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JP7643932B2 - Flow Meter - Google Patents
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JP7643932B2 - Flow Meter - Google Patents

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Description

本発明は、流量計に関する。 The present invention relates to a flow meter.

近年、ゲリラ豪雨と呼ばれるような集中豪雨が発生し、都市の雨水排水インフラが溢れるなどの問題が生じている。そのため、建物に、浸透桝、雨水貯留槽など一時的に雨水を貯留する設備(以下、「仮貯留設備」という。)を設け、公共下水管への雨水の流出量を抑制する対策が取られている。 In recent years, there have been many instances of torrential rain, often referred to as "guerilla downpours," causing problems such as overflowing of urban stormwater drainage infrastructure. As a result, measures have been taken to reduce the amount of stormwater that flows into public sewer pipes by installing facilities in buildings that temporarily store stormwater, such as infiltration pits and stormwater storage tanks (hereinafter referred to as "temporary storage facilities").

これらの仮貯留設備を有効活用するためには、雨水が流入する管路に流量計を設置することが必要である。
比較的構造が簡単で安価な流量計としては、管路内に設置し、流体の動的圧力を利用する羽根車式流量計等が知られている。しかし、羽根車等に雨水中の異物が絡まるなどして、管路としての本来の機能を阻害しやすい。また、羽根車は継続的に回転するので、軸受け部が磨耗しやすい問題もある。
In order to make effective use of these temporary storage facilities, it is necessary to install a flow meter in the pipeline into which storm water flows.
As a relatively simple and inexpensive flow meter, there is a known impeller type flow meter that is installed in a pipeline and utilizes the dynamic pressure of the fluid. However, the impeller can easily become entangled with foreign matter in rainwater, hindering the original function of the pipeline. In addition, because the impeller rotates continuously, there is also the problem that the bearings are easily worn out.

管路内の流体に接触せずに流量を測定できる流量計としては、非接触超音波流量計などもあるが、一定長さ(直系の10倍程度)の直管部が必要だったり、配管内が満水(液)状態であることが必要であったり、高価だったりして、容易には取り付けられない。
そこで特許文献1では、簡易な流量計として、流体流通により揚力が作用するウイングを管路内に設置し、このウイングを保持するステイへの作用力をロードセルで検知する流量計が提案されている。
There are flow meters that can measure the flow rate without coming into contact with the fluid in the pipeline, such as non-contact ultrasonic flow meters, but they are not easy to install because they require a straight pipe section of a certain length (about 10 times the diameter), the pipe must be filled with water (liquid), and they are expensive.
Therefore, Patent Document 1 proposes a simple flow meter in which a wing that exerts lift when a fluid flows through it is installed inside a pipeline, and the force acting on a stay that holds the wing is detected by a load cell.

特開平9-26338号公報Japanese Patent Application Publication No. 9-26338

しかし、特許文献1の流量計も、ステイにウイングを保持させる部分の構造が複雑な上、上流側に整流板を配置することが必要とされており、依然として、簡易な構造とは言い難い。また、特許文献1の流量計も配管内が満水(液)状態、又は満水(液)状態に近い状態でなければ流量を測定できない。そのため、雨水のように不定期に流入し、しかも、その流量の変動幅が大きい管路に設置する流量計としては不適格である。 However, the flowmeter in Patent Document 1 also has a complex structure for holding the wings on the stay, and requires the placement of a straightening vane on the upstream side, so it is still difficult to say that it has a simple structure. In addition, the flowmeter in Patent Document 1 cannot measure the flow rate unless the pipe is full of water (liquid) or close to being full of water (liquid). For this reason, it is unsuitable as a flowmeter to be installed in a pipe where water flows in irregularly, such as rainwater, and where the flow rate fluctuates widely.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、簡易な構造で異物が絡まるなどの問題が生じにくい流量計を提供することを課題とする。また、流体が不定期に流入し、しかも、その流量の変動幅が大きい管路であっても、流量測定が可能な流量計を提供することを課題とする。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a flowmeter with a simple structure that is less likely to cause problems such as entanglement of foreign matter. Another aim is to provide a flowmeter that can measure the flow rate even in a pipeline where a fluid flows irregularly and where the flow rate fluctuates widely.

