JP3122981B2 - 可逆流量測定装置 - Google Patents
可逆流量測定装置Info
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- JP3122981B2 JP3122981B2 JP07322824A JP32282495A JP3122981B2 JP 3122981 B2 JP3122981 B2 JP 3122981B2 JP 07322824 A JP07322824 A JP 07322824A JP 32282495 A JP32282495 A JP 32282495A JP 3122981 B2 JP3122981 B2 JP 3122981B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、左右対称な楕円曲
線で構成した絞りを用いることにより管路内を流れる流
体の流れを逆にした場合でも流量を高精度に測定するこ
とができる可逆流量測定装置に関する。
線で構成した絞りを用いることにより管路内を流れる流
体の流れを逆にした場合でも流量を高精度に測定するこ
とができる可逆流量測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の可逆流量測定装置として
は、本出願人による特開昭５１−２４５２号公報に開示
された可逆流量測定装置が知られている。この流量測定
装置は、オリフィスの入口側と出口側を左右対称な１／
４楕円曲線で形成したもので、 正逆両方向とも差圧計のレンジを同じにする 正逆両方向とも流体仕様が同じとき 正逆両方向の流量測定に適用することができることから
可逆流量測定装置と呼んでいる。
は、本出願人による特開昭５１−２４５２号公報に開示
された可逆流量測定装置が知られている。この流量測定
装置は、オリフィスの入口側と出口側を左右対称な１／
４楕円曲線で形成したもので、 正逆両方向とも差圧計のレンジを同じにする 正逆両方向とも流体仕様が同じとき 正逆両方向の流量測定に適用することができることから
可逆流量測定装置と呼んでいる。
【０００３】測定に際しては、一般の同心オリフィス板
と同様に、高圧側と低圧側の圧力を導圧管で差圧計に導
き、その差圧を電気信号に変換し、その出力信号から流
量を算出するように構成している。すなわち、管路の途
中に管路の断面積を狭くするようなオリフィスの入口、
出口側形状が左右対称な１／４楕円曲線からなる絞りを
設けると、そこを流体が流れるとき、オリフィス上流側
とオリフィスのスロート部（流速最大位置）に圧力差が
生じる。この圧力差と流量との間にはある一定の関係が
あるので、圧力差を測定すれば管路内を流れる流体の流
量を次式によって求めることができる。 Ｗ＝ＣＫ・ΔＰ1/2 ・・・・・（１） ただし：Ｗは流量、Ｃは流出係数、Ｋは定数（管径、流
体の密度などを含む）、ΔＰは差圧である。
と同様に、高圧側と低圧側の圧力を導圧管で差圧計に導
き、その差圧を電気信号に変換し、その出力信号から流
量を算出するように構成している。すなわち、管路の途
中に管路の断面積を狭くするようなオリフィスの入口、
出口側形状が左右対称な１／４楕円曲線からなる絞りを
設けると、そこを流体が流れるとき、オリフィス上流側
とオリフィスのスロート部（流速最大位置）に圧力差が
生じる。この圧力差と流量との間にはある一定の関係が
あるので、圧力差を測定すれば管路内を流れる流体の流
量を次式によって求めることができる。 Ｗ＝ＣＫ・ΔＰ1/2 ・・・・・（１） ただし：Ｗは流量、Ｃは流出係数、Ｋは定数（管径、流
体の密度などを含む）、ΔＰは差圧である。
【０００４】このようにオリフィスの入口側と出口側を
左右対称な１／４楕円曲線で構成すると、流速の変化に
対応する形としては最適形状である。それ故、この形状
で絞りを製作して流体を流し圧力損失を測定すると差圧
の８％という少ない圧力損失で流量を測定できる。
左右対称な１／４楕円曲線で構成すると、流速の変化に
対応する形としては最適形状である。それ故、この形状
で絞りを製作して流体を流し圧力損失を測定すると差圧
の８％という少ない圧力損失で流量を測定できる。
【０００５】同じ理由から、発生する差圧は流体を一定
