JPH09145454A - 流量計試験装置 - Google Patents

流量計試験装置

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JPH09145454A
JPH09145454A JP7310295A JP31029595A JPH09145454A JP H09145454 A JPH09145454 A JP H09145454A JP 7310295 A JP7310295 A JP 7310295A JP 31029595 A JP31029595 A JP 31029595A JP H09145454 A JPH09145454 A JP H09145454A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 極微少な流量を含む広範囲の流量試験を、簡
易な装置で、高精度の測定を可能とする。 【解決手段】 平行なガイドバー15,16の両端で、
固定板13,14を平行に固定し、ガイドバー15,1
6に移動部材17をスライド軸受18,19を介して移
動可能に支持する。移動部材17には、各々移動部材1
7を一定速度で駆動する駆動部2の駆動プランジャ4,
大プルーバ5の計測プランジャ7,小プルーバ8の計測
プランジャ10,リニアスケール11の変位パルス発信
器12を取り付け、大プルーバ5では被検流量計の大流
量範囲を、小プルーバ8では小流量範囲を試験する。小
プルーバ8の計測プランジャ10の径を小さくすること
により極微少流量を安定して試験し、更に、プルーバに
プランジャを用いることにより液洩れをA,Bで験液の
洩れを摺動端部A,Bで目視で検知する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、流量計試験装置に
関し、より詳細には、家庭用灯油流量計などの極微少流
量を計測する流量計を高精度で器差試験する流量計試験
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】流量計の試験装置には、装置の流路に装
着した被検流量計に、一定断面積をもった基準体積管の
所定区間で定められた基準体積の流体を、ピストンを介
して流したときの被検流量計の読み値と、ピストンの移
動量とを比較して器差試験を行う基準ピストンプルーバ
がある。基準ピストンプルーバは、基準体積の試験液体
を収容する基準タンクを用いた固定試験装置と比べて試
験液を排出する時間が短く、ピストンの移動量を高精度
で計測して、該計測結果に対して基準体積を細かく選定
できるため、試験時間も短くでき、能率的であり、ま
た、流体工業等において、操業中でも器差試験を行うこ
とができる。更には、可搬式とすることが可能になるな
どの利点をもっている。
【0003】基準ピストンプルーバは、基準体積管の断
面積、基準長さを選択することにより広い範囲の流量の
試験を行うことができるが、微少流量計を試験するに
は、多くの問題がある。例えば、微流量燃料油メータ
は、一般家庭の暖房用の灯油流量を計測する計量法に規
定された流量計であり、0.1(l/h:リッタ/時)
程度の極微少の流量を計測しなれければならない規定に
なっているが、0.1(l/h)の流量は、1分間に
1.7(cc:立方センチメートル)程度の流量に相当
する。このような極微少流量の試験液を安定した一定流
量で流出させることは困難である。この問題を解決する
ために、本出願人は、先に極微少の試験液流量を特別の
切換弁を必要とせず、しかも広い流量範囲で試験可能と
する図3に示すピストンプルーバを開示した。
【0004】また、基準体積管のピストン部での試験液
の漏洩は、計測精度に影響するので、計量法の基準器検
査規則の第221号において、「基準体積管は、運動子
が円滑に運動し、かつ、運動子の接触部分に漏洩を生じ
ないものでなければならない。」と規定されている。こ
の規定に従って、基準ピストンプルーバには試験液のピ
ストンからの漏洩を確認するための装置を設けてある。
【0005】図3は、従来のピストンプルーバを説明す
るための図であり、図中、40は大シリンダ、41は小
シリンダ、42は大シリンダのピストン、43はピスト