上記の課題を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
[1]略水平に敷設された管路内を流れる流体の流量を測定する流量計であって、
管路内の上方に取り付けられた、荷重を電気信号に変換するセンサと、前記センサが得た電気信号から流量を求める電気信号処理装置と、前記センサに一端側が連結され前記管路内を流れる流体の動的圧力を前記センサに伝える圧受部とを備え、
前記圧受部は、錘部と、前記錘部を前記センサに連結する可撓性の連結線とを有し、
前記錘部は、前記連結線により、前記管路の底面に接触可能に前記センサに連結され、少なくとも前記管路の底面に接触し得る部分が凸曲面とされていると共に、前記管路内を流れる流体の動的圧力を受けた際に浮遊して、前記流体の流れに沿って移動しようとすることにより、前記連結線を通じて、前記センサにモーメント荷重を付与することを特徴とする流量計。
[2]前記錘部が球状とされている、[1]に記載の流量計。
[3]前記流体が水であり、前記錘部の比重が7~9である、[1]又は[2]に記載の流量計。
[4]前記流体が雨水である、[3]に記載の流量計。
[5]前記錘部がステンレス製である、[1]~[4]のいずれか一項に記載の流量計。
[6]前記センサが、前記連結線を通じて付与されたモーメント荷重を一軸荷重に変換する変換部と、一軸荷重を電気信号に変換するロードセルとを有する、[1]~[5]のいずれか一項に記載の流量計。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration.
[1] A flowmeter for measuring a flow rate of a fluid flowing through a pipeline laid substantially horizontally, comprising:
a sensor attached to the upper part of the pipeline to convert a load into an electric signal; an electric signal processing device that determines a flow rate from the electric signal obtained by the sensor; and a pressure receiving part that is connected at one end to the sensor and transmits the dynamic pressure of the fluid flowing in the pipeline to the sensor,
the pressure receiving portion has a weight portion and a flexible connecting wire connecting the weight portion to the sensor,
the weight portion is connected to the sensor by the connecting wire so as to be able to come into contact with a bottom surface of the pipeline, at least a portion of the weight portion that can come into contact with the bottom surface of the pipeline is a convex curved surface, and when subjected to dynamic pressure of a fluid flowing through the pipeline, the weight portion floats and attempts to move along with the flow of the fluid, thereby applying a moment load to the sensor through the connecting wire.
[2] The flow meter according to [1], wherein the weight portion is spherical.
[3] The flowmeter according to [1] or [2], wherein the fluid is water and the specific gravity of the weight portion is 7 to 9.
[4] The flow meter according to [3], wherein the fluid is rainwater.
[5] The flowmeter according to any one of [1] to [4], wherein the weight portion is made of stainless steel.
[6] The flow meter according to any one of [1] to [5], wherein the sensor has a conversion unit that converts a moment load applied through the connecting wire into a uniaxial load, and a load cell that converts the uniaxial load into an electrical signal.

本発明の流量計によれば、簡易な構造で異物が絡まるなどの問題が生じにくく、かつ、流体が不定期に流入し、しかも、その流量の変動幅が大きい管路であっても、流量測定が可能である。 The flowmeter of the present invention has a simple structure and is less susceptible to problems such as entanglement of foreign matter, and can measure flow rates even in pipelines where fluid flows irregularly and where the flow rate fluctuates widely.

本発明の一実施形態に係る流量計の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a flow meter according to an embodiment of the present invention;

本発明の一実施形態に係る流量計を図1に基づいて説明する。
本実施形態の流量計1は、略水平に敷設された管路50内を流れる流体の流量を測定する流量計であり、センサ10と電気信号処理装置20と圧受部30とで概略構成されている。
A flow meter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The flowmeter 1 of this embodiment is a flowmeter that measures the flow rate of a fluid flowing through a pipeline 50 that is laid substantially horizontally, and is roughly composed of a sensor 10, an electric signal processing device 20, and a pressure receiving portion 30.

