JPH0518666Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は、流体流量を測定する流量計と直列に
接続して、流量計の精度をオンラインで管理する
ピストンプルーバのピストンの構造に関する。

従来技術 流量計により流量を測定する場合、流量計構成
要素の経時変化、その他突発の故障等により流量
計特性に変化が生じ、計測誤差となるのを防ぐ目
的で第３図に示すように流路１１０に流通する被
測定流体を計測する流量計１１１に直列にピスト
ンプルーバ１１２を接続し、該ピストンプルーバ
１１２を通過する基準体積と流量計１１１とを通
過する体積の比較を比較演算回路１１３で行な
い、その結果に基づいて流量計１１１の精度を管
理している。この様な目的をもつピストンプルー
バには色々の種類のものがあるが、常時管理用と
して流量計側ラインに設置した固定式のものと移
動可能に車載可能にした小形のピストンプルーバ
とがある。ピストンプルーバの一例は特開昭54−
153062号公報に開示されており、その概要を第４
図Ａに示し、その動作についてＡ，Ｂ，Ｃの順に
従つて説明する。第３図の被検流量計１１１から
流出した流体はピストンプルーバ１１２導入され
るが、その導入路は第４図の上流端面板２の上流
開口７に連通され、該上流開口７から流入した流
体は、円筒状のシリンダ１に導入される。シリン
ダ１は前記上流端面板２と、下流開口８を配設し
た下流端面板３とで計量室を形成している。シリ
ンダ１内には、該シリンダ１内を液密に摺動し、
往復移動可能なピストン４が収納されている。該
ピストン４は、平行に配置された２枚の円板部材
４１および４７と、該円板部材４１，４７間を一
体的に接合する棒状のスペーサ４２からなつてお
り、各々の円板部材４１，４７間にはポペツト弁
４５が介在している。該ポペツト弁４５は上流端
面板２の外部にシリンダ１と同軸に伸びて、該上
流端面板２に固設されたアクチユエータシリンダ
６０内に移動するアクチユエータピストン６と移
動軸５を介して連結されている。移動軸５は上流
端面板２を液密に摺動し、更に円板部材４１の軸
上に挿着され、カラー４３に挿入されポペツト弁
４５と圧接する圧縮ばね４４のばね力によつても
移動する。円板部材４１は、同心円上に通孔４１
１が穿孔され、流体の流通路を形成し、円板部材
４７はポペツト弁４５の弁座４７２と通孔４７１
とが同心で開孔している。弁１０，１１はアクチ
ユエータピストン６を移動するため、図示しない
空気圧等の圧力源と連通するもので、弁１１に高
圧空気を導入したときは、弁１０を開放してアク
チユエータピストン６を左方に移動し、右方に移
動する場合は弁１０，１１ともに大気開放する。
上流および下流ピツクアツプ９１，９２はアクチ
ユエータピストン６の移動を検出するための例え
ば電磁式の位置検出器である。

次に、ピストンプルーバの動作について説明す
る。

Ａ図はピストン４がシリンダ１の左端にある場
合である。アクチユエータピストン６も弁１１か
ら導入される圧縮空気により左方に位置し、か
つ、ポペツト弁４５は圧縮ばね４４のばね力に抗
して圧縮されポペツト弁は開路されている。従つ
て、流体は上流開口７、通孔４１１，４７１を通
つて矢標Ｑ方向にシリンダ１内を流通して下流開
口８より流出する。次に、Ｂ図では弁１０，１１
ともに大気開放することにより、ポペツト弁４５
は流体の動圧により右方に移動する。このとき、
ポペツト弁４５には更に圧縮ばね４４の伸長する
ばね力が加わり、ポペツト弁４５をポペツト弁座
４７２に嵌入して流れを閉じ、これによりピスト
ンはＱ方向に流れに従つて移動する。この間、ア
クチユエータピストン６は上、下流ピツクアツプ
９１，９２を通過して検出信号を発信する。この
信号の間にピストン４が排出する流体容積は既知
であり、この容積と流量計１１１の指示量とが比
較される。Ｃ図はピストン４が右端に移動した場
合で、移動軸の先端は、下流端面板３の下流開口
８に固着されたストツパ（図示せず）に当接し、
圧縮ばね４４に抗してポペツト弁４５を開路し流
体を通孔４７１から矢標Ｑ方向に流出させる。弁
１１から圧縮空気を導入することにより移動軸５
即ちピストン４を矢標Ｐ方向に移動し、Ａ図の位
置の状態で停止し、次に来るポペツト弁閉止信号
の到来を待つ。以上の動作を繰返して流量計のオ
ンライン検定を行なう。

