JP5814109B2 - 流量計測方法及びそれを使った流量計測装置 - Google Patents

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Description

本発明は計測環境の影響が少ない流量計測方法及びそれを使った流量計測装置に関する。
流量計測装置は例えば容器から漏れる気体の流量計測、任意の気体の供給量調整のための流量計測又は流量管理などに使用される。これら流量計測において気体供給対象を以下ではワークと呼ぶ。この流量計測のためには、流量計を通して例えばテスト圧の気体をワークに供給し、ワークからの気体の流出量を計測する。以下の説明において流量計測の対象の気体は空気であるが、他の任意の気体にも適用できる。
このような気体の流量計測に使用される流量計測装置の従来例を図1に示す。図1の流量計測装置230は、空圧源11に接続されたテスト導管14と、テスト導管14に直列に挿入された調圧弁12と、調圧弁12の下流側においてテスト導管14に直列に挿入された流量計20と、流量計20の下流側においてテスト導管14に直列に挿入された開閉弁16と、開閉弁16の下流においてテスト導管14に連結されたテスト圧計13と、演算装置30と、演算結果の流量を表示する表示部31と、計測環境の大気温を測定する温度計32と、大気圧を測定する気圧計33とから構成され、テスト導管14の下流端にワーク40が接続される。空圧源11を流量計測装置230に含めてもよい。空圧源11は正圧を発生するものでも、負圧を発生するものでもよい。流量計20としては差圧式流量計、層流式流量計、熱線式流量計など、どのような形式の流量計でもよい。
ワーク40に供給される気体の温度は大気温と同じであるとみなす。演算装置30は記憶部30Mと、流量換算部30Rとから構成されている。記憶部30Mには例えば標準状態の気圧(1013hPa)、温度(293K)などの値が予め格納されており、必要に応じて計測環境の気圧、温度の測定値及び流量計20による測定流量を記憶し、利用してもよい。流量換算部30Rは流量計20からの計測環境での計測流量Qtと、温度計32からの温度tと、気圧計33からの気圧Bと、記憶部30Mに保持されている係数が与えられ、流量計20により計測された流量(以下、計測環境での流量と呼ぶ)Qtを標準状態(例えば20℃、1気圧(1013hPa))での流量Q20’に換算して表示部31に与え、表示する。
流速が音速未満であり、ワーク40の漏れ穴がオリフィス特性を有する場合、ワーク40からの気体の流出はベルヌイの定理に従うので、大気圧に対する差圧であるテスト圧ΔPの気体がワーク40に与えられた時のワークの穴41から流出する気体の流量Qに対応して流量計20により測定される流量Qtは次式
Figure 0005814109
で表される。Kはワークの穴41の大きさや形状などにより決まる形状係数であり、固定値である。Qtは計測環境(温度計32による温度がt℃、気圧計33による気圧がBhPa)でテスト圧ΔP=Ptが与えられた時の流量計20により計測される実体積流量(mL/min)である。ρtはワークに印加する空気圧(Pt+B)とその温度(以下では、環境温度t℃と同じとみなす)で決まる空気密度である。
図1において、ワーク40をテスト導管14に取り付けてから開閉弁16を開通させ、空圧源11からの気体を流量計20を通してワーク40に供給する。調圧弁12を調整し、テスト圧計13に表示されるワーク40に供給される気体の大気圧Bに対する差圧ΔP(ゲージ圧とも呼ばれる)が規定のテスト圧となるよう設定する。この時、ワーク40から流出する気体の流量Qに対応する実体積流量Qtが流量計20により計測される。
このようにして式(1) により表される測定流量Qtは温度t、気圧B(hPa)の時の環境における実体積流量であり、温度及び気圧の少なくとも一方が変化すれば式(1) において空気密度ρtが変化するため、同じワーク40でも測定される流量Qtが変化してしまう。即ち、流量計測装置が使用される場所、あるいは同一場所における時間が変われば環境条件(計測環境での気圧B及び温度t)が変化するので、同じ流量計20を使って測定される流量Qtが異なる値を示す不都合がある。
流量計20により流量Qtを計測することにより、例えば検査対象のワークにおいて、ワークからの気体流出量が基準値より小さいか否か、あるいは要求された基準値より大か否かによりワークが良品か不良品かを判定すれば、その判定結果は環境に影響されてしまう問題がある。例えばワークの漏れの大きさによりワークの品質を判定する場合、本来であれば、漏れの原因であるワークの穴の大きさ(例えば穴の径あるいは面積)だけに依存する流量として計測できれば、計測環境に依存しない品質判定結果を得ることができるが、現実には穴の大きさが同じでも、計測環境の影響を受けてしまう。
あるいは、ワーク40の代わりに標準状態で規定のテスト圧に対し規定の流量を生じさせる流量抵抗設定ノズル(例えば特許文献1参照)を接続し、流量計測装置230を校正する場合、本来、流量抵抗設定ノズルの穴径にのみ依存する流量として校正できることが望まれるが、計測環境により流量が変化する。
そこで、従来はワークの漏れ量検査においてはワークからの漏れ量に対応する実体積流量Qtを流量計20により計測し、演算装置30の流量換算部30Rにおいてその実体積流量Qtを予め決めた標準状態、例えば20℃、1気圧(1013hPa)の流量Q(20)にボイル・シャルルの法則を使って換算して表示している。具体的には、例えばテスト圧Ptでの実体積流量Qtを質量流量ρttで考えると、標準状態に換算された質量流量ρ20(20)と等しいので、次式
Figure 0005814109
のように換算して表示部31に表示している。以下、Rを換算係数と呼ぶことにする。この換算係数Rの値は計測環境の気体温度tと気圧Bとテスト圧Ptが決まれば一義的に決まる。Q(20)は標準状態での換算体積流量であり、ρ20は標準状態の空気の密度である。標準状態としては例えば温度0℃、気圧1013hPaを使用することもあるが、以下の説明では温度20℃、気圧1013hPaの場合で説明する。このような標準状態の流量への換算は例えば特許文献2において示されているボイル・シャルルの法則を使った流量の換算と同じである。
特許第3778359号公報 特開平11−190653号公報
図1の流量検査装置においては、調圧弁12を調節してテスト圧計13に表示されるワーク40に対するテスト圧を規定のテスト圧に設定することが必要である。現実には多数のワークを順次検査していくにつれ環境温度及び大気圧が変化し、実際のテスト圧が規定のテスト圧から所定値以上ずれる毎に、そのつどテスト圧の調整を行う必要があった。またワーク毎に漏れ量が異なるのが普通であり、ワークを取り替える毎に流量が変化し、その結果、ワークに与えられるテスト圧が変化するので、調圧弁12によりテスト圧を規定のテスト圧に調整する必要がある。このような調整を調圧弁12で手動により短時間で行おうとすれば設定テスト圧の規定テスト圧に対する誤差が大きくなり、誤差を小さくしようとすれば、各設定に時間がかかる不便さがあった。
そこで、図1中に破線で示すように、テスト圧計13の測定結果を電気信号として帰還制御部50に与え、測定テスト圧が規定の設定テスト圧となるよう帰還制御部50により調圧弁12を自動調節することが行われている。しかし、このような自動制御機構は価格が高くなる上に、帰還ループの遅延が大きく、設定テスト圧のハンチングが収斂するのに時間がかかる問題があった。
この発明の目的は高価な帰還制御機構を使用せずに、ワークに与えられる実際のテスト圧が規定テスト圧からずれてもテスト圧の調整を行わずに規定のテスト圧で流量を測定したと同じ結果が得られる流量計測方法及び流量計測装置を提供することである。
