JPS6256820A - 流量計測用絞り装置 - Google Patents
流量計測用絞り装置Info
- Publication number
- JPS6256820A JPS6256820A JP19726585A JP19726585A JPS6256820A JP S6256820 A JPS6256820 A JP S6256820A JP 19726585 A JP19726585 A JP 19726585A JP 19726585 A JP19726585 A JP 19726585A JP S6256820 A JPS6256820 A JP S6256820A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow rate
- orifice
- spring plate
- pressure difference
- partition wall
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、流体の流量計測における絞り装置に関するも
ので、さらに詳言すれば、流体に対する流量制限が小さ
くかつ測定範囲が広くさらに高い測定精度の流量測定を
可能とした絞り装置に関するものである。
ので、さらに詳言すれば、流体に対する流量制限が小さ
くかつ測定範囲が広くさらに高い測定精度の流量測定を
可能とした絞り装置に関するものである。
流体の流量計測において絞り装置を応用した測定方法が
広く用いられているが、この方法は、流路を形成する管
体内に形成もしくは挿入された、絞り装置（一般にはオ
リフィスまたはノズル等を主体として構成されている）
の前後に発生する圧力差が、その時の流量と比例関係に
あることを利用し、この圧力差を測定して前記比例関係
に基づいて演算により流量を求めるものである。
広く用いられているが、この方法は、流路を形成する管
体内に形成もしくは挿入された、絞り装置（一般にはオ
リフィスまたはノズル等を主体として構成されている）
の前後に発生する圧力差が、その時の流量と比例関係に
あることを利用し、この圧力差を測定して前記比例関係
に基づいて演算により流量を求めるものである。
この絞り装置を利用した流量測定装置は、構造が簡単で
あることから、製作が容易であり、かつ低価格であるた
めに研究用、Ｔ業用として広く利用されている。
あることから、製作が容易であり、かつ低価格であるた
めに研究用、Ｔ業用として広く利用されている。
この絞り装置を利用しての流量計測方法における圧力差
の測定手段としては、液柱式（水銀、水−享を用いる）
圧力計が多く使用されているが、近年では各種の圧力セ
ンサを利用した電気的圧力計が開発されている。
の測定手段としては、液柱式（水銀、水−享を用いる）
圧力計が多く使用されているが、近年では各種の圧力セ
ンサを利用した電気的圧力計が開発されている。
この流量計測に利用される従来の絞り装置の基本的構成
は第７図の如くである。
は第７図の如くである。
この第７図において、１は流体の流路を形成する管体で
あり、この管体１には流路を遮断する形態で隔壁２が一
体に設けられており、この隔壁２には設定された口径の
オリフィス３が開口形成されている。
あり、この管体１には流路を遮断する形態で隔壁２が一
体に設けられており、この隔壁２には設定された口径の
オリフィス３が開口形成されている。
隔壁２により区画された流路の上流側と下流側とにはそ
れぞれ側路管６が設けられており、この両側路管６の先
端は一つの差圧計７に接続されている。
れぞれ側路管６が設けられており、この両側路管６の先
端は一つの差圧計７に接続されている。
この第７図に示した管路において、管体１内を流体が１
流（ｊ、１ （第７図において左側）からオリフィス３
を通って下流側に流れると、オリフィス３によって流体
の流れが阻害されるためにオフィス３の上流側と下流側
との間に圧力差Δｐ （静圧）が発生する。
流（ｊ、１ （第７図において左側）からオリフィス３
を通って下流側に流れると、オリフィス３によって流体
の流れが阻害されるためにオフィス３の上流側と下流側
との間に圧力差Δｐ （静圧）が発生する。
この圧力差Δｐは、オリフィス３の上流側の圧力をｐｌ
とし下流側の圧力をｐ２とすると。
とし下流側の圧力をｐ２とすると。
ｐｉ−ｐ２＝Δｐ ・・・ （１）
の関係から差圧計７により検出される。
の関係から差圧計７により検出される。
この圧力差Δｐとオリフィス３を通過する流体の量であ
る容積流１ｆｑとの間には。
る容積流１ｆｑとの間には。
ｑ−α・ε・π／４・ｄ２・Ｅ石フ
・・・ （２）
なる関係がある。
なお、αは流量係数、εは流体の膨張補正係数である。
この第２式から明らかなように、圧力差Δｐは容積流量