管路50は、略水平に敷設されている。ここで、略水平とは、管路50の内壁が、底面52側に流体が流れていても、頂面51には流体が達しない状況が生じる程度に、上下位置が異なる頂面51と底面52とを観念できる水平又は水平に近い状態であることを意味する。例えば、管路50内の流体の移動を促進する程度の傾きは許容される。寧ろ完全な水平ではなく、管路50内の流体の移動を促進する程度の傾き(水勾配)があることが好ましい。管路50の水平からの傾きは、例えば、2~3゜とすることができる。
管路50の断面形状に特に限定はなく、円形、長方形、逆台形等とすることができる。
The pipeline 50 is laid substantially horizontally. Here, substantially horizontal means that the inner wall of the pipeline 50 is horizontal or close to horizontal, allowing the top surface 51 and the bottom surface 52 to be conceived as being at different vertical positions, to the extent that even if a fluid flows toward the bottom surface 52, the fluid does not reach the top surface 51. For example, an inclination to the extent that promotes the movement of the fluid in the pipeline 50 is permitted. Rather than being completely horizontal, it is preferable that the pipeline 50 has an inclination (water gradient) to the extent that promotes the movement of the fluid in the pipeline 50. The inclination of the pipeline 50 from the horizontal can be, for example, 2 to 3 degrees.
The cross-sectional shape of the pipe 50 is not particularly limited, and may be circular, rectangular, inverted trapezoidal, or the like.

センサ10は、管路50の内壁の頂面51に固定された取付け板11と、取付け板11の下面に固定されたロードセル12と、一端がヒンジ部14により取付け板11に固定されたL字型の変換部13とで構成されている。変換部13は、ヒンジ部14を回転軸として、時計回りに回動することにより、ヒンジ部14に固定された端部と反対側の端部が、ロードセル12を上方向に向けて横圧するようになっている。 The sensor 10 is composed of a mounting plate 11 fixed to the top surface 51 of the inner wall of the pipeline 50, a load cell 12 fixed to the underside of the mounting plate 11, and an L-shaped conversion part 13 with one end fixed to the mounting plate 11 by a hinge part 14. The conversion part 13 rotates clockwise around the hinge part 14 as the axis of rotation, so that the end opposite the end fixed to the hinge part 14 applies lateral pressure upward on the load cell 12.

本発明において、センサ10は管路50の上方に取り付けられる。上方に取り付けられることにより、常時は、流体に接触させずおくことができるため、メンテナンスが容易である。
本実施形態では、センサ10が固定される場所を管路50の内壁において、最も高い部分(頂面51)としたので特に好ましい。
In the present invention, the sensor 10 is attached above the pipeline 50. By attaching it above, it can be kept out of contact with the fluid at all times, making maintenance easy.
In this embodiment, the location where the sensor 10 is fixed is the highest part (top surface 51) of the inner wall of the pipeline 50, which is particularly preferable.

本実施形態では、ロードセル12として、一軸荷重を電気信号(例えば電圧)に変換するロードセルを用いた例を示している。
一軸荷重を電気信号に変換するロードセルの種類に特に限定はなく、小型圧縮型ロードセル、ばね式や圧電素子式、磁歪式ロードセル、静電容量型ロードセル、ジャイロ式ロードセル、ひずみゲージ式ロードセルなどを使用できる。中でも小型圧縮型ロードセルが、管内に設置しやすいため好ましい。
電気信号処理装置20は、ロードセル12と信号線21で接続されており、ロードセル12で得られた電気信号が入力されるようになっている。
In this embodiment, an example is shown in which a load cell that converts a uniaxial load into an electrical signal (for example, a voltage) is used as the load cell 12.
There is no particular limitation on the type of load cell that converts the uniaxial load into an electrical signal, and it is possible to use a small compression type load cell, a spring type or piezoelectric type load cell, a magnetostrictive type load cell, a capacitance type load cell, a gyro type load cell, a strain gauge type load cell, etc. Among these, a small compression type load cell is preferred because it is easy to install inside the pipe.
The electrical signal processing device 20 is connected to the load cell 12 via a signal line 21, and receives the electrical signal obtained by the load cell 12.

