JP3229168B2 - 流量検出装置 - Google Patents
流量検出装置Info
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
- G01F1/684—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
- G01F1/688—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow using a particular type of heating, cooling or sensing element
- G01F1/6888—Thermoelectric elements, e.g. thermocouples, thermopiles
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
- G01F1/684—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
- G01F1/6847—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow where sensing or heating elements are not disturbing the fluid flow, e.g. elements mounted outside the flow duct
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- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、既存の配管に適用し
て、その中を流れる流体の流量を検出可能とする流量検
出装置に関するものである。
て、その中を流れる流体の流量を検出可能とする流量検
出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、流体の流量検出は、配管時に流量
検出装置を組み込み、この流量検出装置のセンサ管内に
流体を導いて行う構成となっていた。つまり、流量検出
装置では、内部にセンサ管を有しており、流体をこのセ
ンサ管に流すように配管を行う必要があった。
検出装置を組み込み、この流量検出装置のセンサ管内に
流体を導いて行う構成となっていた。つまり、流量検出
装置では、内部にセンサ管を有しており、流体をこのセ
ンサ管に流すように配管を行う必要があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このため、既に配管さ
れている状態で流体の流量を検出するためには、検出位
置の管を接断して、この位置に流量検出装置を設置する
必要があった。このため、流体を流しているプラント等
を停止させて工事する必要があり、作業が煩わしく、ま
た、配管によっては不可能な場合があり、既に配管され
ている状態のままで流体の流量を検出する方法および装
置の出現が望まれていた。
れている状態で流体の流量を検出するためには、検出位
置の管を接断して、この位置に流量検出装置を設置する
必要があった。このため、流体を流しているプラント等
を停止させて工事する必要があり、作業が煩わしく、ま
た、配管によっては不可能な場合があり、既に配管され
ている状態のままで流体の流量を検出する方法および装
置の出現が望まれていた。
【０００４】本発明はこのような従来の流量検出装置の
欠点に鑑み、また、上記要望に応えんとしてなされたも
ので、その目的は、既に配管されている状態のままで流
体の流量を検出する装置を提供することである。
欠点に鑑み、また、上記要望に応えんとしてなされたも
ので、その目的は、既に配管されている状態のままで流
体の流量を検出する装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１に記載の
流量検出装置は、配管され、流体が流される管に対し、
接合されるべく設けられた加熱または冷却手段と、前記
管の２点に接合すべく設けられ、夫々の位置における温
度を検出する第１、第２の温度検出手段とを含み、前記
第１、第２の温度検出手段の出力に基づいて前記管内を
流れる流体の流量を求める流量検出回路と、前記加熱ま
たは冷却手段および前記第１、第２の温度検出手段を保
持し、これらの手段を管に対し押し付ける弾性部材と、
この弾性部材を保持する保持部材であって、配管され、
流体が流される管を内部に通過させる部分を有している
保持部材とを具備することを特徴とする。
流量検出装置は、配管され、流体が流される管に対し、
接合されるべく設けられた加熱または冷却手段と、前記
管の２点に接合すべく設けられ、夫々の位置における温
度を検出する第１、第２の温度検出手段とを含み、前記
第１、第２の温度検出手段の出力に基づいて前記管内を
流れる流体の流量を求める流量検出回路と、前記加熱ま
たは冷却手段および前記第１、第２の温度検出手段を保
持し、これらの手段を管に対し押し付ける弾性部材と、
この弾性部材を保持する保持部材であって、配管され、
