JP2931149B2 - 流量計試験装置 - Google Patents
流量計試験装置Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F25/00—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
- G01F25/10—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters
- G01F25/11—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters using a seal ball or piston in a test loop
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
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- G01F25/10—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、不規則な流量パルスを発信する
被試験流量計を基準体積管を用いて器差試験を行なう流
量計試験装置に関し、より詳細には、前記被試験流量計
をスモールボリュームプルーバを用いて、要求するリピ
ータビリテイの試験結果を得るために必要な流量試験回
数を算出する機能を有する流量計試験装置に関する。
被試験流量計を基準体積管を用いて器差試験を行なう流
量計試験装置に関し、より詳細には、前記被試験流量計
をスモールボリュームプルーバを用いて、要求するリピ
ータビリテイの試験結果を得るために必要な流量試験回
数を算出する機能を有する流量計試験装置に関する。
【０００２】
【従来技術】流量計の試験方法は、基準の体積を有する
容器と被試験流量計とを直列に接続して前記容器に基準
の流体体積が流通する間に計測する被試験流量計の読み
を前記基準体積または重量と比較する絶対試験法と、基
準流量計との読みの比較から求める比較試験法とがあ
り、高精度な器差精度を要求する場合には絶対試験法が
用いられる。この絶対試験法においては基準体積と比較
する基準タンク法、基準体積管法を適用することが一般
的である。基準タンク法は、該基準タンクの上下レベル
間の容量が基準の容量であることから上下レベルを読み
とり検知するもので、基準体積管法は、一定断面の基準
体積管の所定区間における容量を基準とするものであ
る。
容器と被試験流量計とを直列に接続して前記容器に基準
の流体体積が流通する間に計測する被試験流量計の読み
を前記基準体積または重量と比較する絶対試験法と、基
準流量計との読みの比較から求める比較試験法とがあ
り、高精度な器差精度を要求する場合には絶対試験法が
用いられる。この絶対試験法においては基準体積と比較
する基準タンク法、基準体積管法を適用することが一般
的である。基準タンク法は、該基準タンクの上下レベル
間の容量が基準の容量であることから上下レベルを読み
とり検知するもので、基準体積管法は、一定断面の基準
体積管の所定区間における容量を基準とするものであ
る。
【０００３】基準タンク法は、上下レベルを読み、該読
み値から基準容積を算出する等の手間を要し非能率的で
あるのに比し、基準体積管法においては、該基準体積管
内径よりも僅かに大きく、小さい差圧でも移動できる程
度の外径のゴム製ボールからなるスフェアを挿入して、
該スフェアが基準区間に配設される位置検出器（ディテ
クタと呼ぶ）を通過する間に、被試験流量計から発信す
る流量パルスの数と比較して器差試験を行うので遠隔操
作ができ、しかも自動化計測も容易なことから合理的な
試験ができる特徴をもっている。
み値から基準容積を算出する等の手間を要し非能率的で
あるのに比し、基準体積管法においては、該基準体積管
内径よりも僅かに大きく、小さい差圧でも移動できる程
度の外径のゴム製ボールからなるスフェアを挿入して、
該スフェアが基準区間に配設される位置検出器（ディテ
クタと呼ぶ）を通過する間に、被試験流量計から発信す
る流量パルスの数と比較して器差試験を行うので遠隔操
作ができ、しかも自動化計測も容易なことから合理的な
試験ができる特徴をもっている。
【０００４】流量計試験は、より高精度な流量計の出現
と、計測流体の多様化に伴って、リアルタイムで流量計
を試験することが要望され、基準体積管法において小容
量の短かい基準体積管を用いた流量計試験装置（スモー
ルボリュームプルーバ；Small Volume Proverで以後Ｓ
ＶＰと呼ぶ）が使用されるようになり装置の大きさは自
動車等に搭載され搬送できる程度のものである。
と、計測流体の多様化に伴って、リアルタイムで流量計
を試験することが要望され、基準体積管法において小容
量の短かい基準体積管を用いた流量計試験装置（スモー
ルボリュームプルーバ；Small Volume Proverで以後Ｓ
ＶＰと呼ぶ）が使用されるようになり装置の大きさは自
動車等に搭載され搬送できる程度のものである。
【０００５】ＳＶＰは、基本的には、断面積が一様なシ
リンダ内にピストンを液洩れのないようにシールされ移
動可能に挿入し、所定区間（デテクター位置で定められ
る）のピストン移動に伴って排出される液量と被試験流
量計の読みとから体積比較がなされる。
リンダ内にピストンを液洩れのないようにシールされ移
動可能に挿入し、所定区間（デテクター位置で定められ
る）のピストン移動に伴って排出される液量と被試験流
量計の読みとから体積比較がなされる。
【０００６】ＳＶＰの試験システムに関しては、ＡＰＩ
（American Petroleum Institute：アメリカ石油協会）
より１９８８年６月に発行された「Manual of Petroleu
m Measurement Standards,Chapter 4-Proving Systems;
Chapter 4-Proving System」：（石油計測規準マニアル
第４章 プルービングシステム）の第３項にＳＶＰに
関するマニアルが提示されている。
（American Petroleum Institute：アメリカ石油協会）
