JPH03220419A - 流量測定器 - Google Patents
流量測定器Info
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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
- G01F1/05—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 mechanical effects
- G01F1/20—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 mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/22—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 mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow by variable-area meters, e.g. rotameters
- G01F1/24—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 mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow by variable-area meters, e.g. rotameters with magnetic or electric coupling to the indicating device
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
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- G01F1/26—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 mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow by variable-area meters, e.g. rotameters of the valve type
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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、導管における貫流量を測定するための流量測
定器であって、導管の最も狭い横断面において中立位置
を占めかつ力発生器に対して可動であるピストンか設け
られており、該ピストンが、流れ方向における運動時に
徐々に大きくなる導管横断面を開放するようになってお
り、距離測定器と電気式の発信機とが設けられていて、
該距離測定器及び発信機によって、ピストンの位置が測
定可能であり、かつピストンの運動と直線的な関係して
いて単位時間毎の貫流量を再現する信号が発生可能であ
る形式のものに関する。
定器であって、導管の最も狭い横断面において中立位置
を占めかつ力発生器に対して可動であるピストンか設け
られており、該ピストンが、流れ方向における運動時に
徐々に大きくなる導管横断面を開放するようになってお
り、距離測定器と電気式の発信機とが設けられていて、
該距離測定器及び発信機によって、ピストンの位置が測
定可能であり、かつピストンの運動と直線的な関係して
いて単位時間毎の貫流量を再現する信号が発生可能であ
る形式のものに関する。
従来の技術
このような形式の流量測定器はドイツ連邦共和国特許第
２６５８９２８号明細書に基づいて公知である。
２６５８９２８号明細書に基づいて公知である。
流量測定器のピストンは、ばねの力に抗して移動可能で
ある。この場合流量測定器のピストンの移動距離は、ポ
テンシオメータによって電気的な出力信号に変換される
。この出力信号とピストンの移動距離との関係は、公知
のように直線である。流量測定器のピストンはその移動
時に、移動距離に関連して可変の流出横断面を擦過し、
この流出横断面は、ピストンの移動距離と貫流量との間
に同様に直線的な関係が生じるように設計されねばなら
ない。これによって、貫流量に対するばね特性線の影響
が補償される。この理由から、貫流量とポテンシオメー
タの出力信号との間においても直線的な関係が生じる。
ある。この場合流量測定器のピストンの移動距離は、ポ
テンシオメータによって電気的な出力信号に変換される
。この出力信号とピストンの移動距離との関係は、公知
のように直線である。流量測定器のピストンはその移動
時に、移動距離に関連して可変の流出横断面を擦過し、
この流出横断面は、ピストンの移動距離と貫流量との間
に同様に直線的な関係が生じるように設計されねばなら
ない。これによって、貫流量に対するばね特性線の影響
が補償される。この理由から、貫流量とポテンシオメー
タの出力信号との間においても直線的な関係が生じる。
また、流量測定器はハイドロリッタ式の制御回路におけ
る使用のためには役に立たないこのような流量測定器の
使用時には次のような欠点が発生する。すなわちこの場
合、層流の場合つまり貫流量が少ない場合には制限面摩
擦の範囲が、渦流の場合におけるよりも大きい。
る使用のためには役に立たないこのような流量測定器の
使用時には次のような欠点が発生する。すなわちこの場
合、層流の場合つまり貫流量が少ない場合には制限面摩
擦の範囲が、渦流の場合におけるよりも大きい。
この結果、層流から渦流への移行時における非連続性に
基ついて、貫流量と出力信号との間の関係は、小さな貫
流量の範囲と大きな貫流量の範囲との間において非直線
的である。そしてまた、運転によって生じる温度変動と
これによって生ぜしめられる粘性変動とに基づいて、極
めて強い粘性依存性が発生する。
基ついて、貫流量と出力信号との間の関係は、小さな貫
流量の範囲と大きな貫流量の範囲との間において非直線
的である。そしてまた、運転によって生じる温度変動と
これによって生ぜしめられる粘性変動とに基づいて、極