本発明の第1の観点によれば、計測環境の気圧Bと温度tacを測定し、流量計を通してワークに供給する気体のテスト圧Pacを測定し、流量計による計測環境での実体積流量Qacを測定し、上記温度tacと上記気圧Bと上記テスト圧Pacにより決まる所定の標準状態への換算係数を上記計測環境での実体積流量Qacに乗算して標準状態での流量Qac(20)に換算し、予め決めた規定テスト圧Ppと測定された上記気圧B及び上記テスト圧Pacから、上記換算流量Qac(20)を、上記規定テスト圧Ppの気体がワークに与えられた時の流量に補正する補正係数を計算し、上記換算流量Qac(20)に上記補正係数を乗算して上記規定テスト圧Ppがワークに与えられた時の補正された換算流量Qp(20)を得て表示することを特徴とする。
本発明による第2の流量計測方法は、計測環境の気圧Bと温度tacを測定し、流量計を通してワークに供給する気体のテスト圧Pacを測定し、流量計による計測環境での実体積流量Qacを測定し、上記温度tacと上記気圧Bと上記テスト圧Pacにより決まる所定の標準状態への換算係数を上記計測環境での実体積流量Qacに乗算して標準状態での換算流量Qac(20)に換算し、予め決めた規定テスト圧Ppと測定された上記気圧B及び上記テスト圧Pacから、上記換算流量Qac(20)を、上記規定テスト圧の気体が標準状態でワークに与えられたと等価な流量に変換する等価係数を計算し、上記換算流量Qac(20)に上記等価係数を乗算して上記規定テスト圧Ppが標準状態でワークに与えられた時の等価流量QEpを得て表示することを特徴とする。
本発明は、実際にワークに供給される気体のテスト圧が規定テスト圧からずれても、規定テスト圧で測定したとほぼ同じ流量測定結果が得られる。
従来の流量検査装置のブロック図を示す。 Aはワークの漏れ特性がオリフィスの場合の模式図を示し、Bはワークの漏れ特性が細管の場合の模式図を示す。 この発明による流量計測装置の第1実施例を示す構成図。 第1実施例による流量計測方法の処理過程を示すフロー図。 異なる漏れ特性に対応した流量計測の処理過程を示すフローを示す。 第1実施例の変形例を示す構成図。 Aは第1のワークによる従来技術と第1実施例によるテスト圧を変化させた場合の計測流量を比較して示す表、Bはそのグラフ。 Aは第2のワークによる従来技術と第1実施例によるテスト圧を変化させた場合の計測流量を比較して示す表、Bはそのグラフ。 Aは第3のワークによる従来技術と第1実施例によるテスト圧を変化させた場合の計測流量を比較して示す表、Bはそのグラフ。 この発明による流量計測装置の第2実施例を示す構成図。 第2実施例による流量計測方法の処理過程を示すフロー図。
この発明によれば、テスト圧が規定テスト圧からずれた場合、そのときの測定流量から規定テスト圧での流量を計算により求める。
[この発明による流量計測原理への導入]
ワークを流れる気体の流速及びワークの漏れ特性により圧力変動補正の算出式が異なる。ここでは以下の3つの状態を検討する。
(1) オリフィス特性のワークの漏れ穴で流速が音速未満の場合。
(2) オリフィス特性のワークの漏れ穴で流速が音速の場合。
(3) ワークの漏れ特性が粘性流を生じさせる場合。
[ワークの漏れ特性が音速未満のオリフィス特性の場合]
図2Aに模式的に示すように、ワークの穴をオリフィスとみなして、そのオリフィスの入口での気体の圧力をP1(ゲージ圧)とし、出口での圧力をP0(ゲージ圧)とすると、周知のように入口側の流量Qtは流速が音速未満の場合次式で表される。
Figure 0005814109
オリフィスの出口は大気に開放されているのでP0は大気圧である。入口と出口の差圧(オリフィス差圧)はΔP=P1-P0であり、ρは印加気体の圧力がP1+P0、温度がtでの気体密度である。圧力P1はテスト圧に該当する。ゲージ圧は大気圧P0との差圧を表し、従ってP0=0であり、ΔP=P1となる。
図2Aにおいて、実際にワークに与えられているテスト圧をPac(ゲージ圧)とすると、オリフィス差圧はΔPac=Pacなので、その時のオリフィス入口での流量Qacは次式で与えられる。
Figure 0005814109
ただし、計測時の大気圧をB(hPa)とすると、ρacは圧力Pac+B(絶対圧)、温度t℃での気体密度である。
同様に図2Aにおいて、規定のテスト圧Ppがワークに与えられた時の流量Qpは次式で与えられる。
Figure 0005814109
ただし、ρpは圧力Pp+B、温度tでの気体密度を表す。
式(4),(5)から次式が得られる。
Figure 0005814109
密度ρはW(質量)/V(体積)で表されるので、計測環境(気圧B、温度t℃)でのテスト圧Pacの気体の密度ρacと、同じ環境での規定テスト圧Ppの気体の密度ρpの比はρacp=Vp(規定テスト圧Paでの体積)/Vac(テスト圧Pacでの体積)である。体積VacとVpの関係をボイルシャルルの法則で表すと、
Figure 0005814109
となるので、前記密度の比は次式で表される。
Figure 0005814109
この密度比を使って式(6)から次式が得られる。
Figure 0005814109
式(8)は実際のテスト圧Pacが規定のテスト圧Ppからずれている場合の、実際のテスト圧Pacで計測した実体積流量Qacと規定のテスト圧Ppで測定されるべき実体積流量Qpの関係を示している。ただし、この関係式は計測環境(温度t、大気圧B)における関係式であり、一般に使用される流量計測装置においては、流量を標準状態(例えば20℃=273K、1気圧=1013hPa)での流量に換算して表示するのが通常である。以下に、換算式を導く。
温度tac、大気圧Bの環境で、テスト圧Pacで計測した実体積流量Qacを標準状態(20℃、1013hPa)での換算流量Pac(20)に換算すると次式で表される。
Figure 0005814109
1は換算係数であり、式(2)における換算係数Rと実質的に同じである。式(9)から流量Qac
Figure 0005814109
となる。同様に温度tacで規定のテスト圧Ppのときの換算流量Qp(20)は、
Figure 0005814109
で与えられる。式(10), (11)を式(8)に入れると次式が得られる。
Figure 0005814109
式(12)は、実際のテスト圧がPacの時に音速未満で漏洩する気体の実体積流量Qacの標準状態への換算流量Qac(20)を、規定テスト圧Ppの気体をワークに供給して測定したと仮定した場合の計測流量Qpの標準状態への換算流量Qp(20)に補正する圧力変動補正式である。つまり、規定テスト圧Ppが決められいるが、測定環境下(大気圧B、温度tac℃)で規定テスト圧からずれた実際に与えられたテスト圧Pacにより流量Qacが計測され、従来の方法による式(2)から換算流量Q(20)が得られれば、式(12)のように補正係数C1を乗算することにより規定のテスト圧Ppで計測された流量Qpの標準状態での換算流量Qp(20)が求まることを意味している。
[ワークの漏れ特性が音速のオリフィス特性の場合]
図2Aにおいて、オリフィスの入口での圧力P1と出口の圧力P0の絶対圧比が1.89以上となると、即ち、(B+P1)/(B+P0)≧1.89となると、オリフィスを通過する気体の流速は音速になり、音速を超える流速にはならない。このときのオリフィスの特性式は次式で表される。
t=KL1×(B+P1) (13)
このときの流量計測で、テスト圧が規定テスト圧からずれた場合を検討する。
規定のテスト圧Ppからずれたテスト圧Pacがオリフィスの入口に与えられたとすると、そのときの入口での実体積流量Qacは式(13)から
ac=KL1×(B+Pac) (14)
と表される。同様に、規定のテスト圧Ppがオリフィスの入り口に与えられた時の実体積流量Qpは式(13)から
p=KL1×(B+Pp) (15)
と表される。式(14), (15)から
Figure 0005814109
式(15)から流量Qpは次式で与えられる。
