JPH0626899A - 先行待機型ポンプの吐出し水量測定装置および吐出し水量測定方法 - Google Patents
先行待機型ポンプの吐出し水量測定装置および吐出し水量測定方法Info
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- JPH0626899A JPH0626899A JP4109329A JP10932992A JPH0626899A JP H0626899 A JPH0626899 A JP H0626899A JP 4109329 A JP4109329 A JP 4109329A JP 10932992 A JP10932992 A JP 10932992A JP H0626899 A JPH0626899 A JP H0626899A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 羽根車より下方の羽根車ケーシング１６また
は吸込ベルマウス１８に開口させた吸気管１０の開口水
位ｈｓと、実揚程ｈｄ、および管路抵抗値を定める蝶形
弁２２の開度を測定して、先行待機型の立軸ポンプ１２
の吐出し水量を算出する。 【構成】 吸気管１０の開口水位ｈｓの複数の値をパラ
メータとして予め実測された立軸ポンプ１２のポンプ性
能特性曲線群を演算手段３２に記憶させる。演算手段３
２は、吸込水槽水位測定手段３４と吐出し水槽水位測定
手段３６で得られる信号から、開口水位ｈｓと実揚程ｈ
ｄを算出する。また、この実揚程ｈｄと蝶形弁２２の開
度に応じた信号から管路抵抗曲線を求める。ポンプ性能
特性曲線群より、開口水位ｈｓに応じた一本のポンプ性
能特性曲線を選定し、この曲線と管路抵抗曲線の交点を
ニュートン・ラフソン法で算出し、吐出し水量を算出す
る。
は吸込ベルマウス１８に開口させた吸気管１０の開口水
位ｈｓと、実揚程ｈｄ、および管路抵抗値を定める蝶形
弁２２の開度を測定して、先行待機型の立軸ポンプ１２
の吐出し水量を算出する。 【構成】 吸気管１０の開口水位ｈｓの複数の値をパラ
メータとして予め実測された立軸ポンプ１２のポンプ性
能特性曲線群を演算手段３２に記憶させる。演算手段３
２は、吸込水槽水位測定手段３４と吐出し水槽水位測定
手段３６で得られる信号から、開口水位ｈｓと実揚程ｈ
ｄを算出する。また、この実揚程ｈｄと蝶形弁２２の開
度に応じた信号から管路抵抗曲線を求める。ポンプ性能
特性曲線群より、開口水位ｈｓに応じた一本のポンプ性
能特性曲線を選定し、この曲線と管路抵抗曲線の交点を
ニュートン・ラフソン法で算出し、吐出し水量を算出す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、通常のポンプ運転水位
以下で空気が吸引混合される水位から全速運転を行なわ
せる先行待機型ポンプの吐出し水量を測定するための吐
出し水量測定装置および吐出し水量測定方法に関するも
のである。
以下で空気が吸引混合される水位から全速運転を行なわ
せる先行待機型ポンプの吐出し水量を測定するための吐
出し水量測定装置および吐出し水量測定方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年、都市部において市街地化や宅地化
による舗装率の向上および下水管渠の普及等によって、
雨水がポンプ設備に急激かつ大量に流入する傾向にあ
る。しかし、この大量の雨水が流入するのに充分な容量
の吸水槽を設備することは、土地が高価である等のため
経済的に困難である。そこで、吸水槽の容量が充分でな
く、水位が大幅に急激な変化をし易い。この水位の急激
な変化に対応するために、雨水の流入を予測して予めポ
ンプを全速運転状態とする先行待機運転が試みられてい
る。
による舗装率の向上および下水管渠の普及等によって、
雨水がポンプ設備に急激かつ大量に流入する傾向にあ
る。しかし、この大量の雨水が流入するのに充分な容量
の吸水槽を設備することは、土地が高価である等のため
経済的に困難である。そこで、吸水槽の容量が充分でな
く、水位が大幅に急激な変化をし易い。この水位の急激
な変化に対応するために、雨水の流入を予測して予めポ
ンプを全速運転状態とする先行待機運転が試みられてい
る。
【０００３】この先行待機運転にあっては、通常のポン
プ運転水位以下で全速運転がなされるので、気水混合運
転状態および気中運転状態を生じさせる。そこで、気水
混合運転状態における異常な振動や騒音を軽減する試み
として、図１１に示すごとく、大気に連通する吸気管１
０が、立軸ポンプ１２の羽根車１４より下方の羽根車ケ
ーシング１６または吸込ベルマウス１８に開口されたも
のが提案されている。なお、図１１で、２０は吸込水槽
である。
プ運転水位以下で全速運転がなされるので、気水混合運
転状態および気中運転状態を生じさせる。そこで、気水
混合運転状態における異常な振動や騒音を軽減する試み
として、図１１に示すごとく、大気に連通する吸気管１
０が、立軸ポンプ１２の羽根車１４より下方の羽根車ケ
ーシング１６または吸込ベルマウス１８に開口されたも
のが提案されている。なお、図１１で、２０は吸込水槽
である。
【０００４】この図１１に示す先行待機型ポンプは、羽
根車１４の入口部に生じる負圧により空気が自然に吸気
管１０を介して立軸ポンプ１２内に吸引されるので、異
常な振動や騒音の発生が軽減される。
根車１４の入口部に生じる負圧により空気が自然に吸気
管１０を介して立軸ポンプ１２内に吸引されるので、異
常な振動や騒音の発生が軽減される。
【０００５】ところで、上記図１１に示す先行待機型ポ
ンプにあっては、吸引された空気が吐出し流量に混合さ
れており、吐出し流量から混合された空気量を除いた吐
出し水量を正確に測定することが困難である。これは従
来の空気が混入されない状態で運転するポンプであるな
らば、予めポンプの全揚程と吐出し水量との一本のポン
プ性能特性曲線を求め、ポンプの実揚程の測定値と管系
統抵抗値から求まる管路抵抗曲線と、先のポンプ性能特
性曲線とから簡単に吐出し水量を算出することができ
る。しかしながら、先行待機型ポンプにあっては、性能
が空気量と吐出し水量の混合比をパラメータとして、実
揚程と吐出し流量（空気量＋吐出し水量）の特性曲線群
で表わされ、実揚程の測定値のみから吐出し水量を算出
することができない。
ンプにあっては、吸引された空気が吐出し流量に混合さ
れており、吐出し流量から混合された空気量を除いた吐
出し水量を正確に測定することが困難である。これは従
来の空気が混入されない状態で運転するポンプであるな
らば、予めポンプの全揚程と吐出し水量との一本のポン
プ性能特性曲線を求め、ポンプの実揚程の測定値と管系
統抵抗値から求まる管路抵抗曲線と、先のポンプ性能特
性曲線とから簡単に吐出し水量を算出することができ
る。しかしながら、先行待機型ポンプにあっては、性能
が空気量と吐出し水量の混合比をパラメータとして、実
揚程と吐出し流量（空気量＋吐出し水量）の特性曲線群
で表わされ、実揚程の測定値のみから吐出し水量を算出
することができない。
【０００６】そこで、本発明者らは、空気量と吐出し水
量の混合比をパラメータとする実揚程と吐出し流量のポ
ンプ性能特性曲線群から、空気量と実揚程を用いて吐出
し水量が得られるという知見に基づき、特願平２−２２
５２２９号により、図１２に示すごとく、吸気管１０に
吸引される空気量を測定する空気量測定手段３０を介装
し、吸込水槽２０の水位を測定する吸込水槽水位測定手
段３４を設け、吐出し水槽２８の水位を測定する吐出し
水槽水位測定手段３６を設け、空気量測定手段３０から
出力される空気量に応じた信号と、吸込および吐出し水
槽水位測定手段３４，３６からそれぞれ出力される水位
に応じた信号と、吐出し流量に混合される空気量の混合
