JP3040555B2 - 自動校正ガス流量計 - Google Patents
自動校正ガス流量計Info
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- JP3040555B2 JP3040555B2 JP3261978A JP26197891A JP3040555B2 JP 3040555 B2 JP3040555 B2 JP 3040555B2 JP 3261978 A JP3261978 A JP 3261978A JP 26197891 A JP26197891 A JP 26197891A JP 3040555 B2 JP3040555 B2 JP 3040555B2
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- gas
- gas flow
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- flow meter
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動校正ガス流量計に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】ガス流量計は、適用するガス組成に応じ
て検定して用いられている。このため、ガス流量の測定
中にガス組成が変化する場合には、実際のガス流量と測
定値との間に大巾な相違を生じていた。即ち、例えばオ
リフィス流量計を用いてガス流量を測定する場合、ガス
の体積流量とガス密度との関係は、下記式（１） Ｑ＝Ｋ・（ΔＰ／ρ）0.5 …（１） （ただし、式（１）中のＱはガスの体積流量、Ｋは比例
定数、ΔＰはオリフィス前後の圧力損失、ρはガス密度
をそれぞれ示す）で表わされる。
て検定して用いられている。このため、ガス流量の測定
中にガス組成が変化する場合には、実際のガス流量と測
定値との間に大巾な相違を生じていた。即ち、例えばオ
リフィス流量計を用いてガス流量を測定する場合、ガス
の体積流量とガス密度との関係は、下記式（１） Ｑ＝Ｋ・（ΔＰ／ρ）0.5 …（１） （ただし、式（１）中のＱはガスの体積流量、Ｋは比例
定数、ΔＰはオリフィス前後の圧力損失、ρはガス密度
をそれぞれ示す）で表わされる。
【０００３】式（１）から明らかなようにガス密度ρが
変化するとガスの体積流量Ｑも変化する。従って、ガス
流量の測定にあたっては、ガス密度、つまりガスの成分
組成が一定の条件下において初めて圧力損失の平方根に
比例する測定が可能となる。なお、混合ガスのガス密度
は、下記式（２） ρ＝（Ｃa ・ρa ＋Ｃb ・ρb ＋…＋Ｃi ・ρi ） …（２）
変化するとガスの体積流量Ｑも変化する。従って、ガス
流量の測定にあたっては、ガス密度、つまりガスの成分
組成が一定の条件下において初めて圧力損失の平方根に
比例する測定が可能となる。なお、混合ガスのガス密度
は、下記式（２） ρ＝（Ｃa ・ρa ＋Ｃb ・ρb ＋…＋Ｃi ・ρi ） …（２）
【０００４】（ただし、式（２）中のρは混合ガスのガ
ス密度、ρa 、ρb …ρi は各種成分ガスの密度、Ｃa
、Ｃb …Ｃiは各種成分ガスに対する固有関数をそれぞ
れ示す）で表わされる。このため、ガス組成を正確に把
握しなければ、混合ガスのガス密度を正確に算出するこ
とができない。
ス密度、ρa 、ρb …ρi は各種成分ガスの密度、Ｃa
、Ｃb …Ｃiは各種成分ガスに対する固有関数をそれぞ
れ示す）で表わされる。このため、ガス組成を正確に把
握しなければ、混合ガスのガス密度を正確に算出するこ
とができない。
【０００５】上述したガス流量とガス密度との関係は、
一般のガス流量計においても成立するため、測定中にガ
ス密度、つまりガスの成分組成が変化した場合には、正
確なガス流量の測定を困難にしていた。
一般のガス流量計においても成立するため、測定中にガ
ス密度、つまりガスの成分組成が変化した場合には、正
確なガス流量の測定を困難にしていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の問題
点を解決するためになされたもので、測定中にガス組成
が変化してもガス流量を正確に測定することが可能な自
動校正ガス流量計を提供しようとするものである。
点を解決するためになされたもので、測定中にガス組成
が変化してもガス流量を正確に測定することが可能な自
