JP2001050783A - オリフィス板の検定装置及び検定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オリフィスブロックを必要とせずにオリフィ
ス板のみを用いて検定作業を可能ならしめ、検定作業の
合理化とコストダウンを図るとともに、形状の異なるオ
リフィス板についても効率的に検定を行うことができる
オリフィス板の検定装置及び検定方法を提供する。 【解決手段】 流体を供給するための流体供給手段と、
オリフィス板の上流側と下流側とにおける差圧を計測す
るための差圧計測手段とを備え、差圧計測手段により計
測された計測値に基づいて、オリフィス板の検定を行う
オリフィス板の検定装置であって、差圧計測手段１２
は、端部にフランジ部２１が設けられており、上流側か
らオリフィス板１８を支持する上流側管材１９と、端部
にフランジ部２２が設けられており、下流側からオリフ
ィス板１８を支持する下流側管材２０と、各フランジ部
２１，２２にそれぞれ形成されており、管材内の流体の
圧力を検出するための圧力検出孔２３，２４と、を有
し、検定時には両フランジ部２１，２２の端面２１ａ，
２２ａ間でオリフィス板１８を挟持するようになってい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流路上に配置され
るオリフィス板の上流側と下流側とにおける流体の圧力
差を計測し、当該計測値に基づいてオリフィス板の検定
を行うための検定装置及び検定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、管内を流れる流体の流量を測定
する方法として、管内にオリフィス板を配置し、オリフ
ィス板の上流側と下流側とで生じる流体の圧力差に基づ
いて流量を測定する方法が知られている。ここで、原子
力発電所の主給水ラインを流れる流体の流量を求める場
合等、非常に高い信頼性を要求される場所での流量を求
める場合は、図１０及び図１１に示すように、密閉型の
構造物であるオリフィスブロック８０にオリフィス板８
１を装着したものを設備ライン（主給水ライン）上に溶
接して組み込み、圧力タップ孔８２を介して求められる
オリフィス板８１の前後の圧力差と、当該オリフィス板
８１に固有の流出係数とに基づいて流量を算出してい
る。

【０００３】このようなオリフィスブロック８０に組み
込まれるオリフィス板８１の検定を行う場合、従来の検
定装置８３では、オリフィス板８１が装着された状態で
オリフィスブロック８０を検定ライン８４上に組み込
み、図示しない流体供給源から検定ライン８４に流体を
流して基準流量（真値とみる単位時間当たりの重量流
量）を求める一方、オリフィス板８１の前後の圧力差に
基づいて理論流量を算出し、（流出係数）＝（基準流
量）／（理論流量）の関係式から流出係数を求めてオリ
フィス板８１の検定を行っている。そして検定が終了し
たオリフィス板８１を、オリフィスブロック８０ごと検
定ライン８４から取り外し、設備ライン上に組み込んで
いた。また、経年的な劣化等の理由によりオリフィス板
８１を交換する必要が生じた場合は、設備ライン上から
オリフィスブロック８０を取り外し、検定場所に持ち帰
ってオリフィス板８１を交換し、検定ライン８４上で検
定を行った後、検定ライン８４からオリフィスブロック
８０を取り外し、再び設備ライン上に組み込んでいた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
オリフィス板の検定装置では、上述したように検定作業
がオリフィスブロックとオリフィス板とのセットで行わ
れてきたため、オリフィス板を交換する度毎に重量物で
あるオリフィスブロックの取り外し、輸送、再組み込み
が必要となり、多大な労力とコストが費やされていた。

【０００５】また、オリフィスブロックは鋳造物であり
改造が難しいため、従来のオリフィスブロックを必要と
するオリフィス板の検定装置では、厚み等の形状の異な
るオリフィス板について検定を行うことが容易でなく、
従ってオリフィス板の形状が流出係数にどのように影響
を及ぼすかについて把握することが困難であった。

