JP3321743B2 - Throttle mechanism of orifice flow meter - Google Patents
Throttle mechanism of orifice flow meterInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は石油化学、化学工業
等の種々のプラントに用いられるオリフィス流量計の絞
り機構に関し、特に同心オリフィスを用いた絞り機構の
改良に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a throttle mechanism of an orifice flow meter used in various plants such as petrochemical and chemical industries, and more particularly to an improvement of a throttle mechanism using a concentric orifice.
【0002】[0002]
【従来の技術】管路内を定常流で流れる液体、気体、蒸
気等の各種流体の流量測定に用いられるこの種のオリフ
ィス流量計は、オリフィスを用いた絞り機構によって発
生した差圧を2本の導圧管で差圧計に導き、この差圧計
で電気信号に変換してその信号から流量を算出するもの
である。すなわち、管路の途中に管路の断面積を狭くす
るような絞り機構を取り付けると、そこを流体が流れる
とき、絞り機構の前後に圧力差が生じる。この圧力差と
流量との間にはある一定の関係があるので、圧力差を測
定すれば、管路内を流れる流体の流量を求めることがで
きる。2. Description of the Related Art An orifice flow meter of this type used for measuring the flow rate of various fluids such as liquid, gas, and vapor flowing in a steady flow in a pipeline is provided with two differential pressures generated by a throttle mechanism using an orifice. Is introduced to a differential pressure gauge by using a pressure guiding tube, and is converted into an electric signal by the differential pressure gauge, and a flow rate is calculated from the signal. That is, if a throttle mechanism that reduces the cross-sectional area of the pipeline is installed in the middle of the pipeline, a pressure difference occurs before and after the throttle mechanism when the fluid flows therethrough. Since there is a certain relation between the pressure difference and the flow rate, the flow rate of the fluid flowing in the pipeline can be obtained by measuring the pressure difference.
【0003】流量測定に際しては、絞り機構で発生する
圧力差を流出係数と呼ばれる実験係数を用いて流量に換
算している。これを式で表すと、 W=CK・ΔP1/2 ・・・・・(1) となる。ただし:Wは流量、Cは流出係数、Kは定数
(管径、流体の密度などを含む)、ΔPは差圧である。
この流出係数Cは世界的に測定され決められた公認の係
数である。それ故、規格で決められた圧力取出口の形状
を変更することは、この流出係数Cが使用できなくなる
ことを意味する。In measuring the flow rate, the pressure difference generated in the throttle mechanism is converted into a flow rate using an experimental coefficient called an outflow coefficient. When this is represented by an equation, W = CK ・ ΔP 1/2 (1) Where: W is the flow rate, C is the outflow coefficient, K is a constant (including tube diameter, fluid density, etc.), and ΔP is the differential pressure.
This outflow coefficient C is a recognized coefficient determined and determined worldwide. Therefore, changing the shape of the pressure outlet determined by the standard means that the outflow coefficient C cannot be used.
【0004】絞り機構としては、同心オリフィス、ノズ
ル、ベンチュリ管、欠円オリフィス、偏心オリフィス等
種々のものがあるが、最も一般的なものは同心オリフィ
スを用いたものである。また、絞り機構は、圧力取出口
の形成位置によってD・D/2タップ、フランジタップ
およびコーナータップの3種類がある。There are various types of throttle mechanisms, such as concentric orifices, nozzles, venturi tubes, missing orifices, and eccentric orifices. The most common one uses a concentric orifice. In addition, there are three types of throttle mechanisms, DD taps, flange taps, and corner taps, depending on the position where the pressure outlet is formed.
【0005】図15は同心オリフィスを用いた絞り機構
を示すもので、図中配管の中心線より上側がD・D/2
タップの絞り機構を示し、下側がフランジタップの絞り
機構を示す。1,2は一次側(上流側)と二次側(下流
側)の主配管、3は一次側の圧力取出口、4は二次側の
圧力取出口、5はオリフィス板、6は主配管1,2と同
心のオリフィス、7は主配管1,2のフランジ、8は導
圧管、Dは主配管1,2の内径、dはオリフィス6の穴
径、δは圧力取出口3,4の穴径である。FIG. 15 shows a throttle mechanism using a concentric orifice. In FIG. 15, the upper part from the center line of the pipe is DD / 2.
The drawing shows a tap drawing mechanism, and the lower side shows a flange tap drawing mechanism. 1, 2 are primary (upstream) and secondary (downstream) main pipes, 3 is a primary pressure outlet, 4 is a secondary pressure outlet, 5 is an orifice plate, and 6 is a main pipe. Orifices concentric with 1 and 2, 7 are flanges of main pipes 1 and 2, 8 is a pressure guiding pipe, D is the inner diameter of main pipes 1 and 2, d is the hole diameter of orifice 6, and δ is the pressure outlets 3 and 4. The hole diameter.
