JP2017181214A - Adjusted gas flowmeter - Google Patents
Adjusted gas flowmeter Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017181214A JP2017181214A JP2016066865A JP2016066865A JP2017181214A JP 2017181214 A JP2017181214 A JP 2017181214A JP 2016066865 A JP2016066865 A JP 2016066865A JP 2016066865 A JP2016066865 A JP 2016066865A JP 2017181214 A JP2017181214 A JP 2017181214A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas flow
- flow meter
- critical
- gas
- critical nozzle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Description
本発明は、調整済みガス流量計に関する。 The present invention relates to an adjusted gas flow meter.
近年、ガソリンなどの化石燃料に代えて水素ガスを動力源にした自動車(燃料電池自動車など)が注目されている。このような自動車に水素ガスを供給するため、水素ガスを供給し得る水素ステーションの設置が求められている。水素ステーションは、水素ガスを供給するディスペンサーを備えており、このディスペンサーを用いて自動車に水素ガスが供給される。具体的には、自動車に設けられた高圧水素タンクにディスペンサーから供給された水素ガスが充填される。ディスペンサーは、自動車に供給する水素ガスの流量を測定するガス流量計を備えている。
ところで、ディスペンサーから実際に供給される水素ガスの流量とガス流量計によって測定された水素ガスの流量に誤差があれば、自動車に供給される水素ガスの量が過多又は過少となる。そのため、ディスペンサーから供給される水素ガスの流量を正確に測定できるガス流量計が必要とされている。特に、ディスペンサーから供給される水素ガスは高圧に圧縮されており、且つ、その圧力は広域である。例えば、水素ガスは10MPa〜120MPaに圧縮されている。また、ディスペンサーは、充填の初期と終期で求められる水素の供給量が変動するものの、3分間の充填で5kgの水素を供給できることが期待されている。例えば、ディスペンサーから供給される水素ガスの供給量は、0.1kg/分〜3.6kg/分である。
そのため、圧縮水素ガスの流量を広範囲(広域な圧力範囲及び広域な流量範囲)に亘って正確に測定できる、即ち、測定レンジの広い、ガス流量計が必要とされている。
In recent years, automobiles (fuel cell automobiles, etc.) using hydrogen gas as a power source instead of fossil fuels such as gasoline have attracted attention. In order to supply hydrogen gas to such an automobile, installation of a hydrogen station capable of supplying hydrogen gas is required. The hydrogen station includes a dispenser that supplies hydrogen gas, and hydrogen gas is supplied to the automobile using the dispenser. Specifically, hydrogen gas supplied from a dispenser is filled in a high-pressure hydrogen tank provided in an automobile. The dispenser includes a gas flow meter that measures the flow rate of hydrogen gas supplied to the automobile.
By the way, if there is an error between the flow rate of the hydrogen gas actually supplied from the dispenser and the flow rate of the hydrogen gas measured by the gas flow meter, the amount of the hydrogen gas supplied to the automobile is excessive or insufficient. Therefore, there is a need for a gas flow meter that can accurately measure the flow rate of hydrogen gas supplied from a dispenser. In particular, the hydrogen gas supplied from the dispenser is compressed to a high pressure, and the pressure is wide. For example, hydrogen gas is compressed to 10 MPa to 120 MPa. In addition, the dispenser is expected to be able to supply 5 kg of hydrogen by filling for 3 minutes, although the supply amount of hydrogen required at the beginning and end of filling varies. For example, the supply amount of hydrogen gas supplied from the dispenser is 0.1 kg / min to 3.6 kg / min.
Therefore, there is a need for a gas flow meter that can accurately measure the flow rate of compressed hydrogen gas over a wide range (wide pressure range and wide flow range), that is, a wide measurement range.
従来、圧縮ガスの流量を広範囲に測定可能なガス流量計として、例えば、コリオリ式ガス流量計が知られている(特許文献1)。
しかし、従来のガス流量計は、圧縮ガスの流量を広範囲で測定できるものの、広範囲に亘るガスを用いて校正及び値付けがされていないため、精度が悪いという問題があり、より正確なガス流量計(標準ガス流量計)を用いて校正及び値付けを行う必要がある。
Conventionally, as a gas flow meter capable of measuring the flow rate of compressed gas over a wide range, for example, a Coriolis gas flow meter is known (Patent Document 1).
However, although the conventional gas flowmeter can measure the flow rate of compressed gas in a wide range, it is not calibrated and priced using a wide range of gas, so there is a problem that accuracy is poor, and more accurate gas flow rate It is necessary to perform calibration and pricing using a meter (standard gas flow meter).
本発明の目的は、ガス流量を広範囲(広域な圧力範囲及び広域な流量範囲)に亘って高精度に測定できるガス流量計を提供することである。 An object of the present invention is to provide a gas flow meter capable of measuring a gas flow rate with high accuracy over a wide range (wide pressure range and wide flow range).
本発明者らは、圧縮ガスの流量を広範囲(広域な圧力範囲及び広域な流量範囲)に亘って値付け可能な標準ガス流量計として、臨界ノズル式ガス流量計に着目した。臨界ノズル式ガス流量計は、臨界ノズルを備えたガス流量計であり、臨界ノズルは、特定のガスに対し、一定の圧力条件下において一定のガス流量(基準流量)を発生可能な機器である。 The present inventors paid attention to a critical nozzle type gas flow meter as a standard gas flow meter capable of pricing the flow rate of the compressed gas over a wide range (wide pressure range and wide flow range). The critical nozzle type gas flow meter is a gas flow meter equipped with a critical nozzle, and the critical nozzle is a device capable of generating a constant gas flow rate (reference flow rate) for a specific gas under a constant pressure condition. .
本発明の調整済みガス流量計は、標準ガス流量計を基準として校正及び値付けされており、前記標準ガス流量計が、互いに異なるスロート径を有する少なくとも2つの臨界ノズルと、各臨界ノズルに対応して設けられた開閉弁と、を有する。 The adjusted gas flow meter of the present invention is calibrated and priced with reference to a standard gas flow meter, and the standard gas flow meter corresponds to at least two critical nozzles having different throat diameters and each critical nozzle. And an on-off valve provided.
好ましくは、本発明の調整済みガス流量計は、コリオリ式ガス流量計である。また、好ましくは、本発明の調整済みガス流量計は、水素ガスによって校正及び値付けが行われている。 Preferably, the adjusted gas flow meter of the present invention is a Coriolis gas flow meter. Also preferably, the adjusted gas flow meter of the present invention is calibrated and priced with hydrogen gas.
本発明の調整済みガス流量計は、互いに異なるスロート径を有する少なくとも2つの臨界ノズルを有する標準ガス流量計によって値付けされているため、ガス流量を広範囲(広域な圧力範囲及び広域な流量範囲)に亘って高精度に測定できる。 Since the adjusted gas flowmeter of the present invention is priced by a standard gas flowmeter having at least two critical nozzles having different throat diameters, a wide range of gas flow rates (wide pressure range and wide flow range) Can be measured with high accuracy.
本明細書では、調整済みガス流量計について説明するが、予め、本明細書で用いられる用語、及び図面で用いられる符号について以下のように注釈する。 In this specification, although the adjusted gas flowmeter is demonstrated, the term used in this specification and the code | symbol used in drawing are annotated beforehand as follows.
<用語について>
「ガス流量計」は、ガス流量を測定可能な機器である。
「臨界ノズル式ガス流量計」は、臨界ノズルを備えたガス流量計である。臨界ノズル式ガス流量計は、それ自体を流量計として用いることができるだけでなく、被検ガス流量計の校正及び値付けの基準となる標準ガス流量計として用いることができる。
「被検ガス流量計」は、標準ガス流量計によって校正及び値付けされる対象となるガス流量計である。なお、被検ガス流量計は、臨界ノズル式ガス流量計であってもよく、それ以外のガス流量計(例えば、熱式ガス流量計やコリオリ式ガス流量計)であってもよい。
「調整済みガス流量計」は、標準ガス流量計によって校正及び値付けがされた被検ガス流量計である。
「校正」は、標準ガス流量計のガス流量測定値と被検ガス流量計のガス流量測定値の誤差を導き出すことである。
「値付け」は、標準ガス流量計のガス流量測定値と被検ガス流量計のガス流量測定値の誤差が小さくなるように、被検ガス流量計のガス流量測定値を修正することである。
「AA〜BB」で表される数値範囲は、AA以上BB以下を意味する。
<Terminology>
A “gas flow meter” is a device capable of measuring a gas flow rate.
The “critical nozzle type gas flow meter” is a gas flow meter provided with a critical nozzle. The critical nozzle type gas flow meter can be used not only as a flow meter itself, but also as a standard gas flow meter serving as a reference for calibration and pricing of the test gas flow meter.
The “test gas flow meter” is a gas flow meter to be calibrated and priced by a standard gas flow meter. The test gas flow meter may be a critical nozzle gas flow meter, or may be another gas flow meter (for example, a thermal gas flow meter or a Coriolis gas flow meter).
The “adjusted gas flow meter” is a test gas flow meter that has been calibrated and priced by a standard gas flow meter.
“Calibration” is to derive an error between the gas flow rate measurement value of the standard gas flow meter and the gas flow rate measurement value of the test gas flow meter.
“Pricing” is to correct the gas flow measurement value of the test gas flow meter so that the error between the gas flow measurement value of the standard gas flow meter and the gas flow measurement value of the test gas flow meter is reduced. .
The numerical range represented by “AA to BB” means AA or more and BB or less.
<図面について>
図1及び図3は、本発明で用いられる標準ガス流量計ではなく、本発明の成立過程で検討した標準ガス流量計(臨界ノズル式ガス流量計)を示しているが、便宜上、本発明で用いられる標準ガス流量計を示した図5、図8乃至図10と同じ符号を図1及び図3で用いている。
また、図3、図5、図8乃至図10において、複数存在する部材(複数の臨界ノズル及び複数の開閉弁)を区別するため、各部材を示す符号に小文字のアルファベット(「a」及び「b」)を付している。
また、図1、図3、図5、図8乃至図12に付した黒矢印は、ガスの流動方向を意味する。図13に付した白矢印は、フローチューブの振動サイクル(フローチューブの振動が変化する過程)の順序を意味する。
さらに、図2、図4、及び図6において、各検量線S1乃至S6の近傍に位置する破線で囲われた領域は、各検量線S1乃至S6の95%信頼区間を表している。
<About drawings>
1 and 3 show not a standard gas flow meter used in the present invention but a standard gas flow meter (critical nozzle type gas flow meter) studied in the formation process of the present invention. The same reference numerals as those in FIGS. 5 and 8 to 10 showing the standard gas flowmeter used are used in FIGS.