比をパラメータとして予め実測された立軸ポンプ１２の
吐出し流量と実揚程のポンプ性能特性曲線群とから、演
算手段３２で吐出し水量を演算する技術を提案した。な
お、図１２において、２２は蝶形弁であり、２４は伸縮
管、２６は漸拡管、３８は表示手段である。
量の混合比をパラメータとする実揚程と吐出し流量のポ
ンプ性能特性曲線群から、空気量と実揚程を用いて吐出
し水量が得られるという知見に基づき、特願平２−２２
５２２９号により、図１２に示すごとく、吸気管１０に
吸引される空気量を測定する空気量測定手段３０を介装
し、吸込水槽２０の水位を測定する吸込水槽水位測定手
段３４を設け、吐出し水槽２８の水位を測定する吐出し
水槽水位測定手段３６を設け、空気量測定手段３０から
出力される空気量に応じた信号と、吸込および吐出し水
槽水位測定手段３４，３６からそれぞれ出力される水位
に応じた信号と、吐出し流量に混合される空気量の混合
比をパラメータとして予め実測された立軸ポンプ１２の
吐出し流量と実揚程のポンプ性能特性曲線群とから、演
算手段３２で吐出し水量を演算する技術を提案した。な
お、図１２において、２２は蝶形弁であり、２４は伸縮
管、２６は漸拡管、３８は表示手段である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】先に、特願平２−２２
５２２９号にて提案した技術は、気水混合運転域であっ
ても立軸ポンプ１２の吐出し水量を、ポンプが設置され
た現地で簡単かつ正確に求めることができ、実用上極め
て有益なものである。
５２２９号にて提案した技術は、気水混合運転域であっ
ても立軸ポンプ１２の吐出し水量を、ポンプが設置され
た現地で簡単かつ正確に求めることができ、実用上極め
て有益なものである。
【０００８】ここで、吸気管１０から立軸ポンプ１２内
に吸引される空気を測定する空気量測定手段３０は、例
えば白金線に所定の電流を流して加熱し、この白金線が
空気量に応じて冷却されることから、白金線の温度を測
定して空気量を測定する等の極めて精密な測定装置が用
いられる。このため、空気量測定手段３０の設置および
保守管理が煩らわしいという面があった。
に吸引される空気を測定する空気量測定手段３０は、例
えば白金線に所定の電流を流して加熱し、この白金線が
空気量に応じて冷却されることから、白金線の温度を測
定して空気量を測定する等の極めて精密な測定装置が用
いられる。このため、空気量測定手段３０の設置および
保守管理が煩らわしいという面があった。
【０００９】本発明は、空気量測定手段を用いることな
しに、吸気管の開口水位と実揚程とから吐出し水量が正
確に算出されるようにした先行待機型ポンプの吐出し水
量測定装置および水量測定方法を提供することを目的と
する。
しに、吸気管の開口水位と実揚程とから吐出し水量が正
確に算出されるようにした先行待機型ポンプの吐出し水
量測定装置および水量測定方法を提供することを目的と
する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の先行待機型ポンプの吐出し水量測定装置
は、立軸ポンプの羽根車より下方の羽根車ケーシングま
たは吸込ベルマウスに大気と連通する吸気管を開口し、
吸込水槽の水位を測定する吸込水槽水位測定手段を設
け、吐出し水槽の水位を測定する吐出し水槽水位測定手
段を設け、前記吸込および吐出し水槽水位測定手段から
それぞれ出力される信号から算出される前記吸気管の開
口水位および実揚程と、前記吸気管の開口水位に応じた
値をパラメータとして予め実測された前記立軸ポンプの
ポンプ性能特性曲線群と、予め実測された前記立軸ポン
プ管系統抵抗値とから、演算手段で吐出し水量を演算す
るように構成されている。
めに、本発明の先行待機型ポンプの吐出し水量測定装置
は、立軸ポンプの羽根車より下方の羽根車ケーシングま
たは吸込ベルマウスに大気と連通する吸気管を開口し、
吸込水槽の水位を測定する吸込水槽水位測定手段を設
け、吐出し水槽の水位を測定する吐出し水槽水位測定手
段を設け、前記吸込および吐出し水槽水位測定手段から
それぞれ出力される信号から算出される前記吸気管の開
口水位および実揚程と、前記吸気管の開口水位に応じた
値をパラメータとして予め実測された前記立軸ポンプの
ポンプ性能特性曲線群と、予め実測された前記立軸ポン
プ管系統抵抗値とから、演算手段で吐出し水量を演算す
るように構成されている。
【００１１】そして、前記吸気管の開口水位に応じた値
をパラメータとして予め実測されたポンプ性能特性曲線
群に代えて、管系統抵抗値をパラメータとして前記吸気
管の開口水位を変化させて予め実測された前記立軸ポン
プの吐出し水量および全揚程の関係式群を用いて、前記
演算手段で吐出し水量を演算するように構成してもよ
い。
をパラメータとして予め実測されたポンプ性能特性曲線
群に代えて、管系統抵抗値をパラメータとして前記吸気
管の開口水位を変化させて予め実測された前記立軸ポン
プの吐出し水量および全揚程の関係式群を用いて、前記
演算手段で吐出し水量を演算するように構成してもよ
い。
【００１２】また、本発明の先行待機型ポンプの吐出し
水量測定方法は、吸込水槽水位測定手段または吸込水槽
に配置された水圧測定手段から出力される信号から立軸
ポンプの羽根車より下方の羽根車ケーシングまたは吸込
ベルマウスに大気に連通させて開口した吸気管の開口水
位を算出し、この吸気管の開口水位に応じた複数の値を
パラメータとして予め実測された立軸ポンプの吐出し水
量と全揚程のポンプ性能特性曲線群から前記算出された
吸気管の開口水位の値をパラメータとするポンプ性能特
性曲線の関係式を選定し、吸込水槽水位測定手段または
吸込水槽に配置された水圧測定手段から出力される信号
と吐出し水槽水位測定手段または吐出し水槽に配置され
た水圧測定手段または吐出し圧力測定手段から出力され
る信号から実揚程を算出し、この実揚程と設定された管
系統抵抗値から管路抵抗曲線の関係式を算出し、前記ポ
ンプ性能特性曲線の関係式と管路抵抗曲線の関係式の交
点を、ニュートン・ラフソン法により近似計算して前記
立軸ポンプから吐出される吐出し水量を演算する。
水量測定方法は、吸込水槽水位測定手段または吸込水槽
に配置された水圧測定手段から出力される信号から立軸
ポンプの羽根車より下方の羽根車ケーシングまたは吸込
ベルマウスに大気に連通させて開口した吸気管の開口水
位を算出し、この吸気管の開口水位に応じた複数の値を
パラメータとして予め実測された立軸ポンプの吐出し水
量と全揚程のポンプ性能特性曲線群から前記算出された
吸気管の開口水位の値をパラメータとするポンプ性能特
性曲線の関係式を選定し、吸込水槽水位測定手段または
吸込水槽に配置された水圧測定手段から出力される信号
と吐出し水槽水位測定手段または吐出し水槽に配置され
た水圧測定手段または吐出し圧力測定手段から出力され
る信号から実揚程を算出し、この実揚程と設定された管
系統抵抗値から管路抵抗曲線の関係式を算出し、前記ポ
ンプ性能特性曲線の関係式と管路抵抗曲線の関係式の交
点を、ニュートン・ラフソン法により近似計算して前記
立軸ポンプから吐出される吐出し水量を演算する。
【００１３】そして、前記吸気管の開口水位に応じた複
数の値をパラメータとして予め実測されたポンプ性能特
性曲線群に代えて、複数の管系統抵抗値をパラメータと
して前記吸気管の開口水位を変化させて予め実測された
吐出し水量および全揚程の関係式群から前記算出された
吸気管の開口水位の値をパラメータとするポンプ性能特
性曲線の関係式を選定して吐出し水量を演算しても良
い。
数の値をパラメータとして予め実測されたポンプ性能特
性曲線群に代えて、複数の管系統抵抗値をパラメータと
して前記吸気管の開口水位を変化させて予め実測された