流体が流される管を内部に通過させる部分を有している
保持部材とを具備することを特徴とする。
【０００６】本願の請求項２に記載の流量検出装置は、
前記保持部材は、筐体を２分割した開口箱であり、熱伝
導性のある材料により構成され、管に対し着脱自在に構
成されていることを特徴とする。
前記保持部材は、筐体を２分割した開口箱であり、熱伝
導性のある材料により構成され、管に対し着脱自在に構
成されていることを特徴とする。
【０００７】本願の請求項３に記載の流量検出装置は、
配管され、流体が流される管に対し、接合されるべく設
けられた加熱または冷却手段と、前記管に接合すべく設
けられ、その位置における温度を検出する温度検出手段
と、前記温度検出手段の出力に基づいて前記管内を流れ
る流体の流量を求める流量検出回路と、前記加熱または
冷却手段および前記温度検出手段を保持し、これらの手
段を管に対し押し付ける弾性部材と、この弾性部材を保
持する保持部材であって、配管され、流体が流される管
を内部に通過させる部分を有している保持部材とを具備
することを特徴とする。
配管され、流体が流される管に対し、接合されるべく設
けられた加熱または冷却手段と、前記管に接合すべく設
けられ、その位置における温度を検出する温度検出手段
と、前記温度検出手段の出力に基づいて前記管内を流れ
る流体の流量を求める流量検出回路と、前記加熱または
冷却手段および前記温度検出手段を保持し、これらの手
段を管に対し押し付ける弾性部材と、この弾性部材を保
持する保持部材であって、配管され、流体が流される管
を内部に通過させる部分を有している保持部材とを具備
することを特徴とする。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【作用】請求項１に記載の流量検出装置は、以上の通り
に構成されているので、加熱または冷却手段と温度検出
手段とが、既存の配管の所望位置に接合されて、管が前
記加熱または冷却手段により温度変化を受けて内部の流
体が温度変化を受け、これにより流体の流れの上流と下
流とに温度勾配を生じ、これが温度検出手段により検出
され、この出力に基づいて流量検出回路が、第１、第２
の温度検出手段の出力に基づいて前記管内を流れる流体
の流量を求める。
に構成されているので、加熱または冷却手段と温度検出
手段とが、既存の配管の所望位置に接合されて、管が前
記加熱または冷却手段により温度変化を受けて内部の流
体が温度変化を受け、これにより流体の流れの上流と下
流とに温度勾配を生じ、これが温度検出手段により検出
され、この出力に基づいて流量検出回路が、第１、第２
の温度検出手段の出力に基づいて前記管内を流れる流体
の流量を求める。
【００１２】請求項２に記載の流量検出装置は、以上の
通りに構成されているので、筐体を２分割した開口箱
が、管に対し着脱自在に適用される。
通りに構成されているので、筐体を２分割した開口箱
が、管に対し着脱自在に適用される。
【００１３】請求項３に記載の流量検出装置は、以上の
通りに構成されているので、加熱または冷却手段と温度
検出手段とが、既存の配管の所望位置に接合されて、管
が前記加熱または冷却手段により温度変化を受けて内部
の流体が温度変化を受け、これにより流体の流れにより
温度が変化し、これが温度検出手段により検出され、こ
の出力に基づいて流量検出回路が前記管内を流れる流体
の流量を求める。
通りに構成されているので、加熱または冷却手段と温度
検出手段とが、既存の配管の所望位置に接合されて、管
が前記加熱または冷却手段により温度変化を受けて内部
の流体が温度変化を受け、これにより流体の流れにより
温度が変化し、これが温度検出手段により検出され、こ
の出力に基づいて流量検出回路が前記管内を流れる流体
の流量を求める。
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【実施例】以下添付図面を参照して本願発明の実施例に
係る流量検出装置および流用検出方法を説明する。各図
面において、同一の構成要素には同一の符号を付し重複
する説明を省略する。図１には、本発明の一実施例に係
る流量検出装置の斜視図が示されている。この実施例で
は、配管され流体が流される管に対し、接合されるべく
設けられた加熱または冷却手段及び上記管の２点に接合
すべく設けられ、夫々の位置における温度を検出する第
１、第２の温度検出手段である発熱（冷却）感温素子１
Ａ、１Ｂを有する。この発熱（冷却）感温素子１Ａ、１
Ｂは、例えば、セラミック基板上に白金細線パターンを
蒸着するなどして構成した素子を基本としたものであ
り、この素子のみを用いる場合には、白金細線パターン
の面が管に接合せぬように配置する。つまり、図の状態
においては、白金細線パターンの面を裏面となるように
する。発熱（冷却）感温素子１Ａ、１Ｂは、スポンジや
ゴムから構成される断熱性の弾性部材２Ａ上に保持され
ている。弾性部材２Ａは、発熱（冷却）感温素子１Ａ、
１Ｂを管に対し押し付け、管と発熱（冷却）感温素子１
Ａ、１Ｂが適切に接合するようにしている。弾性部材２
Ａは、これを保持する保持部材である開口箱３Ａに保持