【０００６】そこで本発明は、オリフィスブロックを必
要とせずにオリフィス板のみを用いて検定作業を可能な
らしめ、検定作業の合理化とコストダウンを図るととも
に、形状の異なるオリフィス板についても効率的に検定
を行うことができるオリフィス板の検定装置及び検定方
法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のオリフィス板の
検定装置は、流体を供給するための流体供給手段と、オ
リフィス板の上流側と下流側とにおける差圧を計測する
ための差圧計測手段とを備え、差圧計測手段により計測
された計測値に基づいて、オリフィス板の検定を行うオ
リフィス板の検定装置であって、差圧計測手段は、端部
にフランジ部が設けられており、上流側からオリフィス
板を支持する上流側管材と、端部にフランジ部が設けら
れており、下流側からオリフィス板を支持する下流側管
材と、各フランジ部にそれぞれ形成されており、管材内
の流体の圧力を検出するための圧力検出孔と、を有し、
検定時には両フランジ部の端面間でオリフィス板を挟持
するようになっている、ことを特徴とする。

【０００８】このオリフィス板の検定装置では、上流側
管材及び下流側管材の端部にそれぞれ設けられたフラン
ジ部の端面間で、オリフィス板を挟持する。そして、オ
リフィス板に対して流体供給手段から流体を供給し、各
フランジ部にそれぞれ形成された圧力検出孔を通して各
管材内の流体の圧力を検出し、オリフィス板の上下流で
の差圧を計測する。そして、この計測値に基づいて、オ
リフィス板の検定を行う。

【０００９】このように、このオリフィス板の検定装置
では、オリフィスブロックが不要となり、上流側管材及
び下流側管材のフランジ部の端面間でオリフィス板を挟
持すれば簡単にオリフィス板の検定を行うことが可能と
なる。また、この検定装置により得られる検定結果は、
オリフィスブロックを用いた検定装置により得られる検
定結果と比較して、その差が計測誤差の範囲内にあるこ
とが確認されている。従って、設備ライン上においてオ
リフィスブロックに装着されたオリフィス板を交換する
際には、オリフィスブロックからオリフィス板のみを取
り外し、この検定装置により検定を終了した新しいオリ
フィス板をオリフィスブロック内に装着すればよく、重
量物であるオリフィスブロックの取り外し、輸送、再組
み込みという面倒な作業が必要なくなって、組み替え時
間の短縮化、労力節減及びコストダウンを図ることが可
能となる。

【００１０】また、フランジ部にオリフィス板を挟み込
んだ状態でオリフィス板の検定が可能となるため、厚み
等の形状の異なるオリフィス板についても比較的容易に
検定を行うことができる。これにより、形状の異なるオ
リフィス板を用いて多くの検定結果を短時間で効率的に
収集し、オリフィス板の形状が流出係数にどのように影
響を及ぼすかについて把握することが可能となる。

【００１１】また本発明のオリフィス板の検定装置で
は、各フランジ部の端面には、オリフィス板を位置決め
するための凹部が形成されていることを特徴としてもよ
い。このようにすれば、凹部にオリフィス板を嵌め込む
だけで、両フランジ部の端面間にオリフィス板を容易に
位置決めすることができる。また、オリフィス板の位置
決め精度が向上し、精度の高い検定結果を得ることがで
きる。

【００１２】また本発明のオリフィス板の検定装置で
は、オリフィス板と凹部との間の隙間を埋めるためのス
ペーサを更に備えることを特徴としてもよい。

【００１３】すなわち、上流側管材及び下流側管材のフ
ランジ部の端面間に挟持されるオリフィス板の厚みが変
化すれば、オリフィス板の当たり面とフランジ部に設け
られた圧力検出孔の中心との距離が変化し、規格上許容
されている寸法を逸脱する場合があり、そのままでは検
定を行うことができなくなる場合がある。これに対し、
オリフィス板と凹部との間の隙間を埋めるためのスペー
サを備えれば、予め凹部を深く形成しておき、スペーサ
を挿入してオリフィス板の当たり面と、圧力検出孔の中
心との距離を規定寸法内に調整することで、厚みの異な
るオリフィス板についても検定を行うことが可能とな
る。従って、厚みの異なるオリフィス板ごとに検定装置
を製作する必要がなく、装置製作のコストダウンを図る
ことができる。

【００１４】また本発明のオリフィス板の検定装置で
は、流体供給手段と上流側管材のフランジ部との間に
は、管内境界層厚みを変化させるための堰部材が設けら
れていることを特徴としてもよい。