ンロッド、44は駆動油タンク、45は大流量管、46
は小流量管、47はスケーラ、48,49,50は弁、
51はシール部である。
【0006】図3において、大シリンダ40の一方の端
面には、小シリンダ41の端面が同軸に接続されてお
り、大シリンダ40のピストン42の一端面には、ピス
トンロッド43が接合され、該ピストンロッド43はシ
ール部51によりシールされて、小シリンダ41内に挿
入されている。また、ピストン42の他端面には、ピス
トン42の移動量を検知するためのスケーラ47に変位
伝達するロッド43aが接続されている。また、大シリ
ンダ40には、ピストン42の他端面に一定圧力の駆動
油を作用させるための駆動油44が弁48を介して接続
され、大シリンダ40内に一定流量の駆動油を導入する
ようになっている。更に、大シリンダ40のピストンロ
ッド43側の端面近傍には大流量管45が、小シリンダ
41の自由端面側には小流量管46が、各々弁49,5
0を介して接続されている。
【0007】以上の如く構成されたピストンプルーバに
は、大流量を試験するための被検流量計は大流量管45
に、小流量を試験するための被検流量計は、小流量管4
6に接続されている。大流量管45には、ピストン42
の面積からピストンロッド43の面積を差し引いた断面
とピストン42の移動速度に比例した基準流量が流れ、
小流量管46には、ピストンロッド43の断面積とピス
トン42の移動速度に比例した基準流量が流れる。即
ち、大流量と小流量の比は、ピストン42からピストン
ロッド43の断面積を減じた有効面積と、ピストンロッ
ド43の断面積の比に相当する流量比の基準流量が流れ
る。
【0008】図4は、従来の試験液の液洩れ検出装置の
一例を説明するための図であり、図中、60はピストン
プルーバ本体、61はケーシング、62は流入路、63
は流出路、64は基準体積管、65はピストン、66は
ピストンロッド、67は洩れ液導入口、68はプレキシ
ブルチューブ、69はOリング、70は液洩れ検出部、
71はケーシング、72はピストン、73はピストンロ
ッド、74は差圧計、75はばねである。
【0009】図4に示したピストンプルーバ部60は、
両端部近傍に流入路62,流出路63を有するケーシン
グ61と、該ケーシング61内にOリング69でシール
されて同軸に支持された、内径一定で、両端が開口する
基準体積管64と、該基準体積管64内に両端近傍の外
周をOリング69でシールされて挿入されたプルーバ用
のピストン65を有し、ピストンロッド66はケーシン
グ61の外部に突き出しており、突き出したピストンロ
ッド66の端部には、試験終了後にピストン65を戻す
ためのアクチュエータ(図示せず)が取り付けられてい
る。ピストン65の外周の中央に洩れ液導入口67が開
口し、該洩れ液導入口67には、フレキシブルチューブ
68が接続されている。該フレキシブルチューブ68の
他端68aは、ケーシング61の端面から外部に設けら
れた導管68bを介して液洩れ検出部70のケーシング
71の一端面71aに接続され、同時に差圧計74の一
方の圧導入口に接続されている。
【0010】液洩れ検出部70は、ケーシング71内に
Oリング69でシールされたピストン72が挿入され、
ピストン72の一端面にピストンロッド73が設けら
れ、該ピストンロッド73の他端側は、ケーシング71
の外部に突出している。また、ケーシング71内には、
前記ピストンロッド73側の位置に流出路63に接続さ
れた導管63aが開口しており、導管63aは同時に差
圧計74の他方の圧導入口に接続されている。
【0011】以上の如く構成された液洩れ検出装置にお
いて、被検流量計(図示せず)は流出路63に接続され
ており、試験開始の弁(図示せず)操作によりケージン
グ61内に流路62から試験液が流入すると、ピストン
65は試験液とともに図の右側に移動し、流出路63を
介して被検流量計にピストンロッド66の所定ストロー
クに相当する基準体積の試験液を導入する。この時、ピ
ストン65の上下流側間に液洩れがあると、試験液は洩
れ液導入口67,フレキシブルチューブ68を通って液
洩れ検出部70および差圧計74に導入され、ピストン
72は移動し、これに従ってピストンロッド73はR方