されている。つまり、開口箱３Ａは、他方の開口箱３Ａ
と合体して、１つの筐体を構成する。このように、筐体
は、熱伝導性を有する材料により構成され、管に対し着
脱自在に構成されている。開口箱３Ａ、３Ｂは、直方体
の筐体を２分割した構成を有し、中央部には弾性部材２
Ａ、２Ｂが配置される凹部が形成され、側面中央から
は、既に配管されており流体が流される管を通過させる
ための溝部４が形成されている。開口箱３Ａの四隅に
は、ネジ５を通す穴６が形成され、この穴６に対応する
開口箱３Ｂの位置には、ネジ穴７が形成されている。な
お、図１においては、説明の都合上、弾性部材２Ａ、２
Ｂが、開口箱３Ａ、３Ｂの凹部の深さよりも浅い位置に
描かれているが、実際には、図４に示されるように、開
口箱３Ａ、３Ｂの表面より僅かに突出しており、既存の
配管を包んでネジ５により固定したときに、図３に示す
ように管１０の表面に接合すると共に、弾性により発熱
（冷却）感温素子１Ａ、１Ｂを管１０側に押し付け、管
１０と発熱（冷却）感温素子１Ａ、１Ｂとの接合を的確
なものとし、且つ、発熱（冷却）感温素子１Ａ、１Ｂの
破壊を防止する。なお、ここに、既に配管されている管
は、熱伝導性を有する金属等の材料により構成されるも
のであり、内部の流体の熱を発熱（冷却）感温素子１
Ａ、１Ｂに伝えることが可能な管である必要がある。
係る流量検出装置および流用検出方法を説明する。各図
面において、同一の構成要素には同一の符号を付し重複
する説明を省略する。図１には、本発明の一実施例に係
る流量検出装置の斜視図が示されている。この実施例で
は、配管され流体が流される管に対し、接合されるべく
設けられた加熱または冷却手段及び上記管の２点に接合
すべく設けられ、夫々の位置における温度を検出する第
１、第２の温度検出手段である発熱（冷却）感温素子１
Ａ、１Ｂを有する。この発熱（冷却）感温素子１Ａ、１
Ｂは、例えば、セラミック基板上に白金細線パターンを
蒸着するなどして構成した素子を基本としたものであ
り、この素子のみを用いる場合には、白金細線パターン
の面が管に接合せぬように配置する。つまり、図の状態
においては、白金細線パターンの面を裏面となるように
する。発熱（冷却）感温素子１Ａ、１Ｂは、スポンジや
ゴムから構成される断熱性の弾性部材２Ａ上に保持され
ている。弾性部材２Ａは、発熱（冷却）感温素子１Ａ、
１Ｂを管に対し押し付け、管と発熱（冷却）感温素子１
Ａ、１Ｂが適切に接合するようにしている。弾性部材２
Ａは、これを保持する保持部材である開口箱３Ａに保持
されている。つまり、開口箱３Ａは、他方の開口箱３Ａ
と合体して、１つの筐体を構成する。このように、筐体
は、熱伝導性を有する材料により構成され、管に対し着
脱自在に構成されている。開口箱３Ａ、３Ｂは、直方体
の筐体を２分割した構成を有し、中央部には弾性部材２
Ａ、２Ｂが配置される凹部が形成され、側面中央から
は、既に配管されており流体が流される管を通過させる
ための溝部４が形成されている。開口箱３Ａの四隅に
は、ネジ５を通す穴６が形成され、この穴６に対応する
開口箱３Ｂの位置には、ネジ穴７が形成されている。な
お、図１においては、説明の都合上、弾性部材２Ａ、２
Ｂが、開口箱３Ａ、３Ｂの凹部の深さよりも浅い位置に
描かれているが、実際には、図４に示されるように、開
口箱３Ａ、３Ｂの表面より僅かに突出しており、既存の
配管を包んでネジ５により固定したときに、図３に示す
ように管１０の表面に接合すると共に、弾性により発熱
（冷却）感温素子１Ａ、１Ｂを管１０側に押し付け、管
１０と発熱（冷却）感温素子１Ａ、１Ｂとの接合を的確
なものとし、且つ、発熱（冷却）感温素子１Ａ、１Ｂの
破壊を防止する。なお、ここに、既に配管されている管
は、熱伝導性を有する金属等の材料により構成されるも
のであり、内部の流体の熱を発熱（冷却）感温素子１
Ａ、１Ｂに伝えることが可能な管である必要がある。
【００１８】以上の通りに構成された流量検出装置は、
既存の配管１０に対し、開口箱３Ａ、３Ｂを対向させて
勘１０を挟み、ネジ５によりこれらを一体化させて図３
に示されるように、１つの筐体に構成する。開口箱３Ａ
の背面から凹部の内側には、３本のスタッド８Ａ〜８Ｃ
が立設されており、発熱（冷却）感温素子１Ａ、１Ｂか
ら延びるリード線９Ａがスタッド８Ａに、リード線９
Ｂ、９Ｃがスタッド８Ｂに、リード線９Ｄがスタッド８
Ｃに、夫々接続されている。図１の１１Ａ〜１１Ｃは、
上記スタッド８Ａ〜８Ｃから後述する表示側ユニット２
００（２００Ａ）へ延びるリード線を示している。
既存の配管１０に対し、開口箱３Ａ、３Ｂを対向させて
勘１０を挟み、ネジ５によりこれらを一体化させて図３
に示されるように、１つの筐体に構成する。開口箱３Ａ
の背面から凹部の内側には、３本のスタッド８Ａ〜８Ｃ
が立設されており、発熱（冷却）感温素子１Ａ、１Ｂか
ら延びるリード線９Ａがスタッド８Ａに、リード線９
Ｂ、９Ｃがスタッド８Ｂに、リード線９Ｄがスタッド８
Ｃに、夫々接続されている。図１の１１Ａ〜１１Ｃは、
上記スタッド８Ａ〜８Ｃから後述する表示側ユニット２
００（２００Ａ）へ延びるリード線を示している。