【0006】JISによれば、D・D/2タップとフラ
ンジタップの場合、主配管1,2の内径D(mm)は、
50≦D≦760、絞りの穴径d(mm)は、d≧1
2.5、絞り直径比β(=d/D)は、0.2≦β≦
0.75にそれぞれ規定されている。また、圧力取出口
3,4の穴径δは、0.08D以下に規定され、ただ
し、12.5mm以下であることが好ましいとされてい
る。したがって、主配管1,2の内径Dが50mmの場
合、圧力取出口3,4の穴径δは3.8mm以下とな
り、Dが150mmを越えると12.5mmとなる。圧
力取出口3,4は、導圧管8によく使用される1/2B
のパイプの内径の16.1mmに比べても面積比で約
1:17であり、圧力取出口3,4だけが非常に狭いこ
とがわかる。そのため、オリフィス式の流量計を使用す
る際に最も多く発生するといわれる不具合は、導圧部で
の詰まりである。この詰まりは、油、鉄錆等によって発
生し、この詰まりの問題を解決することがオリフィス流
量計を使う上での大きな課題となっている。According to JIS, in the case of a DD tap and a flange tap, the inner diameter D (mm) of the main pipes 1 and 2 is
50 ≦ D ≦ 760, the aperture diameter d (mm) of the aperture is d ≧ 1
2.5, the aperture diameter ratio β (= d / D) is 0.2 ≦ β ≦
0.75 respectively. The hole diameter δ of each of the pressure outlets 3 and 4 is specified to be 0.08 D or less, but is preferably 12.5 mm or less. Accordingly, when the inner diameter D of the main pipes 1 and 2 is 50 mm, the hole diameter δ of the pressure outlets 3 and 4 becomes 3.8 mm or less, and when D exceeds 150 mm, it becomes 12.5 mm. The pressure outlets 3 and 4 are BB, which is often used for the pressure guiding tube 8.
The area ratio is about 1:17 even when compared to the inner diameter of the pipe of 16.1 mm, which indicates that only the pressure outlets 3 and 4 are very narrow. For this reason, a problem that is said to occur most frequently when using an orifice type flow meter is clogging in the pressure guiding portion. The clogging is caused by oil, iron rust, and the like, and solving the problem of the clogging is a major problem when using an orifice flow meter.
【0007】ASME(American Society of Mechanic
al Engierring )の規定では圧力取出口3,4の穴径δ
は、JIS規格による穴径よりも大きく、上記した絞り
機構においては、6.35mmに規定されている。しか
し、それでも上記した1/2Bパイプの内径に比べ、面
積比で1:6.4であり、詰まりが発生し易いことを解
消できるほどではない。ASME (American Society of Mechanic)
al Engierring) specifies the hole diameter δ of the pressure outlets 3 and 4.
Is larger than the hole diameter according to the JIS standard, and is set to 6.35 mm in the above-described drawing mechanism. However, even so, the area ratio is 1: 6.4 compared to the inner diameter of the 1 / 2B pipe described above, which is not enough to eliminate the tendency to cause clogging.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
オリフィス流量計においては、圧力取出口の穴径が小さ
いために導圧部に詰まりが発生し易いという不具合があ
った。そのため、これを取り除く定期的な保守作業が必
要となる。その場合、導圧部の穴径を大きくすれば、詰
まりの発生を軽減することができるが、そうすると上記
した流出係数Cの値が変化し、流量測定ができなくな
る。As described above, the conventional orifice flowmeter has a disadvantage that the pressure guiding portion is liable to be clogged because the hole diameter of the pressure outlet is small. Therefore, regular maintenance work is needed to remove this. In this case, if the hole diameter of the pressure guiding portion is increased, the occurrence of clogging can be reduced. However, in this case, the value of the outflow coefficient C changes, and the flow rate cannot be measured.
【0009】そこで、本発明者らは、JISによる規格
通りの絞り機構と、圧力取出口の穴径を拡大した絞り機
構を製作し、両者に同じ条件で流体を流した時、測定値
が穴径の大小によってどのような影響を受けるかを試験
した。その結果、主配管の穴径D、圧力取出口の穴径δ
および絞り直径比βがある定められた範囲内であれば、
両者の誤差は0.3%以内で、穴径δを規格より大きく
しても流出係数Cを用いて流量を算出することができ、
実用上問題がないことを確認した。Therefore, the present inventors have manufactured a throttle mechanism conforming to the standard according to JIS and a throttle mechanism in which the hole diameter of the pressure outlet is enlarged. The effect of the size was examined. As a result, the hole diameter D of the main pipe, the hole diameter δ of the pressure outlet,
And the aperture diameter ratio β is within a certain range,
The error between the two is within 0.3%, and the flow rate can be calculated using the outflow coefficient C even if the hole diameter δ is larger than the standard,
It was confirmed that there was no practical problem.
【0010】したがって、本発明は上記した従来の問題
点および実験結果に基づいてなされたもので、その目的
とするところは、主配管の穴径、圧力取出口の穴径およ
び絞り直径比をある定められた範囲内に設定することに
より、圧力取出口の穴径をJISで規定された穴径より
大きくしても流出係数を用いて流量を算出することがで
き、詰まりの発生を軽減するようにしたオリフィス流量
計の絞り機構を提供することにある。Therefore, the present invention has been made based on the above-mentioned conventional problems and experimental results. It is an object of the present invention to determine a hole diameter of a main pipe, a hole diameter of a pressure outlet, and a restriction diameter ratio. By setting the pressure within the specified range, even if the hole diameter of the pressure outlet is larger than the hole diameter specified in JIS, the flow rate can be calculated using the outflow coefficient, so that the occurrence of clogging is reduced. To provide a throttle mechanism for an orifice flow meter.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、同心オリフィスを用い、一次側の圧力取
出口をオリフィスから上流側に主配管の内径と等しい距
離はなして設け、二次側の圧力取出口をオリフィスから
下流側に主配管の内径の1/2の距離はなして設けたオ
リフィス流量計の絞り機構において、絞り直径比を0.