3, 5, and 8 to 10, in order to distinguish a plurality of members (a plurality of critical nozzles and a plurality of on-off valves), lower-case alphabets (“a” and “ b ").
Moreover, the black arrow attached | subjected to FIG.1, FIG.3, FIG.5 and FIG. 8 thru | or FIG. 12 means the flow direction of gas. The white arrows attached to FIG. 13 mean the order of the vibration cycle of the flow tube (the process in which the vibration of the flow tube changes).
Furthermore, in FIG. 2, FIG. 4, and FIG. 6, the area surrounded by the broken lines located in the vicinity of the calibration curves S1 to S6 represents the 95% confidence interval of the calibration curves S1 to S6.
<本発明の成立過程について>
本発明の調整済みガス流量計は、標準ガス流量計である臨界ノズル式ガス流量計によって値付けされている。臨界ノズル式ガス流量計は、臨界ノズルを有するガス流量計である。臨界ノズルとは、一定の圧力条件下において一定の基準流量を発生可能な機器であり、臨界ノズルを用いて発生した基準流量に基づき検量線を得ることができる。この検量線は、被検ガス流量計の校正及び値付けの基準となる。
以下、図面を参照しつつ、臨界ノズル式ガス流量計の原理について説明した後、本発明の成立過程で検討した2種の臨界ノズル式ガス流量計について説明し、その後、本発明で標準ガス流量計として用いられる臨界ノズル式ガス流量計について説明する。
<About the formation process of the present invention>
The adjusted gas flow meter of the present invention is priced by a critical nozzle type gas flow meter which is a standard gas flow meter. The critical nozzle type gas flow meter is a gas flow meter having a critical nozzle. The critical nozzle is a device capable of generating a constant reference flow rate under a constant pressure condition, and a calibration curve can be obtained based on the reference flow rate generated using the critical nozzle. This calibration curve serves as a reference for calibration and pricing of the gas flow meter to be detected.
Hereinafter, the principle of the critical nozzle type gas flow meter will be described with reference to the drawings, and then the two types of critical nozzle type gas flow meters studied in the formation process of the present invention will be described. A critical nozzle type gas flow meter used as a meter will be described.
(臨界ノズル式ガス流量計の原理について)
臨界ノズル式ガス流量計1は、通常、図1に示すように、一定の内径を有する上流ガス流路(整流管とも称される)2と、上流ガス流路2と同じ内径を有する下流ガス流路3と、上流ガス流路2と下流ガス流路3との間に設けられた1本の臨界ノズル4と、上流ガス流路2に接続されたガスセンサ5と、ガスセンサ5に接続された流量演算部6と、を有する。
臨界ノズル4は、上流ガス流路2側から下流ガス流路3側にかけてその内径が減少する絞り部41と、上流ガス流路2側から下流ガス流路3側にかけてその内径が増加するディフューザ部42と、絞り部41とディフューザ部42との境界部であって最も小さい内径を有するスロート部43と、を有する。
絞り部41の最大内径は、上流ガス流路2の内径以下であり、ディフューザ部42の最大内径は、下流ガス流路3の内径以下である。なお、絞り部41の最大内径とは、絞り部41の上流ガス流路2に臨んだ部分における内径を意味し、ディフューザ部42の最大内径とは、ディフューザ部42の下流ガス流路3に臨んだ部分における内径を意味する。
図1の臨界ノズル式ガス流量計1では、絞り部41の最大内径と上流ガス流路2の内径が同じ長さで且つディフューザ部42の最大内径と下流ガス流路3の内径が同じ長さとなるように構成されている。
(About the principle of the critical nozzle type gas flow meter)
As shown in FIG. 1, the critical nozzle type
The
The maximum inner diameter of the
In the critical nozzle type
図示しないが、下流ガス流路3の下流には真空ポンプなどの減圧手段が接続されており、この真空ポンプを作動させることにより、上流ガス流路2を流れるガス(以下、「上流ガス」と称する)が下流ガス流路3を流れるガス(以下、「下流ガス」と称する)よりも高圧となる。即ち、上流ガスと下流ガスに圧力差が生じる。上流ガスと下流ガスの圧力差が大きくなるにつれ、臨界ノズル4のスロート部43を流れるガスの流速は速くなる。そして、上流ガス圧力と下流ガス圧力の比が、臨界圧力比に達した時、ガスの流速は臨界速度(音速)に達し、それ以上、ガスの流速が速くなることはない。ガスの流速が臨界速度に達した時、下流ガスの流れとは無関係に、上流ガス圧力、温度、及びスロート部43の内径(スロート径)で定められる一定質量のガスが流れる。
Although not shown, a pressure reducing means such as a vacuum pump is connected downstream of the downstream
ガスセンサ5は、少なくとも上流ガス圧力を測定可能な圧力計を備えており、好ましくは、圧力計だけでなく上流ガスの温度を測定可能な温度計も備えている。ガスセンサ5によって測定された上流ガスの圧力や温度、臨界ノズル4のスロート径やスロート部43の断面積などのパラメータに基づき、スロート部43を流れるガスの質量流量(即ち、基準流量)が、ガスセンサ5に接続された流量演算部6によって算出される。
臨界ノズル式ガス流量計が備える臨界ノズルによって発生した基準流量を用いて検量線を作成し、この検量線に基づいて被検ガス流量計を校正及び値付けできる。
The
A calibration curve is created using a reference flow rate generated by a critical nozzle provided in the critical nozzle type gas flow meter, and the test gas flow meter can be calibrated and priced based on the calibration curve.
(第1の臨界ノズル式ガス流量計)
本発明者らは、被検ガス流量計のガス流量測定値を広域な圧力範囲及び広域な流量範囲に亘って校正及び値付けし得る標準ガス流量計を得るため、まず、図1に示すような、臨界ノズルを1本だけ有する臨界ノズル式ガス流量計1(第1の臨界ノズル式ガス流量計1)に着目した。
第1の臨界ノズル式ガス流量計1に、基準となるガス、例えば、高圧の水素ガスを、その圧力条件を変えて複数回流し、臨界状態における流量値(基準流量)を複数回測定する。このようにして得られた基準流量を座標上にプロットすることにより、図2で示すような検量線S1が得られる。なお、図2において、「ガス流量」とはスロート部43を流れるガスの質量流量を意味している。
しかし、第1の臨界ノズル式ガス流量計1は、臨界ノズルを1本しか有さないため、必然的にスロート径が1パターンしか存在しない。そのため、一定の圧力条件下においては、理論上、基準流量が1点しか発生せず、その結果、検量線を1本しか得ることができない。そのため、第1の臨界ノズル式ガス流量計1(検量線S1のみ)に基づいて被検ガス流量計の校正及び値付けを行って調整済みガス流量計を作製したとしても、この調整済みガス流量計は広域な圧力条件下において広域のガス流量を正確に測定できない。
(First critical nozzle type gas flow meter)
In order to obtain a standard gas flow meter capable of calibrating and pricing gas flow measurement values of a test gas flow meter over a wide pressure range and a wide flow range, first, as shown in FIG. Attention was focused on the critical nozzle type gas flow meter 1 (the first critical nozzle type gas flow meter 1) having only one critical nozzle.
A reference gas, for example, high-pressure hydrogen gas, is supplied to the first critical nozzle type gas flow meter 1 a plurality of times while changing the pressure condition, and a flow rate value (reference flow rate) in a critical state is measured a plurality of times. A standard curve S1 as shown in FIG. 2 is obtained by plotting the reference flow rate thus obtained on the coordinates. In FIG. 2, “gas flow rate” means the mass flow rate of the gas flowing through the
However, since the first critical nozzle type
具体的には、検量線S1に基づいて被検ガス流量計の校正及び値付けを行った場合、検量線S1上(例えば、図2における点i)及び検量線S1の95%信頼区間の範囲内(例えば、点ii)については高精度で校正及び値付けが可能である。そのため、校正及び値付けされた被検ガス流量計(調整済みガス流量計)を用いてあるガスの流量を測定した際、そのガス流量測定値が検量線S1上及び検量線S1の95%信頼区間の範囲内に含まれる値である場合、該ガス流量測定値の信頼性は高い。
他方、調整済みガス流量計を用いてあるガスの流量を測定した際、そのガス流量測定値が95%信頼区間外の値である場合、該ガス流量測定値の信頼性は低い。つまり、第1の臨界ノズル式ガス流量計1で校正及び値付けされた調整済みガス流量計を用いて広範囲(広域の圧力範囲及び広域の流量範囲)に亘ってあるガスの流量を測定した場合、調整済みガス流量計が低圧力条件下で高流量のガス流量測定値(図2の点iii参照)を示した、又は、高圧条件下で低流量のガス流量測定値(図2の点iv参照)を示したとしても、その測定値の信頼性は低い。このように、調整済みガス流量計のガス流量測定値の信頼性は、その値が検量線S1から逸れれば逸れるほど低下する。
従って、第1の臨界ノズル式ガス流量計1を標準ガス流量計として用いても、広域な圧力条件下及び広域のガス流量で被検ガス流量計を高精度に校正及び値付けできない。
Specifically, when calibration and pricing of the test gas flow meter is performed based on the calibration curve S1, the range of the 95% confidence interval on the calibration curve S1 (for example, point i in FIG. 2) and the calibration curve S1. The inside (for example, point ii) can be calibrated and priced with high accuracy. Therefore, when the flow rate of a gas is measured using a calibrated and priced test gas flow meter (adjusted gas flow meter), the measured gas flow rate is 95% reliable on the calibration curve S1 and the calibration curve S1. When the value is within the range, the reliability of the measured gas flow rate is high.