より１９８８年６月に発行された「Manual of Petroleu
m Measurement Standards,Chapter 4-Proving Systems;
Chapter 4-Proving System」：（石油計測規準マニアル
第４章 プルービングシステム）の第３項にＳＶＰに
関するマニアルが提示されている。
【０００７】ＳＶＰによる流量計の試験方法は、前述の
ごとくディテクタから発信される発信区間の基準体積管
の体積と、この間に発信される流量パルスの数とを比較
するものであるが、計測開始時のディテクタが発信して
から最初の流量パルスが発信されるまでの期間と、計測
終了時にディテクタが発信する発信信号と、該発信信号
が発信される前後に発信される流量パルスとの間の期
間、すなわち流量パルス間隔以下の体積は、高周波のク
ロックパルスのパルス数の比として求め、この比の和ま
たは差として半端分の体積を求める方法（ダブルタイミ
ング法と呼ぶ）を適用している。
ごとくディテクタから発信される発信区間の基準体積管
の体積と、この間に発信される流量パルスの数とを比較
するものであるが、計測開始時のディテクタが発信して
から最初の流量パルスが発信されるまでの期間と、計測
終了時にディテクタが発信する発信信号と、該発信信号
が発信される前後に発信される流量パルスとの間の期
間、すなわち流量パルス間隔以下の体積は、高周波のク
ロックパルスのパルス数の比として求め、この比の和ま
たは差として半端分の体積を求める方法（ダブルタイミ
ング法と呼ぶ）を適用している。
【０００８】しかし、ダブルタイミング法では、試験に
おいては一定流量で行うこと、および、流量パルスが完
全に等間隔に発信されることが条件であり、流量が一定
でなかつたり、流量パルスの発信間隔が一定でない場合
は、その分誤差となる。
おいては一定流量で行うこと、および、流量パルスが完
全に等間隔に発信されることが条件であり、流量が一定
でなかつたり、流量パルスの発信間隔が一定でない場合
は、その分誤差となる。
【０００９】流量パルスのパルスのばらつきは、被試験
流量計の方式により異なり、流量に比例して回転する回
転子と流量計発信器とが近接しているタービンメータの
場合はＳＮ比の優れた等間隔の流量パルスが発信される
が、回転子と流量発信器との間に歯車等の回転伝達機構
が介在している場合、および、回転子の回転角と吐出量
とが比例関係にない容積流量計の場合はパルスのばらつ
きが生ずる。
流量計の方式により異なり、流量に比例して回転する回
転子と流量計発信器とが近接しているタービンメータの
場合はＳＮ比の優れた等間隔の流量パルスが発信される
が、回転子と流量発信器との間に歯車等の回転伝達機構
が介在している場合、および、回転子の回転角と吐出量
とが比例関係にない容積流量計の場合はパルスのばらつ
きが生ずる。
【００１０】ＡＰＩの前記マニアルによれば、回転子と
流量発信器とが近接している流量計では、器差リピータ
ビリテイ（再現性）を０．０５％とするために５回の試
験を行い、これらの平均値としてメータファクタ（流量
係数；リッター／パルス）を算出することが提示されて
いる。
流量発信器とが近接している流量計では、器差リピータ
ビリテイ（再現性）を０．０５％とするために５回の試
験を行い、これらの平均値としてメータファクタ（流量
係数；リッター／パルス）を算出することが提示されて
いる。
【００１１】不均等なパルス間隔の流量パルスを発信す
る流量計の試験においては、プルービングのピストン移
動数（プルービングパス数と呼ぶ）を増やすか、リピー
タビリテイの公差を大きく設定する等の処置が求められ
ている。
る流量計の試験においては、プルービングのピストン移
動数（プルービングパス数と呼ぶ）を増やすか、リピー
タビリテイの公差を大きく設定する等の処置が求められ
ている。
【００１２】例えば、リピータビリテイ０．１％以内で
は、１０回のプルービングパス数が必要であり、更にプ
ルービングパス数が増えるにつれて、流量計のリピータ
ビリテイが増し、同時に平均値の質が向上すると述べて
いる。しかし、プルービングパス数と要求するリピータ
ビリテイと、発信パルスのばらつきとの関係については
何も述べられていない。
は、１０回のプルービングパス数が必要であり、更にプ
ルービングパス数が増えるにつれて、流量計のリピータ
ビリテイが増し、同時に平均値の質が向上すると述べて
いる。しかし、プルービングパス数と要求するリピータ
ビリテイと、発信パルスのばらつきとの関係については
何も述べられていない。
【００１３】本発明は、叙上の問題に鑑みてなされたも
ので、流量パルスのパルスのばらつきのある流量計の試
験に際して、要求するリピタービリテイを得るために必
要なプルービングパス数を求める流量試験装置を提供す
ることを目的とするもので、信頼性のあるメータファク
ターを得るとともに、不必要な回数のプルービングパス
をなくして試験時間の節約を目的とするものである。
ので、流量パルスのパルスのばらつきのある流量計の試
験に際して、要求するリピタービリテイを得るために必
要なプルービングパス数を求める流量試験装置を提供す
ることを目的とするもので、信頼性のあるメータファク
ターを得るとともに、不必要な回数のプルービングパス
をなくして試験時間の節約を目的とするものである。
【００１４】本発明は、上記目的を達成するために、
（１）一定流量において定められた流量係数の流量パル
スを出力する被試験流量計と断面一定なシリンダ内で液
密に摺動可能なピストンを有する基準体積管を直列接続
し、ピストンがシリンダ内の所定区間を移動して定まる
基準体積と被試験流量計が出力する流量パルスによる体
積とを比較し、被試験流量計の試験を行う流量計試験装
置において、前記流量パルスの不規則性を標準偏差σ１
として算出する標準偏差算出手段と、前記ピストンの所
定プルービングパス数を１ランとし、１ラン時のリピー
タビリテイをＲ １ とするとき、前記流量パルスから取り
込みパルス数ＮをＮ＝（Ｃ／Ｒ １ ） ａ ・σ １ （ただし、
Ｃ及びａは定数）として算出する取り込みパルス数算出
手段と、２ラン当たりのプルービングパス数をＮ Ｐ 、求
めるリピータビリテイをＲ２とするとき、プルービング