めて強い粘性依存性が発生する。
発明の課題
ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式の流量測定器
を改良して、測定範囲において流れ横断面に対する濡ら
される範囲の比が可能な限り僅かしか変化せず、しかも
小さく、それにもかかわらず測定範囲において、出力信
号と測定される貫流量との間に直線的な関係が生ぜしめ
られる流量測定器を提供することである。
を改良して、測定範囲において流れ横断面に対する濡ら
される範囲の比が可能な限り僅かしか変化せず、しかも
小さく、それにもかかわらず測定範囲において、出力信
号と測定される貫流量との間に直線的な関係が生ぜしめ
られる流量測定器を提供することである。
濡らされる範囲というのはこの場合、流れ横断面を制限
しているライン列、つまり例えば、測定ピストンの範囲
と、測定ピストンによって開放制御される流れ横断面に
おける導管の範囲を意味している。
しているライン列、つまり例えば、測定ピストンの範囲
と、測定ピストンによって開放制御される流れ横断面に
おける導管の範囲を意味している。
課題を解決するための手段
この課題を解決するために本発明の構成ではピストンが
円筒形の管であり、線管が、流れとは反対の側において
閉鎖されていて、流れに向いｔ；側の端面において開放
されており、ピストンを形成する管がさらに、流れとは
反対の側に、２つの母線によって形成される少なくとも
１つのスリットを有しており、ピストンが流れ方向にお
ける運動時に、導管の環状の制御カラーと共に最も狭い
横断面を形成するようになっており、電気式の発信機を
備えた距離測定器がピストンの移動距離と出力信号との
間に非直線的な関係が生じるように設計されていて、該
非直線的な関係が、出力信号と貫流量との間における関
係の直線化が得られるように、貫流量とピストンの移動
距離との間の関係に適合させられている。
円筒形の管であり、線管が、流れとは反対の側において
閉鎖されていて、流れに向いｔ；側の端面において開放
されており、ピストンを形成する管がさらに、流れとは
反対の側に、２つの母線によって形成される少なくとも
１つのスリットを有しており、ピストンが流れ方向にお
ける運動時に、導管の環状の制御カラーと共に最も狭い
横断面を形成するようになっており、電気式の発信機を
備えた距離測定器がピストンの移動距離と出力信号との
間に非直線的な関係が生じるように設計されていて、該
非直線的な関係が、出力信号と貫流量との間における関
係の直線化が得られるように、貫流量とピストンの移動
距離との間の関係に適合させられている。
また本発明の別の構成では、ピストンがシリンダ内にお
いて可動であり、該シリンダと共に最も狭い横断面を形
成しており、シリンダが、流れとは反対側の端部におい
て導管内に密に嵌め込まれていて、流れに向いた側の端
部において開放した環状室によって取り囲まれており、
しかも２つの母線によって形成された少なくとも１つの
スリットを有しており、該スリットが、流れに向いた側
のンリング端部から延びていて、ほぼピストンの移動距
離にわたって延在しており、電気式の発信機を備えた距
離測定器がピストンの移動距離と出力信号との間に非直
線的な関係が生じるように設計されていて、該非直線的
な関係が、出力信号と貫流量との間における関係の直線
化が得られるように、貫流量とピストンの移動距離との
間の関係に適合させられている。
いて可動であり、該シリンダと共に最も狭い横断面を形
成しており、シリンダが、流れとは反対側の端部におい
て導管内に密に嵌め込まれていて、流れに向いた側の端
部において開放した環状室によって取り囲まれており、
しかも２つの母線によって形成された少なくとも１つの
スリットを有しており、該スリットが、流れに向いた側
のンリング端部から延びていて、ほぼピストンの移動距
離にわたって延在しており、電気式の発信機を備えた距
離測定器がピストンの移動距離と出力信号との間に非直
線的な関係が生じるように設計されていて、該非直線的
な関係が、出力信号と貫流量との間における関係の直線
化が得られるように、貫流量とピストンの移動距離との
間の関係に適合させられている。
発明の効果
ドイツ連邦共和国特許第２６５８９２８号明細書によっ
て公知の流量測定器では、既に述べたように発信機とし
てポテンシオメータが使用される。このようなポテンシ
オメータの使用時には、ポテンシオメータ自体が、その
長さにわｔ二って導電値を変化させる導体から製造され
ていなくてはならない。同様にまた、ポテンシオメータ
の出力信号を、複数の電子的な素子を備えた中間電流回
路を介して導くことも可能である。この場合これらの素
子は、ポテンシオメータの出力電圧をもう一度次のよう
に、つまり、この中間電流回路の出力信号と流量測定器
のピストンの移動距離との間に非直線的な関係が生ぜし
められて、ピストンの移動距離を貫流量との間における
非直線的な関係が補償されるように、変換する。
て公知の流量測定器では、既に述べたように発信機とし
てポテンシオメータが使用される。このようなポテンシ
オメータの使用時には、ポテンシオメータ自体が、その
長さにわｔ二って導電値を変化させる導体から製造され
ていなくてはならない。同様にまた、ポテンシオメータ
の出力信号を、複数の電子的な素子を備えた中間電流回
路を介して導くことも可能である。この場合これらの素
子は、ポテンシオメータの出力電圧をもう一度次のよう
に、つまり、この中間電流回路の出力信号と流量測定器
のピストンの移動距離との間に非直線的な関係が生ぜし
められて、ピストンの移動距離を貫流量との間における
非直線的な関係が補償されるように、変換する。
本発明において発信機としてはホールは発生機が有利で
ある。この場合流量測定器のピストンには、磁石が機械
的に特にピストンロンドを介して結合されている。この
永久磁石の磁界は、電流が貫流する扁平な導体を垂直に
横切っている。これによって、電流の方向及び磁界に対
して垂直にホール電圧が生ぜしめられ、このホール電圧
は、磁界の強度に対して比例していて、出力信号として
働く。この出力信号は、ピストンひいてはこのピストン