圧受部30は、錘部31と可撓性の連結線32とで構成されている。
連結線32は、一端が錘部31に取りつけられ、他端が、センサ10の変換部13に取りつけられることにより、錘部31をセンサ10に連結している。
連結線32の具体的態様に特に限定はなく、可撓性と、錘部31を流体の流れに抗してセンサ10に連結しておく強度があればよい。例えば、紐状、帯状、チェーン状等とすることができる。連結線32の材質は、流体に対して耐性のある材質とすることが好ましい。流体が水の場合は、例えば、ステンレス(SUS)、鉄等とすることができる。
The pressure receiving portion 30 is composed of a weight portion 31 and a flexible connecting wire 32 .
One end of the connecting wire 32 is attached to the weight portion 31 and the other end is attached to the conversion portion 13 of the sensor 10 , thereby connecting the weight portion 31 to the sensor 10 .
There is no particular limitation on the specific form of the connecting wire 32, as long as it has flexibility and strength to connect the weight portion 31 to the sensor 10 against the flow of the fluid. For example, it may be in the form of a string, a band, a chain, or the like. The material of the connecting wire 32 is preferably a material that is resistant to the fluid. When the fluid is water, for example, the connecting wire may be stainless steel (SUS), iron, or the like.

連結線32は、管路50内面の底面52から頂面51までの高さよりも長く形成されている。その結果、錘部31は、連結線32により、管路50の底面52に接触可能にセンサ10に連結されている。そのため、錘部31は、流体がない状態又は流体の流れがない状態では、管路50内面の底面52に沈むなどして底面52に接触し、流体の流れがある状態では、流体による動的圧力を受けて浮遊して底面52から離れ、連結線32による拘束が許容する範囲内で流体の流れに沿って移動可能となっている。 The connecting wire 32 is formed longer than the height from the bottom surface 52 to the top surface 51 of the inner surface of the pipeline 50. As a result, the weight portion 31 is connected to the sensor 10 by the connecting wire 32 so as to be able to contact the bottom surface 52 of the pipeline 50. Therefore, when there is no fluid or no fluid flow, the weight portion 31 sinks to the bottom surface 52 of the inner surface of the pipeline 50 and contacts the bottom surface 52, and when there is a fluid flow, the weight portion 31 floats and separates from the bottom surface 52 due to the dynamic pressure of the fluid, and is able to move along with the flow of the fluid within the range allowed by the restraint by the connecting wire 32.

図1において、錘部31は球状とされているが、底面52に接触し得る部分が凸曲面とされていればよい。底面52に接触し得る部分が凸曲面とされていることにより、底面52との摩擦が低減され、底面52に沈んだ状態(接触した状態)から、流体による動的圧力によって速やかに浮遊できるようになっている。 In FIG. 1, the weight 31 is spherical, but it is sufficient that the portion that can come into contact with the bottom surface 52 is a convex curved surface. By making the portion that can come into contact with the bottom surface 52 a convex curved surface, friction with the bottom surface 52 is reduced, and the weight can be quickly lifted from a state where it is submerged on the bottom surface 52 (a state where it is in contact with the bottom surface 52) by the dynamic pressure of the fluid.

