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JP3517070B2 - Flow meter utilizing differential pressure - Google Patents
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JP3517070B2 - Flow meter utilizing differential pressure - Google Patents

Flow meter utilizing differential pressure

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JP3517070B2
JP3517070B2 JP00522897A JP522897A JP3517070B2 JP 3517070 B2 JP3517070 B2 JP 3517070B2 JP 00522897 A JP00522897 A JP 00522897A JP 522897 A JP522897 A JP 522897A JP 3517070 B2 JP3517070 B2 JP 3517070B2
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introducing pipe
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、流体の流量に関す
る2つの圧力の差圧を利用して流体の流量を測定する差
圧利用流量計に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a differential pressure flow meter which measures the flow rate of a fluid by utilizing the differential pressure between two pressures related to the flow rate of the fluid.

【0002】[0002]

【従来の技術】流体の流量を測定する方法の一つとし
て、流体の流量に関する2つの圧力の差圧を利用するも
のがある。この差圧を利用した差圧利用流量計には、例
えば、図3に示したピトー管型差圧利用流量計と図4に
示したオリフィス型差圧利用流量計とがある。
2. Description of the Related Art As one of methods for measuring the flow rate of a fluid, there is a method of utilizing a differential pressure between two pressures related to the flow rate of the fluid. The differential pressure utilizing flow meter utilizing this differential pressure includes, for example, the Pitot tube type differential pressure utilizing flow meter shown in FIG. 3 and the orifice type differential pressure utilizing flow meter shown in FIG.

【0003】ピトー管型差圧利用流量計は、図3に示し
たように、流体の流量に応じて変化する流体流路1内の
流体の動圧と静圧との差圧を利用して流体の流量を測定
するものである。このピトー管型差圧利用流量計は、例
えば高分子圧電膜11によって仕切られた2つの圧力室
10A,10Bを備えており、流体の動圧を一方の圧力
室10Aに導入しかつ流体の静圧を他方の圧力室10B
に導入するようになっている。すなわち、このピトー管
差圧利用流量計では、高分子圧電膜11の圧電性を利用
して流体の動圧と静圧との差圧を検出し、それにより流
体の流量を測定する。
As shown in FIG. 3, the Pitot tube type differential pressure utilizing flow meter utilizes the differential pressure between the dynamic pressure and the static pressure of the fluid in the fluid channel 1 which changes according to the flow rate of the fluid. It measures the flow rate of the fluid. This Pitot tube type differential pressure utilizing flow meter is provided with, for example, two pressure chambers 10A and 10B partitioned by a polymer piezoelectric film 11, and introduces the dynamic pressure of the fluid into one pressure chamber 10A and keeps the fluid static. Pressure to the other pressure chamber 10B
It is supposed to be introduced in. That is, in this Pitot tube differential pressure flow meter, the differential pressure between the dynamic pressure and the static pressure of the fluid is detected by utilizing the piezoelectricity of the polymer piezoelectric film 11, and the flow rate of the fluid is measured thereby.

【0004】オリフィス型差圧利用流量計は、図4に示
したように、流体流路1内にオリフィス2aを形成した
遮蔽板2を配設し、このオリフィス2aの前後における
流速の差が流体の流量に応じて変化することを利用して
流体の流量を測定するものである。このオリフィス型差
圧利用流量計は、ピトー管型差圧利用流量計と同様に、
例えば高分子圧電膜11によって仕切られた2つの圧力
室10A,10Bを備えており、オリフィス2aの前後
の流速に応じた圧力を2つの圧力室10A,10Bにそ
れぞれ導入するようになっている。すなわち、このオリ
フィス型差圧利用流量計では、高分子圧電膜の圧電性を
利用してオリフィス2aの前後の流速に応じた2つの圧
力の差を検出し、それにより流体の流量を測定する。
As shown in FIG. 4, the orifice type differential pressure flowmeter has a shielding plate 2 having an orifice 2a formed in a fluid flow path 1, and the difference in flow velocity before and after the orifice 2a is fluid. The flow rate of the fluid is measured by utilizing the fact that it changes according to the flow rate of. This orifice type differential pressure flow meter is similar to the Pitot tube differential pressure flow meter.
For example, two pressure chambers 10A and 10B partitioned by the polymer piezoelectric film 11 are provided, and pressures corresponding to the flow velocity before and after the orifice 2a are introduced into the two pressure chambers 10A and 10B, respectively. That is, in this orifice type differential pressure utilizing flow meter, the piezoelectricity of the polymer piezoelectric film is used to detect the difference between two pressures according to the flow velocity before and after the orifice 2a, and thereby the flow rate of the fluid is measured.

【0005】また、ピトー管型差圧利用流量計には、図
5に示したように、流体流路1の一部を狭くして流速を
速くしその流速に応じた圧力を流体の動圧として一方の
圧力室10Aに導入すると共に、流路が広い他の部分に
おける流速に応じた圧力を流体の静圧として他方の圧力
室10Bに導入するものもある。
Further, in the Pitot tube type differential pressure flowmeter, as shown in FIG. 5, a part of the fluid flow path 1 is narrowed to increase the flow velocity, and a pressure corresponding to the flow velocity is applied to the fluid dynamic pressure. In some cases, the pressure is introduced into one of the pressure chambers 10A and at the same time, the pressure corresponding to the flow velocity in another portion having a wide flow path is introduced into the other pressure chamber 10B as the static pressure of the fluid.

【0006】これらの差圧利用流量計のうち図4に示し
たオリフィス型差圧利用流量計および図5に示したピト
ー管型差圧利用流量計は、いずれも微小流量の測定に適
しており、微小流量の測定に用いられる。
Of these differential pressure flowmeters, the orifice type differential pressure flowmeter shown in FIG. 4 and the Pitot tube differential pressure flowmeter shown in FIG. 5 are both suitable for measuring minute flow rates. , Used for measuring minute flow rates.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の差圧利用流量計では、高分子圧電膜11などを利用し
て2つの圧力の差圧を検出することにより流体の流量を
測定しているので、温度変化や経時変化により高分子圧
電膜11が変形して差圧の検出に誤差が生じてしまい、
流量に誤差が生じてしまう場合があった。特に、微小流
量の場合は差圧が小さくなるので、このような検出誤差
の影響は大きく、流量の測定精度が著しく低下してしま
うという問題があった。そのため、例えばこれらの差圧
利用流量計をガスメータに利用しようとしても、微小流
量のガス漏れなどを正確に検出することができずガス漏
れが生じた場合の各種安全機能が働かない恐れがあり、
そのままガスメータに利用することはできなかった。
However, in these differential pressure flowmeters, the flow rate of the fluid is measured by detecting the differential pressure between the two pressures using the polymer piezoelectric film 11 or the like. However, the polymeric piezoelectric film 11 is deformed due to temperature changes and changes over time, resulting in an error in the detection of the differential pressure.
There was a case where an error occurred in the flow rate. In particular, in the case of a minute flow rate, the differential pressure becomes small, so the influence of such a detection error is large, and there is a problem that the measurement accuracy of the flow rate is significantly reduced. Therefore, for example, even if these differential pressure utilizing flowmeters are used for a gas meter, various safety functions may not work when a gas leak occurs because a gas leak with a minute flow rate cannot be detected accurately,
It could not be used as it was for a gas meter.

