KR20060136410A

KR20060136410A - 기준 체적관

Info

Publication number: KR20060136410A
Application number: KR1020067014904A
Authority: KR
Inventors: 후쿠오 모리야마
Original assignee: 가부시키가이샤 오바루
Priority date: 2003-12-25
Filing date: 2004-07-22
Publication date: 2007-01-02

Abstract

바이디렉셔널 프루버(bi-directional prover)인 기준 체적관(10)은, 프루버 파이프(12)에, 2개의 검출기(14a,14b)가 설치됨과 동시에, 양 끝단에는 관부(16a,16b)가 각각 더 설치된다. 검출기(14a,14b)에 가까운 쪽의 관부(16a,16b)의 위치에 각각, 게이트(20a,20b)와, 유압 실린더(22a,22b)로 구성되는 대기수단(18a,18b)이 설치된다. 스피어(sphere;24))가 관부(16b)에 위치할 때, 스피어(24)와 검출기(14b)의 사이에 설치된 대기수단(18b)의 게이트(20b)가 관부(16b)내로 돌출함으로써, 관부(16b)로부터 검출기(14b)를 향하여 이동해 온 스피어(24)는, 유체의 유속이 소정치에 도달할 때까지의 사이에, 대기수단(18b)에 걸어멈춤되어 검출기(14b)방향으로의 이동이 저지되고, 그 위치에서 대기한 상태가 된다.

Description

기준 체적관{REFERENCE VOLUME TUBE}

본 발명은, 기준 체적을 가진 계측관부 내를 운동자(運動子)가 소정 구간 이동함으로써 표시되는 기준 체적에 기초하여, 보다 정확하게는, 운동자가 소정 구간 이동할 때에 토출되는, 기준 체적과 실질적으로 동일한 유체의 체적에 기초하여 피시험 유량계를 교정하는 기준 체적관에 관한 것이다.

계량기에서는, 일정한 기간에, 계량 정밀도가 일정한 범위내에 있는지의 여부를 검사(시험)하여, 교정하는 것이 의무화되어 있다.

유량계의 교정(시험) 방법의 하나로서, 교정장치로서의 기준 체적관을 이용하는 방법이 있다.

이 방법은, 기준의 체적(이하, 기준 체적이라고 한다)을 가진 계측관부(체적관, 프루버 파이프(prover pipe))와 교정 대상인 유량계(이하, 피시험 유량계라고 한다)를 직렬로 접속하여, 운동자가 계측관부 내를 소정 구간 이동할 때에 토출되는, 기준 체적과 실질적으로 동일한 유체의 체적에 기초하여 피시험 유량계를 교정하는 것이다. 여기서, 계기오차를 E, 피시험 유량계로 측정되는 체적(유량)을 I, 기준 체적관의 기준 체적을 Q로 하면, E=(I-Q)/Q×100(%)로 구할 수 있다.

기준 체적관은, 유니디렉셔널 프루버(UNIDIRECTIONAL PROVER)와 바이디렉셔 널 프루버(BIDlRECTIONAL PROVER)로 크게 나눌 수 있다.

전자의 유니디렉셔널 프루버를 이용하는 방법에서는, 계측관부를 루프관형상이나 직관(直管)형상으로 형성하고, 계측관부의 기준 구간의 양 끝단에 2개의 검출기를 구비하여, 계측관부내에 계측관부의 안지름보다 예를 들면 2∼4% 정도 크게 형성된, 예를 들면 탄성이 풍부한 볼(이하, 이것을 스피어(sphere)라고 한다) 혹은 피스톤 등의 운동자를 삽입하고, 운동자가 2개의 검출기 사이를 한방향으로 이동하는 것에 의하여 피시험 유량계의 시험을 실시하는 것이다. 시험을 반복적으로 실시할 때는, 1회의 시험이 종료한 후, 다음의 시험을 위해서, 계측관부의 종단에 도달한 운동자를 계측관부의 시단(始端)으로 되돌리지만, 여기서는, 수동에 의한 방법과 계측관부의 종단과 시단을 접속하여 자동적으로 순환시키는 방법이 있다{예를 들면, 일본 특허공보 제 2931149호, 일본 특허공개공보 평성11-304572호 및 '석유 계측 규준 매뉴얼 제 4장 제 2 항'(1988년 6월 미국 석유 협회 발행) 참조}.