On the other hand, when the flow rate of a certain gas is measured using the adjusted gas flow meter, if the measured gas flow rate is outside the 95% confidence interval, the reliability of the measured gas flow rate is low. That is, when the flow rate of gas over a wide range (wide pressure range and wide flow range) is measured using the adjusted gas flow meter calibrated and priced by the first critical nozzle type
Therefore, even if the first critical nozzle type
なお、図2において、便宜上、説明を分かりやすくするため、検量線S1(実線)及び95%信頼区間の上限と下限(破線)は一次関数で表される直線で示しているが、実際上、検量線S1や95%信頼区間の上限及び下限は、このような直線で表される場合に限られず、曲線で示される場合もある(後述する図4及び図6についても同様である)。
検量線S1、並びに、95%信頼区間の上限及び下限がどのような関数で表されるかは、基準となるガスの種類や温度、臨界ノズルのスロート径などによって変動し得る。
もっとも、どのようなガスを基準としても、又は、どのような臨界ノズルを用いたとしても、上流ガス圧力の上昇に比例してガス流量が上昇する関係性が成り立つ。
In FIG. 2, for the sake of convenience, the calibration curve S1 (solid line) and the upper and lower limits (broken line) of the 95% confidence interval are shown as straight lines represented by a linear function. The upper and lower limits of the calibration curve S1 and the 95% confidence interval are not limited to those represented by such straight lines, but may be represented by curves (the same applies to FIGS. 4 and 6 described later).
The functions of the calibration curve S1 and the upper and lower limits of the 95% confidence interval may vary depending on the type and temperature of the reference gas, the throat diameter of the critical nozzle, and the like.
However, no matter what gas is used as a reference or whatever critical nozzle is used, there is a relationship in which the gas flow rate increases in proportion to the increase in upstream gas pressure.
(第2の臨界ノズル式ガス流量計)
本発明者らは、第1の臨界ノズル式ガス流量計1を用いた場合における上記問題点に鑑み、同じスロート径を有する複数の臨界ノズル4を備えた第2の臨界ノズル式ガス流量計1を用いて被検ガス流量計を校正及び値付けすることに着目した。
図3は、同じスロート径を有する複数の臨界ノズル4(図3では第1臨界ノズル4aと第2臨界ノズル4bの2つ)を有する第2の臨界ノズル式ガス流量計1を示す概要図である。
第2の臨界ノズル式ガス流量計1の上流ガス流路2は、上流から下流にかけて、上流単路部21と、臨界ノズル4の本数に合わせて上流単路部21から分岐した複数の上流分岐路部22(図3では2本)と、有する。また、下流ガス流路3は、上流から下流にかけて、臨界ノズル4の数と同数の下流分岐路部32と、各下流分岐路部32が合流して構成された下流単路部31と、を有する。上流ガス流路2と下流ガス流路3は、上流分岐路部22と下流分岐路部32の間に設けられた複数の臨界ノズル4(第1臨界ノズル4aと第2臨界ノズル4b)によって連結されている。換言すると、複数の臨界ノズル4は、上流ガス流路2の上流分岐路部22及び下流ガス流路3の下流分岐路部32を介して、並列に配置されている。
(Second critical nozzle type gas flow meter)
In view of the above problems when the first critical nozzle type
FIG. 3 is a schematic diagram showing a second critical nozzle type
The upstream
第2の臨界ノズル式ガス流量計1では、臨界ノズル4に対応した数の開閉弁7が設けられている。図3では、第1臨界ノズル4aに対応した第1開閉弁7aと第2臨界ノズル4bに対応した第2開閉弁7bが設けられており、上流ガス流路2の上流分岐路部22にそれぞれ各開閉弁7a,7bが設けられている。開閉弁7を作動させることにより上流分岐路部22の開状態(ガスが臨界ノズル4に流入する状態)と閉状態(ガスが臨界ノズル4に流入しない状態)を切り替えることができ、その結果、上流ガス流路2から下流ガス流路3にかけて、第1臨界ノズル4a若しくは第2臨界ノズル4bを通して、又は、第1臨界ノズル4a及び第2臨界ノズル4bを通してガスを流すことができる。
In the second critical nozzle type
上流ガス流路2の上流単路部21には、第1の臨界ノズル式ガス流量計1と同様に、ガスセンサ5が接続されており、ガスセンサ5には流量演算部6が接続されている。そのため、第2の臨界ノズル式ガス流量計1に、基準となるガスを圧力条件を変えて流すことにより、図4で示すような2本の検量線S2及びS3が得られる。つまり、2つの開閉弁7a,7bのうち一方の開閉弁7を開状態とし、他方の開閉弁7を閉状態とした場合、第1臨界ノズル4a又は第2臨界ノズル4bを通じてガスが流れるため、検量線S2が得られる(第1臨界ノズル4aと第2臨界ノズル4bは同じスロート径を有するため、理論上、同じ検量線が得られる)。
他方、2つの開閉弁7a,7bの両方を開状態とした場合、第1臨界ノズル4a及び第2臨界ノズル4bを通してガスが流れるため、検量線S3が得られる。なお、2本の臨界ノズル4a,4bを用いた場合、1本の臨界ノズル4を用いた場合に比して、低いガス圧力条件下で同じ流量が得られる。
Similarly to the first critical nozzle type
On the other hand, when both of the two on-off
第2の臨界ノズル式ガス流量計1を用いた場合、上述のように複数の検量線が得られる。第2の臨界ノズル式ガス流量計1が有する複数の臨界ノズル4は、全て同じスロート径を有するため、得られる検量線の数は、第2の臨界ノズル式ガス流量計1が有する臨界ノズル4の本数に等しい。
つまり、図4で示すように、2本の臨界ノズル4を用いた臨界ノズル式ガス流量計1の場合、2本の検量線が得られ、3本以上の臨界ノズル4を用いた臨界ノズル式ガス流量計1の場合、臨界ノズル4の数と同数の3本以上の検量線が得られる(図示せず)。
そして、検量線S2及びS3に基づいて被検ガス流量計の校正及び値付けを行って調整済みガス流量計を作製し、この調整済みガス流量計を用いてあるガスの流量を測定した際、そのガス流量測定値が、検量線S2上(例えば、図4における点v)及び検量線S2の95%信頼区間の範囲内(例えば、点vi)、並びに、検量線S3上(例えば、図4における点vii)及び検量線S3の95%信頼区間の範囲内(例えば、点viii)に含まれる値である場合、該ガス流量測定値の信頼性は高い。
他方、調整済みガス流量計を用いてあるガスの流量を測定した際、そのガス流量測定値が95%信頼区間外の値(図4の点ixや点xを参照)である場合、該ガス流量測定値の信頼性は低い。
When the second critical nozzle type
That is, as shown in FIG. 4, in the case of the critical nozzle type
Then, calibration and pricing of the test gas flow meter is performed based on the calibration curves S2 and S3 to prepare an adjusted gas flow meter, and when the flow rate of a certain gas is measured using the adjusted gas flow meter, The measured gas flow rate is on the calibration curve S2 (for example, point v in FIG. 4), within the 95% confidence interval of the calibration curve S2 (for example, point vi), and on the calibration curve S3 (for example, FIG. 4). If the value is within the range of the 95% confidence interval of the calibration curve S3 (for example, the point viii), the gas flow rate measurement value is highly reliable.
On the other hand, when the flow rate of a gas is measured using an adjusted gas flow meter, if the measured gas flow rate is a value outside the 95% confidence interval (see point ix and point x in FIG. 4), the gas The reliability of the measured flow rate is low.
このように、第2の臨界ノズル式ガス流量計1を標準ガス流量計として用いても、臨界ノズル4の数と同数の検量線しか得られないため、第2の臨界ノズル式ガス流量計1を用いて、被検ガス流量計を広域な圧力条件下で広域のガス流量で値付けしようとした場合、多数の臨界ノズル4を用いる必要がある。
しかし、一般的に、臨界ノズル4は大型である。また、高圧ガスの流量を測定する場合、臨界ノズル4に十分な耐圧構造をもたせるため、より大型の臨界ノズル4を用いる必要がある。従って、第2の臨界ノズル式ガス流量計1を用いて被検ガス流量計を校正及び値付けをすることは、極めて効率が悪く現実的ではない。
Thus, even if the second critical nozzle type
However, in general, the
<本発明で用いる標準ガス流量計>
本発明は、上述のように、第1及び第2の臨界ノズル式ガス流量計を用いて被検ガス流量計を校正及び値付けした際に生じる問題点に鑑みて成されたものである。本発明の調整済みガス流量計は、後述する第1実施形態乃至第4実施形態の何れかの臨界ノズル式ガス流量計を標準ガス流量計として用いて被検ガス流量計を校正及び値付けして得られる。
本発明で校正及び値付けの基準として用いられる標準ガス流量計は、互いに異なるスロート径を有する少なくとも2つの臨界ノズルと、各臨界ノズルに対応して設けられた開閉弁と、を有する臨界ノズル式ガス流量計である。以下、本発明で用いられる臨界ノズル式ガス流量計について詳述する。
<Standard gas flowmeter used in the present invention>
As described above, the present invention has been made in view of the problems that occur when the gas flow meter to be measured is calibrated and priced using the first and second critical nozzle gas flow meters. The adjusted gas flow meter of the present invention uses a critical nozzle type gas flow meter according to any one of the first to fourth embodiments described later as a standard gas flow meter to calibrate and price the test gas flow meter. Obtained.
A standard gas flow meter used as a calibration and pricing reference in the present invention is a critical nozzle type having at least two critical nozzles having different throat diameters, and on-off valves provided corresponding to the respective critical nozzles. It is a gas flow meter. Hereinafter, the critical nozzle type gas flowmeter used in the present invention will be described in detail.
(第1実施形態)
第1実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計の構成は、基本的に第2の臨界ノズル式ガス流量計と同様であるが、複数の臨界ノズルのうち少なくとも2つの臨界ノズルが互いに異なるスロート径を有する点において第2の臨界ノズル式ガス流量計と相違する。
第1実施形態の説明において、臨界ノズルのスロート径以外の構成については、第2の臨界ノズル式ガス流量計と同様であるため、その説明を適宜省略する。
(First embodiment)
The configuration of the critical nozzle type gas flow meter according to the first embodiment is basically the same as that of the second critical nozzle type gas flow meter, but at least two critical nozzles among the plurality of critical nozzles have different throat diameters. It differs from the 2nd critical nozzle type gas flowmeter in having.
In the description of the first embodiment, since the configuration other than the throat diameter of the critical nozzle is the same as that of the second critical nozzle type gas flow meter, the description thereof is omitted as appropriate.