【0008】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、微小流量であっても正確に測定する
ことができる差圧利用流量計を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a differential pressure utilizing flow meter capable of accurately measuring even a minute flow rate.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
差圧利用流量計は、流体流路内の流体の流量に関する第
1の圧力を第1の圧力室に導入する第1の圧力導入管
と、流体流路内の流体の流量に関する第2の圧力を第2
の圧力室に導入する第2の圧力導入管と、第1の圧力室
と第2の圧力室とを有すると共に、第1の圧力室と第2
の圧力室との差圧を検出する差圧検出室と、この差圧検
出室により検出した差圧に基づいて流体の流量を演算す
る流量演算手段と、流体の流量が基準値以下の微小流量
であるか否かを判断する微小流量判断手段と、この微小
流量判断手段により微小流量であると判断した場合に
圧検出室により検出した第1の圧力室の圧力と第2の圧
力室の圧力が互いに逆の第1の差圧と第2の差圧とを用
いて前記差圧検出室により検出する差圧の零点を調節す
逆圧利用零点調節手段とを備えたものである。
A differential pressure utilizing flowmeter according to claim 1 of the present invention is a first pressure for introducing a first pressure relating to a flow rate of a fluid in a fluid channel into a first pressure chamber. The introduction pipe and the second pressure related to the flow rate of the fluid in the fluid passage are set to the second pressure.
Second pressure introducing pipe for introducing into the first pressure chamber, the first pressure chamber and the second pressure chamber, and the first pressure chamber and the second pressure chamber.
Differential pressure detection chamber that detects the differential pressure between the pressure chamber and the pressure chamber, flow rate calculation means that calculates the flow rate of the fluid based on the differential pressure detected by this differential pressure detection chamber, and minute flow rate where the flow rate of the fluid is less than the reference value. Difference between the minute flow rate determining means for determining whether or not it is and the minute flow rate determining means determines the minute flow rate.
The pressure in the first pressure chamber and the second pressure detected by the pressure detection chamber
Uses a first differential pressure and a second differential pressure in which the pressures of the force chambers are opposite to each other.
In addition, there is provided a zero point adjusting means using a back pressure for adjusting the zero point of the differential pressure detected by the differential pressure detecting chamber.

【0010】この差圧利用流量計では、流体の流量に関
する第1の圧力を第1の圧力導入管により第1の圧力室
に導入し、流体の流量に関する第2の圧力を第2の圧力
導入管により第2の圧力室に導入する。これにより、第
1の圧力と第2の圧力との差圧を差圧検出室により検出
し、この差圧に基づいて流量演算手段により流体の流量
を求める。また、微小流量判断手段により流体の流量が
微小流量であると判断した場合には、第1の圧力室の圧
力と第2の圧力室の圧力が互いに逆の第1の差圧と第2
の差圧を用いて逆圧利用零点調節手段により差圧検出室
が検出する差圧の零点を調節する。よって、温度変化や
経時変化による零点のずれを調節することができる。
In this differential pressure utilizing flow meter, the first pressure relating to the flow rate of the fluid is introduced into the first pressure chamber through the first pressure introducing pipe, and the second pressure relating to the flow rate of the fluid is introduced to the second pressure. It is introduced into the second pressure chamber by a pipe. Thus, the differential pressure between the first pressure and the second pressure is detected by the differential pressure detection chamber, and the flow rate calculation means determines the flow rate of the fluid based on this differential pressure. When the minute flow rate determination means determines that the flow rate of the fluid is a minute flow rate, the pressure in the first pressure chamber is reduced.
Force and the pressure of the second pressure chamber are opposite to each other
The zero point of the differential pressure detected by the differential pressure detection chamber is adjusted by the reverse pressure utilizing zero point adjusting means using the differential pressure of. Therefore, it is possible to adjust the shift of the zero point due to the temperature change or the change over time.

【0011】[0011]

【0012】[0012]

【0013】本発明の請求項に係る差圧利用流量計
は、請求項記載のものにおいて、逆圧利用零点調節手
段が、第1の圧力室に第2の圧力を導入する第3の圧力
導入管と、第2の圧力室に第1の圧力を導入する第4の
圧力導入管と、第1の圧力導入管と第3の圧力導入管の
どちらか一方を選択的に遮断しかつ他方を開通する第1
の切替バルブと、この第1の切替バルブと連動してお
り、第1の切替バルブが第1の圧力導入管を開通し第3
の圧力導入管を遮断するときには第2の圧力導入管を開
通し第4の圧力導入管を遮断すると共に、第1の切替バ
ルブが第1の圧力導入管を遮断し第3の圧力導入管を開
通するときには第2の圧力導入管を遮断し第4の圧力導
入管を開通する第2の切替バルブと、第1の切替バルブ
と第2の切替バルブを切り換えて差圧検出室により検出
した第1の差圧と第2の差圧とに基づき比較演算を行い
差圧検出室により検出する差圧の零点調節を行う比較演
算手段とを備えたものである。
According to a second aspect of the present invention, in the differential pressure utilizing flowmeter according to the first aspect , the reverse pressure utilizing zero point adjusting means introduces the second pressure into the first pressure chamber. A pressure introducing pipe, a fourth pressure introducing pipe for introducing the first pressure into the second pressure chamber, and either one of the first pressure introducing pipe and the third pressure introducing pipe is selectively cut off, and First to open the other
And the first switching valve, and the first switching valve opens the first pressure introducing pipe and opens the third switching valve.
When shutting off the pressure introducing pipe, the second pressure introducing pipe is opened to shut off the fourth pressure introducing pipe, and the first switching valve shuts off the first pressure introducing pipe and opens the third pressure introducing pipe. When opening, the second switching valve that shuts off the second pressure introducing pipe and opens the fourth pressure introducing pipe, and the first switching valve and the second switching valve are switched to detect the differential pressure detection chamber. It is provided with a comparison calculation means for performing a comparison calculation on the basis of the first differential pressure and the second differential pressure and adjusting the zero point of the differential pressure detected by the differential pressure detection chamber.

【0014】この差圧利用流量計では、第1の圧力室に
対して第1の圧力導入管により第1の圧力を導入し、第
3の圧力導入管により第2の圧力を導入する。また、第
2の圧力室に対して第2の圧力導入管により第2の圧力
を導入し、第4の圧力導入管により第1の圧力を導入す
る。このとき、第1の切替バルブにより第1の圧力導入
管を開通するときには第2の切替バルブにより第2の圧
力導入管を開通し、第1の切替バルブにより第3の圧力
導入管を開通するときには第2の切替バルブにより第4
の圧力導入管を開通する。これにより、第1の圧力室の
圧力と第2の圧力室の圧力が互いに逆の第1の差圧と第
2の差圧を検出することができ、これに基づいて比較演
算手段により差圧検出室が検出する差圧の零点調節を行
う。
In this differential pressure utilizing flow meter, the first pressure is introduced into the first pressure chamber through the first pressure introducing pipe, and the second pressure is introduced through the third pressure introducing pipe. Also, the second pressure is introduced into the second pressure chamber by the second pressure introducing pipe, and the first pressure is introduced by the fourth pressure introducing pipe. At this time, when the first switching valve opens the first pressure introducing pipe, the second switching valve opens the second pressure introducing pipe, and the first switching valve opens the third pressure introducing pipe. Sometimes the second switching valve causes the fourth
Open the pressure introducing pipe. This makes it possible to detect a first differential pressure and a second differential pressure in which the pressure in the first pressure chamber and the pressure in the second pressure chamber are opposite to each other, and the differential pressure is calculated by the comparison calculation means based on this. Performs zero adjustment of the differential pressure detected by the detection chamber.

【0015】本発明の請求項に係る差圧利用流量計
は、請求項1または2に記載のものにおいて、前記微小
流量判断手段が、流体流路を遮断する遮断手段と、この
遮断手段よりも下流側の流体流路に対して配設されてお
り、前記遮断手段により流体流路を遮断した状態におけ
る流体流路内の圧力の低下速度を検出することにより流
体の流量が基準値以下の微小流量であるか否かを判断す
る圧力検出手段とを備えたものである。
A differential pressure utilizing flowmeter according to a third aspect of the present invention is the flowmeter according to the first or second aspect , wherein the minute flow rate determining means interrupts the fluid flow path, and Is also provided for the downstream fluid flow path, and the flow rate of the fluid is below a reference value by detecting the rate of pressure decrease in the fluid flow path when the fluid flow path is blocked by the blocking means. And a pressure detecting means for determining whether or not the flow rate is minute.