한편, 후자의 바이디렉셔널 프루버를 이용하는 방법에서는, 유니디렉셔널 프루버와 거의 동일한 구성의 장치를 이용하지만, 운동자가 2개의 검출기 사이를 한방향으로 이동한 후, 밸브 등에 의해 유로를 전환하여, 운동자가 역방향으로 이동하도록 한 것이다{예를 들면, '석유 계측 규준 매뉴얼 제 4장 제 2 항'(1988년 6월 미국 석유 협회 발행) 참조}.

한편, 계측관부가 직관형상으로 형성된 기준 체적관은, 계측관부가 루프관형상으로 형성된 기준 체적관에 비해서, 높은 정밀도를 얻으려면 예를 들면 배(倍)의 길이 치수의 계측관부를 필요로 하지만, 이러한 불편을 피하기 위해서, 펄스내 삽법에 의해 기준 체적을 축소하여, 가반성(可搬性)을 가진 정도로 장치를 소형화한 스몰 볼륨 콤팩트 프루버도 이용되고 있다. 이 스몰 볼륨 콤팩트 프루버도 넓은 의미의 기준 체적관에 포함할 수 있다.

종래의 유니디렉셔널 프루버(이하, 간단히 기준 체적관이라고 한다)에 대하여, 도 1을 참조하여 더 설명한다.

기준 체적관(1a)은, 기준 체적을 가진 프루버 파이프(2a)를 구비한다. 기준 체적은, 제 1 검출기(6a)로부터 제 2 검출기(7a)까지의 구간의 체적을 사전에 정밀하게 계측하여 정해져 있다. 도입관(3a)에 접속되는 도시하지 않은 피시험 유량계를 통과한 유체는, 도입관(3a)으로부터 프루버 파이프(2a)를 통과하여 도출관(4a)으로 흐른다. 이 때, 스피어(5a)가 프루버 파이프(2a)내를 제 1 검출기(6a)로부터 제 2 검출기(7a)까지의 구간 이동할 때에 토출되는 유체의 체적에 기초하여, 교정을 실시한다. 즉, 스피어(5a)가 구간 이동할 경우에 토출되는 유체의 체적은, 실질적으로 기준 체적과 동일하고, 스피어(5a)가 구간 이동함으로써 기준 체적이 표시된다. 그리고, 이 기준 체적과 피시험 유량계의 지시값(체적)을 비교하여 교정이 행해진다.

기준 체적관(1a)은, 스피어(5a)를 자동적으로 순환시키는 방법을 채택한 것으로, 구간 이동을 끝낸 스피어(5a)를 프루버 파이프(2a)의 종단으로부터 꺼내어 프루버 파이프(2a)의 시단에 발출(發出)시키는 통과부(8)가 설치되어 있다.

통과부(8)에는, 밸브(8a,8b)와, 이들 밸브(8a,8b) 사이에 스피어(5a)를 대기시키는 중계부(8c)가 설치되어 있다. 한편, 참조 부호 8d는 스피어 걸어멈춤부재 제어장치를 나타낸다.

측정시에, 프루버 파이프(2a)에는 미리 유체를 유통시켜 두고, 예를 들면 미국 석유 학회(API) 규격에서 장려되는(3m/sec 정도의 소정의 유속을 안정적으로 얻을 수 있도록 정상 상태로 해 둔다('석유 계측 규준 매뉴얼 제 4 장 제 2 항'(1988년 6월 미국 석유 협회 발행) 참조).