吐出し水量および全揚程の関係式群から前記算出された
吸気管の開口水位の値をパラメータとするポンプ性能特
性曲線の関係式を選定して吐出し水量を演算しても良
い。
【００１４】
【作 用】請求項１記載の装置にあっては、吸気管の開
口水位に応じた値をパラメータとして予め実測されたポ
ンプ性能特性曲線群から、現地で実測された吸気管の開
口水位に応じて一本のポンプ性能特性曲線を選び、この
曲線と現地で測定された実揚程から求まる管路抵抗曲線
とから、吐出し水量を演算し得る。現地では、開口水位
と実揚程が測定できれば良く、装置が簡単なものとな
る。
口水位に応じた値をパラメータとして予め実測されたポ
ンプ性能特性曲線群から、現地で実測された吸気管の開
口水位に応じて一本のポンプ性能特性曲線を選び、この
曲線と現地で測定された実揚程から求まる管路抵抗曲線
とから、吐出し水量を演算し得る。現地では、開口水位
と実揚程が測定できれば良く、装置が簡単なものとな
る。
【００１５】そして、請求項２記載の装置にあっては、
管系統抵抗値をパラメータとして吸気管の開口水位を変
化させて実測された吐出し水量および全揚程の関係式群
から、測定された開口水位に対応するポンプ性能特性曲
線が演算により選定され、この曲線と管路抵抗曲線とか
ら吐出し水量が演算により算出される。
管系統抵抗値をパラメータとして吸気管の開口水位を変
化させて実測された吐出し水量および全揚程の関係式群
から、測定された開口水位に対応するポンプ性能特性曲
線が演算により選定され、この曲線と管路抵抗曲線とか
ら吐出し水量が演算により算出される。
【００１６】また、請求項７および８記載の方法にあっ
ては、測定算出された開口水位に応じて選定されたポン
プ性能特性曲線と、測定算出された実揚程に応じた管路
抵抗曲線との交点を、ニュートン・ラフソン法により近
似計算して吐出し水量を演算するので、小型電子計算機
等を用いて迅速に算出し得る。
ては、測定算出された開口水位に応じて選定されたポン
プ性能特性曲線と、測定算出された実揚程に応じた管路
抵抗曲線との交点を、ニュートン・ラフソン法により近
似計算して吐出し水量を演算するので、小型電子計算機
等を用いて迅速に算出し得る。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図６を参照
して説明する。図１は、本発明の先行待機型ポンプの吐
出し水量測定装置の一実施例の構成図であり、図２は、
図１に示す立軸ポンプの吸気管の開口水位の複数の値を
パラメータとして吐出し水量に対する全揚程および効率
を示すポンプ性能特性曲線群の図であり、図３は、図２
における吸気管の開口水位と最高効率点吐出し水量の関
係を示す特性曲線図であり、図４は、図２における吸気
管の開口水位と最高効率点全揚程の関係を示す特性曲線
図であり、図５は、吸気管の開口水位の複数の値をパラ
メータとした流量比（吐出し水量／最高効率点吐出し水
量）と全揚程比（全揚程／最高効率点全揚程）の規格化
されたポンプ性能特性曲線群の図であり、図６は、図１
の演算手段で行なわれる吐出し水量を演算するための一
例のフローチャートである。
して説明する。図１は、本発明の先行待機型ポンプの吐
出し水量測定装置の一実施例の構成図であり、図２は、
図１に示す立軸ポンプの吸気管の開口水位の複数の値を
パラメータとして吐出し水量に対する全揚程および効率
を示すポンプ性能特性曲線群の図であり、図３は、図２
における吸気管の開口水位と最高効率点吐出し水量の関
係を示す特性曲線図であり、図４は、図２における吸気
管の開口水位と最高効率点全揚程の関係を示す特性曲線
図であり、図５は、吸気管の開口水位の複数の値をパラ
メータとした流量比（吐出し水量／最高効率点吐出し水
量）と全揚程比（全揚程／最高効率点全揚程）の規格化
されたポンプ性能特性曲線群の図であり、図６は、図１
の演算手段で行なわれる吐出し水量を演算するための一
例のフローチャートである。
【００１８】まず、図１を参照してその構造を説明す
る。吸込水槽２０に、吸気管１０を備えた立軸ポンプ１
２が配置され、この立軸ポンプ１２に、蝶形弁２２と伸
縮管２４および漸拡管２６が順次に連結され、漸拡管２
６が吐出し水槽２８に開口される。また、吸込水槽２０
には、水位を測定する吸込水槽水位測定手段３４が設け
られ、吸込水位に応じた信号が演算手段３２に与えられ
る。同様に、吐出し水槽２８には、水位を測定する吐出
し水槽水位測定手段３６が設けられ、吐出し水位に応じ
た信号が演算手段３２に与えられる。そして、演算手段
３２では、測定された水位差から実揚程ｈｄと吸気管１
０の開口水位ｈｓを演算し、さらにこの実揚程ｈｄと吸
気管１０の開口水位ｈｓと吸気管１０の開口水位ｈｓを
パラメータとして予め実測されたポンプ性能特性曲線群
と予め実測された管系統抵抗曲線とを用いて吐出し水量
Ｑを後述のごとく演算する。さらに、演算手段３２より
吐出し水量Ｑの演算結果に応じた信号が表示手段３８に
与えられて吐出し水量Ｑが適宜に表示される。
る。吸込水槽２０に、吸気管１０を備えた立軸ポンプ１
２が配置され、この立軸ポンプ１２に、蝶形弁２２と伸
縮管２４および漸拡管２６が順次に連結され、漸拡管２
６が吐出し水槽２８に開口される。また、吸込水槽２０
には、水位を測定する吸込水槽水位測定手段３４が設け
られ、吸込水位に応じた信号が演算手段３２に与えられ
る。同様に、吐出し水槽２８には、水位を測定する吐出
し水槽水位測定手段３６が設けられ、吐出し水位に応じ
た信号が演算手段３２に与えられる。そして、演算手段
３２では、測定された水位差から実揚程ｈｄと吸気管１
０の開口水位ｈｓを演算し、さらにこの実揚程ｈｄと吸
気管１０の開口水位ｈｓと吸気管１０の開口水位ｈｓを
パラメータとして予め実測されたポンプ性能特性曲線群
と予め実測された管系統抵抗曲線とを用いて吐出し水量
Ｑを後述のごとく演算する。さらに、演算手段３２より
吐出し水量Ｑの演算結果に応じた信号が表示手段３８に
与えられて吐出し水量Ｑが適宜に表示される。
【００１９】次に、演算手段３２における吐出し水量Ｑ
の演算方法について説明する。予め立軸ポンプ１２の吸
気管１０を羽根車ケーシング１６または吸込ベルマウス
１８に開口させた開口水位ｈｓの複数の値をパラメータ
として吐出し水量Ｑに対する全揚程Ｈおよび効率ηを、
製造工場等にて正確に多数の点で実測して、図２に示す
ごときポンプ性能特性曲線群のデータを求める。この図
２で、Ｗは最高効率点吐出し水量であり、Ｖは最高効率
点の全揚程である。
の演算方法について説明する。予め立軸ポンプ１２の吸
気管１０を羽根車ケーシング１６または吸込ベルマウス
１８に開口させた開口水位ｈｓの複数の値をパラメータ
として吐出し水量Ｑに対する全揚程Ｈおよび効率ηを、
製造工場等にて正確に多数の点で実測して、図２に示す
ごときポンプ性能特性曲線群のデータを求める。この図
２で、Ｗは最高効率点吐出し水量であり、Ｖは最高効率
点の全揚程である。
【００２０】さらに、図２から吸気管１０の開口水位の
値ｈｓと最高効率点吐出し水量Ｗの関係を示す特性曲線
が図３のごとく示せる。ここで、図３の関係式は、 Ｗ＝Ｃ0＋Ｃ1ｈｓ＋Ｃ2ｈｓ2＋Ｃ3ｈｓ3 （１） で示される。
値ｈｓと最高効率点吐出し水量Ｗの関係を示す特性曲線
が図３のごとく示せる。ここで、図３の関係式は、 Ｗ＝Ｃ0＋Ｃ1ｈｓ＋Ｃ2ｈｓ2＋Ｃ3ｈｓ3 （１） で示される。
【００２１】また、図２から吸気管１０の開口水位の値
ｈｓと最高効率点全揚程Ｖの関係を示す特性曲線が図４
のごとく示せる。ここで、図４の関係式は、 Ｖ＝Ｄ0＋Ｄ1ｈｓ＋Ｄ2ｈｓ3＋Ｄ3ｈｓ3 （２） で示される。
ｈｓと最高効率点全揚程Ｖの関係を示す特性曲線が図４
のごとく示せる。ここで、図４の関係式は、 Ｖ＝Ｄ0＋Ｄ1ｈｓ＋Ｄ2ｈｓ3＋Ｄ3ｈｓ3 （２） で示される。