【0016】この差圧利用流量計では、遮断手段により
流体流路を遮断し、流体流路内の圧力の低下速度を圧力
検出手段により検出して流量が基準値以下の微小流量で
あるか否かを判断する。従って、遮断手段により流体流
路を遮断した状態で差圧検出室により検出する差圧の零
点調節を行うこともでき、流量変化の影響を受けずに正
確に零点調節をすることができる。また、遮断手段によ
り流体流路を遮断している間も圧力検出手段により流量
を監視しているので、流量に大きな変化があった場合に
は流体流路を直ちに開放することができ、流体の流れに
大きな影響を与えることなく流体流路を遮断して零点調
節することができる。
In this differential pressure utilizing flow meter, the fluid flow passage is shut off by the shut-off means, and the rate of decrease of the pressure in the fluid flow passage is detected by the pressure detection means to determine whether the flow rate is a minute flow rate or less than the reference value. To judge. Therefore, the zero point adjustment of the differential pressure detected by the differential pressure detection chamber can be performed while the fluid flow path is blocked by the blocking means, and the zero point can be accurately adjusted without being affected by the flow rate change. Further, since the flow rate is monitored by the pressure detecting means while the fluid flow path is blocked by the blocking means, the fluid flow path can be immediately opened when there is a large change in the flow rate. It is possible to adjust the zero point by blocking the fluid flow path without significantly affecting the flow.

【0017】本発明の請求項に係る差圧利用流量計
は、請求項1乃至のいずれか1に記載のものにおい
て、更に、流量演算手段により求めた流量が基準値より
も小さい場合に、微小流量判断手段を制御して流量が基
準値以下の微小流量であるか否かの判断を行わせる制御
手段を備えたものである。
A differential pressure utilizing flowmeter according to a fourth aspect of the present invention is the flowmeter according to any one of the first to third aspects, further when the flow rate calculated by the flow rate calculating means is smaller than a reference value. A control means for controlling the minute flow rate determination means to determine whether or not the flow rate is a minute flow rate equal to or less than a reference value is provided.

【0018】この差圧利用流量計では、制御手段により
微小流量判断手段を制御して流量演算手段により求めた
流量が基準値よりも小さい場合に流量が基準値以下の微
小流量であるか否かの判断を行う。
In this differential pressure utilizing flow meter, when the flow rate calculated by the flow rate calculating means by controlling the minute flow rate determining means by the control means is smaller than the reference value, whether or not the flow rate is a minute flow rate or less than the reference value. Make a decision.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0020】図1は本発明の一実施例に係る差圧利用流
量計の構成を表すものである。この差圧利用流量計は、
例えばガスメータとして用いられるものであって、ガス
管(すなわち流体流路)1に対して配設されている。
FIG. 1 shows the structure of a differential pressure flow meter according to an embodiment of the present invention. This differential pressure flow meter
For example, it is used as a gas meter and is provided for the gas pipe (that is, the fluid flow path) 1.

【0021】この差圧利用流量計は、ガス管1内のガス
の流量に応じた動圧(すなわちガス管1内のガスの流量
に関する第1の圧力)と静圧(すなわちガス管1内のガ
スの流量に関する第2の圧力)との差圧を検出する差圧
検出室10を備えている。この差圧検出室10は、第1
の圧力室としての圧力室10Aと第2の圧力室としての
圧力室10Bとを有しており、この2つの圧力室10
A,10Bの間は高分子圧電膜11により仕切られてい
る。
This differential pressure utilizing flow meter has a dynamic pressure (that is, a first pressure relating to the flow rate of gas in the gas pipe 1) and a static pressure (that is, in the gas pipe 1) according to the flow rate of gas in the gas pipe 1. A differential pressure detection chamber 10 for detecting a differential pressure with respect to a gas flow rate (second pressure) is provided. This differential pressure detection chamber 10 has a first
Has a pressure chamber 10A as a pressure chamber and a pressure chamber 10B as a second pressure chamber.
A polymeric piezoelectric film 11 partitions the space between A and 10B.

【0022】圧力室10Aには、第1の圧力導入管とし
ての圧力導入管20の一端部が接続されている。この圧
力導入管20の他端部はガス管1内に挿入され、ガスの
流れ方向に対向して開放されている。すなわち、圧力室
10Aにはガス管1内のガスの動圧が導入されるように
なっている。また、圧力室10Bには、第2の圧力導入
管としての圧力導入管30の一端部が接続されている。
この圧力導入管30の他端部はガス管1内に挿入され、
ガスの流れに対して垂直方向に開放されている。すなわ
ち、圧力室10Bにはガス管1内のガスの静圧が導入さ
れるようになっている。
One end of a pressure introducing pipe 20 as a first pressure introducing pipe is connected to the pressure chamber 10A. The other end of the pressure introducing pipe 20 is inserted into the gas pipe 1 and is open so as to face the gas flow direction. That is, the dynamic pressure of the gas in the gas pipe 1 is introduced into the pressure chamber 10A. Further, one end of a pressure introducing pipe 30 as a second pressure introducing pipe is connected to the pressure chamber 10B.
The other end of the pressure introducing pipe 30 is inserted into the gas pipe 1,
It is open vertically to the gas flow. That is, the static pressure of the gas in the gas pipe 1 is introduced into the pressure chamber 10B.

【0023】高分子圧電膜11は、適宜の弾力性を有す
ると共に変形によって荷電を生ずる高分子圧電性物質に
より形成されており、2つの圧力室10A,10Bの間
に張設されている。すなわち、この高分子圧電膜11
は、2つの圧力室10A,10Bの差圧(すなわちガス
の動圧と静圧との差圧)に応じて変形し、その差圧に応
じた電気信号を出力するようになっている。高分子圧電
膜11の両面には、図1においては図示しないが、金属
(例えばアルミニウム(Al))からなる電極12,1
3が配設されている(図2参照)。これらの電極12,
13は、図示しない導線によって後述する流量演算部6
0に接続されている(図2参照)。
The polymer piezoelectric film 11 is made of a polymer piezoelectric material which has appropriate elasticity and is electrically charged by deformation, and is stretched between the two pressure chambers 10A and 10B. That is, this polymer piezoelectric film 11
Is deformed according to the differential pressure between the two pressure chambers 10A and 10B (that is, the differential pressure between the dynamic pressure and the static pressure of the gas), and outputs an electric signal according to the differential pressure. Although not shown in FIG. 1, electrodes 12, 1 made of a metal (for example, aluminum (Al)) are formed on both surfaces of the polymer piezoelectric film 11.
3 are provided (see FIG. 2). These electrodes 12,
Reference numeral 13 denotes a flow rate calculation unit 6 which will be described later by a lead wire not shown
0 (see FIG. 2).

【0024】本実施の形態に係る差圧利用流量計は、ま
た、差圧検出室10により検出する差圧の零点を調節す
る逆圧利用零点調節手段(すなわち零点調節手段)とし
ての零点調節部40を備えている。この零点調節部40
は、圧力室10Aに対してガスの静圧を導入するための
第3の圧力導入管としての圧力導入管41と、圧力室1
0Bに対してガスの動圧を導入するための第4の圧力導
入管としての圧力導入管42とを有している。
The flowmeter using differential pressure according to the present embodiment also has a zero point adjusting section as a reverse pressure utilizing zero point adjusting means (that is, zero point adjusting means) for adjusting the zero point of the differential pressure detected by the differential pressure detecting chamber 10. 40 is provided. This zero adjustment unit 40
Is a pressure introducing pipe 41 as a third pressure introducing pipe for introducing a static pressure of gas into the pressure chamber 10A, and the pressure chamber 1
It has a pressure introduction pipe 42 as a fourth pressure introduction pipe for introducing a dynamic pressure of gas to 0B.

【0025】圧力導入管41の一端部は圧力導入管30
に接続されており、他端部は第1の切替バルブとしての
切替バルブ43を介して圧力導入管20に接続されてい
る。切替バルブ43は、圧力導入管20と圧力導入管4
1のどちらか一方を選択的に開通し他方を遮断するよう
になっている。また、圧力導入管42の一端部は圧力導
入管20に接続されており、他端部は第2の切替バルブ
としての切替バルブ44を介して圧力導入管30に接続
されている。切替バルブ44は、圧力導入管30と圧力
導入管42のどちらか一方を選択的に開通し他方を遮断
するようになっている。
One end of the pressure introducing pipe 41 has a pressure introducing pipe 30.
And the other end is connected to the pressure introducing pipe 20 via a switching valve 43 serving as a first switching valve. The switching valve 43 includes the pressure introducing pipe 20 and the pressure introducing pipe 4.
One of the two is selectively opened and the other is blocked. Further, one end of the pressure introducing pipe 42 is connected to the pressure introducing pipe 20, and the other end thereof is connected to the pressure introducing pipe 30 via a switching valve 44 as a second switching valve. The switching valve 44 selectively opens one of the pressure introducing pipe 30 and the pressure introducing pipe 42 and shuts off the other.