2〜0.6とし、主配管の内径を50mm〜760mm
とし、圧力取出口の穴径を13mm〜28mmとしたこ
とを特徴とする。また、本発明は、同心オリフィスを用
い、上流側と下流側の主配管にそれぞれ設けられ互いに
接合されたフランジに一次側の圧力取出口と二次側の圧
力取出口をそれぞれ設けたオリフィス流量計の絞り機構
において、絞り直径比を0.2〜0.6とし、主配管の
内径を50mm〜760mmとし、圧力取出口の穴径を
13mm〜28mmとしたことを特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention uses a concentric orifice to provide a pressure outlet on the primary side upstream from the orifice at a distance equal to the inner diameter of the main pipe. In the throttle mechanism of the orifice flow meter, the pressure outlet of the orifice is provided downstream of the orifice at a distance of の of the inner diameter of the main pipe, the throttle diameter ratio is set to 0.
2 to 0.6, and the inner diameter of the main pipe is 50 mm to 760 mm
And the hole diameter of the pressure outlet is 13 mm to 28 mm. Further, the present invention provides an orifice flow meter using concentric orifices, in which a primary side pressure outlet and a secondary side pressure outlet are respectively provided on flanges provided on the upstream and downstream main pipes and joined to each other. Wherein the diameter ratio of the throttle is 0.2 to 0.6, the inner diameter of the main pipe is 50 mm to 760 mm, and the hole diameter of the pressure outlet is 13 mm to 28 mm.
【0012】圧力取出口の穴径δは、JIS Z876
2の“絞り機構による流量測定方法”の規定によれば、
フランジタイプおよびD・D/2タップの場合、0.8
D以下または12.5mm以下となっている。これに対
して、本発明においては圧力取出口の穴径δを13mm
〜28mmにしているので、詰まりが少ない。主配管の
内径Dを50mm〜760mmとした理由は、JISの
Z8762による絞り機構に規定された範囲内での使用
を考慮したものである。圧力取出口の穴径δが13mm
〜28mmで、絞り直径比βが0.2〜0.6の範囲に
おいては、流出係数Cを用いて流量を求めても、流量換
算で誤差を0.3%以内とすることができる。上記した
JIS Z8762による絞り機構の公称精度は0.6
%以内であるから、上記の0.3%以内の範囲で規格を
逸脱したとしても、最大0.9%程度であり、実用上何
等問題ない。穴径δを13mm以下にすると、JIS
Z8762の規定による範囲内となり、詰まりの軽減効
果が得られなくなるので、好ましくない。28mm以上
にすると、測定誤差が大きくなるため好ましくない。す
なわち、穴径δを大きくすると、オリフィスを通過した
流体の回り込みによる影響が大きくなり、下流側圧力が
高くなる。そのため、差圧値は小さくなり、流量が少な
く測定されることになる。また、β=0.6以上とする
と、下流側圧力が高くなるために好ましくない。絞り直
径比βの下限を0.2にした理由は、JISの規定によ
る下限値と一致させるためである。The hole diameter δ of the pressure outlet is JIS Z876.
According to the definition of “Flow measurement method by throttle mechanism” in 2,
0.8 for flange type and DD / 2 tap
D or 12.5 mm or less. On the other hand, in the present invention, the hole diameter δ of the pressure outlet is 13 mm.
Because it is 28 mm, clogging is small. The reason for setting the inner diameter D of the main pipe to 50 mm to 760 mm is to consider the use within the range specified in the drawing mechanism according to JIS Z8762. Hole diameter δ of pressure outlet is 13mm
When the throttle diameter ratio β is in the range of 0.2 to 0.6 and the flow rate is obtained by using the outflow coefficient C, the error can be reduced to 0.3% or less in terms of flow rate. The nominal accuracy of the aperture mechanism according to JIS Z8762 is 0.6
%, Even if the standard is deviated within the above range of 0.3%, the maximum is about 0.9%, and there is no practical problem. When the hole diameter δ is 13 mm or less, JIS
This is unfavorable because the value falls within the range defined by Z8762, and the effect of reducing clogging cannot be obtained. It is not preferable that the thickness be 28 mm or more, because a measurement error increases. In other words, when the hole diameter δ is increased, the influence of the fluid flowing through the orifice is increased, and the downstream pressure is increased. Therefore, the differential pressure value becomes small, and the flow rate is measured at a small value. On the other hand, if β = 0.6 or more, the downstream pressure is undesirably high. The reason why the lower limit of the aperture diameter ratio β is set to 0.2 is to make it equal to the lower limit specified by JIS.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて詳
細に説明する。図1は本発明に係るオリフィス流量計の
絞り機構をフランジタップの絞り機構に適用した実施の
形態を示す断面図である。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の符号を付
し、その説明を省略する。本実施の形態においては、主
配管1,2のフランジ7,7に穴径δ1 ,δ2 がともに
13mmの圧力取出口11,12をそれぞれ設け、これ
ら両圧力取出口11,12を導圧管8によって図示しな
い差圧計の高圧側と低圧側にそれぞれ接続している。そ
の他の構成は従来のフランジタップの絞り機構と全く同
じである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment in which a throttle mechanism of an orifice flowmeter according to the present invention is applied to a throttle mechanism of a flange tap. The same components as those described in the section of the related art are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In the present embodiment, pressure outlets 11 and 12 each having a hole diameter δ1 and δ2 of 13 mm are respectively provided in flanges 7 and 7 of main pipes 1 and 2, and these pressure outlets 11 and 12 are connected by a pressure guiding tube 8. They are connected to a high pressure side and a low pressure side of a differential pressure gauge (not shown), respectively. Other configurations are exactly the same as those of the conventional flange tap throttle mechanism.