ｑの二乗に比例することになり、その関係特性をグラフ
に示すと第８図のようになる。
ｑの二乗に比例することになり、その関係特性をグラフ
に示すと第８図のようになる。
この第８図において、各曲線ヌ、ル２オはオリフィス３
の口径ｄの違いによる特性の相違を表すもので、オリフ
ィス３の口径ｄが小さくなるほどその特性曲線の立ち上
がりは急激となり、第８図図示特性曲線においては曲線
ヌが最も口径ｄの小さい場合の特性を表している。
の口径ｄの違いによる特性の相違を表すもので、オリフ
ィス３の口径ｄが小さくなるほどその特性曲線の立ち上
がりは急激となり、第８図図示特性曲線においては曲線
ヌが最も口径ｄの小さい場合の特性を表している。
このように絞り装置を利用した流体の流量計測装置は、
前記したように広範囲で利用されているのであるが、こ
の絞り装置を利用した流量計測装置は、その特性を示し
た第８図から明らかなごとく、原理的に下記の如き欠点
がある。
前記したように広範囲で利用されているのであるが、こ
の絞り装置を利用した流量計測装置は、その特性を示し
た第８図から明らかなごとく、原理的に下記の如き欠点
がある。
すなわち、その−として、絞り装置を使用して圧力差Δ
ｐを発生させるために、流体の流量が制服されることに
なる。（流体を効率良く流すためには圧力差Δｐは小さ
いほど良い。） その二として、絞り装置によって発生する圧力差Δｐは
、容積流量ｑの二乗に比例して増大するものであるため
、測定範囲を大きくすることが困難である。
ｐを発生させるために、流体の流量が制服されることに
なる。（流体を効率良く流すためには圧力差Δｐは小さ
いほど良い。） その二として、絞り装置によって発生する圧力差Δｐは
、容積流量ｑの二乗に比例して増大するものであるため
、測定範囲を大きくすることが困難である。
その三として、測定範囲をより大きくするためには、差
圧計７の測定範囲を太き（する必要があるが、差圧計７
の測定範囲を大きくすると測定精度が低下する。（通常
、測定精度は測定範囲の上限であるフルスケールに関連
して決定される。）その四として、測定範囲を越えた異
常流量が流れた場合、圧力差Δｐが急激に大きくなって
差圧計７を破損する可能性がある。
圧計７の測定範囲を太き（する必要があるが、差圧計７
の測定範囲を大きくすると測定精度が低下する。（通常
、測定精度は測定範囲の上限であるフルスケールに関連
して決定される。）その四として、測定範囲を越えた異
常流量が流れた場合、圧力差Δｐが急激に大きくなって
差圧計７を破損する可能性がある。
その五として、電気的差圧計７の場合は、圧力差Δｐと
容積流量ｑとの関係を直線化する必要があり、得られた
二次関数変化を一次関数変化に変換するだめの電気回路
が複雑となって装置全体の価格が上昇することになる。
容積流量ｑとの関係を直線化する必要があり、得られた
二次関数変化を一次関数変化に変換するだめの電気回路
が複雑となって装置全体の価格が上昇することになる。
等の問題点、欠点があった。
本発明は、上記した従来例における問題点および欠点を
解消すべく創案されたもので、オリフィス３を通過する
流体に対する抵抗特性が流体の圧力差Δｐに反比例する
薄いばね板の特性を利用して、前記したオリフィス３を
通過する流体における容積流量ｑと圧力差Δｐとの関係
特性を補償できるようにし、もって得られる容積流ｉｑ
と圧力差Δｐとの関係特性を直線状として、構造が部用
でかつ測定範囲が広くさらに精度の高い測定が可能であ
る流量計測を実施できるようにするすることを目的とし
たものである。
解消すべく創案されたもので、オリフィス３を通過する
流体に対する抵抗特性が流体の圧力差Δｐに反比例する
薄いばね板の特性を利用して、前記したオリフィス３を
通過する流体における容積流量ｑと圧力差Δｐとの関係
特性を補償できるようにし、もって得られる容積流ｉｑ
と圧力差Δｐとの関係特性を直線状として、構造が部用
でかつ測定範囲が広くさらに精度の高い測定が可能であ
る流量計測を実施できるようにするすることを目的とし
たものである。
以下９本発明を３本発明の実施例を示す第１図ないし第
６図を参照しながら説明する。
６図を参照しながら説明する。
なお、前記した第７図に示された構成部分と同一の構成
部分は、同一の符号を付したのでその説明は省略する。
部分は、同一の符号を付したのでその説明は省略する。
本発明による流量計測用絞り装置は、流体流路を形成す
る管体１に、この流路を遮断する形態で隔壁２を設け、
この隔壁２に設定された口径ｄのオリフィス３を開口形
成し、このオリフィス３の下流側開口部を先端部で閉鎖
する薄いばね板４を隔壁２の下流側壁面部分に基端部で
組付は固定して構成されている。
る管体１に、この流路を遮断する形態で隔壁２を設け、