다음에, 밸브(8a)를 닫음과 동시에 밸브(8b)를 열어, 프루버 파이프(2a)내의 안정된 유체의 흐름속에 스피어(5a)를 발출(發出)시킨다.

이에 따라, 정밀도가 좋게 시험 및 교정 조작을 실시할 수 있다. 덧붙여, 미국 석유 학회 규격에서는, 후술하는 바이디렉셔널 프루버의 경우도 포함하고, 캘리브레이션(calibration)시의 재현성은 ±0.01% 이내로 되어 있으며, 한편, 일본의 계량법에서는, 1/3000∼1/5000의 정밀도가 요구되고 있어, 모두 높은 정밀도가 요구되고 있다.

다음에, 종래의 바이디렉셔널 프루버(이하, 간단히 기준 체적관이라고 한다)에 대해서, 도 2를 참조하여 더 설명한다.

기준 체적관(1b)은, 유니디렉셔널 프루버인 기준 체적관(1a)과 마찬가지로, 기준 체적을 가진 프루버 파이프(2b)를 구비한다. 프루버 파이프(2b)에는, 2개의 검출기(6b,7b)가 설치되고, 프루버 파이프(2b)의 양끝단에는, 프루버 파이프(2b)의 지름보다 큰 지름으로 형성된 관부(헤더부)(9a,9b)가 각각 설치된다.

프루버 파이프(2b)의 각 치수는, 표준적으로는 이하의 요령으로 정해진다.

기준 체적은, 최대 시험 유량(시간당)의 0.5%이상 정도로 정해진다. 한편, 유체의 유속, 바꾸어 말하면, 스피어의 이동 속도는, 상기의 유니디렉셔널 프루버에 비해 작은 1.5m/sec 정도로 취해진다. 이들 2개의 값이 정해짐으로써, 프루버 파이프의 관지름이 필연적으로 결정된다.

예를 들면, 최대 시험 유량이 2000m³/H일 때, 기준 체적은 약 10m³, 프루버 파이프의 관지름(직경)은 약 0.69m가 된다. 그리고, 이 때의 기준 체적에 대응하는 2개의 검출기 사이의 거리는 약 27m가 된다.

기준 체적관(1b)은, 유체 배관(3b,4b) 및 2개의 관부(9a,9b)가 사방(四方)밸브(9c)로 유로를 전환할 수 있도록 접속된다.

계측에 앞서, 유체 배관(3b,4b)중의 어느 하나의 배관에 도시하지 않은 피시험 유량계가 부착된다.

그리고, 사방밸브(9c)를 조작하여 유체의 흐름 방향을 전환하여, 예를 들면 피시험 유량계가 부착된 측의 유체 배관(3b)과 관부(9a)를 연이어 통하는 상태로 함과 동시에, 유체 배관(4b)과 관부(9b)를 연이어 통하는 상태로 한다. 이 때, 프루버 파이프(2b) 및 관부(9a)는, 흐름 방향을 전환하기 전의 앞의 유체가 액밀(液密)하게 체류하고 있으며, 또한 관부(9a)에는, 프루버 파이프(2b)로부터 이동해 온 스피어(5b)가 미리 배치되어 있다.

그리고, 관부(9a)에 유입한 유체가 사방밸브(9c)의 밸브개방도의 증가에 따라 점차 유속을 증가시켜, 최종적으로 소정의 유속에 도달함으로써, 유체와 함께 소정의 유속을 가지게 된 스피어(5b)가 프루버 파이프(2b)내를 2개의 검출 기(6b,7b)의 사이를 구간 이동하여, 계측이 이루어지고, 스피어(5b)는, 계속해서 관부(9b)에 도달한다.