【００１９】リード線１１Ａ〜１１Ｃは、図５に示され
る流量検出回路の節点Ｐ１〜Ｐ３に接続されている。流
量検出回路には、発熱（冷却）感温素子１Ａ、１Ｂの抵
抗Ｒ１、Ｒ２とともに、ブリッジ回路を構成する抵抗Ｒ
３、Ｒ４と、このブリッジ回路へ電流を流す定電流源２
０と、差動増幅器２１と、その周辺回路の抵抗Ｒ５〜Ｒ
８とが備えられている。ブリッジ回路は、管１０に流体
が流れない状態においてはＲ１＝Ｒ２であり、平衡して
いる。管１０において、発熱（冷却）感温素子１Ｂの側
から発熱（冷却）感温素子１Ａの側へ流体が流れると
き、定電流源２０から流れる電流により発熱（冷却）感
温素子１Ａ、１Ｂの抵抗Ｒ１、Ｒ２に電圧が生じるが、
流体の流れにより、発熱（冷却）感温素子１Ａ、１Ｂの
部分で温度差が生じ、夫々の抵抗値が異なるようにな
り、電圧Ｖ１、Ｖ２を生じる。差動増幅器２１には、上
記電圧Ｖ１、Ｖ２の差（Ｖ１−Ｖ２）が取り出され、こ
れより質量流量を得ることができる。つまり、質量流量
Ｑは、流体が流れるときに生じる発熱（冷却）感温素子
１Ａ、１Ｂにおける電力変位に相当する。つまり、質量
流量Ｑは定電流源２０から流れる電流をＩとすると、
（ＩＶ１−ＩＶ２）に比例する。ここに、電流Ｉは一定
であるから、電圧差（Ｖ１−Ｖ２）から直接に質量流量
を検出できることになる。
る流量検出回路の節点Ｐ１〜Ｐ３に接続されている。流
量検出回路には、発熱（冷却）感温素子１Ａ、１Ｂの抵
抗Ｒ１、Ｒ２とともに、ブリッジ回路を構成する抵抗Ｒ
３、Ｒ４と、このブリッジ回路へ電流を流す定電流源２
０と、差動増幅器２１と、その周辺回路の抵抗Ｒ５〜Ｒ
８とが備えられている。ブリッジ回路は、管１０に流体
が流れない状態においてはＲ１＝Ｒ２であり、平衡して
いる。管１０において、発熱（冷却）感温素子１Ｂの側
から発熱（冷却）感温素子１Ａの側へ流体が流れると
き、定電流源２０から流れる電流により発熱（冷却）感
温素子１Ａ、１Ｂの抵抗Ｒ１、Ｒ２に電圧が生じるが、
流体の流れにより、発熱（冷却）感温素子１Ａ、１Ｂの
部分で温度差が生じ、夫々の抵抗値が異なるようにな
り、電圧Ｖ１、Ｖ２を生じる。差動増幅器２１には、上
記電圧Ｖ１、Ｖ２の差（Ｖ１−Ｖ２）が取り出され、こ
れより質量流量を得ることができる。つまり、質量流量
Ｑは、流体が流れるときに生じる発熱（冷却）感温素子
１Ａ、１Ｂにおける電力変位に相当する。つまり、質量
流量Ｑは定電流源２０から流れる電流をＩとすると、
（ＩＶ１−ＩＶ２）に比例する。ここに、電流Ｉは一定
であるから、電圧差（Ｖ１−Ｖ２）から直接に質量流量
を検出できることになる。
【００２０】図５に示した流量検出回路１５０は、図７
に示されるように、流量検出装置１００とは別の表示側
ユニット２００に搭載される。流量検出回路の出力は、
表示部２０１へ与えられ、必要であれば演算処理、変換
処理等を受けて流量データとされ、表示がなされる。こ
の流量検出装置は、既存の配管に対してフィットされて
用いられるため、流れる流体が層流とならない等の条件
により、検出精度は必ずしも高いものとならない。そこ
で、この場合の表示は、ディジタル値で表示してもよい
が、針により目盛りを指し示すアナログ値の表示でもよ
い。
に示されるように、流量検出装置１００とは別の表示側
ユニット２００に搭載される。流量検出回路の出力は、
表示部２０１へ与えられ、必要であれば演算処理、変換
処理等を受けて流量データとされ、表示がなされる。こ
の流量検出装置は、既存の配管に対してフィットされて
用いられるため、流れる流体が層流とならない等の条件
により、検出精度は必ずしも高いものとならない。そこ
で、この場合の表示は、ディジタル値で表示してもよい
が、針により目盛りを指し示すアナログ値の表示でもよ
い。
【００２１】図８には、流量検出装置１００Ａに図５に
示された流量検出回路１５０を搭載したシステムが示さ
れている。この場合には、表示側ユニット２００Ａに表
示部２０１が設けられるだけである。図７または、図８
の構成のいずれでも採用可能である。
示された流量検出回路１５０を搭載したシステムが示さ
れている。この場合には、表示側ユニット２００Ａに表
示部２０１が設けられるだけである。図７または、図８
の構成のいずれでも採用可能である。
【００２２】図２には、断熱部材２Ａに搭載される加熱
または冷却手段を、発熱（冷却）感温素子１Ｂ（１Ａ）
と、フィッティング部材３０と、熱伝導部材４０とによ
り構成した例が示されている。発熱（冷却）感温素子１
Ｂ（１Ａ）の表面には、発熱（冷却）感温素子１Ｂ（１
Ａ）の表面に被さる直方体状の良熱伝導体（金属）で構
成されるフィッティング部材３０が絶縁性フィルム３２
を介して貼着される。この場合には、白金細線パターン
４１が表面側を向いている。発熱（冷却）感温素子１Ｂ
（１Ａ）の裏面には発熱（冷却）感温素子１Ｂ（１Ａ）
の底面積より広い表面を有する板状の熱伝導部材４０が
設けられ、発熱（冷却）感温素子１Ｂ（１Ａ）の温度の
均一化を図る。また、フィッティング部材３０の表面に
は、中央横方向に、既存の配管の管径に合わせた溝部３
１が形成されている。発熱（冷却）感温素子１Ｂ（１
