JPH109916A - Ultrasonic flowmeter - Google Patents
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- JPH109916A JPH109916A JP8165684A JP16568496A JPH109916A JP H109916 A JPH109916 A JP H109916A JP 8165684 A JP8165684 A JP 8165684A JP 16568496 A JP16568496 A JP 16568496A JP H109916 A JPH109916 A JP H109916A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、流れの遮断機能を
有する超音波流量計に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic flow meter having a flow blocking function.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のこの種の計測装置として、図１２
に示すように、ガスの入口流路１と、出口流路２との間
に斜め方向に超音波流量計測部３を設け、入口流路１と
超音波流量計測部３との間に圧力調整器４、遮断弁５を
配置したものがあった。2. Description of the Related Art FIG.
As shown in FIG. 2, an ultrasonic flow rate measuring unit 3 is provided in an oblique direction between a gas inlet flow path 1 and an outlet flow path 2, and pressure is adjusted between the inlet flow path 1 and the ultrasonic flow rate measuring unit 3. In some cases, a vessel 4 and a shutoff valve 5 were arranged.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この場
合遮断弁５の構造およびそれに伴う全体の配置構成の関
係上、コンパクトな構成を取ることができないものであ
った。However, in this case, a compact structure cannot be obtained due to the structure of the shut-off valve 5 and the overall arrangement thereof.
【０００４】本発明は上記課題を解決するもので、流量
制御弁、流量計測部を直管状に配置することにより全体
をコンパクトな構成にすることを目的としている。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a flow control valve and a flow measuring unit arranged in a straight tube so as to make the whole compact.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の超音波流量計に
おいては、矩形断面を有する流量測定部に配置された第
一の超音波振動子および第二の超音波振動子と、超音波
振動子からの信号を基に流量を算出する流量演算部と、
流量測定部の上流側に直管状に配置された流量制御弁
と、流量制御弁の駆動部と、駆動部の制御部と、流量制
御弁と流量測定部との間に配置された整流部とを備えて
いる。According to an ultrasonic flowmeter of the present invention, a first ultrasonic vibrator and a second ultrasonic vibrator disposed in a flow measuring section having a rectangular cross section are provided. A flow rate calculation unit that calculates a flow rate based on a signal from a child,
A flow control valve arranged in a straight tube on the upstream side of the flow measurement unit, a drive unit of the flow control valve, a control unit of the drive unit, and a rectification unit disposed between the flow control valve and the flow measurement unit. It has.
【０００６】この本発明によれば、コンパクトな構成で
流量計測ならびに流れ遮断制御を行うことができる。According to the present invention, flow measurement and flow cutoff control can be performed with a compact configuration.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】本発明は上記目的を達成するため
に、矩形断面を有する流量測定部と、前記流量測定部に
配置された第一および第二の超音波振動子と、前記振動
子からの信号を基に流量を算出する流量演算部と、前記
流量測定部の上流側に直管状に配置された流量制御弁
と、前記流量制御弁の駆動部と、前記駆動部の制御部
と、前記流量制御弁と前記流量測定部との間に配置され
た整流部からなる様構成したものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order to achieve the above object, the present invention provides a flow measuring section having a rectangular cross section, first and second ultrasonic vibrators arranged in the flow measuring section, A flow calculation unit that calculates the flow rate based on the signal from the, a flow control valve disposed in a straight tube upstream of the flow measurement unit, a drive unit of the flow control valve, and a control unit of the drive unit , And a rectifying unit disposed between the flow control valve and the flow measuring unit.
【０００８】また、矩形断面を有する流量測定部と、前
記流量測定部に配置された第一および第二の超音波振動
子と、前記振動子からの信号を基に流量を算出する流量
演算部と、前記流量測定部の上流側に配置され、固定開
口板と、摺動開口板と、前記摺動開口板と前記固定開口
板の密着性を高める押圧部材より構成された流量制御弁
と、前記流量制御弁の駆動ソレノイドと、前記駆動ソレ
ノイドの制御部と、前記流量制御弁と前記流量測定部と
の間に配置された整流部からなる様構成したものであ
る。Also, a flow rate measuring section having a rectangular cross section, first and second ultrasonic vibrators arranged in the flow rate measuring section, and a flow rate calculating section for calculating a flow rate based on a signal from the vibrator. And a flow control valve arranged on the upstream side of the flow rate measurement unit, comprising a fixed opening plate, a sliding opening plate, and a pressing member that increases the adhesion between the sliding opening plate and the fixed opening plate, It is configured to include a drive solenoid of the flow control valve, a control unit of the drive solenoid, and a rectification unit disposed between the flow control valve and the flow measurement unit.
【０００９】また、矩形断面を有する流量測定部と、前
記流量測定部に配置された第一および第二の超音波振動
子と、前記振動子からの信号を基に流量を算出する流量
演算部と、前記流量測定部の上流側に配置され、固定開
口板と、摺動開口板と、前記摺動開口板と前記固定開口
板の密着性を高める押圧部材と、前記押圧部材と前記摺
動開口板との間に配置した滑り部材より構成された流量
制御弁と、前記流量制御弁の駆動ソレノイドと、前記駆
動ソレノイドの制御部と、前記流量制御弁と前記流量測
定部との間に配置された整流部からなる様構成したもの
である。Also, a flow measuring unit having a rectangular cross section, first and second ultrasonic vibrators arranged in the flow measuring unit, and a flow calculating unit for calculating a flow based on a signal from the vibrator. A fixed opening plate, a sliding opening plate, a pressing member for increasing the adhesion between the sliding opening plate and the fixed opening plate, and a pressing member disposed on the upstream side of the flow rate measuring section; A flow control valve formed of a sliding member disposed between the opening plate, a drive solenoid of the flow control valve, a control unit of the drive solenoid, and a flow control valve disposed between the flow control valve and the flow measurement unit The rectifying unit is configured to include the rectifying unit.