底面52に接触する部分が凸曲面とされている形状としては、球状の他、長球状、扁平楕円体状、雫状等が挙げられる。中でも球状とすることが管内に流れるゴミを取り除きやすいため好ましい。
錘部31が球状の場合の直径は、2~3cmであることが好ましいが、管径が100mmを超える場合は3cm以上であることが好ましい。錘部31の直径が好ましい範囲の下限値以上であることにより、流体の動的圧力を充分に受けることができる。錘部31の直径が好ましい範囲の上限値以下であることにより、細い管路にも対応できる。
Examples of shapes in which the portion in contact with the bottom surface 52 is a convex curved surface include a spherical shape, a long spheroid shape, an oblate ellipsoid shape, a teardrop shape, etc. Among these, a spherical shape is preferable because it is easy to remove dirt that flows into the tube.
When weight portion 31 is spherical, the diameter is preferably 2 to 3 cm, but when the pipe diameter exceeds 100 mm, the diameter is preferably 3 cm or more. By setting the diameter of weight portion 31 to the lower limit of the preferred range or more, the dynamic pressure of the fluid can be sufficiently received. By setting the diameter of weight portion 31 to the upper limit of the preferred range or less, the weight portion 31 can be used even in a narrow pipe.

流体が水である場合、錘部31の比重は、7~9であることが好ましく、7.5~8.5であることがより好ましく、8程度が特に好ましい。錘部31の比重が好ましい範囲の下限値以上であることにより、水量が少なくなったときに、速やかに底面52に向けて沈み、底面52に接触した状態に戻ることができる。また、水流により不安定な動きをすることを回避できる。 When the fluid is water, the specific gravity of the weight portion 31 is preferably 7 to 9, more preferably 7.5 to 8.5, and particularly preferably about 8. By having the specific gravity of the weight portion 31 at or above the lower limit of the preferred range, it can quickly sink toward the bottom surface 52 and return to a state of contact with the bottom surface 52 when the amount of water decreases. It can also avoid unstable movement due to water currents.

錘部31の比重が好ましい範囲の上限値以下であることにより、流量が小さい場合にも浮遊しやすく、流量測定が可能となる。
錘部31の材質は、適度な比重があり、流体に対して耐性のある材質とすることが好ましい。流体が水の場合は、例えば、ステンレス(SUS)、鉄等とすることができる。
Since the specific gravity of weight portion 31 is equal to or less than the upper limit of the preferred range, it tends to float even when the flow rate is small, making it possible to measure the flow rate.
The material of the weight portion 31 is preferably a material that has an appropriate specific gravity and is resistant to the fluid. When the fluid is water, for example, stainless steel (SUS), iron, etc. can be used.

本実施形態の流量計1は、管路50に流体が存在しない、又は流れていない場合、錘部31は底面52に接触している。このとき、連結線32は、錘部31とセンサ10との間で緩んだ状態となる。すなわち、錘部31は、連結線32に張力を与えておらず、連結線32を通じてセンサ10にモーメント荷重を付与していない。 In the flowmeter 1 of this embodiment, when no fluid is present or flowing in the pipeline 50, the weight 31 is in contact with the bottom surface 52. At this time, the connecting wire 32 is in a loose state between the weight 31 and the sensor 10. In other words, the weight 31 does not apply tension to the connecting wire 32, and does not apply a moment load to the sensor 10 through the connecting wire 32.

このとき、センサ10の変換部13はヒンジ部14の下に垂れ下がるような状態となり、ロードセル12を横圧せず、ロードセル12は、荷重を検知しない。すなわち、ロードセル12は、流れ方向に沿う動的圧力Fに応じた電気信号を電気信号処理装置20に出力しないので、電気信号処理装置20は、流量ゼロと判断することができる。 At this time, the conversion section 13 of the sensor 10 hangs down below the hinge section 14, does not apply lateral pressure to the load cell 12, and the load cell 12 does not detect the load. In other words, the load cell 12 does not output an electrical signal corresponding to the dynamic pressure F along the flow direction to the electrical signal processing device 20, so the electrical signal processing device 20 can determine that the flow rate is zero.

一方、管路50に流体が流れると、流体の動的圧力Fを受けて錘部31が底面52から離れて浮遊し、連結線32による拘束が許容する範囲内で流体の流れに沿って移動する。そして、連結線32による拘束の限界まで達すると、連結線32を通じてセンサ10にモーメント荷重を付与する。 On the other hand, when a fluid flows through the pipe 50, the weight 31 floats away from the bottom surface 52 due to the dynamic pressure F of the fluid, and moves along with the flow of the fluid within the range of the restraint by the connecting wire 32. Then, when the limit of the restraint by the connecting wire 32 is reached, a moment load is applied to the sensor 10 through the connecting wire 32.

