JP2014182103A - 膜式ガスメータ及びその検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】膜式ガスメータ及びその検査方法において、ダイヤフラムの劣化状態を簡単且つ正確に判定することができる技術を提供する。
【解決手段】計量室４に、温度履歴により光学的物性が変化する温度履歴表示部Ｉを設けた膜式ガスメータ１００を検査対象とし、ダイヤフラム１１の実際の使用時間である実使用時間を取得する実使用時間取得工程と、温度履歴表示部Ｉの光学的物性を測定して、当該測定結果をダイヤフラム１１の実際の温度履歴である実温度履歴を取得する実温度履歴取得工程と、実使用時間と実温度履歴とから、ダイヤフラム１１の劣化状態を判定する判定工程とを行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、外装ケーシングの内部に形成された計量室を区画すると共に当該計量室へのガスの給排により往復動するゴム製のダイヤフラムを備え、当該ダイヤフラムの往復動を検出してガスの供給量を計量する膜式ガスメータ及びその検査方法に関する。

一般家庭用のガスメータとして主流の膜式ガスメータは、通常、外装ケーシングの内部の計量室をダイヤフラムにより区画し、これら区画された夫々の計量室の一方側にガスを供給すると共に他方側からガスを排出する状態を、これら供給側と排出側とを交互に切り替えながら繰り返し行い、その切り替えに伴うダイヤフラムの往復動の回数を検出することで、ガスメータを通過して家屋等に供給されるガスの供給量を計量するように構成されている。

この種のガスメータは、計量法に規定される特定計量器であり、部品等の劣化による計量制度の低下を抑制するためには、所定の検定有効期間毎に回収され、新規のものに交換される。そして、回収したガスメータの一部の部品については再利用（リユース）される場合がある。
ガスメータは、計量器であるのに加えて、地震やガス漏れなどの異常を感知する機能をもつ保安機器でもあるので、リユース品でも新品と同等の品質が要求される。特に、膜式ガスメータの主要部品であるダイヤフラムは、計量制度に大きく影響を与えるため、その寿命は適切に見極める必要がある。

このような膜式ガスメータのダイヤフラムの寿命評価には、従来、規定されている最大流量で数千時間駆動して、ダイヤフラムの膨張と収縮とを繰り返して行い、その前後の計量性能を確認する駆動耐久試験が採用されてきた。
しかしながら、この駆動耐久性試験を経た後の膜式ガスメータが示す器差（計量性能の変化）は、駆動耐久試験前の計量性能に対してマイナス側に変化する所謂マイナス器差を示すものとなり、プラス側に変化するプラス器差を示す現実的な計量性能の変化を必ずしも再現するものではなかった。よって、この駆動耐久試験を基準にダイヤフラムの寿命を判断することは必ずしも適切であるとは言えなかった。

そこで、ダイヤフラムの寿命をできるだけ正確に見極めるために、回収した膜式ガスメータのダイヤフラムの劣化状態を判定する検査方法として、外装ケーシングの外表面に温度の影響により光学的物性が変化する温度履歴表示部を設け、その温度履歴表示部の光学的物性からダイヤフラムの劣化状態を判定する方法が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
また、別の検査方法として、ダイヤフラムの厚さ方向における電気的特性を計測し、その計測結果からダイヤフラムの劣化状態を判定する方法が知られている（例えば、特許文献２を参照。）。

特開２００６−２５８４９５号公報 特開２００９−２８１９１８号公報

特許文献１に記載の検査方法では、温度履歴表示部が外装ケーシングの外表面に設けられているので、ダイヤフラムの劣化状態が同じであっても、膜式ガスメータの設置場所における気温や日照条件等が異なると、その温度履歴表示部の光学的物性が異なるものとなってしまい、その光学的特性がダイヤフラムの劣化状態を正確に示すものではなくなる場合があるという問題があった。
また、特許文献２に記載の検査方法では、ダイヤフラムの電気的特性を計測するために、ダイヤフラムを一旦分解してその縁部に電極等を設けというような煩雑な作業が必要になるという問題があった。

