JP2008286762A - リーク検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ピストンのシール部からの流体（非圧縮性の流体）の漏れ量を知る
【解決手段】シリンダ１内に液体などの非圧縮性の流体を充満させる。そして、シリンダ１内の所望の位置（試験位置）までピストン２を移動させ、シリンダ１の下流側のバルブ１２を閉じる。このバルブ１２を閉じた状態で、ピストン２に流出口１ｆの方向への圧力（試験圧力）を加える。この場合、ピストン２のシール部（Ｕ形リング２−１，２−２）に漏れがあると、ピストン２は流出口１ｆの方向へ移動する。このピストン２の移動量に基づいてシール部からの非圧縮性の流体の漏れ量を検出する。
【選択図】 図４

Description

この発明は、シリンダの内周面とこのシリンダ内を移動するピストンの外周面との間に設けられたシール部からの流体の漏れを検出するリーク検出方法に関するものである。

従来より、シリンダ内をピストンが所定距離移動する間にシリンダから排出される基準体積の流体を被校正流量計へ送り、この被校正流量計へ送った基準体積の流体の流量（基準流量）と被校正流量計で計測された計測流量とを比較し、その比較結果に基づいて被校正流量計の計測流量を校正するピストンプルーバが知られている。

例えば、特許文献１には、シリンダ内壁とピストン外壁間のシール部からの流体の漏れを検出するリーク検出機能を備えたピストンプルーバが示されている。このピストンプルーバでは、ピストンの外周面の前後にＵ形リングと呼ばれる断面Ｕ字状のリングを装着することにより、これらリングをシール部としてピストンのシリンダ内での液密を保持するようにしている。

図１６にその要部の構成を示す。同図において、１０１はシリンダ、１０２はピストン、１０３，１０４はＵ形リングである。Ｕ形リング１０３は、シリンダ１０１内を流れる流体の流入側（上流側）に、そのＵ字状の溝の開放端を流入側の方向に向けて、ピストン１０２の外周面に形成された凹溝１０５内に嵌め込まれている。Ｕ形リング１０４は、シリンダ１０１内を流れる流体の流出側（下流側）に、そのＵ字状の溝の開放端を流入側の方向に向けて、ピストン１０２の外周面に形成された凹溝１０６内に嵌め込まれている。ピストン１０２の凹溝１０５と１０６との間には切欠１０７が設けられており、この切欠１０７内の圧力を導管１０８を介して外部へ導き、その圧力の変化を検出する構成とされている。また、シリンダ１０１の内壁面には、流出側穴１０９に向かって径が大きくなるように傾斜させたテーパ部１１０が設けられている。

このピストンプルーバでは、ピストン１０２を下流側に移動させてシリンダ１０１内から基準体積の流体を排出させた後、ピストン１０２を上流側に引き戻すリターン工程において、ピストン１０２のシール部の漏れの検知を行う。図１７にＵ形リング１０３，１０４のうち流出側のＵ形リング１０４の動きを拡大して示す。リターン工程では、図示右方向から左方向、すなわちテーパ部１１０から直線部１１１に向かって、ピストン１０２が動く。この場合、Ｕ形リング１０４がテーパ部１１０から直線部１１１に移動する時に、テーパ部１１０によってＵ形リング１０４の外側リップが内側に収縮されるので、切欠１０７に閉じ込み圧が発生する。この閉じ込み圧は導管１０８を介して外部へ導かれる。ピストン１０２のシール部に漏れがあれば、発生する閉じ込み圧が低くなるので、この閉じ込み圧の変化からシール部の漏れを検出することができる。

特開平１１−６４０７５号公報

しかしながら、特許文献１に示されたリーク検出方法によると、ピストン１０２のシール性が低下したことは診断することができるが、シール部から流体がどれだけ漏れているのか、その漏れ量までをも知ることはできない。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、シール部からの流体の漏れ量を知ることができるリーク検出方法を提供することにある。

このような目的を達成するために本発明は、流体の流入口と流出口を有するシリンダと、このシリンダ内を移動するピストンと、シリンダの内周面とピストンの外周面との間の隙間を流れようとする流体の流通を阻止するシール部とを備えた機構に適用され、シール部からの流体の漏れを検出するリーク検出方法において、シリンダ内に非圧縮性の流体を充満させる第１ステップと、シリンダ内に非圧縮性の流体が充満されている状態でシリンダ内の所望の位置までピストンを移動させる第２ステップと、ピストンを所望の位置まで移動させた状態でシリンダの流出口からの流体の流出路を閉じる第３ステップと、流出路が閉じられた状態でピストンに流出口の方向への圧力を加える第４ステップと、ピストンに流出口の方向への圧力を加えた時のピストンの移動量に基づいてシール部からの非圧縮性の流体の漏れ量を検出する第５ステップとを設けたものである。

この発明では、先ず、シリンダ内に液体などの非圧縮性の流体を充満させる。そして、シリンダ内の所望の位置までピストンを移動させ、シリンダの流出口からの流体の流出路を閉じる。そして、この流出路を閉じた状態で、ピストンに流出口の方向への圧力を加える。この場合、シール部に漏れがあると、ピストンは流出口の方向へ移動する。本発明では、このピストンの移動量に基づいて、シール部からの非圧縮性の流体の漏れ量を検出する。

本発明において、流出路を閉じた状態で、ピストンに流出口の方向への圧力を加えた場合、シール部の変形や伝達機構のたわみなどにより、シール部から非圧縮性の流体が漏れていないにも拘わらず、ピストンが流出口の方向へ移動することがある。このような虞れがある場合、例えば、ピストンに流出口の方向への圧力を加えてから所定の待ち時間が経過した後のピストンの移動位置をリーク検出の開始位置とし、このリーク検出の開始位置からの移動量に基づいてシール部からの非圧縮性の流体の漏れ量を検出するようにするとよい。また、検出した漏れ量と予め定められている閾値とを比較することによって、シール部の合否を判定するようにしてもよい。

また、本発明において、ピストンを移動させる所望の位置は複数箇所としてもよい。この場合、複数箇所の所望の位置について、上述と同様にして、シール部からの非圧縮性の流体の漏れ量を検出する。このようにすると、シリンダの内壁面に傷があるような場合、その傷の場所を特定するというようなことも可能となる。

また、本発明において、シリンダの流入口から流出口への方向を往方向、シリンダの流出口から流入口への方向を復方向とし、往方向の所望の位置についてシール部からの非圧縮性の流体の漏れ量を検出した後、シリンダの流入口を流出口、流出口を流入口として、復方向の所望の位置についてシール部からの非圧縮性の流体の漏れ量を検出するようにしてもよい。これにより、ピストンのシール部に対して、往方向と復方向の両方について、そのシール部からの非圧縮性の流体の漏れ量を検出することができるようになる。