Ａ）と、フィッティング部材３０と、熱伝導部材４０と
は一体的にされ弾性部材２Ａに貼着される。
または冷却手段を、発熱（冷却）感温素子１Ｂ（１Ａ）
と、フィッティング部材３０と、熱伝導部材４０とによ
り構成した例が示されている。発熱（冷却）感温素子１
Ｂ（１Ａ）の表面には、発熱（冷却）感温素子１Ｂ（１
Ａ）の表面に被さる直方体状の良熱伝導体（金属）で構
成されるフィッティング部材３０が絶縁性フィルム３２
を介して貼着される。この場合には、白金細線パターン
４１が表面側を向いている。発熱（冷却）感温素子１Ｂ
（１Ａ）の裏面には発熱（冷却）感温素子１Ｂ（１Ａ）
の底面積より広い表面を有する板状の熱伝導部材４０が
設けられ、発熱（冷却）感温素子１Ｂ（１Ａ）の温度の
均一化を図る。また、フィッティング部材３０の表面に
は、中央横方向に、既存の配管の管径に合わせた溝部３
１が形成されている。発熱（冷却）感温素子１Ｂ（１
Ａ）と、フィッティング部材３０と、熱伝導部材４０と
は一体的にされ弾性部材２Ａに貼着される。
【００２３】上記構成によれば、フィッティング部材３
０が既存の配管に適切にフィットし、流体との熱移動が
的確に行われ、また、熱伝導部材４０により、発熱（冷
却）感温素子１Ｂ（１Ａ）の温度の均一化が図られ、適
切な計測を可能とする。
０が既存の配管に適切にフィットし、流体との熱移動が
的確に行われ、また、熱伝導部材４０により、発熱（冷
却）感温素子１Ｂ（１Ａ）の温度の均一化が図られ、適
切な計測を可能とする。
【００２４】図４には、本発明の他の実施例に係る流量
検出装置が示されている。この実施例では、弾性部材２
Ａに白金測温抵抗体５０Ａ、５０Ｂが保持され、配管さ
れた管１０に接合され、温度検出手段として機能する。
一方、開口箱３Ａと対になる開口箱３Ｃは、裏面から凹
部に抜けたスタッド８Ｄ、８Ｅが立設されている。弾性
部材２Ｂの表面中央部には、管１０を冷却するペルチェ
素子６０が保持されている。ペルチェ素子６０は表面側
が冷却部６１とされ、弾性部材２Ｂ側が発熱部６２とさ
れている。ペルチェ素子６０に対しては、図６に示され
るように定電流源６５から電流が流され、所定の温度に
よる冷却を行う。
検出装置が示されている。この実施例では、弾性部材２
Ａに白金測温抵抗体５０Ａ、５０Ｂが保持され、配管さ
れた管１０に接合され、温度検出手段として機能する。
一方、開口箱３Ａと対になる開口箱３Ｃは、裏面から凹
部に抜けたスタッド８Ｄ、８Ｅが立設されている。弾性
部材２Ｂの表面中央部には、管１０を冷却するペルチェ
素子６０が保持されている。ペルチェ素子６０は表面側
が冷却部６１とされ、弾性部材２Ｂ側が発熱部６２とさ
れている。ペルチェ素子６０に対しては、図６に示され
るように定電流源６５から電流が流され、所定の温度に
よる冷却を行う。
【００２５】以上の構成の流体検出装置を用いた場合の
システム構成は、図７、または図８のようであり、これ
に対し、図６に示したペルチェ素子６０に対する電流供
給の構成が加えられた構成とされる。この構成による
と、ペルチェ素子６０により、発熱（冷却）感温素子１
Ａ、１Ｂ近傍の管１０が冷却され内部の流体の流れによ
り、発熱（冷却）感温素子１Ａの位置と発熱（冷却）感
温素子１Ｂの位置において温度勾配が生じ、既に説明の
通りにして、図５の流量検出回路の出力から質量流量に
対応の信号が得られ、図７、図８の表示部２０１におい
て表示がなされることになる。
システム構成は、図７、または図８のようであり、これ
に対し、図６に示したペルチェ素子６０に対する電流供
給の構成が加えられた構成とされる。この構成による
と、ペルチェ素子６０により、発熱（冷却）感温素子１
Ａ、１Ｂ近傍の管１０が冷却され内部の流体の流れによ
り、発熱（冷却）感温素子１Ａの位置と発熱（冷却）感
温素子１Ｂの位置において温度勾配が生じ、既に説明の
通りにして、図５の流量検出回路の出力から質量流量に
対応の信号が得られ、図７、図８の表示部２０１におい
て表示がなされることになる。
【００２６】尚、図４の実施例では、冷却部６１を表面
側としたが、他の実施例では、発熱部６２を表面側と
し、管１０を暖めて測定を行う。この様にしても、図４
の実施例と同様に、既存の配管を流れる流体の流量を検
出可能である。また、上記の各実施例の流量検出装置
に、本出願人が既に出願した特願平３−１８１５１５号
に記載のマッチング抵抗等を搭載して、流量検出回路も
当該同出願に示した如くに変更して構成することも可能
である。
側としたが、他の実施例では、発熱部６２を表面側と
し、管１０を暖めて測定を行う。この様にしても、図４
の実施例と同様に、既存の配管を流れる流体の流量を検
出可能である。また、上記の各実施例の流量検出装置
に、本出願人が既に出願した特願平３−１８１５１５号
に記載のマッチング抵抗等を搭載して、流量検出回路も
当該同出願に示した如くに変更して構成することも可能
である。
【００２７】更に、図９には、発熱（冷却）感温素子１
Ａ（５０Ａ）が管１０にフィットされるようにされ、発
熱（冷却）感温素子１Ｂ（５０Ｂ）が開口箱３Ａの温度
（つまり、室温）を検出するようにされた実施例が示さ
れている。この実施例の場合にあっても、ブリッジ回路