本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、膜式ガスメータ及びその検査方法において、ダイヤフラムの劣化状態を簡単且つ正確に判定することができる技術を提供する点にある。

この目的を達成するための本発明に係る膜式ガスメータの検査方法は、
外装ケーシングの内部に形成された計量室を区画すると共に当該計量室へのガスの給排により往復動するゴム製のダイヤフラムを備え、当該ダイヤフラムの往復動を検出してガスの供給量を計量する膜式ガスメータの検査方法であって、
その第１特徴構成は、
前記計量室に、温度履歴により光学的物性が変化する温度履歴表示部を設けた膜式ガスメータを検査対象とし、
実際の使用時間である実使用時間を取得する実使用時間取得工程と、
前記温度履歴表示部の光学的物性を測定して、当該測定結果を前記計量室の実際の温度履歴である実温度履歴を取得する実温度履歴取得工程と、
前記実使用時間と前記実温度履歴とから、前記ダイヤフラムの劣化状態を判定する判定工程とを行う点にある。

また、この目的を達成するための本発明に係る膜式ガスメータは、本発明に係る膜式ガスメータの検査方法で使用され、外装ケーシングの内部に形成された計量室を区画すると共に当該計量室へのガスの給排により往復動するゴム製のダイヤフラムを備え、当該ダイヤフラムの往復動を検出してガスの供給量を計量する膜式ガスメータであって、
その第１特徴構成は、
前記計量室に、温度履歴により光学的物性が変化する温度履歴表示部を備えた点にある。

上記第１特徴構成によれば、ダイヤフラムが設けられた計量室に温度履歴表示部が設けられた膜式ガスメータを検査対象とする。従って、この検査対象の膜式ガスメータの計量室に設けられた温度履歴表示部の光学的特性は、同じく計量室に設けられたダイヤフラムが受けた温度履歴を正確に示すものとなる。よって、かかる検査対象の膜式ガスメータに対する検査方法では、上記実温度履歴取得工程において、その温度履歴表示部の光学的物性を測定して、当該測定結果を計量室並びにそこに設けられたダイヤフラムの実際の温度履歴である実温度履歴として取得することができる。
更に、このように取得した実温度履歴に加えて、上記実使用時間取得工程で取得した実使用時間を用いることで、ダイヤフラムが使用されていた実際の環境条件における温度履歴と使用時間とを正確に把握できるので、上記判定工程において、ダイヤフラムの温度履歴に起因する劣化状態を簡単且つ正確に判定することができる。
従って、本発明により、ダイヤフラムの劣化状態を簡単且つ正確に判定することができる膜式ガスメータ及びその検査方法を実現することができる。

本発明に係る膜式ガスメータの検査方法の第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
前記判定工程において、前記ダイヤフラムを構成するゴム中における所定の添加剤の残存量が許容値以下になるときの限界放置時間と当該ゴムの温度履歴との相関関係を用いて、前記実使用時間と前記実温度履歴とから、前記ダイヤフラムの余寿命を前記劣化状態として判定する点にある。

上記第２特徴構成によれば、ダイヤフラムの劣化状態が、ダイヤフラムを構成するゴム中における可塑剤などの所定の添加剤の残存量に依存することから、その残存量が例えばリユース可能と判断できる許容値以下になるときの限界放置時間と当該ゴムの温度履歴との相関関係を、予め試験等により求めておけば、上記判定工程において、その相関関係を用いて、実温度履歴と実使用時間とからダイヤフラムの劣化状態を一層正確に判定することができる。

本発明に係る膜式ガスメータの検査方法の第３特徴構成は、上記第２特徴構成に加えて、
前記相関関係を、複数の温度履歴の条件において前記ゴム中における添加剤の残存量の放置時間に対する推移を計測する熱加速試験の結果を用いてアレニウス則により算出する点にある。
即ち、上記第３特徴構成によれば、上記のような熱加速試験を予め行い、その結果を用いて、上記第２特徴構成で用いる限界放置時間と温度履歴との相関関係を簡単に算出することができる。