【００１５】オリフィス板の検定では、オリフィス板前
後の非常に近い位置に圧力検出孔が存在するため、オリ
フィス板のエッジ部での流れの剥離と縮流の度合いは、
流出係数に大きな影響を及ぼす。この縮流の度合いは、
管上流からの管内面境界層の発達の状況によって異な
る。そして管内面が粗いほど管内面境界層は下流側に向
かうにつれて発達する。従って、管内面粗さを種々に変
更して検定を行い、管内面粗さの流出係数への影響を把
握することができれば好ましいが、管内面粗さを変える
ことは容易でない。これに対し、流体供給手段と上流側
管材のフランジ部との間に堰部材を設ければ、堰の高さ
を調節することで管内面粗さを変更することなく管内面
境界層厚さを調節することができ、これによって実質的
に管内面粗さの流出係数へ及ぼす影響を把握することが
可能となる。

【００１６】また本発明のオリフィス板の検定方法は、
オリフィス板の上流側と下流側とにおける差圧を計測し
てオリフィス板の検定を行うオリフィス板の検定方法で
あって、端部にフランジ部が設けられており、上流側か
らオリフィス板を支持する上流側管材と、端部にフラン
ジ部が設けられており、下流側からオリフィス板を支持
する下流側管材とを使用し、両フランジ部の端面間にオ
リフィス板を位置決めした後、両側から挟み込み、その
後、オリフィス板に対して流体を供給して各フランジ部
に設けられた圧力検出孔より各管材内の流体の圧力を検
出し、差圧を計測するようにしたことを特徴とする。

【００１７】かかる方法によれば、オリフィスブロック
が不要となり、上流側管材及び下流側管材のフランジ部
の端面間でオリフィス板を挟持すれば簡単にオリフィス
板の検定を行うことが可能となる。また、この検定方法
により得られる検定結果は、オリフィスブロックを用い
た検定方法により得られる検定結果と比較して、その差
が計測誤差の範囲内にあることが確認されている。従っ
て、設備ライン上においてオリフィスブロックに装着さ
れたオリフィス板を交換する際には、オリフィスブロッ
クからオリフィス板のみを取り外し、この検定方法によ
り検定を終了した新しいオリフィス板をオリフィスブロ
ック内に装着すればよく、重量物であるオリフィスブロ
ックの取り外し、輸送、再組み込みという面倒な作業が
必要なくなって、組み替え時間の短縮化、労力節減及び
コストダウンを図ることが可能となる。

【００１８】また、フランジ部にオリフィス板を挟み込
んだ状態でオリフィス板の検定が可能となるため、厚み
等の形状の異なるオリフィス板についても比較的容易に
検定を行うことができる。これにより、形状の異なるオ
リフィス板を用いて多くの検定結果を短時間で効率的に
収集し、オリフィス板の形状が流出係数にどのように影
響を及ぼすかについて把握することが可能となる。

【００１９】また本発明のオリフィス板の検定方法は、
オリフィス板の当たり面に予め溝を形成しておくことを
特徴としてもよい。

【００２０】一般に、スケールやゴミが付着してオリフ
ィス板の当たり面が粗くなると、オリフィス板の直前で
オリフィス開口に向かってまわり込む流れはその勢いを
弱められ、その結果縮流の度合いが緩和されて流出係数
が変化する。従って、当たり面粗さの流出係数に及ぼす
影響を把握しておく必要がある。このとき、オリフィス
板の当たり面に溝を形成しておけば、当該溝が実質的に
当たり面粗さとして機能するため、溝の深さを調整して
検定を繰り返すことで、当たり面粗さの流出係数に及ぼ
す影響を把握することが可能となる。

【００２１】また本発明のオリフィス板の検定方法は、
オリフィス板を外枠部と本体部とに分割するとともに、
本体部を複数用意しておき、本体部を交換しながら検定
を行うことを特徴としてもよい。

【００２２】実プラントにおいては、オリフィス板のエ
ッジ付近で流れに逆らう方向にスケールが付着すること
がある。その対策としては、オリフィス板を洗浄する手
法が一般的であるが、洗浄あるいは腐食等の理由により
オリフィス板のエッジが丸みを帯びることがある。かか
るスケールの付着、エッジの丸み等のエッジ周りの影響
は縮流の度合いに直接影響するため、これによって差圧
が変化し、見かけの流量（流出係数と計測される差圧と
から逆算される流量をいう）が変化することがある。従
って、スケールの付着やエッジの丸みが見かけの流量の
算出誤差に与える影響を定量的に把握することが必要と
なる。