なお、本発明においてシール部の形状は問わないが、以下Ｕ型リングを例にとって説明する。シール部は、例えばＵ形リングをピストンの外周面の中央部に１つだけ装着した構成としてもよいし、ピストンの外周面の中央部に前後して２つ装着した構成とするなどしてもよい。例えば、本発明を適用する機構をピストンプルーバとし、シリンダの往方向のみで基準体積の流体の排出を行うような場合、Ｕ字状の溝の開放端を往方向に向けて、Ｕ形リングをピストンに１つだけ装着する構成とすることが考えられる。また、本発明を適用する機構をピストンプルーバとし、シリンダの往方向および復方向で基準体積の流体の排出を行うような場合、ピストンの外周面の往方向側にＵ字状の溝の開放端を往方向に向けて第１のＵ形リングを装着し、ピストンの外周面の復方向側にＵ字状の溝の開放端を復方向に向けて第２のＵ形リングを装着する構成とすることが考えられる。

本発明によれば、シリンダ内に非圧縮性の流体を充満させた状態でシリンダ内の所望の位置までピストンを移動させ、シリンダの流出口からの流体の流出路を閉じ、この状態でピストンに流出口の方向への圧力を加え、この時のピストンの移動量に基づいてシール部からの非圧縮性の流体の漏れ量を検出するようにしたので、ピストンのシール性が低下したことを診断することができるだけではなく、シール部から非圧縮性の流体がどれだけ漏れているのか、その漏れ量までをも知ることができるようになる。

以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施に用いるピストンプルーバの要部を示す側断面図である。

図１において、１はシリンダであり、シリンダ１は計量区間Ａ−Ｂを含む基準体積管１−１と、基準体積管１−１の一端側開口部１ａに面して取り付けられた第１の退避室１−２と、基準体積管１−２の他端側開口部１ｂに面して取り付けられた第２の退避室１−３とから構成されている。

第１の退避室１−２は、基準体積管１−１の一端側開口部１ａよりも間口の広い、すなわち基準体積管１−１の内径Ｌ０よりもその内径Ｌ１（Ｌ１＞Ｌ０）が大きい内部空間１ｃを有しており、第１の退避室１−２には内部空間１ｃに連通する流体の流入口１ｄが設けられている。

第２の退避室１−３は、基準体積管１−１の他端側開口部１ｂよりも間口の広い、すなわち基準体積管１−１の内径Ｌ０よりもその内径Ｌ２（Ｌ２＞Ｌ０、Ｌ２＝Ｌ１）が大きい内部空間１ｅを有しており、第２の退避室１−３には内部空間１ｅに連通する流体の流出口１ｆが設けられている。

本実施の形態では、第１の退避室１−２と第２の退避室１−３とを同一材料かつ同一構造で構成することにより、すなわち第１の退避室１−２と第２の退避室１−３とを共通部材とすることにより、部品の種類を削減し、管理コストや製作コストの低減を図っている。

２はシリンダ１内を移動するピストンである。ピストン２はシリンダ１内を貫通して設けられたシャフト３に固定されている。シャフト３は図示左右方向に摺動可能に軸支されている。このシャフト３と一体となってピストン２がシリンダ１内を移動する。

ピストン２の外周面２ａには、その外周面２ａとシリンダ１の内周面（基準体積管１−１の内周面）１ｇとの間の隙間を流れようとする流体の流通を阻止するためのシール部として、断面Ｕ字状の溝を有するリング（Ｕ形リング）２−１，２−２が装着されている。リング２−１，２−２は、ピストン２の外周面２ａの中央部に前後して装着されており、前方（図示右方向）に設けられたリング２−１はそのＵ字状の溝の開放端を流体の流出方向（後述する往路での校正にける流体の流出方向（往方向））に向けて装着され、後方（図示左方向）に設けられたリング２−２はそのＵ字状の溝の開放端を流体の流入方向（後述する復路での校正における流体の流出方向（復方向））に向けて装着されている。図１５にピストン２へのリング２−１，２−２の装着状況の側断面図を示す。

シャフト３の軸端には、このピストン２を補助的に駆動する装置（補助駆動装置）として、ボールネジ，台形ネジ，ラック＆ピニオンなどの機構を介してサーボモータ４が連結されている。この補助駆動装置の機構中には、シリンダ１内におけるピストン２の移動位置を検出するためのエンコーダ５が設けられている。

図１の状態は、シリンダ１内の計量区間Ａ−Ｂの開始位置Ａよりも流入口１ｄ側に定められた始端位置ＳＴにピストン２が位置している場合を示している。始端位置ＳＴでは、ピストン２の基準体積管１−１の一端側開口部１ａから露出する部分が第１の退避室１−２の内部空間１ｃに位置し、ピストン２とシリンダ１との間に流入口１ｄと流出口１ｆとを連通させる連通路Ｈ１が形成される。本実施の形態では、ピストン２の外周面２ａの前方に切欠（開口）２ｂが形成されており、この切欠２ｂが連通路Ｈ１となる（図３（ａ））。

図２にピストン２がシリンダ１内の計量区間Ａ−Ｂの終了位置Ｂよりも流出口１ｆ側に定められた終端位置ＥＮＤに位置している場合を示す。終端位置ＥＮＤでは、ピストン２の基準体積管１−１の他端側開口部１ｂから露出する部分が第２の退避室１−３の内部空間１ｅに位置し、ピストン２とシリンダ１との間に流入口１ｄと流出口１ｆとを連通させる連通路Ｈ２が形成される。本実施の形態では、ピストン２の外周面２ａの後方に切欠（開口）２ｃが形成されており、この切欠２ｃが連通路Ｈ２となる（図３（ｃ）参照）。

図４にこのピストンプルーバを用いた流量校正システムのシステム構成図を示す。同図において、図１と同一符号は図１で参照して説明した構成要素と同一或いは同等構成要素を示し、その説明は省略する。

図４において、６はタンク、７はタンク６に蓄えられた流体を吸い上げるポンプ、８はポンプ７から配管へ流す流体の流量を調整する制御弁、９は配管を流れている流体の流量を計測するモニタ流量計、１０は被校正流量計、１１はポンプ７とシリンダ１の流入口１ｄとを結ぶ配管Ｐ１の途中に設けられた第１のバルブ、１２はシリンダ１の流出口１ｆと被校正流量計１０とを結ぶ配管Ｐ２の途中に設けられた第２のバルブ、１３はポンプ７とシリンダ１の流出口１ｆとを結ぶ配管Ｐ３の途中に設けられた第３のバルブ、１４はシリンダ１の流入口１ｄと被校正流量計１０への流体の流入口とを結ぶ配管Ｐ４の途中に設けられた第４のバルブであり、被校正流量計１０の流体の流出口とタンク６との間は配管Ｐ５により結ばれている。

１５は制御装置、１６はシーケンサ、１７はサーボアンプ、１８は基準クロックを発生するクロックジェネレータ、１９はシリンダ１の第１の退避室１−２内の流体圧と第２の退避室１−３内の流体圧との差圧ΔＰを計測する差圧計である。