本発明に係る膜式ガスメータの検査方法の第４特徴構成は、上記第１乃至第３特徴構成の何れかに加えて、
所定の検定有効期間使用された膜式ガスメータを検査対象として回収し、
前記実使用時間取得工程が、前記検定有効期間を前記実使用時間として取得する点にある。

上記第４特徴構成によれば、１０年等の所定の検定有効期間使用された膜式ガスメータを検査対象として回収する場合には、上記実使用時間取得工程において、その検定有効期間を実使用時間として簡単に取得することができるので、実使用時間を計測するための手段等を設ける必要がない。

膜式ガスメータの斜視図 膜式ガスメータの要部の縦断面図 膜式ガスメータの要部の分解斜視図 膜式ガスメータの要部の斜視図 膜式ガスメータの要部の平面図 検査方法のフロー図 熱加速試験でのゴム中における添加剤の残存量の推移を示すグラフ図 熱加速試験結果をアレニウス則でプロットした結果を示すグラフ図

本発明に係る膜式ガスメータ及びその検査方法の実施形態を図面に基づいて説明する。
尚、説明に際しては、先ず、膜式ガスメータ１００の構成に関して説明した後に、その膜式ガスメータ１００の検査方法に関して説明する。

〔膜式ガスメータ〕
膜式ガスメータ１００は、図１に示すように、ガス供給口１及びガス排出口２を備えた外装ケーシングＣを備え、ガス供給口１及びガス排出口２を、住宅等のガス需要先にガスを供給するガス供給管（図示省略）の途中に接続して、ガス供給管を流れるガスの流量を計測し、外装ケーシングＣの外部に設けた表示部３に計測したガス流量を表示する。

図３及び図５に示すように、外装ケーシングＣ内には、計量室４へのガスの給排を制御するスライド弁機構Ｖ、計量室４へのガスの給排により往復動する計量膜部Ｆ、その計量膜部Ｆの１往復で１回転するように、計量膜部Ｆにリンク機構Ｌにて連動連結された回転部Ｒ、その回転軸芯から径方向に離れた位置に位置して、計量膜部Ｆの往復動に伴って、その回転軸芯周りに回転するように設けられた磁石５、その磁石５が特定回転位相に回転したときに動作するリードスイッチ６、及び、そのリードスイッチ６からの信号と前記設定計測基準流量とに基づいて流量を求めると共に求めた流量を上述の表示部３に表示させる制御部７が、夫々設けられている。

外装ケーシングＣは、図１、図２に示すように、下ケーシングＣ１及び上ケーシングＣ２から成る。周知であるので詳細な説明並びに図示は省略するが、上ケーシングＣ２内には、上述の制御部７の他に、図示は省略するが、膜式ガスメータ１００に供給されるガス圧力を検出する圧力センサ、地震の震動を検出する感震器、及び、ガス供給遮断弁などが設けられている。

図２及び図３に示すように、下ケーシングＣ１の内部は、その中央部が仕切り壁９にて仕切られており、その仕切り壁９の両側それぞれに仕切り壁９を底部とする概ね円筒形状の計量室形成用空間が形成されている。更に、この各計量室形成用空間の中央部が計量膜部Ｆにて仕切られており、各計量室形成用空間の開口部が蓋１０にて閉じられて、各計量膜部Ｆの両側夫々に計量室４が形成されている。即ち、計量膜部Ｆが１対設けられ、計量室４が４室形成されている。

計量膜部Ｆは、図２、図３、図４に示すように、計量室４を形成する下ケーシングＣ１に枠状の整膜板１４により周縁部を固定した状態で設けたダイヤフラム（具体的にはゴム膜で構成される）１１と、そのダイヤフラム１１の両面夫々の中央部に保持した円形の膜板１２とで構成されており、外側の膜板１２の中央には丁番台１３が設けられている。