と結合された磁石の移動距離と共に変化する。このよう
なホールゾンデによって、付加的な電気もしくは電子的
な費用をかけることなしに、請求項３記載の手段つまり
測定すべき貫流量と出力信号との間の関係に対するばね
特性線の影響を補償して直線的な関係を生ぜしめる手段
を用いて、貫流量と出力信号との間における直線性を得
ることができる。この場合ホールゾンデの磁石の予め選
択された部分磁化によって、流量測定器のピストン移動
距離とホールゾンデの出力信号との間における非直線的
な関係を生ぜしめて、ばね力の影響を補償することがで
きる。そして部分的な磁化は、大きな精度をもって再現
可能な極めて簡単な手段である。
ある。この場合流量測定器のピストンには、磁石が機械
的に特にピストンロンドを介して結合されている。この
永久磁石の磁界は、電流が貫流する扁平な導体を垂直に
横切っている。これによって、電流の方向及び磁界に対
して垂直にホール電圧が生ぜしめられ、このホール電圧
は、磁界の強度に対して比例していて、出力信号として
働く。この出力信号は、ピストンひいてはこのピストン
と結合された磁石の移動距離と共に変化する。このよう
なホールゾンデによって、付加的な電気もしくは電子的
な費用をかけることなしに、請求項３記載の手段つまり
測定すべき貫流量と出力信号との間の関係に対するばね
特性線の影響を補償して直線的な関係を生ぜしめる手段
を用いて、貫流量と出力信号との間における直線性を得
ることができる。この場合ホールゾンデの磁石の予め選
択された部分磁化によって、流量測定器のピストン移動
距離とホールゾンデの出力信号との間における非直線的
な関係を生ぜしめて、ばね力の影響を補償することがで
きる。そして部分的な磁化は、大きな精度をもって再現
可能な極めて簡単な手段である。
実施例
次に図面につき本発明の詳細な説明する。
実施例１及び２は多くの部材において同一であるので、
従って第１図及び第２図に関する以下の記載においては
、両者の違いが強調して述べられている。
従って第１図及び第２図に関する以下の記載においては
、両者の違いが強調して述べられている。
流量測定器のケーンングｌは導管接続部２及び３を有し
ている。図示の実施例においては２つの流れ方向Ａ又は
Ｂが可能である。ケーシングｌ内においては測定ピスト
ン６が摺動可能に案内されている。この場合測定ピスト
ンはケーンングｌと共に最も狭い間隙を形成している。
ている。図示の実施例においては２つの流れ方向Ａ又は
Ｂが可能である。ケーシングｌ内においては測定ピスト
ン６が摺動可能に案内されている。この場合測定ピスト
ンはケーンングｌと共に最も狭い間隙を形成している。
この最も狭い間隙はその都度の運動において変化する。
つまり、ピストンが２つの運動方向Ａ又はＢのいずれか
に運動すると、流過横断面は大きくなる。ピストン及び
導管横断面の構成に関しては、以下において第１図及び
第２図を参照しながら詳しく述べる。ピストンには操作
ロンドｌＯが固定されている。ピストンはばねｌｌによ
って保持される。ばね１１は次のように、すなわち、ピ
ストンに外力が作用していない場合つまりピストンの両
側において圧力差が生しておらず、流れが発生していな
い場合に、ピストンが導管の最も狭い横断面を完全に又
はほぼ完全に遮断するように、プレロードをかけられて
いる。ピストンが流れ方向Ａ又は流れ方向Ｂで負荷され
ると、ピストンはばね力に抗して移動する。
に運動すると、流過横断面は大きくなる。ピストン及び
導管横断面の構成に関しては、以下において第１図及び
第２図を参照しながら詳しく述べる。ピストンには操作
ロンドｌＯが固定されている。ピストンはばねｌｌによ
って保持される。ばね１１は次のように、すなわち、ピ
ストンに外力が作用していない場合つまりピストンの両
側において圧力差が生しておらず、流れが発生していな
い場合に、ピストンが導管の最も狭い横断面を完全に又
はほぼ完全に遮断するように、プレロードをかけられて
いる。ピストンが流れ方向Ａ又は流れ方向Ｂで負荷され
ると、ピストンはばね力に抗して移動する。
操作ロンドは、ケーシングの測定付加部１２において直
線的に案内されている。操作ロッドの端部には棒磁石１
３が配置されている。測定付加部の終端室１４は、玉１
５を有していてばね負荷されている逆止弁として構成さ
れた通気弁１６によって通気される。測定付加部には、
電気式の発信機を備えた距−測定器が固定されている。
線的に案内されている。操作ロッドの端部には棒磁石１
３が配置されている。測定付加部の終端室１４は、玉１
５を有していてばね負荷されている逆止弁として構成さ
れた通気弁１６によって通気される。測定付加部には、
電気式の発信機を備えた距−測定器が固定されている。
距離測定器はホールセンサもしくはホールゾンデの導体
プレート１７を有している。
プレート１７を有している。
ホールゾンデは、一方の方向（縦方向）においては電流
によって貫流されるプレートであり、このプレートにお
いて他方の方向（横方向）においては、棒磁石１３の磁
界に関連した電圧が生せしめられる。この測定電圧は導
線１８を介して増幅器１９に伝達されるので、発信機の
出力部には出力導線２０における出力信号が存在し、こ
の出力信号は、棒磁石Ｉ３の位置ひいてはピストン６の
位置を再現し、流れ方向Ａ及び流れ方向Ｂにおける貫流
量のための尺度である第１図に示された実施例のケーシ
ングｌ内には、内周面に隆起部を備えたカラー４が取り
付けられている。流量計のピストン６は、蓋８によって
軸線方向において閉鎖された管７から成っている。蓋８
はほぼ、管７の軸線方向における中心に位置している。
によって貫流されるプレートであり、このプレートにお
いて他方の方向（横方向）においては、棒磁石１３の磁
界に関連した電圧が生せしめられる。この測定電圧は導
線１８を介して増幅器１９に伝達されるので、発信機の
出力部には出力導線２０における出力信号が存在し、こ
の出力信号は、棒磁石Ｉ３の位置ひいてはピストン６の
位置を再現し、流れ方向Ａ及び流れ方向Ｂにおける貫流
量のための尺度である第１図に示された実施例のケーシ
ングｌ内には、内周面に隆起部を備えたカラー４が取り