【００１０】また、矩形断面を有する流量測定部と、前
記流量測定部に配置された第一および第二の超音波振動
子と、前記振動子からの信号を基に流量を算出する流量
演算部と、前記流量測定部の上流側に配置され、第一の
永久磁石を配置した固定開口板と、第二の永久磁石を配
置した摺動開口板と、前記摺動開口板と前記固定開口板
の密着性を高める押圧部材より構成された流量制御弁
と、前記流量制御弁の駆動ソレノイドと、前記駆動ソレ
ノイドの制御部と、前記流量制御弁と前記流量測定部と
の間に配置された整流部からなる様構成したものであ
る。Also, a flow rate measuring section having a rectangular cross section, first and second ultrasonic vibrators arranged in the flow rate measuring section, and a flow rate calculating section for calculating a flow rate based on a signal from the vibrator. And a fixed aperture plate disposed upstream of the flow rate measurement unit and disposed with a first permanent magnet, a sliding aperture plate disposed with a second permanent magnet, the sliding aperture plate and the fixed aperture plate A flow control valve composed of a pressing member for increasing the adhesion of the flow control valve, a drive solenoid of the flow control valve, a control unit of the drive solenoid, and a rectifier disposed between the flow control valve and the flow measurement unit. It is constituted so that it consists of a part.
【００１１】また、矩形断面を有する流量測定部と、前
記流量測定部に配置された第一および第二の超音波振動
子と、前記振動子からの信号を基に流量を算出する流量
演算部と、前記流量測定部の上流側に配置され、固定開
口板と、摺動開口板と、前記摺動開口板と前記固定開口
板の密着性を高める押圧部材より構成された流量制御弁
と、前記流量制御弁の駆動モータと、前記駆動モータの
制御部と、前記流量制御弁と前記流量測定部との間に配
置された整流部からなる様構成したものである。Also, a flow measuring unit having a rectangular cross section, first and second ultrasonic vibrators arranged in the flow measuring unit, and a flow calculating unit for calculating a flow based on a signal from the vibrator. And a flow control valve arranged on the upstream side of the flow rate measurement unit, comprising a fixed opening plate, a sliding opening plate, and a pressing member that increases the adhesion between the sliding opening plate and the fixed opening plate, It is configured to include a drive motor for the flow control valve, a control unit for the drive motor, and a rectification unit disposed between the flow control valve and the flow measurement unit.
【００１２】また、矩形断面を有する流量測定部と、前
記流量測定部に配置された第一および第二の超音波振動
子と、前記振動子からの信号を基に流量を算出する流量
演算部と、前記流量測定部の下流側に直管状に配置され
た流量制御弁と、前記流量制御弁の駆動部と、前記駆動
部の制御部からなる様構成したものである。A flow measuring section having a rectangular cross section; first and second ultrasonic vibrators arranged in the flow measuring section; and a flow calculating section for calculating a flow rate based on a signal from the vibrator And a flow control valve disposed in a straight tube downstream of the flow measurement unit, a driving unit of the flow control valve, and a control unit of the driving unit.
【００１３】また、矩形断面を有する流量測定部と、前
記流量測定部の流路外部に配置された第一および第二の
超音波振動子と、前記振動子からの信号を基に流量を算
出する流量演算部と、前記流量測定部の下流側に直管状
に配置された流量制御弁と、前記流量制御弁の駆動部
と、前記駆動部の制御部からなる様構成したものであ
る。[0013] Also, a flow rate measuring section having a rectangular cross section, first and second ultrasonic vibrators arranged outside the flow path of the flow rate measuring section, and a flow rate calculated based on a signal from the vibrator. And a flow control valve disposed in a straight tube downstream of the flow measurement unit, a drive unit for the flow control valve, and a control unit for the drive unit.
【００１４】本発明は上記した構成により、コンパクト
な構成で流量計測及び遮断制御を行うことができるもの
である。According to the present invention, the flow rate measurement and the cutoff control can be performed in a compact configuration by the above configuration.
【００１５】（実施例１）以下、本発明の第１の実施例
を図１、２、３、４、５及び６を参照しながら説明す
る。(Embodiment 1) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００１６】図１において、６は流量測定部であり、７
は流量測定部６の一方の側に配置された第一の超音波振
動子であり、８は流量測定部６の他方の側に配置された
第二の超音波振動子である。In FIG. 1, reference numeral 6 denotes a flow rate measuring unit;
Is a first ultrasonic vibrator arranged on one side of the flow measuring unit 6, and 8 is a second ultrasonic vibrator arranged on the other side of the flow measuring unit 6.
【００１７】９は固定開口板、１０は摺動開口板であ
り、固定開口板９と摺動開口板１０より流量制御弁１１
が構成されている。１２は摺動開口板１０を固定開口板
９に押圧するバネ（押圧部材）である。１３はソレノイ
ド（駆動部）であり、１４はプランジャ、１５はコイ
ル、１６は永久磁石である。プランジャ１４はスプリン
グ受け１７、軸１８と一体構造となっている。１９はヨ
ークであり、２０はスプリングである。軸１８は摺動開
口板１０に固定されている。２１は軸１８の摺動に対し
て内外の流体漏洩を防ぐＯリングである。２２はコイル
１５のリード線である。２３は固定開口板９、摺動開口
板１０を収納するための凹部である。２４は管路、２５
は管路２４に取付けられた感震センサ、２６はソレノイ
ド１３の制御部である。２７は整流部であり、例えばス
トレーナ、メッシュ等で構成される。２８は流量演算部
である。また、流量制御弁１１、整流部２７、流量測定
部６は直管状に配列されている。Reference numeral 9 denotes a fixed opening plate, and reference numeral 10 denotes a sliding opening plate.
Is configured. A spring (pressing member) 12 presses the sliding opening plate 10 against the fixed opening plate 9. 13 is a solenoid (drive unit), 14 is a plunger, 15 is a coil, and 16 is a permanent magnet. The plunger 14 has an integral structure with the spring receiver 17 and the shaft 18. 19 is a yoke and 20 is a spring. The shaft 18 is fixed to the sliding opening plate 10. Reference numeral 21 denotes an O-ring for preventing fluid leakage inside and outside when the shaft 18 slides. 22 is a lead wire of the coil 15. Reference numeral 23 denotes a recess for accommodating the fixed opening plate 9 and the sliding opening plate 10. 24 is a pipeline, 25
Is a seismic sensor attached to the conduit 24, and 26 is a control unit of the solenoid 13. Reference numeral 27 denotes a rectifying unit, which is composed of, for example, a strainer, a mesh, or the like. 28 is a flow rate calculation unit. Further, the flow control valve 11, the rectifying unit 27, and the flow measuring unit 6 are arranged in a straight tube.