連結線32による拘束の限界とは、具体的には、錘部31が移動することにより、センサ10の変換部13がヒンジ部14の下に垂れ下がった状態から時計回りに回動し、ロードセル12に接触した時点を意味する。
その後錘部31は、動的圧力Fに応じた張力を連結線32に与え、ヒンジ部14を軸とするモーメント荷重をセンサ10に付与する。センサ10に付与されたモーメント荷重は、変換部13により一軸荷重に変換され、ロードセル12に付与される。その結果、ロードセル12は、動的圧力Fに応じた電気信号を、信号線21を通じて電気信号処理装置20に出力する。
Specifically, the limit of constraint by the connecting line 32 refers to the point at which the movement of the weight portion 31 causes the conversion portion 13 of the sensor 10 to rotate clockwise from the state where it hangs down below the hinge portion 14 and come into contact with the load cell 12.
Thereafter, weight portion 31 applies a tension corresponding to the dynamic pressure F to connecting wire 32, and applies a moment load about hinge portion 14 as an axis to sensor 10. The moment load applied to sensor 10 is converted into a uniaxial load by conversion portion 13 and applied to load cell 12. As a result, load cell 12 outputs an electrical signal corresponding to the dynamic pressure F to electrical signal processing device 20 via signal line 21.

電気信号処理装置20は、ロードセル12から入力された電気信号に基づき凡その流量を求める。
具体的には、ロードセル12から入力された電気信号と流量との関係を示す検量線に基づき、入力された電気信号に対応する流量を求める。検量線は、既知の数種類の流量で流体を流した場合の電圧値と流量の関係に基づき、予め作成し、電気信号処理装置20に記憶させておいたものである。
そして、得られた流量を分析対象時間で積分することにより凡その積算流量を求めることができる。
なお、センサ10を設置した管路50に水位計を設置すれば、さらに正確な流量を求めることも可能である。
The electrical signal processing device 20 determines the approximate flow rate based on the electrical signal input from the load cell 12 .
Specifically, the flow rate corresponding to the input electrical signal is obtained based on a calibration curve showing the relationship between the flow rate and the electrical signal input from the load cell 12. The calibration curve is created in advance based on the relationship between the voltage value and the flow rate when a fluid is allowed to flow at several known flow rates, and is stored in the electrical signal processing device 20.
Then, the flow rate thus obtained is integrated over the time period to be analyzed to obtain an approximate integrated flow rate.
If a water level gauge is installed in the pipe 50 in which the sensor 10 is installed, it is possible to obtain a more accurate flow rate.

本実施形態の流量計1は、管路内の上方に取り付けられた荷重を電気信号に変換するセンサと、前記センサが得た電気信号から流量を求める電気信号処理装置と、前記センサに一端側が連結され前記管路内を流れる流体の動的圧力を前記センサに伝える圧受部とを備え、前記圧受部は、前記管路内を流れる流体の動的圧力を受けた際に、前記流体の流れに沿って移動しようとすることにより、前記センサにモーメント荷重を付与する構成とされている。 The flowmeter 1 of this embodiment includes a sensor attached above the inside of a pipeline that converts the load into an electrical signal, an electrical signal processing device that determines the flow rate from the electrical signal obtained by the sensor, and a pressure receiving part that is connected at one end to the sensor and transmits the dynamic pressure of the fluid flowing in the pipeline to the sensor. When the pressure receiving part receives the dynamic pressure of the fluid flowing in the pipeline, it attempts to move along with the flow of the fluid, thereby applying a moment load to the sensor.