【0014】このような構造からなる絞り機構にあって
は、圧力取出口11,12の穴径δ1 ,δ2 を、JIS
Z8762の絞り機構に規定された最大穴径δ(1
2.5mm)より大きく設定しているので、従来の絞り
機構に比べて圧力取出口11,12における詰まりの発
生を軽減することができる。たとえば、Dを6mmから
13mmに拡大すれば、面積比で約4.7倍大きくな
り、それだけ詰まりにくいことになる。また、主配管
1,2の内径Dが50mm〜760mm、圧力取出口1
1,12の穴径δ1 ,δ2 が13mm〜28mm、絞り
直径比βが0.2〜0.6の範囲においては、JISに
定められた絞り機構と比べて上記(1)式による流量換
算で誤差を0.3%以内に抑えることができる。この誤
差は十分許容できる範囲である。すなわち、JIS Z
8762によると絞り機構の公称精度は0.6%以内で
あるから、上記の範囲で規格を逸脱したとしても、最大
で0.9%程度の誤差にしかならず、実用上何等問題な
い。In the throttle mechanism having such a structure, the hole diameters δ1 and δ2 of the pressure outlets 11 and 12 are determined according to JIS.
The maximum hole diameter δ (1
2.5 mm), it is possible to reduce the occurrence of clogging in the pressure outlets 11 and 12 as compared with the conventional throttle mechanism. For example, if D is increased from 6 mm to 13 mm, the area ratio is increased by about 4.7 times, and the clogging is harder. The inner diameter D of the main pipes 1 and 2 is 50 mm to 760 mm, and the pressure outlet 1 is
When the hole diameters δ1 and δ2 of the holes 1 and 12 are in the range of 13 mm to 28 mm and the throttle diameter ratio β is in the range of 0.2 to 0.6, the flow rate is calculated by the above equation (1) in comparison with the throttle mechanism defined by JIS. The error can be suppressed within 0.3%. This error is in a sufficiently allowable range. That is, JIS Z
According to 8762, the nominal accuracy of the aperture mechanism is within 0.6%. Therefore, even if the standard is deviated within the above range, the error is only about 0.9% at the maximum, and there is no practical problem.
【0015】主配管1,2の内径Dを50mm〜760
mmとした理由は、JISに規定された内径Dの範囲と
一致させるためである。βの値を0.2以上に規定した
理由は、JISの規定による下限値(0.2≦β)と一
致させるためである。βを0.6以下とした理由は、こ
れ以上にすると、標準的な圧力取出口3,4における差
圧と、穴径δ1 ,δ2 が拡大した圧力取出口11,12
における差圧の差が一定せず、測定誤差が大きくなるた
めである。圧力取出口11,12の穴径δ1 ,δ2 を1
3mm以上とした理由は、13mm以下であると、JI
Sの規定による下限値d≧12.5を含み、詰まりの軽
減防止効果に差異が生じないからである。ただし、28
mm以上にすると、オリフィスを通過した流体が圧力取
出口11,12に多く入り込み、流体の影響が大きくな
るために好ましくない。The inner diameter D of the main pipes 1 and 2 is set to 50 mm to 760.
The reason for setting mm is to match the range of the inner diameter D specified in JIS. The reason that the value of β is specified to be 0.2 or more is to make it equal to the lower limit (0.2 ≦ β) specified by JIS. The reason for setting β to 0.6 or less is that if β is set to a value larger than this, the differential pressures at the standard pressure outlets 3 and 4 and the pressure outlets 11 and 12 with the increased hole diameters δ1 and δ2 are considered.
This is because the difference between the differential pressures in is not constant, and the measurement error increases. Set the hole diameters δ1 and δ2 of the pressure outlets 11 and 12 to 1
The reason for setting it to 3 mm or more is that if it is 13 mm or less,
This is because the lower limit value d ≧ 12.5 according to the definition of S is included, and there is no difference in the effect of preventing clogging. However, 28
If it is not less than mm, the fluid that has passed through the orifice will enter the pressure outlets 11 and 12 in large amounts, and the influence of the fluid will increase, which is not preferable.
