JPH11183283A

JPH11183283A - Ｕ字管差圧計

Info

Publication number: JPH11183283A
Application number: JP36325697A
Authority: JP
Inventors: Masaji Haraguchi; 正次原口
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-12-16
Filing date: 1997-12-16
Publication date: 1999-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｕ字管差圧計の計測能率及び測定精度を向上
させる。【解決手段】両端あるいは一端を被測定機器に接続し
たＵ字管１に水を入れ、各液柱の上端に上面が一致する
浮子６を入れ、これらの浮子を介して水頭を読み取るよ
うにしてある。透明管内の液体は読み取り難いので、目
に付き易い色彩の浮子により読み取り易くしたものであ
る。浮子の上面を水頭と一致させるための浮力の調整手
段の例としては、浮子の本体６ａ内に空胴部を設け、垂
直部材６ｂをおねじ棒としてある。この垂直部材を回し
て空洞部の容積を変化させることによって容易に調整可
能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｕ字管を用いて流
体機器や圧力機器の圧力差を測定するＵ字管差圧計に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り、圧力を正確に測定する手段
としてＵ字管内に入れた液体の上端の高さの変化によっ
て圧力差を測定するＵ字管差圧計が用いられている。特
にベンチュリ計やオリフィス計などの差圧測定用のＵ字
管差圧計は流体理論の基礎をなすものとして著名である
が、その他にも各種のメータや圧力機器等の性能試験等
に用いられている。

【０００３】Ｕ字管差圧計は、Ｕ字管を垂直に置かれた
目盛り付きの測定板に固定され、Ｕ字管の高さのほぼ半
分の高さまで水または水銀などの測定用液体を入れ、Ｕ
字管の各上端部または一方の上端部に被測定対象である
流体機器と接続された可撓性接続パイプを接続すること
により測定可能としたものでできている。

【０００４】このようなＵ字管差圧計は、Ｕ字管に接続
パイプからの圧力が作用するようにコックを開くと、一
方の液柱が圧力によって押し下げられて上端部が下降す
るのにともない他方の液柱は押し上げられるため液柱の
上端部の位置に差ができる。この液柱差がすなわち圧力
差（差圧）であり、このような液柱の上端部の位置を測
定することにより流体の速度や流量などを測定してい
る。

【０００５】Ｕ字管に入れる測定用の液体としては、差
圧が大きいときには水銀を使用せざるを得ないが、高精
度を要する計測には水を用いてＵ字管の高さを大きくし
たもので測定することが行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】Ｕ字管に水を入れて差
圧を測定する場合、測定差圧が小さいときにはＵ字管の
高さが１〜２ｍあればよいので、地上に備え付けた状態
で比較的容易に水柱の上端の位置（水頭）を読み取るこ
とができる。しかし、水頭が２ｍ以上になったり、光線
の具合により読み難くなっている場合がある。特に被測
定圧力が常時変化しているために、水頭が変化している
ある時点の水頭を瞬時に読み取ろうとするときなどは、
正確に読み取るためにはかなりの熟練を要するものがあ
る。

【０００７】そこで本発明の目的は、液柱の上端（水
頭）の測定を容易かつ正確にしたＵ字管差圧計を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明のＵ字管差圧計は、Ｕ字管内に差圧測定用の
液体を入れ、各液柱の上端部にこの上端の変位に従って
変位する浮子を入れ、浮子の上端または浮子に付された
目印によって液柱差の読み取りを容易にしてある。

【０００９】測定用の液体として水を用いる場合、Ｕ字
管の内径が小さいと、水中の上端の位置（水頭）は自由
表面の周囲がＵ字管の壁面に付着してやや高くなってい
るため、水頭の位置から直接的に読み取ろうとしても正
確な値を読み取ることが困難である。しかし、本発明に
係る浮子を用いて水頭を読み取るようにすれば、正確な
読み取りを容易に行うことができる。特に浮子の浮力を
調整して、浮子の上面と液柱の上端の自由表面とを一致
させるようにすればさらに正確な水頭の読み取りを容易
に行うことができる。

【００１０】また、Ｕ字管内に入れられた浮子は上面が
水平を保たれることが要求されるので、重心が真下を向
くようにすることが求められるが、これに対しては浮子
の下部に垂直部材を設けることにより対処してある。

【００１１】さらに、浮子の表面と自由表面とを一致さ
せるために浮子の浮力を調整する手段としては、浮子本
体を内部に空洞部を有する中空円柱体とし、下部にめね
じ部を設け、このめねじ部に垂直部材を兼ねるおねじ棒
を螺合させるようにしたものを採用してある。浮子の浮
力はおねじ棒のねじ込み量によって調整可能なので、常
に上記両者の一致が得られる。