動校正ガス流量計を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、配管内のガス
流量を測定するためのガス流量測定手段と、前記配管内
のガス組成を検出するためのガス組成検出手段と、前記
ガス組成の検出結果に基づいて前記ガス流量の測定値を
補正するためのガス流量補正手段とを具備することを特
徴とする自動校正ガス流量計である。
流量を測定するためのガス流量測定手段と、前記配管内
のガス組成を検出するためのガス組成検出手段と、前記
ガス組成の検出結果に基づいて前記ガス流量の測定値を
補正するためのガス流量補正手段とを具備することを特
徴とする自動校正ガス流量計である。
【０００８】
【作用】本発明の自動校正ガス流量計によれば、ガス流
量測定手段により配管内のガス流量を測定する。一方、
ガス組成検出手段により前記配管内のガス組成を検出す
る。こうして得られたガス組成の検出結果に基づいて前
記ガス流量の測定値をガス流量補正手段により補正する
ことによって、測定中にガス組成が変化してもガス流量
を正確に測定できる。即ち、ガス流量測定初期における
ガス組成でのガス密度は、下記式（３） ρ0 ＝（Ｃa0・ρa ＋Ｃb0・ρb ＋…＋Ｃi0・ρi ） …（３）
量測定手段により配管内のガス流量を測定する。一方、
ガス組成検出手段により前記配管内のガス組成を検出す
る。こうして得られたガス組成の検出結果に基づいて前
記ガス流量の測定値をガス流量補正手段により補正する
ことによって、測定中にガス組成が変化してもガス流量
を正確に測定できる。即ち、ガス流量測定初期における
ガス組成でのガス密度は、下記式（３） ρ0 ＝（Ｃa0・ρa ＋Ｃb0・ρb ＋…＋Ｃi0・ρi ） …（３）
【０００９】（ただし、式（３）中のρ0 は混合ガスの
ガス密度、ρa、ρb …ρi は各種成分ガスの密度、Ｃa
0、Ｃb0…Ｃi0は各種成分ガスに対する固有定数をそれ
ぞれ示す）で表わされる。このため、被測定ガスのガス
組成が変化してガス密度ρとなった場合、前述した式
（１）から補正係数を下記式（４） α＝（ρ／ρ0 ）0.5 …（４） （ただし、式（４）中のαは補正係数を示す）を用いて
算出される。これにより、実際のガス流量は、下記式
（５） Ｑ’＝Ｑ／α …（５） （ただし、式（５）中のＱはガス流量の測定値、Ｑ’は
実際のガス流量をそれぞれ示す）を用いて求めることが
できる。
ガス密度、ρa、ρb …ρi は各種成分ガスの密度、Ｃa
0、Ｃb0…Ｃi0は各種成分ガスに対する固有定数をそれ
ぞれ示す）で表わされる。このため、被測定ガスのガス
組成が変化してガス密度ρとなった場合、前述した式
（１）から補正係数を下記式（４） α＝（ρ／ρ0 ）0.5 …（４） （ただし、式（４）中のαは補正係数を示す）を用いて
算出される。これにより、実際のガス流量は、下記式
（５） Ｑ’＝Ｑ／α …（５） （ただし、式（５）中のＱはガス流量の測定値、Ｑ’は
実際のガス流量をそれぞれ示す）を用いて求めることが
できる。
【００１０】従って、ガス流量測定手段により測定され
たガス流量、及びガス組成検出手段により検出されたガ
ス組成を例えば電気信号としてガス流量補正手段に送
り、このガス流量補正手段において前述した式（２）〜
（５）を用いた演算を行なうことにより、ガス流量の測
定値を補正でき、測定中にガス組成が変化してもガス流
量を正確に測定できる。なお、被測定ガスの圧力、温度
が変化する場合においても、ガス密度とガス温度、ガス
圧力との関係は、下記式（６） ρ＝ＰＭ／ＲＴ …（６）
たガス流量、及びガス組成検出手段により検出されたガ
ス組成を例えば電気信号としてガス流量補正手段に送
り、このガス流量補正手段において前述した式（２）〜
（５）を用いた演算を行なうことにより、ガス流量の測
定値を補正でき、測定中にガス組成が変化してもガス流
量を正確に測定できる。なお、被測定ガスの圧力、温度
が変化する場合においても、ガス密度とガス温度、ガス
圧力との関係は、下記式（６） ρ＝ＰＭ／ＲＴ …（６）
【００１１】（ただし、式（６）中のρはガス密度、Ｐ
はガス圧力、Ｍは混合ガスの平均分子量、Ｒは気体定
数、Ｔはガスの絶対温度をそれぞれ示す）で表わされ
る。このため、ガス圧力検出手段或いはガス温度検出手
段を追加付設し、これら手段により検出されたガス温度
或いはガス圧力を例えば電気信号としてガス流量補正手
段に送り、このガス流量補正手段において実際のガス密