【0026】この2つの切替バルブ43,44は、互い
に連動して動作し流量測定モード(図1において実線で
示したA側)と零点調節モード(図1において破線で示
したB側)とが切り替わるように制御されている。すな
わち、流量測定モード(A側)においては、切替バルブ
43が圧力導入管20を開放し圧力導入管42を遮断し
てガスの動圧を圧力室10Aに導入すると共に切替バル
ブ44が圧力導入管30を開放し圧力導入管42を遮断
してガスの静圧を圧力室10Bに導入し、第1の差圧を
検出するように制御されている。また、零点調節モード
(B側)においては、切替バルブ43が圧力導入管20
を遮断し圧力導入管41を開放してガスの静圧を圧力室
10Aに導入すると共に切替バルブ44が圧力導入管3
0を遮断し圧力導入管42を開放してガスの動圧を圧力
室10Bに導入し、第2の差圧を検出するように制御さ
れている。
The two switching valves 43 and 44 operate in conjunction with each other to operate in a flow rate measurement mode (A side indicated by a solid line in FIG. 1) and a zero adjustment mode (B side indicated by a broken line in FIG. 1). It is controlled to switch. That is, in the flow rate measurement mode (A side), the switching valve 43 opens the pressure introducing pipe 20 and shuts off the pressure introducing pipe 42 to introduce the dynamic pressure of gas into the pressure chamber 10A, and the switching valve 44 causes the pressure introducing pipe to move. It is controlled so that 30 is opened and the pressure introduction pipe 42 is cut off to introduce the static pressure of gas into the pressure chamber 10B to detect the first differential pressure. Further, in the zero adjustment mode (B side), the switching valve 43 is operated by the pressure introducing pipe 20.
And the pressure introducing pipe 41 is opened to introduce the static pressure of the gas into the pressure chamber 10A, and the switching valve 44 causes the pressure introducing pipe 3 to move.
It is controlled so that 0 is shut off and the pressure introducing pipe 42 is opened to introduce the dynamic pressure of gas into the pressure chamber 10B to detect the second differential pressure.

【0027】零点調節部40は、また、図1には図示し
ないが、高分子圧電膜11により検出された2つの差圧
に基づき比較演算を行って差圧検出室10により検出す
る差圧の零点調節を行う比較演算回路45も備えている
(図2参照)。この比較演算回路45は、後述する流量
演算部60の信号検出回路62から出力される第1の差
圧の検出信号値と第2の差圧の検出信号値との平均値を
求めるようになっている。
Although not shown in FIG. 1, the zero-point adjusting section 40 performs a comparison calculation based on the two differential pressures detected by the polymer piezoelectric film 11 to detect the differential pressure detected by the differential pressure detecting chamber 10. A comparison calculation circuit 45 for adjusting the zero point is also provided (see FIG. 2). The comparison calculation circuit 45 is configured to obtain the average value of the detection signal value of the first differential pressure and the detection signal value of the second differential pressure output from the signal detection circuit 62 of the flow rate calculation unit 60 described later. ing.

【0028】本実施の形態に係る差圧利用流量計は、更
に、ガスの流量が所定の基準値以下の微小流量であるか
否かを判断する微小流量判断部50を備えている。この
微小流量判断部50は、ガス管1を遮断する遮断弁51
と、ガス管1内の圧力の低下速度を検出することにより
ガスの流量が所定の基準値以下か否かを判断する圧力検
出手段としての圧力センサ52とを有している。遮断弁
51は圧力導入管20,30よりも上流側に配設されて
おり、圧力センサ52は圧力導入管20,30よりも下
流側に配設されている。また、圧力センサ52は、検出
した圧力の低下速度が所定の基準値よりも大きい場合に
ガスの流量が所定の基準値よりも大きく微小流量ではな
いと判断し、信号を出力するようになっている。
The differential pressure utilizing flow meter according to the present embodiment further comprises a minute flow rate judging section 50 for judging whether or not the gas flow rate is a minute flow rate below a predetermined reference value. The minute flow rate determination unit 50 includes a shutoff valve 51 that shuts off the gas pipe 1.
And a pressure sensor 52 as pressure detecting means for detecting whether or not the flow rate of the gas is below a predetermined reference value by detecting the rate of decrease of the pressure in the gas pipe 1. The shutoff valve 51 is arranged upstream of the pressure introducing pipes 20 and 30, and the pressure sensor 52 is arranged downstream of the pressure introducing pipes 20 and 30. Further, the pressure sensor 52 determines that the gas flow rate is larger than the predetermined reference value and is not the minute flow rate when the detected pressure decrease rate is larger than the predetermined reference value, and outputs a signal. There is.

【0029】本実施の形態に係る差圧利用流量計は、加
えて、図1においては図示しないが、差圧検出室10に
より検出された差圧に基づいてガス管1内のガスの流量
を求める流量演算部60と、切替バルブ43,44およ
び遮断弁51の動作を制御する制御部70とを備えてい
る。
Although not shown in FIG. 1, the flowmeter utilizing the differential pressure according to the present embodiment additionally determines the flow rate of the gas in the gas pipe 1 based on the differential pressure detected by the differential pressure detection chamber 10. It is provided with a flow rate calculation unit 60 for obtaining, and a control unit 70 for controlling the operations of the switching valves 43, 44 and the shutoff valve 51.

【0030】図2は図1に示した差圧利用流量計におけ
る流量演算部60と制御部70に関する回路構成図であ
る。
FIG. 2 is a circuit diagram of the flow rate calculating section 60 and the control section 70 in the differential pressure utilizing flow meter shown in FIG.

【0031】流量演算部60は、差圧検出室10の高分
子圧電膜11から出力される電気信号を増幅するための
増幅回路61と、この増幅回路61から出力された増幅
信号を検出する信号検出回路62と、この信号検出回路
62から出力された検出信号に基づいてガス管1内のガ
スの流量を求める演算回路63とを備えている。
The flow rate calculation unit 60 includes an amplifier circuit 61 for amplifying an electric signal output from the polymer piezoelectric film 11 of the differential pressure detection chamber 10, and a signal for detecting the amplified signal output from the amplifier circuit 61. A detection circuit 62 and an arithmetic circuit 63 for obtaining the flow rate of the gas in the gas pipe 1 based on the detection signal output from the signal detection circuit 62 are provided.

【0032】増幅回路61の第1の入力端および第2の
入力端は高分子圧電膜11の両面に配設された電極1
2,13にそれぞれ接続されており、出力端は信号検出
回路62の入力端に接続されている。信号検出回路62
の第1の出力端は演算回路の入力端に接続されており、
第2の出力端は零点調節部40の比較演算回路45の入
力端に接続されている。
The first input end and the second input end of the amplifier circuit 61 are the electrodes 1 arranged on both surfaces of the polymer piezoelectric film 11.
2 and 13, respectively, and the output end is connected to the input end of the signal detection circuit 62. Signal detection circuit 62
The first output terminal of is connected to the input terminal of the arithmetic circuit,
The second output end is connected to the input end of the comparison operation circuit 45 of the zero adjustment unit 40.