【0016】[0016]
【実施例】図2は、圧力取出口3,4が標準の穴径δ
と、拡大した穴径δ1 ,δ2 の場合、流量測定値にどの
ような変化が現れるかを調べるために製作した実験装置
を示す断面図である。この実験装置は、大小2対の圧力
取出口3,4と11,12を各主配管1,2のフランジ
8,8にそれぞれ設けている。同図において、主配管
1,2の内径Dは50mm、絞り直径比βは0.6であ
る。フランジ7の上方側に設けられた一対の圧力取出口
3,4は、穴径δが6mmの標準的な圧力取出口を示
し、導圧管8を介して図示しない差圧計器Aへ接続され
ている。一方、フランジ7の下方側に設けられた一対の
圧力取出口11,12は、本発明による拡大した穴径δ
1 ,δ2 を有し、上記とは別の導圧管8によって差圧計
Bへ接続されている。実験に際しては、主配管の内径D
が50mm、絞り直径比βが0.2、0.4、0.6、
0.7、穴径δ1 ,δ2 が13mm、22mmおよび2
8mmの装置をそれぞれ製作し、各装置について流体と
して圧力が2〜4Kgf/cm2 の水を用いて実験を行
なった。その測定結果を図3〜14図に示す。FIG. 2 shows that the pressure outlets 3, 4 have a standard hole diameter δ.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an experimental device manufactured for examining what kind of change appears in a flow measurement value in the case of enlarged hole diameters Δ1 and Δ2. In this experimental apparatus, two pairs of large and small pressure outlets 3, 4 and 11, 12 are provided on the flanges 8, 8 of the main pipes 1, 2, respectively. In the figure, the inner diameter D of the main pipes 1 and 2 is 50 mm, and the diameter ratio β of the throttle is 0.6. A pair of pressure outlets 3 and 4 provided on the upper side of the flange 7 indicate a standard pressure outlet having a hole diameter δ of 6 mm, and are connected to a differential pressure gauge A (not shown) via a pressure guiding tube 8. I have. On the other hand, a pair of pressure outlets 11 and 12 provided below the flange 7 are provided with an enlarged hole diameter δ according to the present invention.
1, .delta.2 and is connected to the differential pressure gauge B by another pressure guiding tube 8. In the experiment, the inner diameter D of the main pipe
Is 50 mm, the aperture diameter ratio β is 0.2, 0.4, 0.6,
0.7, hole diameters δ1, δ2 are 13mm, 22mm and 2
An 8 mm device was manufactured, and an experiment was performed using water having a pressure of 2 to 4 kgf / cm 2 as a fluid for each device. The measurement results are shown in FIGS.
【0017】図3〜図6は、δが6mmの標準穴径と、
δ1 ,δ2 が13mmの拡大した穴径の場合の差圧と時
間の関係を示す図である。図3はβ=0.2の場合、図
4はβ=0.4、図5はβ=0.6、図6はβ=0.7
の場合である。これらの図から明らかなように、穴径δ
が6mmの標準的な圧力取出口3,4における差圧と、
穴径δ1 ,δ2 が13mmに拡大した圧力取出口11,
12における差圧の差は、略一定している。δが6mm
の標準穴径と、δ1 ,δ2 が13mmの拡大した穴径の
場合の測定値の差は、β=0.2〜0.6の条件下にお
いて流量換算で0.3%以下であった。βが0.7以上
になると、穴径δが6mmの標準的な圧力取出口3,4
における差圧と、穴径δ1 ,δ2 が13mmに拡大した
圧力取出口11,12における差圧の差が一定せず、測
定誤差が大きくなる。したがって、実用上0.2≦β≦
0.6とすることが好ましい。なお、βを0.2以上と
する理由は、上記した通りJISの規定による下限値
(0.2≦β)と一致させるためである。FIGS. 3 to 6 show a standard hole diameter of δ of 6 mm,
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between differential pressure and time when δ1 and δ2 are enlarged hole diameters of 13 mm. 3 is β = 0.2, FIG. 4 is β = 0.4, FIG. 5 is β = 0.6, and FIG. 6 is β = 0.7.
Is the case. As is clear from these figures, the hole diameter δ
Is the differential pressure at the standard pressure outlets 3, 4 of 6 mm,
Pressure outlets 11 with hole diameters δ1, δ2 expanded to 13mm,
The difference between the differential pressures at 12 is substantially constant. δ is 6mm
Is less than 0.3% in terms of flow rate under the condition of β = 0.2 to 0.6 under the condition of β = 0.2 to 0.6. When β is 0.7 or more, the standard pressure outlets 3 and 4 having a hole diameter δ of 6 mm
And the pressure difference between the pressure outlets 11 and 12 in which the hole diameters δ1 and δ2 are increased to 13 mm are not constant, and the measurement error increases. Therefore, practically 0.2 ≦ β ≦
Preferably, it is 0.6. The reason why β is set to 0.2 or more is to make the same as the lower limit (0.2 ≦ β) specified by JIS as described above.
【0018】図7〜図10は、δが6mmの標準穴径
と、δ1 ,δ2 が22mmの拡大した穴径の場合の差圧
と時間の関係を示す図である。図7はβ=0.2の場
合、図8はβ=0.4、図9はβ=0.6、図10はβ
=0.7の場合である。これらの図から明らかなよう
に、穴径δが6mmの標準的な圧力取出口3,4におけ
る差圧と、穴径δ1 ,δ2 が22mmに拡大した圧力取
出口11,12における差圧の差は、上記した13mm
の場合と同様に略一定しており、測定値との差が、β=
0.2〜0.6の条件下では流量換算で0.3%以下で
あった。FIGS. 7 to 10 show the relationship between the differential pressure and time when the standard hole diameter is 6 mm and the enlarged hole diameters δ 1 and δ 2 are 22 mm. 7 is β = 0.2, FIG. 8 is β = 0.4, FIG. 9 is β = 0.6, and FIG.
= 0.7. As is apparent from these figures, the difference between the differential pressure at the standard pressure outlets 3 and 4 having the hole diameter δ of 6 mm and the differential pressure at the pressure outlets 11 and 12 having the hole diameters δ 1 and δ 2 expanded to 22 mm. Is the above 13mm
As in the case of, the difference from the measured value is β =
Under the conditions of 0.2 to 0.6, it was 0.3% or less in terms of flow rate.