【００２２】これらの（１），（２）式における係数Ｃ
0，Ｃ1，Ｃ2，Ｃ3およびＤ0，Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3は、実測デ
ータをそれぞれ代入して最小二乗法により求め得る定数
である。
0，Ｃ1，Ｃ2，Ｃ3およびＤ0，Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3は、実測デ
ータをそれぞれ代入して最小二乗法により求め得る定数
である。
【００２３】ところで、図２において最高効率点より吐
出し水量Ｑが少ない範囲におけるポンプ性能は、吸気管
１０の開口水位ｈｓが充分に大きい場合、すなわち空気
を吸入しない場合と一致する。そこで、吐出し水量Ｑの
演算において、吸気管１０の開口水位ｈｓに対して吐出
し水量Ｑの最高効率点を分岐点として曲線を表わす式を
分けて扱うこととする。
出し水量Ｑが少ない範囲におけるポンプ性能は、吸気管
１０の開口水位ｈｓが充分に大きい場合、すなわち空気
を吸入しない場合と一致する。そこで、吐出し水量Ｑの
演算において、吸気管１０の開口水位ｈｓに対して吐出
し水量Ｑの最高効率点を分岐点として曲線を表わす式を
分けて扱うこととする。
【００２４】そこで、図２で最高効率点より吐出し水量
Ｑの多い範囲で、吸気管１０の開口水位ｈｓ毎に、吐出
し水量Ｑを最高効率点吐出し水量Ｗで割った吐出し水量
比φ（Ｑ／Ｗ）に対する、全揚程Ｈを最高効率点全揚程
Ｖで割った全揚程比ψ（Ｈ／Ｖ）の規格化した関係が図
５のごとく示せる。ここで、吸気管１０の開口水位ｈｓ
をパラメータとした、規格化された関係式は、 ψ＝Ａ0＋Ａ1φ＋Ａ2φ2＋Ａ3φ3＋Ａ4φ4 （３） と示される。ここで、Ａ0，Ａ1，Ａ2，Ａ3，Ａ4の値
は、最小二乗法による各水位ｈｓをパラメータとする係
数であり、吸気管１０の開口水位ｈｓが定まればＡ0〜
Ａ4は定数として定まる。
Ｑの多い範囲で、吸気管１０の開口水位ｈｓ毎に、吐出
し水量Ｑを最高効率点吐出し水量Ｗで割った吐出し水量
比φ（Ｑ／Ｗ）に対する、全揚程Ｈを最高効率点全揚程
Ｖで割った全揚程比ψ（Ｈ／Ｖ）の規格化した関係が図
５のごとく示せる。ここで、吸気管１０の開口水位ｈｓ
をパラメータとした、規格化された関係式は、 ψ＝Ａ0＋Ａ1φ＋Ａ2φ2＋Ａ3φ3＋Ａ4φ4 （３） と示される。ここで、Ａ0，Ａ1，Ａ2，Ａ3，Ａ4の値
は、最小二乗法による各水位ｈｓをパラメータとする係
数であり、吸気管１０の開口水位ｈｓが定まればＡ0〜
Ａ4は定数として定まる。
【００２５】さらに、最高効率点より吐出し水量Ｑの多
い範囲では、ポンプ性能特性曲線図の関係式は、 Ｈ1＝ψ×Ｖ ＝Ａ0＋Ａ1（φＷ）＋Ａ2（φＷ）2＋Ａ3（φＷ）3＋Ａ4（φＷ）4 （４） で示される。この（４）式に（１），（２）式を代入す
ることで、吸気管１０の任意の開口水位ｈｓに対するポ
ンプ性能特性曲線が求め得る。
い範囲では、ポンプ性能特性曲線図の関係式は、 Ｈ1＝ψ×Ｖ ＝Ａ0＋Ａ1（φＷ）＋Ａ2（φＷ）2＋Ａ3（φＷ）3＋Ａ4（φＷ）4 （４） で示される。この（４）式に（１），（２）式を代入す
ることで、吸気管１０の任意の開口水位ｈｓに対するポ
ンプ性能特性曲線が求め得る。
【００２６】また、最高効率点より吐出し水量Ｑの少な
い範囲では、開口水位ｈｓに拘らず一定であり、その関
係式は、 Ｈ0＝Ｂ0＋Ｂ1Ｑ＋Ｂ2Ｑ2＋Ｂ3Ｑ3＋Ｂ4Ｑ4 （５） で示せる。そして、実測値を代入して最小二乗法により
係数Ｂ0，Ｂ1，Ｂ2，Ｂ3，Ｂ4が定数として求められ
る。
い範囲では、開口水位ｈｓに拘らず一定であり、その関
係式は、 Ｈ0＝Ｂ0＋Ｂ1Ｑ＋Ｂ2Ｑ2＋Ｂ3Ｑ3＋Ｂ4Ｑ4 （５） で示せる。そして、実測値を代入して最小二乗法により
係数Ｂ0，Ｂ1，Ｂ2，Ｂ3，Ｂ4が定数として求められ
る。
【００２７】一方、管路抵抗曲線は、 Ｒ＝ｈｄ＋ＥＱ2 （６） で示される。ここでｈｄは実揚程であり、Ｅは蝶形弁２
２の開度等で定まる定数の管系統抵抗値である。
２の開度等で定まる定数の管系統抵抗値である。
【００２８】したがって、（４）と（６）式、または
（５）と（６）式とから吐出し水量Ｑが求められる。こ
のため、（１），（２），（３）式の係数のデータおよ
び蝶形弁２２の開度に応じた管系統抵抗値Ｅを、演算手
段３２に予め記憶させ、立軸ポンプ１２が設置された現
地において、吸込水槽水位測定手段３４と吐出し水槽水
位測定手段３６とから得られる信号により、吸気管１０
の開口水位ｈｓと実揚程ｈｄを求め、蝶形弁２２の開度
に応じた信号から管路抵抗値Ｅを算出することで、吐出
し水量Ｑの演算が可能である。
（５）と（６）式とから吐出し水量Ｑが求められる。こ
のため、（１），（２），（３）式の係数のデータおよ
び蝶形弁２２の開度に応じた管系統抵抗値Ｅを、演算手
段３２に予め記憶させ、立軸ポンプ１２が設置された現
地において、吸込水槽水位測定手段３４と吐出し水槽水
位測定手段３６とから得られる信号により、吸気管１０
の開口水位ｈｓと実揚程ｈｄを求め、蝶形弁２２の開度
に応じた信号から管路抵抗値Ｅを算出することで、吐出
し水量Ｑの演算が可能である。
【００２９】そこで、測定された開口水位ｈｓと実揚程
ｈｄおよび管路抵抗値Ｅより、（４）と（６）式、また
は（５）と（６）式から、ニュートン・ラフソン法によ
りｇ1＝Ｈ1−Ｒ＝０、またはｇ0＝Ｈ0−Ｒ＝０を解くこ
とで、吐出し水量Ｑを求める手順を図６のフローチャー
トにより説明する。
ｈｄおよび管路抵抗値Ｅより、（４）と（６）式、また
は（５）と（６）式から、ニュートン・ラフソン法によ
りｇ1＝Ｈ1−Ｒ＝０、またはｇ0＝Ｈ0−Ｒ＝０を解くこ
とで、吐出し水量Ｑを求める手順を図６のフローチャー
トにより説明する。
【００３０】まず、吐出し水量Ｑの仮の初期仮定値Ｘ1
とニュートン・ラフソン法の収束計算を打ち切るための
しきい値εとを適宜に設定する（ステップ１）。次に、
吸込水槽水位測定手段３４と吐出し水槽水位測定手段３
６の信号から、吸気管１０の開口水位ｈｓと実揚程ｈｄ
を演算するとともに、蝶形弁２２の開度に応じた信号か
ら管系統抵抗値Ｅを設定する（ステップ２）。そして、
ステップ２で求められた開口水位ｈｓから（１）式によ
り最高効率点吐出し水量Ｗを算出するとともに、（３）
または（４）式の係数Ａ0，Ａ1，Ａ2，Ａ3，Ａ4を算出
する（ステップ３）。さらに、初期仮定値Ｘ1を吐出し
水量Ｒ1に設定し（ステップ４）、設定された吐出し水
量Ｒ1が最高効率点吐出し水量Ｗより多いか少ないかが
判別される（ステップ５）。Ｒ1＜ＷまたはＲ1＝Ｗであ
れば、Ｒ2＝Ｒ1−ｇ0（Ｒ1）／ｇ0´（Ｒ1）が演算され
（ステップ６）、さらに｜Ｒ2−Ｒ1｜＞εが判別される
（ステップ７）。｜Ｒ2−Ｒ1｜＞εであれば、Ｒ2を新
しい吐出し水量Ｒ1とし（ステップ８）、ステップ５に
戻る。ステップ５で、Ｒ1＞Ｗであれば、Ｒ2＝Ｒ1−ｇ1
（Ｒ1）／ｇ1´（Ｒ1）が演算され（ステップ９）、ス
テップ７に至る。ステップ７で｜Ｒ2−Ｒ1｜＜εとなる
まで繰り返し、｜Ｒ2−Ｒ1｜＜εとなれば、その時点の
Ｒ1をして吐出し水量Ｑとし（ステップ１０）、演算を
終了する。
とニュートン・ラフソン法の収束計算を打ち切るための
しきい値εとを適宜に設定する（ステップ１）。次に、
吸込水槽水位測定手段３４と吐出し水槽水位測定手段３
６の信号から、吸気管１０の開口水位ｈｓと実揚程ｈｄ
を演算するとともに、蝶形弁２２の開度に応じた信号か
ら管系統抵抗値Ｅを設定する（ステップ２）。そして、
ステップ２で求められた開口水位ｈｓから（１）式によ
り最高効率点吐出し水量Ｗを算出するとともに、（３）
または（４）式の係数Ａ0，Ａ1，Ａ2，Ａ3，Ａ4を算出
する（ステップ３）。さらに、初期仮定値Ｘ1を吐出し