向に移動して液洩れの発生を検知し、同時に差圧計74
では、流出路63と洩れ液圧との差圧は小さくなり、指
示値が下がり、液洩れ発生を表示する。なお、通常、液
洩れ量は極めて小さく、ピストン72はOリング69の
摩耗に打ち勝って移動することができないので、摩耗力
を打ち消す程度のばね75のばね力を有している。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】微流量燃料油メータの
ように、極微少流量範囲を計測する流量計を高精度で器
差試験するためには、長時間に亘り一定の流量の試験液
を高精度に被検流量計に流さなければならない。このた
めに基準ピストンプルーバの内径を小さくして速度を一
定に制御されたアクチュータによりピストンを駆動する
ことが可能である。しかし、例えば、微流量燃料油メー
タの最大流量を試験するとき、試験に長時間を要し、現
実的でない。これに対し、大流量を図3に示したプルー
バの大シリンダ40側を用いて大流量管45を介して流
量試験することにより、この問題は解決される。しか
し、図3に示した従来のプルーバは、大シリンダ40と
小シリンダ41とは一体構造で、且つ、流量比が一定に
固定されており、任意の流量の流量試験を可能とするた
めには、新規なピストンとロッドの面積を定めなければ
ならないという不便があった。一方、図4に示した液洩
れを検出するためのフレキシブルチューブ68は、容積
変化を生じ易いことなどから、極微少流量の試験におい
ては、試験精度に影響を及ぼし、また、液洩れ検出部7
0および差圧計74を用意するため、装置が高価になる
という課題があった。
【0013】本発明は、一定速度で移動する移動体に、
該移動体の移動と同一速度で移動する1又は、複数の断
面積の異なる一定断面積の計測プランジャを接続して、
各々の計測プランジャを計測シリンダ内に挿通してピス
トン部を有しない簡易なプルーバとし、任意の試験流量
を簡単に得られるようにし、液洩れは目視可能とし、高
精度で安価な流量計試験装置を提供することを目的とす
る。
【0014】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、駆動
体を一定速度で駆動する駆動手段と、前記駆動体に移動
可能に連結された案内部材と、該案内部材に連結された
計測プランジャと、該計測プランジャを摺動自在に内蔵
した計測シリンダからなり、前記計測プランジャの移動
による体積変化に従って一定流量の試験液を流出するプ
ルーバと、前記計測プランジャの移動量を検出するスケ
ーラとからなり、前記プルーバに接続され、該プルーバ
から流出した前記試験液の流量を計測する被検流量計の
計測値と、前記スケーラの読みとを比較し該被検流量計
の器差試験を行うようにしたものである。
【0015】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記駆動手段を、駆動シリンダおよび該駆動シリン
ダに摺動自在に内蔵された駆動プランジャと、前記駆動
シリンダ内に液体を一定流量で圧送する油圧手段とで構
成し、前記駆動シリンダと前記案内部材とを連結したも
のである。
【0016】請求項3の発明は、請求項2の発明におい
て、前記駆動シリンダの径を計測プランジャの径より大
としたものである。
【0017】請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れ
かにおいて、前記計測プランジャを複数設けたものであ
る。
【0018】請求項5の発明は、請求項1乃至4の何れ
かにおいて、前記計測シリンダに流入する試験液を収容
するストレージタンクと、前記計測シリンダ内の試験液
が被検流量計の試験時には被検流量計を通過し、前記ス
トレージタンク内に排出し、試験準備時には前記ストレ
ージタンク内の試験液を前記計測シリンダ内に流入する
よう設けられた弁手段とからなり、試験液が前記ストレ
ージタンクと前記計測シリンダとを循環するようにした
ものである。
【0019】請求項6の発明は、請求項1乃至5の何れ
かにおいて、前記計測プランジャと計測シリンダとの液
洩れを目視するようにしたものである。
【0020】
【発明の実施の形態】図1は、本発明による流量計試験