【００２３】かかる場合に、種々の態様に加工を施した
オリフィス板を複数用意しておくことも考えられるが、
これでは材料費、加工費の上昇を招いてしまう。このオ
リフィス板の検定方法では、オリフィス板を外枠部と本
体部とに分割するとともに、本体部を多数用意している
ため、本体部を種々の態様で加工しておけば、外枠部分
は共通に用いることができ、材料費・加工費の低減が図
られる。例えば、エッジの部分に長さの異なる突起を設
けた本体部を多数用意しておけば、本体部を交換しなが
ら検定を行うことで、どの程度までの付着長さであれ
ば、見かけの流量が許容範囲内に収まるかということを
定量的に把握することが可能となる。また、エッジ部分
の丸みを変えた本体部を多数用意しておけば、本体部を
交換しながら検定を行うことで、どの程度までのエッジ
の丸みであれば、見かけの流量が許容範囲内に収まるか
ということを定量的に把握することが可能となる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
のオリフィス板の検定装置及び検定方法の好適な実施形
態について詳細に説明する。

【００２５】図１は、本発明の実施形態にかかるオリフ
ィス板（フローノズルを含む）の検定装置（以下、「検
定装置」ともいう）を示す概略図である。図１に示すよ
うに、検定装置１０は、流体供給部１１と差圧計測部１
２とを備え、両者はラインＬ１を介して接続されてい
る。

【００２６】流体供給部１１は、貯水槽１３とポンプ１
４とから構成されており、ポンプ１４を作動させること
によって貯水槽１３内の水がラインＬ１を介して差圧計
測部１２に送られるようになっている。差圧計測部１２
は、オリフィス板１８を組み込むための検定治具１６
と、オリフィス板１８の上下流側での圧力差を計測する
ための差圧計１７とを有している。

【００２７】また、検定装置１０は秤量タンク３５を備
えている。この秤量タンク３５は、ラインＬ２を介して
差圧計測部１２と接続されており、ラインＬ２を介して
注水された水の注水時間及び注水重量を計測すること
で、基準重量（真値とみる単位時間当たりの重量流量）
が算出されるようになっている。なお、ラインＬ２の途
中には、水温を計測するための水温計３６が配設されて
おり、当該計測値に基づいて水の密度が算出されるよう
になっている。そして、当該水の密度、オリフィス板１
８の上下流での差圧、及びオリフィス板１８の寸法（実
測値）に基づいて、理論流量が算出されるようになって
いる。

【００２８】このようにして算出された基準流量と理論
流量とに基づき、（流出係数）＝（基準流量）／（理論
流量）の関係式から流出係数が求められ、オリフィス板
１８の検定が行われる。

【００２９】なお、秤量タンク３５と貯水槽１３とはラ
インＬ３を介して接続されており、貯水槽１３から排出
された水は貯水槽１３に返送される。また、ラインＬ２
からは秤量タンク３５の手前でラインＬ４が分岐されて
おり、ラインＬ４は秤量タンク３５を迂回してラインＬ
３に直接接続されている。従って、秤量タンク３５にお
いて計測を行わない場合には、図示しない切り換え弁に
より流路をラインＬ４に切り換えることで、ラインＬ２
を通して送られてきた水を貯水槽１３に直接返送するこ
とができる。

【００３０】図２に示すように、検定治具１６は、ライ
ンＬ１と接続されており、上流側からオリフィス板１８
を支持する上流側管材１９と、ラインＬ２と接続されて
おり、下流側からオリフィス板１８を支持する下流側管
材２０とからなる。これら両管材１９，２０の端部には
それぞれフランジ部２１，２２が形成されており、検定
時には両フランジ部２１，２２の端面２１ａ，２２ａ間
にオリフィス板１８を挟持させる。またフランジ部２
１，２２には、管材１９，２０内を流れる水の圧力を検
出するための圧力検出孔２３，２４がそれぞれ形成され
ており、これら圧力検出孔２３，２４は差圧計１７に接
続される。これによって、オリフィス板１８の上下流に
おける圧力差を計測することができる。ここで、圧力検
出孔２３，２４の径、圧力検出孔２３，２４の間隔ｘ、
オリフィス板１８の上下流の面（当たり面）１８ａと圧
力検出孔２３，２４中心との間の距離ｙ、上流側管材１
９及び下流側管材２０の管内半径Ｄの寸法精度は、実際
の設備ラインに組み込まれているオリフィスブロックに
設けられた圧力検出孔の径、圧力検出孔の間隔、オリフ
ィス板の当たり面と圧力検出孔中心との間の距離、オリ
フィスブロックの上流側及び下流側における管内半径の
寸法精度と同一の条件とする。