水量Ｒ1に設定し（ステップ４）、設定された吐出し水
量Ｒ1が最高効率点吐出し水量Ｗより多いか少ないかが
判別される（ステップ５）。Ｒ1＜ＷまたはＲ1＝Ｗであ
れば、Ｒ2＝Ｒ1−ｇ0（Ｒ1）／ｇ0´（Ｒ1）が演算され
（ステップ６）、さらに｜Ｒ2−Ｒ1｜＞εが判別される
（ステップ７）。｜Ｒ2−Ｒ1｜＞εであれば、Ｒ2を新
しい吐出し水量Ｒ1とし（ステップ８）、ステップ５に
戻る。ステップ５で、Ｒ1＞Ｗであれば、Ｒ2＝Ｒ1−ｇ1
（Ｒ1）／ｇ1´（Ｒ1）が演算され（ステップ９）、ス
テップ７に至る。ステップ７で｜Ｒ2−Ｒ1｜＜εとなる
まで繰り返し、｜Ｒ2−Ｒ1｜＜εとなれば、その時点の
Ｒ1をして吐出し水量Ｑとし（ステップ１０）、演算を
終了する。
【００３１】このニュートン・ラフソン法で近似計算す
る吐出し水量Ｑの演算方法は、本発明者らの実施におい
て、３２ビットの小型電子計算機（数値演算プロセッサ
付き）を用いて、０．５秒以下で処理することができ、
短いサンプリングタイムにより実用上充分に吐出し水量
Ｑの変化に対応できる。
る吐出し水量Ｑの演算方法は、本発明者らの実施におい
て、３２ビットの小型電子計算機（数値演算プロセッサ
付き）を用いて、０．５秒以下で処理することができ、
短いサンプリングタイムにより実用上充分に吐出し水量
Ｑの変化に対応できる。
【００３２】図７および図８は、吸気管１０の開口水位
ｈｓをパラメータとするポンプ性能特性曲線の関係式を
求める他の一例を説明するための図である。
ｈｓをパラメータとするポンプ性能特性曲線の関係式を
求める他の一例を説明するための図である。
【００３３】まず、吸気管１０の開口水位ｈｓが充分に
大きく、空気を吸込まない状態で、蝶形弁２２の開度に
より管系統抵抗値を調整して、例えば立軸ポンプ１２の
１００％吐出し水量に設定し、吸気管１０の開口水位ｈ
ｓを変化させて、吐出し水量Ｑと全揚程Ｈを測定するこ
とで、開口水位ｈｓに対する吐出し水量Ｑおよび全揚程
Ｈの関係が図７のごとく示せる。ここで、これらの関係
式は、 Ｑ＝ａ0＋ａ1（ｈｓ）＋ａ2（ｈｓ）2＋ａ3（ｈｓ）3＋ａ4（ｈｓ）4 （７） Ｈ＝ｂ0＋ｂ1（ｈｓ）＋ｂ2（ｈｓ）2＋ｂ3（ｈｓ）3＋ｂ4（ｈｓ）4 （８） で示される。これらの（７），（８）式における係数ａ
0，ａ1，ａ2，ａ3，ａ4，ｂ0，ｂ1，ｂ2，ｂ3，ｂ4は、
実測値をそれぞれ代入して最小二乗法により求め得る定
数である。
大きく、空気を吸込まない状態で、蝶形弁２２の開度に
より管系統抵抗値を調整して、例えば立軸ポンプ１２の
１００％吐出し水量に設定し、吸気管１０の開口水位ｈ
ｓを変化させて、吐出し水量Ｑと全揚程Ｈを測定するこ
とで、開口水位ｈｓに対する吐出し水量Ｑおよび全揚程
Ｈの関係が図７のごとく示せる。ここで、これらの関係
式は、 Ｑ＝ａ0＋ａ1（ｈｓ）＋ａ2（ｈｓ）2＋ａ3（ｈｓ）3＋ａ4（ｈｓ）4 （７） Ｈ＝ｂ0＋ｂ1（ｈｓ）＋ｂ2（ｈｓ）2＋ｂ3（ｈｓ）3＋ｂ4（ｈｓ）4 （８） で示される。これらの（７），（８）式における係数ａ
0，ａ1，ａ2，ａ3，ａ4，ｂ0，ｂ1，ｂ2，ｂ3，ｂ4は、
実測値をそれぞれ代入して最小二乗法により求め得る定
数である。
【００３４】さらに、蝶形弁２２の開度を種々に変え
て、立軸ポンプ１２の例えば６０％，８０％，１２０％
吐出し水量に設定し、吸気管１０の開口水位ｈｓを低下
させて、吐出し水量Ｑおよび全揚程Ｈを実測して、管系
統抵抗値をパラメータとして図７のごとき関係を複数求
める。そして、吐出し水量Ｑと全揚程Ｈをそれぞれに示
す複数組の（７），（８）式の係数を、それぞれに求め
る。
て、立軸ポンプ１２の例えば６０％，８０％，１２０％
吐出し水量に設定し、吸気管１０の開口水位ｈｓを低下
させて、吐出し水量Ｑおよび全揚程Ｈを実測して、管系
統抵抗値をパラメータとして図７のごとき関係を複数求
める。そして、吐出し水量Ｑと全揚程Ｈをそれぞれに示
す複数組の（７），（８）式の係数を、それぞれに求め
る。
【００３５】すると、蝶形弁２２の開度の調整によって
設定された管系統抵抗値をパラメータとして、係数が定
数である吸気管１０の開口水位ｈｓに対する吐出し水量
Ｑと全揚程Ｈの（７），（８）の関係式が複数組得られ
る。ここで、吐出し水量Ｑと全揚程Ｈの関係式を、 Ｈ（ｈｓ）＝ｃ0＋ｃ1Ｑ（ｈｓ）＋ｃ2Ｑ（ｈｓ）2＋ｃ3Ｑ（ｈｓ）3 （９） とすれば、吸気管１０の開口水位ｈｓを任意に設定すれ
ば、複数の（７），（８）式群から開口水位ｈｓにそれ
ぞれ対応する吐出し水量Ｑと全揚程Ｈの複数組が算出で
き、これらの吐出し水量Ｑと全揚程Ｈの値を（９）式に
代入して最小二乗法により係数ｃ0，ｃ1，ｃ2，ｃ3が定
数として定まる。なお、この（９）式は４つの異なる管
系統抵抗値をパラメータとする測定値で係数を算出する
ために３次式で構成されるが、パラメータとなる管系統
抵抗値の個数を増やすことで（９）式をより次数の高い
式で構成できる。
設定された管系統抵抗値をパラメータとして、係数が定
数である吸気管１０の開口水位ｈｓに対する吐出し水量
Ｑと全揚程Ｈの（７），（８）の関係式が複数組得られ
る。ここで、吐出し水量Ｑと全揚程Ｈの関係式を、 Ｈ（ｈｓ）＝ｃ0＋ｃ1Ｑ（ｈｓ）＋ｃ2Ｑ（ｈｓ）2＋ｃ3Ｑ（ｈｓ）3 （９） とすれば、吸気管１０の開口水位ｈｓを任意に設定すれ
ば、複数の（７），（８）式群から開口水位ｈｓにそれ
ぞれ対応する吐出し水量Ｑと全揚程Ｈの複数組が算出で
き、これらの吐出し水量Ｑと全揚程Ｈの値を（９）式に
代入して最小二乗法により係数ｃ0，ｃ1，ｃ2，ｃ3が定
数として定まる。なお、この（９）式は４つの異なる管
系統抵抗値をパラメータとする測定値で係数を算出する
ために３次式で構成されるが、パラメータとなる管系統
抵抗値の個数を増やすことで（９）式をより次数の高い
式で構成できる。
【００３６】図８の実線は、空気を吸込まない状態での
ポンプ性能特性曲線と、蝶形弁２２により管路抵抗値を
調整して、立軸ポンプ１２を通常運転で６０％，８０
％，１００％，１２０％吐出し水量とし、吸気管１０の
開口水位ｈｓを低下させたときの吐出し水量Ｑと全揚程
Ｈの関係を示す曲線群を示し、破線は、（９）式より任
意に設定された開口水位ｈｓで求められるポンプ性能特
性曲線群である。図から明らかなごとく、図８の破線
は、図２に示すものと同じである。
ポンプ性能特性曲線と、蝶形弁２２により管路抵抗値を
調整して、立軸ポンプ１２を通常運転で６０％，８０
％，１００％，１２０％吐出し水量とし、吸気管１０の
開口水位ｈｓを低下させたときの吐出し水量Ｑと全揚程
Ｈの関係を示す曲線群を示し、破線は、（９）式より任
意に設定された開口水位ｈｓで求められるポンプ性能特
性曲線群である。図から明らかなごとく、図８の破線
は、図２に示すものと同じである。
【００３７】したがって、（７），（８）の関係式群お
よび管路抵抗曲線を求めるための蝶形弁２２の開度に応
じた管系統抵抗値を、演算手段３２に予め記憶させてお
くことで、立軸ポンプ１２が設置された現地において、
吸気管１０の開口水位ｈｓと実揚程ｈｄを求めること
で、吐出し水量Ｑを演算することができる。
よび管路抵抗曲線を求めるための蝶形弁２２の開度に応
じた管系統抵抗値を、演算手段３２に予め記憶させてお
くことで、立軸ポンプ１２が設置された現地において、
吸気管１０の開口水位ｈｓと実揚程ｈｄを求めること
で、吐出し水量Ｑを演算することができる。
【００３８】図９は、本発明の先行待機型ポンプの吐出
し水量測定装置の他の実施例の構成図である。図９にお
いて、図１と同一部材には同一符号を付けて重複する説
明を省略する。
し水量測定装置の他の実施例の構成図である。図９にお
いて、図１と同一部材には同一符号を付けて重複する説
明を省略する。
【００３９】図９において、図１と相違するところは、