本実施の形態では、制御装置１５として、パーソナルコンピュータを用いている。制御装置１５とサーボアンプ１７とはシーケンサ１６を介して接続されており、制御装置１５からのシーケンサ１６を介する指令に従ってサーボモータ４が駆動される。また、制御装置１５は、シーケンサ１６を介して、エンコーダ５、制御弁８、モニタ流量計９、被校正流量計１０、バルブ１１〜１４、クロックジェネレータ１８、差圧計１９とも接続されている。なお、クロックジェネレータ１８に代えて、周波数発振器を用いてもよい。

制御装置１５は、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現される。具体的には、ハードディスクにプログラムがインストールされ、このインストールされたプログラムに従うＣＰＵの処理動作として実現される。ハードディスクには、本実施の形態特有のプログラムとして、被校正流量計１０の計測流量の校正やピストンのシール部からの漏れを検出するための計測流量校正点検プログラムが格納されている。計測流量校正点検プログラムには校正モードと点検モードが設けられており、校正モードの時に計測流量の校正が行われ、点検モードの時にリークテストが行われる。

〔校正モード〕
以下、図６〜図８に分割して示すフローチャートを参照して、上述した計測流量校正点検プログラムに従って制御装置１５のＣＰＵが実行する校正モード時の処理動作について説明する。

なお、本実施の形態では、ピストンプルーバの要部構成を図１に示したが、このピストンプルーバの構成には制御装置１５，シーケンサ１６，サーボアンプ１７，クロックジェネレータ１８，差圧計１９なども含まれるものとする。また、実際には制御装置１５のＣＰＵがシーケンサ１６を介して以下の処理動作を実行するが、制御装置１５が実行するものとして説明を進める。また、被校正流量計１０の上流配管は、被校正流量計１０の種類や規格によって流れの安定性を配慮した配管長さや直管長の配慮がなされているものとする。また、本実施の形態において、使用される流体は、液体などの非圧縮性の流体とする。

〔校正前〕
今、校正前の状態として、ポンプ７が運転状態とされ、制御弁８は所定の開度で開かれているものとする。また、制御装置１５が、バルブ１１と１２を開き、バルブ１３と１４を閉じているものとする。また、シリンダ１内のピストン２は、その基準体積管１−１から露出する部分が第１の退避室１−２内に位置しているものとする。図４はこの状態を示している。

この場合、ポンプ７によってタンク６から吸い上げられた流体は、制御弁８でその流量が絞られ、バルブ１１（配管Ｐ１）を通って、シリンダ１の流入口１ｄへ送られる。シリンダ１の流入口１ｄから流入した流体は、ピストン２の外周面２ａの前方の切欠２ｂを通過し（図３（ａ）参照）、基準体積管１−１内を通り、下流の流出口１ｆへと流れて行く。流出口１ｆから出た流体は、バルブ１２（配管Ｐ２）を通って、被校正流量計１０へ送られ、被校正流量計１０を通過してタンク６へ戻される。これにより、校正前の状態として、被校正流量計１０への通常の流体の流れが作られている。

〔往路での校正〕
制御装置１５は、校正モード時（図６：ステップ１００のＹＥＳ）、オペレータから校正開始の指示を受けると（ステップ１０１のＹＥＳ）、設定流量をＱＳとし（ステップ１０２）、管路を流れている現在の流体の流量ＱＲをモニタ流量計９で計測し、この流量ＱＲが設定流量ＱＳとなるように制御弁８の開度を制御する（ステップ１０３〜１０５）。なお、この実施の形態では、モニタ流量計９をシリンダ１の上流側に設けているが、下流側に設けるようにしても構わない。

流量ＱＲが設定流量ＱＳとなれば（ステップ１０５のＹＥＳ）、設定流量ＱＳをピストン２の有効断面積Ｓで除して基準体積管１−１内の流体の速度Ｖｐを求め（ステップ１０６）、ピストン２の移動速度がＶｐとなるようにサーボモータ４の回転数Ｎを設定する（ステップ１０７）。すなわち、基準体積管１−１内を流れている流体の現在の速度Ｖｐを求め、この速度Ｖｐをピストン２の初速として設定する。

そして、サーボモータ４へ運転開始指令を送り（ステップ１０８）、初速Ｖｐでピストン２を前進させる。このピストン２の前進により、ピストン２がシリンダ１の基準体積管１−１内に入り込み、ピストン２の外周面２ａの前方の切欠２ｂが基準体積管１−１の内周面によって塞がれる。これにより、シリンダ１内に流体が充満した状態で、シリンダ１の流入口１ｄと流出口１ｆとが非連通状態とされる。

ピストン２の外周面２ａの切欠２ｂが閉塞されると、流入口１ｄからの流体はピストン２の下流側には流れず、ピストン２の上流側を押圧して、ピストン２を下流側に移動させ、シリンダ１内の流体を流出口１ｆより排出させる。この時、ピストン２は、その移動速度がそれまで基準体積管１−１内を流れていた流体の速度Ｖｐと同じであるので、流入口１ｄからの流体の圧力を受けて、流体に急激な流量変化を生じさせることなく、スムーズに基準体積管１−１内に入り込む。また、切欠２ｂの形状によって、ピストン２の移動に伴う流体の通過面積変化に特性がもたらされ、ピストン２が動き出して基準体積管１−１を塞ぐようになる時に発生する急激な流量変化が緩和される。

ピストン２の移動中、ピストン２の外周面２ａと基準体積管１−１の内周面１ｇとの間の隙間を流体が流れようとする。この流体の流れは、ピストン２の外周面２ａに装着されたリング２−１，２−２によって阻止される。すなわち、ピストン２の外周面２ａの中央部に前後して装着されたリング２−１，２−２のうち、前方に装着されたリング２−１によって基準体積管１−１内の流出口１ｆ側から流入口１ｄ側へ抜けようとする流体の流れが阻止され、後方に装着されたリング２−２によって基準体積管１−１内の流入口１ｄから流出口１ｆ側へ抜けようとする流体の流れが阻止される。

制御装置１５は、ピストン２の移動位置がシール位置Ｓ１に達すると（ステップ１０９のＹＥＳ）、すなわちリング２−１，２−２の両方がシール部として作用し始めると、差圧計１９からのシリンダ１の第１の退避室１−２内の流体圧と第２の退避室１−３内の流体圧との差圧ΔＰをチェックし（図７：ステップ１１０）、この差圧ΔＰが０となるようにサーボモータ４の回転数Ｎを調整する（ステップ１１１）。これにより、ピストン２が流体に対して無抵抗（無負荷）の状態で移動するものとなり、シリンダ１内をピストン２がスムーズに移動し、リークの発生が起こり難くなる。