速度で流すと変動の少ない安定した差圧を得ることがで
きる。これは差圧の測定に際し誤差として避けられなか
った確率誤差をゼロにすることが可能な優れた絞り機構
である。
速度で流すと変動の少ない安定した差圧を得ることがで
きる。これは差圧の測定に際し誤差として避けられなか
った確率誤差をゼロにすることが可能な優れた絞り機構
である。
【０００６】楕円曲線が流速変化に対応する形として最
適である理由は、自然落下の放水の形状がこれと近似す
ることによる。すなわち、流体の自然落下の形状は、図
５に示すようにその側面が楕円の一部にきわめて近似し
た水柱となるからである。その結果、理論上は自然落下
する流体に対して、その下方に１／４楕円形状の絞りを
設けた場合にも流体に対して何等の影響を与えないとい
うことを示している。
適である理由は、自然落下の放水の形状がこれと近似す
ることによる。すなわち、流体の自然落下の形状は、図
５に示すようにその側面が楕円の一部にきわめて近似し
た水柱となるからである。その結果、理論上は自然落下
する流体に対して、その下方に１／４楕円形状の絞りを
設けた場合にも流体に対して何等の影響を与えないとい
うことを示している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の可逆流量測定装置においては、流体の流れ方向
を切り替えたとき、２つの高圧側圧力取出口を作業者が
手動操作によって切り替え、流体の流れ方向に対して上
流側となる圧力取出口を差圧計に接続し、下流側となる
圧力取出口を閉塞するようにしているため、その操作が
煩わしいという問題があった。
た従来の可逆流量測定装置においては、流体の流れ方向
を切り替えたとき、２つの高圧側圧力取出口を作業者が
手動操作によって切り替え、流体の流れ方向に対して上
流側となる圧力取出口を差圧計に接続し、下流側となる
圧力取出口を閉塞するようにしているため、その操作が
煩わしいという問題があった。
【０００８】本発明は上記した従来の問題点を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、流体
の流れ方向を切り替えたとき、比較的簡単な構成で２つ
の高圧側圧力取出口を自動的に切り替えることができる
ようにした可逆流量測定装置を提供することにある。
ためになされたもので、その目的とするところは、流体
の流れ方向を切り替えたとき、比較的簡単な構成で２つ
の高圧側圧力取出口を自動的に切り替えることができる
ようにした可逆流量測定装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述目的を達成するため
本発明は、配管途中に設けられオリフィスの入口側およ
び出口側形状が左右対称な１／４楕円曲線からなる絞り
と、この絞りの中央に設けられた低圧側圧力取出口と、
絞りの流れ方向における両側に等距離はなれてそれぞれ
設けられた２つの高圧側圧力取出口と、これら高圧側圧
力取出口における圧力と前記低圧側圧力取出口における
圧力との差圧を検出する差圧計と、前記２つの高圧側圧
力取出口を前記差圧計に選択的に接続する切替弁と、前
記差圧計の出力信号によって動作し前記切替弁を切り替
える切替手段とを備えたことを特徴とする。
本発明は、配管途中に設けられオリフィスの入口側およ
び出口側形状が左右対称な１／４楕円曲線からなる絞り
と、この絞りの中央に設けられた低圧側圧力取出口と、
絞りの流れ方向における両側に等距離はなれてそれぞれ
設けられた２つの高圧側圧力取出口と、これら高圧側圧
力取出口における圧力と前記低圧側圧力取出口における
圧力との差圧を検出する差圧計と、前記２つの高圧側圧
力取出口を前記差圧計に選択的に接続する切替弁と、前
記差圧計の出力信号によって動作し前記切替弁を切り替
える切替手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】本発明において、差圧計は高圧側の圧力Ｐ
1 と、低圧側の圧力Ｐ2 の差圧（Ｐ1 −Ｐ2 ）を検出
し、流量を算出する。流体の流れ方向によって前記高圧
側圧力Ｐ1 が低圧側圧力Ｐ2 より低い場合、差圧計の出
力信号がゼロ点より小さくなり、これによって切替手段
