CN101802567B - 粉粒体流量测定装置 - Google Patents

粉粒体流量测定装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101802567B
CN101802567B CN200880106856XA CN200880106856A CN101802567B CN 101802567 B CN101802567 B CN 101802567B CN 200880106856X A CN200880106856X A CN 200880106856XA CN 200880106856 A CN200880106856 A CN 200880106856A CN 101802567 B CN101802567 B CN 101802567B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
pipe
mentioned
temperature sensor
powder
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.)
Active
Application number
CN200880106856XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN101802567A (zh
Inventor
久田渡
新谷光男
山口学
荒松美树
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sintokogio Ltd
Original Assignee
Sintokogio Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sintokogio Ltd filed Critical Sintokogio Ltd
Publication of CN101802567A publication Critical patent/CN101802567A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101802567B publication Critical patent/CN101802567B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • G01F1/56—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 electric or magnetic effects
    • 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
    • G01F1/74—Devices for measuring flow of a fluid or flow of a fluent solid material in suspension in another fluid
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/02—Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature
    • G01F15/022—Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature using electrical means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

本发明的粉粒体流量测定装置，在对粉粒体进行空气输送时，将该流量变化作为静电电容的变化进行测量，引入输送气体温度的变化所引起的静电电容的温度偏移，可以进行高精度的粉粒体流量的测定。该粉粒体流量测定装置具备：输送粉粒体的保护管；具备测定电极的电极配置管；将来自测定用电极的输出输入到粉粒体流量显示器的变换器电路(变换器)，还具备环境温度传感器和输送气体温度传感器(31)，将输送气体温度传感器(31)直接接合到与保护管(20)的电极配置管(10)不重叠的部位。还具备温度校正电路，该温度校正电路根据环境温度和输送气体温度的各温度传感器输出之差，对来自静电电容的变换器的以流量/静电电容的输出测量曲线的流量0为基准的静电电容的输出进行校正运算，来进行温度校正。

Description

粉粒体流量测定装置
技术领域
本发明涉及静电电容式的粉粒体流量测定装置。更详细的说，本发明的静电电容式的粉粒体流量测定装置，在以空气等(输送气体)作为输送手段的各种粉粒体处理装置中，连续且实时地测定粉粒体的流量，还具有基于环境温度以及输送气体温度的测量值的温度校正功能，能够进行高精度的粉粒体的流量测定。
作为使用该粉粒体流量测定装置的粉粒体处理装置，可举出：1)在被配设的输送管内采用压缩空气和/或吸引空气来输送粉粒体的空气输送装置；2)使由粉粒体构成的研磨材与压缩空气或者叶轮相冲突来实施表面加工的送风装置；3)由喷枪(ejector)对由粉粒体构成的粉粒体涂料进行喷涂来实施涂装的粉粒体涂装装置等。
背景技术
作为静电电容式的粉粒体流量测定装置，举出专利文献1、2等。
一般地，在静电电容式的粉粒体流量测定装置中，随着用于输送的空气(大气)的湿度或温度等的测定时的条件而测定对象物的温度产生变化，因此需要对起因于该温度变化的测量误差无时间延迟(时滞)地进行校正。
因此，在专利文献1中，记载有下述的与粉粒体流量测定装置有关的发明，其特征在于，“将在粉粒体的流路中设置的、用于将粉粒体的流量作为静电电容的变化进行检测的测定用电极；和送进空气，与测定用电极所处的环境条件的变化相对应的校正中采用的基准用电极并列地设置。”(参照权利要求1)。
