JPH09304132A

JPH09304132A - 流量測定装置

Info

Publication number: JPH09304132A
Application number: JP11739896A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Ichihara; 達也市原; Sakae Ishikawa; 栄石川
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 1996-05-13
Filing date: 1996-05-13
Publication date: 1997-11-28
Anticipated expiration: 2016-05-13
Also published as: JP3122982B2

Abstract

(57)【要約】【課題】液体と気体の流量をそれぞれ正確に測定す
る。【解決手段】バッファータンク４の内部を仕切板１４
によって上流側室１５と下流側室１６に仕切る。仕切板
１４に２つの連通孔１７，１８を上下方向に離間させて
設ける。下方側の連通孔１８は、排出口１３より下方に
位置し、電磁流量計３が設けられる。上部側室１５に導
かれる流体のうち気体は連通孔１７を通って下流側室１
６に導かれ、排出口１３から排出される。液体は、電磁
流量計３を通り流量を測定された後、排出口１３から排
出される。流体が気体のみになったとき、液体はタンク
の底部溜まった状態となり、電磁流量計３はこの溜まっ
た液体中に水没している。したがって、気体が電磁流量
計３を通ることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体中に気体が混
合した泥水などの流体に適用して好適な流量測定装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】配管内を流れる流体の種類としては、液
体のみの一相流体と、気体と液体の混合したいわゆる気
液二相流体と、気体、固体および液体が混合した気固液
三相流体の三種類がある。気体と液体が混合した二相流
体としては、ガスの発生し易い流体、例えば汚泥、汚水
や、温度、圧力の関係で気泡が発生するような液体、例
えば沸騰水等の液体が挙げられる。三相流体としては、
ガスの発生し易いスラリー流体が挙げられる。

【０００３】汚水としては、業務としてバキュームカー
によって運搬される汚水がある。この場合、バキューム
カーによって汲み取られる汚水はその量に応じて課金す
るので、正確に流量を測定する必要がある。しかし、気
体が混在していると液体のみの流量を正確に測定するこ
とができず計量不良の原因となる。また、固体を含むス
ラリー流体の場合は、どのような流量計でもよいという
わけにはいかない。

【０００４】図５（ａ）、（ｂ）は従来の流量測定装置
を示す概略構成図である。この流量測定装置は、気体Ｇ
が上部の管１を流れ、それ以外が下部の管２を流れ、下
部の管２の途中に電磁流量計３を接続して液体Ｌの流量
を測定するようにしたものである。上部の管１と下部の
管２は浮体５を収納したバッファータンク４に接続され
ている。浮体５は、液体Ｌの量が少なくなった時、下部
の管２の上流側開口部２ａを閉塞し、一定量以上溜まる
までは電磁流量計３に液体Ｌを流さないようにしてい
る。ところが、汚物６等を流すバッファータンク４で
は、それらが浮体５や上流側開口部２ａに付着すること
が多く、そのため流量が少なくなっても浮体５が上流側
開口部２ａを完全に閉塞することができず、気体の混じ
った液体Ｌが電磁流量計３に流れ込むことがあった。電
磁流量計３は、周知の通り気体が混入すると正確に流量
を測定できないので、誤差を生じる原因になる。なお、
７は切替弁である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した通り、バッフ
ァータンク４内に浮体５を収納し、気体Ｇを上部の管１
に流し、液体Ｌを下部の管２に流し、その流量を電磁流
量計３によって測定するようにした従来の流量測定装置
においては、汚物６が浮体５に付着すると液体Ｌが少な
くなっても浮体５が下部の管２を完全に塞ぐことができ
ず、そのため、気体Ｇの混じった液体Ｌが流れるため、
液体Ｌのみの流量を正確に測定することができず、測定
誤差が生じるという問題があった。