이어서 실시하는 계측은, 사방밸브(9c)를 조작하여, 유체 배관(3b)과 관부(9b)를 연이어 통하는 상태로 함과 동시에, 유체 배관(4b)과 관부(9a)를 연이어 통하는 상태로 하여, 흐름 방향을 바꾸어 유체를 관부(9b)로부터 프루버 파이프(2b)내에 도입함으로써, 스피어(5b)가 프루버 파이프(2b)내를 2개의 검출기(7b,6b)의 사이를 구간 이동함으로써 이루어지고, 스피어(5b)는 관부(9a)에 도달한다.

상기한 2가지 형의 기준 체적관(1a,1b)에 있어서, 전자의 유니디렉셔널 프루버인 기준 체적관(1a)은, 통과부(8)를 설치한 분량만큼 장치 구조가 복잡하게 되는 데에 비해서, 후자의 바이디렉셔널 프루버인 기준 체적관(1b)은, 통과부가 존재하지 않기 때문에, 그만큼, 장치 구조가 간이하다.

그러나, 후자의 기준 체적관(1b)에서는, 사방밸브(9c)의 전환 조작에, 예를 들면 10초를 넘는 시간을 필요로 한다.

사방밸브(9c)의 전환 조작이 이루어져, 피시험 유량계를 통과한 유체가 모두 유입하는 상태가 된 후에, 스피어(5b)가 검출기(6b) 또는 (7b)를 작동시키도록 설계하지 않으면, 정확한 계측을 할 수 없다. 따라서, 관부(9a) 또는 (9b)와 검출기(6b) 또는 (7b)와의 거리(도 2중에서, ｌ로 나타낸다)를, 예컨대 7.5m정도 확보하여, 충분한 조주로(助走路)를 마련하도록 되어 있다.

즉, 유체가 관부(9a) 또는 (9b)내에 유입을 시작했을 때부터, 관부(9a) 또 는(9b) 내를 이동하는 스피어(5b)는, 도 2중에서, l로 나타낸 조주 기간(助走期間)을 거쳐, 유체와 함께 소정의 유속으로 프루버 파이프(2b)내의 소정 구간을 이동하게 된다. 이 유체가 소정의 유속에 도달하기까지의 시간은, 구체적으로는, 예를 들면 사방밸브(9c)가 반개방 혹은 완전개방에 도달하기까지의 시간에 대응한다.

그런데, 상기와 같이 관부와 검출기와의 사이의 거리를 크게 하면, 그 만큼 기준 체적관의 길이방향(도 2중에서, 좌우 방향)의 치수가 커져, 예를 들면, 기준 체적관의 설치 면적이 커진다고 하는 문제가 있다.

또한, 유로의 전환 조작 수단으로서 사방밸브 등의 다방(多方) 밸브를 이용한 것에 한정하지 않고, 사방밸브 등과 동등한 기능을 발휘하도록, 예를 들면 복수의 단(單)밸브를 장치의 계측관부에 분리 배치한 것이라 해도, 정도의 차이는 별도로 하고, 동일한 문제가 일어날 수 있다.

본 발명은, 상기의 과제에 비추어 이루어진 것으로, 유체에 의해 운동자가 프루버 파이프내를 이동하는 기준 체적관에 있어서, 길이방향의 치수를 단축화할 수 있는 기준 체적관을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명과 관련된 기준 체적관은, 소정 구간내에 정해지는 기준 체적을 가진 계측관부(체적관)를 구비하고, 운동자가 상기 계측관부내를 상기 소정 구간 이동할 때에 토출되는 유체의 체적에 기초하여 피시험 유량계를 교정하는 기준 체적관에 있어서, 상기 운동자를 상기 계측관부의 상기 소정 구간의 시작점의 상류측의 소정의 위치에 대기시키는 대기수단을 가진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명과 관련된 기준 체적관은, 상기 대기수단이 상기 운동자를 걸어멈춤하는 기계적 스토퍼인 것을 특징으로 한다.