即为，并列配置两个相同的流量传感器，在一方送进粉粒体，另一方送进空气，将它们作为基准电极来从两个传感器的输出差得到仅粉粒体的输出，进行流量的测定的装置。
但是，在该方式中，向测定电极和基准电极送入的压缩空气(输送气体)的特性需要是完全相同的。
例如在测定以压缩空气送入的粉粒体的流量的情况下，必须向基准电极也送入相同条件的压缩空气。该压缩空气不使用于粉粒体输送，是被扩散到大气中而废弃的空气，进而所使用的压缩空气量需要为2倍。此外，在吸引(吸入)方式下在测定电极内对粉粒体和空气进行吸引的情况下，使基准电极也产生同样的吸入空气，因此需要相同条件的吸引空气量，同样地吸引空气量需要2倍。总之，都伴随有消耗能量的增大。
在专利文献2中，记载有下述的与粉粒体流量测定装置有关的发明，其特征在于，“在采用由成为粉粒体流路的圆筒管、与其外周相对置而配置的弯曲状的一对源电极和感应电极、和设置在该源电极与感应电极之间的防护电极构成的测定用电极，将发送到上述圆筒管的内面通路的粉粒体流量作为静电电容的变化来进行检测的粉粒体流量测定装置中，由在上述圆筒管的外周面配置为同心圆状的管状的电极保持体；和在该电极保持体的内周面螺旋状安装来分别形成上述源电极和防护电极的耐热性的导电体构成”，能够应对高温(500～1200℃)的粉粒体(参照权利要求1)。
即在专利文献2中，作为在对电极保持的电极配置管中加入了用于测定高温(500～1200℃)粉粒体的流量的粉粒体所通过的管(保护管)的构造，防止由于热影响而引起电极的剥落。
但是，由于高温的粉粒体流动，因此引起管内温度上升，存在静电电容产生随时间变化的可能，与其相对应的校正的方法没有任何记载或启示。因此，存在随着时间变化而表现出不同的测量值的问题。
另外，作为不对本发明的专利性带来影响，但与静电电容式的粉粒体流量测定装置相关的现有技术文献，有由本申请申请人提出的专利文献3、4等。
专利文献1：JP专利第3865737号公报
专利文献2：JP特开2001-21397号公报
专利文献3：JP特开2007-121272号公报
专利文献4：JP特开2006-329874号公报
发明内容
本发明的目的在于，解决上述现有的问题，提供一种能够减小由于温度变化所引起的测量误差，即使流量变少也能稳定地或者高精度地测定的静电电容式的粉粒体流量测定装置及粉粒体流量测定方法。
为了解决上述课题，本发明者们以上述专利文献3、4中记载的粉粒体流量测定装置为基础，进一步加以改良而得到本发明。
本发明相关的静电电容式的粉粒体流量测定装置，具备：粉粒体借助输送气体而通过的测定管；配置在该测定管的外周，对上述测定管内的静电电容的变化进行检测的测定电极；和将来自测定用电极的输出输入到粉粒体流量显示器中的静电电容的变换电路(变换器)，上述测定电极及上述变换器通过套管维持气密状态，并被上述测定管一体地保持。
并且，上述粉粒体流量测定装置具备环境温度传感器和输送气体温度传感器，该输送气体温度传感器在与上述测定管的不受上述测定电极影响的部位且尽可能地接近上述测定管的内壁的部位与之接合，该环境温度传感器配置为能够测量该粉粒体流量测定装置的周边温度，具备温度校正电路，该温度校正电路基于上述环境温度传感器和输送气体温度传感器的输出之差对测定电极的输出进行温度校正。
即，在本发明中，在变换器中，能够基于输送气体温度和环境温度之差进行温度校正来输出粉粒体的流量。因此，由一个测定电极能高精度地测定粉粒体的流量的真实的变化。
在上述结构中，优选构成为，测定管由配置了上述测定电极对的电极配置管和配置于该电极配置管的内侧，相对该电极配置管能气密性地拆卸安装地配置的保护管构成，上述输送气体温度传感器与保护管的外周面直接接合。这是因为能够在尽可能地接近输送气体通过部位的位置测定输送气体温度。
在上述结构中，优选构成为，还具备：固定于保护管上的连线模块；和固定于电极配置管上的、具有与上述变换器相连接的引线的被连线模块，该两连线模块，经由在一方形成连接销在另一方形成插座部的一对连接销/插座部通过单触就能连接、切断，在上述连线模块中收纳保持有上述输送气体温度传感器。在替换保护管的作业时，不需要特别的电连接、切断作业，有利于维修。
本发明的粉粒体流量测定方法具有下述的结构。
一种静电电容式的粉粒体流量测定方法，由配置于上述测定管的外周的测定电极以静电电容的变化的方式检测与输送气体一起通过测定管内的粉粒体的流量，测定粉粒体流量，其特征在于，基于上述环境温度传感器和输送气体温度传感器的输出之差计算测定电极的输出，进行温度校正。
发明效果
在静电电容式的粉粒体流量测定装置中，为了正确地测定粉粒体的流量，检测并校正粉粒体的输送气体(一般地空气)的温度变化是很重要的。这是因为静电电容根据测定环境或测定对象物的温度而变化。
在本发明中，通过使小型、响应速度快且温度与静电电容的关系为线性输送气体温度传感器与温度最敏感的保护管部(粉粒体通过部)直接接合，而能进行正确的校正。
即，本发明的静电电容式的粉粒体流量测定装置，为简单的构造且不对使用环境的气氛带来影响，即使低流量也能高精度地测定粉粒体流量。
进而，也能够应对输送气体的测定管流入时的温度降低，能够更高精度地进行粉粒体流量的测定。
附图说明
图1为表示能够应用于本发明的粉粒体流量测定装置的测定检测部的一例的模型截面图。
图2(A)、(B)为表示检测电极/接地电极的宽度比与产生电力线密度的关系的原理说明图。
图3为在本发明相关的粉粒体流量测定装置的一实施方式中的输送气体温度传感器配置侧组装前的要部截面图。
图4为图3的4-4线截面图。
图5为相同的5-5线箭头方向的印刷线路板平面图。
图6为本发明相关的粉粒体流量测定装置的一实施方式中的输送气体温度传感器配置部附近的部分截面图。
图7为本发明的粉粒体流量测定装置的整体立面图。
图8为本发明中使用的测量曲线模型图。
图9为包括本发明的温度校正电路的变换器的框图。
图10为表示本发明的流量测定的温度校正电路部的处理方法的流程图。
图11为表示将本发明的粉粒体流量测定装置***到吸引式的喷气装置时的一例的结构图。
图12为表示将本发明的粉粒体流量测定装置放入恒温槽内，使其依次升温到10～40℃为止，对来自温度传感器的输出和电极内的静电电容变化进行测定后的结果的图表。
