JP2004132957A - 流体容量測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水に含まれた固体粒子が溜まってしまうのを防止し固体粒子を排出させる振動ピストン流体容量測定装置の提供。
【解決手段】側壁部と、底部１およびリッド３と、チャンバの直径より小さい同一直径を有する下部シリンダ４および上部シリンダ５と、チャンバから流体を流入させるための入口開口部およびチャンバから流体を排出させるための出口開口部８と、チャンバ内において偏心的に位置し、またチャンバに運動学的に誘導される円筒状ピストンであって、流体の移動の結果前記チャンバ内において振動運動を行うピストン１１とを備え、少なくとも部分的に下部シリンダと上部シリンダに沿って、入口開口部および出口開口部の一方と連通して伸びている垂直グルーブ１７を含み、グルーブは固定隔壁の近傍に位置付けされている流体容量測定装置。
【選択図】図２

Description

　本発明は、パイプを流れる流体の流量を測定するのに適した流体容量測定装置に関する。

　本発明は、特に、振動ピストン流体容量測定の技術分野に関し、その技術は、その技術分野の当業者にとっては良く知られているところである。

　図１の分解組立斜視図で示すように、上述したタイプの先行技術による測定装置は測定ボックスを備えている。

　このタイプの測定装置において、測定ボックスは主要な構成要素であり、流量測定の精度はそれによって決まる。測定ボックスは、底部１、側壁部２およびリッド３を有する円筒状チャンバ３０である。底部１およびリッド３は、それぞれ同一径の下部シリンダ４および上部シリンダ５を備えており、その径はチャンバの径よりも小さい。２つのシリンダ４、５はチャンバの軸線上に中心がある。下部シリンダは、その中央部に金属ロッド２８を備えており、その上にローラ６が収まる。底部およびリッドは、それぞれ、チャンバ内に流体を流入させるための入口開口部７、チャンバから流体を排出するための出口開口部８を備えている。

　チャンバ３０は、入口開口部７および出口開口部８の間に、矩形の固定隔壁９を備えている。隔壁は、側壁部２と下部シリンダ４および上部シリンダ５との間に半径方向に延伸し、そして、底部１とリッド３の間に軸線方向に延伸している。底部、側壁部、リッドおよび下部シリンダならびに上部シリンダには、グルーブ１０が形成され、その中に隔壁が嵌め込まれる。直径がチャンバの直径よりも小さく、下部シリンダおよび上部シリンダの直径よりも大きい円筒状ピストン１１が、チャンバ内に偏心して位置付けられている。ピストン１１は、高さ方向の真ん中に、穴の開いた平面部１２を備えている。また、その平面部１２は、２つのニップル１３を支えており、その１つは底部方向に、他の１つはリッド方向に向いている。平面部は更に、半径方向に向き、偏心に位置している梨形の開口部１４を備えている。梨形の開口部は、ピストンの全長にわたって形成されているスロット１５に通じている。

　上述した種類の測定ボックスを組み込んだ測定装置は、入口開口部７を介して所定量の流体をチャンバ３０内に流入させることで作動し、そのエネルギーをピストンに伝えることによってピストンを回転させ、そして、出口開口部８を通じて所定量の流体を排出させる。従って、ピストン１１の一回転が、所定量の流体の通過に対応する。ピストンの一般的な動きは振動運動であり、それによってピストンの軸がチャンバ３０の軸の回りに円を描き、ピストンのスロット１５が、隔壁９に沿ってスライドする。ピストンは、隔壁９が垂直スロット１５および梨形開口部１４に嵌り、またニップル１３がローラ６と下部シリンダ４の間に連結されることによって、運動学的にチャンバ３０内に誘導される。ピストンは、下部シリンダ４と上部シリンダ５の間に位置付けられるが、ピストンの平面部は一平面上で自由に動くことができる。

　本発明は、従って、側壁部、底部およびリッドを有する円筒状チャンバと、偏心的に位置し、チャンバ内で運動学的に誘導されるピストンとを備える振動ピストン流体容量測定装置であって、ピストンが所定量の液体の移動によってチャンバ内で振動運動し、またチャンバの固定部分を滑る面を備えている流体容量測定装置に関する。