【0033】制御部70は、比較演算回路45,演算回
路63,切替バルブ43,44をそれぞれ駆動する駆動
装置46,47,遮断弁51を駆動する駆動装置53お
よび圧力センサ52にそれぞれ接続されている。この制
御部70は、演算回路63により求められた流量が所定
の基準値よりも小さいとき駆動装置53を駆動して遮断
弁51を動作させガス管1を遮断させると共に、圧力セ
ンサ52から信号が入力されない場合に切替バルブ4
3,44,比較演算回路45および演算回路63を制御
して差圧の零点調節をさせるものである。この零点調節
の制御は、流量測定モード(A側)において第1の差圧
を検出させると共に駆動装置46,47により切替バル
ブ43,44をそれぞれ零点調節モード(B側)として
第2の差圧を検出させ、比較演算回路45により第1の
差圧の検出信号値と第2の差圧の検出信号値の平均値を
求めさせて、その平均値を差圧0の零点値とするように
演算回路63に指示を与えるようになっている。
The controller 70 is connected to the comparison operation circuit 45, the operation circuit 63, the drive devices 46 and 47 for driving the switching valves 43 and 44, the drive device 53 for driving the shutoff valve 51, and the pressure sensor 52, respectively. There is. The control unit 70 drives the drive device 53 to operate the shutoff valve 51 to shut off the gas pipe 1 when the flow rate obtained by the arithmetic circuit 63 is smaller than a predetermined reference value, and at the same time, the signal from the pressure sensor 52 is output. Switching valve 4 when not input
3, 44, the comparison calculation circuit 45 and the calculation circuit 63 are controlled to adjust the zero point of the differential pressure. This zero point adjustment control detects the first differential pressure in the flow rate measurement mode (A side), and sets the switching valves 43 and 44 by the drive devices 46 and 47 to the zero point adjustment mode (B side), respectively. Is detected, the average value of the detection signal value of the first differential pressure and the detection signal value of the second differential pressure is calculated by the comparison calculation circuit 45, and the average value is set as the zero point value of the differential pressure 0. An instruction is given to the arithmetic circuit 63.

【0034】制御部70は、また、圧力センサ52から
信号が入力された場合には、零点調節をさせずにあるい
は途中で中断させ、遮断弁51を動作させてガス管1を
開放すると共に、切替バルブ43,44が零点調節モー
ド(B側)となっているときには流量測定モード(A
側)に切り替えるようになっている。すなわち、圧力セ
ンサ52によりガスの流量が所定の基準値以下の微小流
量であると判断されかつその状態が続いている場合に、
零点調節をさせるようになっている。
When a signal is input from the pressure sensor 52, the control unit 70 does not adjust the zero point or interrupts it midway, operates the shutoff valve 51 to open the gas pipe 1, and When the switching valves 43 and 44 are in the zero adjustment mode (B side), the flow rate measurement mode (A
Side). That is, when the pressure sensor 52 determines that the flow rate of the gas is a minute flow rate equal to or less than a predetermined reference value and the state continues,
It is designed to adjust the zero point.

【0035】このような構成を有する本実施の形態に係
る差圧利用流量計は、次のように動作しガス管1内のガ
スの流量を測定する。
The differential pressure utilizing flow meter according to this embodiment having such a configuration operates as follows and measures the flow rate of the gas in the gas pipe 1.

【0036】この差圧利用流量計では、切替バルブ4
3,44がそれぞれ流量測定モード(A側)となってい
る状態において流量の測定を行う。すなわち、差圧検出
室10の圧力室10Aにはガス管1内のガスの動圧が導
入され、圧力室10Bには静圧が導入される。高分子圧
電膜11は、この動圧と静圧との差圧に応じて変形し、
その差圧に応じた電気信号を出力する。流量演算部60
では、増幅回路61が高分子圧電膜11から出力された
電気信号を増幅し、信号検出回路62がその増幅信号を
検出して、演算回路63がその検出信号に基づき流量を
演算する。
In this differential pressure flow meter, the switching valve 4
The flow rate is measured in a state in which the flow rate measuring modes 3 and 44 are on the A side. That is, the dynamic pressure of the gas in the gas pipe 1 is introduced into the pressure chamber 10A of the differential pressure detection chamber 10, and the static pressure is introduced into the pressure chamber 10B. The polymer piezoelectric film 11 is deformed according to the differential pressure between the dynamic pressure and the static pressure,
An electric signal corresponding to the differential pressure is output. Flow rate calculation unit 60
Then, the amplification circuit 61 amplifies the electric signal output from the polymer piezoelectric film 11, the signal detection circuit 62 detects the amplified signal, and the calculation circuit 63 calculates the flow rate based on the detection signal.

【0037】ここで、演算回路63により求められた流
量が所定の基準値よりも大きい場合には、この状態で流
量の計測を継続する。
Here, when the flow rate obtained by the arithmetic circuit 63 is larger than the predetermined reference value, the measurement of the flow rate is continued in this state.

【0038】また、演算回路63により求められた流量
が所定の基準値以下の場合には、制御部70により駆動
装置53を駆動し遮断弁51を動作させてガス管1を遮
断する。そののち、圧力センサ52によりガス管1内の
圧力の低下速度を検出する。圧力センサ52は、圧力の
低下速度が所定の基準値よりも小さいときガスの流量が
所定の基準値よりも小さい微小流量であると判断し、圧
力の低下速度が所定の基準値よりも大きいとき微小流量
でないと判断して、微小流量でないと判断した時のみ信
号を制御部70に出力する。
When the flow rate calculated by the arithmetic circuit 63 is less than the predetermined reference value, the controller 70 drives the drive device 53 to operate the shutoff valve 51 to shut off the gas pipe 1. After that, the pressure sensor 52 detects the rate of decrease of the pressure in the gas pipe 1. The pressure sensor 52 determines that the flow rate of the gas is a minute flow rate smaller than the predetermined reference value when the pressure decrease rate is smaller than the predetermined reference value, and when the pressure decrease rate is larger than the predetermined reference value. A signal is output to the control unit 70 only when it is determined that the flow rate is not the minute flow rate and when it is determined that the flow rate is not the minute flow rate.

【0039】制御部70は、圧力センサ52から信号が
入力されない場合、切替バルブ43,44,比較演算回
路45および演算回路63をそれぞれ制御して零点調節
を行う。すなわち、流量測定モード(A側)で第1の差
圧を検出したのち、駆動装置44,45により切替バル
ブ43,44をそれぞれ零点調節モード(B側)とし、
第1の差圧とは2つの圧力室10A,10Bの圧力が互
いにそれぞれ逆の第2の差圧を検出する。
When no signal is input from the pressure sensor 52, the control unit 70 controls the switching valves 43 and 44, the comparison operation circuit 45 and the operation circuit 63 to adjust the zero point. That is, after detecting the first differential pressure in the flow rate measurement mode (A side), the drive devices 44 and 45 set the switching valves 43 and 44 to the zero adjustment mode (B side), respectively.
The second differential pressure in which the pressures of the two pressure chambers 10A and 10B are opposite to the first differential pressure is detected.

【0040】高分子圧電膜11では、第1の差圧および
第2の差圧に応じた電気信号をそれぞれ出力する。この
電気信号は、増幅回路61により増幅され信号検出回路
62により検出信号として出力される。比較演算回路4
5は、信号検出回路62により検出した第1の差圧の検
出信号値と第2の差圧の検出信号値の平均値を求める。
The polymer piezoelectric film 11 outputs electric signals corresponding to the first pressure difference and the second pressure difference. This electric signal is amplified by the amplifier circuit 61 and output as a detection signal by the signal detection circuit 62. Comparison arithmetic circuit 4
Reference numeral 5 obtains the average value of the detection signal value of the first differential pressure and the detection signal value of the second differential pressure detected by the signal detection circuit 62.

【0041】このとき、高分子圧電膜11に歪みがない
場合には0が平均値となり、高分子圧電膜11に歪みが
ある場合にはその歪に応じた値が平均値となる。制御部
70は、演算回路63にその平均値を差圧が0の零点値
とするように指示を与える。これにより零点調節が行わ
れ、流量の測定の際には、この零点値を基準として流量
の演算が行われることになる。そののち、制御部70
は、駆動装置53により遮断弁51を動作させてガス管
1を開放すると共に、駆動装置46,47により切替バ
ルブ43,44をそれぞれ切り替えて流量測定モード
(A側)とする。
At this time, when the polymeric piezoelectric film 11 has no strain, 0 is an average value, and when the polymeric piezoelectric film 11 is strained, a value corresponding to the strain is an average value. The control unit 70 gives an instruction to the arithmetic circuit 63 so that the average value thereof becomes a zero point value at which the differential pressure is zero. As a result, the zero point adjustment is performed, and when measuring the flow rate, the flow rate is calculated with reference to this zero point value. After that, the control unit 70
Causes the drive device 53 to operate the shut-off valve 51 to open the gas pipe 1, and the drive devices 46 and 47 to switch the switching valves 43 and 44 to the flow rate measurement mode (A side).

