(57)【要約】【課題】気体の温度変化による影響を受け難い流量計検査装置及び検査方法を提供する。【解決手段】本開示の流量計検査装置１０は、空調制御された検査室９０内の大気を検査気体として取り込み、その大気を温度変化用ダンパー４４内に通してから、検査用配管３０に流す。取り込まれる大気は、外乱により温度が変動することがあるが、温度変化用ダンパー４４は、検査室９０内の大気に比べて熱容量が大きいので、温度が変動した大気は、温度変化用ダンパー４４との間で熱交換を行い、その変動が緩和される。これにより、温度変動が緩和された状態の大気が検査用配管３０を流れるので、本開示の流量計検査装置１０では、大気の温度変動による影響を受け難くなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソニックノズルで一部が構成される検査用配管のうち前記ソニックノズルより上流側の途中に検査対象の流量計が接続される流量計接続部を有し、前記検査用配管の上流側端部から気体が吸引されて、前記流量計の計測精度の検査が行われる流量計検査装置において、
前記検査用配管のうち前記流量計接続部より上流側に充填又は嵌合されると共に内部を前記気体が通過し、その通過する前記気体の温度変化を緩和する温度変化用ダンパーを有する流量計検査装置。
【請求項２】
前記温度変化用ダンパーは、金属線材、金属粒体、金属粒体を焼結してなる焼結体、又は、金属を発泡成形してなる金属発泡体である請求項１に記載の流量計検査装置。
【請求項３】
前記温度変化用ダンパーにより前記気体の温度変化量が７５％以下に緩和される請求項１又は２に記載の流量計検査装置。
【請求項４】
前記検査用配管のうち前記温度変化用ダンパーを有する部分の内径が、それ以外の部分に比べて大きい請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載の流量計検査装置。
【請求項５】
前記温度変化用ダンパーと前記流量計接続部との間に、前記温度変化用ダンパーの破片を除去するフィルタが備えられている請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載の流量計検査装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１の請求項に記載の流量計検査装置を使用して、前記流量計にて前記気体の流量を実測し、その流量計の計測精度の検査を行う流量計検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソニックノズルで一部が構成される検査用配管の途中に流量計が接続され、検査用配管の上流側端部から気体が吸引されて、流量計の計測精度の検査が行われる流量計検査装置及びそのような流量計検査装置を使用する流量計の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の流量計の検査方法は、一般的には、気温が一定になるように制御されている検査室内で行われ、その検査室内の大気を検査用配管に流す（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１１０２５７号公報（段落［０００２］、［０００７］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、外乱によって検査室内の気温が変化することがあり、検査用配管を流れる大気の温度変化により検査精度が悪くなるという問題があった。このため、気体の気温変化による影響を受け難い流量計検査装置及び検査方法の開発が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するためになされた請求項１の発明は、ソニックノズルで一部が構成される検査用配管のうち前記ソニックノズルより上流側の途中に検査対象の流量計が接続される流量計接続部を有し、前記検査用配管の上流側端部から気体が吸引されて、前記流量計の計測精度の検査が行われる流量計検査装置において、前記検査用配管のうち前記流量計接続部より上流側に充填又は嵌合されると共に内部を前記気体が通過し、その通過する前記気体の温度変化を緩和する温度変化用ダンパーを有する流量計検査装置である。
【０００６】
請求項２の発明は、前記温度変化用ダンパーは、金属線材、金属粒体、金属粒体を焼結してなる焼結体、又は、金属を発泡成形してなる金属発泡体である請求項１に記載の流量計検査装置である。
【０００７】
請求項３の発明は、前記温度変化用ダンパーにより、前記気体の温度変化量が７５％以下に緩和される請求項１又は２に記載の流量計検査装置である。
【０００８】
請求項４の発明は、前記検査用配管のうち前記温度変化用ダンパーを有する部分の内径が、それ以外の部分に比べて大きい請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載の流量計検査装置である。
【０００９】