装置の実施の形態の例を説明するための図であり、図
中、1は流量計試験装置、2は駆動部、3は駆動シリン
ダ、4は駆動プランジャ、5は大プルーバ、6,9は計
測シリンダ、8は小プルーバ、7,10は計測プランジ
ャ、11はリニアスケール、12は変位パルス発信部、
13,14は固定板、15,16はガイドバー、17は
移動部材、18,19はスライド軸受、20,22,2
3は固定部材、21は接合部である。
【0021】流量計試験装置1は、給液口3aから一定
流量の駆動液を導入することにより、駆動部2の駆動プ
ランジャ4を一定の速度で駆動する駆動シリンダ3と、
駆動プランジャ4と連動して一定速度で駆動される計測
プランジャ7および計測プランジャ10を有する大プル
ーバ5および小プルーバ8、更に、計測プランジャ7お
よび計測プランジャ10の変位を高精度に計測するリニ
アスケール11との要部で構成される。なお、駆動部2
は、計測プランジャ7および計測プランジャ10を一定
速度で駆動するためのものである。駆動部2は定速回転
するモータ駆動によるねじ等でもよい。
【0022】駆動部2は、駆動シリンダ3と駆動プラン
ジャ4からなり、駆動シリンダ3は固定部材20により
固定板13に軸が直角となるように取り付けられる。固
定板13は、対向した固定板14とガイドバー15,1
6で平行に取り付けられ、ガイドバー15,16には各
々スライド軸受18,19を介して、固定板13,14
と平行に移動可能に移動部材17が設けられ、移動部材
17には接合部21を介して駆動プランジャ4の端部4
aが接合されている。
【0023】大プルーバ5および小プルーバ8は、各々
異径で駆動プランジャ4より小径の計測プランジャ7お
よび計測プランジャ10を有し、計測プランジャ7は計
測シリンダ6に、計測プランジャ10は計測シリンダ9
にそれぞれ液密に移動可能に挿入されている。計測シリ
ンダ6は固定部材22を介し、計測シリンダ9は固定部
材23を介して各々固定板14に取り付けられる。一
方、計測プランジャ7の一端は接続部21を介して、計
測プランジャ10は、一端がねじ10aとなっており、
ねじ10aを介して各々移動部材17に接合されてい
る。
【0024】リニアスケール11は、一端が固定板14
に取り付けられ、相対変位して変位を検出し変位パルス
を出力する変位パルス発信部12が移動部材17に接合
され、計測プランジャ7,10の規定された移動により
少なくとも2×104の変位パルスを検出する分解能を
有する変位検出器である。従って、上記の精度をもって
変位パルスが検出されるものであれば、光学的,電磁気
的な手段を問わない。また、図1においては、駆動部2
と大,小プルーバ5,8とは、移動部材17に対して互
いに反対側に取り付けられているので、装置は長大とな
る。このため、駆動部2を大,小プルーバ5,8側と同
一側にすると、小形な装置とすることができる。
【0025】図1に示す構成をもった流量計試験装置
は、駆動部2の給液口3aに駆動液、例えば、水,灯油
等を定流量で注入すると大口径で断面積一定の駆動プラ
ンジャ4は、定流量が容易に得られる比較的大きい流量
により、一定速度で移動(図においては左)する。この
移動に伴って、同時に変位パルス発信部12、計測プラ
ンジャ7,10が移動する。大プルーバ5,小プルーバ
8の計測シリンダ6,9内には予め試験液が充填されて
いるので、計測プランジャ7,10の移動により開口6
a,9aから一定流量の試験液が排出され、被検流量計
(図示せず)に導びかれる。
【0026】プルーバのシリンダ内に、ピストンではな
く計測プランジャを用いたので高精度の断面寸法をも
ち、しかも、極小径の計測プランジャを容易に加工する
ことができるので、極微少流量の試験液を一定に保って
排出することが容易となり、しかも、複数の寸法の計測
プランジャを用意することで、各種の流量範囲に適用可
能な複数のプルーバを一台の流量計試験装置で提供でき
る。
【0027】また、大プルーバ5の計測プランジャ7
は、固定部材22を介して液密に移動可能に取り付けら
れているので、液洩れ部分は、計測プランジャ7と固定
部材22(シリンダ3)の摺動部Aとなり、摺動部Aか
ら液洩れがあるか否かを目視することができ、図3に示