は、管１０に流体が流れない状態においてはＲ１＝Ｒ２
であり、平衡している。管１０において発熱（冷却）感
温素子１Ａの位置を流体が流れるとき、定電流源２０か
ら流れる電流により発熱（冷却）感温素子１Ａ、１Ｂの
抵抗Ｒ１、Ｒ２に電圧が生じるが、流体の流れにより、
発熱（冷却）感温素子１Ａ、１Ｂの部分で温度差が生
じ、夫々の抵抗値が異なるようになり、電圧Ｖ１、Ｖ２
を生じる。差動増幅器２１には、上記電圧Ｖ１、Ｖ２の
差（Ｖ１−Ｖ２）が取り出され、これより質量流量を得
ることができる。従って、発熱（冷却）感温素子１Ｂを
固定抵抗とすることもできる。この場合でも、図５のブ
リッジ回路は流体が流れない状態で平衡しており、流体
が流れると、発熱（冷却）感温素子１Ａの抵抗値の変動
により、ブリッジ回路の平衡が崩れ、差動増幅器２１に
は、上記電圧Ｖ１、Ｖ２の差（Ｖ１−Ｖ２）が取り出さ
れ、これより質量流量を得ることができる。発熱（冷
却）感温素子１Ｂを固定抵抗とした実施例では、当該固
定抵抗は、流量検出回路１５０の一部を構成することに
なり、開口箱３Ａに取り付けられるか否かは自由であ
る。
Ａ（５０Ａ）が管１０にフィットされるようにされ、発
熱（冷却）感温素子１Ｂ（５０Ｂ）が開口箱３Ａの温度
（つまり、室温）を検出するようにされた実施例が示さ
れている。この実施例の場合にあっても、ブリッジ回路
は、管１０に流体が流れない状態においてはＲ１＝Ｒ２
であり、平衡している。管１０において発熱（冷却）感
温素子１Ａの位置を流体が流れるとき、定電流源２０か
ら流れる電流により発熱（冷却）感温素子１Ａ、１Ｂの
抵抗Ｒ１、Ｒ２に電圧が生じるが、流体の流れにより、
発熱（冷却）感温素子１Ａ、１Ｂの部分で温度差が生
じ、夫々の抵抗値が異なるようになり、電圧Ｖ１、Ｖ２
を生じる。差動増幅器２１には、上記電圧Ｖ１、Ｖ２の
差（Ｖ１−Ｖ２）が取り出され、これより質量流量を得
ることができる。従って、発熱（冷却）感温素子１Ｂを
固定抵抗とすることもできる。この場合でも、図５のブ
リッジ回路は流体が流れない状態で平衡しており、流体
が流れると、発熱（冷却）感温素子１Ａの抵抗値の変動
により、ブリッジ回路の平衡が崩れ、差動増幅器２１に
は、上記電圧Ｖ１、Ｖ２の差（Ｖ１−Ｖ２）が取り出さ
れ、これより質量流量を得ることができる。発熱（冷
却）感温素子１Ｂを固定抵抗とした実施例では、当該固
定抵抗は、流量検出回路１５０の一部を構成することに
なり、開口箱３Ａに取り付けられるか否かは自由であ
る。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本願の請求項１、請
求項３に記載の流量検出装置によれば、既存の配管の所
望位置に加熱または冷却手段と温度検出手段とを接合す
ることができ、既存の配管における管内を流れる流体の
流量を求めることができ便利である。
求項３に記載の流量検出装置によれば、既存の配管の所
望位置に加熱または冷却手段と温度検出手段とを接合す
ることができ、既存の配管における管内を流れる流体の
流量を求めることができ便利である。
【００２９】以上説明したように本願の請求項２に記載
の流量検出装置によれば、筐体を２分割した開口箱で、
管に対し着脱自在に適用し、加熱または冷却手段および
温度検出手段をフィットさせて流量の適切な検出を可能
とする。
の流量検出装置によれば、筐体を２分割した開口箱で、
管に対し着脱自在に適用し、加熱または冷却手段および
温度検出手段をフィットさせて流量の適切な検出を可能
とする。
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【図１】本発明の一実施例に係る流量検出装置の分解斜
視図。
視図。
【図２】本発明の一実施例に係る流量検出装置の要部の
分解斜視図。
分解斜視図。
【図３】本発明の一実施例に係る流量検出装置を既存配
管にフィットさせたときの断面図。
管にフィットさせたときの断面図。
【図４】本発明の他の実施例に係る流量検出装置を既存
配管にフィットさせるときの様子を示す断面図。
配管にフィットさせるときの様子を示す断面図。
【図５】本発明の一実施例に係る流量検出装置に用いら
れる流量検出回路の構成を示す図。
れる流量検出回路の構成を示す図。
【図６】本発明の一実施例に係る流量検出装置に用いら
れるペルチェ素子に対する電流供給の構成を示す図。
れるペルチェ素子に対する電流供給の構成を示す図。
【図７】本発明の一実施例に係る流量検出装置を用いて
構成した流量検出システムのブロック図。
構成した流量検出システムのブロック図。
【図８】本発明の他の実施例に係る流量検出装置を用い
て構成した流量検出システムのブロック図。
て構成した流量検出システムのブロック図。
【図９】本発明の他の実施例に係る流量検出装置の要部
構成示す断面図。
構成示す断面図。
１Ａ、１Ｂ 発熱（冷却）感温素子 ２Ａ、２Ｂ
弾性部材 ３Ａ〜３Ｃ 開口箱 ４ 溝部 ５ ネジ ６穴 ７ ネジ穴 １１Ａ〜１
１Ｃ リード線
弾性部材 ３Ａ〜３Ｃ 開口箱 ４ 溝部 ５ ネジ ６穴 ７ ネジ穴 １１Ａ〜１
１Ｃ リード線
Claims (3)