图13为表示相同地使本发明的粉粒体流量测定装置依次降温到40～10℃为止，对来自温度传感器的输出和电极内的静电电容变化进行测定后的结果的图表。
具体实施方式
以下，基于优选的一实施方式对本发明详细地进行说明。
图1中表示本实施方式相关的粉粒体流量测定装置的测定部构造体(电极配置管10和保护管20构成的构造体)的一例。
电极配置管10由成为成形绝缘层的本体层12和配置在该本体层12的内周面部的柔性基板13构成，它们形成为一体。另外，本体层12成为下述结构，在作成(圆)筒状的柔性基板13的外面缠绕玻璃布进行覆盖，从外周浸渍环氧树脂后环氧树脂使固化来加固，由单层的防护电极18包围该玻璃布/环氧树脂层的外面，从而覆盖整体。图1所示的本体层12中，在保护电极18的外面，从进一步缠绕玻璃布进行覆盖，从外周浸渍环氧树脂后，使环氧树脂固化来加固而成的三层结构(从内侧)12a、18、12b，但并不一定局限于这种结构。
而且，柔性基板13通过在绝缘树脂薄膜15的一面(在缠绕绝缘树脂薄膜15而形成筒状时成为外周面的面)隔开规定的间隔G条纹状地印刷宽度宽的检测电极(感应电极)14和宽度比该检测电极窄的接地电极(earth电极)16而形成。
该柔性基板13形成为：检测电极14和接地电极16按照相互具有间隔(间隙)G并形成为螺旋状的方式进行缠绕，并形成筒状体。而且，在从与电极配置管10的轴线相垂直的截面观察的情况下，检测电极14与接地电极16互相对置。
在此，上述检测电极14与接地电极16之间的宽度尺寸之比被设定为检测电极宽度/接地电极宽度取1/1到3.5/1的范围的值。
另外，图2分别表示检测电极宽度＝接地电极宽度的情况(A)、检测电极宽度＞接地电极宽度的情况(B)下的电力线图。即检测电极宽度/接地电极宽度＝1/1的情况下，电力线处于平行，电极配置管的管中央部侧与管内壁部侧之间的电力线密度(灵敏度)相同。另一方面，在检测电极宽度与接地电极宽度不同的情况下，电力线密度不平行，管内壁部侧的电力线密度(灵敏度)比电极配置管的管中央部侧高，管内壁部附近的灵敏度上升。
接下来，由于管内壁部侧的灵敏度变高，因此即使通过设置于电极配置管的内侧的后述的保护管内的粉粒体的流量为微小量，也能不使测定精度降低地进行测定。其理由被推定为，在管内流动的粉粒体为微小量的情况下，其粉粒体沿着管的内壁边描绘螺旋边进行移动的缘故(新的见解)。
但是，可知如果检测电极宽度/接地电极宽度的宽度比变得过大，则相反地灵敏度降低。如果电力线密度的高密度化范围的宽度变得过窄，则由于进行螺旋移动的粉粒体产生脉动而在粉粒体中产生粗密的层，从而难以高精度地检测流量变化。
之后，在假设粉粒体为微小量且在管壁上螺旋状进行移动且检测电极14的宽度与接地电极16的宽度不同的情况下，根据粉粒体的流量、种类而不同，但优选检测电极宽度/接地电极宽度的宽度比为1.2/1～3.5/1，进一步为1.5/1～3.0/1。另外，虽然取决于检测/接地电极的宽度，但优选两电极间的间隔G为0.5～5mm，进一步为1～3mm。优选此时的电极的宽度尺寸，在电极配置管的内径为10.5mm时，例如检测电极：14～15.5mm、接地电极：5.5～7mm。
之后，在由上述本体层12和柔性基板13构成的电极配置管10的内侧，设置使粉粒体通过的保护管20。该保护管20，如后述那样，经由连接管22而拆卸安装自由且能保持气密性地***到管路中。
在此，作为保护管20的材料，与以往的电极管相同，也可使用石英玻璃，但也可使用通常耐损耗性良好且即使保护管20的壁厚变薄破损的可能性也较小的绝缘体即氧化物系陶瓷。作为氧化物系陶瓷，能够举出氧化铝、氧化锆等。
此外，保护管20通常使用具有耐损耗性的材料，能够进行交换，且为了提高测定精度，优选其壁厚尽可能得薄。例如在氧化物陶瓷制的保护管20的情况下，优选为0.7mm以下、0.3～0.6mm，进一步为0.5～0.4mm的壁厚。如以上所述，如果壁厚薄化，则耐用期间变短，或者如果壁厚变得过厚，则测定精度降低。
另外，测定部构造体的构造，并不限于由具备上述那样的检测电极和接地电极的电极配置管10和用于输送(通过)粉粒体的保护管20构成。即也可为不使用保护管，在石英管设置印刷了检测电极和接地电极的电极配置管，在该电极配置管的内侧直接通过被测定物(粉粒体)的结构。此外，具备检测电极和接地电极的电极配置管的构造也不限于上述实施方式。即将检测电极和接地电极配置于电极配置管的内周面部，将电极构造配置为平行平板状等任意的配置。
接下来，基于图3～7对本实施方式的特征的部分进行说明。另外，图3、6、7表示粉粒体流量测定装置组装的立面图。
输送气体温度传感器31被配置在保护管20的计量流体入口侧的外面，且与电极配置管10不重叠的部位、即不受检测电极与接地电极14、16的影响的部位。输送气体温度传感器31的安装方式没有特别的限定，但由带状的热传导性薄膜42将输送气体温度传感器31压入到保护管20中，并且将热传导性薄膜42缠绕到保护管20的周围，从其上盖上热收缩管(tube)44并固定。在此，对输送气体温度传感器31配置在保护管20的输入侧进行了说明，但也可配置在保护管20的输出侧。
作为配置在本实施方式中的保护管20的外周的输送气体温度传感器31，优选使用热敏电阻型温度传感器。这是因为，热敏电阻型温度传感器与其他的温度传感器(二极管型或IC型等)相比，响应速度快，可迅速地跟踪的保护管20的温度变化。
作为上述热传导性薄膜42，为热传导性优良的薄膜即可，没有特别的限定。例如也可使用散热性硅酮薄膜等。此外，为了保持热传导性薄膜42和输送气体温度传感器31，热收缩管44具有足够的热收缩性即可，则没有特别的限定。例如也可使用PE管或PVC管。
在将固定输送气体温度传感器31的保护管20***到电极配置管10的内径侧时，成为通过单触(one touch)而可拆卸安装的构造。输送气体温度传感器31成为能与配置在电极配置管10侧的变换器30(参照图6)的校正电路的端子电连接/切断的构造。