そして、ピストン２の移動位置がシリンダ１内の計量区間Ａ−Ｂの開始位置Ａに達すると（ステップ１１２のＹＥＳ、図３（ｂ）参照）、制御装置１５は、クロックジェネレータ１８からの基準クロックのカウントを開始する（ステップ１１３）。これにより、ピストン２がシリンダ１内の計量区間Ａ−Ｂの開始位置Ａに達してからの経過時間ＴＣの計測が開始される。また、制御装置１５は、この経過時間ＴＣの計測の開始と同時に、被校正流量計１０からの通過する流体の流量に応じたパルス（流量信号）のカウントを開始する（ステップ１１４）。被校正流量計のパルスをトリガーにクロックジェネレータ１８からの基準クロックのカウントを開始する。

ピストン２の移動位置がシリンダ１内の計量区間Ａ−Ｂの終了位置Ｂに達すると（ステップ１１５のＹＥＳ）、制御装置１５は、計量区間Ａ−Ｂの開始位置Ａから終了位置Ｂまでピストン２が移動する間に流出口１ｆより排出された流体の流量を基準体積の流体とし、この基準体積の流体の流量を基準流量ＱＣとして算出する（ステップ１１６）。また、被校正流量計１０から発信されたこの間の流量信号のカウント値から、被校正流量計１０における基準流量ＱＣに対する計測流量ＱＶを算出する（ステップ１１７）。

そして、基準流量ＱＣをその間の経過時間ＴＣで除して平均基準流量Ｑｃ（Ｑｃ＝ＱＣ／ＴＣ）を求め（ステップ１１８）、計測流量ＱＶをその間の経過時間ＴＣで除して平均計測流量Ｑｖ（Ｑｖ＝ＱＶ／ＴＣ）を求め（ステップ１１９）、平均基準流量Ｑｃと平均計測流量Ｑｖとを比較する（図８：ステップ１２０）。

ここで、Ｑｃ＝Ｑｖであれば（ステップ１２０のＹＥＳ）、制御装置１５は、計測流量ＱＶに誤差が生じていないものと判断し、ディスプレイ上にその旨の表示を行ったうえ（ステップ１２１）、ステップ１２４へ進む。

これに対し、Ｑｃ≠Ｑｖであれば（ステップ１２０のＮＯ）、Ｑｃ−Ｑｖ＝ΔＱｃとして誤差量を求め（ステップ１２２）、この誤差量ΔＱｃを計測流量に対する補正情報として被校正流量計１０にセットし（ステップ１２３）、ステップ１２４へ進む。

ステップ１２４において、制御装置１５は、サーボモータ４の回転数Ｎをアップし、回転数Ｎｍａｘとする。そして、ピストン２がシリンダ１内の終端位置ＥＮＤに達すると（ステップ１２５のＹＥＳ）、サーボモータ４へ運転停止指令を送り、ピストン２の移動を停止する（ステップ１２６）。これにより、ピストン２は、計量区間Ａ−Ｂの通過後、シリンダ１内の終端位置ＥＮＤまで高速で移動し、校正に要する時間の短縮が図られる。

ピストン２は、シリンダ１内の終端位置ＥＮＤにおいて、その基準体積管１−１から露出する部分が第２の退避室１−３内に位置する（図３（ｃ）参照）。この場合、シリンダ１の流入口１ｄから流入し、基準体積管１−１内を流れてくる流体は、ピストン２の外周面２ａの後方の切欠２ｃを通過し、下流の流出口１ｆへと流れて行く。流出口１ｆから出た流体は、バルブ１２（配管Ｐ２）を通って、被校正流量計１０へ送られ、被校正流量計１０を通過してタンク６へ戻される。

なお、上述において、シリンダ１内の計量区間Ａ−Ｂは、被校正流量計１０の発生パルス（流量パルス）が計測時の測定流量（流速）でその区間内に１００００パルス以上になる区間を選定して使用するのが良い。この時間計測はいわゆるパルス内挿法によるのがよい。

〔復路での校正〕
制御装置１５は、オペレータから次の校正開始指示を受けると（ステップ１２７のＹＥＳ）、バルブ１１と１２を閉じ、バルブ１３と１４を開き、シリンダ１と被校正流量計１０との間の流路を切り替える（ステップ１２８）。これにより、図５に示されるように、シリンダ１の流出口１ｆが流入口となり、流入口１ｄが流出口となる。以下、流出口１ｆを流入口、流入口１ｄを流出口、終端位置ＥＮＤを始端位置、始端位置ＳＴを終端位置、計量区間Ａ−Ｂの終了位置Ｂを開始位置、計量区間Ａ−Ｂの開始位置Ａを終了位置と呼び替える。

この場合、ポンプ７によってタンク６から吸い上げられた流体は、制御弁８によってその流量が絞られ、バルブ１３（配管Ｐ３）を通って、シリンダ１の流入口１ｆへ送られる。この時、シリンダ１内のピストン２は、その基準体積管１−１から露出する部分が第２の退避室１−３内に位置している。

これにより、シリンダ１の流入口１ｆから流入した流体は、ピストン２の外周面２ａの前方の切欠２ｃを通過し、基準体積管１−１内を通り、下流の流出口１ｄへと流れて行く。流出口１ｄから出た流体は、バルブ１４（配管Ｐ４）を通って、被校正流量計１０へ送られ、被校正流量計１０を通過してタンク６へ戻される。

この後、制御装置１５は、設定流量をＱＳとし（図６：ステップ１０２）、管路を流れている現在の流体の流量ＱＲをモニタ流量計９で計測し、この流量ＱＲが設定流量ＱＳとなるように制御弁８の開度を制御する（ステップ１０３〜１０５）。

流量ＱＲが設定流量ＱＳとなれば（ステップ１０５のＹＥＳ）、設定流量ＱＳをピストン２の有効断面積Ｓで除して基準体積管１−１内の流体の速度Ｖｐを求め（ステップ１０６）、ピストン２の移動速度がＶｐとなるようにサーボモータ４の回転数Ｎを設定する（ステップ１０７）。そして、サーボモータ４へ運転開始指令を送り（ステップ１０８）、速度Ｖｐでピストン２を後退させる。

以下、往路での校正の場合と同様にして、ピストン２が終端位置ＥＮＤまで移動し（ステップ１０８〜１２８）、すなわち最初の始端位置ＳＴまで移動し、その間に計量区間Ａ−Ｂにおける平均基準流量Ｑｃと平均計測流量Ｑｖとが求められ（ステップ１１８，１１９）、Ｑｃ≠Ｑｖである場合（ステップ１２０のＹＥＳ）、Ｑｃ−Ｑｖ＝ΔＱｃが計測流量に対する補正情報として被校正流量計１０にセットされる（ステップ１２３）。

なお、この例では、ステップ１２７において、オペレータから次の校正開始指示を受けるものとして説明したが、往路だけの校正とするか、往路と復路とを合わせた校正とするかの設定を可能とし、往路と復路とを合わせた校正の場合に、自動的にステップ１２８以降の処理が実行されるものとしてもよい。

〔点検モード〕
次に、図９〜図１２に分割して示すフローチャートを参照して、上述した計測流量校正点検プログラムに従って制御装置１５が実行する点検モード時の処理動作について説明する。