が動作して切替弁を切り替える。切替弁が切り替わる
と、流体の流れに対して上流側の高圧側圧力取出口が開
き、下流側の高圧側圧力取出口が閉じる。
1 と、低圧側の圧力Ｐ2 の差圧（Ｐ1 −Ｐ2 ）を検出
し、流量を算出する。流体の流れ方向によって前記高圧
側圧力Ｐ1 が低圧側圧力Ｐ2 より低い場合、差圧計の出
力信号がゼロ点より小さくなり、これによって切替手段
が動作して切替弁を切り替える。切替弁が切り替わる
と、流体の流れに対して上流側の高圧側圧力取出口が開
き、下流側の高圧側圧力取出口が閉じる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳述する。図１は本発明に係る可逆流量
測定装置の一実施の形態を示す概略構成図、図２は楕円
絞り流量計の断面図である。これらの図において、可逆
流量測定装置１は、配管２の途中に設けた楕円絞り流量
計３を備えている。楕円絞り流量計３は、内径Ｄの直管
からなる測定管４と、この測定管４の内部中央に設けた
絞り５とを備え、また測定管４には低圧側１つ、高圧側
２つ、合計３つの圧力取出口６，７，８を設けている。
絞り５は、外径が測定管４の内径と等しい筒状体に形成
され、流入口および流出口が左右対称な１／４楕円形の
オリフィス１０を有している。このようなオリフィス１
０は、上記した特開昭５１−２４５２号公報にも示され
ているように、流体の初速度をｖ0 、落下口部における
重力加速度をｇ、落下距離をＳ、最大落下距離をＳma
x、落下距離Ｓにおける水柱の半径をｒとしたとき、円
形開口部から一定流量ｋで自然落下する水柱の半径ｒに
よって決定される中央開口部（スロート部）１０ａを有
する。なお、半径ｒは次式によって求められる。
形態に基づいて詳述する。図１は本発明に係る可逆流量
測定装置の一実施の形態を示す概略構成図、図２は楕円
絞り流量計の断面図である。これらの図において、可逆
流量測定装置１は、配管２の途中に設けた楕円絞り流量
計３を備えている。楕円絞り流量計３は、内径Ｄの直管
からなる測定管４と、この測定管４の内部中央に設けた
絞り５とを備え、また測定管４には低圧側１つ、高圧側
２つ、合計３つの圧力取出口６，７，８を設けている。
絞り５は、外径が測定管４の内径と等しい筒状体に形成
され、流入口および流出口が左右対称な１／４楕円形の
オリフィス１０を有している。このようなオリフィス１
０は、上記した特開昭５１−２４５２号公報にも示され
ているように、流体の初速度をｖ0 、落下口部における
重力加速度をｇ、落下距離をＳ、最大落下距離をＳma
x、落下距離Ｓにおける水柱の半径をｒとしたとき、円
形開口部から一定流量ｋで自然落下する水柱の半径ｒに
よって決定される中央開口部（スロート部）１０ａを有
する。なお、半径ｒは次式によって求められる。
【００１２】
【数１】
【００１３】低圧側の圧力取出口７は、絞り５の中央、
言い換えれば最大肉厚部に半径方向に形成された挿通孔
９に連通している。２つの高圧側圧力取出口６，８は、
絞り５の流れ方向における両側に等距離（Ｌ3 ）離して
それぞれ設けられている。オリフィス１０の絞り直径比
ｄ／Ｄは０．１〜０．８、流入側の寸法Ｌ1 はＤ／２、
流出側の寸法Ｌ2 はＤ／２、絞り５から高圧側圧力取出
口６，８までの距離Ｌ3 は２５ｍｍ〜Ｄとされる。
言い換えれば最大肉厚部に半径方向に形成された挿通孔
９に連通している。２つの高圧側圧力取出口６，８は、
絞り５の流れ方向における両側に等距離（Ｌ3 ）離して
それぞれ設けられている。オリフィス１０の絞り直径比
ｄ／Ｄは０．１〜０．８、流入側の寸法Ｌ1 はＤ／２、
流出側の寸法Ｌ2 はＤ／２、絞り５から高圧側圧力取出
口６，８までの距離Ｌ3 は２５ｍｍ〜Ｄとされる。
【００１４】このように、オリフィス１０の入口、出口
側開口部を左右対称な１／４楕円形状とし、２つの高圧
側圧力取出口６，８を絞り５の流体の流れ方向における
両側に等距離Ｌ3 だけ離した位置に設け、かつ低圧側圧
力取出口７を絞り５の中央に設けた挿通孔９に連通させ
ると、矢印Ａ方向から流体を流した場合と、矢印Ｂ方向
から流した場合の測定条件を全く同じにすることができ
る。
側開口部を左右対称な１／４楕円形状とし、２つの高圧