【0042】このようにして零点調節が終了すると、再
び、差圧検出室10の圧力室10Aにはガス管1内の動
圧が導入され、圧力室10Bには静圧が導入される。流
量演算部60は、零点調節により指示された零点値を基
準として微小流量の演算を行う。これにより、温度変化
および経時変化により高分子圧電膜11が変形し、差圧
検出室10により検出される差圧の零点がずれていて
も、微小流量の正確な測定がされる。
When the zero point adjustment is completed in this way, the dynamic pressure in the gas pipe 1 is again introduced into the pressure chamber 10A of the differential pressure detection chamber 10, and the static pressure is introduced into the pressure chamber 10B. The flow rate calculation unit 60 calculates the minute flow rate based on the zero point value designated by the zero point adjustment. As a result, even if the polymeric piezoelectric film 11 is deformed due to a change in temperature and a change over time and the zero point of the differential pressure detected by the differential pressure detection chamber 10 is displaced, the minute flow rate can be accurately measured.

【0043】一方、遮断弁51によりガス管1が遮断さ
れたのち圧力センサ52から信号が入力された場合、制
御部70は、駆動装置53を駆動し遮断弁51を動作さ
せてガス管1を開放する。また、零点調節をしている間
に圧力センサ52から信号が入力された場合も、制御部
70は、その時点で零点調節を中断させ、遮断弁51を
動作させてガス管1を開放すると共に、切替バルブ4
3,44が零点調節モード(B側)となっているときに
は流量測定モード(A側)に切り替える。これにより、
再び、差圧検出室10の圧力室10Aにはガス管1内の
動圧が導入され、圧力室10Bには静圧が導入されて、
流量が演算される。
On the other hand, when the shutoff valve 51 shuts off the gas pipe 1 and then a signal is input from the pressure sensor 52, the control unit 70 drives the drive device 53 to operate the shutoff valve 51 to open the gas pipe 1. Open. Further, even when a signal is input from the pressure sensor 52 during the zero point adjustment, the control unit 70 interrupts the zero point adjustment at that time, operates the shutoff valve 51, and opens the gas pipe 1. , Switching valve 4
When 3 and 44 are in the zero adjustment mode (B side), the flow rate measurement mode (A side) is switched to. This allows
Again, the dynamic pressure in the gas pipe 1 is introduced into the pressure chamber 10A of the differential pressure detection chamber 10, and the static pressure is introduced into the pressure chamber 10B.
The flow rate is calculated.

【0044】なお、これらは、演算回路63により求め
た流量が所定の基準値以下となる度に繰り返される。こ
れにより、演算回路63は常に新たな零点値を基準とし
て流量の演算を行い、流量の測定中における温度変化や
経時変化による差圧の零点のずれが逐次調節される。
These steps are repeated each time the flow rate obtained by the arithmetic circuit 63 becomes equal to or less than a predetermined reference value. As a result, the arithmetic circuit 63 always calculates the flow rate with the new zero point value as a reference, and the shift of the zero point of the differential pressure due to the temperature change or the change over time during the measurement of the flow rate is sequentially adjusted.

【0045】このように本実施の形態に係る差圧利用流
量計によれば、微小流量判断部50によりガスの流量が
微小流量であると判断した場合に零点調節部40により
零点調節をするようにしたので、温度変化および経時変
化によりずれてしまった差圧の零点を調節することがで
きる。よって、微小流量であっても正確に測定すること
ができる。従って、信頼性が向上し、差圧利用流量計を
ガスメータとして用いることが可能となる。すなわち、
差圧利用流量計は熱線流量計等と比較して消費電力が少
ないので、ガスメータの消費電力を削減することができ
ると共に、小型化することができる。また、差圧利用流
量計は構造が簡単なので、ガスメータの構造を簡素化す
ることもできる。
As described above, according to the differential pressure utilizing flow meter according to the present embodiment, when the minute flow rate judging section 50 judges that the gas flow rate is a minute flow rate, the zero point adjusting section 40 adjusts the zero point. Therefore, it is possible to adjust the zero point of the differential pressure which has been deviated due to the temperature change and the temporal change. Therefore, it is possible to accurately measure even a minute flow rate. Therefore, the reliability is improved, and it becomes possible to use the differential pressure flow meter as a gas meter. That is,
Since the differential pressure flow meter consumes less power than a hot-wire flow meter or the like, the power consumption of the gas meter can be reduced and the size can be reduced. Further, since the flowmeter utilizing differential pressure has a simple structure, the structure of the gas meter can be simplified.

【0046】更に、この差圧利用流量計によれば、信号
検出回路62により出力された第1の差圧の検出信号値
と第2の差圧の検出信号値の平均値を差圧が0の零点値
として差圧の零点調節をするようにしたので、1つの差
圧のみに基づいて零点調節をする場合に比べて零点調節
の精度を高くすることができる。
Further, according to this differential pressure utilizing flow meter, the average value of the detection signal value of the first differential pressure and the detection signal value of the second differential pressure output by the signal detection circuit 62 is 0. Since the zero point value of the differential pressure is adjusted as the zero point value of, the accuracy of the zero point adjustment can be increased as compared with the case where the zero point adjustment is performed based on only one differential pressure.

【0047】加えて、この差圧利用流量計によれば、遮
断弁51によりガス管1を遮断して零点調節を行うよう
にしたので、零点調節を行っている間に流量が変化して
もその影響を受けずに零点調節を行うことができる。す
なわち、2つの圧力室10A,10Bの圧力が互いに逆
の2つの差圧を正確に検出することができ、正確に零点
調節を行うことができる。
In addition, according to this differential pressure utilizing flow meter, since the gas pipe 1 is shut off by the shutoff valve 51 to adjust the zero point, even if the flow rate changes while the zero point is adjusted. Zero adjustment can be performed without being affected by it. That is, it is possible to accurately detect two differential pressures in which the pressures of the two pressure chambers 10A and 10B are opposite to each other, and it is possible to accurately perform zero point adjustment.

【0048】更にまた、この差圧利用流量計によれば、
ガス管1を遮断している間のガス管1内の圧力の低下速
度を圧力センサ52により検出し流量の変化を監視する
ようにしたので、ガス管1を遮断している間に流量に大
きな変化があった場合には直ちにガス管1を開放するこ
とができる。すなわち、ガスの流れに大きな影響を与え
ることなくガス管1を遮断して零点調節をすることがで
きる。
Furthermore, according to this differential pressure utilizing flow meter,
Since the pressure sensor 52 detects the decrease rate of the pressure in the gas pipe 1 while the gas pipe 1 is shut off and monitors the change in the flow rate, the flow rate is large while the gas pipe 1 is shut off. When there is a change, the gas pipe 1 can be opened immediately. That is, the zero adjustment can be performed by blocking the gas pipe 1 without significantly affecting the gas flow.

【0049】以上、実施の形態を挙げて本発明を説明し
たが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではな
く、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態にお
いては、圧力室10Aにガスの動圧を導入し圧力室10
Bにガスの静圧を導入するピトー管型について説明した
が、本発明は、流量に関する2つの圧力の差圧を差圧検
出室により検出するものについて広く適用することがで
きる。例えば、従来の技術において説明したオリフィス
型(図4参照)についても適用することができる。
Although the present invention has been described above with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments and can be variously modified. For example, in the above embodiment, the dynamic pressure of the gas is introduced into the pressure chamber 10A so that the pressure chamber 10A
Although the Pitot tube type in which the static pressure of gas is introduced into B has been described, the present invention can be widely applied to those in which the differential pressure between two pressures related to the flow rate is detected by the differential pressure detection chamber. For example, the orifice type (see FIG. 4) described in the related art can also be applied.