吸込水槽２０には吸込水槽水位測定手段３４に代えて底
面に水圧を測定する吸込水槽水圧測定手段４０が配置さ
れ、吸込水槽圧に応じた信号が演算手段３２に与えられ
る。また、吐出し水槽２８には吐出し水槽水位測定手段
３６に代えて底面に水圧を測定する吐出し水槽水圧測定
手段４２が配置され、吐出し水槽水圧に応じた信号が演
算手段３２に与えられることにある。さらに、演算手段
３２で、吸込および吐出し水槽水圧測定手段４０，４２
の配置された位置の高低差および測定された水圧差か
ら、吸気管１０の開口水位ｈｓと実揚程ｈｄを算出する
ことにある。この開口水位ｈｓと実揚程ｈｄとから、図
６のフローチャートにより吐出し水量Ｑを演算する。
吸込水槽２０には吸込水槽水位測定手段３４に代えて底
面に水圧を測定する吸込水槽水圧測定手段４０が配置さ
れ、吸込水槽圧に応じた信号が演算手段３２に与えられ
る。また、吐出し水槽２８には吐出し水槽水位測定手段
３６に代えて底面に水圧を測定する吐出し水槽水圧測定
手段４２が配置され、吐出し水槽水圧に応じた信号が演
算手段３２に与えられることにある。さらに、演算手段
３２で、吸込および吐出し水槽水圧測定手段４０，４２
の配置された位置の高低差および測定された水圧差か
ら、吸気管１０の開口水位ｈｓと実揚程ｈｄを算出する
ことにある。この開口水位ｈｓと実揚程ｈｄとから、図
６のフローチャートにより吐出し水量Ｑを演算する。
【００４０】なお、図９において、水圧測定手段４０，
４２は、それぞれ吸込水槽２０および吐出し水槽２８の
底面に配置したが、配置する位置は底面に限られず水中
であれば水槽の途中の深さであっても良い。
４２は、それぞれ吸込水槽２０および吐出し水槽２８の
底面に配置したが、配置する位置は底面に限られず水中
であれば水槽の途中の深さであっても良い。
【００４１】図１０は、本発明の先行待機型ポンプの吐
出し水量測定装置のさらに別の実施例の構成図である。
図１０において、図１と同一部材には同一符号を付けて
重複する説明を省略する。
出し水量測定装置のさらに別の実施例の構成図である。
図１０において、図１と同一部材には同一符号を付けて
重複する説明を省略する。
【００４２】図１０において図１と相違するところは、
吐出し水槽測定手段３６に代えて、立軸ポンプ１２の吐
出し圧力を測定する吐出し圧力測定手段５０が設けら
れ、吐出し圧力に応じた信号が演算手段３２に与えられ
ることにある。さらに、演算手段３２で、吸込水位と吐
出し圧力および吐出し圧力測定手段５０が設けられた高
さから実揚程ｈｄを演算することにある。図１０にあっ
ては、蝶形弁２２による圧力損失の影響を無くすために
蝶形弁２２の上流に吐出し圧力測定手段５０を設けた
が、蝶形弁２２の損失係数が既知ならば圧力損失を算出
できるので、蝶形弁２２の下流に設けても良い。
吐出し水槽測定手段３６に代えて、立軸ポンプ１２の吐
出し圧力を測定する吐出し圧力測定手段５０が設けら
れ、吐出し圧力に応じた信号が演算手段３２に与えられ
ることにある。さらに、演算手段３２で、吸込水位と吐
出し圧力および吐出し圧力測定手段５０が設けられた高
さから実揚程ｈｄを演算することにある。図１０にあっ
ては、蝶形弁２２による圧力損失の影響を無くすために
蝶形弁２２の上流に吐出し圧力測定手段５０を設けた
が、蝶形弁２２の損失係数が既知ならば圧力損失を算出
できるので、蝶形弁２２の下流に設けても良い。
【００４３】さらに、吸込水槽２０に設けた吸込水槽水
位測定手段３４から出力される吸込水位に応じた信号
と、吐出し水槽２８の底面に設けられた吐出し水槽水圧
測定手段４２から出力される吐出し水槽水圧に応じた信
号およびこの吐出し水槽水圧測定手段４２が設けられた
高さから、実揚程ｈｄを演算するものであっても良い。
位測定手段３４から出力される吸込水位に応じた信号
と、吐出し水槽２８の底面に設けられた吐出し水槽水圧
測定手段４２から出力される吐出し水槽水圧に応じた信
号およびこの吐出し水槽水圧測定手段４２が設けられた
高さから、実揚程ｈｄを演算するものであっても良い。
【００４４】なお、開口水位ｈｓに応じて選定されたポ
ンプ性能特性曲線と、実揚程ｈｄに応じた管路抵抗曲線
との交点の算出は、ニュートン・ラフソン法以外の近似
計算法を用いても良い。
ンプ性能特性曲線と、実揚程ｈｄに応じた管路抵抗曲線
との交点の算出は、ニュートン・ラフソン法以外の近似
計算法を用いても良い。
【００４５】また、ポンプ性能特性曲線は開口水位ｈｓ
自体をパラメータとするものに限られず、開口水位ｈｓ
に応じた値の吸込水槽２０の水位等をパラメータの値と
して用いても良い。
自体をパラメータとするものに限られず、開口水位ｈｓ
に応じた値の吸込水槽２０の水位等をパラメータの値と
して用いても良い。
【００４６】
【発明の効果】本発明の先行待機型ポンプの吐出し水量
測定装置および吐出し水量測定方法は、以上のように構
成されているので、以下のような効果を奏する。
測定装置および吐出し水量測定方法は、以上のように構
成されているので、以下のような効果を奏する。
【００４７】請求項１記載の先行待機型ポンプの吐出し
水量測定装置にあっては、吸気管の開口水位に応じた値
をパラメータとして予め実測されたポンプ性能特性曲線
群と、現地で測定された吸気管の開口水位および実揚程
とから、吐出し水量が演算されるので、立軸ポンプが設
置された現地で吐出し水量を簡単かつ正確に求めること
ができる。しかも、吸気管の開口水位および実揚程は、
吸込水槽と吐出し水槽のそれぞれの水位から容易に測定
算出でき、これらの水位測定手段はポンプ場施設で従来
から備えられており、装置全体の構成が簡単なものであ
る。
水量測定装置にあっては、吸気管の開口水位に応じた値
をパラメータとして予め実測されたポンプ性能特性曲線
群と、現地で測定された吸気管の開口水位および実揚程
とから、吐出し水量が演算されるので、立軸ポンプが設
置された現地で吐出し水量を簡単かつ正確に求めること
ができる。しかも、吸気管の開口水位および実揚程は、
吸込水槽と吐出し水槽のそれぞれの水位から容易に測定
算出でき、これらの水位測定手段はポンプ場施設で従来
から備えられており、装置全体の構成が簡単なものであ
る。
【００４８】そして、請求項２記載の先行待機型ポンプ
の吐出し水量測定装置にあっては、管系統抵抗値をパラ
メータとして吸気管の開口水位を変化させて予め実測さ
れた吐出し水量および全揚程の関係式群から、現地で測
定された開口水位に応じたポンプ性能特性曲線を選定し
て吐出し水量を演算するので、開口水位をパラメータと
したポンプ性能特性曲線群のデータ自体を演算手段に記
憶させる必要がない。
の吐出し水量測定装置にあっては、管系統抵抗値をパラ
メータとして吸気管の開口水位を変化させて予め実測さ
れた吐出し水量および全揚程の関係式群から、現地で測
定された開口水位に応じたポンプ性能特性曲線を選定し
て吐出し水量を演算するので、開口水位をパラメータと
したポンプ性能特性曲線群のデータ自体を演算手段に記
憶させる必要がない。
【００４９】さらに、請求項３記載の先行待機型ポンプ
の吐出し水量測定装置にあっては、管系統内に介装され
た弁の開度に応じた管系統抵抗値を用いて、演算手段で
管路抵抗曲線の関係式が求まるので、弁による吐出し水
量の調整に拘らず、正確な吐出し水量を演算できる。
の吐出し水量測定装置にあっては、管系統内に介装され
た弁の開度に応じた管系統抵抗値を用いて、演算手段で
管路抵抗曲線の関係式が求まるので、弁による吐出し水
量の調整に拘らず、正確な吐出し水量を演算できる。
【００５０】そしてさらに、請求項４乃至６記載の先行
待機型ポンプの吐出し水量測定装置にあっても、水位測
定手段や水圧測定手段および吐出し圧力測定手段によ
り、開口水位と実揚程が求められ、請求項１または２と