【００３１】また、両フランジ部２１，２２には、ボル
ト２７を挿通するための孔が形成されており、当該孔に
ボルト２７を挿通してナット２９を締結することで、両
フランジ部２１，２２の間にオリフィス板１８を強固に
挟持することができる。

【００３２】ここで、各フランジ部２１，２２の端面２
１ａ，２２ａには、図２に示すようにオリフィス板１８
を位置決めするための凹部２１ｂ，２２ｂを形成すると
好ましい。これにより、凹部２１ｂ，２２ｂにオリフィ
ス板１８を嵌め込むだけで、両フランジ部２１，２２の
端面２１ａ，２２ａ間にオリフィス板１８を容易に位置
決めすることができる。また、オリフィス板１８の位置
決め精度が向上され、精度の高い検定結果を得ることが
できる。なお、凹部２１ｂ，２２ｂの底面にはＯリング
用の溝２１ｃ，２２ｃを形成し、当該溝２１ｃ，２２ｃ
にＯリングを嵌め込んでオリフィス板１８とフランジ部
２１，２２との間を水密に維持することが好ましい。

【００３３】また、図３に示すようにオリフィス板１８
と凹部２１ｂ，２２ｂとの間の隙間を埋めるためのスペ
ーサ３１を更に備えると好ましい。図２に示す検定治具
１６は、管内半径Ｄが同じであれば基本的に各種オリフ
ィスに適用可能であるが、使用場所によってはオリフィ
ス板１８の厚みに差がある場合がある。オリフィス板１
８の厚みが変化すれば、オリフィス板１８の当たり面１
８ａとフランジ部２１，２２に設けられた圧力検出孔２
３，２４の中心との距離が変化し、規格上許容されてい
る寸法を逸脱することがあるため、そのままでは検定を
行うことができなくなる場合がある。これに対して、オ
リフィス板１８と凹部２１ｂ，２２ｂとの間の隙間を埋
めるためのガスケット等のスペーサ３１を備えていれ
ば、予め凹部２１ｂ，２２ｂを深く形成しておき、スペ
ーサ３１を挿入してオリフィス板１８の当たり面１８ａ
と、圧力検出孔２３，２４の中心との距離を規定寸法内
に調整することで、厚みの異なるオリフィス板１８につ
いても検定を行うことが可能となる。従って、厚みの異
なるオリフィス板１８ごとに検定治具１６を製作する必
要がなくなり、管内径に対して１組の検定治具１６を用
意しておけばよいため、装置製作のコストダウンを図る
ことができる。

【００３４】なお、スペーサ３１を挿入した検定治具１
６を用いて実流量検定を行った結果、オリフィスブロッ
クを必要とする従来の検定装置により得られる検定結果
と同等の検定結果が得られることが確認されている。

【００３５】ここで、この検定装置１０では、図４に示
すように流体供給部１１と上流側管材１９のフランジ部
２１との間に、管内面境界層厚みｚを変化させるための
堰部材３７を設けてもよい。