即ち、計量膜部Ｆを構成するダイヤフラム１１は、外装ケーシングＣの内部に形成された計量室４を区画すると共に、当該計量室４へのガスの給排により往復動するように構成されている。
このダイヤフラム１１は、可撓性を有するゴムと基布とからなる複合材で構成されている。
ダイヤフラム１１を構成するゴムの主成分は、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）とエピクロロヒドリンゴムであり、ＮＢＲは耐油性、耐摩耗性及び耐熱劣化性に優れ、エピクロロヒドリンゴムは耐寒性に優れることが一般的に知られている。また、このゴムには、可塑剤等の添加剤が含まれている。
一方、ダイヤフラム１１を構成する基布の主成分は耐熱性及び強度に優れるＰＥＴであり、ダイヤフラム１１の往復動における反転時の変形挙動を安定化させる機能を担っている。

図４に示すように、翼軸１６が、その軸心を上下方向に向けて上端側を下ケーシングＣ１の上部壁に形成した孔に気密状に貫通させた状態で回動自在に支承され、その翼軸１６に翼１５が支持されている。つまり、翼１５が翼軸１６により下ケーシングＣ１に揺動自在に支承されている。
下ケーシングＣ１の上部壁の貫通部位には、この部位に螺合される翼軸ボックス１６０が設けられており、このボックス１６０内を翼軸１６が貫通する構成が採用されている。翼軸ボックス１６０の上側にはシール用のゴム材１６１が嵌め込まれており、気密状態が保たれる。

翼軸に接続された翼１５の先端に支持した丁番軸２６が、その軸心周りに相対回転自在に丁番台１３に挿通され、計量膜部Ｆの往復動に伴って翼１５が揺動するように、計量膜部Ｆと翼１５とが連結されている。丁番台１３には、挿通孔形成部分１３ａ及び丁番軸挿通孔１３ｂが設けられている。

図３及び図５に示すように、リンク機構Ｌは、端部同士を互いに枢支連結した大肘金１７と小肘金１８との組を２組備えて構成されている。そして、各翼軸１６の上端部が、各大肘金１７の一端に固定連結されている。

図３及び図５に示すように、回転部Ｒは、下ケーシングＣ１の上部壁上に取り付けた支持台１９に上下方向の軸心周りで回転自在に支持したクランク軸２０と、そのクランク軸２０の上端に同軸芯状に取り付けた回転円板２１とを備えて構成されている。このクランク軸２０には、その径方向外方に突出する状態でクランクアーム２２が取り付けられている。
回転円板２１の上面の外周側に磁石５が設けられており、リードスイッチ６が、その回転円板２１の外周に位置する状態で支持台１９に支持されている。

図３及び図５に示すように、スライド弁機構Ｖは、計量膜部Ｆの往復動にて開閉操作されて４室の計量室４のガスの給排を制御するように、下ケーシングＣ１の上部壁に設けられている。
スライド弁機構Ｖについて説明を加えると、下ケーシングＣ１の上部壁には、計量膜部Ｆを介して対向する２室の計量室４に各別に連通する２個のガス給排口Ｘが、間隔を隔てて並設され、２個のガス給排口Ｘが並ぶガス給排口Ｘの組が２組設けられている。更に、各組のガス給排口Ｘの間には、ガス排出口Ｙが設けられている。つまり、ガス排出口Ｙの両側に、２個のガス給排口Ｘが並ぶ給排用開口部列が２列形成されていることになる。

各給排用開口部列のガス排出口Ｙは、下ケーシングＣ１の上部壁に設けたガス排出用接続口Ｚに対して、ガス排出路（図示省略）にて接続されている。このガス排出用接続口Ｚは、下ケーシングＣ１上に上ケーシングＣ２を設けた状態で、上ケーシングＣ２内に設けたガス排出路（図示省略）にてガス排出口２に接続されている。

各給排用開口部列の上部には、扇状の弁体２３が、上下方向の軸部にて給排用開口部列の開口部並び方向に揺動自在に支持されている。
弁体２３は、各揺動端に位置する状態で、揺動端側のガス給排口Ｘとガス排出口Ｙとを裏面に形成された連通用凹部（図示省略）により接続すると共に揺動端と反対側のガス給排口Ｘを開口し、一方、揺動方向の中央に位置する状態で、両方のガス給排口Ｘを閉じるように構成されている。