度ρを算出した後、ガス組成が変化した場合と同様に前
述した式（４），（５）を用いた演算を行なう。これに
より、ガス流量の測定値を補正でき、ひいては測定中に
ガス組成、ガス温度及びガス圧力が変化してもガス流量
を正確に測定することが可能な自動校正ガス流量計を得
ることもできる。
はガス圧力、Ｍは混合ガスの平均分子量、Ｒは気体定
数、Ｔはガスの絶対温度をそれぞれ示す）で表わされ
る。このため、ガス圧力検出手段或いはガス温度検出手
段を追加付設し、これら手段により検出されたガス温度
或いはガス圧力を例えば電気信号としてガス流量補正手
段に送り、このガス流量補正手段において実際のガス密
度ρを算出した後、ガス組成が変化した場合と同様に前
述した式（４），（５）を用いた演算を行なう。これに
より、ガス流量の測定値を補正でき、ひいては測定中に
ガス組成、ガス温度及びガス圧力が変化してもガス流量
を正確に測定することが可能な自動校正ガス流量計を得
ることもできる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。
に説明する。
【００１３】図１は、本発明の一実施例の自動校正ガス
流量計を示す説明図である。即ち、図中の１は、配管で
ある。前記配管１中には、初期は窒素ガスのみであり、
時間の経過と共に窒素ガス中のＨｅ濃度が徐々に増加し
て最終的にほぼ１００％のＨｅガスとなる被測定ガス２
が流通している。前記配管１には、例えばオリフィス流
量計からなるガス流量計３が取付けられている。前記ガ
ス流量計３によりガス流量測定手段が構成されている。
前記ガス流量計３の下流に位置する前記配管１部分に
は、バイパス管４の両端がそれぞれ接続されている。前
記バイパス管４には、例えば熱伝導式のＨｅ分析計から
なるＨｅ濃度分析計５、及び質量流量計６が介装されて
いる。前記Ｈｅ濃度分析計５及び質量流量計６は、第１
の信号変換器７にそれぞれ電気的に接続されている。前
記バイパス管４、Ｈｅ濃度分析計５、質量流量計６、及
び第１の信号変換器７によりガス組成検出手段が構成さ
れている。前記ガス流量計３及びＨｅ濃度分析計５は、
第２の信号変換器８にそれぞれ電気的に接続されてい
る。前記第２の信号変換器８によりガス流量補正手段が
構成されている。次に、上述した自動校正ガス流量計の
作用を説明する。
流量計を示す説明図である。即ち、図中の１は、配管で
ある。前記配管１中には、初期は窒素ガスのみであり、
時間の経過と共に窒素ガス中のＨｅ濃度が徐々に増加し
て最終的にほぼ１００％のＨｅガスとなる被測定ガス２
が流通している。前記配管１には、例えばオリフィス流
量計からなるガス流量計３が取付けられている。前記ガ
ス流量計３によりガス流量測定手段が構成されている。
前記ガス流量計３の下流に位置する前記配管１部分に
は、バイパス管４の両端がそれぞれ接続されている。前
記バイパス管４には、例えば熱伝導式のＨｅ分析計から
なるＨｅ濃度分析計５、及び質量流量計６が介装されて
いる。前記Ｈｅ濃度分析計５及び質量流量計６は、第１
の信号変換器７にそれぞれ電気的に接続されている。前
記バイパス管４、Ｈｅ濃度分析計５、質量流量計６、及
び第１の信号変換器７によりガス組成検出手段が構成さ
れている。前記ガス流量計３及びＨｅ濃度分析計５は、
第２の信号変換器８にそれぞれ電気的に接続されてい
る。前記第２の信号変換器８によりガス流量補正手段が
構成されている。次に、上述した自動校正ガス流量計の
作用を説明する。
【００１４】前記ガス流量計３では、前記配管１を流れ
る被測定ガス２の流量が測定されると共に、その測定値
が１〜５Ｖの電気信号９として前記第２の信号変換器８
に出力される。
る被測定ガス２の流量が測定されると共に、その測定値
が１〜５Ｖの電気信号９として前記第２の信号変換器８
に出力される。
【００１５】一方、前記Ｈｅ濃度分析計５では、前記質
量流量計６を介し、かつ前記バイパス管４を通して供給
される前記被測定ガス２の一部（サンプリングガス１
０）のＨｅ濃度が測定されると共に、その測定値が１〜
５Ｖの電気信号１１，１２として前記第１，２の信号変
換器７，８に出力される。前記質量流量計６では、前記
サンプリングガス１０の流量が変化すると前記Ｈｅ濃度
分析計５による正確な濃度測定が困難となるため、前記
配管１内から前記サンプリングガス１０を一定流量（１
００ｃｃ／分程度）となるように分取して前記Ｈｅ濃度
分析計６に供給すると共に、前記サンプリングガス１０