【００１８】図２において、（ａ）は固定開口板９を示
しており、２９ａ、２９ｂ、２９ｃ及び２９ｄはその開
口部である。また、（ｂ）は摺動開口板１０を示してお
り、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び３０ｄは開口部であ
り、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ及び３１ｄは閉止部であ
る。In FIG. 2, (a) shows the fixed opening plate 9, and 29a, 29b, 29c and 29d are the openings. (B) shows the sliding opening plate 10, 30a, 30b, 30c and 30d are openings, and 31a, 31b, 31c and 31d are closing parts.
【００１９】図３は図１のＡ−Ａ’線断面を示したもの
である。３２はバネ１２の固定部であり、図４は図１の
Ｂ−Ｂ’線断面を示したものである。FIG. 3 shows a cross section taken along the line AA 'of FIG. Reference numeral 32 denotes a fixing portion of the spring 12, and FIG. 4 shows a cross section taken along line BB 'of FIG.
【００２０】また、図５は流量演算部２８の制御ブロッ
ク図である。図５において、３３は第一の超音波振動子
７、および第二の超音波振動子８からの信号を受けて流
量演算を行う流量演算部である。３４はスタート信号発
生部、３５は送信部、３６は受信部、３７は切換部であ
る。送信部３５はトリガ信号発生部３８、および発振部
３９から成立っている。受信部３６は受信信号の増幅部
４０、および基準値との比較部４１から成立っている。
４２は繰返し部、４３は計時部、４４は演算部である。FIG. 5 is a control block diagram of the flow rate calculator 28. In FIG. 5, reference numeral 33 denotes a flow rate calculating unit that receives signals from the first ultrasonic vibrator 7 and the second ultrasonic vibrator 8 and calculates a flow rate. 34 is a start signal generator, 35 is a transmitter, 36 is a receiver, and 37 is a switcher. The transmission section 35 is composed of a trigger signal generation section 38 and an oscillation section 39. The receiving unit 36 includes an amplifying unit 40 for a received signal and a comparing unit 41 for comparing with a reference value.
42 is a repetition unit, 43 is a clock unit, and 44 is a calculation unit.
【００２１】次に作動を述べる。通常の計測動作時にお
いて、流量制御弁１１は、図１に示すごとく、摺動開口
板１０の開口部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び３０ｄが、
固定開口板９の開口部２９ａ、２９ｂ、２９ｃ及び２９
ｄと一致した状態にある。Next, the operation will be described. At the time of a normal measurement operation, the flow control valve 11 is configured such that the openings 30a, 30b, 30c and 30d of the sliding opening plate 10
Openings 29a, 29b, 29c and 29 of fixed aperture plate 9
It is in the same state as d.
【００２２】このとき、図１において矢印ａの方向より
流入した流れは流量制御弁１１を経た後、整流部２７に
より計測に適合するような状態の流れに整流され、流量
測定部６を経て、計測対象（図示せず）に向かって矢印
ｂのごとく流出する。At this time, the flow flowing from the direction of arrow a in FIG. 1 passes through the flow control valve 11 and is rectified by the rectification unit 27 into a flow suitable for measurement, and then flows through the flow measurement unit 6. It flows out as indicated by an arrow b toward a measurement object (not shown).
【００２３】このような状態でスタート信号発生部３４
から信号が入ると、トリガ信号発生部３８が働き、発振
部３９により信号が切換部３７に送られる。この切換部
３７は、当初は第一の超音波振動子７に送信部３５が、
第二の超音波振動子８に受信部３６が接続される様設定
されている。従って、上記トリガ信号により第一の超音
波振動子７より超音波信号が流量測定部６内に発せられ
る。In such a state, the start signal generator 34
When a signal comes in from, the trigger signal generator 38 operates and the signal is sent to the switching unit 37 by the oscillator 39. The switching unit 37 is configured such that the transmission unit 35 is initially connected to the first ultrasonic vibrator 7.
The receiving section 36 is set to be connected to the second ultrasonic transducer 8. Therefore, an ultrasonic signal is emitted from the first ultrasonic transducer 7 into the flow rate measuring section 6 by the trigger signal.
【００２４】この信号は第２の超音波振動子８により受
けられ、増幅部４０により増幅され、比較部４１にて基
準信号と比較される。この過程は繰返し部４２で設定さ
れた回数だけ行われた後、計時部４３に信号を送る。計
時部４３では、トリガ信号発生からこのとき送られた信
号までの経過時間（Ｔ１）を計時する。また、一方、所
定の回数の繰返しが終了すると、繰返し部４２より切換
え部３７へ信号が送られ、送信部３５を第２の超音波振
動子８に、受信部３６を第１の超音波振動子７に接続す
る。また、これと同時に再度トリガ信号発生部３８への
駆動信号も送られる。This signal is received by the second ultrasonic transducer 8, amplified by the amplifier 40, and compared with the reference signal by the comparator 41. After this process is performed the number of times set by the repetition unit 42, a signal is sent to the timer unit 43. The timer 43 measures the elapsed time (T1) from the generation of the trigger signal to the signal transmitted at this time. On the other hand, when the predetermined number of repetitions is completed, a signal is sent from the repetition unit 42 to the switching unit 37, and the transmission unit 35 is connected to the second ultrasonic vibrator 8, and the reception unit 36 is connected to the first ultrasonic vibration Connect to child 7. At the same time, a drive signal to the trigger signal generator 38 is sent again.
【００２５】これにより、上記と同様の動作が流れと逆
方向に対して行われ、経過時間（Ｔ２）が計測される。
このようにして測定された経過時間Ｔ１およびＴ２をも
とに以下の演算式により演算部４４にて流量が算出され
る。まず、流速ｖが次式で求められる。Thus, the same operation as described above is performed in the direction opposite to the flow, and the elapsed time (T2) is measured.