이 경우, 기계적 스토퍼를, 상기 운동자에 걸어멈춤하는 핀과 상기 핀에 힘을 가하는 유압 실린더로 구성할 수 있다.

또한, 본 발명과 관련된 기준 체적관은, 상기 계측관부를 상기 유체가 쌍방향으로 이동 가능하도록 구성되는 바이디렉셔널 프루버형이며, 상기 계측관부의 양끝단부에 각각 상기 대기수단을 가짐과 동시에, 상기 양 끝단부와 상기 피시험 유량계와의 사이에 접속되어, 유로의 전환을 실시함으로써 상기 양끝단부의 어느 한쪽에 상기 유체를 도입하는 다방 밸브를 가진 것을 특징으로 한다.

이 경우, 상기 계측관부를 루프관으로 구성할 수 있다.

본 발명과 관련된 기준 체적관은, 운동자를 계측관부의 소정 구간의 시작점의 상류측의 소정의 위치에 대기시키는 대기수단을 가지기 때문에, 흐름 방향이 완전히 전환된 시점(時點)에서 대기수단을 해제함으로써, 유체에 의해 운동자를 소정의 유속으로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 종래와 같이 조주로를 길고 크게 설치하는 것이 불필요해져, 기준 체적관의 길이방향의 치수를 단축화할 수 있어, 예를 들면 기준 체적관의 설치 면적의 저감을 도모할 수 있다. 또한, 가반식으로서 차량에 기준 체적관을 탑재하는 것도 가능해진다.

도 1은, 종래의 유니디렉셔널 프루버형의 기준 체적관의 개략 평면도이다.

도 2는, 종래의 바이디렉셔널 프루버형의 기준 체적관의 개략 평면도이다.

도 3은, 본 발명의 실시형태예의 기준 체적관의 개략 평면도이다.

본 발명에 따른 기준 체적관의 바람직한 실시형태에 대해서, 도 3을 참조하여, 이하에 설명한다.

도 3에 도시한, 본 실시형태예에 따른 기준 체적관(10)은, 종래예로서 도 2에 나타낸 것과 거의 동일한 기본 구성을 구비한 바이디렉셔널 프루버이다.

기준 체적관(10)은, 기준 체적을 가진, 루프관형상의 계측관부(이하, 프루버 파이프라고 한다)(12)를 구비한다. 프루버 파이프(12)에는, 2개의 검출기(14a,14b)가 설치된다. 이 2개의 검출기(14a,14b)의 사이의 구간의 부분의 프루버 파이프(12)내에 형성되는 체적이 기준 체적이 된다. 검출기(14a,14b)는, 적절한 방식의 것을 선택하여 이용할 수 있고, 예를 들면, 기계적으로 동작하는 전기스위치, 전자적 근접 스위치, 유도(誘導) 픽업 등을 이용할 수 있다.

프루버 파이프(12)의 양끝단에는 관부(16a,16b)가 설치되고, 관부(16a,16b)끝단과 검출기(14a,14b)와의 거리(도 3중에서, L로 나타낸다)는 종래보다 대폭적으로 단축되고 있다. 한편, 관부(16a,16b)의 지름은, 종래의 것과 마찬가지로, 프루버 파이프(12) 지름보다도 크게 형성된다.

프루버 파이프(12)의 양끝단으로서, 이 경우, 관부(16a,16b)의 검출기(14a,14b)에 가까운 쪽, 즉, 관부(16a,16b)가 유체의 유입측으로서 이용될 때의 검출기(14a,14b)의 상류측에 각각 대기수단(18a,18b)이 설치된다.

대기수단(18a,18b)은, 기계적 스토퍼이며, 핀 형상의 게이트(20a,20b)와, 유압 실린더(22a,22b)로 구성된다. 게이트(20a,20b)는 유압 실린더(22a,22b)에 의하여 힘이 가해져, 관부(16a,16b)내를 지름 방향으로 진출하거나 혹은 퇴행한다.