図5に示すように、本発明で用いられる臨界ノズル式ガス流量計1は、上流ガス流路2と下流ガス流路3と両ガス流路2,3間に設けられた複数(図5では2本)の臨界ノズル4を有する。上流ガス流路2は、上流単路部21と、臨界ノズル4の数に合わせて上流単路部21から分岐した上流分岐路部22と、を有し、同様に下流ガス流路3も、下流単路部31と、下流分岐路部32と、を有する。
上流ガス流路2の上流分岐路部22には、各臨界ノズル4に対応した開閉弁7が設けられている。開閉弁7を作動させることにより上流分岐路部22の開状態と閉状態を切り替えることができ、その結果、上流ガス流路2から下流ガス流路3にかけて、選択した任意の臨界ノズル4を通してガスを流すことができる。
上流ガス流路2の上流単路部21には、ガスセンサ5が接続されており、ガスセンサ5には流量演算部6が接続されている。
As shown in FIG. 5, the critical nozzle type
An on-off
A
本発明で用いられる臨界ノズル式ガス流量計1では、複数の臨界ノズル4が用いられており、且つ、少なくとも2つの臨界ノズル4が互いに異なるスロート径を有する。図5に示す例では、2本の臨界ノズル4(第1臨界ノズル4aと第2臨界ノズル4b)が設けられており、第1臨界ノズル4aのスロート径が第2臨界ノズル4bのスロート径の2倍となるように構成されている。
In the critical nozzle type
この臨界ノズル式ガス流量計1に、基準となるガスを圧力条件を変えて流すことにより、図6で示すような3本の検量線S4乃至S6が得られる。つまり、2つの開閉弁7a,7bのうち第1臨界ノズル4aに対応した開閉弁7aを開状態とし且つ第2臨界ノズル4bに対応した開閉弁7bを閉状態とした場合、スロート径が大きい第1臨界ノズル4aのみを通じてガスが流れるため、検量線S4が得られる。他方、第2臨界ノズル4bに対応した開閉弁7bを開状態とし且つ第1臨界ノズル4aに対応した開閉弁7aを閉状態とした場合、スロート径が小さい第2臨界ノズル4bのみを通じてガスが流れるため、検量線S5が得られる。さらに、2つの開閉弁7a,7bの両方を開状態とした場合、第1臨界ノズル4a及び第2臨界ノズル4bを通じてガスが流れるため、検量線S6が得られる。
このように、本発明で用いられる臨界ノズル式ガス流量計は、少なくとも2つの臨界ノズル4が互いに異なるスロート径を有するため、ガスを通す臨界ノズル4を適宜組み合わせることにより、臨界ノズル4の本数よりも多くの検量線が得られる。
従って、本発明で用いられる臨界ノズル式ガス流量計1を標準ガス流量計として用いれば、広範囲(広域な圧力条件及び広域な流量範囲)に亘って被検ガス流量計を値付けすることができ、その結果、ガス流量を広範囲に亘って高精度に測定可能な調整済みガス流量計が得られる。
Three calibration curves S4 to S6 as shown in FIG. 6 are obtained by flowing a reference gas through the critical nozzle type
Thus, since the critical nozzle type gas flowmeter used in the present invention has at least two
Therefore, if the critical nozzle type
本発明で用いられる臨界ノズル式ガス流量計が有する臨界ノズルの本数の下限値は、2本であり、好ましくは3本であり、より好ましくは4本である。また、臨界ノズルの本数の上限値は特に限定されないが、好ましくは7本であり、より好ましくは6本である。臨界ノズルの本数が7本を超えると、臨界ノズル式ガス流量計が大きくなりすぎ、実用性が損なわれる虞がある。 The lower limit value of the number of critical nozzles included in the critical nozzle type gas flowmeter used in the present invention is two, preferably three, and more preferably four. The upper limit value of the number of critical nozzles is not particularly limited, but is preferably 7 and more preferably 6. If the number of critical nozzles exceeds seven, the critical nozzle type gas flow meter becomes too large, which may impair practicality.
また、本発明において、複数の臨界ノズルは、全て異なるスロート径を有することが好ましい。臨界ノズルのスロート径が全て異なれば、最大で下記式(1)で表される本数の検量線を得ることができる。 In the present invention, it is preferable that all of the plurality of critical nozzles have different throat diameters. If the throat diameters of the critical nozzles are all different, the maximum number of calibration curves represented by the following formula (1) can be obtained.
上述のように、互いに同じスロート径を有する臨界ノズルを備えたガス流量計(第2の臨界ノズル式ガス流量計)の場合、臨界ノズルの本数と同数の検量線しか得ることができない。例えば、臨界ノズルの本数が3本である場合、3本の検量線しか得られず、臨界ノズルの本数が4本である場合、4本の検量線しか得られない。
これに対し、本発明では、上記式(1)に基づき、臨界ノズルの本数が3本(n=3)である場合、最大で7本の検量線を得ることができ、臨界ノズルの本数が4本(n=4)である場合、最大で15本の検量線を得ることができる。
このように、本発明では、臨界ノズルの本数が増えれば増えるほど、その組み合わせによって得られる検量線の本数が増えるため、広域な圧力条件下で且つ広域のガス流量で被検ガス流量計を校正及び値付けすることができる。
As described above, in the case of a gas flow meter (second critical nozzle type gas flow meter) provided with critical nozzles having the same throat diameter, only the same number of calibration curves as the number of critical nozzles can be obtained. For example, when the number of critical nozzles is three, only three calibration curves are obtained, and when the number of critical nozzles is four, only four calibration curves are obtained.
On the other hand, in the present invention, when the number of critical nozzles is 3 (n = 3) based on the above formula (1), a maximum of 7 calibration curves can be obtained, and the number of critical nozzles is When there are four (n = 4), a maximum of 15 calibration curves can be obtained.
As described above, in the present invention, as the number of critical nozzles increases, the number of calibration curves obtained by the combination increases. Therefore, the test gas flowmeter is calibrated under a wide range of pressure conditions and a wide range of gas flow rates. And can be priced.
また、本発明で用いられる臨界ノズル式ガス流量計では、最もスロート径の大きな臨界ノズルのスロート径DMAXと最もスロート径の小さな臨界ノズルのスロート径DMINの比率(DMAX/DMIN)は特に限定されないが、好ましくは該比率の下限値は1.4であり、より好ましくは2.0であり、特に好ましくは2.4である。
また、スロート径の比率(DMAX/DMIN)の上限値は特に限定されないが、好ましくは5.0であり、より好ましくは4.0であり、特に好ましくは3.0である。
スロート径の比率(DMAX/DMIN)が1.4を下回ると、各臨界ノズル単独によって得られる検量線が近くなりすぎ、各検量線の95%信頼区間が必要以上に重複する結果、被検ガス流量計の校正及び値付けが非効率的になる虞がある。
また、スロート径の比率(DMAX/DMIN)が5.0を上回ると、最もスロート径の大きな臨界ノズルと最もスロート径の小さな臨界ノズルの組み合わせによって得られる検量線と最もスロート径の大きな臨界ノズル単独で得られる検量線が近くなりすぎる。その結果、両検量線の95%信頼区間が必要以上に重複する結果、被検ガス流量計の校正及び値付けが非効率的になる虞がある。
Further, in the critical nozzle type gas flowmeter used in the present invention, the ratio of the throat diameter D MAX of the critical nozzle having the largest throat diameter to the throat diameter D MIN of the critical nozzle having the smallest throat diameter is (D MAX / D MIN ) Although not particularly limited, the lower limit of the ratio is preferably 1.4, more preferably 2.0, and particularly preferably 2.4.
The upper limit of the throat diameter ratio (D MAX / D MIN ) is not particularly limited, but is preferably 5.0, more preferably 4.0, and particularly preferably 3.0.
When the ratio of the throat diameter (D MAX / D MIN ) is less than 1.4, the calibration curve obtained by each critical nozzle becomes too close, and the 95% confidence interval of each calibration curve overlaps more than necessary. There is a possibility that calibration and pricing of the detection gas flow meter may become inefficient.
When the throat diameter ratio (D MAX / D MIN ) exceeds 5.0, the calibration curve obtained by combining the critical nozzle with the largest throat diameter and the critical nozzle with the smallest throat diameter and the criticality with the largest throat diameter are obtained. The calibration curve obtained with the nozzle alone is too close. As a result, the 95% confidence intervals of both calibration curves overlap more than necessary, which may result in inefficient calibration and pricing of the test gas flowmeter.
具体的な例を挙げると、最もスロート径の大きな臨界ノズルのスロート径(DMAX)は、1.8mm〜3.0mmであり、好ましくは1.8mm〜2.0mmである。また、最もスロート径の小さな臨界ノズルのスロート径(DMIN)は、0.3mm〜1.0mmであり、好ましくは0.3mm〜0.6mmである。
もっとも、スロート径の長さは、上記範囲に限定されず、校正及び値付けに用いるガスの種類、ガスの圧力範囲、及びガスの流量などによって適宜設定することができる。
As a specific example, the throat diameter (D MAX ) of the critical nozzle having the largest throat diameter is 1.8 mm to 3.0 mm, preferably 1.8 mm to 2.0 mm. The throat diameter (D MIN ) of the critical nozzle with the smallest throat diameter is 0.3 mm to 1.0 mm, preferably 0.3 mm to 0.6 mm.
However, the length of the throat diameter is not limited to the above range, and can be appropriately set depending on the type of gas used for calibration and pricing, the gas pressure range, the gas flow rate, and the like.
なお、本明細書において、臨界ノズルのスロート径とは、スロート部の内縁の第1点と、前記第1点とは独立したスロート部の内縁の第2点と、を直線で結んだ距離である。このような直線は無数に存在するが、無数に存在する直線のうち距離が最大となるものが本発明におけるスロート径に相当する。
通常、図7で示すように、スロート部43の端面形状は円形であるため、スロート径は、該円の直径の長さXを意味する。
In this specification, the throat diameter of the critical nozzle is a distance obtained by connecting a first point of the inner edge of the throat part and a second point of the inner edge of the throat part independent of the first point by a straight line. is there. There are an infinite number of such straight lines, but an infinite number of straight lines having the maximum distance corresponds to the throat diameter in the present invention.