ＷＯ９３／２２６３１

　このタイプの測定装置における問題は、砂粒のような固体粒子を含んでいる水を測定するときに、その精度が劣ることにある。これは次の理由による。即ち、チャンバの各種部品間の隙間が、ちょっとした砂の粒でピストンの動きを完全に阻止したり、少なくとも時間の経過に伴って測定機能を大幅に低下させたりするように設けられているからである。これら固体粒子による損害は、特に入口開口部と出口開口部の間の固定隔壁の角部で起こる。

　現在、上述した問題点のため、この測定装置は、水が「充填される（charged）」地理的地域における多くの市場から排除されている。また、委託または維持操作に伴って網状組織での作業時には、水に固体粒子が含まれてしまうことがある。

　ＰＣＴ国際公報第ＷＯ９３／２２６３１号には、上述した問題の解決策が開示されている。即ち、開示されている容量測定装置は、入口開口部と出口開口部の間において固定隔壁の近傍の測定チャンバの壁部にグルーブを備えており、そのグルーブによって、グルーブに続く出口開口部の表面の延長部分を介して流体中の固体粒子の排出を可能にするものである。このグルーブによって、ピストンの外径（外周面）と測定チャンバの内径（内周面）の間に粒子が堆積するのが防止される。

　しかしながら、この装置を使用すると次の問題点が生じる。即ち、ピストンの内径（内周面）とチャンバの下部シリンダおよび上部シリンダの外径（外周面）との間にまた、固体粒子が留まってしまうのである。

　本発明の目的は、ピストンの内径（内周面）とチャンバの下部シリンダおよび上部シリンダの外径（外周面）との間に固体粒子が留まってしまうのを防止し固定粒子を排出させる振動ピストン流体容量測定装置を提供することにある。

　この目的のために、本発明は、
　−側壁部と、
　−底部およびリッドと、
　−前記チャンバの直径より小さい同一直径を有する下部シリンダおよび上部シリンダと、
　−前記チャンバから流体を流入させるための入口開口部および前記チャンバから流体を排出させるための出口開口部と、
　−前記チャンバ内において偏心的に位置し、また前記チャンバに運動学的に誘導される円筒状ピストンであって、流体の移動の結果前記チャンバ内において振動運動を行うピストンと、
　−前記入口開口部および前記出口開口部の間に配置される固定隔壁であって、前記側壁部と前記下部シリンダおよび前記上部シリンダとの間に半径方向に位置し、そして、前記底部と前記リッドの間に軸方向に位置する固定隔壁とを備えた円筒状測定チャンバを備える振動ピストン流体容量測定装置であって、
　少なくとも部分的に前記下部シリンダと前記上部シリンダに沿って、前記入口開口部および前記出口開口部の一方と連通して伸びている垂直グルーブを含み、前記グルーブが前記固定隔壁の近傍に位置付けされていることを特徴とする測定装置を提案する。

　本発明によると、この測定装置によって、ピストンの内径（内周面）とチャンバの下部シリンダおよび上部シリンダの外径（外周面）との間で固体粒子が留まってしまうのを防止することができ、固体粒子が垂直グルーブに入るようにする。また測定装置によって、グルーブに連通する開口部の一つを介して粒子が排出される。

　好都合には、前記グルーブは前記開口部の一つの拡張部分に通じている。

　好都合には、前記グルーブは前記固定隔壁に接している。

　好都合には、前記グルーブは幅が２ｍｍ以下である。

　本発明の他の特徴および有利な点は、例示的に且つそれに限定されることのない例として挙げた、本発明の一実施形態に関する以下の説明を通じて明らかになろう。

　２つ以上の図に共通の部材には、すべての図に同じ参照符号を付している。

　以上説明したように、本発明によると、ピストンの内径（内周面）とチャンバの下部シリンダおよび上部シリンダの外径（外周面）との間に固体粒子が留まってしまうのを防止し固定粒子を排出させる振動ピストン流体容量測定装置を提供することができる。

　図１は、先行技術に関して既に説明した図である。

　図３は、本発明の容量測定装置の平面図である。図２は、本発明の容量測定装置の図３におけるAA線に沿った垂直断面図である。

　明確にするために、図２に示したピストン１１およびリッド３を意図的に図３から省いている。

　上部シリンダ５には、固定隔壁９と接し、かつ下部シリンダ４に延伸している垂直グルーブ１７が形成されている。出口開口部８の部分は拡張されており、垂直グルーブ１７がその拡張部に通じている。垂直グルーブ１７は、従って、測定チャンバの全長にわたって延伸している。