付けられている。流量計のピストン６は、蓋８によって
軸線方向において閉鎖された管７から成っている。蓋８
はほぼ、管７の軸線方向における中心に位置している。
蓋は中央において、ピストンロッド９によって操作ロッ
ド１０と堅く結合されている。管７は挿入体４の隆起部
と共に、最も狭い間隙を形成しており、この間隙内を管
７は、操作ロッド及び管の軸線方向において摺動案内さ
れている。管はその周面に単数又は複数のスリットを有
しており、この又はこれらのスリットはそれぞれ自由な
端面から、管が蓋８によって閉鎖されている平面に至る
まで延びている。これらのスリット２１もしくは２２は
、フライスによって管壁に切削される。各フライス円２
３は図面において一点鎖線で示されている。円形フライ
スを使用することによってスリット１１１．はそれぞれ
母線によって形成されることになる。従って、図面には
同一平面に示されているが、一方の端面におけるスリッ
トは実際には、他方の端面におけるスリットに対して角
度がずらされている。このようなピストンは、第３図に
おいて斜視図で示されている。
ド１０と堅く結合されている。管７は挿入体４の隆起部
と共に、最も狭い間隙を形成しており、この間隙内を管
７は、操作ロッド及び管の軸線方向において摺動案内さ
れている。管はその周面に単数又は複数のスリットを有
しており、この又はこれらのスリットはそれぞれ自由な
端面から、管が蓋８によって閉鎖されている平面に至る
まで延びている。これらのスリット２１もしくは２２は
、フライスによって管壁に切削される。各フライス円２
３は図面において一点鎖線で示されている。円形フライ
スを使用することによってスリット１１１．はそれぞれ
母線によって形成されることになる。従って、図面には
同一平面に示されているが、一方の端面におけるスリッ
トは実際には、他方の端面におけるスリットに対して角
度がずらされている。このようなピストンは、第３図に
おいて斜視図で示されている。
第２図に示された実施例では、挿入体５に管７が設けら
れており、この管は流入側ＡもしくはＢにおいてそれぞ
れ環状室によって取り囲まれている。管は軸線方向で質
流方向Ａもしくは貫流方向Ｂに方向付けられている。管
はその周面に単数又は複数のスリットを有しており、こ
れらのスリットはそれぞれ自由な端面から、管が、線管
の軸線方向ほぼ中心に設けられた結合７ランジ２４によ
って、ケーシングもしくは挿入体５と密に結合されてい
る平面に至るまで延びている。図面にＣネ同−平面に示
されているが一方の端面におけるスリットは実際には、
他方の端面におけるスリットに対して角度をずらされて
いる。これらのスリット２１もしくは２２は、円板フラ
イスによって管壁に切削されるフライス円２３は一点鎖
線で示されている。
れており、この管は流入側ＡもしくはＢにおいてそれぞ
れ環状室によって取り囲まれている。管は軸線方向で質
流方向Ａもしくは貫流方向Ｂに方向付けられている。管
はその周面に単数又は複数のスリットを有しており、こ
れらのスリットはそれぞれ自由な端面から、管が、線管
の軸線方向ほぼ中心に設けられた結合７ランジ２４によ
って、ケーシングもしくは挿入体５と密に結合されてい
る平面に至るまで延びている。図面にＣネ同−平面に示
されているが一方の端面におけるスリットは実際には、
他方の端面におけるスリットに対して角度をずらされて
いる。これらのスリット２１もしくは２２は、円板フラ
イスによって管壁に切削されるフライス円２３は一点鎖
線で示されている。
７ライスを使用することによって、スリット壁はそれぞ
れ母線によって形成され、従って方形のスリット形状が
得られる。
れ母線によって形成され、従って方形のスリット形状が
得られる。
スリットの方形形状によって、ピストンの移動距離と貫
流量とは非直線的な関係になる。つまりピストンの移動
距離と貫流量とは互いに比例関係にはない。それという
のは、ばね特性線つまりピストン移動距離とばね力との
間における関係は不都合に現れるからである。
流量とは非直線的な関係になる。つまりピストンの移動
距離と貫流量とは互いに比例関係にはない。それという
のは、ばね特性線つまりピストン移動距離とばね力との
間における関係は不都合に現れるからである。
貫流量と出力信号との間において比例的な関係を生ぜし
めるために、本発明によれば種々様々な手段が可能であ
る。例えば電子式の増幅器を、測定信号１８と出力信号
２０との間において非直線的な関係が存在するように、
設計することが注目される。このように構成されている
と、−貫流量とピストン６の移動距離との間における非
直線的な関係が、測定信号１８と出力信号２０との間に
おける非直線的な関係によって補償されることになる。
めるために、本発明によれば種々様々な手段が可能であ
る。例えば電子式の増幅器を、測定信号１８と出力信号
２０との間において非直線的な関係が存在するように、
設計することが注目される。このように構成されている
と、−貫流量とピストン６の移動距離との間における非
直線的な関係が、測定信号１８と出力信号２０との間に
おける非直線的な関係によって補償されることになる。
また、磁石製造の今日の技術において提供され、かつ製
造時における良好な再現性と長時間にわたる一定の特性
とによって傑出している別の可能性は、本発明によれば
、棒磁石の磁化特性をその長さにわたって変化させるこ
とによって達成される。
造時における良好な再現性と長時間にわたる一定の特性
とによって傑出している別の可能性は、本発明によれば
、棒磁石の磁化特性をその長さにわたって変化させるこ
とによって達成される。
このために、円筒形の棒磁石をその長さにわたって種々
異なった程度に磁化することが可能であり、これために
は、焼結法によって棒磁石を製造することができる。し
かしながらまた、第４図に示されているように、その長
さにわたって可変の横断面を備えた棒磁石を製造するこ
とも可能である。このことは、いかなるカーブを横断面
形状に与えることができるかという組込み状況によって
左右される。第４図の実施例は単に原理を示しているに
すぎない。同様にまた、棒磁石をＮ極とＳ極との間の中
央範囲において細くすることも可能である。