〔点検前〕
今、点検前の状態として、ポンプ７が運転状態とされ、制御弁８は所定の開度で開かれているものとする。また、制御装置１５が、バルブ１１と１２を開き、バルブ１３と１４を閉じているものとする。また、シリンダ１内のピストン２は、その基準体積管１−１から露出する部分が第１の退避室１−２内に位置しているものとする。図４はこの状態を示している。

この場合、ポンプ７によってタンク６から吸い上げられた流体は、制御弁８でその流量が絞られ、バルブ１１（配管Ｐ１）を通って、シリンダ１の流入口１ｄへ送られる。シリンダ１の流入口１ｄから流入した流体は、ピストン２の外周面２ａの前方の切欠２ｂを通過し（図３（ａ）参照）、基準体積管１−１内を通り、下流の流出口１ｆへと流れて行く。流出口１ｆから出た流体は、バルブ１２（配管Ｐ２）を通って、被校正流量計１０へ送られ、被校正流量計１０を通過してタンク６へ戻される。これにより、点検前の状態として、被校正流量計１０への通常の流体の流れが作られている。

〔点検（リークテスト）〕
制御装置１５は、点検モードへの切り替え指示を受けると（図９：ステップ２００のＹＥＳ）、オペレータに対して試験圧力および試験位置の入力を促す（ステップ２０１）。試験圧力および試験位置の入力があれば（ステップ２０２のＹＥＳ）、その試験圧力および試験位置を設定し（ステップ２０３）、試験圧力および試験位置の入力がなければ（ステップ２０２のＮＯ）、あらかじめ定められている試験圧力および試験位置の初期設定値を設定する（ステップ２０４）。なお、この場合の試験位置は、ピストン２に装着されたリング２−１，２−２がシリンダ１の計量区間Ａ−Ｂに完全に入ることを条件とし、初期設定位置も含めて所望の位置として定められるものである。

そして、制御装置１５は、オペレータに対して往復でリークテストを行うか否かの選択を促し（ステップ２０５）、往復（往方向／復方向）でリークテストを行うのであれば（ステップ２０５のＹＥＳ）、直ちにステップ２０７へ進む。往路（往方向）のみでリークテストを行うのであれば（ステップ２０５のＮＯ）、フラグＦＡを「１」としたうえ（ステップ２０６）、ステップ２０７へ進む。

〔往方向のリークテスト〕
ステップ２０７では、ステップ２０３あるいはステップ２０４で設定された試験位置まで、ピストン２を前進させる。これにより、ピストン２は、そのリング２−１，２−２がシリンダ１内の計量区間Ａ−Ｂに完全に入った状態で停止する。そして、この後、シリンダ１の下流側のバルブ１２を閉じる（ステップ２０８）。

次に、制御装置１５は、バルブ１２を閉じた状態で、ピストン２に流出口１ｆの方向への試験圧力を加える（ステップ２０９）。この場合、制御装置１５は、ステップ２０３あるいは２０４で設定された試験圧力（Ｐ）をピストン２の有効断面積（Ｓ）に乗じて押す力を求め、この力をサーボモータ４のトルクに換算し、このトルクを試験トルク（定トルク）としてボールネジ，台形ネジ，ラック＆ピニオンなどの伝達機構を介してシャフト３に加えることによって、ピストン２に流出口１ｆの方向への試験圧力を加える。なお、この場合、伝達方法や減速機の有無などによってトルクが異なるので、その機構に応じてトルク換算を行うようにする。また、必要に応じて、その機構の伝達効率を掛ける。

そして、制御装置１５は、所定の待ち時間ＴＷの経過を待って（ステップ２１０のＹＥＳ）、その時のピストン２の移動位置をリーク検出の開始位置Ｅ１として読み取る（図１０：ステップ２１１）。また、このリーク検出の開始位置Ｅ１の読み取り後、所定時間ＴＸの経過を待って（ステップ２１２のＹＥＳ）、その時のピストン２の移動位置をリーク検出の終了位置Ｅ２として読み取る（ステップ２１３）。この間、制御装置１５は、ピストン２に試験圧力を加え続ける。

なお、この例では、所定の待ち時間ＴＷの経過を待って、その時のピストン２の移動位置をリーク検出の開始位置Ｅ１として読み取るようにしたが、この待ち時間ＴＷは必ずしも設けなくてもよい。ピストン２に試験圧力を加えた場合、シール部の変形や伝達機構のたわみなどにより、シール部から非圧縮性の流体が漏れていないにも拘わらず、ピストン２が流出口１ｆの方向へ移動することがある。本実施の形態では、このような虞れを想定して、ピストン２に試験圧力を加えてから所定の待ち時間ＴＷが経過した後のピストン２の移動位置をリーク検出の開始位置Ｅ１として読み取るようにしている。

待ち時間ＴＷは、予め実験により、試験トルクでピストン２の初期移動量を観察し、移動が止まる状態あるいは移動速度が飽和する状態の時間と変位の変化量を求めておき、この関係から決定するようにするとよい。また、この実験モードを制御装置１５のプログラムに設けることで、メンテナンスでバルブやシールを交換したときにリーク条件の変更を容易にできるようにすることもできる。

待ち時間ＴＷの経過後、ピストン２に試験圧力を加え続けた場合、ピストン２のシール部に漏れがあると、ピストン２により押されているシリンダ１内の非圧縮性の流体がピストン２の後側に抜けるため、ピストン２が流出口１ｆの方向へさらに移動する。これを確認するために、本実施の形態では、待ち時間ＴＷの経過後、所定時間ＴＸの経過を待って、その時のピストン２の移動位置をリーク検出の終了位置Ｅ２として読み取るようにしている。

制御装置１５は、リーク検出の終了位置Ｅ２を読み取った後、ピストン２の駆動を停止する（ステップ２１４）。そして、リーク検出の終了位置Ｅ２とリーク検出の開始位置Ｅ１との差としてピストン２の移動量ΔＥを求め、この移動量ΔＥを所定時間ＴＸで除して単位時間当たりのピストン２の移動量α（α＝ΔＥ／ＴＸ）を求める（ステップ２１５）。そして、この単位時間当たりの移動量αにピストン２の有効断面積Ｓを乗じて単位時間当たりの非圧縮性の流体の漏れ量β（β＝α・Ｓ）を求め（ステップ２１６）、この漏れ量βを予め定められている試験圧力での単位時間当たりの許容漏れ量βｔｈと比較する（ステップ２１７）。

ここで、漏れ量βが許容漏れ量βｔｈ以下であれば（ステップ２１７のＹＥＳ）、ピストン２の往方向での漏れは合格であるとし（ステップ２１８）、漏れ量βが許容漏れ量βｔｈを超えていれば（ステップ２１７のＮＯ）、ピストン２の往方向での漏れは不合格であるとする（ステップ２１９）。この場合、ステップ２１８，２１９では、漏れ量βの値と合否の結果をディスプレイ上に表示する。また、そのデータを履歴へ登録する。