この隔壁２に設定された口径ｄのオリフィス３を開口形
成し、このオリフィス３の下流側開口部を先端部で閉鎖
する薄いばね板４を隔壁２の下流側壁面部分に基端部で
組付は固定して構成されている。
ばね板４は、その形状が特定されるものではなく、オリ
フィス３に対向した先端部でこのオリフィス３を下流側
から閉鎖する姿勢で位置することができ、かつオリフィ
ス３を通って作用する上流側からの圧力によって容易に
このオリフィス３を開放する方向に弾性変形することが
できるものであれば良い。
フィス３に対向した先端部でこのオリフィス３を下流側
から閉鎖する姿勢で位置することができ、かつオリフィ
ス３を通って作用する上流側からの圧力によって容易に
このオリフィス３を開放する方向に弾性変形することが
できるものであれば良い。
それゆえ、先端部だけを平板形状とし、残部を細い棒状
とかコイル状にしても差支えない。
とかコイル状にしても差支えない。
本発明の絞り装置ｔは、上記の如き構成となっているの
で、管体１内に流体が流れてオリフィス３の上流側と下
流側との間に圧力差Δｐが先住すると、この圧力差Δｐ
によってばね板４は、第１図の点線図示の如く、湾曲変
形してその先端部を下流側に変位して流体がオリフィス
３を通過するのを許す。
で、管体１内に流体が流れてオリフィス３の上流側と下
流側との間に圧力差Δｐが先住すると、この圧力差Δｐ
によってばね板４は、第１図の点線図示の如く、湾曲変
形してその先端部を下流側に変位して流体がオリフィス
３を通過するのを許す。
このばね板４の下流側への湾曲変形程度は、圧力差Δｐ
が大きい程大きくなり９ ごれに従って容積流量ｑも増
大するが、ばね板４の湾曲変形はその程度が大きくなる
程反力とし、ての弾力が大きくなるので容積流ｉｔｑの
増加程度は鈍くなる。
が大きい程大きくなり９ ごれに従って容積流量ｑも増
大するが、ばね板４の湾曲変形はその程度が大きくなる
程反力とし、ての弾力が大きくなるので容積流ｉｔｑの
増加程度は鈍くなる。
このばね板４の作用による圧力差Δｐと容積流量ｑとの
関係は第３図の曲線への如くであり、オリフィス３にお
ける圧力差Δｐと容積流！ｑとの関係特性である曲線口
とは反対の特性を発１ｍするものとなっている。
関係は第３図の曲線への如くであり、オリフィス３にお
ける圧力差Δｐと容積流！ｑとの関係特性である曲線口
とは反対の特性を発１ｍするものとなっている。
それゆえ、ばね板４の弾力を適当に設定して第３図の特
性曲線への如く、特性曲線口を？１１ｉ償することので
きる値に設定するとオリフィス３を通過する流体の圧力
差Δｐと容積流量ｑとの関係特性は、この曲線口と曲線
ハとの合成特性となって。
性曲線への如く、特性曲線口を？１１ｉ償することので
きる値に設定するとオリフィス３を通過する流体の圧力
差Δｐと容積流量ｑとの関係特性は、この曲線口と曲線
ハとの合成特性となって。
特性曲線イの如く直線化することになる。
また、圧力差Δｐを小さくするには、オリフィス３０口
径ｄとばね板４のばね定数を選択して設定することによ
って可能となる。
径ｄとばね板４のばね定数を選択して設定することによ
って可能となる。
本発明に使用されるばね板４の具体例を第６図に示す。
この第６図に示したばね板４は基本的には全く同じもの
なのであるが、第６図（ａ）は単純な長方形をしており
、第６図（ｂ）のばね板４は第６図（ａ）に示されたば
ね板４の途中部分の両側部分に切り欠き４ａを形成する
ことによって、ばね板４の弾力を減少調整したものであ
る。
なのであるが、第６図（ａ）は単純な長方形をしており
、第６図（ｂ）のばね板４は第６図（ａ）に示されたば
ね板４の途中部分の両側部分に切り欠き４ａを形成する
ことによって、ばね板４の弾力を減少調整したものであ
る。
第６図（ａ）に示したばね板４は燐青銅製で。
幅すが６．５ｍｍ、厚みが０．２ｍｍ、そして止めねじ
５による固定部分からオリフィス３の中心部までの高さ
ｈが１２鰭に設定されている。
５による固定部分からオリフィス３の中心部までの高さ
ｈが１２鰭に設定されている。
この第６図（ａ）に示したばね板４を使用して圧力差Δ
ｐと容積流！ｑとの関係特性を測定したところ、第４図
に示す如く、オリフィス３の口径ｄが２φのとき曲線二
となり、オリフィス３の口径ｄが３φのとき曲線ホとな
り、そしてオリフィス３の口径ｄが４φのとき曲線へと
なった。
ｐと容積流！ｑとの関係特性を測定したところ、第４図
に示す如く、オリフィス３の口径ｄが２φのとき曲線二
となり、オリフィス３の口径ｄが３φのとき曲線ホとな
り、そしてオリフィス３の口径ｄが４φのとき曲線へと
なった。
また、第６図（ｂ）に示したばね板４は、第６図（ａ）
に示したばね板４と全く同じもので、ただ切り欠き４ａ
を形成した部分の板幅が１．５鯖となって第６図（ａ）