側圧力取出口６，８を絞り５の流体の流れ方向における
両側に等距離Ｌ3 だけ離した位置に設け、かつ低圧側圧
力取出口７を絞り５の中央に設けた挿通孔９に連通させ
ると、矢印Ａ方向から流体を流した場合と、矢印Ｂ方向
から流した場合の測定条件を全く同じにすることができ
る。
【００１５】また、このような構造とした場合には絞り
５の形状によって決定される流出係数Ｃを理想値１にき
わめて近づけることができる。これは一般の同心オリフ
ィス板の場合にはＣ＝０．６１程度であるのと比較する
といかに理想的な状態であるかが明かであろう。したが
って、一般式 ΔＰ＝Ｖ・ｒ／Ｃ2 ・ｋ ・・・・（３） で表される低圧、高圧側圧力取出口の差圧ΔＰは、同心
オリフィス板に比較して同一条件における発生差圧ΔＰ
が小さくなるため、高速流体の測定範囲が広がる。な
お、上記（３）式において、Ｖは流速、ｒは流体の比重
量、Ｃは流出係数、ｋは定数である。
５の形状によって決定される流出係数Ｃを理想値１にき
わめて近づけることができる。これは一般の同心オリフ
ィス板の場合にはＣ＝０．６１程度であるのと比較する
といかに理想的な状態であるかが明かであろう。したが
って、一般式 ΔＰ＝Ｖ・ｒ／Ｃ2 ・ｋ ・・・・（３） で表される低圧、高圧側圧力取出口の差圧ΔＰは、同心
オリフィス板に比較して同一条件における発生差圧ΔＰ
が小さくなるため、高速流体の測定範囲が広がる。な
お、上記（３）式において、Ｖは流速、ｒは流体の比重
量、Ｃは流出係数、ｋは定数である。
【００１６】また、差圧が小さくなるということは、圧
力損失ＰL が低められることを意味するから、一般式 ＰL ＝ΔＰ（１−β2 ） ・・・・（４） より、絞り比が同じ場合における圧力損失も同心オリフ
ィス板に比べて小さい。したがって、測定後に流体のエ
ネルギを利用する装置に用いて有利である。ただし、β
は管内径に対する絞り径の比である。
力損失ＰL が低められることを意味するから、一般式 ＰL ＝ΔＰ（１−β2 ） ・・・・（４） より、絞り比が同じ場合における圧力損失も同心オリフ
ィス板に比べて小さい。したがって、測定後に流体のエ
ネルギを利用する装置に用いて有利である。ただし、β
は管内径に対する絞り径の比である。
【００１７】さらに、一般に絞りの上流側の管路の直管
部が短かく、流れが不規則になる場合は、直管部を長く
して流線を整流させる必要があるが、流出係数Ｃが大き
い本楕円絞り流量計３を用いた場合にはそれだけ絞り比
を小さくすることにより直管の長さを節約することが可
能である。
部が短かく、流れが不規則になる場合は、直管部を長く
して流線を整流させる必要があるが、流出係数Ｃが大き
い本楕円絞り流量計３を用いた場合にはそれだけ絞り比
を小さくすることにより直管の長さを節約することが可
能である。
【００１８】以上のように流出係数Ｃを大きくなり、圧
力損失を小さくする理由は、絞り５の入口および出口側
が楕円の一部を形成しているため、図３に示すように流
速分布が略一直線となり、流れの剥離現象が生じないた
めである。また、本発明による絞り５の出口側の広がり
角が流速最大位置であるスロート部１０ａにおいてゼロ
となり、順次流速減少に比例するように大きくなるた
め、絞り５の長さＬが従来の絞りに比べて比較的長くな
らず、多くの場合略Ｌ＝Ｄとすることができる。
力損失を小さくする理由は、絞り５の入口および出口側
が楕円の一部を形成しているため、図３に示すように流
速分布が略一直線となり、流れの剥離現象が生じないた
めである。また、本発明による絞り５の出口側の広がり
角が流速最大位置であるスロート部１０ａにおいてゼロ
となり、順次流速減少に比例するように大きくなるた
め、絞り５の長さＬが従来の絞りに比べて比較的長くな
らず、多くの場合略Ｌ＝Ｄとすることができる。
【００１９】再び図１において、前記高圧、低圧側圧力
取出口６，７，８は、導圧管１１を介して差圧計１２に
それぞれ接続されている。また、高圧側圧力取出口６，
８と差圧計１２との間には電磁弁１３Ａ，１３Ｂがそれ
ぞれ設けられており、これら電磁弁１３Ａ，１３Ｂを切
替スイッチ１５によって開閉制御することによって２つ
の高圧側圧力取出口６，８を流体の流れ方向に応じて差
圧計１２に選択的に接続するようにしている。すなわ
