(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流から下流に向かって上り勾配で被検出流体が流れる計測流路と、前記計測流路を上流から下流に向う流れの軸に対して垂直断面方向へ前記計測流路内の気泡が排出可能な位置に前記計測流路への出口流路を設けた流量計測装置において、前記計測流路の上流から下流に向う流れの軸に対して垂直断面の最上部の位置と、出口流路の上流から下流に向う流れの軸に対して垂直断面の上方向の最上部の位置とを、同一面に構成した流量計測装置。
【請求項２】
前記計測流路の流れ方向の同軸上で互いに対向して超音波センサを設けた請求項１に記載の流量計測装置。
【請求項３】
複数の超音波センサ間に計測流路への入口流路および出口流路を設けた請求項１に記載の流量計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体の流量を計測する流量計測装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の流量計測装置は、特開平８−２８５６４７号公報のようなものが知られていた。以下、その構成について図５を参照しながら説明する。
【０００３】
図５に示すように、測定管１へは流入管２が配管され、測定管からは流出管３が配管されている。これら流入管２、測定管１、流出管３の各軸線は同一立面状に位置すると共に、流入管２と流出管３の軸心は同一の水平な基軸線上に位置している。測定管１は下流に向かって下り勾配の傾斜を有している。また測定管１の両端には超音波送受波器４、５が設けられている。上記構成において、流入管２から流入した流れは、測定管１を通過するとき超音波送受波器４、５により流速が計測され、その値を元に流量を計測することができるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、測定管１内部で超音波送受波器４の近傍の測定管１の内部６に気泡が溜まり、計測が不安定になりやすく、また、超音波により計測する時に気泡が存在すると、超音波が乱反射され受信感度が低下してしまったり、特に底流量時に流体に、気泡が混入した状態で流体が測定管１に流入すると、測定管１内の流速が遅い上に気泡の浮力が作用し気泡が内部６に溜まりその発生確率が大きくなるという課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の流量計測装置は、計測流路内の気泡が、計測流路に停滞するのを防止することにより、気泡に強い流量計測装置を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は、被検出流体と、上流から下流に向かって上り勾配で前記被検出流体が流れる計測流路と、計測流路を上流から下流に向う流れの軸に対して垂直断面方向へ計測流路内の気泡が排出可能な位置に計測流路への出口流路を設けた流量計測装置において、前記計測流路の上流から下流に向う流れの軸に対して垂直断面の最上部の位置と、出口流路の上流から下流に向う流れの軸に対して垂直断面の上方向の最上部の位置とを、同一面に構成したものである。これにより流体中に混入した気泡が流入しても上り勾配により気泡が計測流路内に停滞することがなく、精度良く流量計測ができるものである。
【０００７】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【０００８】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の流量計測装置の断面図である。図１において、７は計測流路であり、この計測流路７は上流から下流に向かって上り勾配に設けられている。また計測流路７には入口流路８および出口流路９が構成されている。出口流路９は計測流路７を上流から下流に向かう流れの軸に対して垂直断面の下方向以外の位置である計測流路７の側面に設けられている。また入口流路８の内径、出口流路９の内径、計測流路７の内径は同一径で構成されている。そして計測流路７の流れ方向の同軸上で互いに対向した位置には超音波センサ１０、１１が設けられている。入口流路８および出口流路９は超音波センサ１０、１１の間に設けられている。
【０００９】
次に動作、作用について図１を用いて説明する。図１において入口流路８から被検出流体は、計測流路７を通過して出口流路９から流出する。計測流路７を通過する被検出流体は、超音波センサ１０，１１からの信号で流量が計測される。計測の方法としては、超音波センサ１０、１１が計測流路７の流れ方向の同軸上で互いに対向した位置に設けられており、超音波センサ１０から超音波センサ１１へ超音波を送信した時の到達時間と、超音波センサ１１から超音波センサ１０へ超音波を送信した時の到達時間の時間差を計測し演算制御部（図示せず）で演算することにより流量を計測するものである。