異なった程度に磁化することが可能であり、これために
は、焼結法によって棒磁石を製造することができる。し
かしながらまた、第４図に示されているように、その長
さにわたって可変の横断面を備えた棒磁石を製造するこ
とも可能である。このことは、いかなるカーブを横断面
形状に与えることができるかという組込み状況によって
左右される。第４図の実施例は単に原理を示しているに
すぎない。同様にまた、棒磁石をＮ極とＳ極との間の中
央範囲において細くすることも可能である。
ヲ１１の可能性としては、棒磁石又はホールゾンデに向
いた側面を棒磁石の長さにわたって湾曲させるというこ
とが挙げられる。これによってピストン及び棒磁石の運
動時に該棒磁石とホールゾンデ１７との間の間隔が変化
し、ホールゾンデに対する磁界の影響が変化し、ひいて
はピストン移動距離と出力信号との間の関係が変化する
。
いた側面を棒磁石の長さにわたって湾曲させるというこ
とが挙げられる。これによってピストン及び棒磁石の運
動時に該棒磁石とホールゾンデ１７との間の間隔が変化
し、ホールゾンデに対する磁界の影響が変化し、ひいて
はピストン移動距離と出力信号との間の関係が変化する
。
さらにまた、永久磁石の移動距離とホールゾンデとの間
における特性線に、磁石を部分的にしか磁化しないこと
によって、影響を与えることも可能である。この場合例
えば、磁石はまず初め飽和状態まで磁化され、次いで例
えば交流の接触によって部分的に消磁される。第５図に
示されているように、部分的な消磁に関連してホールゾ
ンデの出力信号とピストン移動距離との間の特性線に種
々様々な勾配を与えることが可能である。特性線領域か
ら分かるように、完全に磁化された場合、ピストンの移
動距離もしくは磁石の移動距離は逓増的に増大するのに
対して、部分的に強く消磁された場合には、逓減的な関
係が生じる。そして部分的な消磁は、生じた特性線かば
ね特性線にほぼ逆の関係で相当するように、選択されか
つ実施される。この手段によって、出力信号に対するば
ね特性線の影響が補償され、貫流量とホールゾンデの出
力信号２０との間における直線的な関係が得られる。こ
れによって、その移動距離にわたってホールゾンデに対
して等しい間隔で案内される円筒形の磁石を使用するこ
とが可能になる。さらに、付加的な電気・電子的な費用
を省くこともできる。
における特性線に、磁石を部分的にしか磁化しないこと
によって、影響を与えることも可能である。この場合例
えば、磁石はまず初め飽和状態まで磁化され、次いで例
えば交流の接触によって部分的に消磁される。第５図に
示されているように、部分的な消磁に関連してホールゾ
ンデの出力信号とピストン移動距離との間の特性線に種
々様々な勾配を与えることが可能である。特性線領域か
ら分かるように、完全に磁化された場合、ピストンの移
動距離もしくは磁石の移動距離は逓増的に増大するのに
対して、部分的に強く消磁された場合には、逓減的な関
係が生じる。そして部分的な消磁は、生じた特性線かば
ね特性線にほぼ逆の関係で相当するように、選択されか
つ実施される。この手段によって、出力信号に対するば
ね特性線の影響が補償され、貫流量とホールゾンデの出
力信号２０との間における直線的な関係が得られる。こ
れによって、その移動距離にわたってホールゾンデに対
して等しい間隔で案内される円筒形の磁石を使用するこ
とが可能になる。さらに、付加的な電気・電子的な費用
を省くこともできる。
さらに第６図から分かるように、特性線は、ピストン移
動距離と貫流量Ｑとの間における非直線的な関係が補償
されるように、意識的に選択される。第６図には例とし
て、貫流量１００１／ｍｉｎの運転ポイントが示されて
いる。ピストン行程と共に生じうばね力の上昇に基づい
て、ピストン行程と貫流量との間における非直線的な関
係が、特性線２４に相応して生じる。従ってピストン行
程は二の例のためには７ ｍｍである。そして部分的な
消磁は、ピストン行程と出力信号との間において逓増的
な関係、つまりばね特性線の影響を特性線２５に相当す
るように補償する逓増的な関係が生じるように、実施さ
れる。これによって、ピストン行程が７ｍｍの場合には
５■の出力信号が生ぜしめられる。従って１００１／ｍ
ｉｎの貫流量には、この５Ｖの出力信号が相当する。ま
た、別の運転ポイント例えば貫流量が２００１の場合に
は１１ｍｍのピストン行程が生じるが、しかしながらこ
のピストン行程は巣にＩＯＶの出力電圧しか生ぜしめな
い。
動距離と貫流量Ｑとの間における非直線的な関係が補償
されるように、意識的に選択される。第６図には例とし
て、貫流量１００１／ｍｉｎの運転ポイントが示されて
いる。ピストン行程と共に生じうばね力の上昇に基づい
て、ピストン行程と貫流量との間における非直線的な関
係が、特性線２４に相応して生じる。従ってピストン行
程は二の例のためには７ ｍｍである。そして部分的な
消磁は、ピストン行程と出力信号との間において逓増的
な関係、つまりばね特性線の影響を特性線２５に相当す
るように補償する逓増的な関係が生じるように、実施さ
れる。これによって、ピストン行程が７ｍｍの場合には
５■の出力信号が生ぜしめられる。従って１００１／ｍ
ｉｎの貫流量には、この５Ｖの出力信号が相当する。ま
た、別の運転ポイント例えば貫流量が２００１の場合に
は１１ｍｍのピストン行程が生じるが、しかしながらこ
のピストン行程は巣にＩＯＶの出力電圧しか生ぜしめな
い。
これによって直線化が達成される。すなわち、出力信号
ＵＡと貫流量との間における関係を示す特性線２５は、
貫流量と共に上昇する直線である。
ＵＡと貫流量との間における関係を示す特性線２５は、
貫流量と共に上昇する直線である。
本発明によって、単純な形状を有しているにもかかわら
ず、その全測定範囲にわたって連続的な測定特性を有す
る無接触式の流量測定器が得られ、この場合、出力信号
は貫流量に対して常に比例関係にある。
ず、その全測定範囲にわたって連続的な測定特性を有す
る無接触式の流量測定器が得られ、この場合、出力信号
は貫流量に対して常に比例関係にある。
第１図は本発明による流量測定器の１実施例を示す縦断