同様に、立軸ポンプの設置された現場で簡単に吐出し水
量を求めることができる。
待機型ポンプの吐出し水量測定装置にあっても、水位測
定手段や水圧測定手段および吐出し圧力測定手段によ
り、開口水位と実揚程が求められ、請求項１または２と
同様に、立軸ポンプの設置された現場で簡単に吐出し水
量を求めることができる。
【００５１】また、請求項７または８記載の先行待機型
ポンプの吐出し水量測定方法にあっては、吸気管の開口
水位に応じた値をパラメータとして予め実測されたポン
プ性能特性曲線群から開口水位に応じて選定されたポン
プ性能特性曲線、または管系統抵抗値をパラメータとし
て吸気管の開口水位を変化させて予め実測された吐出し
水量および全揚程の関係式群から開口水位に応じて選定
されたポンプ性能特性曲線と、管路抵抗曲線の交点をニ
ュートン・ラフソン法により算出して吐出し水量を求め
るので、演算手段に比較的に小型の電子計算機を用いて
も短時間内に吐出し水量を求めることができ、吐出し水
量の変化に対して充分に対応できる。
ポンプの吐出し水量測定方法にあっては、吸気管の開口
水位に応じた値をパラメータとして予め実測されたポン
プ性能特性曲線群から開口水位に応じて選定されたポン
プ性能特性曲線、または管系統抵抗値をパラメータとし
て吸気管の開口水位を変化させて予め実測された吐出し
水量および全揚程の関係式群から開口水位に応じて選定
されたポンプ性能特性曲線と、管路抵抗曲線の交点をニ
ュートン・ラフソン法により算出して吐出し水量を求め
るので、演算手段に比較的に小型の電子計算機を用いて
も短時間内に吐出し水量を求めることができ、吐出し水
量の変化に対して充分に対応できる。
【００５２】そして、請求項９記載の先行待機型ポンプ
の吐出し水量測定方法にあっては、ポンプ性能特性曲線
が、吸気管の開口水位における最高効率吐出し水量の点
で変曲点となるので、この点を分岐点として２つの式で
表わすことで、ポンプ性能特性曲線をより正確に表現で
き、演算算出される吐出し水量の精度が向上する。
の吐出し水量測定方法にあっては、ポンプ性能特性曲線
が、吸気管の開口水位における最高効率吐出し水量の点
で変曲点となるので、この点を分岐点として２つの式で
表わすことで、ポンプ性能特性曲線をより正確に表現で
き、演算算出される吐出し水量の精度が向上する。
【００５３】さらに、請求項１０記載の先行待機型ポン
プの吐出し水量測定方法にあっては、吸気管の開口水位
における最高効率吐出し水量より吐出し水量の少ない範
囲では、ポンプ性能特性曲線が、開口水位に拘らず、空
気の吸込みのない通常運転のポンプ性能特性曲線と一致
する。そこで、最高効率吐出し水量より吐出し水量の少
ない範囲では、開口水位をパラメータとするポンプ性能
特性曲線を選択する必要なしに、予め測定された通常運
転のポンプ性能特性曲線を用いて吐出し水量の演算がで
き、演算処理の工程が省かれ、それだけ迅速に演算結果
を求めることができる。
プの吐出し水量測定方法にあっては、吸気管の開口水位
における最高効率吐出し水量より吐出し水量の少ない範
囲では、ポンプ性能特性曲線が、開口水位に拘らず、空
気の吸込みのない通常運転のポンプ性能特性曲線と一致
する。そこで、最高効率吐出し水量より吐出し水量の少
ない範囲では、開口水位をパラメータとするポンプ性能
特性曲線を選択する必要なしに、予め測定された通常運
転のポンプ性能特性曲線を用いて吐出し水量の演算がで
き、演算処理の工程が省かれ、それだけ迅速に演算結果
を求めることができる。
【図１】本発明の先行待機型ポンプの吐出し水量測定装
置の一実施例の構成図である。
置の一実施例の構成図である。
【図２】図１に示す立軸ポンプの吸気管の開口水位の複
数の値をパラメータとして吐出し水量に対する全揚程お
よび効率を示すポンプ性能特性曲線群の図である。
数の値をパラメータとして吐出し水量に対する全揚程お
よび効率を示すポンプ性能特性曲線群の図である。
【図３】図２における吸気管の開口水位と最高効率点吐
出し水量の関係を示す特性曲線図である。
出し水量の関係を示す特性曲線図である。
【図４】図２における吸気管の開口水位と最高効率点全
揚程の関係を示す特性曲線図である。
揚程の関係を示す特性曲線図である。
【図５】吸気管の開口水位の複数の値をパラメータとし
た流量比（吐出し水量／最高効率点吐出し水量）と全揚
程比（全揚程／最高効率点全揚程）の規格化されたポン
プ性能特性曲線群の図である。
た流量比（吐出し水量／最高効率点吐出し水量）と全揚
程比（全揚程／最高効率点全揚程）の規格化されたポン
プ性能特性曲線群の図である。
【図６】図１の演算手段で行なわれる吐出し水量を演算
するための一例のフローチャートである。
するための一例のフローチャートである。
【図７】管系統抵抗値をパラメータとして、吸気管の開
口水位に対する吐出し水量および全揚程の関係を示す図
である。
口水位に対する吐出し水量および全揚程の関係を示す図
である。
【図８】空気を吸込まない状態でのポンプ性能特性曲線
と、管系統抵抗値を調整して通常運転で６０％，８０
％，１００％，１２０％吐出し水量として開口水位を低
下させたときの吐出し水量と全揚程の関係を示す曲線
と、この曲線から任意に設定された開口水位で選定され
るポンプ性能特性曲線群を示す特性図である。
と、管系統抵抗値を調整して通常運転で６０％，８０
％，１００％，１２０％吐出し水量として開口水位を低
下させたときの吐出し水量と全揚程の関係を示す曲線
と、この曲線から任意に設定された開口水位で選定され
るポンプ性能特性曲線群を示す特性図である。
【図９】本発明の先行待機型ポンプの吐出し水量測定装
置の他の実施例の構成図である。
置の他の実施例の構成図である。
【図１０】本発明の先行待機型ポンプの吐出し水量測定
装置のさらに別の実施例の構成図である。
装置のさらに別の実施例の構成図である。
【図１１】先行待機型ポンプの一例を示す図である。
【図１２】先に提案した先行待機型ポンプの吐出し水量
測定装置の構成図である。
測定装置の構成図である。
１０ 吸気管 １２ 立軸ポンプ １４ 羽根車 １６ 羽根車ケーシング １８ 吸込ベルマウス ２０ 吸込水槽 ２２ 蝶形弁 ２８ 吐出し水槽 ３２ 演算手段 ３４ 吸込水槽水位測定手段 ３６ 吐出し水槽水位測定手段 ４０ 吸込水槽水圧測定手段 ４２ 吐出し水槽水圧測定手段 ５０ 吐出し圧力測定手段 ｈｓ 吸気管の開口水位 ｈｄ 実揚程
Claims (10)
- 【請求項１】 立軸ポンプの羽根車より下方の羽根車ケ
ーシングまたは吸込ベルマウスに大気と連通する吸気管
を開口し、吸込水槽の水位を測定する吸込水槽水位測定
手段を設け、吐出し水槽の水位を測定する吐出し水槽水
位測定手段を設け、前記吸込および吐出し水槽水位測定
手段からそれぞれ出力される信号から算出される前記吸
気管の開口水位および実揚程と、前記吸気管の開口水位
に応じた値をパラメータとして予め実測された前記立軸
ポンプのポンプ性能特性曲線群と、予め実測された管系
統抵抗値とから、演算手段で吐出し水量を演算するよう
に構成したことを特徴とする先行待機型ポンプの吐出し
水量測定装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の先行待機型ポンプの吐出
し水量測定装置において、前記吸気管の開口水位に応じ
た値をパラメータとして予め実測されたポンプ性能特性
曲線群に代えて、管系統抵抗値をパラメータとして前記
吸気管の開口水位を変化させて予め実測された前記立軸
ポンプの吐出し水量および全揚程の関係式群を用いて、
前記演算手段で吐出し水量を演算するように構成したこ
とを特徴とする先行待機型ポンプの吐出し水量測定装
置。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の先行待機型ポン
