JP2004132958A - 流体容量測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】　粒子の排出量が改善された振動ピストン液体容積装置の提供。
【解決手段】　横壁、底面部およびリッド、円筒状測定チャンバの直径よりは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、それぞれチャンバから液体を受け入れ、排出する入口開口部および出口開口部、流体の移動の結果チャンバ内において振動運動を行う、偏心的に位置し、運動学的に誘導される円筒状ピストン、入口開口部および出口開口部の間に、横壁、下部および上部シリンダの間に半径方向に位置し、底面部およびリッド間に軸方向に位置する固定パーティションを備え、横壁は、固定パーティションの近傍に、垂直キャビティを備えている。キャビティは、入口開口部および出口開口部と分離され、少なくとも横壁の高さ以内で、横壁を通って設けられている。
【選択図】　図２

Description

　この発明は、パイプを流れる流体の流量を測定するために適用される流体容量測定装置に関する。
　この発明は、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公知である。

　図１に分解組み立て斜視図で示すように、上述した種類の先行技術の測定装置は、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は、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いる。測定ボックスは、円筒状のチャンバ３０であり、チャンバは底部１、側壁部２、および、リッド３からなっている。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からなっており、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２０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、チャンバ内に流体が流入するための入口開口部、チャンバから流体を排出するための出口開口部を備えている。

　チャンバ３０は、入口開口部７および出口開口部８の間に、矩形の固定パーティション９を備えている。パーティションは、側壁部および下部ならびに上部シリンダ４、５との間に半径方向に延伸し、そして、底部およびリッド間に、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、その中にパーティションが嵌め込まれる。直径がチャンバの直径よりも小さく、下部および上部シリンダの直径よりも大きいシリンダ状のピストン１１は、チャンバ内に偏心して位置している。ピストン１１は、高さ方向の真ん中に、２つのニップルを支える孔開き状の平らな面を備えており、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。平らな面は、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を経由して所定量の液体をチャンバ３０内に収容し、そのエネルギーをピストンに伝え、ピストンを回転させ、そして、出口開口部８を通って所定量の液体を排出する。従って、ピストン１１の各回転は、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、ピストンの軸はチャンバ３０の軸の回りに円を描く。ピストンのスロット１５は、パーティション９に沿ってスライドする。ピストンは、垂直スロット１５および梨形開口部１４におけるパーティション９との連結、および、ローラ６および下部シリンダ４との間におけるニップル１３との連結によって、運動学的にチャンバ３０内で誘導される。下部シリンダ４および上部シリンダ５の間に位置しているので、ピストンの平らな壁は面内で自由に動く。

　この発明は、従って、横壁、底面部およびリッドを備えた円筒状チャンバ、および、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からなり、所定量の液体の移動およびチャンバの固定部分上を滑る面を備えていることによって、ピストンがチャンバ内において振動運動をするような振動ピストン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クリアランスが不適切なので、ちょっとした砂の粒でピストンの動きが完全に停止したり、時間の経過に伴って測定機能が大幅に低下する。これら固体粒子は、特に入口開口部および出口開口部間の固定パーティションの角部に損害を与える。

　　現在、上述した問題点のため、水が充填されるエリアにおける市場では、この測定装置は除外されている。同様に、委託または維持操作に関連して、ネットワークでの操作時には、水には固体粒子が含まれている。

　文献ＷＯ９３／２２６３１には、上述した問題の解決策が開示されている。即ち、容積測定装置は、測定チャンバの入口開口部と出口開口部との間の固定パーティションの近傍の壁面上にグルーブを備えており、グルーブによって、グルーブが導く出口開口部の表面との連結部を通って、流体中の固体粒子の排出が可能になる。このグルーブは、ピストンの外径（外周面）と測定チャンバの内径（内周面）との間に粒子が堆積するのを防止する。

　しかし、この装置を使用すると、次の問題点がある。即ち、高チャージの水の場合には、常に、固体粒子の排出量が不十分である。固体粒子は上述した小さなグルーブの断面を通って排出されなければならないので、粒子が再度循環したり、粒子がグルーブ内で動かなくなってしまったりする。