に示したばね板４に比べて弾性変形し易いものとなって
いる。
に示したばね板４と全く同じもので、ただ切り欠き４ａ
を形成した部分の板幅が１．５鯖となって第６図（ａ）
に示したばね板４に比べて弾性変形し易いものとなって
いる。
この第６図（ｂ）に示したばね板４を使用して圧力差Δ
ｐと容積流！ｑとの関係特性を同様に測定したところ、
第５図に示した如く、オリフィス３の口径ｄが１．５
φのとき曲線１〜となり、オリフィス３の口径ｄが２．
５ φのとき曲線チとなり、そしてオリフィス３の口径
ｄが３φのとき曲線すとなった。
ｐと容積流！ｑとの関係特性を同様に測定したところ、
第５図に示した如く、オリフィス３の口径ｄが１．５
φのとき曲線１〜となり、オリフィス３の口径ｄが２．
５ φのとき曲線チとなり、そしてオリフィス３の口径
ｄが３φのとき曲線すとなった。
なお、上記の計測は流体として乾燥空気を使用して行っ
た。
た。
この第４図および第５図の特性線図から明らかなように
、オリフィス３の口径ｄが大きいほど圧力差Δｐを小さ
くすることができ、またばね板４のばね常数を小さくす
るほど上記した傾向が強くなることが分かる。
、オリフィス３の口径ｄが大きいほど圧力差Δｐを小さ
くすることができ、またばね板４のばね常数を小さくす
るほど上記した傾向が強くなることが分かる。
以上の説明から明らかな如く１本発明による流量計測用
絞り装置は、圧力差と容積流量との関係特性を直線化す
ることができるので、電気的差圧計に通用すると差圧計
の構成を極めて簡単なものとすることができると共に、
測定精度の高いものを得ることができ、また圧力差を小
さくすることができるので流体の流量の制限を低減させ
ることができ、そして圧力差と容量流量との関係特性が
直線であるので高い測定精度を維持したまま測定範囲を
広くすることができ、さらに例え急激に流体の流量が増
大したとしても、圧力差の増大が急激でないので差圧計
を破損する恐れが少ない等多くの優れた効果を発揮する
ものである。
絞り装置は、圧力差と容積流量との関係特性を直線化す
ることができるので、電気的差圧計に通用すると差圧計
の構成を極めて簡単なものとすることができると共に、
測定精度の高いものを得ることができ、また圧力差を小
さくすることができるので流体の流量の制限を低減させ
ることができ、そして圧力差と容量流量との関係特性が
直線であるので高い測定精度を維持したまま測定範囲を
広くすることができ、さらに例え急激に流体の流量が増
大したとしても、圧力差の増大が急激でないので差圧計
を破損する恐れが少ない等多くの優れた効果を発揮する
ものである。
第１図は２本発明の基本的構成を示す縦断面図である。
第２図は、第１図に示した実施例の下流側から見た正面
図である。 第３図は１本発明装置の動作特性の説明に供する圧力差
と容積流量との特性線図である。 第４図および第５図は１本発明装置に使用されるばね板
の異なる実施例のそれぞれに対応する圧力差と容積流量
との特性線図を示すものである。 第６図（ａ）（ｂ）は７本発明装置に使用されるばね板
の異なる実施例を示す正面図である。 第７図は、従来例を示す縦断面図である。 第８図は、第７図に示した従来例における圧力差と容積
流量との特性線図である。 符号の説明 １；管体、２；隔壁、３ニオリフイス、４；ばね板、５
；止めねじ、Δｐ；圧力差、ｑ；容積流量。 出願人 新 目 黒 計 器 株式会社−ｈ；ＡｔＰ
ｑωａ／ｍ舊〜 ブψソ７ｔ →道菱ｑ（ｃｃ／ｗｉｎ） ブ９乙７７
図である。 第３図は１本発明装置の動作特性の説明に供する圧力差
と容積流量との特性線図である。 第４図および第５図は１本発明装置に使用されるばね板
の異なる実施例のそれぞれに対応する圧力差と容積流量
との特性線図を示すものである。 第６図（ａ）（ｂ）は７本発明装置に使用されるばね板
の異なる実施例を示す正面図である。 第７図は、従来例を示す縦断面図である。 第８図は、第７図に示した従来例における圧力差と容積
流量との特性線図である。 符号の説明 １；管体、２；隔壁、３ニオリフイス、４；ばね板、５
；止めねじ、Δｐ；圧力差、ｑ；容積流量。 出願人 新 目 黒 計 器 株式会社−ｈ；ＡｔＰ
ｑωａ／ｍ舊〜 ブψソ７ｔ →道菱ｑ（ｃｃ／ｗｉｎ） ブ９乙７７
Claims (1)
- 流体流路を形成する管体（１）に、前記流路を遮断する
形態で隔壁（２）を設け、該隔壁（２）に設定された口
径のオリフィス（３）を開口形成し、該オリフィス（３
）の下流側開口部を先端部で閉鎖するばね板（４）を前
記隔壁（２）に基端部で組付け固定して成る流量計測用