Based on the elapsed times T1 and T2 measured in this manner, the flow rate is calculated by the calculation unit 44 by the following calculation formula. First, the flow velocity v is obtained by the following equation.
【００２６】ｖ＝（Ｌ／２ｃｏｓθ）（（１／Ｔ１）−
（１／Ｔ２）） ただし、ここでθは流れと超音波伝搬経路とのなす角で
あり、Ｌは流量測定部の長さである。V = (L / 2 cos θ) ((1 / T1) −
(1 / T2)) Here, θ is the angle between the flow and the ultrasonic wave propagation path, and L is the length of the flow measurement unit.
【００２７】次に、流量Ｑはこの流速ｖに流量測定部６
の断面積ｓを乗じて算出される。 Ｑ＝ｋｖｓ ただし、ここでｋは測定流速ｖを測定断面内の平均流速
に換算するための補正係数である。また、上記説明でＴ
１およびＴ２の計測は繰返し行ったが、精度の良い計測
が行われる場合は一回でも良い。Next, the flow rate Q is calculated by adding the flow rate
Is multiplied by the cross-sectional area s of. Q = kvs Here, k is a correction coefficient for converting the measured flow velocity v into the average flow velocity in the measurement cross section. In the above description, T
The measurement of 1 and T2 was repeatedly performed, but may be performed once when accurate measurement is performed.
【００２８】次に配管部２４における感震センサ２５が
何らかの異常、例えば地震による異常振動を検知すると
ソレノイド１３の制御部２６が作動し、ソレノイド１３
を駆動する。これにより摺動開口板１０は図６に示すご
とく、摺動開口板１０の閉止部３１ａ、３１ｂ、３１ｃ
及び３１ｄが固定開口板９の開口部２９ａ、２９ｂ、２
９ｃ及び２９ｄを閉止する。これにより、図１におい
て、矢印ａ方向より流入する流れは流量制御弁１１にて
閉止される。Next, when the seismic sensor 25 in the piping section 24 detects any abnormality, for example, abnormal vibration due to an earthquake, the control section 26 of the solenoid 13 operates and the solenoid 13
Drive. As a result, as shown in FIG. 6, the sliding opening plate 10 has the closing portions 31a, 31b, 31c of the sliding opening plate 10.
And 31d are openings 29a, 29b, 2 of the fixed opening plate 9.
9c and 29d are closed. Thereby, in FIG. 1, the flow flowing in from the direction of the arrow a is closed by the flow control valve 11.
【００２９】このように、矩形状流量測定部６に、固定
開口板９と摺動開口板１０とにより形成された流量制御
弁１１を組合わせ、その間に整流部を配置することによ
り、全体の流路を直管状になるごとく構成でき、流量計
全体をコンパクトにすることができる。また、流量制御
弁を摺動型にして、ソレノイド駆動とすることにより、
流れ方向の長さを短くすることができ、よりコンパクト
な流量計を構成することができる。As described above, the flow control valve 11 formed by the fixed opening plate 9 and the sliding opening plate 10 is combined with the rectangular flow measuring unit 6, and the rectifying unit is disposed therebetween, whereby the entire flow is measured. The flow path can be configured as if it were a straight tube, and the entire flow meter can be made compact. Also, by making the flow control valve a sliding type and being driven by a solenoid,
The length in the flow direction can be reduced, and a more compact flowmeter can be configured.
【００３０】（実施例２）次に本発明の第２の実施例を
図７を参照しながら説明する。図７において、４５は滑
り部材である。なお、上記以外は第一の実施例と同じゆ
え、同一番号で示してある。(Embodiment 2) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 7, reference numeral 45 denotes a sliding member. Note that the other parts are the same as those in the first embodiment, and are therefore denoted by the same reference numerals.
【００３１】次に作動を述べる。この実施例の場合は、
滑り部材４５が摺動開口板１０とバネ１２との間に配置
されて動作すること以外は第１の実施例と同じである。
本実施例によれば、摺動開口板１０とバネ１２との間に
滑り部材４５を配置することにより、摺動開口板１０の
摺動時における摩擦を少なくし、流量制御弁１１の動作
信頼性を向上させることができる。Next, the operation will be described. In this example,
This is the same as the first embodiment except that the sliding member 45 operates by being arranged between the sliding opening plate 10 and the spring 12.
According to this embodiment, by disposing the sliding member 45 between the sliding opening plate 10 and the spring 12, friction during sliding of the sliding opening plate 10 is reduced, and the operation reliability of the flow control valve 11 is improved. Performance can be improved.
【００３２】（実施例３）次に第３の実施例を図８を参
照しながら説明する。図８（ａ）において、固定開口板
９は、開口部２９ａ、２９ｂ、２９ｃ及び２９ｄの両側
に永久磁石４６ａ、４６ｂ、４６ｃ及び４６ｄ並びに４
７ａ、４７ｂ、４７ｃ及び４７ｄを有している。また、
図８（ｂ）において、摺動開口板１０は閉止部３１ａ、
３１ｂ、３１ｃ及び３１ｄの両側に永久磁石４８ａ、４
８ｂ、４８ｃ及び４８ｄ並びに４９ａ、４９ｂ、４９ｃ
及び４９ｄを有している。なお、上記以外はすべて第一
の実施例と同じゆえ、省略する。(Embodiment 3) Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 8A, the fixed aperture plate 9 has permanent magnets 46a, 46b, 46c, 46d and 4 on both sides of the apertures 29a, 29b, 29c, and 29d.