【００１２】また、浮子の位置によって水頭を読み取り
易くする手段として、浮子の形状を円錐体の頂部を下向
きにしたいわゆる逆円錐体としたり、円柱体の外周部に
水平な測定補助線を設けるなどの手段を採用することも
有効である。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に本発明の一形態例について図
面を参照して説明する。図１は、比較的差圧が大きいも
のを測定するＵ字管差圧計の例を示すもので、説明を容
易化するために寸法の比率等は不定としてある。図１に
示すように、透明ガラス管または透明なプラスチック管
をＵ字状に形成してなるＵ字管１は、床面に立設された
取付板２に１対の平行部が垂直になるように固定されて
いる。Ｕ字管１の上端はそれぞれ取付板２の上方に突出
しており、図示されていない管継手を介して接続パイプ
３と接続可能としてある。

【００１４】Ｕ字管１の背後に位置する取付板２の前面
には、目盛板４が取り付けてある。図面ではこの目盛板
４の目盛４ａはＵ字管１の内側にのみ表示されている
が、実際には、Ｕ字管の後方を横切って外側にも付され
ている。

【００１５】Ｕ字管１内には、測定可能範囲の略半分の
高さまで測定用の液体としての水５が入れてある。通常
のＵ字管差圧計は、周知の通り、この水（液柱）の各上
端の位置（水頭）５ａ，５ｂの差（Ｈｓ）を測定するこ
とにより差圧を算出するのであるが、本発明はＵ字管１
内に、Ｕ字管の内径よりもやや外径が小さい円柱体から
なり、上端部が水頭と一致するように入れてある浮子
６，６によって水頭差（Ｈｓ）を測定するようにしてあ
る。

【００１６】液柱５は透明体であるため、透明体からな
るＵ字管１内に入れられると、コントラストが低いため
に外から視認しずらく、水頭の読み取りが不便となって
いる。そこで、本発明における浮子は白色やオレンジ色
など水及びＵ字管とのコントラストが高い色彩のものを
採用することにより外から見易くしてある。

【００１７】図２は、図１のＡ部を拡大して示したもの
で、Ｕ字管１内に浮子が入っている状態を示している。
浮子６の形状は円柱状の本体６ａの下端部に垂直部材６
ｂを固着したものによって構成してある。浮子本体６ａ
の直径は、Ｕ字管１の内径よりやや細くし、Ｕ字管内に
入れられた状態で浮子が自由に昇降運動ができるように
してある。また、本体６ａの上面は平坦に形成してあ
り、前方から透視して背後の目盛４ａとこの水頭との一
致する位置を正確に読み取り易くしてある。

【００１８】本体６ａの上面と水頭とを一致させるか
つ、浮子の姿勢を真直にするための手段としては、ま
ず、浮子本体を水よりも比重が小さい物質または気泡な
どを有する物体で構成することにより構成して浮力を大
きくする。次に垂直部材６ｂの下端に水よりも比重の大
きい物質を付着させることによって浮力を調整するとと
もに重心が真下になるようにする。垂直部材を本体より
も比重の大きい別部材で構成することにより浮力の調整
及び重心を設定することも行われる。

【００１９】本発明における浮力の調整を容易化する手
段としては、浮子の本体をＡＢＳ樹脂やポリスチレンの
ように比重が水よりも少しだけ大きい材料を用い、垂直
部材を例えばメラミン樹脂等比重の大きいもので構成す
るとよい。

【００２０】図３に浮力の調整手段を備えた浮子の他の
例を示す。図示してあるように、円柱体からなる本体３
６ａの内部に空洞部３６ｃを設け、垂直部材３６ｂによ
って空洞部の容積を調整することにより浮力の調整を可
能としてある。

【００２１】浮子の浮力の調整は、本体の下端部にめね
じ部３６ｄを設けかつ垂直部材３６ｂの外周におねじ部
３６ｅを設け、この垂直部材を手で回すことにより空洞
部の容積を変化させて行う。垂直部材３６ｂのねじ込み
量が大きくなるほど空洞部の容積が小さくなるので浮力
が小さくなる。浮力の調整は、浮子をＵ字管内へ入れる
前に別の容器に入れた水に浮かべることにより、浮子の
上面と水面との差がわかるので垂直部材を回して容易に
浮力の調整を行うことができる。