したような高価な液洩れ検出部50,差圧計54を設け
る必要がなく、液洩れを目視により確認することができ
る。同様に、小プルーバ8の場合も摺動部Bから液洩れ
の有無を目視することができる。
【0028】図2は、図1に示した流量計試験装置によ
る流量計試験システムの実施の形態を説明するための図
で,図中、30は駆動液タンク、31は流量調節弁、3
2はストレージタンク、33は被検流量計、34は演算
部であり、図1と同様の作用をする部分には、図1の場
合と同じ参照番号を付してある。
【0029】駆動液タンク30は、液量調節弁31を介
して、水,灯油等の駆動液が一定流量流れるように調節
して駆動シリンダ2に圧送するためのタンクであり、一
定圧力の空気は弁V2を介して導入され、また、V1を介
して放出される。流量調節弁31は、開閉弁V3〜V7
手動弁V8〜V11からなり、開閉弁と手動弁V3とV8
4とV9,V5とV10,V6とV11は各々直列に接続され
て、更に、これを並列接続して目的とする複数段の一定
流量が得られるようにしており、開閉弁V7は、駆動シ
リンダ2内の高圧な駆動液を、弁V1を開放して駆動液
タンク30に戻すために使用される。
【0030】一方、試験液は、弁V19閉、弁V18開でス
トレージタンク32に収容され、弁V12,弁V13開、弁
14,弁V15閉の状態で大プルーバ5,小プルーバ8に
注入され試験を待機する。試験時においては、弁V12
弁V13のうち、試験する側の弁を閉、非試験側の弁を開
とし、非試験プルーバの試験液をストレージタンク32
に戻す。弁V14,弁V15のうち、試験するプルーバ側の
弁を開、非試験側の弁を閉とし、弁V16,弁V17,弁V
19を開として被検流量計M1,M2…Mnを直列接続した
被検流量計33にプルーバから排出された試験液を流
し、ストレージタンク32に戻す。
【0031】被検流量計M1,M2…Mnには流量発信器
が装着され流量パルスPを発信する。流量パルスPは、
演算部34に伝送されてmケの流量パルスPmが取り込
まれ、リニアスケール11の変位パルス発信部12から
の変位パルスNと比較される。変位パルス1パルス当り
の基準流量は、プランジャの径により定められるのでP
m個の流量パルスに対応した変位パルスの数Nmが定ま
れば、流量パルス1個当りの基準流量が定まり、メータ
係数が求められる。
【0032】
【発明の効果】請求項1の発明は、駆動体を一定速度で
駆動する駆動手段と、前記駆動体に移動可能に連結され
た案内部材と、該案内部材に連結された計測プランジャ
と、該計測プランジャを摺動自在に内蔵した計測シリン
ダからなり、前記計測プランジャの移動による体積変化
に従って一定流量の試験液を流出するプルーバと、前記
計測プランジャの移動量を検出するスケーラとからな
り、前記プルーバに接続され、該プルーバから流出した
前記試験液の流量を計測する被検流量計の計測値と、前
記スケーラの読みとを比較し該被検流量計の器差試験を
行うようにしたので、一台の装置により微少流量計の極
微少流量範囲を高精度で試験可能とするとともに大流量
範囲も試験可能とし、また、複数の被検流量計に対し極
微少流量と大流量範囲を同時に試験できるようになる。
【0033】請求項2の発明は、請求項1において、前
記駆動手段を、駆動シリンダおよび該駆動シリンダに摺
動自在に内蔵された駆動プランジャと、前記駆動シリン
ダ内に液体を一定流量で圧送する油圧手段とで構成し、
前記駆動シリンダと前記案内部材とを連結し、しかも、
駆動シリンダと計測シリンダとを別体構造としたので、
各々の径の比を変更することにより、流量範囲の変更が
極めて容易に得られ、簡易な流量計試験装置とすること
ができる。
【0034】請求項3の発明は、請求項2において、前
記駆動シリンダの径を計測プランジャの径より大にした
ので、駆動シリンダ内に流入する駆動液の流量を極微小
に一定に制御することが更に容易となる。
【0035】請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れ
かにおいて、前記計測プランジャを複数設けたので、一
台の流量計試験装置で多数の試験流量が容易に得られる
ようになる。
【0036】請求項5の発明は、請求項1乃至4の何れ