接下来，对连线模块37以及被连线模块39的构造、功能进行说明。如图5所示，在连线模块37以及被连线模块39的上面分别填充上印刷布线板33以及下印刷布线板35。连线模块37以及被连线模块39分别形成上定位孔37a和下定位孔39a，以使上印刷布线板33上的布线34的输出端子34b位置和下印刷布线板35上的布线36的输入端子36a位置相对应地配置。上定位孔37a和下定位孔39a成为能够***贯通连线、被连线模块37、39的连接销40(在图3所示的例子中，该连接销40从连线模块37侧向被连线模块39侧***)。即相当于连接销的插座(socket)部分的部位与连线模块39侧的上述下定位孔39a对准。另外，连线、被连线模块37、39分别由粘结剂等与保护管20以及电极配置管10固定，也兼有作为保护管20及电极配置管10的定位模块的作用，进而在被连线模块39的外周可以安装O形环46。此外，连线、被连线模块37、39由绝缘材料构成，通常使用树脂材料制作。
并且，在本实施方式中，在连线模块37的内部形成传感器收纳空间37b。在收纳了输送气体温度传感器31之后，由上印刷布线板33关闭传感器收纳空间37b，输送气体温度传感器31的第一引线48与设置在上印刷布线板33上的布线34的输入端子34a连接。此外，设置在上印刷布线板上的布线36的输出端子36b经由第二引线50与变换器30(参照图6)的后述的校正电路的输入端子相连接。另外，上、下印刷布线板33、35虽然没有明示，但为具有通孔的两面印刷类型。是基于钎焊连接的可靠性以及销连接的可靠性的观点而形成的类型。此外，连线模块37通过粘结剂固定在保护管20中，被连线模块39通过粘结剂固定在电极配置管10中。
另外，虽然没有图示，但在电极配置管10的下端(另一端)侧，与被连线模块39相类似构造的电极配置管定位模块经由O形环被气密性地安装在电极配置管保持外筒23A(图7参照)上。
此外，如图6所示，在配置于保护管20中的连线模块37的上侧设置有保护管固定模块27。之后，在保护管20的下端(另一端)侧，也如后所述，经由O形环在内周可嵌入固定地设置与树脂制的保护管固定模块27相类似构造的定位模块。
接下来，对本实施方式中的上述测定部构造体(电极配置管10和保护管20)对套管(casing)24的安装方式进行说明。另外，图7表示粉粒体流量测定装置的整体安装图。套管24中，虽然没有图示，但安装有将各电极间的电压等变换为静电电容的静电电容变换部、温度校正电路部等各电路基板。
套管24上，在两端通过螺钉21、21大致气密性地安装有电极配置管保持外筒23、23A。
之后，如图3、6所示，在电极配置管10的一端配置被连线模块39，在电极配置管10的另一端配置电极配置管定位模块。在被连线模块39以及电极配置管定位模块的外周安装有O形环46，在与电极配置管保持外筒23、23a之间形成气密构造。
进而，如上所述，在保护管20的一端配置保护管固定模块27，在保护管20的另一端嵌入固定定位模块。之后，该保护管固定模块27和定位模块经由中间活接头螺母26以及前端活接头螺母28、28a与电极配置管保持外筒23a螺合，其结果，电极配置管10以及保护管20能够气密性地安装于套管24内。
在用于将测定部构造体(电极配置管10和保护管20)向套管24安装的上述构造中，通过单触可拆卸安装保护管20，因此成为通过设置中间活接头螺母(union nut)26，能够将连线模块37安装在被连线模块39和保护管固定模块27之间的构造。
该电极配置管保持外筒23，通过套管本体25和螺丝21结合等而被气密性地组装到一起。在套管本体25内具备可设置检测电极14、接地电极16等的输出端子和与输送气体温度传感器31等的引线相连接的变换器30(关于变换器30的电路结构参照图9)的空间。通过这种结构，实质上不需要用于连接各电极和变换器30的引线，信号难以受到外部噪声的影响。另外，在该变换器30中设置有环境温度传感器(参照图9)。另外，优选环境温度传感器基于与上述相同的理由设置在变换器30内，但也可设置在变换器外。
在固定于电极配置管10的被连线模块39的外周，嵌入固定有O形环46，该O形环46通过电极配置管保持外筒23前端的卡合内凸缘部23a被卡合，维持气密状态，并且定位并保持电极配置管10。另外，电极配置管保持外筒23、23A通过螺丝21、21固定于套管24。之后，连线模块37经由连接销41定位并设置于实现电极配置管10的保持模块的功能的被连线模块39，并且实现上下的连线、被连线模块37、39间的导通。之后，在将中间活接头螺母26向电极配置管保持外筒23螺合固定后，将在内周安装有O形环47的保护管固定模块27***到中间活接头螺母26的内侧，将前端活接头螺母28螺合固定在中间活接头螺母26。在此，保护管固定模块27也实现连接管22的固定以及连接管22和保护管20间的密封功能。
另一方面，保护管20***到电极配置管10内而形成二重构造的测定部构造体。保护管20和电极配置管10之间的间隙被设定为0.6mm以下。该间隙的控制通过在电极配置管保持外筒23前端的卡合内凸缘部23a中，粘接固定于电极配置管10的被连线模块39的定位来实现。
此时，O形环47在连接管22的带阶梯基部22a和在保护管固定模块27的内侧形成的缺口阶梯部27a之间被贴紧保持。
另外，在连接管22的前端内侧部，通过将具有与保护管20相同内径的氧化物系陶瓷导管22b粘着于内面来构成衬里(liner)。通过该衬里能够确保粉粒体通过时的连接管22的耐损耗性。
粉粒体通过保护管20时的静电电容变化由被收纳于套管24内的变换器30变换为电压或者电流(通常电压)，其输出通过电缆输入到具备缩放功能的显示器中，变换为与流量对应的物理量后来进行显示。
在本实施方式中，环境温度传感器安装于变换器30内的电路基板的校正电路中。将该环境温度传感器设置于变换器内的原因在于，测定环境的温度变化比较缓慢，即使在变换器30内也能充分地跟踪环境温度的变化。
接下来，对本实施方式中的静电电容的测定方法进行说明。图8为本实施方式中使用的测量曲线图。图9表示本实施方式中使用的校正电路的一例，图10表示本发明的流量测定中的温度校正的处理方法的流程图。