面図、第２図は流量測定器の別の実施例を示す縦断面図
、第３図は第１図に示した流量測定器のための測定ピス
トンを示す図、第４図は磁石ゾンデの１実施例を示す図
、第５図は部分的に磁化された場合におけるピストン移
動距離に対するホールゾンデの出力電圧を示すｊｓ図、
第６図は貫流量に関するホールゾンデの出力電圧を示す
線図である。 ｌ・・・ケーシング、２．３・・・導管接続部、４・・
・カラー ５・・・シリンダ、６・・・測定ピストン、
７・・・管、８・・・蓋、９・・・ピストンロッド、ｌ
ｏ・・・操作ロッド、１１・・・ばね、１２・・・測定
付加部、１３・・・磁石、１４・・・終端室、１５・・
・玉、Ｉ６・・・通気弁、１７・・・ホールゾンデ、１
８・・・導線、１９・・・増幅器、２０・・・出力導線
、２１．２２・・・スリット、２３・・・フライス円、
２４・・・行程と貫流量との関係を示す特性線、２５・
・・行程と出力信号との関係を示す特性線、２６・・・
出力信号と貫流量との関係を示す特性線 第３図 第４図
面図、第２図は流量測定器の別の実施例を示す縦断面図
、第３図は第１図に示した流量測定器のための測定ピス
トンを示す図、第４図は磁石ゾンデの１実施例を示す図
、第５図は部分的に磁化された場合におけるピストン移
動距離に対するホールゾンデの出力電圧を示すｊｓ図、
第６図は貫流量に関するホールゾンデの出力電圧を示す
線図である。 ｌ・・・ケーシング、２．３・・・導管接続部、４・・
・カラー ５・・・シリンダ、６・・・測定ピストン、
７・・・管、８・・・蓋、９・・・ピストンロッド、ｌ
ｏ・・・操作ロッド、１１・・・ばね、１２・・・測定
付加部、１３・・・磁石、１４・・・終端室、１５・・
・玉、Ｉ６・・・通気弁、１７・・・ホールゾンデ、１
８・・・導線、１９・・・増幅器、２０・・・出力導線
、２１．２２・・・スリット、２３・・・フライス円、
２４・・・行程と貫流量との関係を示す特性線、２５・
・・行程と出力信号との関係を示す特性線、２６・・・
出力信号と貫流量との関係を示す特性線 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、導管における貫流量を測定するための流量測定器で
あって、 導管の最も狭い横断面において中立位置を占めかつ力発
生器に対して可動であるピストンが設けられており、該
ピストンが、流れ方向における運動時に徐々に大きくな
る導管横断面を開放するようになっており、 距離測定器と電気式の発信機とが設けられていて、該距
離測定器及び発信機によって、ピストンの位置が測定可
能であり、かつピストンの運動と直線的な関係していて
単位時間毎の貫流量を再現する信号が発生可能である形
式のものにおいて、 ピストンが円筒形の管であり、該管が、流れとは反対の
側において閉鎖されていて、流れに向いた側の端面にお
いて開放されており、ピストンを形成する管がさらに、
流れとは反対の側に、２つの母線によって形成される少
なくとも１つのスリットを有しており、 ピストンが流れ方向における運動時に、導管の環状の制
御カラーと共に最も狭い横断面を形成するようになって
おり、 電気式の発信機を備えた距離測定器が、ピストンの移動
距離と出力信号との間に非直線的な関係が生じるように
設計されていて、該非直線的な関係が、出力信号と貫流
量との間における関係の直線化が得られるように、貫流
量とピストンの移動距離との間の関係に適合させられて
いる ことを特徴とする流量測定器。 ２、導管における貫流量を測定するための流量測定器で
あって、 導管の最も狭い横断面において中立位置を占めかつ力発
生器に対して可動であるピストンが設けられており、該
ピストンが、流れ方向における運動時に徐々に大きくな
る導管横断面を開放するようになっており、 距離測定器と電気式の発信機とが設けられていて、該距
離測定器及び発信機によって、ピストンの位置が測定可
能であり、かつピストンの運動と直線的な関係していて
単位時間毎の貫流量を再現する信号が発生可能である形
式のものにおいて、 ピストンがシリンダ内において可動であり、該シリンダ
と共に最も狭い横断面を形成しており、 シリンダが、流れとは反対側の端部において導管内に密
に嵌め込まれていて、流れに向いた側の端部において開
放した環状室によって取り囲まれており、しかも２つの
母線によって形成された少なくとも１つのスリットを有
しており、該スリットが、流れに向いた側のシリンダ端
部から延びていて、ほぼピストンの移動距離にわたって
延在しており、 電気式の発信機を備えた距離測定器が、ピストンの移動
距離と出力信号との間に非直線的な関係が生じるように
設計されていて、該非直線的な関係が、出力信号と貫流
量との間における関係の直線化が得られるように、貫流
量とピストンの移動距離との間の関係に適合させられて
いる ことを特徴とする流量測定器。 ３、距離測定器がホールゾンデであり、該ホールゾンデ
を擦過する棒磁石が、その全長にわたって変化する横断
面を有しているか、又はその全長にわたって磁化の程度
を変えられているか、又はその全長にわたってホールゾ
ンデに対して変化する距離をもって案内されており、ピ
ストンの移動距離にわたる該ピストンの移動距離とホー
ルゾンデの出力信号との間の商が、ピストンの移動距離
と貫流量との間の商にピストンの移動距離のすべての箇
所において対応していて、ホールゾンデの出力信号に対
するばね特性線の影響が補償され、ホールゾンデの出力
信号と貫流量との間に直線的な関係が生ぜしめられるよ
うになっている、請求項１又は２記載の流量測定器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3936844.0 | 1989-11-06 | ||
| DE3936844 | 1989-11-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03220419A true JPH03220419A (ja) | 1991-09-27 |
| JP3027179B2 JP3027179B2 (ja) | 2000-03-27 |
Family