【００３６】すなわち、オリフィス板１８の検定では、
オリフィス板１８の当たり面１８ａの非常に近い位置に
圧力検出孔２３，２４が存在するため、オリフィス板１
８のエッジ部１８ｂでの流れの剥離と縮流の度合いは、
流出係数に大きな影響を及ぼす。この縮流の度合いは、
管上流からの管内面境界層の発達の状況によって異な
る。そして管内面粗さが粗いほど管内面境界層は下流側
に向かうにつれて発達する。従って、管内面粗さを種々
に変更して検定を行い、管内面粗さの流出係数への影響
を把握することができれば好ましいが、管内面粗さを変
えることは容易でない。これに対して、図４に示すよう
に、流体供給部１１と上流側管材１９のフランジ部２１
との間（整流格子３４の下流側）のラインＬ１内周面
に、周方向に沿ってフランジ構造などにより堰部材３７
を設け、堰部材３７の高さを調節することで管内面粗さ
を変更することなく管内面境界層厚さｚを調節すること
ができる。即ち、堰部材３７の高さを高くすると、堰部
材３７のない場合に比べて管内面境界層厚さｚは厚くな
る。このとき、オリフィス板１８の直前をまわり込む流
れ（図４において実線で示す）は、管内面境界層厚さｚ
が薄い場合のまわり込みの流れ（図４において破線で示
す）と比較して、オリフィス板１８のエッジ１８ｂ付近
のまわり込みが緩やかになり、その結果縮流の度合いも
緩和され、この影響で差圧も変化する。従って、オリフ
ィス板１８の絞り直前での速度プロファイルをレーザ流
速計など非接触型の計測器で計測することによって、縮
流の度合いと流出係数との関係を定量的に評価すること
ができる。その結果、管内面粗さを変化させることな
く、しかも検定設備配管の長さを変化させずに、実質的
に管内面粗さの流出係数へ及ぼす影響を把握することが
可能となる。

【００３７】なお、この堰部材３７は、中央部に円形の
開口部を有する環状板により構成することが好ましく、
また開口部の径を種々に変化させた複数の環状板を用意
しておくことが好ましい。このようにすれば、環状板を
適宜取り換えることで、堰部材３７の高さを容易に変更
することができる。

【００３８】また、上流側管材１９がラインＬ１を兼ね
る場合は、上流側管材１９の内周面に堰部材３７を設け
てもよい。

【００３９】次に、上述した構成の検定装置１０を用い
たオリフィス板の検定方法（以下、「検定方法」ともい
う。）について説明する。

【００４０】まず、上流側管材１９及び下流側管材２０
の両フランジ部２１，２２に設けられた凹部２１ｂ，２
２ｂに、検定を行うオリフィス板１８を嵌め込んで位置
決めを行い、両管材１９，２０により上下流両側から挟
み込んで挟持する。そして、フランジ部２１，２２に設
けられた孔にボルト２７を挿通し、ナット２９を締結し
てオリフィス板１８を強固に挟持する。さらに、図示し
ない切り換え弁によって、ラインＬ４側に流路が設定さ
れていることを確認する。その後、ポンプ１４を作動さ
せて、貯水槽１３より差圧計測部１２に対する水の供給
を開始する。

【００４１】そして、検定装置１０の運転状態が安定し
た後、図示しない切り換え弁により流路を切り換えて、
秤量タンク３５側に流路を設定する。そして、秤量タン
ク３５に注水された水の重量、注水時間を計測して基準
重量を算出する。一方、上流側管材１９及び下流側管材
２０の各フランジ部２１，２２に設けられた圧力検出孔
２３，２４を介して、差圧計１７により各管材１９，２
０内の水の圧力を検出してオリフィス板１８の上下流に
おける差圧を計測する。また、水温計３６によりライン
Ｌ２を流れる水の温度を計測して水の密度を算出する。
そして、差圧計測部１２において計測された圧力差、水
の密度、オリフィス板１８の寸法（実測値）を用いて理
論流量を算出する。そして、（流出係数）＝（基準流
量）／（理論流量）の関係式から流出係数を求める。

【００４２】流出係数を算出後、ラインＬ３を介して貯
水槽１３に水を返送し、最後にボルト２７とナット２９
の締結を解除してフランジ部２１，２２の端面２１ａ，
２２ａ間に挟持されたオリフィス板１８を取り外すこと
で、検定を終了する。

【００４３】ここで、上述した検定方法では、図５及び
図６に示すようにオリフィス板１８の当たり面１８ａに
予め溝４０を形成しておいてもよい。

【００４４】一般に、スケールやゴミが付着してオリフ
ィス板１８の当たり面が粗くなると、オリフィス板１８
の直前でオリフィス開口１８ｃに向かってまわり込む流
れはその勢いを弱められ、その結果、縮流の度合いが緩
和されて流出係数が変化する。従って、当たり面粗さの
流出係数に及ぼす影響を精度よく把握する必要がある。
このとき、オリフィス板１８の当たり面１８ａに、機械
加工により予め溝４０を形成して当たり面粗さを作り出
す。なお、溝４０の深さは最大粗さ相当とすることによ
り、ばらつきが非常に少ない粗さの状態を作り出すこと
ができる（例えば、２５０Ｓの粗度であれば、溝深さは
０．２５ｍｍとする）。そして、溝４０の深さを変えた
オリフィス板１８について繰り返し検定を行うことで、
当たり面粗さの流出係数に及ぼす影響を精度よく把握す
ることが可能となる。