ち、流体の流れ方向がＡ方向である場合は、電磁弁１３
Ａを開いて高圧側圧力取出口６を差圧計１２に接続する
一方、電磁弁１３Ｂを閉じて高圧側圧力取出口８と差圧
計１２との接続を断ち、流体の流れ方向をＢ方向に変え
ると、電磁弁１３Ｂを開いて高圧側圧力取出口８を差圧
計１２に接続する一方、電磁弁１３Ａを閉じて高圧側圧
力取出口６と差圧計１２との接続を断つ。このように電
磁弁１３Ａ，１３Ｂを開閉制御する前記切替スイッチ
（切替手段）１５は、電磁弁駆動用電源１６と、差圧計
１２からの出力信号を記録紙に記録するアラーム出力付
き２ペン式の記録計１４に接続されている。記録計１４
は、差圧計１２からの出力信号がゼロ点より小さくなる
とアラーム信号を送出し、切替スイッチ１５を切り替え
るように構成されている。
取出口６，７，８は、導圧管１１を介して差圧計１２に
それぞれ接続されている。また、高圧側圧力取出口６，
８と差圧計１２との間には電磁弁１３Ａ，１３Ｂがそれ
ぞれ設けられており、これら電磁弁１３Ａ，１３Ｂを切
替スイッチ１５によって開閉制御することによって２つ
の高圧側圧力取出口６，８を流体の流れ方向に応じて差
圧計１２に選択的に接続するようにしている。すなわ
ち、流体の流れ方向がＡ方向である場合は、電磁弁１３
Ａを開いて高圧側圧力取出口６を差圧計１２に接続する
一方、電磁弁１３Ｂを閉じて高圧側圧力取出口８と差圧
計１２との接続を断ち、流体の流れ方向をＢ方向に変え
ると、電磁弁１３Ｂを開いて高圧側圧力取出口８を差圧
計１２に接続する一方、電磁弁１３Ａを閉じて高圧側圧
力取出口６と差圧計１２との接続を断つ。このように電
磁弁１３Ａ，１３Ｂを開閉制御する前記切替スイッチ
（切替手段）１５は、電磁弁駆動用電源１６と、差圧計
１２からの出力信号を記録紙に記録するアラーム出力付
き２ペン式の記録計１４に接続されている。記録計１４
は、差圧計１２からの出力信号がゼロ点より小さくなる
とアラーム信号を送出し、切替スイッチ１５を切り替え
るように構成されている。
【００２０】前記差圧計１２は、圧力変化に伴うダイヤ
フラムの歪み量を電気信号に変換する図示しない周知の
半導体圧力センサを備えている。したがって、高圧側圧
力取出口６または８における圧力Ｐ1 と、低圧側圧力取
出口７における圧力Ｐ2 を導圧管１１を介して半導体圧
力センサに導き、その差圧ΔＰ（＝Ｐ1 −Ｐ2 ）を検出
すると、配管２を流れる流体の流量Ｗを上記した（１）
式によって算出することができる。
フラムの歪み量を電気信号に変換する図示しない周知の
半導体圧力センサを備えている。したがって、高圧側圧
力取出口６または８における圧力Ｐ1 と、低圧側圧力取
出口７における圧力Ｐ2 を導圧管１１を介して半導体圧
力センサに導き、その差圧ΔＰ（＝Ｐ1 −Ｐ2 ）を検出
すると、配管２を流れる流体の流量Ｗを上記した（１）
式によって算出することができる。
【００２１】しかしながら、上記（１）式は流出係数Ｃ
が一定のときに満足するものであり、流出係数Ｃがレイ
ノズル数によって変化するときは流量Ｗを求めても流出
係数Ｃの変化分が誤差となって現れる。そこで、実際に
は次のようにして流量を測定する。
が一定のときに満足するものであり、流出係数Ｃがレイ
ノズル数によって変化するときは流量Ｗを求めても流出
係数Ｃの変化分が誤差となって現れる。そこで、実際に
は次のようにして流量を測定する。
【００２２】レイノズル数は流量の関数として次式で表
される。 ＲD ＝Ｋ2 ・Ｗ ・・・・（５） ただし、ＲD ：レイノズル数、Ｋ2 ：定数（管径、密度
等を含む）である。
される。 ＲD ＝Ｋ2 ・Ｗ ・・・・（５） ただし、ＲD ：レイノズル数、Ｋ2 ：定数（管径、密度
等を含む）である。
【００２３】図４は流出係数Ｃとレイノズル数ＲD の関
係を示す図である。上記した（１）式の差圧ΔＰと流量
Ｗの関係は、まず流量１００％の時をもとに（５）式か
らレイノズル数ＲD を計算し、次に図４から流出係数Ｃ
を求め、これを（１）式に代入して流量１００％の時の
差圧を計算する。差圧計１２をこの差圧に調整しておく
と、０〜１００％の流量が測定できる。
係を示す図である。上記した（１）式の差圧ΔＰと流量
Ｗの関係は、まず流量１００％の時をもとに（５）式か