図５に示すように、クランク台２４の一端を、クランクアーム２２の先端に軸心が上下方向を向くように設けた軸部２２ａに枢支し、各翼軸１６の上端部に、各大肘金１７の一端を枢支し、両方の小肘金１８の一端をクランク台２４におけるクランクアーム２２に対する枢支軸芯から偏芯させた位置に枢支している。このことにより、計量膜部Ｆと回転部Ｒとが連動連結され、クランクアーム２２の軸部２２ａに連結した２本のクランクロッド２５夫々が各弁体２３に連結される。

そして、１対の計量膜部Ｆが１往復すると、各翼軸１６が所定角度で回動し、その回動に伴って、リンク機構Ｌにより回転部Ｒが１回転して、各弁体２３が揺動し、４個の計量室４に対するガスの給排が制御される。

つまり、スライド弁機構Ｖは、２個の弁体２３、各弁体２３に夫々対応する２列の給排用開口部列（ガス排出口Ｙの両側に２個のガス給排口Ｘが並ぶもの）を備え、２個の弁体２３夫々の揺動によって４室の計量室４へのガスの給排が行われるように構成されている。
そして、スライド弁機構Ｖが計量膜部Ｆの往復動にて開閉操作されるように、翼軸１６とスライド弁機構Ｖとが、リンク機構Ｌ及びクランク軸２０とクランクアーム２２とからなる回転部Ｒに連結されている。

以上のように構成された膜式ガスメータ１００には、ダイヤフラムの劣化状態を簡単且つ正確に判定するために、計量室４に、温度履歴により光学的物性が変化する温度履歴表示部Ｉが設けられており、その詳細について以下に説明を加える。
図２、図３、図４に示すように、計量室４に面しダイヤフラム１１の中央部に保持された膜板１２の表面に、温度履歴により光学的物性が変化する温度履歴表示部Ｉが形成されている。

この温度履歴表示部Ｉは、ダイヤフラム１１が収容されている計量室４の温度履歴によって色度や光反射率等の光学的物性が目視又は測定機器による測定により認識可能な程度に変化するものとして構成されている。
かかる温度履歴表示部Ｉに利用する材料としては、特定温度まで温度上昇したときに変色して再び温度下降しても元の色に戻らない公知の不可逆性示温材が利用されている。
そして、かかる不可逆性示温材の塗料を膜板１２の表面の全体又は一部に塗装したり、当該塗料を塗布したテープ材を膜板１２の表面に貼り付けるなどの形態で、上記温度履歴表示部Ｉが膜板１２の表面に設けられている。
尚、本実施形態では、公知の不可逆性示温材を温度履歴表示部Ｉに利用するが、ポリエステル樹脂やアクリルウレタン樹脂等のような劣化変色しやすい樹脂材料と酸化防止剤とを組み合わせた材料についても、温度履歴によって光学的物性が変化する温度履歴表示部Ｉとして利用することができる。

そして、このように計量室４に面する膜板１２の表面に設けた温度履歴表示部Ｉの光学的物性は、同じく計量室４に面するダイヤフラム１１の温度履歴を正確に示すものとなる。
よって、詳細については後述するが、その膜式ガスメータ１００の検査方法において、その温度履歴表示部Ｉの光学的物性の変化程度、具体的には色度や光反射率の低下程度を目視や計測機器等により測定することにより、ダイヤフラム１１の劣化状態を簡単且つ正確に判定することができるようになる。
また、温度履歴表示部Ｉの光学的物性と、所定の検定有効期間使用されたダイヤフラム１１の劣化状態との相関関係を予め把握しておくことができる場合には、その相関関係に基づいて、温度履歴表示部Ｉの光学的物性の変化程度から、当該検定有効期間使用されたダイヤフラム１１の劣化状態を一層正確に判定することができる。