パス数Ｎ Ｐ を前記取り込みパルス数Ｎを基にＮ Ｐ ＝（Ｒ
２ ／Ｒ １ ） −ｂ （ただしｂは定数）として算出するプル
ービングパス数算出手段と、前記プルービングパス数Ｎ
Ｐ に基づいて前記ピストンを駆動する駆動手段を有する
こと、或いは、（２）一定流量において定められた流量
係数の流量パルスを出力する被試験流量計と断面一定な
シリンダ内で液密に摺動可能なピストンを有する基準体
積管を直列接続し、ピストンがシリンダ内の所定区間を
移動して定まる基準体積と被試験流量計が出力する流量
パルスによる体積とを比較し、被試験流量計の試験を行
う流量計試験装置において、１計測回数当りのプルービ
ングパス数を定め、該プルービングパス数毎の流量係数
を算出する流量係数算出手段と、算出した流量係数から
該流量係数の標準偏差を算出する標準偏差算出手段と、
前記標準偏差が規定の流量係数のリピータビリティ以下
のときは試験を終了し、前記規定のリピータビリティを
越えたとき、流量係数の標準偏差の大きさに応じて１計
測回数当りのプルービングパス数を定め、該プルービン
グパス数が所定数を越えたとき計測回数を２回とする判
定機能を有する主演算器と、該主演算器の出力に基づい
て前記基準体積管を駆動する駆動制御部とを具備したこ
とを特徴とするものである。以下、本発明の実施例に基
づいて説明する。
（１）一定流量において定められた流量係数の流量パル
スを出力する被試験流量計と断面一定なシリンダ内で液
密に摺動可能なピストンを有する基準体積管を直列接続
し、ピストンがシリンダ内の所定区間を移動して定まる
基準体積と被試験流量計が出力する流量パルスによる体
積とを比較し、被試験流量計の試験を行う流量計試験装
置において、前記流量パルスの不規則性を標準偏差σ１
として算出する標準偏差算出手段と、前記ピストンの所
定プルービングパス数を１ランとし、１ラン時のリピー
タビリテイをＲ １ とするとき、前記流量パルスから取り
込みパルス数ＮをＮ＝（Ｃ／Ｒ １ ） ａ ・σ １ （ただし、
Ｃ及びａは定数）として算出する取り込みパルス数算出
手段と、２ラン当たりのプルービングパス数をＮ Ｐ 、求
めるリピータビリテイをＲ２とするとき、プルービング
パス数Ｎ Ｐ を前記取り込みパルス数Ｎを基にＮ Ｐ ＝（Ｒ
２ ／Ｒ １ ） −ｂ （ただしｂは定数）として算出するプル
ービングパス数算出手段と、前記プルービングパス数Ｎ
Ｐ に基づいて前記ピストンを駆動する駆動手段を有する
こと、或いは、（２）一定流量において定められた流量
係数の流量パルスを出力する被試験流量計と断面一定な
シリンダ内で液密に摺動可能なピストンを有する基準体
積管を直列接続し、ピストンがシリンダ内の所定区間を
移動して定まる基準体積と被試験流量計が出力する流量
パルスによる体積とを比較し、被試験流量計の試験を行
う流量計試験装置において、１計測回数当りのプルービ
ングパス数を定め、該プルービングパス数毎の流量係数
を算出する流量係数算出手段と、算出した流量係数から
該流量係数の標準偏差を算出する標準偏差算出手段と、
前記標準偏差が規定の流量係数のリピータビリティ以下
のときは試験を終了し、前記規定のリピータビリティを
越えたとき、流量係数の標準偏差の大きさに応じて１計
測回数当りのプルービングパス数を定め、該プルービン
グパス数が所定数を越えたとき計測回数を２回とする判
定機能を有する主演算器と、該主演算器の出力に基づい
て前記基準体積管を駆動する駆動制御部とを具備したこ
とを特徴とするものである。以下、本発明の実施例に基
づいて説明する。
【００１５】図１は、本発明の流量計試験装置の原理構
成の一例を示すブロック図で、図中、１は流管、２はバ
イパス弁、３は被試験流量計、３ａは流量パルス発信
器、４はＳＶＰ（スモールボリュームプルーバー）、５
はシリンダ、６はピストン、７はピストンロッド、８，
９はディテクタ、１０は駆動部、１１，１２は導管、１
３はＣＰＵ（主演算装置）、１４は駆動制御部、１５，
１６は開閉弁である。
成の一例を示すブロック図で、図中、１は流管、２はバ
イパス弁、３は被試験流量計、３ａは流量パルス発信
器、４はＳＶＰ（スモールボリュームプルーバー）、５
はシリンダ、６はピストン、７はピストンロッド、８，
９はディテクタ、１０は駆動部、１１，１２は導管、１
３はＣＰＵ（主演算装置）、１４は駆動制御部、１５，
１６は開閉弁である。
【００１６】図示の流量計試験装置において基準体積管
となるシリンダ５は両端を閉止し、内径寸法を精密に一
定に加工したもので、該シリンダ５には、該シリンダ５
内面をシールするシール手段（図示せず）を設けて、液
洩れなく摺動するピストン６が挿入され、該ピストン６
にはピストンロッド７が固着され、ピストンロッド７の
他端には駆動部１０が接続され軸方向にピストン６を駆
動する。なお、駆動部１０には、ピストン６の移動量を
検出し、必要により微小な移動毎に位置信号パルスＳ3
を発信する位置検出器（図示せず）が含まれる。
となるシリンダ５は両端を閉止し、内径寸法を精密に一
定に加工したもので、該シリンダ５には、該シリンダ５
内面をシールするシール手段（図示せず）を設けて、液
洩れなく摺動するピストン６が挿入され、該ピストン６
にはピストンロッド７が固着され、ピストンロッド７の
他端には駆動部１０が接続され軸方向にピストン６を駆
動する。なお、駆動部１０には、ピストン６の移動量を
検出し、必要により微小な移動毎に位置信号パルスＳ3
を発信する位置検出器（図示せず）が含まれる。
【００１７】シリンダ５の端面近傍の外壁には基準体積
信号を発信するディテクタ８，９が設けられピストン６
の移動により各々位置信号Ｓ1，Ｓ2を発信する。ここで
は、ＣＰＵ１３の指示に基づいて駆動制御装置１４によ
り弁２、弁１５，１６を開路してピストン６の往復動さ
せる。
信号を発信するディテクタ８，９が設けられピストン６
の移動により各々位置信号Ｓ1，Ｓ2を発信する。ここで
は、ＣＰＵ１３の指示に基づいて駆動制御装置１４によ
り弁２、弁１５，１６を開路してピストン６の往復動さ
せる。
【００１８】流量計試験の動作は、ピストン６が点線の
位置にあるとき、ＣＰＵ１３の指令により試験を開始す
る。駆動制御部１４は、弁１５，１６開、弁２閉とし、
駆動部１０によりピストン６を定速で駆動する。流量が