従来例の問題点 上述したピストンプルーバは、被検流量計１１
１を、上・下流ピツクアツプ９１，９２間の区間
に相当するシリンダ１内の容積と比較するもので
あり、この容積が基準となるため、ピツクアツプ
間の距離、即ち、ピツクアツプ各々の位置検出精
度が高くなければならないのは当然であるが、ピ
ストン４とシリンダ１との摺動面およびポペツト
弁４５と同弁座４７２間での洩れをなくすことが
基準値の信頼性を高める要件である。前者は
“Ｏ”リング等のシール材により摺動面での洩れ
を除いているが、ポペツト弁４５と弁座４７２間
においては、ポペツト弁外周にシール（図示せ
ず）を施こしてあるが、該ポペツト弁４５の嵌脱
を繰返えすことにより、移動軸５の上下方向のガ
タの発生等によりシール作用が低下することが起
こること、更にシール材の破損の発生等が起こ
り、ポペツト弁４５を完全に液シールすることが
不能となり長期的には精度の信頼性が低下すると
いう問題点があつた。

問題点解決のための手段 本考案は、上述した従来技術の問題点を解決す
るため、ポペツト弁４５のシール部分をより安定
にして液体の漏洩を防ぐことを目的としたもの
で、ピストンの外周部にリング状中空部を設け、
該リング状中空部を構成する側面に複数の開口を
穿設し、リング状中空部に流体圧により膨張収縮
する弾性チユーブを前記複数の開口を開閉可能に
配設し、シールをリング状中空部と弾性チユーブ
との接触面により行ない、摺動シールをなくし、
長期安定に高精度を保持できるピストンプルーバ
を提供するものである。