7a, 47b, 47c and 47d. Also,
In FIG. 8B, the sliding opening plate 10 has a closing portion 31a,
Permanent magnets 48a, 4b on both sides of 31b, 31c and 31d
8b, 48c and 48d and 49a, 49b, 49c
And 49d. Except for the above, all are the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
【００３３】次に作動を図１、図６を用いて説明する。
図１に示す状態においては、固定開口板９の永久磁石４
６ａ、４６ｂ、４６ｃ及び４６ｄ並びに４７ａ、４７
ｂ、４７ｃ及び４７ｄと、摺動開口板１０の永久磁石４
８ａ、４８ｂ、４８ｃ及び４８ｄ並びに４９ａ、４９
ｂ、４９ｃ及び４９ｄとは位置がずれている。次に図６
に示すごとく、摺動開口板１０が下降すると、固定開口
板９の永久磁石４６ａ、４６ｂ、４６ｃ及び４６ｄ並び
に４７ａ、４７ｂ、４７ｃ及び４７ｄと、摺動開口板１
０の永久磁石４８ａ、４８ｂ、４８ｃ及び４８ｄ並びに
４９ａ、４９ｂ、４９ｃ及び４９ｄとの位置が一致し、
摺動開口板１０は固定開口板９に密着する。これにより
流量制御弁１１の閉止性能が、より保証されるものであ
る。Next, the operation will be described with reference to FIGS.
In the state shown in FIG. 1, the permanent magnet 4
6a, 46b, 46c and 46d and 47a, 47
b, 47c and 47d and the permanent magnet 4 of the sliding aperture plate 10
8a, 48b, 48c and 48d and 49a, 49
The positions are shifted from b, 49c and 49d. Next, FIG.
As shown in FIG. 7, when the sliding opening plate 10 is lowered, the permanent magnets 46a, 46b, 46c and 46d and 47a, 47b, 47c and 47d of the fixed opening plate 9 and the sliding opening plate 1
0, the positions of the permanent magnets 48a, 48b, 48c and 48d and 49a, 49b, 49c and 49d coincide,
The sliding opening plate 10 is in close contact with the fixed opening plate 9. Thereby, the closing performance of the flow control valve 11 is further ensured.
【００３４】（実施例４）次に第４の実施例を図９を参
照しながら説明する。図９において、５０は駆動モータ
である。５１はコイル、５２は永久磁石で形成されたロ
ータである。５３は上部軸、５４は下部軸である。上部
軸５３、および下部軸５４はいずれもねじ状に形成され
ている。また、下部軸５４は摺動開口板１０に回転可能
に取付けられている。５５、５６はねじ状ボールベアリ
ングであり、上部軸５３、および下部軸５４の回転によ
り、上部軸５３、下部軸５４を移動可能にしている。５
７はケーシングである。５８は駆動モータ５０のリード
線、５９は駆動モータ５０の制御部である。なお、上記
以外はすべて第一の実施例と同じゆえ、省略する。(Embodiment 4) Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 9, reference numeral 50 denotes a drive motor. 51 is a coil and 52 is a rotor formed of a permanent magnet. 53 is an upper shaft and 54 is a lower shaft. Both the upper shaft 53 and the lower shaft 54 are formed in a screw shape. The lower shaft 54 is rotatably attached to the sliding opening plate 10. Reference numerals 55 and 56 denote threaded ball bearings, which make the upper shaft 53 and the lower shaft 54 movable by rotation of the upper shaft 53 and the lower shaft 54. 5
7 is a casing. 58 is a lead wire of the drive motor 50, and 59 is a control unit of the drive motor 50. Except for the above, all are the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
【００３５】次に作動を述べる。今、配管部２４におけ
る感震センサ２５が何らかの異常、例えば地震による異
常振動を検知すると制御部５９が作動し、駆動モータ５
０を駆動する。これにより摺動開口板１０は図６と同様
の状態になり、摺動開口板１０の閉止部３１ａ、３１
ｂ、３１ｃ、３１ｄが固定開口板９の開口部２９ａ、２
９ｂ、２９ｃ、２９ｄを閉止する。これにより、矢印ａ
方向より流入する流れは流量制御弁１１にて閉止され
る。本実施例によれば、流量制御弁をモータ駆動とし、
摺動型構造とすることにより、流れ方向の長さを短くす
ることができ、よりコンパクトな流量計を作成すること
ができる。Next, the operation will be described. Now, when the seismic sensor 25 in the pipe section 24 detects any abnormality, for example, abnormal vibration due to an earthquake, the control section 59 operates and the drive motor 5
Drive 0. As a result, the sliding opening plate 10 is in a state similar to that of FIG. 6, and the closing portions 31a, 31
b, 31c, 31d are the openings 29a, 2
9b, 29c and 29d are closed. Thus, the arrow a
The flow flowing from the direction is closed by the flow control valve 11. According to this embodiment, the flow control valve is driven by a motor,
By adopting the sliding structure, the length in the flow direction can be reduced, and a more compact flowmeter can be created.
【００３６】（実施例５）次に第５の実施例を図１０を
参照しながら説明する。図１０において、６０は流量測
定部であり、６１は流量測定部６０の一方の側に配置さ
れた第一の超音波振動子であり、６２は流量測定部６０
の他方の側に配置された第二の超音波振動子である。６
３は固定開口板、６４は摺動開口板であり、固定開口板
６３と摺動開口板６４より流量制御弁６５が構成されて
いる。６６は摺動開口板６４を固定開口板６３に押圧す
るバネ（押圧部材）である。６７はソレノイド（駆動
部）であり、６８はプランジャ、６９はコイル、７０は
永久磁石である。プランジャ６８はスプリング受け７
１、軸７２と一体構造となっている。７３はヨークであ
り、７４はスプリングである。軸７２は摺動開口板６４
に固定されている。７５は軸７２の摺動に対して測定流
体の漏洩を防ぐＯリングである。７６はコイル６９のリ
ード線である。７７は固定開口板６３、摺動開口板６４
を収納するための凹部である。７８は管路７９に取付け
られたセンサ、８０はソレノイド６７の制御部である。
８１は流量演算部である。上記により、流量制御弁６
５、流量測定部６０は直管状に配列されている。なお、
信号処理の流れは図５と同様である。(Embodiment 5) Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 10, reference numeral 60 denotes a flow measurement unit, 61 denotes a first ultrasonic vibrator arranged on one side of the flow measurement unit 60, and 62 denotes a flow measurement unit 60.