【0019】図11〜図14は、δが6mmの標準穴径
と、δ1 ,δ2 が28mmの拡大した穴径の場合の差圧
と時間の関係を示す図である。図11はβ=0.2の場
合、図12はβ=0.4、図13はβ=0.6、図14
はβ=0.7の場合である。これらの図から明らかなよ
うに、穴径δが6mmの標準的な圧力取出口3,4にお
ける差圧と、穴径δ1 ,δ2 が28mmに拡大した圧力
取出口11,12における差圧の差は、上記した13m
mと22mmの場合と同様に略一定しており、測定値と
の差が、β=0.2〜0.6の条件下では流量換算で
0.3%以下であった。FIGS. 11 to 14 are diagrams showing the relationship between the differential pressure and time when the standard hole diameter δ is 6 mm and the enlarged hole diameters δ 1 and δ 2 are 28 mm. 11 is β = 0.2, FIG. 12 is β = 0.4, FIG. 13 is β = 0.6, FIG.
Is the case of β = 0.7. As is apparent from these figures, the difference between the differential pressure at the standard pressure outlets 3 and 4 having the hole diameter δ of 6 mm and the differential pressure at the pressure outlets 11 and 12 having the hole diameters δ 1 and δ 2 expanded to 28 mm. Is the above 13m
As in the case of m and 22 mm, it was substantially constant, and the difference from the measured value was 0.3% or less in terms of flow rate under the condition of β = 0.2 to 0.6.
【0020】上記した実験結果の傾向としては、穴径δ
1 ,δ2 を大きくする方が圧力が小さくなる傾向にあ
る。また、βが小さい方がその傾向が小さいことがわか
った。圧力取出口11,12の穴径δ1 ,δ2 がJIS
で規定された穴径δより大きい方が測定値が小さい理由
は以下のように考えられる。流体がオリフィス6を通過
すると、オリフィス6の下流側では縮流が起こり圧力が
低下する。その縮流が元の流れに戻ることにより圧力は
復帰する(一部は圧力損失として失われる)。そのた
め、オリフィス6の下流側では圧力分布が存在する。差
力取出口11,12はその圧力分布中にあるため、差圧
計Bに伝達される圧力は穴部分の圧力分布の平均値であ
ると予想される。穴径δ1 ,δ2 が大きいと、オリフィ
ス6の下流側の穴部分の平均圧力値は圧力分布の関係で
高くなる。それに対して、上流側の圧力は安定している
と考えられ、圧力取出口11付近でも略一定値であり、
穴の大小によって平均値は変わらない。その結果、差圧
計に伝達される差圧値は小さくなる。したがって、見か
け上、流量が少なく測定されることになる。また、絞り
直径比βが小さくなると、その影響が少なくなるのは、
縮流が復帰するまでの距離がオリフィス6から遠くの位
置まで伸び、下流側の圧力取出口12付近での圧力の分
布がなだらかなため、穴の大小によって平均値がそれほ
ど変わらないと考えられる。The tendency of the above experimental results is that the hole diameter δ
Increasing 1, δ2 tends to decrease the pressure. It was also found that the smaller β was, the smaller the tendency was. The hole diameters δ1 and δ2 of the pressure outlets 11 and 12 are JIS
The reason why the measured value is smaller when the hole diameter is larger than the hole diameter δ specified in the above is considered as follows. When the fluid passes through the orifice 6, a contraction occurs downstream of the orifice 6 and the pressure decreases. The pressure is restored by returning the contracted flow to the original flow (partly lost as a pressure loss). Therefore, a pressure distribution exists downstream of the orifice 6. Since the differential force outlets 11 and 12 are in the pressure distribution, the pressure transmitted to the differential pressure gauge B is expected to be the average value of the pressure distribution in the hole. When the hole diameters δ1 and δ2 are large, the average pressure value in the hole portion on the downstream side of the orifice 6 becomes high due to the pressure distribution. On the other hand, the pressure on the upstream side is considered to be stable, and is substantially constant near the pressure outlet 11,
The average value does not change depending on the size of the hole. As a result, the differential pressure value transmitted to the differential pressure gauge becomes smaller. Therefore, the flow rate is measured to be small apparently. Also, as the aperture diameter ratio β decreases, the effect is reduced
Since the distance until the contraction returns is extended to a position far from the orifice 6 and the pressure distribution near the downstream pressure outlet 12 is gentle, it is considered that the average value does not change much depending on the size of the hole.
【0021】なお、上記した実施の形態および実施例に
おいては、フランジタップの絞り機構に適用した例につ
いて説明したが、D・D/2タップの絞り機構について
も上記した適用範囲、すなわち絞り直径比βが0.2〜
0.6、穴径δ1 ,δ2 が13mm〜28mm、主配管
の内径Dが50mm〜760mmにおいて全く同じ結果
が得られることを確認した。ただし、コーナータップの
場合は、フランジタップおよびD・D/2タップと構造
が全く異なるために適用することができない。その理由
は、コーナータップの場合、圧力取出口がオリフィスに
接して設けられているため、オリフィスに衝突した流体
が圧力取出口に流れ込み易くなってしまい、圧力に影響
がで易いので、通常は0.03D程度の小さな穴しか利
用できないためである。In the above-described embodiments and examples, an example in which the present invention is applied to a throttle mechanism of a flange tap has been described. β is 0.2 ~
0.6, hole diameters δ1, δ2 of 13 mm to 28 mm, and inner diameter D of the main pipe of 50 mm to 760 mm, it was confirmed that exactly the same results were obtained. However, the corner tap cannot be applied because the structure is completely different from the flange tap and the DD / 2 tap. The reason is that, in the case of the corner tap, since the pressure outlet is provided in contact with the orifice, the fluid that collides with the orifice easily flows into the pressure outlet, and the pressure is easily affected. This is because only a small hole of about .03D can be used.