らレイノズル数ＲD を計算し、次に図４から流出係数Ｃ
を求め、これを（１）式に代入して流量１００％の時の
差圧を計算する。差圧計１２をこの差圧に調整しておく
と、０〜１００％の流量が測定できる。
【００２４】次に、上記した構造からなる可逆流量測定
装置１の動作について説明する。先ず、流体が正方向
（矢印Ａ方向）に流れている場合について説明する。こ
の時、上流側の高圧側圧力取出口６が差圧計１２に接続
され、下流側の高圧側圧力取出口８が閉じているものと
する。この状態において、流体が配管２を通り楕円絞り
流量計３を通過すると、高圧側圧力取出口６における圧
力Ｐ1 と低圧側圧力取出口７における圧力Ｐ2 （Ｐ1 ＞
Ｐ2 ）が導圧管１１を介して差圧計１２に導かれ、その
差圧ΔＰ（Ｐ1 −Ｐ2 ）を差圧計１２が検出して流量を
算出し、これを電流信号として記録計１４に出力する。
記録計１４ではこの電流信号によって正方向流れ用ペン
が駆動して記録紙に流量を記録する。
装置１の動作について説明する。先ず、流体が正方向
（矢印Ａ方向）に流れている場合について説明する。こ
の時、上流側の高圧側圧力取出口６が差圧計１２に接続
され、下流側の高圧側圧力取出口８が閉じているものと
する。この状態において、流体が配管２を通り楕円絞り
流量計３を通過すると、高圧側圧力取出口６における圧
力Ｐ1 と低圧側圧力取出口７における圧力Ｐ2 （Ｐ1 ＞
Ｐ2 ）が導圧管１１を介して差圧計１２に導かれ、その
差圧ΔＰ（Ｐ1 −Ｐ2 ）を差圧計１２が検出して流量を
算出し、これを電流信号として記録計１４に出力する。
記録計１４ではこの電流信号によって正方向流れ用ペン
が駆動して記録紙に流量を記録する。
【００２５】流体を矢印Ａ方向に流した時、たまたま電
磁弁１３Ａが閉で、電磁弁１３Ｂが開になっていたとす
ると、上記とは反対に下流側の高圧側圧力取出口８が差
圧計１２に接続され、上流側の高圧側圧力取出口６が閉
じるため、圧力Ｐ1 が圧力Ｐ2 より小さくなる。そのた
め、差圧計１２の出力はゼロ点より小となるから記録計
１４はアラーム信号を送出して切替スイッチ１５を切り
替え、電磁弁１３Ａを開、電磁弁１３Ｂを閉とし、上流
側の高圧側圧力取出口６を開き、下流側の高圧側圧力取
出口８を閉じる。これによって、上記したと同様に高圧
側圧力取出口６における圧力Ｐ1 が差圧計１２に導か
れ、正常な流量測定を行うことができる。したがって、
流体を流したとき、下流側の高圧側圧力取出口８が開い
ており、上流側の高圧側圧力取出口６が閉じていても何
ら問題ない。
磁弁１３Ａが閉で、電磁弁１３Ｂが開になっていたとす
ると、上記とは反対に下流側の高圧側圧力取出口８が差
圧計１２に接続され、上流側の高圧側圧力取出口６が閉
じるため、圧力Ｐ1 が圧力Ｐ2 より小さくなる。そのた
め、差圧計１２の出力はゼロ点より小となるから記録計
１４はアラーム信号を送出して切替スイッチ１５を切り
替え、電磁弁１３Ａを開、電磁弁１３Ｂを閉とし、上流
側の高圧側圧力取出口６を開き、下流側の高圧側圧力取
出口８を閉じる。これによって、上記したと同様に高圧
側圧力取出口６における圧力Ｐ1 が差圧計１２に導か
れ、正常な流量測定を行うことができる。したがって、
流体を流したとき、下流側の高圧側圧力取出口８が開い
ており、上流側の高圧側圧力取出口６が閉じていても何
ら問題ない。
【００２６】次に、流体の流れを上記とは逆方向（矢印
Ｂ方向）に切り替えると、上流側の高圧側圧力取出口６
の圧力Ｐ1 が圧力Ｐ2 より小さくなり差圧計１２の出力
がゼロ点より小となるから、記録計１４はアラーム信号
を送出して切替スイッチ１５を切り替える。切替スイッ
チ１５が切り替わると、電磁弁１３Ａが閉じる一方、電
磁弁１３Ｂが開く。したがって、差圧計１２には上流側
の高圧側圧力取出口８の圧力Ｐ1 と低圧側圧力取出口７
の圧力Ｐ2 （Ｐ1 ＞Ｐ2 ）が導かれ、その差圧を差圧計
１２が検出して流量を算出し、その電流信号を記録計１
４に送出する。これにより記録計１４の逆方向流れ用ペ
ンが動作して記録紙に流量を記録する。
Ｂ方向）に切り替えると、上流側の高圧側圧力取出口６
の圧力Ｐ1 が圧力Ｐ2 より小さくなり差圧計１２の出力
がゼロ点より小となるから、記録計１４はアラーム信号