の流量が電気信号１３として前記第１の信号変換器７に
出力される。前記第１の信号変換器７では、前記電気信
号１２，１３に基づいて前述した式（２）〜（５）を用
いた演算を行なって実際のサンプリングガス１０の流量
を正確に求めた後、前記サンプリングガス１０の流量が
常に設定値通りとなるように制御するための電気信号１
４が前記質量流量計５に出力される。なお、前記Ｈｅ濃
度分析計５で濃度分析された後のサンプリングガス１０
は、前記バイパス管４を通して排出ガス１５として前記
配管１内に戻される。
量流量計６を介し、かつ前記バイパス管４を通して供給
される前記被測定ガス２の一部（サンプリングガス１
０）のＨｅ濃度が測定されると共に、その測定値が１〜
５Ｖの電気信号１１，１２として前記第１，２の信号変
換器７，８に出力される。前記質量流量計６では、前記
サンプリングガス１０の流量が変化すると前記Ｈｅ濃度
分析計５による正確な濃度測定が困難となるため、前記
配管１内から前記サンプリングガス１０を一定流量（１
００ｃｃ／分程度）となるように分取して前記Ｈｅ濃度
分析計６に供給すると共に、前記サンプリングガス１０
の流量が電気信号１３として前記第１の信号変換器７に
出力される。前記第１の信号変換器７では、前記電気信
号１２，１３に基づいて前述した式（２）〜（５）を用
いた演算を行なって実際のサンプリングガス１０の流量
を正確に求めた後、前記サンプリングガス１０の流量が
常に設定値通りとなるように制御するための電気信号１
４が前記質量流量計５に出力される。なお、前記Ｈｅ濃
度分析計５で濃度分析された後のサンプリングガス１０
は、前記バイパス管４を通して排出ガス１５として前記
配管１内に戻される。
【００１６】前記第２の信号変換器８では、前記電気信
号９，１１に基づいて前述した式（２）〜（５）を用い
た演算を行なって実際の被測定ガス２の流量が正確に求
められる。例えば流量測定初期の補正係数が１となるよ
うにガス流量計３が検定されている場合、１気圧、０℃
における窒素ガスの密度ρ0 は１．２５であり、同Ｈｅ
ガスの密度ρは０．２８であるため、前述した式（４）
を用いて被測定ガス２が１００％Ｈｅガスに置換された
時の補正係数α＝０．３８が算出され、更に前述した式
（５）を用いて実際のガス流量Ｑ’を求めることができ
る。このように測定中にガス組成が変化してもガス流量
を正確に補正して測定できる。その後、補正されたガス
流量の測定値は、電気信号１６として必要なプロセスに
伝送される。
号９，１１に基づいて前述した式（２）〜（５）を用い
た演算を行なって実際の被測定ガス２の流量が正確に求
められる。例えば流量測定初期の補正係数が１となるよ
うにガス流量計３が検定されている場合、１気圧、０℃
における窒素ガスの密度ρ0 は１．２５であり、同Ｈｅ
ガスの密度ρは０．２８であるため、前述した式（４）
を用いて被測定ガス２が１００％Ｈｅガスに置換された
時の補正係数α＝０．３８が算出され、更に前述した式
（５）を用いて実際のガス流量Ｑ’を求めることができ
る。このように測定中にガス組成が変化してもガス流量
を正確に補正して測定できる。その後、補正されたガス
流量の測定値は、電気信号１６として必要なプロセスに
伝送される。
【００１７】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明によれば測定
中にガス組成が変化してもガス流量を正確に測定するこ
とができ、特に原子力発電所の廃ガス流量計として好適
な自動校正ガス流量計を提供することができる。
中にガス組成が変化してもガス流量を正確に測定するこ
とができ、特に原子力発電所の廃ガス流量計として好適
な自動校正ガス流量計を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例の自動校正ガス流量計を示す
説明図。
説明図。
１…配管、２…被測定ガス、３…ガス流量計、４…バイ
パス管、５…Ｈｅ濃度分析計、６…質量流量計、７…第
１の信号変換器、８…第２の信号変換器。
パス管、５…Ｈｅ濃度分析計、６…質量流量計、７…第
１の信号変換器、８…第２の信号変換器。