Is a second ultrasonic transducer disposed on the other side of the second ultrasonic transducer. 6
Reference numeral 3 denotes a fixed opening plate, and 64 denotes a sliding opening plate. The fixed opening plate 63 and the sliding opening plate 64 constitute a flow control valve 65. 66 is a spring (pressing member) for pressing the sliding opening plate 64 against the fixed opening plate 63. 67 is a solenoid (drive unit), 68 is a plunger, 69 is a coil, and 70 is a permanent magnet. Plunger 68 is spring receiver 7
1. It has an integral structure with the shaft 72. 73 is a yoke and 74 is a spring. The shaft 72 is a sliding opening plate 64
It is fixed to. Reference numeral 75 denotes an O-ring for preventing leakage of the measurement fluid when the shaft 72 slides. 76 is a lead wire of the coil 69. 77 is a fixed opening plate 63, a sliding opening plate 64
Is a recess for accommodating therein. Reference numeral 78 denotes a sensor attached to the pipe 79, and reference numeral 80 denotes a control unit of the solenoid 67.
81 is a flow rate calculation unit. As described above, the flow control valve 6
5. The flow measuring units 60 are arranged in a straight tube. In addition,
The flow of signal processing is the same as in FIG.
【００３７】次に作動を述べる。通常の計測動作時にお
いては、摺動開口板６４の開口部３０ａ、３０ｂ、３０
ｃ及び３０ｄが、固定開口板６３の開口部２９ａ、２９
ｂ、２９ｃ及び２９ｄと一致した状態にある。このと
き、図１０において矢印ａの方向より流入した流れは流
量測定部６０を経た後、流量制御弁６５を経て、利用さ
れる対象（図示せず）に向かって矢印ｂのごとく流出す
る。なお、信号処理は第１の実施例と同じである。Next, the operation will be described. During the normal measurement operation, the openings 30a, 30b, 30
c and 30d are the openings 29a, 29 of the fixed opening plate 63.
b, 29c and 29d. At this time, the flow that flows in the direction of arrow a in FIG. 10 passes through the flow rate measuring unit 60 and then flows out through the flow rate control valve 65 toward the target (not shown) as indicated by arrow b. The signal processing is the same as in the first embodiment.
【００３８】次に配管部７９における感震センサ７８が
何らかの異常を検知すると制御部８０が作動し、ソレノ
イド６７を駆動する。これにより摺動開口板６４は上方
へ移動し、摺動開口板６４の閉止部３１ａ、３１ｂ、３
１ｃ及び３１ｄが固定開口板９の開口部２９ａ、２９
ｂ、２９ｃ及び２９ｄを閉止する。これにより、図１０
において、矢印ａ方向より流入する流れは流量制御弁６
５にて閉止される。このように、流量制御弁６５を流量
測定部６０の下流側に配置することにより、整流部を必
要とすることなく遮断機能のついた超音波流量計を構成
できるため、よりコンパクトな構成にすることができる
ものである。Next, when the seismic sensor 78 in the piping section 79 detects any abnormality, the control section 80 operates to drive the solenoid 67. As a result, the sliding opening plate 64 moves upward, and the closing portions 31a, 31b, 3
1c and 31d are openings 29a, 29 of the fixed opening plate 9.
b, 29c and 29d are closed. As a result, FIG.
, The flow flowing from the direction of arrow a is the flow control valve 6
Closed at 5. By arranging the flow control valve 65 on the downstream side of the flow measuring unit 60 in this way, an ultrasonic flow meter with a shut-off function can be configured without the need for a rectifying unit, so that a more compact configuration is achieved. Is what you can do.
【００３９】（実施例６）次に第６の実施例を図１１を
参照しながら説明する。図１１において８２は流量測定
部であり、８３は流量測定部８２の一方の側に配置され
た第一の超音波振動子であり、８４は流量測定部８２の
他方の側に配置された第二の超音波振動子である。この
場合、超音波振動子８３、および８４は管路８５の外部
に取付けられている。なお、８６及び８７は音響整合層
であり、また、上記以外は第６の実施例と同じゆえ、同
一番号で示してある。(Embodiment 6) Next, a sixth embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 11, reference numeral 82 denotes a flow measuring unit, 83 denotes a first ultrasonic vibrator disposed on one side of the flow measuring unit 82, and 84 denotes a first ultrasonic vibrator disposed on the other side of the flow measuring unit 82. This is the second ultrasonic transducer. In this case, the ultrasonic transducers 83 and 84 are mounted outside the pipe 85. Incidentally, reference numerals 86 and 87 denote acoustic matching layers, and the other parts are the same as those in the sixth embodiment, and are indicated by the same reference numerals.
【００４０】次に作動を述べる。この場合は、超音波振
動子８３、および８４が管路８５の外部に取付けられて
いるところが第６の実施例と異なるのみで、動作は同じ
である。Next, the operation will be described. In this case, the operation is the same as that of the sixth embodiment except that the ultrasonic vibrators 83 and 84 are mounted outside the pipe 85.
【００４１】本実施例においては、超音波振動子８３お
よび８４を管外に配置することにより、測定部の気密性
を確保することができ、流れの遮断に関する信頼性を上
げることができる。また、振動子配置による流れの乱れ
を生じることが無いため、測定精度の向上を図ることが
できる。In this embodiment, by arranging the ultrasonic vibrators 83 and 84 outside the tube, the airtightness of the measuring section can be ensured, and the reliability of the flow interruption can be increased. Moreover, since the flow is not disturbed by the arrangement of the vibrator, the measurement accuracy can be improved.
【００４２】なお、本発明における信号処理は１チップ
マイコン等のマイクロコンピュータを用いて、ソフトウ
エア的に実現することも可能である。The signal processing in the present invention can be realized by software using a microcomputer such as a one-chip microcomputer.
【００４３】[0043]
【発明の効果】以上のように本発明によれば次の効果が
得られる。As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
【００４４】（１）矩形状流量測定部と流量制御弁との
間に整流部を配置することにより、全体の流路構成を直
管状になるごとく構成でき、流量計全体をコンパクトな
構成にすることができる。(1) By arranging the rectifying section between the rectangular flow rate measuring section and the flow rate control valve, the entire flow path configuration can be configured as a straight tube, and the entire flow meter can be made compact. be able to.