　図４は、固定隔壁９を囲む部分２３の拡大平面図であり、本発明の測定装置の垂直グルーブ１７がいかに作動するかを示す。

　「充填された」流体には固体粒子１８が含まれており、その固体粒子はピストンの内径（内周面）２４と測定チャンバの下部シリンダ４および上部シリンダ（図示せず）の外径（外周面）２５との間に留まっている。グルーブ１７は下部シリンダ４および上部シリンダ（図示せず）の両方に渡って設けられており、それにより粒子１８が流れるようになっている。

　グルーブ１７は、出口開口部８の拡張部２６に通じているので、粒子１８はグルーブ１７に沿って排出される。拡張部２６の部分は、グルーブ１７の部分と実質的に同一であり、出口開口部８の部分と比較して小さく、測定に影響を及ぼすことはない。

　勿論、本発明は上述した態様に限定されることはない。

　特に、上述した実施形態においてグルーブを出口開口部と同じ側に設けたが、入口開口部側に設けてもよい。

　更に、グルーブを、同様に固定隔壁のそれぞれの側に設けてもよい。

　以上説明したように、本発明によると、ピストンの内径（内周面）とチャンバの下部シリンダおよび上部シリンダの外径（外周面）との間に固体粒子が留まってしまうのを防止し固定粒子を排出させる振動ピストン流体容量測定装置を提供することができる。

図１は、従来技術による振動ピストン容量測定装置の分解組立斜視図である。 図２は、本発明の容量測定装置の図３におけるＡＡ線に沿った垂直断面図である。 図３は、ピストンおよびリッドを省いた本発明の容量測定装置の平面図である。 図４は、本発明による容量測定装置の固定壁を囲んだ部分の拡大平面図である。

符号の説明

１　底部
２　側壁部
３　リッド
４　下部シリンダ
５　上部シリンダ
６　ローラ
７　入口開口部
８　出口開口部
９　固定隔壁
１１　円筒状ピストン
１２　平面部
１３　ニップル
１４　梨形開口部
１５　スロット
１７　垂直グルーブ
２４　内径（内周面）
２５　外径（外周面）
２６　拡張部
３０　チャンバ

Claims (4)

1. 円筒状測定チャンバを備える振動ピストン流体容量測定装置において、前記円筒状測定チャンバが
   　−側壁部（２）と、
   　−底部（１）およびリッド（３）と、
   　−前記チャンバの直径より小さい同一直径を有する下部シリンダ（４）および上部シリンダ（５）と、
   　−前記チャンバから流体を流入させるための入口開口部（７）および前記チャンバから流体を排出させるための出口開口部（８）と、
   　−前記チャンバ内において偏心的に位置し、また前記チャンバに運動学的に誘導される円筒状ピストンであって、流体の移動の結果前記チャンバ内において振動運動を行うピストン（１１）と、
   　−前記入口開口部（７）および前記出口開口部（８）の間に配置される固定隔壁であって、前記側壁部（２）と前記下部シリンダ（４）および前記上部シリンダ（５）との間に半径方向に位置し、そして、前記底部（１）と前記リッド（３）の間に軸方向に位置する固定隔壁（９）とを備えている測定装置であって、
   　　　少なくとも部分的に前記下部シリンダ（４）と前記上部シリンダ（５）に沿って、前記入口開口部（７）および前記出口開口部（８）の一方と連通して伸びている垂直グルーブ（１７）を含み、前記垂直グルーブ（１７）が前記固定隔壁（９）の近傍に位置付けされていることを特徴とする容量測定装置。
2. 前記垂直グルーブ（１７）が前記開口部の一つの拡張部（２６）に通じていることを特徴とする、請求項１に記載の容量測定装置。
3. 前記垂直グルーブ（１７）が前記固定隔壁（９）に接していることを特徴とする、請求項１または２に記載の容量測定装置。
4. 前記垂直グルーブ（１７）の幅が２ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１から３のいずれ一つに記載の容量測定装置。