1)测量曲线图的生成：
本发明的粉粒体流量测定装置的可使用的环境温度为5～45℃。在该环境温度中，将检测电极的输出调整为0(校准：自动调零)后，测定流量0时的检测电极输出(此时输出大致为0。：参照表3、4)。之后，依次使与测定对象的粉粒体相同的粉粒体的流量逐渐增大，与各流量相对应地将作为电压输出的静电电容绘制成曲线，生成测量曲线图。该测量曲线图，如果使用粉粒体流量测定装置的环境温度范围为5～45℃的范围内，则在测量曲线图中，通过将粉粒体的流量0(zero)中的测量曲线的值设定为零，来实质上描绘相同形状的曲线。但是，该测量曲线图需要按成为测定对象的每一种粉粒体来生成。这是因为如果测定对象不同，则测量曲线图也不同。
2)温度校正系数的确定：
粉粒体的流量的实测值基于上述测量曲线图来进行换算显示，但变换器的输出包括基于粉粒体通过时的输送气体的温度变化的偏移量。因此，为了校正该偏移量，需要预先求出温度校正系数。
针对输送气体的温度变化，为了知道静电电容变化何种程度，而将本实施方式相关的粉粒体流量测定装置放入恒温槽中，以规定时间间隔使恒温槽的温度升温(或者降温)，针对具有保护管的情况和没有保护管的情况的各种情况进行静电电容测量。
之后，从具有保护管时的温度偏移系数(称作输送气体温度(此时，电极配置管的内径侧气体温度)1℃变化时的检测电极的输出电压的变化量或者变换后的静电电容值的变换量)减去没有保护管时的温度偏移系数来间接地求得温度校正系数。
例如，在利用后述的试验例1、2所测定的结果的情况下，如下所述。
试验例1、2中具有保护管时的偏移系数(取使升温时或降温时的平均值)为“0.14905V/℃”。设此时的变换器的灵敏度为1pF满刻度(10V)、增益11倍时，由静电电容值表示具有保护管时的偏移系数为0.00135pF/℃。
另一方面，同样地针对没有保护管时测定的偏移系数(取使升温时和使降温时的平均值)为“0.1172V/℃”。设此时的变换器的灵敏度为0.1pF满刻度(10V)、增益设为4倍时，由静电电容值表示没有保护管时的温度偏移系数为0.000293pF/℃。
因此，保护管的温度偏移系数的静电电容值为
0.00135pF/℃-0.000293pF/℃＝0.001057pF/℃，
而且，对于电压值，设变换器的静电电容值灵敏度为0.1pF/10V时，保护管的温度偏移系数为0.1057V/℃。
之后，在变换器的校正电路中，假设0.1pF满刻度(10V)、增益为3倍时，温度校正系数(α)为α＝3×0.1057＝3.171倍。
3)温度校正运算
温度校正运算，在图9所示的具备校正电路的变换器中，基于图10所示那样的方法进行，从变换器进行输出。
在变换器中，基于输送气体温度传感器T1的输出VT1和环境温度传感器T2的输出VT2，差动AMP1求得它们的输出差VT1-VT2。此外，差动AMP2基于在静电电容变换部中将测定用电极的输出变换后的电压VT0、差动AMP1的输出VT1-VT2和温度校正系数(α)，将使用VT0±α(VT1-VT2)的运算式进行了温度校正后的测量值作为变换器的输出，输出到显示器。
比较部比较变换器输出是否处于±50mV的范围内，并可以进行LED显示。之后，在变换器输出处于该范围内时，LED显示：蓝色，在处于范围外时LED表示：红色。之后，在变换器输出处于该范围外时，根据季节变动等的环境温度的变化来表示为流量0而变换器输出不处于0附近的情况，表示需要自动调零。而且，由自动调零开关(AUTO-ZERO SW)将测定电极输出调整(校准)为0，并且自动调零动作中，红灯闪烁显示。即使电气地自动调零结束，由于对来自变换器的输出进行移动平均，因此显示器的显示产生了到进行零显示为止的延迟。计时器用于闪烁显示与该延迟相对应的时间量。
另外，上述粉粒体流量测定装置的适用装置，如果为粉粒体装置则没有特别的限定，可安装到例如图11所示那样的吸入(吸引)式的喷气装置中使用。
本吸入式的喷气装置，通过螺旋供料器52将蓄积于粉粒体容器51内的粉粒体(送风材料)定量地切出，经由耐压软管54(外径：
Figure GPA00001052593200131
壁厚：5.5mm)由喷射器56吸引供给粉粒体。而且，将粉粒体流量测定装置58组入螺旋供料器52的粉粒体喷出口(切出口)与耐压软管54的基部之间。
之后，以负压约-3000mmAq(-29kPa)、流速约25m/s吸引粉粒体，使之通过该粉粒体流量测定装置58内，将此时的静电电容经由同轴电缆60通过变换显示装置62变换为电压，输出得到。进而，使粉流体的流量(切出量)变化来测定电压变化，求得此时的流量与输出电压的关系，对流量进行测量。
实施例
以下，对为了确认本发明的效果而进行的实施例(试验例)进行说明。
在上述实施方式中，成为表1中所示的规格，并且使用检测电极14的宽度与接地电极16的宽度为3∶1且成为螺旋配置的无芯型的电极配置管10的电极构造(参照图1)。由此组装成可以进行温度校正的静电电容式粉粒体流量测定装置。
另外，校正电路，使用图9中所示的电路且具备基于图10中所示的流程图处理的温度校正电路的电路。
【表1】
Figure GPA00001052593200141
<试验例1>
接下来，对变换器的输出灵敏度以1pF满刻度(10V)增益设定为11倍，将该流量计放入保持为10℃的温度的恒温器中，测定此时的来自温度传感器的输出和电极内的静电电容变化。进一步使温度逐渐升温到40℃，测定针对各温度的静电电容。将该结果表示在图12。根据该结果得到温度和静电电容成反比例的直线关系。
<试验例2>
将试验例1中使用的静电电容式粉粒体流量测定装置放入到在试验例1中使用的恒温器中，一边使温度依次从40℃降低到10℃，一边测定针对各温度的静电电容。其结果显示在图13。其结果，与试验例1同样，得到温度与静电电容成反比例的直线关系。另外，图12、13中，R2表示方差。
<试验例3>