도 3과 같이 운동자인 스피어(24))가 관부(16b)에 위치할 때, 스피어(24)와 검출기(14b)의 사이에 설치된 대기수단(18b)의 게이트(20b)가 관부(16b)내로 돌출함으로써, 도 3중에서, 관부(16b)로부터 검출기(14b)를 향하여 이동해 온 스피어(24)는 게이트(20b)에 걸어멈춤된다. 그리고, 검출기(14b)방향으로의 스피어(24)의 이동이 저지되어, 그 위치에 대기한 상태가 된다. 한편, 게이트(20b)가 관부(16b)의 관벽을 향하여 물러나는 것에 의해서, 스피어(24)의 대기 상태가 해제된다.

대기수단(18a,18b)은, 구동부로서 유압 실린더(22a,22b)에 대신하여, 전동 실린더, 에어 실린더 등을 이용할 수 있고, 또한, 다른 적절한 구동 수단을 이용할 수 있다.

또한, 대기수단(18a,18b)은, 스피어(24)의 움직임을 멈추고 소정의 위치에 대기시키는 기능을 가진 것인 한, 다른 기계적 스토퍼를 이용할 수 있으며, 예를 들면, 관부(16b)의 관벽으로부터 관부(16b)의 지름 중심 방향을 향해서 돌출하여 설치된 복수의 핀 혹은 폭이 좁은 판 등이 스피어(24)의 진로를 차단함과 동시에, 이들 핀 혹은 판 등이 관벽방향으로 넘어짐으로써 스피어(24)의 진로를 개방하는 구성으로 할 수 있다. 또한, 대기수단(18a,18b)으로서 전기적 혹은 전자적인 적절한 수단을 이용할 수도 있다.

유로의 전환에 의해서 도입관 또는 도출관의 어느 한쪽으로서 이용되는 유체 배관(26a,26b) 및 2개의 관부(16a,16b)는, 사방밸브(28)로 유로를 전환할 수 있도록 접속된다.

한편, 도 3중, 참조 부호 30a,30b는 유체의 온도를 계측하는 온도 게이지를, 참조 부호 32a, 32b는 유체의 압력을 계측하는 압력 게이지를 각각 나타낸다.

유체 배관(26a,26b) 중의 한쪽, 예를 들면 유체 배관(26a)에, 도시하지 않은 피시험 유량계가 접속된다. 즉, 피시험 유량계는, 유체 배관(26a)을 개재하여 기준 체적관(10)과 직렬로 접속된다.

피시험 유량계에는, 유량에 비례한 수의 펄스를 생성하여 발신하는 펄스 발신기가 부착되어 있다(도시하지 않음).

이 펄스 발신기의 펄스 신호 및 검출기(14a,14b)의 검출 신호(스타트/스톱 신호)는, 도시하지 않은 계측용 CPU(프루빙 컴퓨터)로 입력된다. 한편, 사방밸브(28) 및 유압 실린더(22a,22b)에는, 도시하지 않은 제어용 CPU(플로우 컴퓨터)로부터 제어신호가 보내진다. 또한, 사방밸브(28)의 개방도 신호가 제어용 CPU로 보내진다. 한편, 사방밸브(28) 및 유압 실린더(22a,22b)는 매뉴얼 조작하는 형태의 것이어도 좋다.

도 3은, 유체 배관(26a)으로부터의 유체를 관부(16a)로부터 관부(16b)를 향한 방향으로 흐르게 하여, 계측이 종료한 상태를 나타내는 것으로, 프루버 파이프(12)내를 반시계 방향으로 이동한 스피어(24)는 관부(16b)에 도달하여, 체류하고 있다.