Figure 0005814109
圧力(B+Pac)、温度tacでの実体積流量がQacを標準状態(1013hPa、20℃)での流量に換算した換算流量Qac(20)は、
Figure 0005814109
となる。式(18)は式(9)と同じであり、換算係数R2は換算係数R1と同じである。式(18)を変形して
Figure 0005814109
が得られる。同様に規定テスト圧Ppのときの換算流量Qp(20)は次式で表される。
Figure 0005814109
式(19), (20)を式(17)に代入すると、
Figure 0005814109
が、音速でのオリフィス特性の換算流量における圧力変動補正式として得られる。この場合も、実際のテスト圧Pacが規定のテスト圧Ppからずれても、換算流量Qac(20)に補正係数C2を乗算することにより規定テスト圧Ppで測定される流量の標準状態への換算流量Qp(20)を得ることができる。
[ワークの漏れ特性が粘性流の場合]
図2Bに模式的に示すように、ワークの漏れ穴が細管とみなされる場合、細管を流れる気体の流量は粘性の影響を受ける。このような場合は粘性流の流れの式であるハーゲンポアゼイユ(Hagen-Poiseuille)の式に従う。その基本式は次のように表される。
Figure 0005814109
Q'tは細管内を流れる気体の流量であり、KL2は粘性流を生じさせる穴の形状係数であり、ηは計測時の流体粘度であり、ΔPはテスト圧P1と大気圧P0の差P1-P0である。大気圧はゲージ圧でP0=0なのでΔP=P1である。図2Bにおいて、温度tac℃、気圧B(hPa)の計測環境において、規定テスト圧Ppからずれたテスト圧Pacがワークに与えられたとすると、そのときの細管中を流れる実体積流量Q'acは式(22)から
Figure 0005814109
となる。また、同じ計測環境で規定のテスト圧Ppが与えられた時の細管を流れる実体積流量Q'pは同様に式(22)から
Figure 0005814109
となる。式(23), (24)から
Figure 0005814109
が得られる。粘性流の場合は、細管の単位長さ当たりほぼ一定の圧力損が生じるので、細管内における気体の圧力は平均圧力(P1-P0)/2とみなせる。温度tac℃、気圧Bの計測環境で細管を流れる実体積流量Q'acを標準状態(1気圧,20℃)での流量Qac(20)に換算すると、
Figure 0005814109
となる。R3は換算係数である。式(26)を変形すれば
Figure 0005814109
となる。同様に、同じ計測環境で規定テスト圧Ppが与えられた時に細管を流れる実体積流量Q'pを標準状態での流量Qp(20)に換算する式を求め、変形すると、
Figure 0005814109
が得られる。式(27), (28)のQ'ac, Q'pを式(25)に代入すれば次式が得られる。
Figure 0005814109
式(29)は、粘性流のワーク漏れ特性の場合の換算流量に対する圧力変動補正式を表している。即ち、テスト圧Pacで測定された流量の標準状態への換算流量Qac(20)に補正係数C3を乗算することにより規定テスト圧Ppで測定される流量の標準状態への換算流量Qp(20)が得られる。ただし、式(29)における換算流量Qac(20)を与える式(26)において、流量Q'acは細管内の流量であり、直接測定することはできない。そこで、細管内の流量Q'acを細管の入口における流量Qacに換算すると、
Figure 0005814109
となるので、式(30)のQ'acを式(26)に代入すると次式が得られる。
Figure 0005814109
換算係数R'3は換算係数R1、R2と同じである。従って、式(29)における換算流量Qac(20)は測定流量Qacを使って式(31)から計算すればよい。
[第1実施例]
上述では3つのワークの漏れ特性の場合についてそれぞれ規定テスト圧Ppからずれたテスト圧Pacで測定された換算流量Qac(20)を、規定テスト圧Ppで測定した場合の換算流量Qp(20)に変換する式を示した。この第1実施例においては、流速が音速未満のワーク漏れ特性の場合の圧力変動補正が可能な流量計測装置としてまず説明し、その後で流速が音速のワーク漏れ特性の場合及び粘性流となるワークの漏れ特性の場合の圧力変動補正を可能とする変形例を説明する。
以下では、まず流速が音速未満の場合の流量計測装置及び計測方法について図3を参照して説明する。
図3は図1と同様に流量計を使用した流量計測装置の第1実施例を示し、図4はその計測方法のフローチャートを示す。図1における流量計測装置230との差異は図1における演算装置30に流量補正部30Cが追加された演算装置30’を使用していることである。その他の構成は図1と全く同じである。従って、従来の演算装置30に流量補正部30Cの処理が新しく追加されており、その他は図1と同じである。流量換算部30Rは選択部34による選択に応じて式(9)又は(18)又は(31)により換算流量Qac(20)を計算する。流量補正部30Cは選択部34による選択に応じて式(12a)の補正係数C1又は式(21a)の補正係数C2又は式(29a)の補正係数C3を計算し、更に式(12)又は(21)又は(29)による補正換算流量(即ち規定テスト圧を供給した場合の換算流量)Qp(20)を計算する。
以下、測定手順を説明する。
まず、開閉弁16を閉じた状態でワーク40がテスト導管14の下流端に取り付けられる。
ステップS1:開閉弁16を開いて空圧源11から流量計20を通してワーク40に気体を供給し、調圧弁12を調整してテスト圧計13が示すゲージ圧(大気圧との差圧ΔP)が規定テスト圧Ppに対し所定の許容範囲内となるようにテスト圧Pacを設定する。
ステップS2:温度計32及び気圧計33から計測環境の大気温度tac(℃)及び大気圧B(hPa)を記憶部30Mに読み込む。
ステップS3:流量計20が計測した計測環境での実体積流量Qacを演算装置30’に取り込む。
ステップS4:流量換算部30Rにおいて計測環境での実体積流量Qacに対し、式(9)により気圧Bと温度tacとテスト圧Pacを使って換算流量Qac(20)を計算する。
ステップS5:流量補正部30Cにおいて、測定した気圧B、測定したテスト圧Pac、規定テスト圧Ppを使って式(12a)により補正係数C1を計算し、更に式(12) により換算流量Qac(20)に補正係数C1を乗算して規定テスト圧Ppによる流量の標準状態への換算流量Qp(20)を得、表示部31に表示する。
ワークを取り替える毎に上記ステップS1〜S5を実行すればよい。ステップS1におけるテスト圧の設定は、規定テスト圧Ppに対し所定の許容範囲内の誤差で設定すればよく、その許容範囲は後述するように規定テスト圧の例えば±10%程度と大きくてもよいので、設定に要する時間は短い。設定テスト圧が変動しても式(12)によりる補正により、常に規定テスト圧で測定される流量を標準状態に換算した正しい換算流量を求めることが出来る。
上述では、ワーク漏れ特性が音速未満の流量計測について説明したが、変形例として図5にフローチャートで示すように、ワーク漏れ特性が音速未満の場合の流量、音速の場合の流量及び粘性流を生じさせる場合の流量を区別して計測できるようにしてもよい。
図3に破線で示すように、選択部34が設けられており、操作者が、ワークが粘性流を生じさせるものか、オリフィス特性のものかを選択部で指定しておく。
図5のステップS1〜S3は図4のステップS1〜S3と同じであり、説明を省略する。
ステップSX1:選択部で設定されたワークの漏れ特性が粘性流特性か、オリフィス特性か判定し、粘性流特性の場合はステップS43に移り、オリフィス特性の場合はステップSX2に移る。
ステップSX2:設定したテスト圧Pac(ゲージ圧)と測定した大気圧B(hPa)とから(B+Pac)が1.89×B以上であるか判定し、否であれば流速は音速未満でありステップS41に移り、是であれば流速は音速でありステップS42に移る。