本実施の形態において、往方向での漏れの合否の結果は、閉じている出口側のバルブと、リング２−１によってシールされる部分の正常・異常を示している。すなわち、ピストン２の往方向では、リング２−１のＵ字状の溝の開放端が往方向に向けられており、ピストン２に試験圧力を加えると、このリング２−１のＵ字状の溝が拡がって非圧縮性の流体の漏れを防ごうとする。これに対して、リング２−２は、そのＵ字状の溝の開放端が復方向に向けられているので、非圧縮性の流体の漏れを防ごうとはしない。したがって、ピストン２の往方向でのシール部からの非圧縮性の流体の漏れは、リング２−１からの漏れであると判断することができる。特許文献１に示された構成では、上流側，下流側共にＵ形リングのＵ字状の溝の開放端が復方向に向けられているので、上流側のＵ形リングで漏れが生じているのか、下流側のＵ形リングで漏れが生じているのか判断することはできない。また、ピストンの復方向でしか漏れの検出を行うことができず、基準体積の流体の排出精度を左右する最も重要なピストンの往方向での漏れの検出を行うことができない。シールに方向性の無いＯリングを用いたときは両方のリングがどの方向にもシールとして働くので、両方のリングに漏れが発生した場合のみ漏れが検出される。

なお、この実施の形態では、所定時間ＴＸ経過後のピストン２の移動位置をリーク検出の終了位置Ｅ２として読み取るようにしたが、所定の周期でピストン２の移動位置を読み取り、この所定の周期で読み取ったピストン２の移動位置からピストン２の動きを細かく観察し、この観察結果から単位時間当たりの非圧縮性の流体の漏れ量βを求めるようにしてもよい。なお、この場合の周期や回数は、使用者の目的によって決めるようにするとよい。

〔流れ方向の切り替え〕
制御装置１５は、ピストン２の往方向でのシール部の合否の判定後、シリンダ１の下流側のバルブ１２を開く（ステップ２２０）。そして、ピストン２をシリンダ１内の終端位置ＥＮＤまで前進させ（ステップ２２１）、バルブ１１と１２を閉じ、バルブ１３と１４を開き、シリンダ１と被校正流量計１０との間の流路を切り替える（ステップ２２２）。これにより、図５に示されるように、シリンダ１の流出口１ｆが流入口となり、流入口１ｄが流出口となり、シリンダ１内の流体の流れ方向が切り替えられる。

〔フラグＦＡのチェック〕
そして、制御装置１５は、フラグＦＡが「１」であるか否かをチェックする（ステップ２２３）。ここで、フラグＦＡが「１」であれば（ステップ２２３のＹＥＳ）、復方向のリークテストは行わないものと判断し、ピストン２を復路における終端位置ＥＮＤ、すなわち最初の始端位置ＳＴに戻し（ステップ２２４）、リークテストを終了する。これに対し、フラグＦＡが「１」でなければ（ステップ２２３のＮＯ）、復方向のリークテストを続けて行うものと判断する。

〔復方向のリークテスト〕
制御装置１５は、復方向のリークテストを続けて行う場合（ステップ２２３のＮＯ）、ステップ２０３あるいはステップ２０４で設定された試験位置まで、ピストン２を後退させる（ステップ２２５）。これにより、ピストン２は、そのリング２−１，２−２がシリンダ１内の計量区間Ａ−Ｂに完全に入った状態で停止する。そして、この後、シリンダ１の下流側のバルブ１４を閉じる（ステップ２２６）。

次に、制御装置１５は、バルブ１４を閉じた状態で、ピストン２に流出口１ｄの方向への試験圧力を加える（ステップ２２７）。この試験圧力は往方向のリークテストの場合と同じである。そして、所定の待ち時間ＴＷの経過を待って（ステップ２２８のＹＥＳ）、その時のピストン２の移動位置をリーク検出の開始位置Ｅ１として読み取る（ステップ２２９）。また、このリーク検出の開始位置Ｅ１の読み取り後、所定時間ＴＸの経過を待って（ステップ２３０のＹＥＳ）、その時のピストン２の移動位置をリーク検出の終了位置Ｅ２として読み取る（ステップ２３１）。この間、制御装置１５は、ピストン２に試験圧力を加え続ける。

制御装置１５は、リーク検出の終了位置Ｅ２を読み取った後、ピストン２の駆動を停止する（ステップ２３２）。そして、リーク検出の終了位置Ｅ２とリーク検出の開始位置Ｅ１との差としてピストン２の移動量ΔＥを求め、この移動量ΔＥを所定時間ＴＸで除して単位時間当たりのピストン２の移動量αを求める（図１２：ステップ２３３）。そして、この単位時間当たりの移動量αにピストン２の有効断面積Ｓを乗じて単位時間当たりの非圧縮性の流体の漏れ量βを求め（ステップ２３４）、この漏れ量βを許容漏れ量βｔｈと比較する（ステップ２３５）。

ここで、漏れ量βが許容漏れ量βｔｈ以下であれば（ステップ２３５のＹＥＳ）、ピストン２の復方向での漏れは合格であるとし（ステップ２３６）、漏れ量βが許容漏れ量βｔｈを超えていれば（ステップ２３５のＮＯ）、ピストン２の復方向での漏れは不合格であるとする（ステップ２３７）。この場合、ステップ２３６，２３７では、漏れ量βの値と合否の結果をディスプレイ上に表示する。また、そのデータを履歴へ登録する。

本実施の形態において、復方向での漏れの合否の結果は、リング２−２によってシールされる部分の正常・異常を示している。すなわち、ピストン２の復方向では、リング２−２のＵ字状の溝の開放端が復方向に向けられており、ピストン２に試験圧力を加えると、このリング２−２のＵ字状の溝が拡がって非圧縮性の流体の漏れを防ごうとする。これに対して、リング２−１は、そのＵ字状の溝の開放端が往方向に向けられているので、非圧縮性の流体の漏れを防ごうとはしない。したがって、ピストン２の復方向でのシール部からの非圧縮性の流体の漏れは、リング２−２からの漏れであると判断することができる。特許文献１に示された構成では、ピストンの復方向で漏れの検出を行うことはできるが、上流側，下流側共にＵ形リングのＵ字状の溝の開放端が復方向に向けられているので、上流側のＵ形リングで漏れが生じているのか、下流側のＵ形リングで漏れが生じているのか判断することはできない。シールに方向性の無いＯリングを用いたときは両方のリングがどの方向にもシールとして働くので、両方のリングに漏れが発生した場合のみ漏れが検出される。

制御装置１５は、ピストン２の復方向でのシール部の合否の判定後、シリンダ１の下流側のバルブ１４を開く（ステップ２３８）。そして、ピストン２をシリンダ１内の復方向の終端位置、すなわち最初の始端位置ＳＴまで後退させ（ステップ２３９）、バルブ１３と１４を閉じ、バルブ１１と１２を開き、シリンダ１と被校正流量計１０との間の流路を切り替える（ステップ２４０）。これにより、図４に示されるように、シリンダ１の流出口１ｄが流入口となり、流入口１ｆが流出口となり、シリンダ１内の流体の流れ方向が切り替えられ、元の状態に戻される。