【００４５】（２）流量制御弁をソレノイド駆動とし、
弁を固定開口板と摺動開口板による摺動型構造とするこ
とにより、流れ方向の長さを短くすることができ、より
コンパクトな流量計を作成することができる。(2) The flow control valve is driven by a solenoid,
By making the valve a sliding type structure with a fixed opening plate and a sliding opening plate, the length in the flow direction can be shortened, and a more compact flowmeter can be made.
【００４６】（３）流量制御弁の押圧部と摺動開口板と
の間に滑り部材を配置することにより、流量制御弁の動
作信頼性を向上させることができる。(3) By disposing the sliding member between the pressing portion of the flow control valve and the sliding opening plate, the operation reliability of the flow control valve can be improved.
【００４７】（４）流量制御弁の固定開口板と摺動開口
板に永久磁石を配置することにより、強い閉止力を得る
ことができる。(4) A strong closing force can be obtained by disposing permanent magnets on the fixed opening plate and the sliding opening plate of the flow control valve.
【００４８】（５）流量制御弁をモータ駆動とし、摺動
型構造とすることにより、流れ方向の長さを短くするこ
とができ、よりコンパクトな流量計を作成することがで
きる。(5) Since the flow control valve is driven by a motor and has a sliding structure, the length in the flow direction can be shortened, and a more compact flow meter can be manufactured.
【００４９】（６）流量制御弁を流量測定部の下流側に
配置することにより、流量制御弁が、流れに与える影響
を少なくし、流量測定精度の向上を図ることができる。(6) By arranging the flow control valve on the downstream side of the flow measuring section, the influence of the flow control valve on the flow is reduced, and the flow measurement accuracy can be improved.
【００５０】（７）超音波振動子を管外に配置すること
により、流れの遮断時における信頼性を上げることがで
きる。(7) By arranging the ultrasonic vibrator outside the tube, the reliability when cutting off the flow can be improved.
【図１】本発明の第１の実施例における超音波流量計の
垂直断面図FIG. 1 is a vertical sectional view of an ultrasonic flowmeter according to a first embodiment of the present invention.
【図２】（ａ）同流量計における流量制御弁の固定開口
板の立面図 （ｂ）同流量計における摺動開口板の立面図FIG. 2A is an elevation view of a fixed opening plate of a flow control valve in the flow meter. FIG. 2B is an elevation view of a sliding opening plate in the flow meter.
【図３】同流量計における図１のＡ−Ａ’線断面図FIG. 3 is a sectional view taken along line A-A ′ of FIG. 1 in the flow meter.
【図４】同流量計における図１のＢ−Ｂ’線断面図FIG. 4 is a sectional view of the flow meter taken along line B-B ′ of FIG. 1;
【図５】同流量計における流量演算部の制御ブロック図FIG. 5 is a control block diagram of a flow rate calculation unit in the flow meter.
【図６】同流量計における流量制御弁の異なる動作状態
を示す垂直断面図FIG. 6 is a vertical sectional view showing different operation states of the flow control valve in the flow meter.
【図７】本発明の第２の実施例における超音波流量計の
垂直断面図FIG. 7 is a vertical sectional view of an ultrasonic flowmeter according to a second embodiment of the present invention.
【図８】（ａ）本発明の第３の実施例における流量制御
弁の固定開口板の立面図 （ｂ）同制御弁の摺動開口板の立面図FIG. 8A is an elevation view of a fixed opening plate of a flow control valve according to a third embodiment of the present invention. FIG. 8B is an elevation view of a sliding opening plate of the control valve.
【図９】本発明の第４の実施例における超音波流量計の
垂直断面図FIG. 9 is a vertical sectional view of an ultrasonic flowmeter according to a fourth embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の第５の実施例における超音波流量計
の垂直断面図FIG. 10 is a vertical sectional view of an ultrasonic flowmeter according to a fifth embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の第６の実施例における超音波流量計
の垂直断面図FIG. 11 is a vertical sectional view of an ultrasonic flowmeter according to a sixth embodiment of the present invention.
【図１２】従来の超音波流量計の垂直断面図FIG. 12 is a vertical sectional view of a conventional ultrasonic flowmeter.
６ 流量測定部 ７ 第一の超音波振動子 ８ 第二の超音波振動子 １１ 流量制御弁 １３ 駆動部 ２６ 制御部 ２７ 整流部 ２８ 流量演算部 Reference Signs List 6 Flow rate measuring unit 7 First ultrasonic vibrator 8 Second ultrasonic vibrator 11 Flow control valve 13 Drive unit 26 Control unit 27 Rectifying unit 28 Flow rate calculating unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾崎 行則 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Yukinori Ozaki 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Claims (7)
測定部に配置された第一の超音波振動子および第二の超
音波振動子と、前記超音波振動子からの信号を基に流量
を算出する流量演算部と、前記流量測定部の上流側に直
管状に配置された流量制御弁と、前記流量制御弁の駆動
部と、前記駆動部の制御部と、前記流量制御弁と前記流
量測定部との間に配置された整流部からなる超音波式流
量計。1. A flow rate measuring section having a rectangular cross section, a first ultrasonic vibrator and a second ultrasonic vibrator arranged in the flow rate measuring section, and a signal from the ultrasonic vibrator. A flow calculation unit that calculates the flow rate, a flow control valve disposed in a straight tube upstream of the flow measurement unit, a driving unit of the flow control valve, a control unit of the driving unit, and the flow control valve. An ultrasonic flowmeter comprising a rectifier disposed between the flowmeter and the flowmeter.