ID=6392928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02299092A Expired - Lifetime JP3027179B2 (ja) | 1989-11-06 | 1990-11-06 | 流量測定器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5115684A (ja) |
| EP (1) | EP0427102B1 (ja) |
| JP (1) | JP3027179B2 (ja) |
| CA (1) | CA2029333C (ja) |
| DE (1) | DE59006588D1 (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4109694C2 (de) * | 1991-03-23 | 1994-05-19 | Hess Paul | Durchflußmeßeinrichtung |
| US5313844A (en) * | 1992-06-10 | 1994-05-24 | Micro Hydraulics Inc. | Flow transducer |
| US5337617A (en) * | 1993-04-08 | 1994-08-16 | John Dimeff | Gas flow meter |
| US5827978A (en) * | 1994-12-22 | 1998-10-27 | Microhydraulics, Inc. | Flow transducer |
| US5593004A (en) * | 1995-03-28 | 1997-01-14 | Blain Roy W | Servo control for hydraulic elevator |
| US5711145A (en) * | 1995-10-10 | 1998-01-27 | Alliedsignal, Inc. | Combined pressurizing, flow measuring and flow splitting valve |
| FI104126B (sv) * | 1997-11-27 | 1999-11-15 | Jaakko Oskari Jakobsson | Arrangemang för övervakning, mätning och/eller indikering av strömning, speciellt läckage i rörledningssystem |
| EP2151671A3 (de) * | 2004-06-16 | 2010-03-03 | Robert Buck | Strömungssensor |
| WO2008074024A2 (en) * | 2006-12-13 | 2008-06-19 | Stoneridge Control Devices, Inc. | Cylinder position sensor and cylinder incorporating the same |
| DE102007053877B3 (de) * | 2007-11-09 | 2009-04-16 | Voith Patent Gmbh | Wegeschieber zur Steuerung von Arbeitszylindern oder Servomotoren |
| WO2009143190A1 (en) * | 2008-05-19 | 2009-11-26 | Stoneridge Control Devices, Inc. | Cylinder position sensor and cylinder incorporating the same |
| DE102010004664B4 (de) * | 2010-01-14 | 2012-03-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Flusssensor für Kühlwasser in einer Gradientenspule |
| US8434355B1 (en) * | 2010-09-03 | 2013-05-07 | Hongfeng Bi | High pressure high temperature linear swell meter |
| US8443661B1 (en) * | 2010-09-03 | 2013-05-21 | Hongfeng Bi | High pressure and high temperature linear swell measurement method |
| US8590562B2 (en) | 2010-12-17 | 2013-11-26 | Lincoln Industries Corporation | Fluid flow detection device |
| CN102840192B (zh) * | 2012-06-28 | 2015-03-18 | 三一重工股份有限公司 | 液压系统的功率监测系统及方法 |
| DE102012023861A1 (de) * | 2012-12-06 | 2014-06-12 | Krohne Messtechnik Gmbh | Vorrichtung zur Bestimmung des Durchflusses nach dem Schwebekörperprinzip |
| DE102013105495A1 (de) * | 2013-05-28 | 2014-12-04 | Hamilton Bonaduz Ag | Kolbenhubvorrichtung mit Messanordnung |
| CN105090032B (zh) * | 2014-05-15 | 2016-09-07 | 艾默生环境优化技术(苏州)有限公司 | 液体流量传感器及包括该传感器的机械 |
| DE102016005040A1 (de) * | 2016-04-27 | 2017-11-02 | Peter Buhl | Strömungsmessgerät für ein Kühlmedium |