- 【請求項１】 配管され、流体が流される管に対し、接
合されるべく設けられた加熱または冷却手段と、 前記管の２点に接合すべく設けられ、夫々の位置におけ
る温度を検出する第１、第２の温度検出手段とを含み、 前記第１、第２の温度検出手段の出力に基づいて前記管
内を流れる流体の流量を求める流量検出回路と、 前記加熱または冷却手段および前記第１、第２の温度検
出手段を保持し、これらの手段を管に対し押し付ける弾
性部材と、 この弾性部材を保持する保持部材であって、配管され、
流体が流される管を内部に通過させる部分を有している
保持部材と を具備する ことを特徴とする流量検出装置。 - 【請求項２】 前記保持部材は、筐体を２分割した開口
箱であり、熱伝導性のある材料により構成され、管に対
し着脱自在に構成されていることを特徴とする請求項１
記載の流量検出装置。 - 【請求項３】 配管され、流体が流される管に対し、接
合されるべく設けられた加熱または冷却手段と、 前記管に接合すべく設けられ、その位置における温度を
検出する温度検出手段と、 前記温度検出手段の出力に基づいて前記管内を流れる流
体の流量を求める流量検出回路と、 前記加熱または冷却手段および前記温度検出手段を保持
し、これらの手段を管に対し押し付ける弾性部材と、 この弾性部材を保持する保持部材であって、配管され、
流体が流される管を内部に通過させる部分を有している
保持部材と を具備することを特徴とする 流量検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14701895A JP3229168B2 (ja) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | 流量検出装置 |
| US08/660,236 US5741968A (en) | 1995-06-14 | 1996-06-07 | Flow detecting assembly |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14701895A JP3229168B2 (ja) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | 流量検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08338746A JPH08338746A (ja) | 1996-12-24 |
| JP3229168B2 true JP3229168B2 (ja) | 2001-11-12 |
Family
ID=15420691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14701895A Expired - Fee Related JP3229168B2 (ja) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | 流量検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5741968A (ja) |
| JP (1) | JP3229168B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007110934A1 (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-04 | Shimadzu Corporation | 熱式質量流量計 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19719010C2 (de) * | 1996-05-24 | 2003-04-30 | Ifm Electronic Gmbh | Wärmeübergangskontroll- und/oder -meßgerät |
| JP2000227354A (ja) * | 1998-12-01 | 2000-08-15 | Nippon M K S Kk | 流量センサ |
| USRE39466E1 (en) * | 1998-12-01 | 2007-01-16 | Mks Instruments, Inc. | Flow rate sensor implementing a plurality of inner tubes located within a sensor tube |
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| WO2001061284A1 (en) | 2000-02-14 | 2001-08-23 | Unit Instruments, Inc. | Method and apparatus for balancing resistance |
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| JP4205669B2 (ja) * | 2002-11-01 | 2009-01-07 | 三菱電機株式会社 | 熱式空気流量センサ装置 |