なお、本実施の形態では、リークテストに際し、ピストン２を移動させる所望の位置を１箇所としたが、複数箇所としてもよい。この場合、複数箇所の所望の位置について、上述と同様にして、シール部からの非圧縮性の流体の漏れ量を検出する。このようにすると、シリンダ１（基準体積管１−１）の内壁面に傷があるような場合、その傷の場所を特定することが可能となる。

また、本実施の形態では、ピストンプルーバを例にとって説明したが、ピストンプルーバに限られるものではなく、シリンダとピストンとを備えた機構に同様にして適用することが可能である。この場合、被校正流量計１０の代わりにダミー管を挿入してもよく、被校正流量計１０そのものをなくした構成としても構わない。

また、本実施の形態によれば、ピストン２の外周面２ａに形成された切欠２ｂや２ｃがポペット弁の役割を果たし、ピストン内部にポペット弁を設ける方法に対し、構造を簡単とし、コストを低減することができる。また、シール箇所を少なくして、リークの発生を起こり難くし、信頼性を高めることができる。

また、本実施の形態では、ピストン２がシャフト３に固定されているので、いつでもシリンダ１内の同じ位置で基準体積の計量を行うことができるように、ピストン２の移動位置を制御することができる。これに対し、ポペット弁を用いたものでは、ピストンが位置検出のための棒に拘束されておらず、遊動状態にある。この場合、ポペット弁が閉じたときの隔壁との位置が変化すれば、計量管の異なる位置を動くことになり、計量管の形状誤差が繰り返し性の不確かさ生じさせることなる。本実施の形態では、シリンダ１内の同じ位置で常に基準体積の計量を行うことができるので、このような不確かさは生じない。

なお、本実施の形態では、切欠（開口）２ｂや２ｃを矩形に近い形状としているが、図１３（ａ）に示すように半円状としたり、図１３（ｂ）に示すように三角形状としたり、図１３（ｃ）に示すように階段状としたり、図１３（ｄ）に示すように半円形状を連ねた形状としたり、図１３（ｅ）に示すように貫通孔とするなどしてもよい。このような形状の変化により、ピストン２の移動に伴う流体の通過面積変化に特性を持たせ、ピストン２が動き出して基準体積管１−１を塞ぐようになる時に発生する急激な流量変化を緩和する流量制御の特性を自由に作ることができる。

また、本実施の形態では、シリンダ１を基準体積管１−１の両端の開口部に第１の退避室１−２と第２の退避室１−３を取り付けた構造としたが、これらを一体化した管構造としてもよい。一体化構造とする場合、例えば、全加工でシリンダ１の３室（基準体積管、第１の退避室、第２の退避室）を製作し、端面を鏡板で塞ぐような構造とする。本実施の形態のように、基準体積管１−１の両端の開口部に第１の退避室１−２と第２の退避室１−３を取り付けた構造とすることにより、基準体積管１−１の外径を小さくし、すなわち基準体積管１−１の肉厚を薄くし、軽量化を図ることが可能となる。

また、本実施の形態では、シリンダ１内の始端位置ＳＴや終端位置ＥＮＤにピストン２を電気的に停止させるようにしているが、係止部材などを設けるなどして始端位置ＳＴや終端位置ＥＮＤにピストン２を機械的に停止させるようにしてもよい。すなわち、シリンダ１内の始端位置ＳＴや終端位置ＥＮＤにおいてピストン２の移動を規制する手段は、電気的にその位置に停止させる手段であってもよいし、機械的にその位置に停止させる手段であってもよい。

また、本実施の形態では、被校正流量計１０を流体が流れる配管中の最も下流側に設けるようにしたが、配管の上流側に設けるようにしてもよい。例えば、モニタ流量計９の直後でバルブ１１，１３の手前の配管に設けるようにする。被校正流量計１０を配管の上流側に設ける場合、被校正流量計１０を通過した流体がシリンダ１に送られるものとなるが、シリンダ１から排出された基準体積の流体が被校正流量計１０に送られてくることに変わりはない。

また、本実施の形態では、被校正流量計を１つとして説明したが、被校正流量計が直列に複数接続された構成であってもよい。この場合、直列に接続された被校正流量計の流量の計測範囲（レンジ）が同じであるとすれば、被校正流量計から個々に流量信号を取り込んで、ピストン２の始端位置ＳＴから終端位置ＥＮＤまでの移動により、上述と同様の処理によって、全ての被校正流量計についての流量校正を一度に行うことができる。

なお、被校正流量計がレンジの異なる組合せのときは、シリンダ１の異なる区間で計量を行うようにすればよい。このときの計量対象のデータは、制御装置１５から該当する被校正流量計と通信して求めたり、シーケンサ１６に設けたマルチチャンネルのカウンタの値を当該チャンネルから読み出すことによって求めたりすればよい。

また、１つの被校正流量計でレンジ設定を複数有するような場合、通信でその設定を変えてから適切な計量区間で計量を行うようにすればよい。この場合、シリンダ１が１つなので、短時間で全ての計量を行うようにするために、計量の順序を予め決めておくようにするとよい。

また、本実施の形態では、ピストン２の初速を決定するためにモニタ流量計９を設けているが、このモニタ流量計９の精度はそれほど高くなくてよい。すなわち、必要に応じてピストンプルーバでモニタ流量計９の補正（校正）を行うことが可能であるので、モニタ流量計９の精度は低くても構わない。

また、本実施の形態では、シリンダ１の第１の退避室１−２内の流体圧と第２の退避室１−３内の流体圧との差圧ΔＰを差圧計１９によって計測するようにしたが、第１の退避室１−２内の流体圧を計測する第１の圧力計と、第２の退避室１−３内の流体圧を計測する第２の圧力計を設け、この第１および第２の圧力計の計測値を制御装置１５へ送り、制御装置１５において差圧ΔＰを求めるようにしてもよい。

また、必ずしも第１の退避室１−２内の流体圧と第２の退避室１−３内の流体圧の圧力差を差圧ΔＰとして計測しなくてもよく、シリンダ１の上流側の配管中の流体圧と下流側の配管中の流体圧との圧力差を差圧ΔＰとして計測するようにしてもよい。

また、本実施の形態では、ピストン２の外周面２ａの前後に切欠２ｂおよび２ｃを形成するようにしたが、切欠２ｂのみを形成するようにしてもよい。例えば、ピストン２がシリンダ１内の計量区間Ａ−Ｂを通過した後、途中で流体の流れ方向を切り替えて、ピストン２を始端位置ＳＴに戻すというような制御方法とした場合、ピストン２の外周面２ａの切欠２ｃを省略し、切欠２ｂのみとすることが可能である。