を送出して切替スイッチ１５を切り替える。切替スイッ
チ１５が切り替わると、電磁弁１３Ａが閉じる一方、電
磁弁１３Ｂが開く。したがって、差圧計１２には上流側
の高圧側圧力取出口８の圧力Ｐ1 と低圧側圧力取出口７
の圧力Ｐ2 （Ｐ1 ＞Ｐ2 ）が導かれ、その差圧を差圧計
１２が検出して流量を算出し、その電流信号を記録計１
４に送出する。これにより記録計１４の逆方向流れ用ペ
ンが動作して記録紙に流量を記録する。
【００２７】このような構造からなる可逆流測定装置に
あっては、流体の流れ方向を切り替えたとき、２つの高
圧側圧力取出口を自動的に切り替えることができるの
で、測定者がその都度切替弁を切り替える必要がなく、
取扱いが容易である。この点、従来のこの種の可逆流測
定装置は手動式であるため、流れ方向が正逆反転するよ
うなアプリケーションにおいては瞬時に測定者が圧力取
出口の切替を行うことができず、折角の性能を発揮する
ことができないが、本発明においてはこのようなことが
ない。
あっては、流体の流れ方向を切り替えたとき、２つの高
圧側圧力取出口を自動的に切り替えることができるの
で、測定者がその都度切替弁を切り替える必要がなく、
取扱いが容易である。この点、従来のこの種の可逆流測
定装置は手動式であるため、流れ方向が正逆反転するよ
うなアプリケーションにおいては瞬時に測定者が圧力取
出口の切替を行うことができず、折角の性能を発揮する
ことができないが、本発明においてはこのようなことが
ない。
【００２８】なお、上記した実施の形態においては、切
替弁として２つの電磁弁１３Ａ，１３Ｂを用いたが、１
つの３方弁を用いてもよく、また記録計１４の信号によ
って切替スイッチ１５を直接切り替えるようにしてもよ
い。
替弁として２つの電磁弁１３Ａ，１３Ｂを用いたが、１
つの３方弁を用いてもよく、また記録計１４の信号によ
って切替スイッチ１５を直接切り替えるようにしてもよ
い。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る流量測
定装置においては、配管途中に設けられオリフィスの入
口側および出口側形状が左右対称な１／４楕円曲線から
なる絞りと、この絞りの中央に設けられた低圧側圧力取
出口と、絞りの流れ方向における両側に等距離はなれて
それぞれ設けられた２つの高圧側圧力取出口と、これら
高圧側圧力取出口における圧力と前記低圧側圧力取出口
における圧力との差圧を検出する差圧計と、前記２つの
高圧側圧力取出口を前記差圧計に選択的に接続する切替
弁と、前記差圧計の出力信号によって動作し前記切替弁
を切り替える切替手段とを備えているので、流体の流れ
方向を切り替えたとき、２つの高圧側圧力取出口を自動
的に切り替えることができる。
定装置においては、配管途中に設けられオリフィスの入
口側および出口側形状が左右対称な１／４楕円曲線から
なる絞りと、この絞りの中央に設けられた低圧側圧力取
出口と、絞りの流れ方向における両側に等距離はなれて
それぞれ設けられた２つの高圧側圧力取出口と、これら
高圧側圧力取出口における圧力と前記低圧側圧力取出口
における圧力との差圧を検出する差圧計と、前記２つの
高圧側圧力取出口を前記差圧計に選択的に接続する切替
弁と、前記差圧計の出力信号によって動作し前記切替弁
を切り替える切替手段とを備えているので、流体の流れ
方向を切り替えたとき、２つの高圧側圧力取出口を自動
的に切り替えることができる。
【図１】 本発明に係る可逆流量測定装置の一実施の形
態を示す概略構成図である。
態を示す概略構成図である。
【図２】 楕円絞り流量計の断面図である。
【図３】 絞り内における流速分布を示す図である。
【図４】 流出係数とレイノズル数との関係を示す図で
ある。
ある。
【図５】 噴流の流線が楕円形と近似することを示す図
である。
である。
１…可逆流量測定装置、２…配管、３…楕円絞り流量
計、４…測定管、５…絞り、６…高圧側圧力取出口、７
…低圧側圧力取出口、８…高圧側圧力取出口、１１…導
圧管、１０…オリフィス、１２…差圧計、１３Ａ，１３
Ｂ…電磁弁、１４…２ペン式記録計、１５…切替スイッ
チ、１６…電源。
計、４…測定管、５…絞り、６…高圧側圧力取出口、７