【０００６】本発明は、上記した従来の問題点を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、流
体が少なくなっても液体のみを正確に測定することがで
きるようにした流量測定装置を提供することにある。ま
た本発明は、液体と気体の流量をそれぞれ正確に測定す
ることができるようにした流量測定装置を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、上部に流体の導入口が設けられ下部に排出
口が設けられたバッファータンクと、このバッファータ
ンクの内部を前記導入口に連通する上流側室と前記排出
口に連通する下流側室に仕切る仕切板とを備え、この仕
切板の上部および下部に前記上流側室と下流側室を連通
させる第１、第２の連通孔を設け、第２の連通孔を前記
排出口より下方に位置させると共に、第２の連通孔を通
る液体の流量を測定する流量計を設けたことを特徴とす
る。また、本発明は、上部に流体の導入口が設けられ下
部に排出口が設けられたバッファータンクと、このバッ
ファータンクの内部を前記導入口に連通する上流側室と
前記排出口に連通する下流側室に仕切る仕切板とを備
え、この仕切板の上部および下部に前記上流側室と下流
側室を連通させる第１、第２の連通孔を設け、第２の連
通孔に電磁流量計を設け、その下流側開口端を流量計本
体より上方に位置させたことを特徴とする。また、本発
明は、流量計が電磁流量計であることを特徴とする。ま
た、本発明は、流量計が差圧流量計であることを特徴と
する。さらに、本発明は、第１の連通孔を通る気体の流
量を測定する流量計を設けたことを特徴とする。

【０００８】本発明において、流体をバッファータンク
の導入口より上流側室に導くと、気体と液体は分離す
る。気体は第１の連通孔を通って下流側室に流れ、液体
は第２の連通孔を通り流量計によって流量を測定され下
流側室に流れる。液体としては固体を含む固液二相流体
でもよい。流量計としては、水没型の電磁流量計、導圧
管によって圧力をダイアフラムに導くようにした差圧流
量計、キャピラリチューブによって圧力をダイアフラム
に導くようにしたリモートシールダイアフラム型の差圧
流量計等を用いることができる。気固液三相流体の場
合、導圧管を用いた差圧計においては、固体が導圧管内
に詰まるおそれがあるが、リモートシールダイアフラム
型差圧流量計を用いると、その心配がない。第２の連通
孔を排出口より下方に設けておくと、流体が気体のみに
なったとき、液体はタンク底部に溜まったままの状態に
なり排出口に流れることがない。このため、流量計は液
体中に水没しており、気体が通ることがなく、液体のみ
の流量を測定することができる。また、第１の連通孔側
に流量計を設けておくと、気体の流量を測定することが
できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図１（ａ）、（ｂ）は
本発明に係る流量測定装置の概略構成図である。なお、
従来技術の欄で説明した構成部材等と同一のものについ
ては同一符号をもって示し、その説明を適宜省略する。
本実施の形態においては、低粘度液体用流量測定装置に
適用した例を示す。流量測定装置１０は、配管１１（１
１ａ，１１ｂ）の途中に接続されたバッファータンク４
を備えている。バッファータンク４は、上流側配管１１
ａが接続される流体の導入口１２と、下流側配管１１ｂ
が接続される排出口１３を有し、内部が仕切板１４によ
って上流側室１５と下流側室１６に仕切られている。導
入口１２はバッファータンク４の側壁上部に設けられ、
排出口１３は側壁下部に設けられている。仕切板１４
は、上下方向に離間して設けられた第１、第２の連通孔
１７，１８を有し、これら両連通孔によって上流側室１
５と下流側室１６を互いに連通させている。また、第２
の連通孔１８は上端が排出口１３の下端より下方に位置
するように設けられ、流量計として液体中に浸漬される
水没型の電磁流量計３が取付けられている。バッファー
タンク４としては、縦長のタンクを示したが、これに限
らず横長のタンクであってもよい。

【００１０】このような構造からなる流量測定装置１０
において、上流側配管１１ａより流体をバッファータン
ク４に導くと、流体は上流側室１５内において気体と液
体に分離する。気体は第１の連通孔１７を通って下流側
室１６に流れ、液体は電磁流量計３を通って下流側室１
６に流れることにより流量が測定される。この流量測定
装置１０は、液体の粘度が水に近い場合、上流側室１５
内の水位Ｈ1 により流出する構造なので、下流側室１６
内の水位Ｈ2 より大きければ流出する。