采用与试验例1相同的静电电容式粉粒体流量测定装置，将输出灵敏度设定为1pF满刻度(10V)的增益40倍，使负压约-2500mmAq、流速约24m/sec、室温21℃的吸入气体(输送气体)以1分期间流入(流量90Lmin-1)保护管20内，测定此时的变换器输出。将该结果表示在表2。根据该结果进行温度校正，来自变换器的输出未发生任何变化。
【表2】
  输出V   静电电容PF
  静止状态   0.001   2.5×10-6
  流入开始   0.002   5.0×10-6
  流入停止   0.002   5.0×10-6
<试验例4>
在进行了与试验例3相同的设定的试验例1中所使用的静电电容式粉粒体流量测定装置中，以与试验例3相同的状态以38g/分、76g/分、151g/分、230g/分、303g/分的流量各1分断续地切出绿色铝氧粉(alundum)GC#600，使之与室温21℃的空气一起流入上述流量计内，测定其输出。停止粉粒体的流入时也使空气流入。将该结果表示于表3。根据该结果进行温度传感器的校正，在只流入空气时的输出与静止状态完全相同。
【表3】
  流量g/分   输出V   静电电容PF
  0   0.001   2.5×10-6
  38   0.226   5.65×10-4
  0   0.002   5.0×10-6
  76   0.598   1.495×10-3
  0   0.002   5.0×10-6
  151   1.943   4.858×10-3
  0   0.001   2.5×10-6
  230   4.576   1.114×10-2
0 0.003 7.5×10-6
  303   7.263   1.816×10-2
  0   0.002   5.0×10-6
<比较试验例5>
为了与上述试验例1～4中所使用的静电电容式粉粒体流量测定装置进行比较，由使温度传感器的输出中断的上述流量计以与试验例3相同的试验方法进行实施，将其结果表示于表4。根据该结果从静止状态只使空气流入时，成为正输出，使空气的流入停止时，输出成为负输出。这是因为由于空气流入而使保护管20内的温度降低若干的缘故，与通过试验例1得到的结果完全一致。
【表4】
  输出V   静电电容PF
  静止状态   0.0024   6.0×10-6
  流入开始   0.0903   2.258×10-4
  流入停止   -0.0991   -2.478×10-4

Claims (4)

1.一种静电电容式的粉粒体流量测定装置，具备：粉粒体借助输送气体而通过的测定管；配置在该测定管的外周，对上述测定管内的静电电容的变化进行检测的测定电极；和将来自测定电极的输出输入到粉粒体流量显示器中的变换器，上述测定电极及上述变换器相对于上述测定管借助套管被气密性地一体保持，其特征在于，
具备环境温度传感器和输送气体温度传感器，该输送气体温度传感器在上述测定管的不受上述测定电极影响的部位且尽可能接近上述测定管的内壁的部位与之接合，
该环境温度传感器配置成能够测量该粉粒体流量测定装置的周边温度，
具备温度校正电路，该温度校正电路基于上述环境温度传感器和输送气体温度传感器的输出之差对测定电极的输出进行温度校正，
上述测定管由配置了上述测定电极的电极配置管和配置于该电极配置管的内侧的相对该电极配置管可气密性地拆卸安装设置的保护管构成，
上述电极配置管通过电极配置管定位模块安装在电极配置管保持外筒上，
上述保护管上固定有保护管固定模块，
上述套管上，在两端通过螺钉安装有电极配置管保持外筒，该保护管固定模块经由中间活接头螺母以及前端活接头螺母与电极配置管保持外筒螺合，由此电极配置管以及保护管能够安装于套管内。
2.根据权利要求1所述的粉粒体流量测定装置，其特征在于，
上述环境温度传感器设置于上述套管内。
3.根据权利要求2所述的粉粒体流量测定装置，其特征在于，
上述输送气体温度传感器与上述保护管的外周面直接接合。
4.根据权利要求3所述的粉粒体流量测定装置，其特征在于，
还具备：固定于上述保护管的连线模块；和固定于上述电极配置管的具有与上述变换器相连接的引线的被连线模块，
该两连线模块，经由在一方形成连接销在另一方形成插座部的一对连接销/插座部通过单触就能连接、切断，在上述连线模块中收纳保持有上述输送气体温度传感器。
CN200880106856XA 2007-09-12 2008-09-08 粉粒体流量测定装置 Active CN101802567B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007-236889 2007-09-12
JP2007236889A JP4614997B2 (ja) 2007-09-12 2007-09-12 粉粒体流量測定装置及びその測定方法
PCT/JP2008/066176 WO2009034946A1 (ja) 2007-09-12 2008-09-08 粉粒体流量測定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101802567A CN101802567A (zh) 2010-08-11
CN101802567B true CN101802567B (zh) 2012-08-01

Family

ID=40451954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200880106856XA Active CN101802567B (zh) 2007-09-12 2008-09-08 粉粒体流量测定装置

Country Status (10)

Country Link
US (1) US8061217B2 (zh)
EP (1) EP2187183B1 (zh)
JP (1) JP4614997B2 (zh)
KR (1) KR101124093B1 (zh)
CN (1) CN101802567B (zh)
BR (1) BRPI0816692B1 (zh)
CA (1) CA2699002C (zh)