ステップS41,S51は図4のステップS4,S5と同じであり、説明を省略する。
ステップS42:流速は音速なので、式(18)により計測環境でのテスト圧Pacで測定された流量を標準状態の流量Qac(20)に換算する。
ステップS52:式(21)により換算流量Qac(20)に補正係数C2を乗算して規定テスト圧による流量の標準状態への換算流量Qp(20)を得て、表示する。
ステップS43:ワークの漏れ特性が粘性流の場合であり、式(31)により計測環境でのテスト圧Pacで測定された流量を標準状態の流量Qac(20)に換算する。
ステップS53:式(29)により換算流量Qac(20)に補正係数C3を乗算して規定テスト圧による流量の標準状態への換算流量Qp(20)を得て、表示する。
[変形実施例]
上述の実施例においては、既存の技術で計測した換算流量Qac(20)を規定テスト圧での換算流量Qp(20)に補正する場合を説明したが、実際のテスト圧Pacと環境条件から直接規定テスト圧での換算流量Qp(20)を以下のように求めてもよい。
オリフィスでの流速が音速未満の場合、式(10)を使って式(12)を変形すると、
Figure 0005814109
が得られる。ここで、流量Qacは流量計20により測定される値であり、気圧B及び温度tacは環境条件として測定され、テスト圧Pacはゲージ圧としてテスト圧計13により測定され、規定テスト圧Ppは予め決めた値なので、これらから式(32)を計算することができる。
オリフィスでの流速が音速の場合式(18)を式(21)に代入すると、
Figure 0005814109
が得られる。この場合も、測定値Qac, tac、Pac、Bと規定テスト圧値Ppを使って式(33)からQp(20)を計算することができる。
漏れ流が粘性流の場合、式(31)を式(29)に代入すると、
Figure 0005814109
が得られ、測定値Qac, tac、Pac、Bと規定テスト圧値Ppを使って式(34)からQp(20)を計算することができる。
図6は上記変形実施例を実現する流量計測装置の構成を示す。図3との差異は、演算装置30’の流量換算部30Rと流量補正部30Cの代わりに補正換算流量計算部30Kが設けられた演算装置30”が設けられていることであり、その他の構成は図3と同じである。補正換算流量計算部30Kは、選択部34により選択されたワークの漏れ特性に対応した上記式(32), (33), (34)の何れかを使用して、記憶部30Mに取り込まれた測定値、Qac, tac, B及び規定テスト圧値Ppから規定テスト圧による漏れ流量の標準状態への換算流量Qp(20)を計算し、表示部31に与える。測定の処理手順は図5における各ワークの漏れ特性に対する換算係数の乗算による換算流量の計算と、補正係数の乗算による補正換算流量の計算の替わりに、上記式(32), (33), (34)のいずれかを実施するだけであり、処理フロー図とその説明を省略する。
[流量計測実験例]
図7A、図8A、図9Aは3種類のワークについて規定テスト圧をそれぞれ200hPa, 500hPa, 1000hPaとした場合に、それぞれを中心としてテスト圧を変動させた時の従来技術により測定された換算流量と、それに対しこの発明により補正を行った補正流量と、補正流量の規定テスト圧での流量に対する偏差を表で示す。ただし、計測時の環境大気圧Bは1005hPa、大気温度は26.5℃であった。また、図7B、図8B、図9Bは図7A、図8A、図9Aにおける実測換算流量(×印で示す)と補正流量(○印で示す)の値をグラフで表したものであり、横軸はテスト圧(hPa)、縦軸は流量(L/min)示す。これらのグラフから明らかなように、いずれの場合も実測換算流量はテスト圧の変動により大きく変化するのに対し、補正流量の変化は著しく小さい。テスト圧の規定テスト圧に対する変動が10%以内では、補正流量の偏差は±1%以内に入っている。従って、この発明によれば、ワークを取り付ける毎に行うテスト圧の設定精度を高くする必要がなく、例えば規定テスト圧に対し±10%の範囲内となるようテスト圧を設定すれば、規定テスト圧による測定流量に対し±1%以内の誤差で測定可能であり、設定が容易である。
[第2実施例]
ところで、上述した各種ワークの漏れ特性についての換算流量の補正方法について説明したが、例えば流速が音速未満の場合の式(12)による補正換算流量Qp(20)を求めるためには、換算流量Qac(20)を式(9)により計算する必要がある。式(9)により換算流量Qac(20)を計算するには流量Qacを差圧流量計20で測定するが、流量Qacは式(4)から明らかなように気体密度ρacに依存する。ところが、気体密度ρacは気体の圧力Pac+Bと温度tacに依存するので、テスト圧Pacが同じに設定されたとしても環境温度tac及び大気圧Bの少なくとも一方が変化すると測定される流量Qacが変化することを意味している。つまり、流量計測装置が設置されている環境の時間変化あるいは装置を設置する地理的環境が異なることによって測定流量Qacが異なってしまい、その結果、補正換算流量も異なってしまう。同じ問題は流速が音速の場合の式(18)にも生じる。更に、粘性流の場合の式(23)には気体密度が含まれてないが、流体粘度ηは流体の温度に依存するので、計測環境温度が変化すれば計測される流量Qacが変化し、同じ問題がある。
第2実施例では、テスト圧が変動しても規定テスト圧での計測流量と同じ結果が得られ、しかもその計測流量が環境の変化に依存せず、標準状態で計測された流量と同じになる流量計測方法を説明する。即ち、ここでは任意の環境においてテスト圧Pacの気体をワークに与えた時の洩れ流量を、標準状態で規定テスト圧Ppの気体をワークに与えた時の流量と等価な流量に換算して表示する。この換算流量を以下では等価流量と呼ぶ。
[ワークの漏れ特性が音速未満のオリフィス特性の場合]
図2Aにおいて、計測環境の大気温度がtac℃、大気圧がB(hPa)の時、テスト圧Pacを与えて生じる漏れ流量(オリフィス入口での流量)Qacは式(4)で与えられる。これをオリフィス出口の流量QBacに換算すると、
Figure 0005814109
となる。同様に、同じ環境で規定テスト圧Ppを与えて生じる漏れ量Qpをオリフィス出口の流量QBpに換算すると、
Figure 0005814109
となる。式(35), (36)から次式が得られる。
Figure 0005814109
密度比は次式
Figure 0005814109
で表されるから、式(37)に代入して変形すると次式が得られる。
Figure 0005814109
式(38)において標準状態のB=1013hPa、tp=tac=20℃とすれば、QBp、QBacはそれぞれ規定テスト圧Ppを与えた時およびテスト圧Pacを与えた時の等価流量QEp、QEacを意味することになり、次式が得られる。
Figure 0005814109
式(4)において、計測環境が標準状態(気圧1013hPa、温度20℃)でテスト圧Pacの気体をワークに供給した時の式(4)により与えられるオリフィス入口の流量Qacをオリフィス出口の流量(即ち等価流量QEac)に換算すると、
Figure 0005814109
となる。式(40)を式(4)に代入すると、
Figure 0005814109
式(37a)と同様に次式、
Figure 0005814109
が成立するから、式(40)は
Figure 0005814109
となる。式(42)により計測環境(気圧BhPa、温度tac℃)で規定テスト圧Ppからずれたテスト圧Pacが与えられて測定した実体積流量Qacから標準状態でテスト圧Pacを与えた時の等価流量QEacが計算される。同じ計測環境で規定テスト圧Ppが与えられた時の等価流量QEpは式(42)を式(39)に代入して次式のように求められる。
Figure 0005814109