【００１１】流体が気体のみになったとき、液体は
（ｂ）図に示すように上流側室１５および下流側室１６
の底部に溜まったままの状態になり、排出口１３から排
出されることはない。この状態においても電磁流量計３
は液体中に完全に水没しているので、気体が流れること
がない。したがって、液体のみの流量を測定することが
でき、気体により測定誤差が発生することがなく、ゼロ
点の出力信号を防止することができる。また、流量測定
装置１０によれば、気体のみの流量をも測定することが
できる。すなわち、気体は第１の連通孔１７−下流側室
１６−排出口１３を通って下流側配管１１ｂから排出さ
れる。そこで、（ｂ）図に示すように差圧流量計２０を
設け、第１の連通孔１７の上流側および下流側の圧力Ｐ
1 ，Ｐ2 を導圧管２２Ａ，２２Ｂによってダイアフラム
２１に導き、その差圧ΔＰを検出すると、次式によって
気体の流量を測定することができる。

【００１２】

【数１】

【００１３】ただし、Ｗ：流量、Ｋ：流量係数（実験で
求める）、ΔＰ：差圧、γ：密度である。なお、第１の
連通孔１７は、絞りとして機能する。絞りとしては、オ
リフィス、ノズルなどを用いることができる。

【００１４】図２は本発明の他の実施の形態を示す概略
構成図である。この実施の形態においては、高粘度気液
二相流用流量測定装置に適用した例を示す。流量計とし
ては、図１（ｂ）に示した差圧流量計２０と同様に、導
圧管２５Ａ，２５Ｂとダイアフラム２６を備え、導圧管
２５Ａ，２５Ｂにより第２の連通孔１８の上流側と下流
側の圧力Ｐ1 ，Ｐ2 をダイアフラム２６に導き、その差
圧ΔＰにより液体の流量を測定する周知の差圧流量計２
７を用いている。第２の連通孔１８は、絞りとして機能
する。その他の構成は上記した実施の形態と同一であ
る。このような構造においても、流体の流量を正確に測
定することができる。また、上記した実施の形態と同様
に第１の連通孔１７に流量計を設けると、気体の流量を
測定することができる。

【００１５】図３（ａ）、（ｂ）は本発明のさらに他の
実施の形態を示す概略構成図および断面図である。この
実施の形態においては、高粘度気固液三相流用流量測定
装置に適用した例を示す。流量計としては、キャピラリ
チューブ３０Ａ，３０Ｂと、接液ダイアフラム３１Ａ，
３１Ｂおよび受圧ダイアフラム３２を備え、接液ダイア
フラム３１Ａ，３１Ｂの変位をキャピラリチューブ３０
Ａ，３０Ｂに封入した封入液によって受圧ダイアフラム
３２に導き、液体の流量を測定する周知のリモートシー
ルダイアフラム型差圧流量計３５を用いている。このよ
うな流量測定装置においては、液体中に固体が含まれて
いても、キャピラリチューブ３０Ａ，３０Ｂに詰まるお
それがなく、正確に測定することができる。