測定部に配置された第一の超音波振動子および第二の超
音波振動子と、前記超音波振動子からの信号を基に流量
を算出する流量演算部と、前記流量測定部の上流側に配
置され固定開口板、摺動開口板及び前記摺動開口板と前
記固定開口板の密着性を高める押圧部材より構成された
流量制御弁と、前記流量制御弁の駆動ソレノイドと、前
記駆動ソレノイドの制御部と、前記流量制御弁と前記流
量測定部との間に配置された整流部からなる超音波式流
量計。2. A flow measuring unit having a rectangular cross section, a first ultrasonic vibrator and a second ultrasonic vibrator arranged in the flow measuring unit, and a signal from the ultrasonic vibrator. A flow rate calculation unit configured to calculate a flow rate, a flow rate configured by a fixed opening plate, a sliding opening plate, and a pressing member that increases the adhesion between the sliding opening plate and the fixed opening plate, which is disposed upstream of the flow rate measurement unit. An ultrasonic flowmeter comprising a control valve, a drive solenoid of the flow control valve, a control unit of the drive solenoid, and a rectification unit disposed between the flow control valve and the flow measurement unit.
測定部に配置された第一の超音波振動子および第二の超
音波振動子と、前記超音波振動子からの信号を基に流量
を算出する流量演算部と、前記流量測定部の上流側に配
置され固定開口板、摺動開口板及び前記摺動開口板と前
記固定開口板の密着性を高める押圧部材と、前記押圧部
材と前記摺動開口板との間に配置した滑り部材より構成
された流量制御弁と、前記流量制御弁の駆動ソレノイド
と、前記駆動ソレノイドの制御部と、前記流量制御弁と
前記流量測定部との間に配置された整流部からなる超音
波式流量計。3. A flow measuring section having a rectangular cross section, a first ultrasonic transducer and a second ultrasonic transducer disposed in the flow measuring section, and a signal from the ultrasonic transducer. A flow rate calculating unit for calculating a flow rate, a fixed opening plate disposed upstream of the flow rate measuring unit, a sliding opening plate, and a pressing member for increasing the adhesion between the sliding opening plate and the fixed opening plate; and the pressing member. And a flow control valve formed of a sliding member disposed between the sliding opening plate, a drive solenoid of the flow control valve, a control unit of the drive solenoid, the flow control valve and the flow measurement unit, Ultrasonic flowmeter consisting of a rectification unit located between the two.
測定部に配置された第一の超音波振動子および第二の超
音波振動子と、前記超音波振動子からの信号を基に流量
を算出する流量演算部と、前記流量測定部の上流側に配
置され第一の永久磁石を配置した固定開口板、第二の永
久磁石を配置した摺動開口板及び前記摺動開口板と前記
固定開口板の密着性を高める押圧部材より構成された流
量制御弁と、前記流量制御弁の駆動ソレノイドと、前記
駆動ソレノイドの制御部と、前記流量制御弁と前記流量
測定部との間に配置された整流部からなる超音波式流量
計。4. A flow measuring section having a rectangular cross section, a first ultrasonic transducer and a second ultrasonic transducer disposed in the flow measuring section, and a signal from the ultrasonic transducer. A flow rate calculation unit for calculating the flow rate, a fixed aperture plate disposed on the upstream side of the flow rate measurement unit and disposed with a first permanent magnet, a sliding aperture plate disposed with a second permanent magnet, and the sliding aperture plate; A flow control valve constituted by a pressing member that increases the adhesion of the fixed opening plate, a drive solenoid of the flow control valve, a control unit of the drive solenoid, and a flow control valve and a flow measurement unit An ultrasonic flow meter consisting of a rectifying section arranged.
測定部に配置された第一の超音波振動子および第二の超
音波振動子と、前記超音波振動子からの信号を基に流量
を算出する流量演算部と、前記流量測定部の上流側に配
置され固定開口板、摺動開口板及び前記摺動開口板と前
記固定開口板の密着性を高める押圧部材より構成された
流量制御弁と、前記流量制御弁の駆動モータと、前記駆
動モータの制御部と、前記流量制御弁と前記流量測定部
との間に配置された整流部からなる超音波式流量計。5. A flow measuring section having a rectangular cross section, a first ultrasonic transducer and a second ultrasonic transducer disposed in the flow measuring section, and a signal from the ultrasonic transducer. A flow rate calculation unit configured to calculate a flow rate, a flow rate configured by a fixed opening plate, a sliding opening plate, and a pressing member that increases the adhesion between the sliding opening plate and the fixed opening plate, which is disposed upstream of the flow rate measurement unit. An ultrasonic flowmeter comprising a control valve, a drive motor for the flow control valve, a control unit for the drive motor, and a rectification unit disposed between the flow control valve and the flow measurement unit.
測定部に配置された第一の超音波振動子および第二の超
音波振動子と、前記超音波振動子からの信号を基に流量
を算出する流量演算部と、前記流量測定部の下流側に直
管状に配置された流量制御弁と、前記流量制御弁の駆動
部と、前記駆動部の制御部からなる超音波式流量計。6. A flow measuring section having a rectangular cross section, a first ultrasonic transducer and a second ultrasonic transducer disposed in the flow measuring section, and a signal from the ultrasonic transducer. An ultrasonic flowmeter comprising a flow calculating unit for calculating a flow rate, a flow control valve disposed in a straight tube downstream of the flow measuring unit, a driving unit for the flow control valve, and a control unit for the driving unit. .
測定部の流路外部に配置された第一の超音波振動子およ
び第二の超音波振動子と、前記超音波振動子からの信号
を基に流量を算出する流量演算部と、前記流量測定部の
下流側に直管状に配置された流量制御弁と、前記流量制
御弁の駆動部と、前記駆動部の制御部からなる超音波式
流量計。7. A flow measuring unit having a rectangular cross section, a first ultrasonic vibrator and a second ultrasonic vibrator disposed outside a flow path of the flow measuring unit, A flow rate calculation unit that calculates a flow rate based on a signal, a flow rate control valve disposed in a straight tube downstream of the flow rate measurement unit, a drive unit of the flow rate control valve, and a control unit of the drive unit. Sonic flow meter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8165684A JPH109916A (en) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | Ultrasonic flowmeter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8165684A JPH109916A (en) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | Ultrasonic flowmeter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH109916A true JPH109916A (en) | 1998-01-16 |
Family
ID=15817083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8165684A Pending JPH109916A (en) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | Ultrasonic flowmeter |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH109916A (en) |
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