【0022】[0022]
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るオリフ
ィス流量計の絞り機構は、フランジタップおよびD・D
/2タップの絞り機構において、圧力取出口の穴径をJ
ISZ8762の絞り機構に規定された穴径より大きく
したので、圧力取出口における詰まりの発生が少なく、
長期間にわたって安定した流量測定を行うことができ、
保守作業の煩雑さを軽減することができる。また、主配
管の内径Dを50mm〜760mm、絞り直径比βを
0.2〜0.6、圧力取出口の穴径δを13mm〜28
mmとすると、圧力取出口を拡大したことによる流量換
算での誤差を0.3%以内に抑えることができる。これ
は、JIS Z8762による絞り機構の公称精度が
0.6%以内であるから、上記の0.3%以内の範囲で
規格を逸脱しても、最大0.9%程度であり、実用上何
等問題ない。As described above, the restricting mechanism of the orifice flow meter according to the present invention comprises a flange tap and a D.D.
In the 1/2 tap throttle mechanism, the hole diameter of the pressure outlet is set to J
Since the hole diameter is larger than the hole diameter specified in the throttle mechanism of ISZ8762, the occurrence of clogging at the pressure outlet is small,
Stable flow measurement over a long period of time,
The complexity of maintenance work can be reduced. Further, the inner diameter D of the main pipe is 50 mm to 760 mm, the reduction diameter ratio β is 0.2 to 0.6, and the hole diameter δ of the pressure outlet is 13 mm to 28.
mm, an error in flow rate conversion due to the enlargement of the pressure outlet can be suppressed to 0.3% or less. This is because the nominal accuracy of the aperture mechanism according to JIS Z8762 is within 0.6%, and even if the standard deviates within the above-mentioned range of 0.3%, the maximum is about 0.9%. no problem.
【図1】 本発明に係るオリフィス流量計の絞り機構の
実施の形態を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a throttle mechanism of an orifice flow meter according to the present invention.
【図2】 圧力取出口が標準の穴径と、拡大した穴径の
場合、流量測定値にどのような変化が現れるかを調べる
ために製作した実験装置の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of an experimental device manufactured for examining a change in a flow measurement value when a pressure outlet has a standard hole diameter and an enlarged hole diameter.
【図3】 βが0.2で、δが6mmの標準穴径と、δ
1 ,δ2 が13mmの拡大した穴径の場合の差圧と時間
の関係を示す図表である。FIG. 3 shows a standard hole diameter where β is 0.2 and δ is 6 mm;
6 is a table showing the relationship between differential pressure and time when 1, δ2 is an enlarged hole diameter of 13 mm.
【図4】 βが0.4で、δが6mmの標準穴径と、δ
1 ,δ2 が13mmの拡大した穴径の場合の差圧と時間
の関係を示す図表である。FIG. 4 shows a standard hole diameter where β is 0.4 and δ is 6 mm;
6 is a table showing the relationship between differential pressure and time when 1, δ2 is an enlarged hole diameter of 13 mm.
【図5】 βが0.6で、δが6mmの標準穴径と、δ
1 ,δ2 が13mmの拡大した穴径の場合の差圧と時間
の関係を示す図表である。FIG. 5 shows a standard hole diameter where β is 0.6 and δ is 6 mm;
6 is a table showing the relationship between differential pressure and time when 1, δ2 is an enlarged hole diameter of 13 mm.
【図6】 βが0.7で、δが6mmの標準穴径と、δ
1 ,δ2 が13mmの拡大した穴径の場合の差圧と時間
の関係を示す図表である。FIG. 6 shows a standard hole diameter where β is 0.7 and δ is 6 mm;
6 is a table showing the relationship between differential pressure and time when 1, δ2 is an enlarged hole diameter of 13 mm.
【図7】 βが0.2で、δが6mmの標準穴径と、δ
1 ,δ2 が22mmの拡大した穴径の場合の差圧と時間
の関係を示す図表である。FIG. 7 shows a standard hole diameter where β is 0.2 and δ is 6 mm;
1 is a table showing the relationship between differential pressure and time when 1, δ2 is an enlarged hole diameter of 22 mm.
【図8】 βが0.4で、δが6mmの標準穴径と、δ
1 ,δ2 が22mmの拡大した穴径の場合の差圧と時間
の関係を示す図表である。FIG. 8 shows a standard hole diameter where β is 0.4 and δ is 6 mm, and δ is 6 mm.
1 is a table showing the relationship between differential pressure and time when 1, δ2 is an enlarged hole diameter of 22 mm.