그리고, 다음의 계측을 시작할 때는, 제어용 CPU의 제어 신호에 의해서 사방밸브(9c)를 조작하여, 유체 배관(26a)과 관부(16b)를 연이어 통하는 상태로 함과 동시에, 유체 배관(26b)과 관부(16a)를 연이어 통하는 상태로 하여 기준 체적관(10)을 흐르는 유체의 흐름 방향을 역전시킨다. 이 때, 상기와 같이 관부(16b)에는 스피어(24)가 미리 배치되어 있다. 또한, 스피어(24)의 상류측에는 제어용 CPU의 제어 신호에 의해서 게이트(20b)가 하강하여 닫힌 상태가 되어 있다.

사방밸브(9c)의 동작 개시에 의해서, 피시험 유량계를 통과한 유체가 유체 배관(26a)으로부터 관부(16b)에 유입하기 시작한다. 아직 소정의 유속에 도달하지 않은 유체에 의해 스피어(24)가 게이트(20b)의 위치까지 이동하면, 스피어(24)는 그 위치에서 게이트(20b)에 걸어멈춤하고 정지하여, 대기 상태가 됨과 동시에, 유체는 스피어(24)와 관부(16b)의 사이의 틈새로부터 프루버 파이프(12)로 흘러 들어간다.

그리고, 유체가 소정의 유속에 도달했을 때, 예를 들면 사방밸브(9c)가 소정의 개방도(통상적으로, 전부 개방)에 도달한 것을 나타내는 개방도 신호를 받아, 제어용 CPU의 제어 신호에 의해서 게이트(20b)가 열리고, 스피어(24)는 대기 상태가 해제된다. 스피어(24)는, 소정의 유속이 된 유체와 프루버 파이프(12)를 통과한다. 여기서, 유체의, 흐름 방향이 확실하게 전환되어, 소정의 유속에 도달한 것을 판단하는 수단으로서, 상기와 같이 사방밸브(9c)의 밸브개방도의 정보를 이용하는 것에 대신하여, 밸브의 조작 개시로부터의 경과시간이나 피시험 유량계의 유속(혹은 유량)의 정보 등을 이용해도 좋다.

스피어(24)가 통과할 때의 검출기(14a,14b)의 검출 신호 및 피시험 유량계의 펄스 발신기의 펄스 신호는, 각각 계측용 CPU에 받아들여진다.

그리고, 계측용 CPU에 의해서, 검출기(14b)의 검출 신호를 얻을 수 있는 시점으로부터 검출기(14a)의 검출 신호가 얻어지는 시점까지의 사이의 펄스 발신기로부터의 펄스수가 계측된다. 프루버 파이프(12)의 2개의 검출기(14a,14b)의 사이를 스피어(24)가 이동함으로써 기준 체적이 표시되기 때문에, 이 기준 체적과 계측된 펄스수로부터 구할 수 있는 피시험 유량계의 지시값(체적)을 비교함으로써, 피시험 유량계의 오차가 계측되고, 또한, 필요한 교정이 이루어진다. 한편, 이 펄스 신호에 대신하여, 예를 들면 유량에 대응하여 얻어지는 전압의 아날로그 신호를 이용해도 좋다. 한편, 제어용 CPU와 계측용 CPU는 겸용해도 좋다.

이상 설명한 본 실시형태예는, 대기수단(18a,18b)을 관부(16a,16b)에 설치한 것이지만, 이에 대신하여, 대기수단(18a,18b)을 프루버 파이프(12)의 말단에 설치하는 것도 고려할 수 있다. 즉, 대기수단(18a,18b)을 프루버 파이프(12)의 양끝단부, 즉 검출기(14a,14b)의 상류측에 설치함으로써, 관부(16a,16b)를 생략하고, 기준 체적관(10)을 보다 소형화하는 것을 고려할 수 있다.