| US20200131745A1 (en) * | 2017-03-27 | 2020-04-30 | Panta Rhei Advanced Technologies Ltd. | Monitoring system and water filter maintenance method |
| US20190234775A1 (en) * | 2018-01-31 | 2019-08-01 | Guangzhou Seagull Kitchen And Bath Products Co., Ltd. | Fluid sensing device |
| CA3108316A1 (en) * | 2018-07-24 | 2020-01-30 | Conbraco Industries, Inc. | Leak detection device |
| CN110285860B (zh) * | 2019-07-10 | 2024-04-16 | 湖南省计量检测研究院 | 一种活塞式流量计及其测量方法 |
| US20250146207A1 (en) * | 2023-11-02 | 2025-05-08 | Delaware Capital Formation, Inc. | Dispensing variable amounts of fluids |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2069309A (en) * | 1934-07-26 | 1937-02-02 | Roy O Henszey | Flow indicator |
| US3112646A (en) * | 1960-02-29 | 1963-12-03 | Charles L English | Variable orifice flow indicator |
| US3415119A (en) * | 1965-10-11 | 1968-12-10 | Gems Company Inc | Visual flow indicator |
| DE2658928A1 (de) * | 1976-12-24 | 1978-07-06 | Beringer Hydraulik Gmbh | Hydraulische steuerung |
| DE2722239B2 (de) * | 1977-05-17 | 1980-12-18 | G.L. Rexroth Gmbh, 8770 Lohr | Durchflußmeßgerät |
| DE2919192A1 (de) * | 1978-05-26 | 1979-11-29 | Sperry Rand Corp | Durchflussmesseinrichtung |
| US4304136A (en) * | 1980-02-01 | 1981-12-08 | Transamerica Delaval Inc. | Electrical transducer responsive to fluid flow |
| US4315436A (en) * | 1980-02-01 | 1982-02-16 | Transamerica Delaval Inc. | Flow-rate transducer with electrical output |
| EP0099712B1 (en) * | 1982-07-15 | 1988-09-14 | Jct Controls Limited | Flowmeters |
| US4475407A (en) * | 1982-12-27 | 1984-10-09 | Brunswick Corporation | Temperature compensated flow sensor |
| DE3505706A1 (de) * | 1985-02-19 | 1986-08-21 | Rota Apparate- Und Maschinenbau Dr. Hennig Gmbh & Co Kg, 7867 Wehr | Durchflussmesser |
| JP6225881B2 (ja) | 2014-10-28 | 2017-11-08 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | データ通信装置及びこれを含む画像形成装置 |
-
1990
- 1990-10-31 EP EP90120879A patent/EP0427102B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-10-31 DE DE59006588T patent/DE59006588D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-11-02 US US07/608,538 patent/US5115684A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-11-05 CA CA002029333A patent/CA2029333C/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-11-06 JP JP02299092A patent/JP3027179B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0427102B1 (de) | 1994-07-27 |
| JP3027179B2 (ja) | 2000-03-27 |
| CA2029333A1 (en) | 1991-05-07 |
| CA2029333C (en) | 1996-06-25 |
| US5115684A (en) | 1992-05-26 |
| DE59006588D1 (de) | 1994-09-01 |
| EP0427102A1 (de) | 1991-05-15 |
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