PL (1) PL2187183T3 (zh)
TW (1) TWI428570B (zh)
WO (1) WO2009034946A1 (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9574924B2 (en) 2012-01-12 2017-02-21 Daniel Measurement And Control, Inc. Meter having banded shroud
US9557278B1 (en) 2012-09-07 2017-01-31 Tsi Incorporated Electromagnetic seed sensor assembly for seed tube planting applications
CA2897948A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 C.R. Bard, Inc. Urine monitoring systems and methods
CN104864921A (zh) * 2015-06-04 2015-08-26 山东胜油固井工程技术有限公司 电容式干粉流量计
CN105157774B (zh) * 2015-09-25 2019-01-04 安徽新力电业科技咨询有限责任公司 一种煤粉流量在线测量装置及测量方法
EP3514509B1 (de) 2018-01-18 2020-09-16 Harro Höfliger Verpackungsmaschinen GmbH Überwachungssensor für dosierte pulvermengen
WO2019226697A1 (en) 2018-05-22 2019-11-28 C.R. Bard, Inc. Catheterization system and methods for use thereof
US10451464B1 (en) 2018-08-05 2019-10-22 Electronics Inc. Capacitive sensor for a flow control valve
JP7314252B2 (ja) 2018-08-10 2023-07-25 シー・アール・バード・インコーポレーテッド 自動尿量測定システム
US11703365B2 (en) 2020-07-14 2023-07-18 C. R. Bard, Inc. Automatic fluid flow system with push-button connection
US11931151B2 (en) 2020-12-22 2024-03-19 C. R. Bard, Inc. Automated urinary output measuring system
CN114603162B (zh) * 2022-03-15 2023-10-13 浙江机电职业技术学院 一种应用于3d双激光金属打印机的金属粉摊铺***
KR102475270B1 (ko) * 2022-04-19 2022-12-09 한국유체기술(주) 비만관의 유량 측정 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2235609Y (zh) * 1995-01-02 1996-09-18 王义锡 面粉机械物料流量传感器
CN1624432A (zh) * 2003-10-31 2005-06-08 Abb专利有限公司 用于科里奥利质量流量计工作的装置和方法
JP2006329874A (ja) * 2005-05-27 2006-12-07 Sinto Brator Co Ltd 粉粒体流量測定装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2913491B2 (ja) * 1991-01-08 1999-06-28 株式会社タツノ・メカトロニクス 流量計測装置
JP3288201B2 (ja) * 1995-06-12 2002-06-04 日本パーカライジング株式会社 粉体供給装置
US5929343A (en) 1995-03-30 1999-07-27 Nihon Parkerizing Co., Ltd. Device for measuring powder flow rate and apparatus and method for supplying powder
JPH09126841A (ja) 1995-08-30 1997-05-16 Satake Eng Co Ltd 電磁流量測定装置とその流量補正方法
US5861755A (en) * 1995-11-06 1999-01-19 The United States Of America As Represented By The Adminstrator Of National Aeronautics And Space Administration Two-phase quality/flow meter
JP3865737B2 (ja) 1997-07-07 2007-01-10 三井金属鉱業株式会社 粉体流量センサ
JP2001021397A (ja) * 1999-07-12 2001-01-26 Insutetsuku Kk 粉粒体流量測定装置
JP2002046068A (ja) * 2000-08-02 2002-02-12 Insutetsuku Kk 研掃材流量測定装置を備えたブラスト機
DE10347890A1 (de) * 2003-10-10 2005-05-04 Abb Patent Gmbh Magnetisch-induktives Messgerät für strömende Stoffe und Verfahren zu dessen Herstellung