式(43)実体積流量Qacを換算流量Qac(20)で表すため、式(10)を式(43)に代入すると次式が得られる。
Figure 0005814109
ここでE1を等価係数と呼ぶことにする。なお、式(44a)の等価係数は、式(9a)の換算係数R1を使って次式のように表すことができる。
Figure 0005814109
式(44)から明らかなように、従来の技術により測定される換算流量Qac(20)に等価係数E1を乗算することにより等価流量QEpが得られる。式(44)の等価流量QEpは大気圧BhPa,気温tac℃の環境で、テスト圧Pacの気体がワークに与えられた時に流量計で測定される流量Qac(オリフィス入口の流量)から、標準状態で、規定テスト圧Ppの気体がワークに与えられた時の環境大気への流出流量を意味する等価流量QEpが計算できることを意味している。従って、この等価流量QEpは計測環境に依存しない。
[ワークの漏れ特性が音速でのオリフィス特性の場合]
前述のように図2Aにおいて(B+P1)/(B+P0)≧1.89の場合であり、計測環境の大気温度がtac℃、大気圧がB(hPa)の時、テスト圧Pacを与えて生じる漏れ流量(オリフィス入口の流量)Qacは式(14)で与えられる。これをオリフィス出口の流量QBacに換算すると、
Figure 0005814109
となる。同様に、同じ環境で規定テスト圧Ppを与えて生じる漏れ量Qpをオリフィス出口の流量QBpに換算すると、
Figure 0005814109
となる。式(45), (46)から次式が得られる。
Figure 0005814109
式(47)において標準状態のB=1013hPa、tp=tac=20℃とすれば、QBp、QBacはそれぞれ等価流量QEp、QEacを意味することになり、次式が得られる。
Figure 0005814109
式(45)において大気温度がtac=20℃、大気圧がB=1013hPaの時は、流量QBacは等価流量QEacを表すことになるので、等価流量QEacは次式で表される。
Figure 0005814109
式(49)と式(14)から次式が得られる。
Figure 0005814109
一方、規定テスト圧が与えられた場合の等価流量QEpは式(50)を式(48)に代入して次式のように表される。
Figure 0005814109
が得られる。式(51)の実体積流量Qacを式(18)の換算流量Qac(20)で表すと式(51)は次式のようになる。
Figure 0005814109
ここでE2を等価係数と呼ぶことにする。
式(52)から明らかなように、従来の技術により測定される換算流量Qac(20)に等価係数E2を乗算することにより等価流量QEpが得られる。なお、この等価係数E2は式(18)における換算係数R2を使って表すと、
Figure 0005814109
と表される。式(52)の等価流量QEpは大気圧BhPa,気温tac℃の環境で、テスト圧Pacの気体がワークに与えられた時に流量計で測定される流量Qac(オリフィス入口の流量)から、標準状態で、規定テスト圧Ppの気体がワークに与えられた時の大気への流出流量を意味する等価流量QEpが計算できることを意味している。
[ワークの漏れ特性が粘性流の場合]
図2Bに模式的に示すように、ワークの漏れ穴が細管とみなされる場合、前述のように細管を流れる気体の流量は粘性の影響を受け、細管を流れる気体の流量は式(22)で表される。計測環境の大気温度がtac℃、大気圧がB(hPa)の時、テスト圧Pacを与えて生じる漏れ流量(細管内の流量)Q'acは式(23)で与えられる。これを細管出口の流量QBacに換算すると、
Figure 0005814109
となる。同様に、同じ環境で規定テスト圧Ppを与えて生じる漏れ量Qpを細管出口の流量QBpに換算すると、
Figure 0005814109
となる。環境温度が同じなのでηacpであり、式(53), (54)から次式が得られる。
Figure 0005814109
式(55)において標準状態のB=1013hPa、tp=tac=20℃とすれば、QBp、QBacはそれぞれ等価流量(細管出口の流量)QEp、QEacを意味することになり、次式が得られる。
Figure 0005814109
式(53)において計測環境が標準状態であれば、流量QBacは等価流量QEacを意味し、次式で表される。
Figure 0005814109
一方、式(53)の細管出口側の流量QBacを細管入り口側の流量、即ち測定される実体積流量Qacに換算すると、次式で表される。
Figure 0005814109
式(57)と(58)から次式が得られる。
Figure 0005814109
空気の粘性係数ηは温度依存性があり、一般的な温度0℃〜50℃間においては温度t℃のときの粘性係数ηtは近似的に次式で求めることができる。
ηt=1.71×(1+0.00257t)×10-5 (Pa・s) (60)
20℃の場合はη20=1.80×10-5(Pa・s)である。これを式(59)に代入すると、
Figure 0005814109
式(61)を式(56)に代入すると次式が得られる。
Figure 0005814109
が得られる。式(62)の実体積流量Qacを式(31)の換算流量Qac(20)で表すと式(62)は次式のようになる。
Figure 0005814109
ここで、E3を等価係数と呼ぶ。式(63)から明らかなように、従来の技術により測定される換算流量Qac(20)に等価係数E3を乗算することにより等価流量QEpが得られる。なお、この等価係数E3は式(31)における換算係数R'3を使って表すと、
Figure 0005814109
となる。式(63)の等価流量QEpは大気圧BhPa,気温tac℃の環境で、テスト圧Pacの気体がワークに与えられた時に流量計で測定される流量Qac(オリフィス入口の流量)から、標準状態で、規定テスト圧Ppの気体がワークに与えられた時の大気への流出流量を意味する等価流量QEpが計算できることを意味している。
図10はこの発明の第2実施例による流量計測装置の構成を示し、図11はその計測方法の処理過程を示す。図3における流量計測装置230との差異は図3における演算装置30’の流量補正部30Cの替わりに流量等価部30Eが設けられた演算装置30'”を使用していることである。その他の構成は図3と全く同じである。従って、演算装置30'”における流量等価部30Eの処理が新しく、その他は図3と同じである。流量等価部30Eは流量換算部30Rから計測された換算流量Qac(20)が与えられると、ワークの漏れ特性に応じて式(44a)の等価係数E1又は式(52a)の等価係数E2又は式(63a)の等価係数E3を計算し、更に式(44)又は(52)又は(63)により換算流量Qac(20)に等価係数を乗算して等価流量QEpを得、表示部31に与える。
気圧計33及び温度計32により計測環境の気圧B(hPa)とワーク40に供給する気体の温度t(℃)が測定され、演算装置30”の記憶部30Mに記憶される。また、記憶部30Mには形状係数Kなども記憶される。
図11は等価流量の計測手順を示しており、予め開閉弁16を閉じた状態でワーク40がテスト導管14の下流端に取り付けられる。ステップS1〜S4の換算流量を計測するまでは図4と同じであり、説明を省略する。ステップS54で規定テスト圧Pp、計測されている大気圧B,大気温度tac,テスト圧Pac及び換算流量Qac(20)を使って、式(44a)又は(52a)又は(63a)により等価係数E1又はE2又はE3を計算し、更に式(44)又は(52)又は(63)により等価流量QEpを計算し、表示部31に与える。
以上の各実施例の説明において、標準状態は大気圧B=1気圧(1013hPa)、温度20°(293K)として説明したが、他の予め決めた任意の気圧B0及び温度t0でもよいことは明らかである。
本発明は、気体の流量の計測に利用することができる。