プの吐出し水量測定装置において、前記予め実測された
管系統抵抗値に代えて、管系統内に介装された弁の開度
に応じて設定される管系統抵抗値を用いて、前記演算手
段で吐出し水量を演算するように構成したことを特徴と
する先行待機型ポンプの吐出し水量測定装置。 - 【請求項４】 請求項１乃至３記載のいずれかの先行待
機型ポンプの吐出し水量測定装置において、前記吸込水
槽水位測定手段と前記吐出し水槽水位測定手段に代え
て、前記吸込水槽と前記吐出し水槽にそれぞれ水圧測定
手段を配置し、これらの水圧測定手段から出力される信
号およびこれらの水圧測定手段が配置された高低差から
算出される前記吸気管の開口水位と実揚程を用いて、前
記演算手段で吐出し水量を演算するように構成したこと
を特徴とする先行待機型ポンプの吐出し水量測定装置。 - 【請求項５】 請求項１乃至３記載のいずれかの先行待
機型ポンプの吐出し水量測定装置において、前記吸込水
槽水位測定手段または前記吐出し水槽水位測定手段のい
ずれか一方に代えて、当該水槽に水圧測定手段を配置
し、この水圧測定手段から得られる信号と配置された高
さおよび他方の水位測定手段から得られる信号から算出
される前記吸気管の開口水位と実揚程を用いて、前記演
算手段で吐出し水量を演算するように構成したことを特
徴とする先行待機型ポンプの吐出し水量測定装置。 - 【請求項６】 請求項１乃至３記載のいずれかの先行待
機型ポンプの吐出し水量測定装置において、前記吐出し
水位測定手段に代えて、前記立軸ポンプの吐出し圧力を
測定する吐出し圧力測定手段を設け、前記吸込水槽水位
測定手段から得られる信号と前記吐出し圧力測定手段か
ら得られる信号から算出される前記吸気管の開口水位と
実揚程を用いて、前記演算手段で吐出し水量を演算する
ように構成したことを特徴とする先行待機型ポンプの吐
出し水量測定装置。 - 【請求項７】 吸込水槽水位測定手段または吸込水槽に
配置された水圧測定手段から出力される信号から立軸ポ
ンプの羽根車より下方の羽根車ケーシングまたは吸込ベ
ルマウスに大気と連通させて開口した吸気管の開口水位
を算出し、この吸気管の開口水位に応じた複数の値をパ
ラメータとして予め実測された立軸ポンプの吐出し水量
と全揚程のポンプ性能特性曲線群から前記算出された吸
気管の開口水位の値をパラメータとするポンプ性能特性
曲線の関係式を選定し、吸込水槽水位測定手段または吸
込水槽に配置された水圧測定手段から出力される信号と
吐出し水槽水位測定手段または吐出し水槽に配置された
水圧測定手段または吐出し圧力測定手段から出力される
信号から実揚程を算出し、この実揚程と設定された管系
統抵抗値から管路抵抗曲線の関係式を算出し、前記ポン
プ性能特性曲線の関係式と管路抵抗曲線の関係式の交点
を、ニュートン・ラフソン法により近似計算して前記立
軸ポンプから吐出される吐出し水量を演算することを特
徴とした先行待機型ポンプの吐出し水量測定方法。 - 【請求項８】 請求項７記載の先行待機型ポンプの吐出
し水量測定方法において、前記吸気管の開口水位に応じ
た複数の値をパラメータとして予め実測されたポンプ性
能特性曲線群に代えて、複数の管系統抵抗値をパラメー
タとして前記吸気管の開口水位を変化させて予め実測さ
れた吐出し水量および全揚程の関係式群から前記算出さ
れた吸気管の開口水位の値をパラメータとするポンプ性
能特性曲線の関係式を選定することを特徴とした先行待
機型ポンプの吐出し水量測定方法。 - 【請求項９】 請求項７または８記載の先行待機型ポン
プの吐出し水量測定方法において、前記ポンプ性能特性
曲線の関係式を、当該吸気管の開口水位における最高効
率吐出し水量の点を分岐点として、２つの式で表わすこ
とを特徴とした先行待機型ポンプの吐出し水量測定方
法。 - 【請求項１０】 請求項９記載の先行待機型ポンプの吐
出し水量測定方法において、前記ポンプ性能特性曲線の
関係式を、当該吸気管の開口水位における最高効率吐出
し水量より吐出し水量の少ない範囲で、空気の吸込みの
ない通常運転のポンプ性能特性曲線を用いて算出するこ
とを特徴とした先行待機型ポンプの吐出し水量測定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4109329A JPH0830661B2 (ja) | 1992-04-02 | 1992-04-02 | 先行待機型ポンプの吐出し水量測定装置および吐出し水量測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4109329A JPH0830661B2 (ja) | 1992-04-02 | 1992-04-02 | 先行待機型ポンプの吐出し水量測定装置および吐出し水量測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0626899A true JPH0626899A (ja) | 1994-02-04 |
| JPH0830661B2 JPH0830661B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=14507469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4109329A Expired - Lifetime JPH0830661B2 (ja) | 1992-04-02 | 1992-04-02 | 先行待機型ポンプの吐出し水量測定装置および吐出し水量測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0830661B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008075595A (ja) * | 2006-09-22 | 2008-04-03 | Torishima Pump Mfg Co Ltd | 先行待機型立軸ポンプの排水量測定方法 |
| JP2008076291A (ja) * | 2006-09-22 | 2008-04-03 | Torishima Pump Mfg Co Ltd | 先行待機型立軸ポンプの排水量測定方法 |
| CN117193095A (zh) * | 2023-09-26 | 2023-12-08 | 无锡市德谷科技有限公司 | 一种水力泵站用智能控制系统 |
-
1992
- 1992-04-02 JP JP4109329A patent/JPH0830661B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008075595A (ja) * | 2006-09-22 | 2008-04-03 | Torishima Pump Mfg Co Ltd | 先行待機型立軸ポンプの排水量測定方法 |
| JP2008076291A (ja) * | 2006-09-22 | 2008-04-03 | Torishima Pump Mfg Co Ltd | 先行待機型立軸ポンプの排水量測定方法 |
| CN117193095A (zh) * | 2023-09-26 | 2023-12-08 | 无锡市德谷科技有限公司 | 一种水力泵站用智能控制系统 |
| CN117193095B (zh) * | 2023-09-26 | 2024-05-10 | 无锡市德谷科技有限公司 | 一种水力泵站用智能控制系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0830661B2 (ja) | 1996-03-27 |
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