上記ター
   ビンロータの下流に位置した前記流路中に設けら
   れた整流器を有する測定タービンにおいて、 上記整流器の下流の流路の出口には、前記測定
   ケーシングに管を接続する出口継手を連結し、こ
   の出口継手には入口にオリフイス、このオリフイ
   スの下流側に流れの方向に向つて内径が次第に小
   さくなり、所定の断面積で終る円錐内面を設けた
   ことを特徴とする測定タービン。