JP3046365B2 - 流量計試験装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、被試験流量計を実流システム内
で試験するプルーバに関し、より詳細には、プルーバの
全長を短かくし小形にし且つ安価な流量計試験装置に関
する。

【０００２】

【従来技術】流量計は被測定流体に接続されて該流量計
を流通する流体の体積を計測するものであるが、流量計
を流通する一定の流体体積に対して流量計の読みは常に
一定となるものでなく温度、圧力等の物性要因、配管長
さ形状等の外部要因、流量計の可動部摩耗等の内部要因
等により変化する。これらは、また流量計の原理および
構造によっても異なるものである。

【０００３】流量計の上記諸要因による特性の変化に対
して流量計を信頼できる精度で使用するために定期的
に、または任意に試験して特性を求めること、いわゆる
特性試験が行われている。この特性試験は、大別すると
固定試験装置に被試験流量計を介装して試験を行なうキ
ャリブレータと、流量計と試験装置（プルーバ）を流体
システム内に介装して任意に試験を行なうプルーバ方式
の流量計試験装置により行われる。

【０００４】プルーバ方式は前記の如く流量計の特性試
験をオンラインで行なうことができ、必要に応じて任意
に特性試験を行なうことができるので特に配管影響を受
け易い推測形の流量計、例えばタービンメータの試験に
多く使用されている。

【０００５】プルーバ方式による流量計の特性試験は、
プルーバの有する基準体積が流通するときの流量計の読
み、すなわち流量計から発信される流量パルスの数を検
知することにより単位単積当りに発信される流量パルス
の数（流量係数）を算出するものであり、必要により複
数の所定流量において流量計数を求められる。

【０００６】流量係数を高分解能で求めるためには基準
体積当りに発信する流量パルスの数が所定数以上である
ことが必要で、例えば２０,０００パルス以上の規定が
与えられる。従って前記規定数以上の流量パルスが発信
できる流量計に対しては小形なプルーバが適用できるの
で移動も可能となる。

【０００７】図３は、従来の流量計試験装置の動作を説
明するための図で、特開昭５４−１５３０６２号公報に
開示されるものである。図中、２０はシリンダ、２１，
２２は端面板、２１ａは液シール材、２２ａは接続フラ
ンジ、２２ｂは流出口、２３は流路、２４は可動部材、
２４ａは開口、２４ｂは弁座、２５は円板部材、２５ａ
は開口、２６は支持ロッド、２７はポヘット弁、２７ａ
はシール部材、２８はばね、２９は引戻し装置、３０は
円筒導管、３１はロッド、３２はピストン、３３はフラ
ンジ、３４，３５はデテクタ、３６，３７は空気圧導入
口である。

【０００８】図示において、被試験流量計（図示せず）
は、複数の流路２３に分流する以前の上流側流路に介装
される。シリンダ２０は基準体積管で両端面に端面板２
１，２２が固着され、内部には、複数の支持ロッド２６
により平行に固着された可動部材２４と円板部材２５と
が液密に移動可能に嵌挿されている。前記可動部材２４
と円板部材２５との間にはポペット弁２７が同軸に移動
可能に配設されている。

【０００９】前記ポペット弁２７は引戻し装置２９によ
り移動される。ポペット弁２７は前記引戻し装置２９の
ロッド３１の一端に固着し、該ロッド３１の他端に配設
したピストン３２に作用する空気圧により円筒導管３０
内を移動する。空気圧は、前記円筒導管３０の両端部に
開口する圧力導入口３６，３７の何れか一方に導入さ
れ、圧力導入口３６，３７の何れかが他方が大気開放さ
れる。

【００１０】またポペット弁２７と円板部材２５との間
には同軸にばね２８が張設される。また円筒導管３０の
中間区間に一対のデテクタ３４，３５が配設され、ピス
トン３２の通過を検知する。

【００１１】次に叙上の流量計試験装置の動作を説明す
る。被測定液体は、常時、流量計（図示せず）→流路２
３，２３→開口２９ａ→開口２４ａ→流出口２２ｂの順
で矢印Ｑ方向に流出しているが、試験開始に当って、圧
力導入口３６に空気圧を導入し、圧力導入口３７を大気
開放するとピストン３２は流れＱ方向に移動し、張設し
たばね２８のばね力も加わってポペット弁２７は、弁座
２４ｂに嵌挿し、シール部材２７ａにより液シールする
とともに開口２４ａを封止する。

【００１２】この結果、可動部材２４は、円板部材２５
と共に矢印Ｑ方向に移動する。ピストン３２がデテクタ
３４を通過したとき、流量計の流量パルスのゲート（図
示せず）を開き、デテクタ３５を通過したときゲートを
閉じることにより、積算される流量パルスとデテクタ３
４，３５間をピストン３２が移動することによりシリン
ダ２０の区間で定められる基準体積とを比較して流量係
数が算出される。

【００１３】ポペット弁２７の引き戻しは圧力導入口３
７に空気圧を導入し、圧力導入口２６を大気開放するこ
とによりピストン３２の力によりポペット弁２７に作用
する圧力とばね２８のばね力とに抗して開弁され、流れ
に抗して図示の位置に戻される。

【００１４】叙上の流量計試験装置は、ポペット弁２７
および可動部材２４を移動するための引戻し装置２９は
シリンダ２０と直列に接続することが条件となるため、
軸方向の長さはシリンダ２０の倍の長さとなり小容積を
特徴としているが全体の長さは長く、大形な試験装置と
なった。

【００１５】

【目的】本発明は、叙上の問題点に鑑みなされたもの
で、同一の基準体積を得るシリンダを用いて引戻し装置
を除くことにより短小で、しかも安価な流量計試験装置
を提供することを目的としてなされたものである。