すなわち、単純な構成で流量に応じたモーメント荷重を発生させ、これを検出することにより流量を求める構成とされている。
そのため、簡易な構造で異物が絡まるなどの問題が生じにくい流量計とすることができる。
That is, a moment load corresponding to the flow rate is generated with a simple configuration, and the flow rate is obtained by detecting this moment load.
Therefore, it is possible to provide a flow meter with a simple structure that is less susceptible to problems such as entanglement of foreign matter.

圧受部30が、例えば、センサ10側から底面52近傍にまで達する棒状体や板状体等である場合、圧受部30が、管路50内を流れる流体の動的圧力を受けた際に、流体の流れに沿って動くためには、圧受部30と底面52との間にクリアランスが必要である。その場合、微小流量の場合、圧受部30で流体の動的圧力Fを受けることができず、流量測定ができない。 If the pressure receiving part 30 is, for example, a rod-shaped or plate-shaped body that reaches from the sensor 10 side to near the bottom surface 52, a clearance is required between the pressure receiving part 30 and the bottom surface 52 in order for the pressure receiving part 30 to move along with the flow of the fluid when it receives the dynamic pressure of the fluid flowing through the pipeline 50. In that case, in the case of a minute flow rate, the dynamic pressure F of the fluid cannot be received by the pressure receiving part 30, and the flow rate cannot be measured.

そこで、本実施形態の流量計1は、さらに、圧受部30が錘部31と連結線32とで構成され、錘部31は、連結線32により、管路50の底面52に接触可能にセンサ10に連結されている。そのため、微小流量であっても、圧受部30の錘部31で流体の動的圧力Fを受けることができ、流量測定ができる。 The flowmeter 1 of this embodiment further includes a pressure-receiving portion 30 that is composed of a weight portion 31 and a connecting wire 32, and the weight portion 31 is connected to the sensor 10 by the connecting wire 32 so that it can come into contact with the bottom surface 52 of the pipeline 50. Therefore, even with a very small flow rate, the weight portion 31 of the pressure-receiving portion 30 can receive the dynamic pressure F of the fluid, allowing the flow rate to be measured.

本実施形態では、さらに、錘部31の底面52に接触し得る部分が凸曲面とされているものとした。その結果、底面52との摩擦が低減され、管路50内を流れる流体の動的圧力を受けた際に速やかに浮遊して、流体の流れに沿って移動でき、連結線32を通じて、センサ10にモーメント荷重を付与できる。 In this embodiment, the portion of the weight portion 31 that can come into contact with the bottom surface 52 is made to be a convex curved surface. As a result, friction with the bottom surface 52 is reduced, and when subjected to the dynamic pressure of the fluid flowing through the pipeline 50, the sensor 10 quickly floats and moves along with the flow of the fluid, and a moment load can be applied to the sensor 10 through the connecting wire 32.

本実施形態では、また、センサ10を、連結線32を通じて付与されたモーメント荷重を一軸荷重に変換する変換部13と、一軸荷重を電気信号に変換するロードセル12で構成した。そのため、安価なロードセルでセンサ10を構成できる。
なお、本発明のセンサは、モーメント荷重を直接電気信号に変換するセンサであってもよい。
In this embodiment, the sensor 10 is composed of the conversion unit 13 that converts the moment load applied through the connecting wire 32 into a uniaxial load, and the load cell 12 that converts the uniaxial load into an electrical signal. Therefore, the sensor 10 can be composed of an inexpensive load cell.
The sensor of the present invention may be a sensor that directly converts the moment load into an electrical signal.

本実施形態の流量計1が対象とする流体は液体であることが好ましい。液体は水に限定されず、例えば油であってもよい。
本実施形態の流量計1は、特に流体が水である場合に好適に使用できる。とりわけ雨水であることが好ましい。
雨水が流れる管路は、晴天であれば全く雨水が流れず、管路内は乾いた状態となる。また、雨天のときには、ごく僅かな降雨である場合もある一方、いわゆるゲリラ豪雨のように、非常に大きい流量となる場合もある。
本実施形態の流量計1によれば、このように流量の振れ幅の大きい管路の流量測定にも対応できる。
The fluid that is the subject of the flowmeter 1 of this embodiment is preferably a liquid. The liquid is not limited to water, and may be, for example, oil.
The flowmeter 1 of the present embodiment can be suitably used when the fluid is water, and in particular, rainwater.
In rainy weather, no rainwater flows through the pipes and the inside of the pipes is dry. In rainy weather, the amount of rainfall may be very small, but there may also be cases of extremely large flow rates, such as in the case of a sudden downpour.
The flowmeter 1 of this embodiment can also measure the flow rate in a pipeline with a large fluctuation in the flow rate.