Claims (12)

  1. 漏れの流速が音速未満のオリフィス特性を有するワークの漏れの流量計測方法であり、
    (a) 計測環境の気圧Bと温度tacを測定する過程と、
    (b) 流量計を通してワークに供給する気体のテスト圧Pacを測定する過程と、
    (c) 流量計による計測環境での実体積流量Qacを測定する過程と、
    (d) 上記温度tacと上記気圧Bと上記テスト圧Pacにより決まる所定の標準状態への換算係数を上記計測環境での実体積流量Qacに乗算して標準状態での流量Qac(20)に換算する過程と、
    (e) 予め決めた規定テスト圧Ppと測定された上記気圧B及び上記テスト圧Pacから、上記換算流量Qac(20)を、上記規定テスト圧Ppの気体がワークに与えられた時の流量に補正する補正係数を計算する過程と、
    (f) 上記換算流量Qac(20)に上記補正係数を乗算して上記規定テスト圧Ppがワークに与えられた時の補正された換算流量Qp(20)を得て、表示する過程と、
    を含み、
    上記過程(e) は予め決めた規定テスト圧P p と測定された上記気圧B及び上記テスト圧P ac から上記補正係数C 1 を次式
    Figure 0005814109

    により計算することを特徴とする流量計測方法。
  2. 漏れの流速が音速のオリフィス特性を有するワークの漏れの流量計測方法であり、
    (a) 計測環境の気圧Bと温度t ac を測定する過程と、
    (b) 流量計を通してワークに供給する気体のテスト圧P ac を測定する過程と、
    (c) 流量計による計測環境での実体積流量Q ac を測定する過程と、
    (d) 上記温度t ac と上記気圧Bと上記テスト圧P ac により決まる所定の標準状態への換算係数を上記計測環境での実体積流量Q ac に乗算して標準状態での流量Q ac(20) に換算する過程と、
    (e) 予め決めた規定テスト圧P p と測定された上記気圧B及び上記テスト圧P ac から、上記換算流量Q ac(20) を、上記規定テスト圧P p の気体がワークに与えられた時の流量に補正する補正係数を計算する過程と、
    (f) 上記換算流量Q ac(20) に上記補正係数を乗算して上記規定テスト圧P p がワークに与えられた時の補正された換算流量Q p(20) を得て、表示する過程と、
    を含み、
    上記過程(e) は予め決めた規定テスト圧Ppと測定された上記気圧B及び上記テスト圧Pacから上記補正係数C2を次式
    Figure 0005814109