一定でない場合定流とするため移動速度は位置信号Ｓ3
と比較しながら一定に制御される。
位置にあるとき、ＣＰＵ１３の指令により試験を開始す
る。駆動制御部１４は、弁１５，１６開、弁２閉とし、
駆動部１０によりピストン６を定速で駆動する。流量が
一定でない場合定流とするため移動速度は位置信号Ｓ3
と比較しながら一定に制御される。
【００１９】ピストン６がディテクタ９を通過すると、
信号Ｓ2が発信され、被試験流量計３のパルス発信器３
ａからは流量パルスＰが不均等な間隔で発信され、この
流量パルスＰはピストン６がディテクタ８に達する迄計
測される。この間ＣＰＵ１８からは高周波のクロックパ
ルス（例えば１００キロヘルツ）が発信され、ディテク
タ信号Ｓ1，Ｓ2が発信されてから、各々最初に発信され
る流量パルスとを前記クロックパルスを介して１流量パ
ルス以内の体積の検知がなされ、１プルービングパスの
流量試験が完了する。
信号Ｓ2が発信され、被試験流量計３のパルス発信器３
ａからは流量パルスＰが不均等な間隔で発信され、この
流量パルスＰはピストン６がディテクタ８に達する迄計
測される。この間ＣＰＵ１８からは高周波のクロックパ
ルス（例えば１００キロヘルツ）が発信され、ディテク
タ信号Ｓ1，Ｓ2が発信されてから、各々最初に発信され
る流量パルスとを前記クロックパルスを介して１流量パ
ルス以内の体積の検知がなされ、１プルービングパスの
流量試験が完了する。
【００２０】１プルービングパスの流量試験が完了して
からピストン６は弁１５閉、バイパス弁２，弁１６開と
なり点線位置に戻される。試験結果は、ディテクタ信号
Ｓ1，Ｓ2に対し最初の流量パルスＰの発信位置は不確定
であり、しかも不均等であるから、不均等分の誤差を伴
なう。
からピストン６は弁１５閉、バイパス弁２，弁１６開と
なり点線位置に戻される。試験結果は、ディテクタ信号
Ｓ1，Ｓ2に対し最初の流量パルスＰの発信位置は不確定
であり、しかも不均等であるから、不均等分の誤差を伴
なう。
【００２１】何回かのプルービングパスを行った場合、
不均等の割合に応じたバラツキが生ずる。このためプル
ービングパス数を増して確らしさを向上させる。リピー
タビリテイ（％）を小さくするため複数回のプルービン
グパス数を１ラン（Ｒａｎ）としてリピータビリテイ
（％）を求め更にこれを２回繰返えし２ランの試験を行
う。図３は、流量パルスの不規則性とリピータビリテイ
との関係の試験結果例を示すグラフで、被試験流量計
は、原理構造の異なる容積流量計Ａ，Ｂ，Ｃ及びタービ
ンメータであり、容積流量計は何れも伝達歯車列をもつ
ている。横軸は、流量パルスの取込パルス数Ｎに対する
流量パルス周期不規則性の標準偏差（σI）％を、縦軸
には１ラン時のリピータビリテイＲ1（％）とすると、
不均等の割合に応じたバラツキが生ずる。このためプル
ービングパス数を増して確らしさを向上させる。リピー
タビリテイ（％）を小さくするため複数回のプルービン
グパス数を１ラン（Ｒａｎ）としてリピータビリテイ
（％）を求め更にこれを２回繰返えし２ランの試験を行
う。図３は、流量パルスの不規則性とリピータビリテイ
との関係の試験結果例を示すグラフで、被試験流量計
は、原理構造の異なる容積流量計Ａ，Ｂ，Ｃ及びタービ
ンメータであり、容積流量計は何れも伝達歯車列をもつ
ている。横軸は、流量パルスの取込パルス数Ｎに対する
流量パルス周期不規則性の標準偏差（σI）％を、縦軸
には１ラン時のリピータビリテイＲ1（％）とすると、
【００２２】
【数１】
【００２３】の関係があり、すなわち、当然ながら１ラ
ン当りリピータビリテイＲ１を小さくするためには、流
量パルス周期の不規則性の標準偏差σ１を小さくすれば
よいことが示されている。なお、定数Ｃ、幕数ａ（例え
ばａ＝１．０、Ｃ＝４）は関数関係により定められるも
のである。
ン当りリピータビリテイＲ１を小さくするためには、流
量パルス周期の不規則性の標準偏差σ１を小さくすれば
よいことが示されている。なお、定数Ｃ、幕数ａ（例え
ばａ＝１．０、Ｃ＝４）は関数関係により定められるも
のである。
【００２４】図４は、要求するリピータビリテイ（％）
とプルービングパス数との相関関係の試験結果例を示す
グラフで、被試験流量計は、図２にあげた流量計と同一
のものである。横軸は、必要な２ラン当りのプルービン
グパス数Ｎｐ、縦軸には、要求するリピータビリテイＲ
2（％）を示している。
とプルービングパス数との相関関係の試験結果例を示す
グラフで、被試験流量計は、図２にあげた流量計と同一
のものである。横軸は、必要な２ラン当りのプルービン
グパス数Ｎｐ、縦軸には、要求するリピータビリテイＲ
2（％）を示している。
【００２５】このグラフから、必要な２ラン当りのプル
ービングパス数を求めると、
ービングパス数を求めると、
【００２６】
【数２】
【００２７】の関係があり、必要なプルービングパス数
Ｎｐを増すとリピータビリテイ（％）は小さくなり再現
性は向上する。なお、冪数ｂ（例えばｂ＝０.８）は関
数関係により定められるものである。
Ｎｐを増すとリピータビリテイ（％）は小さくなり再現
性は向上する。なお、冪数ｂ（例えばｂ＝０.８）は関
数関係により定められるものである。
【００２８】本発明は、上記図３、図４に基づいて必要
なリピータビリテイ（％）を得るためのプルービングパ
ス数を求めて、２ラン当りの必要なプルービングパス数
ＮｐをＣＰＵ１３でコンピュータ演算し、該ＣＰＵ１３
の指令によりこの必要なプルービングパス数だけの試験
を駆動制御部１４を介し繰りかえすものである。
なリピータビリテイ（％）を得るためのプルービングパ
ス数を求めて、２ラン当りの必要なプルービングパス数
ＮｐをＣＰＵ１３でコンピュータ演算し、該ＣＰＵ１３
の指令によりこの必要なプルービングパス数だけの試験
を駆動制御部１４を介し繰りかえすものである。
【００２９】図２は、コンピュータソフトのフローチャ
ートを示す図で、Ｓｔｅｐ１ ：バイパス弁２開、ピストン６停止状態で計
測する流量計３の発信する流量パルスの不規則性σ
１（％）を計測する。この場合、取込む流量パルスは連
続してｎパルスサンプリングし、平均値Ｘから不規則性
σ １ を標準偏差σ１ として求める。Ｓｔｅｐ２ ：流量パルス、メータファクタ（１／ｐ：リ