【００１０】
本実施例においては流体中に混入した気泡が流入しても上り勾配により気泡が出口流路９へと上昇し、計測流路内に停滞することがなく、精度良く流量計測ができるものである。また出口流路９は、計測流路７を上流から下流に向う流れの軸に対して垂直断面の下方向以外の位置に設けたものであり、被検出流体が低流量であっても気泡が計測流路内に停滞するのを防止することができ、精度良く流量計測ができるものである。さらに入口流路８の内径、出口流路９の内径、計測流路７の内径を同一径で構成したものであり、各流路間で気泡が停滞することなく気泡を下流側へ排出することができる。また計測流路７の流れ方向の同軸上で互いに対向して超音波センサ１０、１１を設けた構成により、超音波センサの距離が長くなり、伝播時間も長くなるため低流量域まで精度良く計測することができる。また超音波センサ１０、１１間に計測流路７への入口流路８および出口流路９を設けた構成により、流量計測装置を小型に構成することができる。
【００１１】
（実施例２）
図２は本発明の実施例２の流量計測装置の断面図である。図２において、入口流路１２は、計測流路１３を上流から下流に向う流れの軸に対して垂直断面の下方向位置１４に、出口流路１５は、計測流路を上流から下流に向う流れの軸に対して垂直断面の上方向位置１６に設けたものである。その他は図１と同様であり説明は省略する。
【００１２】
次に動作、作用について図２を用いて説明する。図２において入口流路１２から気泡が計測流路１３内に流入しても、気泡は傾斜を有する計測流路１３を上昇し垂直断面の上方向位置１６に設けた出口流路１５からすばやく排出されるため、気泡が計測流路１３に停滞するのを防止することができ、精度良く流量計測ができるものである。
【００１３】
（実施例３）
図３は本発明の実施例３の流量計測装置の断面図である。図３において、入口流路１７から計測流路１８への入口１９の端面２０は、計測流路１８の壁面２１と同じ面で構成されている。すなわち、計測流路１８を上流から下流に向かう流れの軸に対して垂直円形断面の接線方向に被検出流体が流れるように入口１９が構成されている。出口流路２２も同様に構成されているので説明は省略する。２３は流れを示す矢印である。その他は図１と同様であり説明は省略する。
【００１４】
次に動作、作用について図３を用いて説明する。図３において入口流路１７を介し入口１９から気泡が計測流路１８に流入しても、計測流路１８の垂直円形断面の接線方向に被検出流体が流れる結果、被検出流体は入口１９付近全体を流路とし旋回流として流れる。その結果、入口１９付近にある気泡は効率よく下流へと流される。また入口流路１７の内径および出口流路２２の内径は、計測流路１８の内径に比べ小径とすることにより、入口流路１７から流出される流速が速くなり、また計測流路１８から出口流路２２へ流出する位置の流速も速くなり、計測流路内の気泡がさらに排出されやすくなり、気泡が停滞するのを防止することができるため、精度良く流量計測ができるものである。
【００１５】
（実施例４）
図４は本発明の実施例４の流量計測装置の断面図である。図４において、計測流路２４の上流から下流に向う流れの軸に対して垂直断面の最上部位置２５と、出口流路２６の上流から下流に向う流れの軸に対して垂直断面の上方向の最上部位置２７とを、同一面に構成したものである。その他は図１と同様であり説明は省略する。
【００１６】
次に動作、作用について図４を用いて説明する。図４において入口流路２８から流入した気泡は計測流路内の最上部に流れ、計測流路２４の最上部位置２５と同一面に構成された出口流路２６の最上部位置からすべて排出され、気泡が停滞するのを防止することができるため、精度良く流量計測ができるものである。
【００１７】
なお本実施例は、超音波を用いた流量計測手段を例に説明したが、本発明は計測流路の気泡に計測制度が影響される電磁流量計に用いても同様の効果を有するものである。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、流体中に混入した気泡が流入しても上り勾配により気泡が計測流路内に停滞することがなく出口流路から排出され、気泡の影響を受けることなく精度良く流量計測ができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１の流量計測装置を示す断面図
【図２】  本発明の実施例２の流量計測装置を示す断面図
【図３】  本発明の実施例３の流量計測装置を示す断面図
【図４】  本発明の実施例４の流量計測装置を示す断面図
【図５】  従来の流量計測装置を示す断面図
【符号の説明】
７  計測流路
８  入口流路
９  出口流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0004984348.tif 000006