JP2006003333A (ja) * 2004-06-16 2006-01-05 Hiroshi Aihara 粉体計測用静電容量センサー
JP5047569B2 (ja) * 2005-09-30 2012-10-10 新東工業株式会社 粉粒体流量測定装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2235609Y (zh) * 1995-01-02 1996-09-18 王义锡 面粉机械物料流量传感器
CN1624432A (zh) * 2003-10-31 2005-06-08 Abb专利有限公司 用于科里奥利质量流量计工作的装置和方法
JP2006329874A (ja) * 2005-05-27 2006-12-07 Sinto Brator Co Ltd 粉粒体流量測定装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009068959A (ja) 2009-04-02
JP4614997B2 (ja) 2011-01-19
BRPI0816692B1 (pt) 2018-08-07
WO2009034946A1 (ja) 2009-03-19
EP2187183A4 (en) 2011-09-14
TWI428570B (zh) 2014-03-01
US20100326202A1 (en) 2010-12-30
CN101802567A (zh) 2010-08-11
US8061217B2 (en) 2011-11-22
CA2699002C (en) 2013-11-26
EP2187183B1 (en) 2013-06-26
BRPI0816692A2 (pt) 2017-06-13
KR20100061473A (ko) 2010-06-07
PL2187183T3 (pl) 2013-09-30
CA2699002A1 (en) 2009-03-19
TW200921056A (en) 2009-05-16
EP2187183A1 (en) 2010-05-19
KR101124093B1 (ko) 2012-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101802567B (zh) 粉粒体流量测定装置
US8342018B2 (en) High accuracy battery-operated MEMS mass flow meter
US5449017A (en) Proximity sensing probe
CN202110001U (zh) 用于测量工业过程的温度的过程变量变送器
US10247593B2 (en) Housing for a magneto inductive flow measuring device
US10436661B2 (en) Heat resistant sensors for very high temperature conditions
CN105258914B (zh) 一种低速风洞流场试验微压测量***
JPH0736060U (ja) ソリッドステート形風速計、およびこの風速計を備えた光学的空気汚染監視装置
WO2019143176A1 (ko) 도전성 액체 누설 감지 장치
ITMI20012050A1 (it) Misuratore elettromagnetico di portata per linee di convogliamento e di distribuzione di liquidi elettricamente conduttivi
CN109884341A (zh) 风速测量的压差零点值自动校准的方法及***
US7561056B2 (en) Differential pressure measuring probe with bottoming indicator
EP4083579B1 (en) Integrated sensor apparatus with pressure sensing element and flow sensing element
US10036657B2 (en) Capacitive sensor comprising integrated heating element
RU166715U1 (ru) Ионно-меточный измеритель скорости воздушного потока
CN111007107A (zh) 一种基于碳基柔性湿敏器件的露点测量方法
JP2003302271A (ja) 流量測定部パッケージ及びそれを用いた流量測定ユニット
JP5047569B2 (ja) 粉粒体流量測定装置
Melani et al. Hot wire anemometric MEMS sensor for water flow monitoring
KR102466025B1 (ko) 측정 채널을 통해 유동하는 유체 매체의 적어도 하나의 파라미터를 결정하기 위한 센서
US20030043882A1 (en) Arrangement for picking up and/or setting down, and method of detecting, movable components
JPH062162U (ja) 超伝導液面計
CN203100962U (zh) 柴油机进排气***的高精度测压***
FI60937C (fi) Anordning foer temperaturoberoende uppmaetning av storlek och riktning hos fluidstroemning
JP2007278769A (ja) 容器内の内容物の液面高さ検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant