JP7356818B2 - 異物混入位置の推定方法及び流量計 - Google Patents
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請求項2の発明は、前記流体は、ガス燃料である請求項1に記載の異物混入位置の推定方法である。
請求項3の発明は、前記異物検出装置は、前記流体中の前記異物の量を検出可能であり、前記異物溜まりの移動距離が、前記流体の流れ始めから前記流体中の前記異物の量が経時的変化のピークに達するまでの前記計測結果から演算される請求項1又は2に記載の異物混入位置の推定方法である。
請求項8の発明は、前記異物検出手段は、前記流体中の前記異物の量を検出可能であり、前記距離演算部は、前記異物溜まりの移動距離を、前記流体の流れ始めから前記流体中の前記異物の量が経時的変化のピークに達するまでの流量に基づいて演算する請求項7に記載の流量計である。
図1における符号90は、例えば、水素ガス(特許請求の範囲の「流体」に相当する)を供給するためのガス管(特許請求の範囲の「配管」に相当する)である。水素ガスは、所定の供給圧力で供給されており、ガス管90内は外気に対して略一定の加圧状態になっている。このガス管90の途中に、本開示の超音波流量計10の計測管11が取り付けられる。
t2=L/(C-v)
(1/t1)-(1/t2)=2v/L
v=((1/t1)-(1/t2))・(L/2)
C:超音波の伝搬速度
v:インナー管25内を流動するガスの流速
t1:順方向の(上流側の超音波素子20Aから下流側の超音波素子20Bへの)超音波の伝播時間
t2:逆方向の(下流側の超音波素子20Bから上流側の超音波素子20Aへの)超音波の伝播時間
L:超音波素子20間の距離
v:インナー管25内を流動するガスの流速
v’:ガス管90内を流動するガスの流速
A:インナー管25の内径
B:ガス管90の内径
t2=L/(C-v)
(1/t1)+(1/t2)=2C/L
C=((1/t1)+(1/t2))・(L/2)
C:超音波の伝搬速度
v:インナー管25内を流動するガスの流速
t1:順方向の(上流側の超音波素子20Aから下流側の超音波素子20Bへの)超音波の伝播時間
t2:逆方向の(下流側の超音波素子20Bから上流側の超音波素子20Aへの)超音波の伝播時間
L:超音波素子20間の距離
k:比熱比
R:気体定数
T:絶対温度
M:平均分子量
図4(A)に示されるように、本実施形態のガス管90には、水素ガスの供給源と使用機器100との間に供給バルブ95が備えられている。超音波流量計10は、供給バルブ95と使用機器100との間に配され、供給バルブ95と使用機器100との間のガス管90のうち超音波流量計10の上流側と下流側とには、上流側パージ弁80と下流側パージ弁81とがそれぞれ取り付けられている。なお、本実施形態の超音波流量計10は、上記第1実施形態の超音波流量計10と同じ構成である。
(1)上記実施形態では、ガス管90に流されるガスが水素ガスであったが、都市ガスやLPガス等であってもよいし、それ以外であってもよい。また、混入する異物も空気でなくてもよい。
20 超音波素子
30 回路基板
31 計測部
32 流量演算部
33 静止検出部
34 パラメータ演算部
35 比較判別部
36 距離演算部
90 ガス管
Claims (11)
- 配管内を満状態で流れる流体に異物が混入している場合に、
前記流体の流量を計測する流量計と前記異物を検出する異物検出装置とを利用して、
前記流体が静止し、前記異物の混入により前記配管内に前記異物の量が局所的に多い異物溜まりが生じた後に、前記流体を流して、その流れ始めから、前記異物溜まりが前記異物検出装置によって検出される迄の前記流量計の計測結果から演算される前記異物溜まりの移動距離に基づいて異物混入位置を推定する異物混入位置の推定方法。 - 前記流体は、ガス燃料である請求項1に記載の異物混入位置の推定方法。
- 前記異物検出装置は、前記流体中の前記異物の量を検出可能であり、
前記異物溜まりの移動距離が、前記流体の流れ始めから前記流体中の前記異物の量が経時的変化のピークに達するまでの前記計測結果から演算される請求項1又は2に記載の異物混入位置の推定方法。 - 前記流量計は、前記異物検出装置に兼用され、流量計測のための計測結果に生じる、前記異物の混入に応じた変化に基づいて、前記異物を検出する請求項1から3の何れか1の請求項に記載の異物混入位置の推定方法。
- 前記変化は、前記流体と前記異物との分子量の違いにより生じるものである請求項4に記載の異物混入位置の推定方法。
- 前記流量計は、超音波流量計であり、
前記超音波流量計にて計測される超音波の伝搬速度の変化に基づいて前記異物の混入を判断する請求項4又は5に記載の異物混入位置の推定方法。 - 配管を流れる流体の流量を計測する流量計であって、
前記流体の静止中に異物が混入することにより発生する、前記流体中の前記異物の量が局所的に多い異物溜まりを検出する異物検出手段と、
前記流体の静止後、流れ始めてから、前記異物検出手段が前記異物溜まりを検出する迄の流量に基づいて前記異物溜まりの移動距離を演算する距離演算部と、を備える流量計。 - 前記異物検出手段は、前記流体中の前記異物の量を検出可能であり、
前記距離演算部は、前記異物溜まりの移動距離を、前記流体の流れ始めから前記流体中の前記異物の量が経時的変化のピークに達するまでの流量に基づいて演算する請求項7に記載の流量計。 - 前記異物検出手段は、流量計測のための計測結果に基づくパラメータの変化量が、予め設定される許容変化量を超えて変化したことに基づいて、前記異物を検出する請求項7又は8に記載の流量計。
- 前記パラメータは、前記流体と前記異物との分子量の違いに基づく物性の相違によって変化するものである請求項9に記載の流量計。
- 1対の超音波素子間で互いに超音波を送受波して流体の流量を計測する流量計測部を備え、
前記パラメータは、計測された超音波の伝搬速度に基づくものである請求項9又は10に記載の流量計。
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