実施例 第１図は本考案の一実施例を説明するための図
で、図中、第４図と共通する構成要素には第４図
の場合と同一の符号を付しその説明は省略する。
ただし、本考案の特徴を示す構成要素には、新た
な符号を付した。即ち、ピストン４０１、該ピス
トン４０１と一体でシリンダ１と同軸で外方に伸
びる移動軸５０１、該移動軸の他端に固設したア
クチユエータピストン６０１、該アクチユエータ
ピストン６０１を気密に往復摺動可能にするアク
チユエータシリンダ６０２等がある。ピストン４
０１は半径Ｒの円筒体で該円筒体内に該円筒体と
同心で半径ｒのリング状中空部４０２を穿設し、
該ピストン４０１を半径Roの円周上に中心もつ
開口４０４が貫通している。半径Roはピストン
半径Ｒ内にあり、リング状中空部４０２の半径ｒ
よりも大きく、開口４０４はリング状中空部４０
２の外周部を貫通している。該リング状中空部４
０２内には、略同形寸法の弾性チユーブ４０３が
内挿されており、ピストン４０１とは輪状突起４
０３ａ，４０３ｂで接合している。該弾性チユー
ブ４０３はピストン４０１内に穿孔された連通孔
４０５と連通し、更に該連通孔４０５は、アクチ
ユエータピストン６０１軸を貫通した中空軸５０
２に連通している。中空軸５０２内には、油圧油
給排パイプ６０３がアクチユエータピストン６０
１内に埋設されたＯリング６０２により液密に摺
動可能にアクチユエータシリンダ端部６０ａに固
着封止されている。油圧油給排パイプ６０３はＣ
図に示す油圧ポンプと直列に循環路を形成する吸
入タンク１０３と吐出タンク１０２とバルブ１０
４，１０５および導管１０６と連通している。次
に、上述した本考案のピストンプルーバの動作を
Ａ及びＢ図によつて説明する。Ａ図は第４図Ｂに
示す状態で、図示しない制御指令によりバルブ５
を開弁して吐出タンク１０３から導管１０６を介
して油圧油給排パイプ６０３に油圧を給油し弾性
チユーブ４０３に油圧を注入し図示のように弾性
チユーブ４０３を急速に充満する。第２図Ａは流
れ方向からみたもので、ピストン４０１は開口４
０４を開塞されるので、該ピストン４０１は弁１
１の大気開放により開口７より流入する流体と共
に、流れに従つて矢標Ｑ方向に移動する。上記リ
ミツトスイツチ９３は、上流ピツクアツプ９１を
アクチユエータピストン６０１が通過するときに
ピストン４０１が流れを完全に閉止して通過でき
るように上限位置を確認するピツクアツプであ
る。Ｂ図は第４図Ｃの位置に相当するピストン４
０１を戻すときの状態を示すもので、弾性チユー
ブ４０３内の油圧油はバルブ１０４の開弁により
吸入タンク１０２の油圧油給排パイプ６０３を通
つて吸入され収縮され、開口４０４が開口され、
流体が流通可能となりＡ図に示した位置方向に戻
される。このとき流れ方向からみたピストンは第
２図Ｂに示すように複数の開口４０４が配列しし
て流通路を形成する。下流リミツトスイツチ９４
はピストン４０１が下流端面板３に当接する寸前
の位置を検出してバルブ１０４を開弁し、ピスト
ン４０１と下流端面板３との急激な接触を防止す
るものである。

効 果 上述のように、本考案によれば、ピストン４０
１が流体の流れに同期して移動するための、従来
技術に示すポペツト弁４５の閉弁動作はピストン
４０１と弾性チユーブ４０３との弾性接触による
面シールになり、弾性チユーブの伸長によりピス
トン４０１を損傷することもないので、シールが
長期安定に行われ、従つて、精度も安定してい
る。なお、ピストン外周に埋設されたＯリングは
上下流側にあるので、ピストン４０１とシリンダ
１間の漏洩も完全に防げる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ〜Ｃは、本考案によるピストンプルー
バの原理を説明する側断面図、第２図はピストン
４０１を流れ方向からみた図である。第３図はプ
ルーバの設置方法を示す図、第４図は従来のピス
トンプルーバの構造と動作を説明するための図で
ある。 １……シリンダ、２……上流端面板、３……下
流端面板、６０……アクチユエータシリンダ、
６，６０１……アクチユエータピストン、４，４
０１……ピストン、４０３……弾性チユーブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 流れの上流側および下流側に流路と連通する開
   口をもつ端面板を有するシリンダと、該シリンダ
   内で往復動するピストンと、前記シリンダ外部に
   該シリンダに同軸に接合する駆動手段と、該駆動
   手段により移動され前記ピストンと連動する移動
   軸の移動を検出する検出手段とからなり、ピスト
   ンが所定区間で往路移動することにより排出され
   る容積から被検流量計を検定し、復路においてピ
   ストンを部分開路して上流側に流れに抗して往復
   動するピストンプルーバにおいて、前記ピストン
   内に該ピストンの同心円周にリング状中空部を設
   け、該リング状中空部を含みピストン側面を貫通
   する開口を穿設し、リング状中空部内に流体圧力
   により膨張収縮する弾性チユーブを収納し、該弾
   性チユーブの膨張収縮により前記複数の開口を開
   閉することを特徴とするピストンプルーバ。