ッタ／パルス）とＳＶＰの容量（１：リッタ）から取込
パルス数Ｎを計算する。Ｓｔｅｐ３ ：図３に図示した、流量パルスの不規則性と
リピータビリテイの（１）式に示した
ートを示す図で、Ｓｔｅｐ１ ：バイパス弁２開、ピストン６停止状態で計
測する流量計３の発信する流量パルスの不規則性σ
１（％）を計測する。この場合、取込む流量パルスは連
続してｎパルスサンプリングし、平均値Ｘから不規則性
σ １ を標準偏差σ１ として求める。Ｓｔｅｐ２ ：流量パルス、メータファクタ（１／ｐ：リ
ッタ／パルス）とＳＶＰの容量（１：リッタ）から取込
パルス数Ｎを計算する。Ｓｔｅｐ３ ：図３に図示した、流量パルスの不規則性と
リピータビリテイの（１）式に示した
【００３０】
【数３】
【００３１】の関数関係から１ラン当りのリピータビリ
ティＲ１（％）を計算する。Ｓｔｅｐ４ ：図４に図示した、リピータビリテイとプル
ービングパス数Ｎｐの相関関数は（２）式に示した
ティＲ１（％）を計算する。Ｓｔｅｐ４ ：図４に図示した、リピータビリテイとプル
ービングパス数Ｎｐの相関関数は（２）式に示した
【００３２】
【数４】
【００３３】の関数関係から２ラン当りの必要なプルー
ビングパス数Ｎｐを計算する。Step５ ：ＣＰＵ１３にＮｐ×２ランのパスを行なう命令
によりテストモードを設定する。Step６ ：設定されたテストモードに従って駆動制御部１
４に流量試験を実行する指令を発信する。
ビングパス数Ｎｐを計算する。Step５ ：ＣＰＵ１３にＮｐ×２ランのパスを行なう命令
によりテストモードを設定する。Step６ ：設定されたテストモードに従って駆動制御部１
４に流量試験を実行する指令を発信する。
【００３４】上述の演算方式においては、Step１におい
てまず、被試験流量計の不規則性σI（％）を標準偏差
σIとして求め、Step２においては、該標準偏差σIの大
きさに比例した流量パルスを取込むための流量パルス数
を算出した。該取込流量パルス数Ｎは、１ラン当りのリ
ピータビリティＲ1に関連した量として定められてい
る。しかし、実際には取込流量パルス数Ｎは、被試験流
量計とＳＶＰとにより定められるので、特別に取込流量
パルス数を算出することは不必要である。
てまず、被試験流量計の不規則性σI（％）を標準偏差
σIとして求め、Step２においては、該標準偏差σIの大
きさに比例した流量パルスを取込むための流量パルス数
を算出した。該取込流量パルス数Ｎは、１ラン当りのリ
ピータビリティＲ1に関連した量として定められてい
る。しかし、実際には取込流量パルス数Ｎは、被試験流
量計とＳＶＰとにより定められるので、特別に取込流量
パルス数を算出することは不必要である。
【００３５】図５は、本発明の流量計試験装置における
他の実施例の主演算装置のフローチャートを示す図であ
る。例えば、予め１ラン当りのプルービングパス数Ｎ
ｐ、即ち１試験回数当りのピストン移動回数を定める。
各プルービングパス数毎の流量係数（Meter Facter）を
計算して、該計算結果から流量係数の標準偏差σを求
め、該標準偏差σの大きさに応じて定められたリピータ
ビリティを得るための１ラン当りのプルービングパス数
を定めることもできる。Step１ ：一定流量において、１ラン当りのプルービング
パス数Ｎｐを５回と定める。Step２ ：Step１において計測された１〜５回の各プルー
ビングパス数Ｎｐ毎の流量係数、Ｍf1，Ｍf2，…，Ｍf5
から５回の流量係数の平均値Ｍfを算出する。Step３ ：プルービングパス数毎の流量係数Ｍf1，Ｍf2，
…，Ｍf5と流量係数の平均値Ｍfとから誤差の分散ｉ
（ｉ＝１，２，〜，５）を求め該誤差の分散の正の平方
根から標準偏差σを算出する。Step４ ：算出された標準偏差σがＳＶＰの限界精度、例
えば０.０１３％よりも小さいか等しいときには、この
ときの標準偏差σをリピータビリティ(％)としてプリン
トアウトしプルービングを終了する。Step５ ：もし標準偏差σがＳＶＰの限界精度０.０１３
％よりも大きければ、別に定められたリピータビリテ
ィ、例えばＢ＝０.０４％を得るために該Ｂ値および標
準偏差σを
他の実施例の主演算装置のフローチャートを示す図であ
る。例えば、予め１ラン当りのプルービングパス数Ｎ
ｐ、即ち１試験回数当りのピストン移動回数を定める。
各プルービングパス数毎の流量係数（Meter Facter）を
計算して、該計算結果から流量係数の標準偏差σを求
め、該標準偏差σの大きさに応じて定められたリピータ
ビリティを得るための１ラン当りのプルービングパス数
を定めることもできる。Step１ ：一定流量において、１ラン当りのプルービング
パス数Ｎｐを５回と定める。Step２ ：Step１において計測された１〜５回の各プルー
ビングパス数Ｎｐ毎の流量係数、Ｍf1，Ｍf2，…，Ｍf5
から５回の流量係数の平均値Ｍfを算出する。Step３ ：プルービングパス数毎の流量係数Ｍf1，Ｍf2，
…，Ｍf5と流量係数の平均値Ｍfとから誤差の分散ｉ
（ｉ＝１，２，〜，５）を求め該誤差の分散の正の平方
根から標準偏差σを算出する。Step４ ：算出された標準偏差σがＳＶＰの限界精度、例
えば０.０１３％よりも小さいか等しいときには、この
ときの標準偏差σをリピータビリティ(％)としてプリン
トアウトしプルービングを終了する。Step５ ：もし標準偏差σがＳＶＰの限界精度０.０１３
％よりも大きければ、別に定められたリピータビリテ
ィ、例えばＢ＝０.０４％を得るために該Ｂ値および標
準偏差σを
【００３６】
【数５】
【００３７】に代入して流量試験のラン回数を２回とし
た場合におけるプルービングパス数Ｎｐを算出する。
（３）式は本発明者が求めた実験値でα＝０.８であ
る。Step６ ：Step３において算出した標準偏差σ値とＢ＝
０.０４％から（３）式よりプルービングパス数Ｎｐを
求め、標準偏差σ値の小さい値から大きい値に向けて大
きくなるプルービングパス数ＮｐをＮ≦５，Ｎ≦１０，
Ｎ≦１５，Ｎ≦２０とＮ＝５の整数倍のプルービングパ
ス数Ｎｐを定め、該当するＮ値に設定する。Step７ ：上記Step６で定められたプルービングパス数Ｎ
に基づいてＮ＞５の場合は、該当するプルービングパス