…低圧側圧力取出口、８…高圧側圧力取出口、１１…導
圧管、１０…オリフィス、１２…差圧計、１３Ａ，１３
Ｂ…電磁弁、１４…２ペン式記録計、１５…切替スイッ
チ、１６…電源。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−60218（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−2452（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01F 1/42 G01F 1/44
Claims (1)
- 【請求項１】 配管途中に設けられオリフィスの入口側
および出口側形状が左右対称な１／４楕円曲線からなる
絞りと、この絞りの中央に設けられた低圧側圧力取出口
と、絞りの流れ方向における両側に等距離はなれてそれ
ぞれ設けられた２つの高圧側圧力取出口と、これら高圧
側圧力取出口における圧力と前記低圧側圧力取出口にお
ける圧力との差圧を検出する差圧計と、前記２つの高圧
側圧力取出口を前記差圧計に選択的に接続する切替弁
と、前記差圧計の出力信号によって動作し前記切替弁を
切り替える切替手段とを備えたことを特徴とする可逆流
量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07322824A JP3122981B2 (ja) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | 可逆流量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07322824A JP3122981B2 (ja) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | 可逆流量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09159498A JPH09159498A (ja) | 1997-06-20 |
| JP3122981B2 true JP3122981B2 (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=18148023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07322824A Expired - Fee Related JP3122981B2 (ja) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | 可逆流量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3122981B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05319280A (ja) * | 1992-05-14 | 1993-12-03 | Mitsubishi Motors Corp | 電動油圧式４輪操舵システム |
| JP2014139526A (ja) * | 2013-01-21 | 2014-07-31 | Tgk Co Ltd | 流量検出ユニット及び給湯システム |
-
1995
- 1995-12-12 JP JP07322824A patent/JP3122981B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05319280A (ja) * | 1992-05-14 | 1993-12-03 | Mitsubishi Motors Corp | 電動油圧式４輪操舵システム |
| JP2014139526A (ja) * | 2013-01-21 | 2014-07-31 | Tgk Co Ltd | 流量検出ユニット及び給湯システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09159498A (ja) | 1997-06-20 |
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