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| JP4700525B2 (ja) | 2006-03-06 | 2011-06-15 | サーパス工業株式会社 | 熱信号書込装置 |
| JP4844252B2 (ja) * | 2006-06-19 | 2011-12-28 | 株式会社島津製作所 | 熱式質量流量計 |
| JP4797866B2 (ja) * | 2006-07-28 | 2011-10-19 | 株式会社島津製作所 | 熱式質量流量計 |
| JP4945581B2 (ja) * | 2007-01-26 | 2012-06-06 | 株式会社堀場エステック | 流量計 |
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| US8756990B2 (en) | 2010-04-09 | 2014-06-24 | Honeywell International Inc. | Molded flow restrictor |
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| US11814821B2 (en) | 2011-01-03 | 2023-11-14 | Sentinel Hydrosolutions, Llc | Non-invasive thermal dispersion flow meter with fluid leak detection and geo-fencing control |
| US11608618B2 (en) | 2011-01-03 | 2023-03-21 | Sentinel Hydrosolutions, Llc | Thermal dispersion flow meter with fluid leak detection and freeze burst prevention |
| US8356514B2 (en) | 2011-01-13 | 2013-01-22 | Honeywell International Inc. | Sensor with improved thermal stability |
| US8695417B2 (en) | 2011-01-31 | 2014-04-15 | Honeywell International Inc. | Flow sensor with enhanced flow range capability |
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| GB201501935D0 (en) | 2015-02-05 | 2015-03-25 | Tooms Moore Consulting Ltd And Trow Consulting Ltd | Water flow analysis |
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| US4384578A (en) * | 1981-04-16 | 1983-05-24 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Bio-medical flow sensor |
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-
1995
- 1995-06-14 JP JP14701895A patent/JP3229168B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-06-07 US US08/660,236 patent/US5741968A/en not_active Expired - Fee Related
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| US7895888B2 (en) | 2006-03-28 | 2011-03-01 | Shimadzu Corporation | Thermal mass flow meter including heating element and temperature sensors formed on separate chips and secured to the outer periphery of the pipe |
| JP4962489B2 (ja) * | 2006-03-28 | 2012-06-27 | 株式会社島津製作所 | 熱式質量流量計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08338746A (ja) | 1996-12-24 |
| US5741968A (en) | 1998-04-21 |
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