更に、この温度履歴表示部Ｉは、膜板１２に対して着脱自在に設けられており、膜式ガスメータ１００の設置時又は交換時に新設される。よって、設置又は交換された直後の膜式ガスメータ１００には、温度履歴を受けていない新たな温度履歴表示部Ｉが設けられることになるので、その温度履歴表示部Ｉの光学的物性の変化程度が、その設置時又は交換時からのダイヤフラム１１に対する温度履歴を正確に示すものとなる。

〔検査方法〕
以上が膜式ガスメータ１００の構成に関する説明であるが、この膜式ガスメータ１００に対する検査方法は、例えば１０年間等の検定有効期間が経過して回収された膜式ガスメータ（以下、「検満メータ」と呼ぶ。）１００を検査対象とし、その検満メータ１００に設けられているダイヤフラム１１の実際の使用時間を実使用時間として取得する実使用時間取得工程と、温度履歴表示部Ｉの光学的物性を示す光学的物性値を測定し、当該測定した光学的物性値を計量室４の実際の温度履歴である実温度履歴として取得する実温度履歴取得工程と、夫々取得した実使用時間と実温度履歴とから、検満メータ１００に設けられていたダイヤフラム１１の劣化状態を判定する判定工程とを行うものである。

具体的には、図６に示すように、先ず、検満メータ１００の下ケーシングＣ１の蓋１０を開放して、計量膜部Ｆの膜板１２に設けられた温度履歴表示部Ｉを取り出す（ステップ＃１）。
次に、その取り出した温度履歴表示部Ｉの光学的物性としての色度又は光反射率の光学的物性値を、色度測定器又は光反射率測定器等の光学機器などにより測定して（ステップ＃２）、この測定した温度履歴表示部Ｉの光学的特性を、当該温度履歴表示部Ｉと同じように計量室４に面する状態で設けられたダイヤフラム１１の実際の温度履歴である実温度履歴として取得する実温度履歴取得工程を実行する（ステップ＃３）。

また、ダイヤフラム１１の実際の使用時間である実使用時間として取得する実使用時間取得工程を実行する（ステップ＃４）。尚、本実施形態では、この実使用時間は、１０年当の検査有効期間に相当する時間とされる。

そして、上記のように取得した実使用時間ｔと実温度履歴ｎとから、上記実温度履歴ｎを使用時間の関数として予め設定された閾値Ｎ（ｔ）と比較する形態で、ダイヤフラム１１の劣化状態を判定する判定工程を実行する（ステップ＃５）。
そして、実温度履歴ｎが閾値Ｎ（ｔ）以上である場合には、ダイヤフラム１１の劣化状態が進行して寿命が尽きたと判断して、対応する検満メータ１００のダイヤフラム１１を含む計量膜部Ｆを新品に交換し（ステップ＃５）、逆に、実温度履歴ｎが閾値Ｎ（ｔ）未満である場合には、ダイヤフラム１１の劣化状態が進行しておらず余寿命が十分にあると判断して、対応する検満メータ１００のダイヤフラム１１を含む計量膜部Ｆを交換せずにリユースに供する。

上記ステップ＃５の判定工程で用いる閾値Ｎ（ｔ）は、ダイヤフラム１１を構成するゴム中における可塑剤などの添加剤の残存量が許容値以下になるときの限界放置時間と当該ゴムの温度履歴との相関関係から予め試験等により導出することができ、以下に、その試験方法の詳細を説明する。

先ず、膜式ガスメータ１００の設置環境下におけるダイヤフラム１１の２０年相当の熱加速試験を行う。この熱加速試験のパラメータとしては、ダイヤフラム１１を構成するゴム中における添加剤の残存量（含有率）及びダイヤフラム１１のガラス転移温度に着目し、これらの値が２０年使用品と同等になるように、熱加速試験の条件を特定する。