【0050】この場合、流体流路内にはオリフィスが形
成される。また、第1の圧力導入管はオリフィスの片側
に位置する流体流路に対して接続され、オリフィスの片
側における流体の流速に応じた圧力を第1の圧力室に導
入する。第2の圧力導入管はオリフィスの反対側に位置
する流体流路に対して接続され、オリフィスの反対側に
おける流体の流速に応じた圧力を第2の圧力室に導入す
る(図4参照)。
In this case, an orifice is formed in the fluid passage. The first pressure introducing pipe is connected to the fluid flow passage located on one side of the orifice, and introduces a pressure corresponding to the flow velocity of the fluid on one side of the orifice into the first pressure chamber. The second pressure introducing pipe is connected to the fluid flow path located on the opposite side of the orifice, and introduces a pressure corresponding to the flow velocity of the fluid on the opposite side of the orifice into the second pressure chamber (see FIG. 4).

【0051】また、上記実施の形態においては、流量に
関する2つの圧力の差圧を差圧検出室10に張設した高
分子圧電膜11により検出するようにしたが、高分子圧
電膜11以外のものにより検出するようにしてもよい。
Further, in the above-mentioned embodiment, the pressure difference between the two pressures related to the flow rate is detected by the polymer piezoelectric film 11 stretched in the pressure difference detection chamber 10, but other than the polymer piezoelectric film 11 is detected. You may make it detect by a thing.

【0052】更に、上記実施の形態においては、圧力セ
ンサ52により遮断弁51で遮断したガス管1内の圧力
の低下速度を検出し流量の変化を監視するようにした
が、わずかな流体の動きを検出することができるもので
あればそれにより流量の変化を監視することができるの
で、圧力センサ52に代えて用いることができる。
Further, in the above embodiment, the pressure sensor 52 detects the rate of decrease of the pressure in the gas pipe 1 shut off by the shutoff valve 51 to monitor the change in the flow rate. As long as it can detect the change in the flow rate, it can be used instead of the pressure sensor 52.

【0053】加えて、上記実施の形態においては、遮断
弁51によりガス管1を遮断すると共に圧力センサ52
によりガス管1内の圧力の低下速度を検出して微小流量
か否かの判断をするようにしたが、遮断弁51を用いる
ことなく流体の流量を直接測定するようにしてもよい。
In addition, in the above embodiment, the gas pipe 1 is shut off by the shutoff valve 51 and the pressure sensor 52 is used.
Although the rate of decrease of the pressure in the gas pipe 1 is detected by the above to determine whether or not the flow rate is minute, it is also possible to directly measure the flow rate of the fluid without using the shutoff valve 51.

【0054】更にまた、上記実施の形態においては、零
点調節部40は信号検出回路62から出力される第1の
差圧の検出信号値と第2の差圧の検出信号値との平均値
を求めることにより零点の調節をするようにしたが、演
算回路63により求めた第1の差圧の流量と第2の差圧
の流量との平均値を求めることにより零点の調節をする
ようにしてもよい。
Furthermore, in the above embodiment, the zero adjustment unit 40 calculates the average value of the detection signal value of the first differential pressure and the detection signal value of the second differential pressure output from the signal detection circuit 62. Although the zero point is adjusted by obtaining it, the zero point is adjusted by obtaining the average value of the flow rate of the first differential pressure and the flow rate of the second differential pressure obtained by the arithmetic circuit 63. Good.

【0055】加えてまた、上記実施の形態においては、
零点調節部40により2つの圧力室10A,10Bの圧
力が互いに逆の2つの差圧を用いて差圧検出室10によ
り検出する差圧の零点を調節するようにしたが、本発明
は、他の零点調節手段により零点を調節するのもの含ん
でいる。
In addition, in the above embodiment,
The zero point adjusting unit 40 adjusts the zero point of the differential pressure detected by the differential pressure detecting chamber 10 using two differential pressures in which the pressures of the two pressure chambers 10A and 10B are opposite to each other. It also includes a means for adjusting the zero point by the zero point adjusting means.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項1に
係る差圧利用流量計によれば、微小流量判断手段により
ガスの流量が微小流量であると判断した場合に差圧検出
室により検出した第1の圧力室の圧力と第2の圧力室の
圧力が互いに逆の第1の差圧と第2の差圧とを用いて逆
圧利用零点調節手段により差圧検出室が検出する差圧の
零点を調節をするようにしたので、温度変化および経時
変化によりずれてしまった差圧の零点を調節することが
でき、1つの差圧のみに基づいて零点調節をする場合に
比べて精度良く零点調節をすることができる。よって、
微小流量であっても正確に測定することができる。従っ
て、信頼性が向上し、差圧利用流量計をガスメータとし
て用いることが可能となり、差圧利用流量計の特徴であ
る消費電力が少なく小型で構造が簡単なガスメータを得
ることができるという効果を奏する。
As described above, according to the differential pressure utilizing flowmeter according to the first aspect of the present invention, the differential pressure is detected when the minute flow rate determining means determines that the gas flow rate is the minute flow rate.
Between the pressure in the first pressure chamber and the pressure in the second pressure chamber detected by the chamber
Reverse by using a first differential pressure and a second differential pressure whose pressures are opposite to each other
Since the zero point of the differential pressure detected by the differential pressure detecting chamber is adjusted by the pressure utilizing zero point adjusting means, it is possible to adjust the zero point of the differential pressure which has been deviated due to the temperature change and the change over time, so that one difference When adjusting the zero point based only on pressure
Compared with this, the zero point can be adjusted more accurately. Therefore,
It is possible to accurately measure even a minute flow rate. Therefore, the reliability is improved, the differential pressure flow meter can be used as a gas meter, and the advantage of the differential pressure flow meter is that it has a small power consumption, a small size, and a simple structure. Play.

【0057】[0057]

【0058】更に、本発明の請求項に係る差圧利用流
量計によれば、請求項1または2に記載のものにおい
て、遮断手段を備えるようにしたので、流体流路を遮断
した状態で零点調節を行うこともでき、零点調節を行っ
ている間に流量が変化してもその影響を受けずに正確に
零点調節を行うことができるという効果を奏する。
Further, according to the differential pressure utilizing flowmeter according to claim 3 of the present invention, in the one according to claim 1 or 2 , since the shutoff means is provided, the fluid flow path is shut off. The zero point can be adjusted, and even if the flow rate changes during the zero point adjustment, the zero point adjustment can be performed accurately without being affected by the change.

【0059】加えて、本発明の請求項に係る差圧利用
流量計によれば、請求項1または2に記載のものにおい
て、圧力検出手段により流体の流量が基準値以下の微小
流量であるか否かを判断するようにしたので、流体流路
を遮断している間に流量に大きな変化があった場合には
直ちに流体流路を開放することができ、流体の流れに大
きな影響を与えることなく流体流路を遮断して零点調節
をすることができるという効果を奏する。
In addition, according to the differential pressure utilizing flowmeter of claim 3 of the present invention, in the flowmeter according to claim 1 or 2 , the flow rate of the fluid by the pressure detecting means is a minute flow rate not more than the reference value. Since it is determined whether or not there is a large change in the flow rate while the fluid flow path is blocked, the fluid flow path can be opened immediately, which greatly affects the fluid flow. The effect that the zero point adjustment can be performed without interrupting the fluid flow path is achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る差圧利用流量計の全体
構成を表す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an overall configuration of a differential pressure utilizing flow meter according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した差圧利用流量計における流量演算
部および制御部に関する回路構成図である。
FIG. 2 is a circuit configuration diagram relating to a flow rate calculating unit and a control unit in the differential pressure utilizing flow meter shown in FIG.

【図3】従来の差圧利用流量計を表す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a conventional differential pressure flow meter.

【図4】従来の差圧利用流量計を表す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a conventional differential pressure utilizing flowmeter.