【００１６】

【構成】本発明の流量計試験装置は、上記目的を達成す
るために、被試験流量計と直列に接続し前記流量計の読
みと基準体積とを実流システム内で比較し試験する流量
計試験装置において、試験流体の流入口または流出口を
端面部に配設した断面一定なシリンダと、該シリンダ内
に少くとも一端を前記端面部に固着され軸方向の位置を
発信素子の位置として検知する変位計と、前記発信素子
を内蔵し前記流入口、流出口間の差圧によりシリンダ内
を液シールして移動するピストンとからなり基準体積を
前記変位計の読みから与えることを特徴とするもので、
以下実施例に基づいて説明する。

【００１７】図１は、本発明の流量計試験装置を説明す
るための構成を示す図で、図中、１はシリンダ、２，３
は端面板、２ａ，３ａは流入、流出口、２ｂ，３ｂは空
室、３ｃは突部、３ｄは凹陥部、４はピストン、４ａは
軸孔、５はシール材、６はＯリング、７は変位計、７ａ
は棒状体、７ｂは取付部、７ｃは端部、７ｄは検出部、
７ｅは導線、８は発信素子、９はシールリング、１０は
カウンタ、１１は接続部材である。

【００１８】図示において、シリンダ１は内径一定な円
筒であり、該円筒両端に端面部２，３を設けることによ
り基準体積管を形成する。一方の端面部２とシリンダ１
とは溶接等により固着されるが、他端の端面部３はＯリ
ング等のシールリング９によりシリンダ１と液密にシー
ルされて嵌挿され、接続部材１１により端面部２に連結
される。

【００１９】一方の端面部２の中央には変位計７が取付
部７ｂのねじにより螺着される。変位計７の変位検出要
素を内蔵した棒状体７ａはシリンダ１の軸心上に延びて
端部７ｃを端面部３の突部３ｃの中央に穿孔された凹陥
部３ｄに挿入し支持する。

【００２０】前記シリンダ１には外周面にシール材５を
配設したピストン４を軸方向に移動可能に収納してい
る。従ってピストン４の軸心には棒状体７ａを挿通する
軸孔４ａが貫通して、該軸孔４ａの中間部には棒状体７
ａの変位検出要素に対する発信素子８が配設され、該発
信素子８の両端部にはＯリング６を介装してピストン４
両端面間を液シールしている。

【００２１】変位計７は、シリンダ１内を移動するピス
トン４の変位を検知するものであればその方式を問うも
のではないが、ここでは、一例とした磁歪線を用いた方
式の変位計をあげる。

【００２２】図２は、磁歪線を用いた変位計の原理を説
明するための図で、図中、１２は磁歪線、１３は発信素
子である。図示の状態でニッケル合金等からなる磁歪線
１２に矢印Ａ方向に電流パルスを印加すると円周方向磁
場１４が発生する。発信素子１３を図示の如く長さ方向
に着磁された磁石とすると、該発信素子１３からは軸方
向磁場１５が発生している。軸方向磁場１５に対して円
周方向磁場１４が印加されると合成され斜め方向磁場１
７が発生し、ウィデマン（Wiedeman）効果により部分的
なねじりを発生する。

【００２３】該ねじりは磁歪線１２に作用して軸方向に
音波１６を伝幡する。磁歪線１２内を伝幡する音速は予
め知られているから、電流パルスを印加してから音波を
検知する迄の時間を検知することにより発信素子１３の
位置を求めることができる。

【００２４】棒状体７ａ内に検出要素として磁歪線１２
を配設し、ピストン４内の発信素子８として磁石を装着
することによりシリンダ１内のピストン４の位置が検知
可能となる。検出部７ｄは電流パルス発生および超音波
の検出部を内蔵している。

【００２５】叙上の如く構成された流量計試験装置は、
被試験流量計（図示せず）を配設した流管（図示せず）
を弁（図示せず）切換えにより試験液を流入口２ａに導
入することにより試験液は空室２ｂを通ってシリンダ１
内のピストンを端面部３側に押圧移動しピストン４の低
圧側の液体を流出口３ａより排出し、シリンダ１の所定
区間でのピストン４の移動量をカウンタ１０で検知して
基準体積を算出し、これとこの間に発信される流量パル
スの数とから流量係数を求める。

【００２６】ピストン４の引戻しは弁切換えにより流出
口３ａ側から試験液の所定量を導入することにより行わ
れる。

【００２７】

【効果】以上の説明から明らかなうよに、本発明の流量
計試験装置によれば、基準体積をシリンダ内軸方向に配
設された変位計とピストン内に装着された発信素子とで
検知したピストンの移動量により与えられるから、シリ
ンダ端面部より外部に延長する部分は原理的にはなくな
り小形な流量計試験装置とすることができる。更には、
シリンダは単純な円筒で構成できるので、素材費も安価
となり加工も容易で安価な流量計試験装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の流量計試験装置を説明するための構成
を示す図である。

【図２】磁歪線を用いた変位計の原理を説明するための
図である。

【図３】本発明に係る流量計試験装置の動作を説明する
ための図である。

【符号の説明】

１ シリンダ、 ２，３ 端面図 ４ ピストン ５ シール材 ７ 変位計 ８ 発信素子

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被試験流量計と直列に接続し前記流量計
   の読みと基準体積とを実流システム内で比較し試験する
   流量計試験装置において、試験流体の流入口または流出
   口を端面部に配設した断面一定なシリンダと、該シリン
   ダ内に少くとも一端を前記端面部に固着され軸方向の位
   置を発信素子の位置として検知する変位計と、前記発信
   素子を内蔵し前記流入口、流出口間の差圧によりシリン
   ダ内を液シールして移動するピストンとからなり基準体
   積を前記変位計の読みから与えることを特徴とした流量
   計試験装置。