また、本実施の形態では、配管に設けたバルブ１１〜１４の開閉によってシリンダ１と被構成流量計１０との間の流路を切り替えるようにしたが、例えばタンク６と被校正流量計１０との間に第２のポンプを設け、この第２のポンプによって逆方向に流体を流すようにしてもよい。また、タンク６側に流出路と流入路とを切り替えるバルブを設け、これによって逆方向に流体を流すようにしてもよい。

また、本実施の形態では、第１の退避室１−２や第２の退避室１−３の軸方向の端面に流入口１ｄや流出口１ｆを設けるようにしたが、第１の退避室１−２や第２の退避室１−３の上面や下面に流入口１ｄや流出口１ｆを設けるようにしてもよい。また、基準体積管１−１の端部に適当なテーパーを設けることで、ピストン２に装着したリング２−１や２−２を損傷しないような構造に容易にすることが可能である。

また、本実施の形態では、ピストン２に切欠２ａや２ｂを設けるようにしたが、必ずしもこのような切欠をピストン２に設けなくてもよい。例えば、図１４（ａ）や（ｂ）に示すように、切欠２ａ，２ｂを有さないピストン２’を基準体積管１−１から完全に脱した位置に停止させ、この場合に生じるピストン２’と基準体積管１−１との隙間を連通路Ｈ１やＨ２として、流入口１ｄと流出口１ｆとの連通を図るようにしてもよい。また、本実施の形態では、被校正流量計１０の流量校正を行うものとしたが、被校正流量計１０の計測精度を検査するようにしてもよい。

また、本実施の形態では、正、逆、両方向で計測を行うことができる構造としているので、ピストン２にリング（シールリング）２−１，２−２を設け、２箇所の位置（シール位置）でシールを行っている。この場合、厳密に言えば、正方向と逆方向では異なる区間の容積を移動させていることになる。これを修正するためには、計測スタート、ＥＮＤの位置をシール位置の差分、制御装置１５上で補正して、時間計測の開始、終了を行うようにすることで、同じ計測区間を使うようにすることができる。シールリングを１本にすればこのような問題は生じない。

本発明の実施に用いるピストンプルーバの要部（ピストンが始端位置に位置している場合）を示す側断面図である。 本発明の実施に用いるピストンプルーバの要部（ピストンが終端位置に位置している場合）を示す側断面図である。 ピストンがシリンダ内の始端位置から終端位置まで移動する場合の流体の流れを示す図である。 このピストンプルーバを用いた流量校正システムのシステム構成図（ピストンが始端位置に位置している場合）である。 このピストンプルーバを用いた流量校正システムのシステム構成図（ピストンが終端位置に位置している場合）である。 このピストンプルーバの制御装置が実行する計測流量校正点検プログラムに従う校正モード時の処理動作を示すフローチャートである。 図６に続くフローチャートである。 図７に続くフローチャートである。 このピストンプルーバの制御装置が実行する計測流量校正点検プログラムに従う点検モード時の処理動作を示すフローチャートである。 図９に続くフローチャートである。 図１０に続くフローチャートである。 図１１に続くフローチャートである。 ピストンの外周面に形成する切欠（開口）の他の例を示す図である。 ピストンを基準体積管から完全に脱した位置に停止させるようにした例を示す図である。 ピストンへのリングの装着状況を示す側断面図である。 特許文献１に示されたピストンプルーバの要部の構成を示す図である。 このピストンプルーバにおけるＵ形リングのうち流出側のＵ形リングの動きを拡大して示す図である。

符号の説明

１…シリンダ、１−１…基準体積管、１−２…第１の退避室、１−３…第２の退避室、１ａ…一端側開口、１ｂ…他端側開口、１ｃ…内部空間、１ｄ…流入口、１ｅ…内部空間、１ｆ…流出口、１ｇ…内周面、２，２’…ピストン、２ａ…外周面、２ｂ，２ｃ…切欠、２−１，２−２…リング（Ｕ形リング）、３…シャフト、４…サーボモータ、５…エンコーダ、６…タンク、７…ポンプ、８…制御弁、９…モニタ流量計、１０…被校正流量計、１１…第１のバルブ、１２…第２のバルブ、１３…第３のバルブ、１４…第４のバルブ、１５…制御装置、１６…シーケンサ、１７…サーボアンプ、１８…クロックジェネレータ、１９…差圧計、Ｐ１〜Ｐ５…配管、ＳＴ…始端位置、Ｓ１…シール位置、Ａ−Ｂ…計量区間、ＥＮＤ…終端位置、Ｈ１，Ｈ２…連通路。

Claims (5)

1. 流体の流入口と流出口を有するシリンダと、このシリンダ内を移動するピストンと、前記シリンダの内周面と前記ピストンの外周面との間の隙間を流れようとする流体の流通を阻止するシール部とを備えた機構に適用され、前記シール部からの前記流体の漏れを検出するリーク検出方法において、
   前記シリンダ内に非圧縮性の流体を充満させる第１ステップと、
   前記シリンダ内に前記非圧縮性の流体が充満されている状態で前記シリンダ内の所望の位置まで前記ピストンを移動させる第２ステップと、
   前記ピストンを前記所望の位置まで移動させた状態で前記シリンダの流出口からの流体の流出路を閉じる第３ステップと、
   前記流出路が閉じられた状態で前記ピストンに前記流出口の方向への圧力を加える第４ステップと、
   前記ピストンに前記流出口の方向への圧力を加えた時の前記ピストンの移動量に基づいて前記シール部からの前記非圧縮性の流体の漏れ量を検出する第５ステップと
   を備えることを特徴とするリーク検出方法。
2. 請求項１に記載されたリーク検出方法において、
   前記第５ステップは、
   前記ピストンに前記流出口の方向への圧力が加えてから所定の待ち時間が経過した後の前記ピストンの移動位置をリーク検出の開始位置とし、このリーク検出の開始位置からの移動量に基づいて前記シール部からの前記非圧縮性の流体の漏れ量を検出する
   ことを特徴とするリーク検出方法。
3. 請求項１に記載されたリーク検出方法において、
   前記第５ステップは、
   前記検出した漏れ量と予め定められている閾値とを比較することによって前記シール部の合否を判定する
   ことを特徴とするリーク検出方法。
4. 請求項１に記載されたリーク検出方法において、
   前記ピストンを移動させる所望の位置を複数箇所とし、この複数箇所の所望の位置について、前記シール部からの前記非圧縮性の流体の漏れ量を検出する
   ことを特徴とするリーク検出方法。
5. 請求項１に記載されたリーク検出方法において、
   前記シリンダの流入口から流出口への方向を往方向、前記シリンダの流出口から流入口への方向を復方向とし、往方向の所望の位置について前記シール部からの前記非圧縮性の流体の漏れ量を検出した後、前記シリンダの流入口を流出口、流出口を流入口として、復方向の所望の位置について前記シール部からの前記非圧縮性の流体の漏れ量を検出する
   ことを特徴とするリーク検出方法。

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