フロントページの続き (72)発明者 西原 幸夫 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番 １号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 佐藤 明雄 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番 １号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (56)参考文献 特開 平２−222815（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−221817（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−133431（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−67132（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01F 15/02,15/04 G01F 1/50
Claims (1)
- 【請求項１】 配管内のガス流量を測定するためのガス
流量測定手段と、前記配管内のガス組成を検出するため
のガス組成検出手段と、前記ガス組成の検出結果に基づ
いて前記ガス流量の測定値を補正するためのガス流量補
正手段とを具備することを特徴とする自動校正ガス流量
計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3261978A JP3040555B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 自動校正ガス流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3261978A JP3040555B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 自動校正ガス流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0599724A JPH0599724A (ja) | 1993-04-23 |
| JP3040555B2 true JP3040555B2 (ja) | 2000-05-15 |
Family
ID=17369306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3261978A Expired - Fee Related JP3040555B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 自動校正ガス流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3040555B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018038193A1 (ja) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | 株式会社フジキン | 圧力式流量制御装置、その流量算出方法および流量制御方法 |
-
1991
- 1991-10-09 JP JP3261978A patent/JP3040555B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018038193A1 (ja) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | 株式会社フジキン | 圧力式流量制御装置、その流量算出方法および流量制御方法 |
| TWI631446B (zh) * | 2016-08-24 | 2018-08-01 | 日商富士金股份有限公司 | 壓力式流量控制裝置、其流量算出方法及流量控制方法 |
| KR20190002610A (ko) * | 2016-08-24 | 2019-01-08 | 가부시키가이샤 후지킨 | 압력식 유량 제어 장치, 그 유량 산출 방법 및 유량 제어 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0599724A (ja) | 1993-04-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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