【００４５】また上述した検定方法では、図７から図９
に示すようにオリフィス板１８を外枠部４１と本体部４
２とに分割するとともに、本体部４２を複数用意してお
き、本体部４２を交換しながら検定を行ってもよい。

【００４６】実プラントにおいては、オリフィス板１８
のエッジ１８ｂ付近で流れに逆らう方向にスケールが付
着することがある。その対策としては、オリフィス板１
８を洗浄する手法が一般的であるが、洗浄あるいは腐食
等の理由によりオリフィス板１８のエッジ１８ｂが丸み
を帯びることがある。かかるスケールの付着、エッジ１
８ｂの丸み等のエッジ１８ｂ周りの影響は縮流の度合い
に直接影響するため、これによって差圧が変化し、見か
けの流量が変化することがある。従って、スケールの付
着やエッジの丸みが見かけの流量の算出誤差に与える影
響を定量的に把握することが必要となる。

【００４７】かかる場合に、エッジ１８ｂ周辺に加工を
施したオリフィス板１８を複数用意しておくことも考え
られるが、これでは材料費、加工費の上昇を招いてしま
う。これに対し、オリフィス板１８を外枠部４１とオリ
フィス開口１８ｃを有する本体部４２とに分割するとと
もに、本体部４２のエッジ１８ｂ等を局所的に加工した
ものを多数用意しておけば、外枠部４１は共通に用いる
ことができるため、材料費・加工費の低減が図られる。
例えば、図８に示すようにエッジ１８ｂの部分に長さの
異なる突起４３を設けた本体部４２を多数用意しておけ
ば、本体部４２を交換しながら検定を行うことで、どの
程度までの付着長さであれば、見かけの流量が許容範囲
内に収まるかということを定量的に把握することが可能
となる。また、図９に示すようにエッジ１８ｂ部分の丸
みを変えた本体部４２を多数用意しておけば、本体部４
２を交換しながら検定を行うことで、どの程度までのエ
ッジ１８ｂの丸みであれば、見かけの流量が許容範囲内
に収まるかということを定量的に把握することが可能と
なる。

【００４８】このように、このオリフィス板の検定装置
及び検定方法では、オリフィスブロックが不要となり、
上流側管材１９及び下流側管材２０のフランジ部２１，
２２の端面２１ａ，２２ａ間でオリフィス板１８を挟持
すれば簡単にオリフィス板１８の検定を行うことが可能
となる。また、この検定装置により得られる検定結果
は、オリフィスブロックを用いた検定装置により得られ
る検定結果と比較して、その差が計測誤差の範囲内にあ
ることが確認されている。従って、設備ライン上におい
てオリフィスブロックに装着されたオリフィス板を交換
する際には、オリフィスブロックからオリフィス板のみ
を取り外し、検定を終了した新しいオリフィス板をオリ
フィスブロック内に装着すればよく、重量物であるオリ
フィスブロックの取り外し、輸送、再組み込みという面
倒な作業が必要なくなって、組み替え時間の短縮化、労
力節減及びコストダウンを図ることが可能となる。

【００４９】また、フランジ部にオリフィス板を挟み込
んだ状態でオリフィス板の検定が可能となるため、厚み
等の形状の異なるオリフィス板についても比較的容易に
検定を行うことができる。これにより、形状の異なるオ
リフィス板を用いて多くの検定結果を短時間で効率的に
収集し、オリフィス板の形状が流出係数にどのように影
響を及ぼすかについて把握することが可能となる。

【００５０】

【発明の効果】本発明のオリフィス板の検定装置及び検
定方法によれば、オリフィスブロックを必要とせずにオ
リフィス板のみを用いて検定作業を行うことが可能とな
り、検定作業の合理化とコストダウンを図ることができ
るとともに、形状の異なるオリフィス板についても効率
的に検定を行うことができるオリフィス板の検定装置及
び検定方法の実現が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるオリフィス板の検定装置の一実施
形態を示す概略図である。