かにおいて、前記計測シリンダに流入する試験液を収容
するストレージタンクと、前記計測シリンダ内の試験液
が被検流量計の試験時には被検流量計を通過し、前記ス
トレージタンク内に排出し、試験準備時には前記ストレ
ージタンク内の試験液を前記計測シリンダ内に流入する
よう設けられた弁手段とからなり、試験液が前記ストレ
ージタンクと前記計測シリンダとを循環するようにした
ので、試験液を循環して使用できるので、システムの効
率化を計ることができる。
【0037】請求項6の発明は、請求項1乃至5の何れ
かにおいて、前記計測プランジャと計測シリンダとの液
洩れを目視するようにしたので、特別の高価な液洩れ検
出装置は不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による流量計試験装置の実施の形態の
例を説明するための図である。
【図2】 図1に示した流量計試験装置による流量計試
験システムの実施の形態を説明するための図である。
【図3】 従来のピストンプルーバを説明するための図
である。
【図4】 従来の試験液の液洩れ検出装置の一例を説明
するための図である。
【符号の説明】 1…流量計試験装置、2…駆動部、3…駆動シリンダ、
4…駆動プランジャ、5…大プルーバ、6,9…計測シ
リンダ、8…小プルーバ、7,10…計測プランジャ、
11…リニアスケール、12…変位パルス発信部、1
3,14…固定板、15,16…ガイドバー、17…移
動部材、18,19…スライド軸受、20,22,23
…固定部材、21…接合部、30…駆動液タンク、31
…流量調節弁、32…ストレージタンク、33…被検流
量計、34…演算部。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駆動体を一定速度で駆動する駆動手段
    と、前記駆動体に移動可能に連結された案内部材と、該
    案内部材に連結された計測プランジャと、該計測プラン
    ジャを摺動自在に内蔵した計測シリンダからなり、前記
    計測プランジャの移動による体積変化に従って一定流量
    の試験液を流出するプルーバと、前記計測プランジャの
    移動量を検出するスケーラとからなり、前記プルーバに
    接続され、該プルーバから流出した前記試験液の流量を
    計測する被検流量計の計測値と、前記スケーラの読みと
    を比較し該被検流量計の器差試験を行うことを特徴とす
    る流量計試験装置。
  2. 【請求項2】 前記駆動手段を、駆動シリンダおよび該
    駆動シリンダに摺動自在に内蔵された駆動プランジャ
    と、前記駆動シリンダ内に液体を一定流量で圧送する油
    圧手段とで構成し、前記駆動シリンダと前記案内部材と
    を連結したことを特徴とする請求項1に記載の流量計試
    験装置。
  3. 【請求項3】 前記駆動シリンダの径を計測プランジャ
    の径より大としたことを特徴とする請求項2に記載の流
    量計試験装置。
  4. 【請求項4】 前記計測プランジャを複数設けたことを
    特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の流量計試験
    装置。
  5. 【請求項5】 前記計測シリンダに流入する試験液を収
    容するストレージタンクと、前記計測シリンダ内の試験
    液が被検流量計の試験時には被検流量計を通過し、前記
    ストレージタンク内に排出し、試験準備時には前記スト
    レージタンク内の試験液を前記計測シリンダ内に流入す
    るよう設けられた弁手段とからなり、試験液が前記スト
    レージタンクと前記計測シリンダとを循環するようにし
    たことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の流
    量計試験装置。
  6. 【請求項6】 前記計測プランジャと計測シリンダとの
    液洩れを目視することを特徴とする請求項1乃至5の何
    れかに記載の流量計試験装置。
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