【００１６】図４は本発明のさらに他の実施の形態を示
す概略構成図である。この実施の形態においては、低粘
度気液三相流用流量測定装置に適用した例を示す。バッ
ファータンク４はバキュームタンクへの搭載を考慮して
横長に設計されている。流量計としては、エルボ４２を
備えた水没型の電磁流量計４０を用いている。この水没
型電磁流量計４０は、液体中に浸漬される流量計本体４
１と、流量計本体４１の下流側端に設けられた前記エル
ボ４２とを備えている。エルボ４２は、その先端が流量
計本体４１より上方に位置するように上方に湾曲してい
る。排出口１３は、エルボ４２それより低い位置に設け
られている。このような構造においても、流体が気体の
みとなったとき、流量計本体４１は上流側室１５内に溜
まっている液体中に水没しているで、気体が電磁流量計
４０を通ることがなく、測定誤差の発生を防止すること
ができる。また、排出口１３をバッファータンク４の底
部に沿って設けることができる利点がある。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る流量測
定装置は、上部に流体の導入口が設けられ下部に排出口
が設けられたバッファータンクと、このバッファータン
クの内部を前記導入口に連通する上流側室と前記排出口
に連通する下流側室に仕切る仕切板とを備え、この仕切
板の上部および下部に前記上流側室と下流側室を連通さ
せる第１、第２の連通孔を設け、第２の連通孔を前記排
出口より下方に位置させると共に、第２の連通孔を通る
液体の流量を測定する流量計を設けたので、タンクの排
出口より下方には液体が常に存在し流量計を液体内に位
置させることができる。したがって、流体が気体のみと
なったときでも、気体が流量計を通ることがなく、液体
の流量のみを正確に測定することができる。

【００１８】また、本発明は、上部に流体の導入口が設
けられ下部に排出口が設けられたバッファータンクと、
このバッファータンクの内部を前記導入口に連通する上
流側室と前記排出口に連通する下流側室に仕切る仕切板
とを備え、この仕切板の上部および下部に前記上流側室
と下流側室を連通させる第１、第２の連通孔を設け、第
２の連通孔に電磁流量計を設け、その下流側開口端を流
量計本体より上方に位置させたので、上記発明と同様に
液体のみの流量を測定することができ、しかも排出口を
流量計より低い位置に設けることができる。さらに、本
発明は、第１の連通孔に流量計を設けているので、液体
の流量に加えて気体の流量も測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）、（ｂ）は本発明に係る流量測定装置
の一実施の形態を示す概略構成図である。

【図２】本発明の他の実施の形態を示す概略構成図で
ある。

【図３】（ａ）、（ｂ）は本発明のさらに他の実施の
形態を示す概略構成図である。

【図４】本発明のさらに他の実施の形態を示す概略構
成図である。

【図５】（ａ）、（ｂ）は流量測定装置の従来例を示
す概略構成図である。

【符号の説明】

１…上部配管、２…下部配管、３…電磁流量計、４…バ
ッファータンク、５…浮体、１０…流量測定装置、１１
…配管、１２…導入口、１３…排出口、１４…仕切板、
１５…上流側室、１６…下流側室、１７…第１の連通
孔、１８…第２の連通孔、２０…差圧流量計、２１…ダ
イアフラム、２７，３５…差圧流量計、４０…電磁流量
計、４２…エルボ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上部に流体の導入口が設けられ下部に排
出口が設けられたバッファータンクと、このバッファー
タンクの内部を前記導入口に連通する上流側室と前記排
出口に連通する下流側室に仕切る仕切板とを備え、この
仕切板の上部および下部に前記上流側室と下流側室を連
通させる第１、第２の連通孔を設け、第２の連通孔を前
記排出口より下方に位置させると共に、第２の連通孔を
通る液体の流量を測定する流量計を設けたことを特徴と
する流量測定装置。
【請求項２】上部に流体の導入口が設けられ下部に排
出口が設けられたバッファータンクと、このバッファー
タンクの内部を前記導入口に連通する上流側室と前記排
出口に連通する下流側室に仕切る仕切板とを備え、この
仕切板の上部および下部に前記上流側室と下流側室を連
通させる第１、第２の連通孔を設け、第２の連通孔に電
磁流量計を設け、その下流側開口端を流量計本体より上
方に位置させたことを特徴とする流量測定装置。
【請求項３】請求項１記載の流量測定装置において、
流量計が電磁流量計であることを特徴とする流量測定装
置。
【請求項４】請求項１記載の流量測定装置において、
流量計が差圧流量計であることを特徴とする流量測定装
置。
【請求項５】請求項１，２，３または４記載の流量測
定装置において、第１の連通孔を通る気体の流量を測定
する流量計を設けたことを特徴とする流量測定装置。