ゴム中における添加剤の残存量を検討するにあたり、ダイヤフラム１１の周辺部から幅１５ｍｍ長さ３０ｍｍの平板状試験片を基布の織り方向に対してバイアス方向で採り、試験片を６０℃、７０℃、８０℃の恒温槽に放置した後に膨潤試験を行ってゴム中の添加剤の残存量を求めた。尚、試験片の放置時間は、各温度で２００時間、５００時間、１０００時間、２０００時間、４０００時間、６０００時間、８０００時間とし、サンプル数は各５とした。

上記膨潤試験では、試験片を２０℃２４時間トルエンに浸漬し、手早く濾紙でふき取った後に２４時間室温放置する過程において、試験片の試験前の重量ａ、トルエン浸漬直後の重量ｂ及び取出後２４時間放置後の重量ｃを電子天秤で測定し、それら測定値から、下記の式（１）及び（２）で表される重量変化率（％）を算出した。尚、式（１）式はゴム中における添加剤に関連し、値が大きいほどゴム中に添加剤が多く残存することを意味する。式（２）はゴムの架橋度に関連し、値が大きいほどゴムの架橋度が小さいことを意味する。

（ａ−ｃ）／ａ×１００ ・・・（１）
ｂ／ｃ×１００ ・・・（２）

また、ダイヤフラム１１のガラス転移温度の検討では、ダイヤフラム１１の周辺部分から幅５ｍｍ長さ４０ｍｍの平板状試験片を基布の織り方向に対してバイアス方向で採り、試験片を７０℃の恒温槽に放置した後に動的粘弾性測定を行った。試験片の放置時間は１０００時間、２０００時間、４０００時間である。サンプル数は各１とした。

かかる熱加速試験結果として、当該熱加速試験でのゴム中における添加剤の残存量の推移を示すグラフ図を、図７に示す。
この結果から、温度の影響により可塑剤等の添加物の揮発が促進され、ゴム中における添加剤の残存量が減少する様子が確認できる。
また、２０年使用されて回収された膜式ガスメータ１００では、ゴム中における添加剤の残存量の最小値は、９．２％であった。そして、この最小値を許容値とし、ゴム中の所定の添加剤の残存量が当該許容値以下になるときの使用限界時間は、当該ゴムの温度履歴である温度毎に夫々、６０℃で約６０００時間（Ｌ₆₀）、７０℃で約２０００時間（Ｌ₇₀）、８０℃で約５００時間（Ｌ₈₀）であることがわかった。

また、この熱加速試験結果をアレニウス則でプロットしたグラフ図を、図８に示す。
このグラフ図は、６０℃、７０℃、８０℃の絶対温度標記の逆数（１／Ｔ）に対し、ゴム中における添加剤の残存量が９．２％になる熱加速時間Ｌ₆₀、Ｌ₇₀、Ｌ₈₀の自然対数（ｌｎＬ）をプロットしたものであり、ダイヤフラム１１を構成するゴム中の添加剤の残存量が許容値以下になるときの使用限界時間と当該ゴムの温度履歴との相関関係を示すものとなる。
このグラフ図から、上記熱加速試験で得られた結果である３点は直線でよく近似できていることがわかる。そして、この直線の傾きを読み取り、見かけ上の活性化エネルギーを算出すると１．２６ｅＶであることがわかる。
そして、上記ステップ＃５の判定工程で用いる閾値Ｎ（ｔ）は、上記アレニウス則でプロットした直線から求めることができる。

また、上記熱加速試験とは別に、２０年使用されて回収された膜式ガスメータ１００のダイヤフラム１１に対し、引張試験を行い、荷重変位曲線から最大荷重、破断伸び、ヤング率を求めた結果を、以下に簡単に説明する。
各項目ともに、新品と回収品とで顕著な値の変化は確認されなかった。その理由として、ダイヤフラム１１はゴムと基布の複合部材であり、試験片の破断時にはゴムよりも基布の影響を強く受けたためと推測される。即ち、引張試験は、ダイヤフラムのゴムの経年劣化の評価パラメータとして適切でないことがわかった。