数Ｎｐで２ランの流量計試験が行われる。Step８ ：Step７の流量計試験結果のデータを演算処理し
て定められた流量毎の流量係数を２回のランの各々算出
し、その平均値として流量係数を求める。Step９ ：演算結果を印字する。
た場合におけるプルービングパス数Ｎｐを算出する。
（３）式は本発明者が求めた実験値でα＝０.８であ
る。Step６ ：Step３において算出した標準偏差σ値とＢ＝
０.０４％から（３）式よりプルービングパス数Ｎｐを
求め、標準偏差σ値の小さい値から大きい値に向けて大
きくなるプルービングパス数ＮｐをＮ≦５，Ｎ≦１０，
Ｎ≦１５，Ｎ≦２０とＮ＝５の整数倍のプルービングパ
ス数Ｎｐを定め、該当するＮ値に設定する。Step７ ：上記Step６で定められたプルービングパス数Ｎ
に基づいてＮ＞５の場合は、該当するプルービングパス
数Ｎｐで２ランの流量計試験が行われる。Step８ ：Step７の流量計試験結果のデータを演算処理し
て定められた流量毎の流量係数を２回のランの各々算出
し、その平均値として流量係数を求める。Step９ ：演算結果を印字する。
【００３８】
【効果】以上の説明から明らかなように本発明による
と、以下のような効果がある。請求項１に対応する効
果；不規則な不均等のパルス列の流量パルスを発信する
流量計をＳＶＰで試験する場合、リピータビリテイを増
すために、従来はラン数を単に増加させるだけであった
のに対し、要求するリピータビリテイを得るために必要
な試験回数を自動的に設定出来るので、信頼性のある流
量係数（メータファクタ）が得られ、更には、不必要な
試験回数を省けるため試験時間を短縮できる。請求項２
に対応する効果；所定流量において、予め１試験回数当
りのプルービングパス数を定めて、流量計数の標準偏差
を算出し、該標準偏差に基づいて定められた実験値に従
って規定のリピータビリティを得るためのプルービング
パス数が得られるので流量計試験が合理化される。
と、以下のような効果がある。請求項１に対応する効
果；不規則な不均等のパルス列の流量パルスを発信する
流量計をＳＶＰで試験する場合、リピータビリテイを増
すために、従来はラン数を単に増加させるだけであった
のに対し、要求するリピータビリテイを得るために必要
な試験回数を自動的に設定出来るので、信頼性のある流
量係数（メータファクタ）が得られ、更には、不必要な
試験回数を省けるため試験時間を短縮できる。請求項２
に対応する効果；所定流量において、予め１試験回数当
りのプルービングパス数を定めて、流量計数の標準偏差
を算出し、該標準偏差に基づいて定められた実験値に従
って規定のリピータビリティを得るためのプルービング
パス数が得られるので流量計試験が合理化される。
【図１】 本発明の流量計試験装置の原理構成の一例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】 コンピュータソフトのフローチャートを示す
図である。
図である。
【図３】 流量パルスの不規則性とリピータビリテイと
の関係の試験結果例を示すグラフである。
の関係の試験結果例を示すグラフである。
【図４】 要求するリピータビリテイ（％）とプルービ
ングパス数との相関関係の試験結果例を示すグラフであ
る。
ングパス数との相関関係の試験結果例を示すグラフであ
る。
【図５】 本発明の流量計試験装置における他の実施例
の主演算装置のフローチャートを示す図である。
の主演算装置のフローチャートを示す図である。
１…流管、２…バイパス弁、３…流量計、３ａ…流量パ
ルス発信器、４…スモールボリュームプルーバ、１０…
駆動部、１３…ＣＰＵ、１４…駆動制御部。
ルス発信器、４…スモールボリュームプルーバ、１０…
駆動部、１３…ＣＰＵ、１４…駆動制御部。
Claims (2)
- 【請求項１】 一定流量において定められた流量係数の
流量パルスを出力する被試験流量計と断面一定なシリン
ダ内で液密に摺動可能なピストンを有する基準体積管を
直列接続し、ピストンがシリンダ内の所定区間を移動し
て定まる基準体積と被試験流量計が出力する流量パルス
による体積とを比較し、被試験流量計の試験を行う流量
計試験装置において、前記流量パルスの不規則性を標準
偏差σ１として算出する標準偏差算出手段と、前記ピス
トンの所定プルービングパス数を１ランとし、１ラン時
のリピータビリテイをＲ １ とするとき、前記流量パルス
から取り込みパルス数ＮをＮ＝（Ｃ／Ｒ １ ） ａ ・σ
１ （ただし、Ｃ及びａは定数）として算出する取り込み
パルス数算出手段と、２ラン当たりのプルービングパス
数をＮｐ、求めるリピータビリテイをＲ２とするとき、
プルービングパス数Ｎｐを前記取り込みパルス数Ｎを基
にＮｐ＝（Ｒ ２ ／Ｒ １ ） −ｂ （ただしｂは定数）として
算出するプルービングパス数算出手段と、前記プルービ
ングパス数Ｎｐに基づいて前記ピストンを駆動する駆動
手段を有することを特徴とする流量計試験装置。 - 【請求項２】 一定流量において定められた流量係数の
流量パルスを出力する被試験流量計と断面一定なシリン
ダ内で液密に摺動可能なピストンを有する基準体積管を
直列接続し、ピストンがシリンダ内の所定区間を移動し
て定まる基準体積と被試験流量計が出力する流量パルス
による体積とを比較し、被試験流量計の試験を行う流量
計試験装置において、１計測回数当りのプルービングパ
ス数を定め、該プルービングパス数毎の流量係数を算出
する流量係数算出手段と、算出した流量係数から該流量
係数の標準偏差を算出する標準偏差算出手段と、前記標
準偏差が規定の流量係数のリピータビリティ以下のとき
は試験を終了し、前記規定のリピータビリティを越えた
とき、流量係数の標準偏差の大きさに応じて１計測回数
当りのプルービングパス数を定め、該プルービングパス
数が所定数を越えたとき計測回数を２回とする判定機能
を有する主演算器と、該主演算器の出力に基づいて前記
基準体積管を駆動する駆動制御部とを具備したことを特
徴とする流量計試験装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3299785A JP2931149B2 (ja) | 1990-12-05 | 1991-10-18 | 流量計試験装置 |