Normally, as shown in FIG. 7, since the end surface shape of the
本発明で用いられる臨界ノズル式ガス流量計は、複数の臨界ノズルを有しており、且つ、複数の臨界ノズルのうち少なくとも2つの臨界ノズルが、互いに異なるスロート径を有する。そのため、臨界ノズルの組み合わせにより多数の検量線を得ることができる。従って、本臨界ノズル式ガス流量計を標準ガス流量計として用いることにより、広域な圧力条件下で且つ広域のガス流量で被検ガス流量計を校正及び値付けすることができ、高精度な調整済みガス流量計を得ることができる。 The critical nozzle type gas flowmeter used in the present invention has a plurality of critical nozzles, and at least two critical nozzles of the plurality of critical nozzles have different throat diameters. Therefore, a large number of calibration curves can be obtained by combining critical nozzles. Therefore, by using this critical nozzle type gas flow meter as a standard gas flow meter, the test gas flow meter can be calibrated and priced under a wide range of pressure conditions and a wide range of gas flow rates, and highly accurate adjustment is possible. A spent gas flow meter can be obtained.
上記第1実施形態では、図5に示すように、上流ガス流路2が上流単路部21と上流分岐路部22とを有しており、この上流分岐路部22の最下流に複数の臨界ノズル4(第1臨界ノズル4a及び第2臨界ノズル4b)が接続されているが、本発明で用いられる臨界ノズル式ガス流量計1は、上記第1実施形態に限定されない。
以下、本発明で用いられる第2実施形態乃至第4実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計1について説明するが、主として、第1実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計1と異なる部分についてのみ説明する。
In the first embodiment, as shown in FIG. 5, the
Hereinafter, the critical nozzle
(第2実施形態)
図8は、本発明で用いられる第2実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計1を表す概要図である。
本実施形態では、上流ガス流路2と下流ガス流路3は、ガス導入室8を介して連結されており、ガス導入室8の内部に複数の臨界ノズル4(図8では、第1臨界ノズル4aと第2臨界ノズル4bの2本)が備え付けられている。
ガス導入室8は、閉鎖空間である。ガス導入室8の内部は、隔壁83によって上流ガス流路2側の第1室81と下流ガス流路3側の第2室82に区画されており、複数の臨界ノズル4は、第1室81と第2室82を連通するように隔壁83に設けられている。具体的には、第1臨界ノズル4a及び第2臨界ノズル4bは、その絞り部41a,42bがガス導入室8の第1室81に露出し且つそのディフューザ部42a,42bがガス導入室8の第2室82に露出するように隔壁83に取り付けられている。
(Second Embodiment)
FIG. 8 is a schematic view showing a critical nozzle type
In this embodiment, the upstream
The
ガス導入室8の第2室82には、各臨界ノズル4に対応した開閉弁7が設けられており、この開閉弁7を作動させることにより、臨界ノズル4を開状態(ガスが第2室82に流入する状態)と閉状態(ガスが第2室82に流入しない状態)を切り替えることができる。図8の臨界ノズル式ガス流量計1では、2本の臨界ノズル4(第1臨界ノズル4a及び第2臨界ノズル4b)を用いているため、第1臨界ノズル4aに対応した第1開閉弁7aと第2臨界ノズル4bに対応した第2開閉弁7bが第2室82に設けられている。従って、第1開閉弁7a及び第2開閉弁7bを作動させることにより、ガス導入室8の第1室81から第2室82にかけて、第1臨界ノズル4a若しくは第2臨界ノズル4bを通して、又は、第1臨界ノズル4a及び第2臨界ノズル4bを通してガスを流すことができる。
The
開閉弁7の構造は特に限定されないが、図8に示す例において、第1臨界ノズル4aに対応した第1開閉弁7aは、第1臨界ノズル4aのディフューザ部42a(第2室82に露出した開口部)を覆う栓部71aと、細長状の棒部72aと、を有する。棒部72aの一端は栓部71aに連結されており、棒部72aの他端はガス導入室8の第2室82の外側に露出している。この棒部72aを介してガス導入室8の外側から栓部71aの位置を操作することができるため、ガス導入室8の外側から第1臨界ノズル4aの開状態(ディフューザ部42aが第1開閉弁7aによって覆われていない状態)と第1臨界ノズル4aの閉状態(ディフューザ部42aが第1開閉弁7aによって覆われた状態)を切り替えることができる。第2臨界ノズル4bに対応した第2開閉弁7bも、第1開閉弁7aと同様に、栓部71bと棒部72bを有し、ガス導入室8の外側から第2臨界ノズル4bの開状態と閉状態を切り替えることができる。
Although the structure of the on-off
図5に示す第1実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計1では、上流ガス流路2が上流分岐路部22を有している。この上流分岐路部22にガスが滞留すると、信頼性の高い検量線を得ることができない虞がある。
これに対し、第2実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計1では、上流ガス流路2及び下流ガス流路3が分岐していないため、第1実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計1に比してより信頼性の高い検量線を得ることができる。
In the critical nozzle type
On the other hand, in the critical nozzle type
(第3実施形態)
図9は、本発明で用いられる第3実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計1を表す概要図である。
第3実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計1は、第1実施形態の構成と第2実施形態の構成を併せ持つ。
具体的には、第3実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計1は、上流ガス流路2と、上流ガス流路2の最下流に接続されたガス導入室8と、ガス導入室8の外壁に設けられた複数の臨界ノズル4と、各臨界ノズル4に接続された下流ガス流路3と、を有している。本実施形態では、上流ガス流路2は上流単路部21のみから構成されており、下流ガス流路3は、上流から下流にかけて、臨界ノズル4の数と同数の下流分岐路部32と、各下流分岐路部32が合流して構成された下流単路部31と、を有する。
本実施形態では、第1臨界ノズル4aに対応した第1開閉弁7a及び第2臨界ノズル4bに対応した第2開閉弁7bは、下流ガス流路3の分岐路部32にそれぞれ設けられている。
(Third embodiment)
FIG. 9 is a schematic view showing a critical nozzle type
A critical nozzle type
Specifically, the critical nozzle type
In the present embodiment, the first on-off
(第4実施形態)
図10は、本発明で用いられる第4実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計1を表す概要図である。
第4実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計1は、第3実施形態と同様に、第1実施形態の構成と第2実施形態の構成を併せ持つ。
具体的には、第4実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計1は、上流ガス流路2と、上流ガス流路2の最下流に接続された複数の臨界ノズル4と、各臨界ノズル4に接続されたガス導入室8と、下流ガス流路3と、を有している。本実施形態では、上流ガス流路2は、上流単路部21と、臨界ノズル4の本数に合わせて分岐した上流分岐路部22と、を有しており、各臨界ノズル4は、そのディフューザ部42がガス導入室8の内側に位置するように、ガス導入室8の外壁に設けられている。また、下流ガス流路3は、ガス導入室8と連通した下流単路部31のみから構成されている。
本実施形態では、第1臨界ノズル4aに対応した第1開閉弁7a及び第2臨界ノズル4bに対応した第2開閉弁7bは、第2実施形態と同様に、ガス導入室8にそれぞれ設けられている。
(Fourth embodiment)
FIG. 10 is a schematic view showing a critical nozzle type
Similar to the third embodiment, the critical nozzle
Specifically, the critical nozzle type
In the present embodiment, the first on-off
第2乃至第4実施形態においても、臨界ノズル式ガス流量計1は、複数の臨界ノズル4を有しており、且つ、複数の臨界ノズル4のうち少なくとも2つの臨界ノズル4が、互いに異なるスロート径を有する。そのため、第1実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計1と同様に、臨界ノズル4の組み合わせにより多数の検量線を得ることができる。そのため、広範囲(広域な圧力条件及び広域な流量範囲)に亘って被検ガス流量計を値付けすることができ、その結果、ガス流量を広範囲に亘って高精度に測定可能な調整済みガス流量計が得られる。
Also in the second to fourth embodiments, the critical nozzle
なお、本発明で用いられる臨界ノズル式ガス流量計1は、複数のスロート径の異なる臨界ノズル4を有していればよく、上述した第1乃至第4実施形態に限定されるものではない。そのため、本発明で用いられる臨界ノズル式ガス流量計1は、臨界ノズル4を除いて、従来公知の臨界ノズル式ガス流量計の構成をそのまま転用することができる。
例えば、第1乃至第4実施形態では、図5、図8乃至図10に示すように、ガスセンサ5と流量演算部6は別々の装置として描かれているが、ガスセンサ5が流量演算部6を兼ねていてもよい。
The critical nozzle
For example, in the first to fourth embodiments, as shown in FIGS. 5 and 8 to 10, the
<被検ガス流量計>
上記のような、第1乃至第4実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計を標準ガス流量計として被検ガス流量計を校正及び値付けすることで本発明の調整済みガス流量計が得られる。校正及び値付けを行うに際し、図11に示すように、標準ガス流量計である臨界ノズル式ガス流量計1と被検ガス流量計9を直列に接続してガス流路を形成する必要がある。校正及び値付けの具体的な方法については、後に<被検ガス流量計の調整方法>の欄で詳述する。
<Test gas flow meter>
The adjusted gas flow meter of the present invention can be obtained by calibrating and pricing the test gas flow meter using the critical nozzle type gas flow meter according to the first to fourth embodiments as described above as a standard gas flow meter. . When performing calibration and pricing, it is necessary to connect a critical nozzle type
被検ガス流量計としては、ガスの質量流量を測定可能な従来公知のガス流量計を用いることができ、例えば、容積式、面積式、タービン式、差圧式、電磁式、渦流式、超音波式、コリオリ式、熱式のガス流量計などを用いることができる。
好ましくは、被検ガス流量計は、コリオリ式ガス流量計である。コリオリ式ガス流量計は、比較的小型なガス流量計であるだけでなく、広域な圧力条件下で広域のガス流量を測定することができる。そのため、水素ステーションに設置されるディスペンサーの内部には、コリオリ式ガス流量計が内蔵される場合が多い。
上記第1実施形態乃至第4実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計によって被検ガス流量計であるコリオリ式ガス流量計を校正及び値付け(調整)することで調整済みガス流量計を作製することができ、この調整済みガス流量計をディスペンサーに内蔵することにより、ディスペンサーから供給される水素ガスの供給量を、広域な圧力条件下で且つ広域のガス流量に亘って測定することができる。
以下、図12及び図13を参照しつつ、コリオリ式ガス流量計の測定原理について簡潔に説明する。なお、コリオリ式ガス流量計は、被検ガス流量計の一種であるため、図12及び図13において、コリオリ式ガス流量計を示す符号として被検ガス流量計と同じ符号「9」を付している。
As the test gas flow meter, a conventionally known gas flow meter capable of measuring the mass flow rate of the gas can be used. For example, positive displacement, area, turbine, differential pressure, electromagnetic, vortex flow, ultrasonic An equation, Coriolis, or thermal gas flow meter can be used.