이 경우, 대기수단(18a,18b)에 의해서 대기되어지는 스피어(24)가, 이를테면 사방밸브(9c)의 상류측에 설치된 밸브의 역할을 수행하고, 사방밸브(9c)가 소정의 개방도에 도달하기까지는 스피어(24)가 유체의 흐름을 차단하고, 사방밸브(9c)가 소정의 개방도에 도달한 시점에서 대기수단(18a,18b)을 해제함으로써, 소정의 유속을 가진 유체에 의해 스피어(24)가 이동하게 된다. 한편, 이 경우, 유체의 흐름 방향을 바꾸어 다음의 계측을 시작하기 전의, 역방향의 유체의 흐름을 확보하기 위해서, 대기수단(18a,18b)과 검출기(14a,14b)와의 사이의 조주로로 간주되는 부분에 유체를 배출하기 위한 배출관을 마련해 두는 등의 대책이 필요하다. 이 배출관은, 다음의 계측시에는 닫혀진다.

그러나, 이 경우, 대기수단(18a,18b)을 해제함으로써 스피어(24)가 이동을 시작하는 초기의 기간은, 짧은 시간이지만 유체의 흐름이 유속이 제로인 상태로부터 소정의 유속 상태에 도달하기까지 변화하는 것을 피할 수 없다. 즉, 종래에 비해 유체가 소정의 유속에 도달하기까지의 시간은 단축되지만, 이 시간을 완전하게 해소하는 것은 아니다. 이 때문에, 본 실시형태예와 같이 종래의 문제점을 완전하게 해소하는 것은 아니며, 계측 정밀도의 저하가 남는다고 생각된다.

한편, 본 실시형태예에 있어서, 프루버 파이프(12)는, 원형의 단면 형상의 관에 대신하여, 타원형이나 방형(方形) 등의 단면 형상의 관을 이용하고, 이 때의 단면 형상에 맞춘 형상을 가진 운동자를 이용해도 좋다. 또한, 프루버 파이프(12)는, 루프관에 대신하여 직관(直管)을 이용해도 좋다. 또한, 피시험 유량계는, 프루버 파이프(12)의 상류측에 배치하는 대신에 프루버 파이프(12)의 하류측에 배치해도 좋다.

또한, 본 발명의 실시형태예에 관계없이, 예를 들면, 유로의 전환 구조를 구비하지 않고, 한쪽 방향에만 유체를 흐르게 하여 시험을 실시하는 유니디렉셔널 프루버형의 기준 체적관에 대해서도, 본 발명을 적용할 수 있다.

Claims

소정 구간내에 정해지는 기준 체적을 가진 계측관부를 구비하고, 운동자(運動子)가 상기 계측관부내를 상기 소정 구간 이동할 때에 토출되는 유체의 체적에 기초하여 피시험 유량계를 교정하는 기준 체적관에 있어서,

상기 운동자를 상기 계측관부의 상기 소정 구간의 시작점의 상류측의 소정의 위치에 대기시키는 대기수단을 가진 것을 특징으로 하는 기준 체적관.
제 1 항에 있어서, 상기 대기수단이 상기 운동자를 걸어멈춤하는 기계적 스토퍼인 것을 특징으로 하는 기준 체적관.
제 2 항에 있어서, 상기 기계적 스토퍼가, 상기 운동자에 걸어맞춰지는 핀과 상기 핀에 힘을 가하는 유압 실린더로 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 기준 체적관.
제 1 항에 있어서, 상기 계측관부를 상기 유체가 쌍방향으로 이동 가능하게 구성되는 바이디렉셔널 프루버형(bi-directional prover)이며,

상기 계측관부의 양끝단부에 각각 상기 대기수단을 가짐과 동시에, 상기 양끝단부와 상기 피시험 유량계와의 사이에 접속되어, 유로의 전환을 실시함으로써 상기 양끝단부의 어느 한쪽에 상기 유체를 도입하는 다방(多方) 밸브를 가진 것을 특징으로 하는 기준 체적관.
제 4 항에 있어서, 상기 계측관부가 루프관인 것을 특징으로 하는 기준 체적관.