| GB9125746A GB2250824B (en) | 1990-12-05 | 1991-12-03 | Flowmeter proving apparatus |
| NL9102020A NL194740C (nl) | 1990-12-05 | 1991-12-03 | Testinrichting voor een stroommeter. |
| CA002056929A CA2056929C (en) | 1990-12-05 | 1991-12-04 | Flowmeter proving apparatus |
| DE4140188A DE4140188C2 (de) | 1990-12-05 | 1991-12-05 | Durchflußmesser-Prüfeinrichtung |
| CH3569/91A CH683376A5 (de) | 1990-12-05 | 1991-12-05 | Durchflussmesser-Prüfgerät. |
| US08/033,998 US5317895A (en) | 1990-12-05 | 1993-03-19 | Flowmeter proving apparatus |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-404638 | 1990-12-05 | ||
| JP40463890 | 1990-12-05 | ||
| JP3299785A JP2931149B2 (ja) | 1990-12-05 | 1991-10-18 | 流量計試験装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH051939A JPH051939A (ja) | 1993-01-08 |
| JP2931149B2 true JP2931149B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=26562070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3299785A Expired - Fee Related JP2931149B2 (ja) | 1990-12-05 | 1991-10-18 | 流量計試験装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5317895A (ja) |
| JP (1) | JP2931149B2 (ja) |
| CA (1) | CA2056929C (ja) |
| CH (1) | CH683376A5 (ja) |
| DE (1) | DE4140188C2 (ja) |
| GB (1) | GB2250824B (ja) |
| NL (1) | NL194740C (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7101860B2 (ja) | 2018-07-11 | 2022-07-15 | マイクロ モーション インコーポレイテッド | 総証明時間の決定方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6060926A (en) * | 1998-02-01 | 2000-05-09 | American Meter Company | Pulse conditioning circuit |
| DE10017864A1 (de) * | 2000-04-11 | 2001-10-18 | Abb Patent Gmbh | Verfahren und Anordnung zur Prüfung eines Wasserzählers |
| US7155956B2 (en) * | 2004-01-23 | 2007-01-02 | Terasen Gas Inc. | Medium, method and system for proving a turbine meter |
| US20050217346A1 (en) * | 2004-04-06 | 2005-10-06 | Nagarkatti Siddharth P | Flow measurement calibration |
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| DE102005045247B3 (de) * | 2005-09-22 | 2007-01-04 | Sensorentechnologie Gettorf Gmbh | Prüfvorrichtung für Strömungsmessgeräte |
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| EP2250471A4 (en) * | 2008-02-27 | 2013-07-31 | Daniel Measurement & Control | METHOD AND SYSTEM FOR DEBITMETER DEMONSTRATION |
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| US9719837B2 (en) | 2008-05-29 | 2017-08-01 | Wfms, Inc. | Method and apparatus for a bidirectional meter proving system |
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| US8511138B2 (en) | 2011-10-31 | 2013-08-20 | Honeywell International, Inc. | Piston prover apparatus, method and system |
| US8950235B2 (en) | 2011-12-16 | 2015-02-10 | Honeywell International Inc. | Self-flushing small volume prover apparatus, method and system |