　この発明の目的は、粒子の排出量が改善された振動ピストン流体容積測定装置を提供することにある。
　この目的のために、この発明は下記部材を備えた、円筒状測定チャンバからなる振動ピストン液体容積測定装置であって、
　横壁、
　底面部およびリッド、
　前記チャンバの直径よりは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、
　それぞれチャンバから液体を受け入れ、そして、排出する入口開口部および出口開口部、
　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、前記チャンバ内において偏心的に位置し、かつ、運動学的に誘導される円筒状ピストン、および、
　前記入口開口部および前記出口開口部の間に、前記横壁、前記下部および上部シリンダの間に半径方向に位置し、そして、前記底面部および前記リッド間に軸方向に位置する固定パーティション、
　前記横壁は、前記固定パーティションの近傍に、垂直キャビティを備えており、
前記キャビティは、前記入口開口部および出口開口部と分離され、少なくとも前記横壁の高さ以内で、前記横壁を通って設けられていることを特徴とする測定装置を提案する。

　この発明によって、固体粒子は、少なくともチャンバの高さの部分を越えて排出され、その結果、開口部の表面の小さいな部分を通る排出と比較して、改良された流量が可能になる。このキャビティは、ピストンの外周面と測定チャンバの内周面との間に位置する固体粒子をより効果的に排出する。

　第１の態様においては、前記キャビティは、前記固定パーティションの前記出口開口部と同一側に位置している。
　　第２の態様においては、前記キャビティは、前記固定パーティションの前記入口開口部と同一側に位置している。
　前記キャビティは、好ましくは、前記固定パーティションの垂直エッジと平行な垂直スロットである。
　前記スロットは、好ましくは、前記固定パーティションと接している。
　前記スロットは３ｍｍ以下の幅を有している。

　　第３の態様においては、前記横壁は、２つのキャビティを備えており、前記固定パーティションの両側にそれぞれ位置している。
　特に好ましい態様においては、容積測定装置は、前記入口開口部および前記出口開口部の何れか１つに連絡し、そして、前記固定パーティションの近傍に位置する、前記下部および上部シリンダを通って延伸する垂直グルーブを備えている。
　このように測定装置は、固体粒子が、ピストンの内周面と、チャンバの下部シリンダおよび上部シリンダの外周面との間で動かなくなることを防止する。

　　前記グルーブは、好ましくは、前記固定パーティションと接している。
　前記グルーブは、好ましくは、２ｍｍ以下の幅を有している。
　この発明の他の特徴および有利な点は、例示的に、且つ、それに限定しないように、この発明の以下に説明する１つの態様の中で明らかになってくる。
　１以上の図に共通の部材には、同じ符号番号を付している。

　以上説明したように、この発明によると、粒子の排出量が改善された振動ピストン流体容積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３は、この発明の容積測定器の平面図である。図２は、この発明の容積測定器の図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は意図的に図３から除外されている。

　　測定チャンバの側壁２は、側壁を通る垂直スロット１６を備えている。垂直スロット１６は、（図示しない）入口開口部および出口開口部８の間の固定パーティション９に接しており、そして、図３に示すように、固定パーティションの出口開口部８と同じ側にある。スロット１６の幅は、３ｍｍ以下であり、その高さは、固定パーティションの高さと概ね同じである。

　上部シリンダ５には、固定パーティション９と接し、下部シリンダの上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の部分が拡大されて、垂直グルーブ１７は、拡大部分に通じている。垂直グルーブは、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、固定パーティション９を囲む部分１９の拡大図であり、この発明の測定器の垂直スロット１６がいかに作動するかを示す。

　図示しない、入口開口部からの所定の量の流体が受け入れられるそれぞれの間に、ピストン１１の軸２２は完全な円運動を示し、ピストンの振動運動へと導き、所定の流体を出口開口部８を通って排出する。チャージされた流体は、ピストン１１の外径２０と測定チャンバの内径２１の間に位置する固体粒子１８を含んでいる。これらの粒子は、スロット１６を通って、固定パーティション９の高さと概ね等しい高さまで移動される。さらに、スロット１６が狭いので、固定パーティション９と近接していることから、スロット１６を通る流体の排出は測定器の測定に影響を及ぼすことなく行われる。これは次の理由による。即ち、狭い幅はロスを小さくし、固定パーティションに近接していることによって、粒子は、所定の量の流体の大部分の測定が終わったときに、即ち、ピストン１１の軸２２の完全な回転の終了の直前に、排出される。