Preferably, the test gas flow meter is a Coriolis gas flow meter. The Coriolis type gas flow meter is not only a relatively small gas flow meter, but can measure a wide range of gas flow rate under a wide range of pressure conditions. Therefore, a Coriolis gas flow meter is often built in the dispenser installed in the hydrogen station.
An adjusted gas flow meter is produced by calibrating and pricing (adjusting) a Coriolis gas flow meter, which is a gas flow meter to be detected, by the critical nozzle gas flow meter according to the first to fourth embodiments. By incorporating this adjusted gas flow meter in the dispenser, the supply amount of hydrogen gas supplied from the dispenser can be measured under a wide range of pressure conditions and over a wide range of gas flow rates.
Hereinafter, the measurement principle of the Coriolis gas flow meter will be briefly described with reference to FIGS. 12 and 13. Since the Coriolis type gas flow meter is a kind of the test gas flow meter, the same reference numeral “9” as that of the test gas flow meter is attached to the Coriolis type gas flow meter in FIGS. ing.
(コリオリ式ガス流量計の測定原理)
図12は、コリオリ式ガス流量計9の概略平面図である。図12に示すように、コリオリ式ガス流量計9は、上流マニフォールド部91と、下流マニフォールド部92と、上流マニフォールド部91と下流マニフォールド部92を繋ぐフローチューブ93と、を有する。
上流マニフォールド部91と下流マニフォールド部92は、その内部にガス流路を有する筒状部材である。フローチューブ93の端部は上流マニフォールド部91と下流マニフォールド部92に固定されている。フローチューブ93は、可撓性を有しているため、その内部にガスが流れるとコリオリの力によって振動する。
上流マニフォールド部91のガス流路と下流マニフォールド部92のガス流路は、直接繋がっておらず、フローチューブ93を介して間接的に繋がっている。図12では、上流マニフォールド部91から下流マニフォールド部92に直接ガスが流入しないように、両マニフォールド部91,92の間に隔壁94が設けられている。従って、コリオリ式ガス流量計9にガスを流すと、上流マニフォールド部91、フローチューブ93、下流マニフォールド部92の順にガスが流れる。
(Measurement principle of Coriolis gas flow meter)
FIG. 12 is a schematic plan view of the Coriolis
The
The gas flow path of the
フローチューブ93は、上流マニフォールド部91に略垂直に連結した第1直胴部931と、下流マニフォールド部92に略垂直に連結した第2直胴部932と、第1直胴部931の端部(上流マニフォールド部91に連結した端部とは反対側の端部)と第2直胴部932の端部(下流マニフォールド部92に連結した端部とは反対側の端部)を連結するU字状部933と、を有する。
フローチューブ93の第1直胴部931に連結したU字状部933の端部には、第1変位センサ95が取り付けられており、第2直胴部932に連結したU字状部933の端部には、第2変位センサ96が取り付けられており、U字状部933の先端部には加振装置97が取り付けられている。第1変位センサ95と第2変位センサ96は、流量演算部98に接続しており、この流量演算部98においてコリオリ式ガス流量計9を流れるガスの質量流量が算出される。
以下、フローチューブ93にガスが流れた状態を示した図13を参照しつつ説明する。
The
A
Hereinafter, a description will be given with reference to FIG. 13 showing a state in which a gas flows through the
図13は、ガスを流した状態におけるコリオリ式ガス流量計9の概略側面図である(但し、便宜上、加振装置97は省略している)。図13は、コリオリ式ガス流量計9にガスを流し、且つ、加振装置97を用いてフローチューブ93を振動させた状態を示している。
コリオリ式ガス流量計9にガスを流し、且つ、フローチューブ93を振動させると、フローチューブ93は、コリオリの力により一定の振動サイクルを示すようになる。具体的には、フローチューブ93のU字状部933は、ガスを流している間、図13(a)乃至図13(d)の状態に連続的且つ周期的に変化する。フローチューブ93がこのような振動サイクルを示すと、第1変位センサ95及び第2変位センサ96も振動(変位)するため、第1変位センサ95によって測定される位置情報及び第2変位センサ96によって測定される位置情報も連続的且つ周期的に変化する。
第1変位センサ95の測定値及び第2変位センサ96の測定値に基づき、流量演算部98によってフローチューブ93を流れるガスの質量流量が算出される。
このように、コリオリ式ガス流量計9は、コリオリの力により可撓性のフローチューブ93が一定の振動サイクルを示すことを利用してガスの質量流量を測定する機器である。
FIG. 13 is a schematic side view of the Coriolis
When gas flows through the Coriolis type
Based on the measurement value of the
As described above, the Coriolis type
<被検ガス流量計の調整方法>
臨界ノズル式ガス流量計を標準ガス流量計として用いることで、被検ガス流量計を校正及び値付けする(調整する)ことができ、その結果、調整済みガス流量計を得ることができる。以下、本発明の被検ガス流量計の調整方法、即ち、調整済みガス流量計の作製方法について説明する。
被検ガス流量計の調整方法は、調整対象となる被検ガス流量計と臨界ノズル式ガス流量計を準備する準備工程と、前記被検ガス流量計と前記臨界ノズル式ガス流量計を接続することでガス流路を形成するガス流路形成工程と、前記ガス流路にガスを導入するガス導入工程と、前記被検ガス流量計のガス流量測定値と前記臨界ノズル式ガス流量計のガス流量測定値の誤差が小さくなるように前記被検ガス流量計のガス流量測定値を修正する値付け工程と、を有する。
<Adjustment method of test gas flow meter>
By using the critical nozzle gas flow meter as the standard gas flow meter, the test gas flow meter can be calibrated and priced (adjusted), and as a result, an adjusted gas flow meter can be obtained. Hereinafter, a method for adjusting a test gas flow meter of the present invention, that is, a method for producing an adjusted gas flow meter will be described.
The adjustment method of the test gas flow meter includes a preparation step of preparing a test gas flow meter to be adjusted and a critical nozzle type gas flow meter, and connecting the test gas flow meter and the critical nozzle type gas flow meter. A gas flow path forming step for forming a gas flow path, a gas introduction process for introducing gas into the gas flow path, a gas flow rate measurement value of the gas flow meter to be tested, and a gas of the critical nozzle type gas flow meter And a pricing step of correcting the gas flow rate measurement value of the test gas flow meter so that the error of the flow rate measurement value is reduced.
(準備工程)
準備工程は、臨界ノズル式ガス流量計と、臨界ノズル式ガス流量計によって調整される対象である被検ガス流量計と、を準備する工程である。
上述のように、本発明で用いられる被検ガス流量計は特に限定されないが、好ましくはコリオリ式ガス流量計が用いられる。
(Preparation process)
The preparation step is a step of preparing a critical nozzle type gas flow meter and a test gas flow meter to be adjusted by the critical nozzle type gas flow meter.
As described above, the test gas flowmeter used in the present invention is not particularly limited, but a Coriolis gas flowmeter is preferably used.
(ガス流路形成工程)
ガス流路形成工程は、被検ガス流量計と臨界ノズル式ガス流量計を接続することでガス流路を形成する工程である。具体的には、図11に示すように、標準ガス流量計である臨界ノズル式ガス流量計1の上流ガス流路2に被検ガス流量計9を直列に接続することで、上流から下流にかけて、被検ガス流量計9と臨界ノズル式ガス流量計1が連なったガス流路を形成する。
なお、図11において、被検ガス流量計9は、臨界ノズル式ガス流量計1よりも上流に接続されているが、被検ガス流量計9は、臨界ノズル式ガス流量計1よりも下流に接続されていてもよい。被検ガス流量計9を臨界ノズル式ガス流量計1よりも上流に接続するか下流で接続するかは、被検ガス流量計9の性質(耐圧性など)を考慮して適宜設定することができる。
(Gas flow path forming process)
The gas flow path forming step is a step of forming a gas flow path by connecting a test gas flow meter and a critical nozzle type gas flow meter. Specifically, as shown in FIG. 11, by connecting a test
In FIG. 11, the test
(ガス導入工程)
ガス導入工程は、被検ガス流量計と臨界ノズル式ガス流量計の接続により構成されたガス流路にガスを導入する工程である。導入したガスは、臨界ノズル式ガス流量計が有する減圧手段(例えば、真空ポンプ)を作動させることによりスロート部において臨界速度に達する。
導入するガスの圧力を適宜変更することにより、各圧力条件下で基準流量が発生する。そのため、上述のように、臨界ノズル式ガス流量計の開閉弁の開閉状態を任意に変更することにより、各臨界ノズル及び複数の臨界ノズルの組み合わせに基づき複数の検量線を得ることができる。
導入するガスの種類は特に限定されず、酸素ガス、窒素ガス、水素ガス、一酸化炭素、メタンガスなどが挙げられる。もっとも、近年、水素を燃料とする燃料電池車が注目されていることから、導入するガスは水素ガスであることが好ましい。
また、導入するガスの圧力範囲は特に限定されず、ガスの種類及び用途、ガス流路の耐圧力性に応じて適宜変更し得る。例えば、水素ガスを用いる場合、水素ステーションのディスペンサーで必要とされる圧力範囲を考慮すると、ガスの圧力範囲の下限値は、好ましくは0.5MPaであり、より好ましくは1.0MPaであり、さらに好ましくは2.0MPaであり、特に好ましくは10MPaである。また、ガス圧力範囲の上限値は、好ましくは120MPaであり、より好ましくは100MPaである。
(Gas introduction process)
The gas introduction step is a step of introducing gas into a gas flow path configured by connecting a test gas flow meter and a critical nozzle type gas flow meter. The introduced gas reaches a critical velocity in the throat portion by operating a decompression means (for example, a vacuum pump) included in the critical nozzle type gas flow meter.
By appropriately changing the pressure of the introduced gas, the reference flow rate is generated under each pressure condition. Therefore, as described above, a plurality of calibration curves can be obtained based on a combination of each critical nozzle and a plurality of critical nozzles by arbitrarily changing the opening / closing state of the on-off valve of the critical nozzle gas flow meter.