【図２】図１の検定装置を構成する差圧計測部の要部を
示す拡大断面図である。

【図３】オリフィス板と凹部との間にスペーサを挿入し
た状態を示す拡大断面図である。

【図４】流体供給手段と上流側管材のフランジ部との間
に堰部材を設けた場合の管内境界層厚さの発達の状態を
示す要部拡大断面図である。

【図５】当たり面に溝が設けられたオリフィス板を示す
要部断面図である。

【図６】当たり面に溝が設けられたオリフィス板を示す
一部破断正面図である。

【図７】外枠部と本体部とに分割したオリフィス板を示
す要部断面図である。

【図８】エッジの部分に丸みを持たせたオリフィス板の
本体部を示す要部断面図である。

【図９】エッジの部分に上流側へ向かって突起を持たせ
たオリフィス板の本体部を示す要部断面図である。

【図１０】従来のオリフィス板の検定装置に用いられる
オリフィスブロックの断面図である。

【図１１】図１０のＡ−Ａ線断面図である。

【符号の説明】

１０…オリフィス板の検定装置、１１…流体供給部、１
２…差圧計測部、１６…検定治具、１７…差圧計、１８
…オリフィス板、１８ａ…当たり面、１９…上流側管
材、２０…下流側管材、２１，２２…フランジ部、２１
ａ，２２ａ…フランジ部の端面、２１ｂ，２２ｂ…凹
部、２３，２４…圧力検出孔、３１…スペーサ、３７…
堰部材、４０…溝、４１…外枠部、４２…本体部。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体を供給するための流体供給手段と、
   オリフィス板の上流側と下流側とにおける差圧を計測す
   るための差圧計測手段とを備え、前記差圧計測手段によ
   り計測された計測値に基づいて、前記オリフィス板の検
   定を行うオリフィス板の検定装置であって、 前記差圧計測手段は、 端部にフランジ部が設けられており、前記上流側から前
   記オリフィス板を支持する上流側管材と、 端部にフランジ部が設けられており、前記下流側から前
   記オリフィス板を支持する下流側管材と、 前記各フランジ部にそれぞれ形成されており、管材内の
   流体の圧力を検出するための圧力検出孔と、を有し、 検定時には前記両フランジ部の端面間で前記オリフィス
   板を挟持するようになっている、ことを特徴とするオリ
   フィス板の検定装置。
2. 【請求項２】 前記各フランジ部の端面には、オリフィ
   ス板を位置決めするための凹部が形成されていることを
   特徴とする請求項１に記載のオリフィス板の検定装置。
3. 【請求項３】 前記オリフィス板と前記凹部との間の隙
   間を埋めるためのスペーサを更に備えることを特徴とす
   る請求項２に記載のオリフィス板の検定装置。
4. 【請求項４】 前記流体供給手段と前記上流側管材のフ
   ランジ部との間には、管内境界層厚みを変化させるため
   の堰部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜
   ３のいずれか１項に記載のオリフィス板の検定装置。
5. 【請求項５】 オリフィス板の上流側と下流側とにおけ
   る差圧を計測してオリフィス板の検定を行うオリフィス
   板の検定方法であって、 端部にフランジ部が設けられており、前記上流側から前
   記オリフィス板を支持する上流側管材と、端部にフラン
   ジ部が設けられており、前記下流側から前記オリフィス
   板を支持する下流側管材とを使用し、前記両フランジ部
   の端面間に前記オリフィス板を位置決めした後、両側か
   ら挟み込み、その後、オリフィス板に対して流体を供給
   して前記各フランジ部に設けられた圧力検出孔より各管
   材内の流体の圧力を検出し、前記差圧を計測するように
   したことを特徴とするオリフィス板の検定方法。
6. 【請求項６】 前記オリフィス板の当たり面に予め溝を
   形成しておくことを特徴とする請求項５に記載のオリフ
   ィス板の検定方法。
7. 【請求項７】 前記オリフィス板を外枠部と本体部とに
   分割するとともに、前記本体部を複数用意しておき、前
   記本体部を交換しながら検定を行うことを特徴とする請
   求項５又は６に記載のオリフィス板の検定方法。