　図５は、固定パーティション９を囲む部分２３の拡大図であり、この発明の測定器の垂直グルーブ１７がいかに作動するかを示す。
　チャージされた流体は、ピストンの内径２４と測定チャンバの（図示しない）下部シリンダおよび上部シリンダの外径２５の間に位置する固体粒子１８を含んでいる。グルーブ１７は、下部シリンダ４および上部シリンダの両方の上に形成されて、粒子が流れることができる。

　グルーブ１７は、出口開口部８の拡大部２６に通じており、粒子１８がグルーブに沿って排出される。拡大部２６の断面は、グルーブ１７の断面と部分と実質的に同一であり、出口開口部８の断面と比較して小さく、測定に影響を及ぼさない。
　勿論、この発明は上述した態様に限定されることはない。
　従って、スロット１６およびグルーブ１７が粒子の排出という共通の目的で使用されているが、垂直スロットだけで使用し、効果的に固体粒子を排出することができる。

　更に、上述した態様においてスロットおよびグルーブは出口開口部と同一側に位置しているが、入口開口部側に位置していても良い。
　更に、スロットおよびグルーブは、固定パーティションのそれぞれの側に設けられてもよい。

　以上説明したように、この発明によると、粒子の排出量が改善された振動ピストン流体容積測定装置を提供することができる。

図１は、従来の振動ピストン容積測定装置の分解斜視図である。 図２は、この発明の容積測定装置の図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伴わないこの発明の容積測定装置の平面図である。 図４は、この発明の容積測定装置の固定壁を囲む第１の部分の拡大平面図である。 図５は、この発明の容積測定装置の固定壁を囲む第２の部分の拡大平面図である。

符号の説明

１底面部
２横壁
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固定パーティション
１１円筒状ピストン
１２平らな壁
１３ニップル
１４梨形開口部
１５回転軸
１６スロット
１７垂直グルーブ
３０チャンバ

Claims (10)

1. 下記部材を備えた、円筒状測定チャンバからなる振動ピストン液体容積測定装置であって、
   　横壁、
   　底面部およびリッド、
   　前記チャンバの直径よりは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、
   　それぞれチャンバから液体を受け入れ、そして、排出する入口開口部および出口開口部、
   　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、前記チャンバ内において偏心的に位置し、かつ、運動学的に誘導される円筒状ピストン、および、
   　前記入口開口部および前記出口開口部の間に、前記横壁、前記下部および上部シリンダの間に半径方向に位置し、そして、前記底面部および前記リッド間に軸方向に位置する固定パーティション、
   　前記横壁は、前記固定パーティションの近傍に、垂直キャビティを備えており、
   　　前記キャビティは、前記入口開口部および出口開口部と分離され、少なくとも前記横壁の高さ以内で、前記横壁を通って設けられていることを特徴とする測定装置。
2. 前記キャビティは、前記固定パーティションの前記出口開口部と同一側に位置していることを特徴とする、請求項１に記載の容積測定装置。
3. 前記キャビティは、前記固定パーティションの前記入口開口部と同一側に位置していることを特徴とする、請求項１に記載の容積測定装置。
4. 前記キャビティは、前記固定パーティションの垂直エッジと平行な垂直スロットであることを特徴とする、請求項１から３の何れか１項に記載の容積測定装置。
5. 前記スロットは、前記固定パーティションと接していることを特徴とする、請求項１から４の何れか１項に記載の容積測定装置。
6. 前記スロットは３ｍｍ以下の幅を有していることを特徴とする、請求項１から５の何れか１項に記載の容積測定装置。
7. 前記横壁は、２つのキャビティを備えており、前記固定パーティションの両側にそれぞれ位置していることを特徴とする、請求項１から６の何れか１項に記載の容積測定装置。
8. 前記入口開口部および前記出口開口部の何れか１つに連絡し、そして、前記固定パーティションの近傍に位置する、前記下部および上部シリンダを通って延伸する垂直グルーブを備えていることを特徴とする、請求項１から７の何れか１項に記載の容積測定装置。
9. 前記グルーブは、前記固定パーティションと接していることを特徴とする、請求項８に記載の容積測定装置。
10. 前記グルーブは、３ｍｍ以下の幅を有していることを特徴とする、請求項８に記載の容積測定装置。