The kind of gas to introduce | transduce is not specifically limited, Oxygen gas, nitrogen gas, hydrogen gas, carbon monoxide, methane gas etc. are mentioned. However, in recent years, since fuel cell vehicles using hydrogen as fuel have attracted attention, it is preferable that the gas to be introduced is hydrogen gas.
Moreover, the pressure range of the gas to introduce | transduce is not specifically limited, According to the kind and use of gas, and the pressure resistance of a gas flow path, it can change suitably. For example, when hydrogen gas is used, the lower limit value of the gas pressure range is preferably 0.5 MPa, more preferably 1.0 MPa, considering the pressure range required by the dispenser of the hydrogen station. The pressure is preferably 2.0 MPa, particularly preferably 10 MPa. Further, the upper limit value of the gas pressure range is preferably 120 MPa, more preferably 100 MPa.
(値付け工程)
値付け工程は、被検ガス流量計のガス流量測定値と臨界ノズル式ガス流量計のガス流量測定値の誤差が小さくなるように被検ガス流量計の誤差を修正し、調整済みガス流量計を作製する工程である。
具体的には、ガス導入工程によって得られた複数の検量線に基づき、被検ガス流量計が示すガス流量測定値と臨界ノズル式ガス流量計が示すガス流量測定値の誤差を導きだし(校正し)、さらに、この誤差が小さくなるように被検ガス流量計のガス流量測定値を修正する。換言すると、被検ガス流量計の示すガス流量測定値と臨界ノズル式ガス流量計が示すガス流量測定値が同じ値となるように、被検ガス流量計のガス流量測定値を修正する。被検ガス流量計のガス流量測定値の修正方法としては、例えば、被検ガス流量計が有する流量演算部に記憶された補正係数を変更することが挙げられる。
なお、上記第1実施形態乃至第4実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計を用いることで、最大で上記式(1)で表される本数の検量線を得ることができるが、被検ガス流量計は、得られた全ての検量線に基づいて校正及び値付けされてもよく、得られた検量線から選択した複数の検量線に基づいて校正及び値付けされてもよい。臨界ノズルの本数が増えれば、得られる検量線の数が膨大となり、被検ガス流量計の校正及び値付けに時間がかかりすぎる虞があるためである。
(Pricing process)
In the pricing process, the error of the test gas flow meter is corrected so that the error between the gas flow measurement value of the test gas flow meter and the gas flow measurement value of the critical nozzle type gas flow meter becomes small, and the adjusted gas flow meter It is a process of producing.
Specifically, based on a plurality of calibration curves obtained in the gas introduction process, an error between the gas flow measurement value indicated by the gas flow meter to be detected and the gas flow measurement value indicated by the critical nozzle gas flow meter is derived (calibration). Furthermore, the measured gas flow rate of the test gas flow meter is corrected so that this error is reduced. In other words, the gas flow rate measurement value of the test gas flow meter is corrected so that the gas flow rate measurement value indicated by the test gas flow meter and the gas flow rate measurement value indicated by the critical nozzle type gas flow meter become the same value. As a method for correcting the gas flow rate measurement value of the test gas flow meter, for example, a correction coefficient stored in a flow rate calculation unit of the test gas flow meter is changed.
In addition, by using the critical nozzle type gas flowmeter according to the first to fourth embodiments, the maximum number of calibration curves represented by the above formula (1) can be obtained. The flow meter may be calibrated and priced based on all the obtained calibration curves, or may be calibrated and priced based on a plurality of calibration curves selected from the obtained calibration curves. This is because if the number of critical nozzles increases, the number of calibration curves obtained becomes enormous, and it may take too much time to calibrate and price the test gas flowmeter.
上記第1実施形態乃至第4実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計を用いることにより、臨界ノズルの組み合わせにより多数の検量線を得ることができる。そのため、被検ガス流量計のガス流量測定値を広域な圧力範囲及び広域な流量範囲に亘って校正及び値付けすることができ、その結果、広域な圧力条件下で広域のガス流量を正確に測定可能な調整済みガス流量計を作製することができる。 By using the critical nozzle type gas flow meter according to the first to fourth embodiments, a large number of calibration curves can be obtained by a combination of critical nozzles. Therefore, the gas flow measurement value of the test gas flow meter can be calibrated and priced over a wide pressure range and a wide flow range, and as a result, a wide range gas flow rate can be accurately measured under a wide range of pressure conditions. An adjustable gas flow meter that can be measured can be made.
値付け工程を経て、被検ガス流量計は調整済みガス流量計となる。その後、調整済みガス流量計は、標準ガス流量計である臨界ノズル式ガス流量計との接続を解くことで、独立したガス流量計として使用できる。
視点を変えれば、本発明の調整済みガス流量計は、標準ガス流量計との接続が解かれるまでは、標準ガス流量計を付属品として有していると言える。具体的には、本発明の調整済みガス流量計は、臨界ノズル式ガス流量計を有しており、臨界ノズル式ガス流量計は、複数の臨界ノズルと、各臨界ノズルに対応して設けられた開閉弁と、を有し、複数の臨界ノズルのうち少なくとも2つの臨界ノズルが、互いに異なるスロート径を有すると言える。
The gas flow meter to be tested becomes an adjusted gas flow meter through the pricing process. Thereafter, the adjusted gas flow meter can be used as an independent gas flow meter by disconnecting from the critical nozzle gas flow meter which is a standard gas flow meter.
From another point of view, it can be said that the adjusted gas flow meter of the present invention has the standard gas flow meter as an accessory until the connection with the standard gas flow meter is released. Specifically, the adjusted gas flow meter of the present invention has a critical nozzle type gas flow meter, and the critical nozzle type gas flow meter is provided corresponding to a plurality of critical nozzles and each critical nozzle. It can be said that at least two of the plurality of critical nozzles have different throat diameters.
以下、実施例を示して本発明をさらに説明する。ただし、本発明は、下記実施例のみに限定されるものではない。本発明で用いられる臨界ノズル式ガス流量計は、以下のトレーサビリティ体系を構築することで作製した。 Hereinafter, the present invention will be further described with reference to examples. However, the present invention is not limited only to the following examples. The critical nozzle type gas flowmeter used in the present invention was produced by constructing the following traceability system.
(1次基準の臨界ノズル式ガス流量計を用いた校正及び値付け)
(国研)産業技術総合研究所が保有する臨界ノズル式ガス流量計(以下、臨界ノズル式ガス流量計A)を1次基準として用意した。臨界ノズル式ガス流量計Aは、スロート径2.4mmの臨界ノズルを1本備える。臨界ノズル式ガス流量計Aの値付け可能な圧力範囲は0.6MPa以下であり、値付け可能な流量範囲は0.1kg/min以下である。
続いて、校正及び値付けの対象である臨界ノズル式ガス流量計(以下、臨界ノズル式ガス流量計B)を用意した。臨界ノズル式ガス流量計Bは、臨界ノズル式ガス流量計Aと同じスロート径2.4mmの臨界ノズルを10本備える。
臨界ノズル式ガス流量計Bの下流に1次基準である臨界ノズル式ガス流量計Aを接続し、水素ガスを用いて値付けを行った。このように、1次基準の臨界ノズル式ガス流量計Aを用いて臨界ノズル式ガス流量計Bを校正及び値付けすることにより、臨界ノズル式ガス流量計Bを2.1次基準とした。
2.1次基準の臨界ノズル式ガス流量計Bの校正及び値付け可能な圧力範囲は0.6MPa以下であり、校正及び値付け可能な流量範囲は1.0kg/min以下であった。
(Calibration and pricing using a primary standard critical nozzle gas flow meter)
(National Institute of Technology) A critical nozzle type gas flow meter (hereinafter referred to as critical nozzle type gas flow meter A) owned by the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology was prepared as a primary standard. The critical nozzle type gas flow meter A includes one critical nozzle having a throat diameter of 2.4 mm. The pressure range of the critical nozzle type gas flow meter A that can be priced is 0.6 MPa or less, and the flow rate range that can be priced is 0.1 kg / min or less.
Subsequently, a critical nozzle type gas flow meter (hereinafter referred to as a critical nozzle type gas flow meter B), which is an object of calibration and pricing, was prepared. The critical nozzle type gas flow meter B includes ten critical nozzles having the same throat diameter of 2.4 mm as the critical nozzle type gas flow meter A.
A critical nozzle gas flow meter A, which is a primary reference, was connected downstream of the critical nozzle gas flow meter B, and pricing was performed using hydrogen gas. In this way, the critical nozzle type gas flow meter B was calibrated and priced using the primary standard critical nozzle type gas flow meter A, so that the critical nozzle type gas flow meter B was made the 2.1 order reference.
2. The pressure range that can be calibrated and priced for the critical nozzle type gas flow meter B of the primary standard was 0.6 MPa or less, and the flow rate range that could be calibrated and priced was 1.0 kg / min or less.
(2.1次基準の臨界ノズル式ガス流量計を用いた校正及び値付け)
続いて、さらなる校正及び値付けの対象である臨界ノズル式ガス流量計(以下、臨界ノズル式ガス流量計C)を用意した。臨界ノズル式ガス流量計Cは、スロート径3.6mmの臨界ノズルを10本備える。なお、臨界ノズル式ガス流量計Cの臨界ノズルは、1次基準及び2.1次基準の臨界ノズル式ガス流量計が備える臨界ノズルよりも耐圧性を有し、大型である。
臨界ノズル式ガス流量計Cの下流に2.1次基準である臨界ノズル式ガス流量計Bを接続し、水素ガスを用いて値付けを行った。このように、2.1次基準の臨界ノズル式ガス流量計Bを用いて臨界ノズル式ガス流量計Cを校正及び値付けすることにより、臨界ノズル式ガス流量計Cを2.2次基準とした。
2.2次基準の臨界ノズル式ガス流量計Cの校正及び値付け可能な圧力範囲は0.9MPa以下であり、校正及び値付け可能な流量範囲は3.6kg/min以下であった。
(Calibration and pricing using 2.1 standard nozzle critical gas flow meter)
Subsequently, a critical nozzle type gas flow meter (hereinafter referred to as a critical nozzle type gas flow meter C), which is an object of further calibration and pricing, was prepared. The critical nozzle type gas flow meter C includes ten critical nozzles having a throat diameter of 3.6 mm. The critical nozzle of the critical nozzle type gas flow meter C has a pressure resistance and is larger than the critical nozzles provided in the primary standard and 2.1 standard critical nozzle type gas flow meters.