    により計算することを特徴とする流量計測方法。
  3. 漏れの特性が粘性流であるワークの漏れの流量計測方法であり、
    (a) 計測環境の気圧Bと温度t ac を測定する過程と、
    (b) 流量計を通してワークに供給する気体のテスト圧P ac を測定する過程と、
    (c) 流量計による計測環境での実体積流量Q ac を測定する過程と、
    (d) 上記温度t ac と上記気圧Bと上記テスト圧P ac により決まる所定の標準状態への換算係数を上記計測環境での実体積流量Q ac に乗算して標準状態での流量Q ac(20) に換算する過程と、
    (e) 予め決めた規定テスト圧P p と測定された上記気圧B及び上記テスト圧P ac から、上記換算流量Q ac(20) を、上記規定テスト圧P p の気体がワークに与えられた時の流量に補正する補正係数を計算する過程と、
    (f) 上記換算流量Q ac(20) に上記補正係数を乗算して上記規定テスト圧P p がワークに与えられた時の補正された換算流量Q p(20) を得て、表示する過程と、
    を含み、
    上記過程(e) は予め決めた規定テスト圧Ppと測定された上記気圧B及び上記テスト圧Pacから上記補正係数C3を次式
    Figure 0005814109

    により計算することを特徴とする流量計測方法。
  4. 漏れの流速が音速未満のオリフィス特性を有するワークの漏れの流量計測方法であり、
    (a) 計測環境の気圧Bと温度tacを測定する過程と、
    (b) 流量計を通してワークに供給する気体のテスト圧Pacを測定する過程と、
    (c) 流量計による計測環境での実体積流量Qacを測定する過程と、
    (d) 上記温度tacと上記気圧Bと上記テスト圧Pacにより決まる所定の標準状態への換算係数を上記計測環境での実体積流量Qacに乗算して標準状態での換算流量Qac(20)に換算する過程と、
    (e) 予め決めた規定テスト圧Ppと測定された上記気圧B及び上記テスト圧Pacから、上記換算流量Qac(20)を、上記規定テスト圧の気体が標準状態でワークに与えられたと等価な流量に変換する等価係数を計算する過程と、
    (f) 上記換算流量Qac(20)に上記等価係数を乗算して上記規定テスト圧Ppが標準状態でワークに与えられた時の等価流量QEpを得て、表示する過程と、
    を含み、
    上記過程(e) は予め決めた規定テスト圧P p と測定された上記気圧B及び上記テスト圧P ac から上記等価係数E 1 を次式
    Figure 0005814109

    により計算することを特徴とする流量計測方法。
  5. 漏れの流速が音速のオリフィス特性を有するワークの漏れの流量計測方法であり、
    (a) 計測環境の気圧Bと温度t ac を測定する過程と、
    (b) 流量計を通してワークに供給する気体のテスト圧P ac を測定する過程と、
    (c) 流量計による計測環境での実体積流量Q ac を測定する過程と、
    (d) 上記温度t ac と上記気圧Bと上記テスト圧P ac により決まる所定の標準状態への換算係数を上記計測環境での実体積流量Q ac に乗算して標準状態での換算流量Q ac(20) に換算する過程と、
    (e) 予め決めた規定テスト圧P p と測定された上記気圧B及び上記テスト圧P ac から、上記換算流量Q ac(20) を、上記規定テスト圧の気体が標準状態でワークに与えられたと等価な流量に変換する等価係数を計算する過程と、
    (f) 上記換算流量Q ac(20) に上記等価係数を乗算して上記規定テスト圧P p が標準状態でワークに与えられた時の等価流量Q Ep を得て、表示する過程と、
    を含み、
    上記過程(e) は予め決めた規定テスト圧Ppと測定された上記気圧B及び上記テスト圧Pacから上記補正係数E2を次式
    Figure 0005814109

    により計算することを特徴とする流量計測方法。
  6. 漏れの特性が粘性流であるワークの漏れの流量計測方法であり、
    (a) 計測環境の気圧Bと温度t ac を測定する過程と、
    (b) 流量計を通してワークに供給する気体のテスト圧P ac を測定する過程と、
    (c) 流量計による計測環境での実体積流量Q ac を測定する過程と、
    (d) 上記温度t ac と上記気圧Bと上記テスト圧P ac により決まる所定の標準状態への換算係数を上記計測環境での実体積流量Q ac に乗算して標準状態での換算流量Q ac(20) に換算する過程と、
    (e) 予め決めた規定テスト圧P p と測定された上記気圧B及び上記テスト圧P ac から、上記換算流量Q ac(20) を、上記規定テスト圧の気体が標準状態でワークに与えられたと等価な流量に変換する等価係数を計算する過程と、
    (f) 上記換算流量Q ac(20) に上記等価係数を乗算して上記規定テスト圧P p が標準状態でワークに与えられた時の等価流量Q Ep を得て、表示する過程と、
    を含み、
    上記過程(e) は予め決めた規定テスト圧Ppと測定された上記気圧B及び上記テスト圧Pacから補正係数E3を次式
    Figure 0005814109

    により計算することを特徴とする流量計測方法。
  7. 漏れの流速が音速未満のオリフィス特性を有するワークの漏れの流量計測装置であり、
    計測環境の気圧Bを測定する気圧計と、
    計測環境の温度tacを測定する温度計と、
    空圧からテスト導管を通してワークに供給する気体のテスト圧Pacを調整する調圧弁と、
    上記調圧弁の下流において上記テスト導管に直列に挿入され、ワークに供給される上記気体の実体積流量Qacを測定する流量計と、
    上記流量計を通してワークに供給する上記気体のテスト圧Pacを測定するテスト圧計と、
    上記温度tacと上記気圧Bと上記テスト圧Pacにより決まる所定の標準状態への換算係数を上記計測環境での実体積流量Qacに乗算して標準状態での換算流量Qac(20)に換算する流量換算部と、
    予め決めた規定テスト圧Ppと測定された上記気圧B及び上記テスト圧Pacから、上記換算流量を、上記規定テスト圧の気体がワークに与えられた時の流量に補正する補正係数を計算し、上記換算流量Qac(20)に上記補正係数を乗算して上記規定テスト圧Ppがワークに与えられた時の補正された換算流量Qp(20)を得る流量補正部と、
    上記補正された換算流量Qp(20)を表示する表示部と、
    を含み、
    上記流量補正部は予め決めた規定テスト圧P p と測定された上記気圧B及び上記テスト圧P ac から上記補正係数C 1 を次式
    Figure 0005814109