絞り装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19726585A JPS6256820A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 流量計測用絞り装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19726585A JPS6256820A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 流量計測用絞り装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6256820A true JPS6256820A (ja) | 1987-03-12 |
| JPH0327848B2 JPH0327848B2 (ja) | 1991-04-17 |
Family
ID=16371595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19726585A Granted JPS6256820A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 流量計測用絞り装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6256820A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7493829B2 (en) | 2006-03-30 | 2009-02-24 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Flow meter for variable displacement compressor |
| US7658081B2 (en) | 2006-10-27 | 2010-02-09 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Structure for sensing refrigerant flow rate in a compressor |
| WO2014016985A1 (ja) * | 2012-07-24 | 2014-01-30 | パナソニック株式会社 | フローセンサおよびそれを用いた空調管理システム |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5014851U (ja) * | 1973-06-07 | 1975-02-17 | ||
| JPS532737A (en) * | 1976-06-28 | 1978-01-11 | Ppg Industries Inc | Transparent composite material and method of producing same |
| JPS5316658A (en) * | 1976-07-29 | 1978-02-15 | Research Dev Corp | Gas flow detector |
| JPS5665423U (ja) * | 1979-10-23 | 1981-06-01 | ||
| JPS60111718U (ja) * | 1983-12-29 | 1985-07-29 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料タンクの燃料噴き返し防止装置 |
-
1985
- 1985-09-06 JP JP19726585A patent/JPS6256820A/ja active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5014851U (ja) * | 1973-06-07 | 1975-02-17 | ||
| JPS532737A (en) * | 1976-06-28 | 1978-01-11 | Ppg Industries Inc | Transparent composite material and method of producing same |
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| WO2014016985A1 (ja) * | 2012-07-24 | 2014-01-30 | パナソニック株式会社 | フローセンサおよびそれを用いた空調管理システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0327848B2 (ja) | 1991-04-17 |
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