| US20130325194A1 (en) * | 2012-06-05 | 2013-12-05 | Siemetric Instruments Inc. | Methods and Systems for Leak Testing |
| US9322698B2 (en) | 2013-04-09 | 2016-04-26 | Galen Marion Cotton | Frequency based prover apparatus and method |
| CN106289461B (zh) * | 2016-08-31 | 2019-11-08 | 金卡智能集团股份有限公司 | 一种双腔活塞式气体流量标准器 |
| US10809110B2 (en) * | 2018-04-05 | 2020-10-20 | Meter Engineers, Inc. | Flow meter prover |
| US11262228B2 (en) | 2019-09-16 | 2022-03-01 | Saudi Arabian Oil Company | Systems and methods for deriving field prover base volume from master prover base volume |
| CN117740121A (zh) * | 2024-02-20 | 2024-03-22 | 成都睿宝电子科技有限公司 | 一种流量计自动校准标定装置及校准标定方法 |
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| US4253156A (en) * | 1979-06-22 | 1981-02-24 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Automatic flowmeter calibration system |
| US4406152A (en) * | 1981-04-27 | 1983-09-27 | Richmond Tank Car Company | Method and apparatus for calibrating a railroad tank car |
| DE3428805A1 (de) * | 1984-08-04 | 1986-02-13 | Bopp & Reuther Gmbh, 6800 Mannheim | Pruefeinrichtung fuer durchflussmesser |
| US4766759A (en) * | 1985-07-19 | 1988-08-30 | Calibron Systems, Inc. | Apparatus and method for determining the flow characteristic of a volumetric flowmeter |
| US4996869A (en) * | 1986-05-12 | 1991-03-05 | Eg&G Flow Technology, Inc. | System for selecting valid K-factor data points based upon selected criteria |
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-
1991
- 1991-10-18 JP JP3299785A patent/JP2931149B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-12-03 GB GB9125746A patent/GB2250824B/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-12-03 NL NL9102020A patent/NL194740C/nl not_active IP Right Cessation
- 1991-12-04 CA CA002056929A patent/CA2056929C/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-12-05 DE DE4140188A patent/DE4140188C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-12-05 CH CH3569/91A patent/CH683376A5/de not_active IP Right Cessation
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1993
- 1993-03-19 US US08/033,998 patent/US5317895A/en not_active Expired - Lifetime
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| CH683376A5 (de) | 1994-02-28 |
| CA2056929C (en) | 2001-08-07 |
| US5317895A (en) | 1994-06-07 |
| JPH051939A (ja) | 1993-01-08 |
| NL194740B (nl) | 2002-09-02 |
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| GB9125746D0 (en) | 1992-01-29 |
| DE4140188A1 (de) | 1992-07-02 |
| NL194740C (nl) | 2003-01-07 |
| GB2250824B (en) | 1994-09-07 |
| DE4140188C2 (de) | 1999-09-09 |
| CA2056929A1 (en) | 1992-06-06 |
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