【図5】従来の差圧利用流量計を表す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a conventional differential pressure flow meter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガス管(流体流路) 2a オリフィス 10 差圧検出室 10A 圧力室(第1の圧力室) 10B 圧力室(第2の圧力室) 20 圧力導入管(第1の圧力導入管) 30 圧力導入管(第2の圧力導入管) 40 零点調節部 41 圧力導入管(第3の圧力導入管) 42 圧力導入管(第4の圧力導入管) 43 切替バルブ(第1の切替バルブ) 44 切替バルブ(第2の切替バルブ) 45 比較演算回路 50 微小流量判断部 51 遮断弁(遮断手段) 52 圧力センサ(圧力検出手段) 60 流量演算部 70 制御部 1 gas pipe (fluid flow path) 2a Orifice 10 Differential pressure detection chamber 10A pressure chamber (first pressure chamber) 10B Pressure chamber (second pressure chamber) 20 Pressure introducing pipe (first pressure introducing pipe) 30 Pressure introducing pipe (second pressure introducing pipe) 40 Zero adjustment unit 41 Pressure introducing pipe (third pressure introducing pipe) 42 Pressure introducing pipe (4th pressure introducing pipe) 43 Switching valve (first switching valve) 44 Switching valve (second switching valve) 45 Comparison operation circuit 50 Micro flow rate determination unit 51 Shut-off valve (shut-off means) 52 Pressure sensor (pressure detection means) 60 Flow rate calculator 70 Control unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01F 1/00 - 9/02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01F 1/00-9/02

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 流体流路内の流体の流量に関する第1の
圧力を第1の圧力室に導入する第1の圧力導入管と、 流体流路内の流体の流量に関する第2の圧力を第2の圧
力室に導入する第2の圧力導入管と、 第1の圧力室と第2の圧力室とを有すると共に、第1の
圧力室と第2の圧力室との差圧を検出する差圧検出室
と、 この差圧検出室により検出した差圧に基づいて流体の流
量を演算する流量演算手段と、 流体の流量が基準値以下の微小流量であるか否かを判断
する微小流量判断手段と、 この微小流量判断手段により微小流量であると判断した
場合に前記差圧検出室により検出した第1の圧力室の圧
力と第2の圧力室の圧力が互いに逆の第1の差圧と第2
の差圧とを用いて前記差圧検出室により検出する差圧の
零点を調節する逆圧利用零点調節手段とを備えたことを
特徴とする差圧利用流量計。
1. A first pressure introducing pipe for introducing a first pressure related to a flow rate of a fluid in a fluid flow path into a first pressure chamber, and a second pressure related to a second pressure related to a flow rate of a fluid in a fluid flow path. A second pressure introducing pipe for introducing into the second pressure chamber, a first pressure chamber and a second pressure chamber, and a differential pressure detecting a differential pressure between the first pressure chamber and the second pressure chamber. A pressure detection chamber, a flow rate calculation means for calculating the flow rate of the fluid based on the differential pressure detected by the differential pressure detection chamber, and a minute flow rate determination for determining whether the flow rate of the fluid is a minute flow rate or less than a reference value. Means and the pressure in the first pressure chamber detected by the differential pressure detection chamber when the minute flow rate determination means determines that the flow rate is minute.
Force and the pressure of the second pressure chamber are opposite to each other
And a differential pressure utilizing zero point adjusting means for adjusting a zero point of the differential pressure detected by the differential pressure detecting chamber by using the differential pressure of the differential pressure.
【請求項2】前記逆圧利用零点調節手段は、 第1の圧力室に第2の圧力を導入する第3の圧力導入管
と、 第2の圧力室に第1の圧力を導入する第4の圧力導入管
と、 前記第1の圧力導入管と前記第3の圧力導入管のどちら
か一方を選択的に遮断しかつ他方を開通する第1の切替
バルブと、 この第1の切替バルブと連動しており、前記第1の切替
バルブが前記第1の圧力導入管を開通し前記第3の圧力
導入管を遮断するときには前記第2の圧力導入管を開通
し前記第4の圧力導入管を遮断すると共に、前記第1の
切替バルブが前記第1の圧力導入管を遮断し前記第3の
圧力導入管を開通するときには前記第2の圧力導入管を
遮断し前記第4の圧力導入管を開通する第2の切替バル
ブと 前記第1の切替バルブと前記第2の切替バルブを切り換
えて前記差圧検出室により検出した第1の差圧と第2の
差圧とに基づき比較演算を行い前記差圧検出室により検
出する差圧の零点調節を行う比較演算手段とを備えたこ
とを特徴とする請求項記載の差圧利用流量計。
2. The back pressure utilizing zero point adjusting means comprises a third pressure introducing pipe for introducing a second pressure into the first pressure chamber, and a fourth pressure introducing pipe for introducing a first pressure into the second pressure chamber. Pressure introducing pipe, a first switching valve that selectively blocks one of the first pressure introducing pipe and the third pressure introducing pipe, and opens the other, and the first switching valve. They are interlocked, and when the first switching valve opens the first pressure introducing pipe and shuts off the third pressure introducing pipe, the second pressure introducing pipe is opened and the fourth pressure introducing pipe is opened. And the first switching valve shuts off the first pressure introducing pipe and opens the third pressure introducing pipe, the second pressure introducing pipe is shut off and the fourth pressure introducing pipe is opened. Switching the second switching valve, the first switching valve, and the second switching valve A comparison calculation means for performing a comparison calculation based on the first differential pressure and the second differential pressure detected by the differential pressure detection chamber and performing zero adjustment of the differential pressure detected by the differential pressure detection chamber. The flowmeter using differential pressure according to claim 1 .
【請求項3】前記微小流量判断手段は、 流体流路を遮断する遮断手段と、 この遮断手段よりも下流側の流体流路に対して配設され
ており、前記遮断手段により流体流路を遮断した状態に
おける流体流路内の圧力の低下速度を検出することによ
り流体の流量が基準値以下の微小流量であるか否かを判
断する圧力検出手段とを備えたことを特徴とする請求項
または2に記載の差圧利用流量計。
3. The minute flow rate determining means is provided for a shutoff means for shutting off the fluid flow passage and a fluid flow passage on the downstream side of the shutoff means, and the cutoff means shuts off the fluid flow passage. A pressure detecting means for determining whether or not the flow rate of the fluid is a minute flow rate equal to or less than a reference value by detecting a rate of decrease in pressure in the fluid flow path in the cutoff state. The flowmeter utilizing differential pressure according to 1 or 2 .
【請求項4】更に、 前記流量演算手段により求めた流量が基準値よりも小さ
い場合に、前記微小流量判断手段を制御して流量が基準
値以下の微小流量であるか否かの判断を行わせる制御手
段を備えたことを特徴とする請求項1乃至のいずれか
1に記載の差圧利用流量計。
4. When the flow rate calculated by the flow rate calculating means is smaller than a reference value, the minute flow rate determining means is controlled to determine whether the flow rate is a minute flow rate or less than the reference value. The flowmeter utilizing differential pressure according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a control means for controlling the flowmeter.
【請求項5】前記第1の圧力導入管は流体の動圧を第1
の圧力室に導入すると共に、前記第2の圧力導入管は流
体の静圧を第2の圧力室に導入することを特徴とする請
求項1乃至のいずれか1に記載の差圧利用流量計。
5. The first pressure introducing pipe applies a dynamic pressure of a fluid to the first pressure introducing pipe.
Is introduced into the pressure chamber of the second pressure introduction pipe differential pressure based flow according to any one of claims 1 to 4, characterized in that introducing the static pressure of the fluid in the second pressure chamber Total.
【請求項6】前記流体流路内にはオリフィスが形成され
ており、前記第1の圧力導入管はオリフィスの片側にお
ける流体の流速に応じた圧力を第1の圧力室に導入する
と共に、前記第2の圧力導入管はオリフィスの反対側に
おける流体の流速に応じた圧力を第2の圧力室に導入す
ることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1に記載
の差圧利用流量計。
6. An orifice is formed in the fluid flow path, and the first pressure introducing pipe introduces a pressure corresponding to the flow velocity of the fluid on one side of the orifice into the first pressure chamber, and The differential pressure utilizing flowmeter according to any one of claims 1 to 4 , wherein the second pressure introducing pipe introduces a pressure corresponding to the flow velocity of the fluid on the opposite side of the orifice into the second pressure chamber. .
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