A critical nozzle type gas flow meter B, which is the 2.1st order standard, was connected downstream of the critical nozzle type gas flow meter C, and pricing was performed using hydrogen gas. Thus, by calibrating and pricing the critical nozzle type gas flow meter C using the 2.1 order standard critical nozzle type gas flow meter B, the critical nozzle type gas flow meter C is changed to the 2.2 order standard. did.
The pressure range in which the calibration and pricing of the critical nozzle type gas flow meter C of the second order standard was 0.9 MPa or less, and the flow rate range in which calibration and pricing were possible was 3.6 kg / min or less.
(2.2次基準の臨界ノズル式ガス流量計を用いた校正及び値付け)
続いて、さらなる校正及び値付けの対象である臨界ノズル式ガス流量計(以下、臨界ノズル式ガス流量計D)を用意した。臨界ノズル式ガス流量計Dは、スロート径が互いに異なる臨界ノズルを5本備えており、そのスロート径は、順に1.95mm、1.25mm、0.94mm、0.67mm、0.48mmであった。なお、臨界ノズル式ガス流量計Dの臨界ノズルは、1乃至2.2次基準の臨界ノズル式ガス流量計が備える臨界ノズルよりも耐圧性を有し、大型である。
臨界ノズル式ガス流量計Dの下流に2.2次基準である臨界ノズル式ガス流量計C又は2.1次基準である臨界ノズル式ガス流量計Bを接続し、水素ガスを用いて校正及び値付けを行った。このように、2.2次基準の臨界ノズル式ガス流量計C及び2.1次基準の臨界ノズル式ガス流量計Bを用いて臨界ノズル式ガス流量計Dを校正及び値付けすることにより、本発明で用いられる標準ガス流量計である、臨界ノズル式ガス流量計(2.3次基準)を作製した。
作製した標準ガス流量計(臨界ノズル式ガス流量計)の校正及び値付け可能な圧力範囲は87.5MPa以下であり、校正及び値付け可能な流量範囲は3.6kg/min以下であった。
(Calibration and pricing using a critical nozzle type gas flow meter of 2.2 standard)
Subsequently, a critical nozzle type gas flow meter (hereinafter referred to as a critical nozzle type gas flow meter D), which is an object of further calibration and pricing, was prepared. The critical nozzle type gas flow meter D includes five critical nozzles having different throat diameters, and the throat diameters are 1.95 mm, 1.25 mm, 0.94 mm, 0.67 mm, and 0.48 mm in this order. It was. The critical nozzle of the critical nozzle type gas flow meter D has a pressure resistance and is larger than the critical nozzle provided in the 1st to 2.2th order critical nozzle type gas flow meter.
A critical nozzle type gas flow meter C which is a 2.2 order reference or a critical nozzle type gas flow meter B which is a 2.1 order reference is connected downstream of the critical nozzle type gas flow meter D and is calibrated using hydrogen gas. Priced. In this way, by calibrating and pricing the critical nozzle type gas flow meter D using the 2.2 order standard critical nozzle type gas flow meter C and the 2.1 order standard critical nozzle type gas flow meter B, A critical nozzle gas flow meter (2.3th order standard), which is a standard gas flow meter used in the present invention, was produced.
The prepared standard gas flow meter (critical nozzle type gas flow meter) had a pressure range of 87.5 MPa or less, and the flow rate range that could be calibrated and priced was 3.6 kg / min or less.
(2.3次基準の臨界ノズル式ガス流量計を用いた校正及び値付け)
作製した2.3次基準の臨界ノズル式ガス流量計(標準ガス流量計)を用いて、被検ガス流量計であるコリオリ式ガス流量計を校正及び値付けし、調整済みガス流量計(3次基準)を作製した。
本実施例において、標準ガス流量計(臨界ノズル式ガス流量計)は、スロート径が互いに異なる臨界ノズルを5本備えているため、臨界ノズルの組み合わせによって最大で31本の検量線を得ることができる。従って、広域な圧力条件下で且つ広域のガス流量でコリオリ式ガス流量計を校正及び値付けすることができた。
(2.3 Calibration and pricing using a 3rd order critical nozzle gas flow meter)
Using the fabricated 2.3 standard critical gas flow meter (standard gas flow meter), the Coriolis gas flow meter as the gas flow meter to be tested is calibrated and priced, and the adjusted gas flow meter (3 Next standard) was prepared.
In this embodiment, the standard gas flow meter (critical nozzle type gas flow meter) has five critical nozzles having different throat diameters, so that a maximum of 31 calibration curves can be obtained by combining critical nozzles. it can. Therefore, the Coriolis gas flowmeter could be calibrated and priced under a wide range of pressure conditions and a wide range of gas flow rates.
1…臨界ノズル式ガス流量計、2…上流ガス流路、3…下流ガス流路、4…臨界ノズル、5…ガスセンサ、6…流量演算部、7…開閉弁、8…ガス導入室、9…被検ガス流量計
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記標準ガス流量計が、互いに異なるスロート径を有する少なくとも2つの臨界ノズルと、各臨界ノズルに対応して設けられた開閉弁と、を有することを特徴とする調整済みガス流量計。 A gas flow meter calibrated and priced with reference to a standard gas flow meter,
The adjusted gas flow meter, wherein the standard gas flow meter has at least two critical nozzles having throat diameters different from each other, and an on-off valve provided corresponding to each critical nozzle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016066865A JP2017181214A (en) | 2016-03-29 | 2016-03-29 | Adjusted gas flowmeter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016066865A JP2017181214A (en) | 2016-03-29 | 2016-03-29 | Adjusted gas flowmeter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017181214A true JP2017181214A (en) | 2017-10-05 |
Family
ID=60006901
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016066865A Pending JP2017181214A (en) | 2016-03-29 | 2016-03-29 | Adjusted gas flowmeter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017181214A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110044446A (en) * | 2019-04-04 | 2019-07-23 | 苏州市计量测试院 | A kind of air quantity calibration system |
CN110646037A (en) * | 2019-11-22 | 2020-01-03 | 潍柴动力股份有限公司 | Gas nozzle flow calibration method and device |
JP2020165931A (en) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 日本碍子株式会社 | Model gas response characteristic inspection device and model gas response characteristic inspection method |
CN112096695A (en) * | 2020-09-30 | 2020-12-18 | 潍柴动力股份有限公司 | Flow monitoring system and flow monitoring method |
CN114623904A (en) * | 2022-03-14 | 2022-06-14 | 中公高远(北京)汽车检测技术有限公司 | Calibration device and method for gas flowmeter |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004361392A (en) * | 2003-05-12 | 2004-12-24 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Coriolis flow meter |
JP2011515660A (en) * | 2008-03-18 | 2011-05-19 | エム ケー エス インストルメンツ インコーポレーテッド | High accuracy mass flow verifier with multiple inlets |
-
2016
- 2016-03-29 JP JP2016066865A patent/JP2017181214A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004361392A (en) * | 2003-05-12 | 2004-12-24 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Coriolis flow meter |
JP2011515660A (en) * | 2008-03-18 | 2011-05-19 | エム ケー エス インストルメンツ インコーポレーテッド | High accuracy mass flow verifier with multiple inlets |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020165931A (en) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 日本碍子株式会社 | Model gas response characteristic inspection device and model gas response characteristic inspection method |
JP7194630B2 (en) | 2019-03-29 | 2022-12-22 | 日本碍子株式会社 | Model gas response characteristic inspection device and model gas response characteristic inspection method |
CN110044446A (en) * | 2019-04-04 | 2019-07-23 | 苏州市计量测试院 | A kind of air quantity calibration system |
CN110646037A (en) * | 2019-11-22 | 2020-01-03 | 潍柴动力股份有限公司 | Gas nozzle flow calibration method and device |
CN110646037B (en) * | 2019-11-22 | 2020-04-10 | 潍柴动力股份有限公司 | Gas nozzle flow calibration method and device |
CN112096695A (en) * | 2020-09-30 | 2020-12-18 | 潍柴动力股份有限公司 | Flow monitoring system and flow monitoring method |
CN114623904A (en) * | 2022-03-14 | 2022-06-14 | 中公高远(北京)汽车检测技术有限公司 | Calibration device and method for gas flowmeter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2017180612A (en) | Evaluation device for hydrogen gas dispenser, and vehicle | |
JP2017181214A (en) | Adjusted gas flowmeter | |
JP6706748B2 (en) | Method for manufacturing critical nozzle type gas flowmeter and method for adjusting test gas flowmeter | |
JP5346628B2 (en) | Mass flow controller verification system, verification method, verification program | |
JP2018010696A (en) | Mass flow rate controller | |
US20160138951A1 (en) | Method and measuring apparatus for determining specific quantities for gas quality | |
US20190212180A1 (en) | Fluid meter | |
JP5123175B2 (en) | Thermal mass flow meter and thermal mass flow controller | |
JP2013525755A (en) | Air flow meter | |
CN109855691B (en) | Differential laminar flow measuring method and device | |
KR101178038B1 (en) | Differential pressure-type mass flow meter with double nozzles | |
JP2017181215A (en) | Method for evaluating hydrogen gas dispenser | |
JP6093685B2 (en) | Flow meter calibration equipment | |
US20200011720A1 (en) | Flow rate measuring method and flow rate measuring device | |
KR101789543B1 (en) | Average pitot tube type flow meter | |
JP2017181216A (en) | Adjusted hydrogen gas dispenser | |
US20190277682A1 (en) | Coriolis mass flow meter and densimeter with little pressure dependence, and method for manufacturing the same | |
US7703338B2 (en) | Steam meter | |
JP2005017152A (en) | Flowmeter, flow rate calculation method, program and recording medium | |
US8141435B2 (en) | Pressure measurement for flow metering device | |
CN101876562B (en) | Cone governor type differential pressure flowmeter | |
CN105021236B (en) | Flow meter | |
KR20100111884A (en) | Mass flow meter and controller | |
US11815524B2 (en) | Volume fraction meter for multiphase fluid flow | |
JP4698899B2 (en) | Steam turbine power generation system and flow meter verification method in steam turbine power generation system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160502 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180910 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20180910 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190613 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190618 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20191210 |