1 流量計
10 センサ
11 取付け板
12 ロードセル
13 変換部
14 ヒンジ部
20 電気信号処理装置
21 信号線
30 圧受部
31 錘部
32 連結線
50 管路
51 頂面
52 底面
REFERENCE SIGNS LIST 1 Flowmeter 10 Sensor 11 Mounting plate 12 Load cell 13 Conversion section 14 Hinge section 20 Electrical signal processing device 21 Signal line 30 Pressure receiving section 31 Weight section 32 Connecting line 50 Pipe line 51 Top surface 52 Bottom surface

Claims (6)

略水平に敷設された管路内を流れる流体の流量を測定する流量計であって、
管路内の上方に取り付けられた、荷重を電気信号に変換するセンサと、前記センサが得た電気信号から流量を求める電気信号処理装置と、前記センサに一端側が連結され前記管路内を流れる流体の動的圧力を前記センサに伝える圧受部とを備え、
前記圧受部は、錘部と、前記錘部を前記センサに連結する可撓性の連結線とを有し、
前記錘部は、前記連結線により、前記管路の底面に接触可能に前記センサに連結され、少なくとも前記管路の底面に接触し得る部分が凸曲面とされていると共に、前記管路内を流れる流体の動的圧力を受けた際に浮遊して、前記流体の流れに沿って移動しようとすることにより、前記連結線を通じて、前記センサにモーメント荷重を付与することを特徴とする流量計。
A flow meter for measuring a flow rate of a fluid flowing in a pipeline laid substantially horizontally, comprising:
a sensor attached to the upper part of the pipeline to convert a load into an electric signal; an electric signal processing device that determines a flow rate from the electric signal obtained by the sensor; and a pressure receiving part that is connected at one end to the sensor and transmits the dynamic pressure of the fluid flowing in the pipeline to the sensor,
the pressure receiving portion has a weight portion and a flexible connecting wire connecting the weight portion to the sensor,
the weight portion is connected to the sensor by the connecting wire so as to be able to come into contact with a bottom surface of the pipeline, at least a portion of the weight portion that can come into contact with the bottom surface of the pipeline is a convex curved surface, and when subjected to dynamic pressure of a fluid flowing through the pipeline, the weight portion floats and attempts to move along with the flow of the fluid, thereby applying a moment load to the sensor through the connecting wire.
前記錘部が球状とされている、請求項1に記載の流量計。 The flowmeter according to claim 1, wherein the weight portion is spherical. 前記流体が水であり、前記錘部の比重が7~9である、請求項1又は2に記載の流量計。 The flowmeter according to claim 1 or 2, wherein the fluid is water and the specific gravity of the weight is 7 to 9. 前記流体が雨水である、請求項3に記載の流量計。 The flow meter of claim 3, wherein the fluid is rainwater. 前記錘部がステンレス製である、請求項1~4のいずれか一項に記載の流量計。 The flowmeter according to any one of claims 1 to 4, wherein the weight portion is made of stainless steel. 前記センサが、前記連結線を通じて付与されたモーメント荷重を一軸荷重に変換する変換部と、一軸荷重を電気信号に変換するロードセルとを有する、請求項1~5のいずれか一項に記載の流量計。 The flowmeter according to any one of claims 1 to 5, wherein the sensor has a conversion unit that converts the moment load applied through the connecting wire into a uniaxial load, and a load cell that converts the uniaxial load into an electrical signal.
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