    により計算することを特徴とする流量計測装置。
  8. 漏れの流速が音速のオリフィス特性を有するワークの漏れの流量計測装置であり、
    計測環境の気圧Bを測定する気圧計と、
    計測環境の温度t ac を測定する温度計と、
    空圧源からテスト導管を通してワークに供給する気体のテスト圧P ac を調整する調圧弁と、
    上記調圧弁の下流において上記テスト導管に直列に挿入され、ワークに供給される上記気体の実体積流量Q ac を測定する流量計と、
    上記流量計を通してワークに供給する上記気体のテスト圧P ac を測定するテスト圧計と、
    上記温度t ac と上記気圧Bと上記テスト圧P ac により決まる所定の標準状態への換算係数を上記計測環境での実体積流量Q ac に乗算して標準状態での換算流量Q ac(20) に換算する流量換算部と、
    予め決めた規定テスト圧P p と測定された上記気圧B及び上記テスト圧P ac から、上記換算流量を、上記規定テスト圧の気体がワークに与えられた時の流量に補正する補正係数を計算し、上記換算流量Q ac(20) に上記補正係数を乗算して上記規定テスト圧P p がワークに与えられた時の補正された換算流量Q p(20) を得る流量補正部と、
    上記補正された換算流量Q p(20) を表示する表示部と、
    を含み、
    上記流量補正部は予め決めた規定テスト圧Ppと測定された上記気圧B及び上記テスト圧Pacから上記補正係数C2を次式
    Figure 0005814109

    により計算することを特徴とする流量計測装置。
  9. 漏れの特性が粘性流であるワークの漏れの流量計測装置であり、
    計測環境の気圧Bを測定する気圧計と、
    計測環境の温度t ac を測定する温度計と、
    空圧源からテスト導管を通してワークに供給する気体のテスト圧P ac を調整する調圧弁と、
    上記調圧弁の下流において上記テスト導管に直列に挿入され、ワークに供給される上記気体の実体積流量Q ac を測定する流量計と、
    上記流量計を通してワークに供給する上記気体のテスト圧P ac を測定するテスト圧計と、
    上記温度t ac と上記気圧Bと上記テスト圧P ac により決まる所定の標準状態への換算係数を上記計測環境での実体積流量Q ac に乗算して標準状態での換算流量Q ac(20) に換算する流量換算部と、
    予め決めた規定テスト圧P p と測定された上記気圧B及び上記テスト圧P ac から、上記換算流量を、上記規定テスト圧の気体がワークに与えられた時の流量に補正する補正係数を計算し、上記換算流量Q ac(20) に上記補正係数を乗算して上記規定テスト圧P p がワークに与えられた時の補正された換算流量Q p(20) を得る流量補正部と、
    上記補正された換算流量Q p(20) を表示する表示部と、
    を含み、
    上記流量補正部は予め決めた規定テスト圧Ppと測定された上記気圧B及び上記テスト圧Pacから上記補正係数C3を次式
    Figure 0005814109

    により計算することを特徴とする流量計測装置。
  10. 漏れの流速が音速未満のオリフィス特性を有するワークの漏れの流量計測装置であり、
    計測環境の気圧Bを測定する気圧計と、
    計測環境の温度tacを測定する温度計と、
    空圧からテスト導管を通してワークに供給する気体のテスト圧Pacを調整する調圧弁と、
    上記調圧弁の下流において上記テスト導管に直列に挿入され、ワークに供給される上記気体の実体積流量Qacを測定する流量計と、
    上記流量計を通してワークに供給する上記気体のテスト圧Pacを測定するテスト圧計と、
    上記温度tacと上記気圧Bと上記テスト圧Pacにより決まる所定の標準状態への換算係数を上記計測環境での実体積流量Qacに乗算して標準状態での換算流量Qac(20)に換算する流量換算部と、
    予め決めた規定テスト圧Ppと測定された上記気圧B及び上記テスト圧Pacから、上記換算流量Qac(20)を、上記規定テスト圧Ppの気体が標準状態でワークに与えられたと等価な流量に変換する等価係数を計算し、上記換算流量Qac(20)に上記等価係数を乗算して等価流量QEpを得る流量等価部と、
    上記等価流量QEpを表示する表示部と、
    を含み、
    上記流量等価部は予め決めた規定テスト圧Ppと測定された上記気圧B及び上記テスト圧Pacから上記等価係数E1を次式
    Figure 0005814109

    により計算することを特徴とする流量計測装置。
  11. 漏れの流速が音速のオリフィス特性を有するワークの漏れの流量計測装置であり、
    計測環境の気圧Bを測定する気圧計と、
    計測環境の温度t ac を測定する温度計と、
    空圧源からテスト導管を通してワークに供給する気体のテスト圧P ac を調整する調圧弁と、
    上記調圧弁の下流において上記テスト導管に直列に挿入され、ワークに供給される上記気体の実体積流量Q ac を測定する流量計と、
    上記流量計を通してワークに供給する上記気体のテスト圧P ac を測定するテスト圧計と、
    上記温度t ac と上記気圧Bと上記テスト圧P ac により決まる所定の標準状態への換算係数を上記計測環境での実体積流量Q ac に乗算して標準状態での換算流量Q ac(20) に換算する流量換算部と、
    予め決めた規定テスト圧P p と測定された上記気圧B及び上記テスト圧P ac から、上記換算流量Q ac(20) を、上記規定テスト圧P p の気体が標準状態でワークに与えられたと等価な流量に変換する等価係数を計算し、上記換算流量Q ac(20) に上記等価係数を乗算して等価流量Q Ep を得る流量等価部と、
    上記等価流量Q Ep を表示する表示部と、
    を含み、
    上記流量等価部は予め決めた規定テスト圧Ppと測定された上記気圧B及び上記テスト圧Pacから上記等価係数E2を次式
    Figure 0005814109

    により計算することを特徴とする流量計測装置。
  12. 漏れの特性が粘性流であるワークの漏れの流量計測装置であり、
    計測環境の気圧Bを測定する気圧計と、
    計測環境の温度t ac を測定する温度計と、
    空圧源からテスト導管を通してワークに供給する気体のテスト圧P ac を調整する調圧弁と、
    上記調圧弁の下流において上記テスト導管に直列に挿入され、ワークに供給される上記気体の実体積流量Q ac を測定する流量計と、
    上記流量計を通してワークに供給する上記気体のテスト圧P ac を測定するテスト圧計と、
    上記温度t ac と上記気圧Bと上記テスト圧P ac により決まる所定の標準状態への換算係数を上記計測環境での実体積流量Q ac に乗算して標準状態での換算流量Q ac(20) に換算する流量換算部と、
    予め決めた規定テスト圧P p と測定された上記気圧B及び上記テスト圧P ac から、上記換算流量Q ac(20) を、上記規定テスト圧P p の気体が標準状態でワークに与えられたと等価な流量に変換する等価係数を計算し、上記換算流量Q ac(20) に上記等価係数を乗算して等価流量Q Ep を得る流量等価部と、
    上記等価流量Q Ep を表示する表示部と、
    を含み、
    上記流量等価部は予め決めた規定テスト圧Ppと測定された上記気圧B及び上記テスト圧Pacから上記等価係数E3を次式
    Figure 0005814109

    により計算することを特徴とする流量計測装置。
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