〔その他の実施形態〕
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１） 上記実施形態では、温度履歴表示部Ｉを、ダイヤフラム１１と略同じ温度履歴を受ける膜板１２の表面に設けたが、別に、ダイヤフラム１１が面する計量室４であれば、温度履歴表示部Ｉを別の位置に設けても構わない。
また、膜板１２などのような計量室４に面する構成部品そのものを温度履歴表示部Ｉとして構成しても構わない。

（２） 上記実施の形態では、光学機器により温度履歴表示部Ｉの色度や光反射率の光学的物性を測定したが、目視によりその光学的物性を測定しても構わない。また、目視により測定する場合には、検定有効期間満了時での夫々の劣化状態を示す温度履歴表示部Ｉの光学的物性を示す見本を準備し、その見本との比較により、ダイヤフラム１１の交換又はリユースを判断することができる。

（３） 上記実施の形態では、図６のステップ＃５の判定工程で用いる閾値を、使用時間の関数として予め設定された閾値Ｎ（ｔ）としたが、検定有効期間から取得される実使用時間が常に１０年等に相当する一定の時間に固定されている場合には、閾値Ｎ（ｔ）にその固定された実使用時間を代入して得られる固定値を、判定工程で実温度履歴ｎとの比較で用いる閾値として利用しても構わない。
また、この場合、ステップ＃４の実使用時間取得工程は、その閾値として用いられる固定値を算出する際に実行されるものと解釈できる。

本発明は、外装ケーシングの内部に形成された計量室を区画すると共に当該計量室へのガスの給排により往復動するゴム製のダイヤフラムを備え、当該ダイヤフラムの往復動を検出してガスの供給量を計量する膜式ガスメータ及びその検査方法として好適に利用可能である。

４ ：計量室
１１ ：ダイヤフラム
１２ ：膜板
１００ ：膜式ガスメータ
Ｃ ：外装ケーシング
Ｆ ：計量膜部
Ｉ ：温度履歴表示部

Claims (5)

1. 外装ケーシングの内部に形成された計量室を区画すると共に当該計量室へのガスの給排により往復動するゴム製のダイヤフラムを備え、当該ダイヤフラムの往復動を検出してガスの供給量を計量する膜式ガスメータの検査方法であって、
   前記計量室に、温度履歴により光学的物性が変化する温度履歴表示部を設けた膜式ガスメータを検査対象とし、
   実際の使用時間である実使用時間を取得する実使用時間取得工程と、
   前記温度履歴表示部の光学的物性を測定して、当該測定結果を前記計量室の実際の温度履歴である実温度履歴を取得する実温度履歴取得工程と、
   前記実使用時間と前記実温度履歴とから、前記ダイヤフラムの劣化状態を判定する判定工程とを行う膜式ガスメータの検査方法。
2. 前記判定工程において、前記ダイヤフラムを構成するゴム中における所定の添加剤の残存量が許容値以下になるときの限界放置時間と当該ゴムの温度履歴との相関関係を用いて、前記実使用時間と前記実温度履歴とから、前記ダイヤフラムの余寿命を前記劣化状態として判定する請求項１に記載の膜式ガスメータの検査方法。
3. 前記相関関係を、複数の温度履歴の条件において前記ゴム中における添加剤の残存量の放置時間に対する推移を計測する熱加速試験の結果を用いてアレニウス則により算出する請求項２に記載の膜式ガスメータの検査方法。
4. 所定の検定有効期間使用された膜式ガスメータを検査対象として回収し、
   前記実使用時間取得工程が、前記検定有効期間を前記実使用時間として取得する請求項１〜３の何れか１項に記載の膜式ガスメータの検査方法。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載の膜式ガスメータの検査方法で使用され、外装ケーシングの内部に形成された計量室を区画すると共に当該計量室へのガスの給排により往復動するゴム製のダイヤフラムを備え、当該ダイヤフラムの往復動を検出してガスの供給量を計量する膜式ガスメータであって、
   前記計量室に、温度履歴により光学的物性が変化する温度履歴表示部を備えた膜式ガスメータ。

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