【図9】 βが0.6で、δが6mmの標準穴径と、δ
1 ,δ2 が22mmの拡大した穴径の場合の差圧と時間
の関係を示す図表である。FIG. 9 shows a standard hole diameter where β is 0.6 and δ is 6 mm;
1 is a table showing the relationship between differential pressure and time when 1, δ2 is an enlarged hole diameter of 22 mm.
【図10】 βが0.7で、δが6mmの標準穴径と、
δ1 ,δ2 が22mmの拡大した穴径の場合の差圧と時
間の関係を示す図表である。FIG. 10 shows a standard hole diameter where β is 0.7 and δ is 6 mm,
9 is a table showing the relationship between differential pressure and time when δ1 and δ2 are enlarged hole diameters of 22 mm.
【図11】 βが0.2で、δが6mmの標準穴径と、
δ1 ,δ2 が28mmの拡大した穴径の場合の差圧と時
間の関係を示す図表である。FIG. 11 shows a standard hole diameter where β is 0.2 and δ is 6 mm,
6 is a table showing the relationship between differential pressure and time when δ1 and δ2 are enlarged hole diameters of 28 mm.
【図12】 βが0.4で、δが6mmの標準穴径と、
δ1 ,δ2 が28mmの拡大した穴径の場合の差圧と時
間の関係を示す図表である。FIG. 12 shows a standard hole diameter where β is 0.4 and δ is 6 mm,
6 is a table showing the relationship between differential pressure and time when δ1 and δ2 are enlarged hole diameters of 28 mm.
【図13】 βが0.6で、δが6mmの標準穴径と、
δ1 ,δ2 が28mmの拡大した穴径の場合の差圧と時
間の関係を示す図表である。FIG. 13 shows a standard hole diameter where β is 0.6 and δ is 6 mm,
6 is a table showing the relationship between differential pressure and time when δ1 and δ2 are enlarged hole diameters of 28 mm.
【図14】 βが0.7で、δが6mmの標準穴径と、
δ1 ,δ2 が28mmの拡大した穴径の場合の差圧と時
間の関係を示す図表である。FIG. 14 shows a standard hole diameter where β is 0.7 and δ is 6 mm,
6 is a table showing the relationship between differential pressure and time when δ1 and δ2 are enlarged hole diameters of 28 mm.
【図15】 従来の同心オリフィスを用いたD・D/2
タップとフランジタップの絞り機構を示す図である。FIG. 15 shows a DD / 2 using a conventional concentric orifice.
It is a figure showing a drawing mechanism of a tap and a flange tap.
1,2…主配管、3,4…圧力取出口、5…オリフィス
板、6…同心のオリフィス、7…フランジ、8…導圧
管、11,12…圧力取出口。1, 2, main pipe, 3, 4 pressure outlet, 5 orifice plate, 6 concentric orifice, 7 flange, 8 pressure guide tube, 11, 12 pressure outlet.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平2−37342(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01F 1/00 - 9/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-2-37342 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01F 1/00-9/02
Claims (2)
出口をオリフィスから上流側に主配管の内径と等しい距
離はなして設け、二次側の圧力取出口をオリフィスから
下流側に主配管の内径の1/2の距離はなして設けたオ
リフィス流量計の絞り機構において、絞り直径比を0.
2〜0.6とし、主配管の内径を50mm〜760mm
とし、圧力取出口の穴径を13mm〜28mmとしたこ
とを特徴とするオリフィス流量計の絞り機構。A concentric orifice is used to provide a pressure outlet on the primary side upstream from the orifice at a distance equal to the inner diameter of the main pipe, and a pressure outlet on the secondary side downstream from the orifice to the inner diameter of the main pipe. In the throttle mechanism of the orifice flow meter provided at a distance of 1/2 of the diameter of the throttle, the throttle diameter ratio is set to 0.1.
2 to 0.6, and the inner diameter of the main pipe is 50 mm to 760 mm
Wherein the diameter of the hole of the pressure outlet is 13 mm to 28 mm.
の主配管にそれぞれ設けられ互いに接合されたフランジ
に一次側の圧力取出口と二次側の圧力取出口をそれぞれ
設けたオリフィス流量計の絞り機構において、絞り直径
比を0.2〜0.6とし、主配管の内径を50mm〜7
60mmとし、圧力取出口の穴径を13mm〜28mm
としたことを特徴とするオリフィス流量計の絞り機構。2. An orifice flow meter using concentric orifices and provided with a primary pressure outlet and a secondary pressure outlet on flanges provided on the upstream and downstream main pipes and joined to each other, respectively. In the throttle mechanism, the throttle diameter ratio is set to 0.2 to 0.6, and the inner diameter of the main pipe is set to 50 mm to 7 mm.
60 mm, and the hole diameter of the pressure outlet is 13 mm to 28 mm
A throttle mechanism for an orifice flow meter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18581995A JP3321743B2 (en) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | Throttle mechanism of orifice flow meter |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0933306A JPH0933306A (en) | 1997-02-07 |
| JP3321743B2 true JP3321743B2 (en) | 2002-09-09 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104570261A (en) * | 2013-10-24 | 2015-04-29 | 镇江华翔机电制造有限公司 | High-pressure lens gasket throttling device |
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| JP2025113034A (en) * | 2024-01-22 | 2025-08-01 | 株式会社三井E&S | Hydrogen gas leak detection device and hydrogen gas leak detection method |
-
1995
- 1995-07-21 JP JP18581995A patent/JP3321743B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH0933306A (en) | 1997-02-07 |
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