【００２２】図４は、浮子６の形状の他の例を示すもの
で、本体４６ａが円錐体の頂点を下向きにし、この頂点
を延長するように垂直部材４６ｂが垂設してある。垂直
部材４６ｂは、本体と一体としてもよく、または後から
比重の大きいものを本体に固着したものであってもよ
い。浮子の浮力の調整手段は、前述の通り水よりも比重
が小さい物質を用いて垂直部材に水より比重の大きい物
質を付着させてある。また、浮子を水よりも比重の大き
い物質で構成し、本体４６内に空洞部を設けて下端部に
めねじ部を設け、図３と同様に垂直部材４６におねじ部
を設けて空洞部の容積変化によって調整するようにして
もよい。

【００２３】図５は、浮子６の形状のさらに他の例を示
すもので、図２，３と同様の構成であるが、本体５６ａ
の下部に垂直部材５６ｂを設け、本体の外周に水平な線
５６ｃを設け、これを基準とすることにより目盛の読み
取りを容易にしてある。この例では線５６ｃの位置を水
面と合わせるようにすれば水頭の読み取りが容易にな
る。なお、線５６ｃと水頭とを一致させる作業は図３の
場合に準じて行えばよい。ただし、水頭差は、差圧なし
の状態のときに互いに同じ高さになっていればよいの
で、この線と水頭との一致に拘る必要はない。

【００２４】上述の浮子を入れたＵ字管差圧計は、ベン
チュリ計やオリフィス計等の差圧計として利用すると便
利であることは元より、測定圧力範囲の広いガスメータ
の性能試験用の差圧計として用いるとよい。ガスメータ
の差圧は、水頭差（Ｈｓ）が数ｍに及ぶことがあるの
で、各水頭の位置を直ちに見い出だし、かつ水頭の計測
を容易化することは、ガスメータの性能試験を効率化す
るのに貢献することが大である（図１参照）。

【００２５】なお、上記の実施の形態例ではいずれもＵ
字管に入れる液体を水としてあるが、本発明は、水以外
の透明または半透明の液体を採用する場合についても適
用可能である。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、Ｕ字管差圧計における
液柱の上端の位置が読み易くなるので流体機器の差圧測
定が正確かつ容易になる。特に差圧が大きく、液柱の上
端の位置を探すことが面倒であるような場合にも、浮子
の存在により液柱の上端の位置を容易に見つけ出せるの
で、差圧の測定がきわめて容易になる。

【００２７】また、浮子の浮力を調整して、浮子の上面
と液柱の上端との一致をさせることにより正確な目盛の
読み取りが可能となるので、差圧測定の精度及び能率を
向上させることが可能となる。

【００２８】また、浮子の本体を上面が平坦で空胴部を
有するものとし、下端部に取り付ける垂直部材をおねじ
棒として、本体の下端に設けためねじ部にこの垂直部材
をねじ込む構成とすれば浮力の調整を容易とすることが
できるので、液柱の上端の位置の読み取りが容易とな
り、流体機器の差圧の測定を容易とするＵ字管差圧計を
安価に提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の正面図である。

【図２】図１Ａ部の拡大図である。

【図３】浮子の構造を示す一部切欠断面の正面図であ
る。

【図４】他の形態例の浮子の正面図である。

【図５】さらに他の形態例の浮子の正面図である。

【符号の説明】

１Ｕ字管５水（液柱）６浮子６ａ，３６ａ，４６ａ，５６ａ本体６ｂ，３６ｂ，４６ｂ，５６ｂ垂直部材３６ｃ空胴部３６ｄめねじ部３６ｅおねじ部５６ｃ線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｕ字管内に入れられた測定用の液体から
なる液柱の上端部の位置を測定することによって当該Ｕ
字管の両端または一端に接続された流体機器の圧力差を
測定するＵ字管差圧計において、上記液体の各上端部に当該液体の変位に従って変位する
計測補助用の浮子が入れてあることを特徴とするＵ字管
差圧計。
【請求項２】請求項１において、上記浮子は上部が平
坦に形成され浮子本体と、上記本体の下部に垂設されて
重心を下方に位置させるとともに浮力を調整する垂直部
材とによって構成されていることを特徴とするＵ字管差
圧計。
【請求項３】請求項２において、上記浮子本体は内部
に空洞部を有し、下端中央部にめねじ部を設けた中空円
柱体からなり、上記垂直部材は上記めねじ部に螺合可能
なおねじ部を有する任意長のおねじ棒からなることを特
徴とするＵ字管差圧計。
【請求項４】請求項１において、上記浮子本体は円錐
体の頂部を下方に位置させた逆円錐体からなり、上記垂
直部材は上記頂部から下方に延伸する垂直棒からなるこ
とを特徴とするＵ字管差圧計。
【請求項５】請求項３において、上記浮子本体には上
記中空円柱体の外周部に液柱の上端位置の計測を容易に
する補助線が水平に設けてあることを特徴とするＵ字管
差圧計。