請求項５の発明は、前記温度変化用ダンパーと前記流量計接続部との間に、前記温度変化用ダンパーの破片を除去するフィルタが備えられている請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載の流量計検査装置である。
【００１０】
請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れか１の請求項に記載の流量計検査装置を使用して、前記流量計にて前記気体の流量を実測し、その流量計の計測精度の検査を行う流量計の検査方法である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１及び請求項６の流量計検査装置及び流量計の検査方法によれば、検査用配管に吸引される気体の温度が変化しても、検査用配管に備えた温度変化用ダンパーを通過するときにその温度変化用ダンパーとの間で熱交換が行われて気体の温度変化が緩和される。また、空調設備による気体の温度変動の変動幅も温度変化用ダンパーによって緩和される。そして、温度変化用ダンパーを通過して温度変化が緩和された気体を、流量計、ソニックノズルへと流して流量計の検査を行うことができる。このように請求項１及び６の流量計検査装置及び流量計の検査方法によれば、流量計の検査を行う際の気体の温度変化による影響を受け難くなる。
【００１２】
請求項２の流量計検査装置のように、温度変化用ダンパーが、金属線材、金属粒体、金属粒体を焼結してなる焼結体、又は、金属を発泡成形してなる金属発泡体であれば、温度変化用ダンパーにおける気体との接触面積を広く確保することができ、その分、温度変化用ダンパーをコンパクトにすることができる。
【００１３】
請求項３の流量計検査装置のように、温度変化用ダンパーによる気体の温度変化量が７５％以下に緩和されることが好ましい。
【００１４】
請求項４の流量計検査装置では、検査用配管のうち温度変化用ダンパーを有する部分の内径が、それ以外の部分に比べて大きいので、温度変化用ダンパーにおける気体との接触面積を広く確保することができ、気体の温度変化の緩和機能、即ち、ダンパー機能を高くすることができる。
【００１５】
請求項５の流量計検査装置によれば、仮に温度変化用ダンパーの一部が破片となって分離してもそれをフィルタにて捕捉し、流量計、ソニックノズルへと流れることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本開示の一実施形態に係る流量計検査装置の平面図
【図２】本開示の大気導入部の拡大平面図
【図３】本開示の流量計検査装置が設置された検査室の構成図
【図４】確認実験の結果を示すグラフ確認実験の結果を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図１〜図３を参照して流量計検査装置１０の実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態の流量計検査装置１０は、ソニックノズル５０で一部が構成される検査用配管３０と、その一端部に接続される吸引ポンプ５１とを有する。そして、ソニックノズルを使った一般的な流量計検査装置と同様に、本実施形態の流量計検査装置１０も吸引ポンプ５１が作動すると、ソニックノズル５０の上流側圧力と下流側圧力との圧力比が臨界圧力比以下に保たれ、ソニックノズル５０のスロート部を通過する気体の流速が音速に固定されるようになっている。これにより、検査用配管３０に吸引される気体の温度が一定であれば、一定流量（以下、これを「基準流量」という）の気体が検査用配管３０を流れる。また、基準流量を変更するために、スロート部の流路断面積が異なる複数のソニックノズル５０が用意されていて、それらから任意のソニックノズル５０を選択して検査用配管３０の一部として組み付けることができるようになっている。
【００１８】
検査用配管３０のうちソニックノズル５０より上流側には、１つ又は複数の流量計２０をソニックノズル５０に直列接続するために流量計接続部２１が備えられている。図１の例では、１つの流量計２０が流量計接続部２１に接続されている。
【００１９】
なお、流量計接続部２１に取り付けられる流量計２０は、気体の流量を計測するものの全てが対象であり、その代表例としては、例えば、一般家庭用のガスメータや、ガス配管網の基幹路用のガスメータ、さらには、化学工場等の配管に接続される流量計等が挙げられる。また、流量計２０の計測原理は問わない。即ち、流量計２０は、例えば、超音波流量計、膜式流量計等の何れでもよく、それら以外のものであってもよい。
【００２０】
検査用配管３０のうち流量計接続部２１より上流端部には、他の部分より内径が大きい大径管部３１Ａが設けられている。図２に示されるように、大径管部３１Ａの上流側端部と下流側端部寄り位置とには、メッシュ部材４６が張られている。なお、大径管部３１Ａのうち下流側のメッシュ部材４６より下流側部分は、テーパー状に縮径している。
【００２１】
１対のメッシュ部材４６の間には、温度変化用ダンパー４４が収容されている。温度変化用ダンパー４４は、一般に「金属ウール」と呼ばれる金属線材であって、例えば、アルミニウム、銅、鉄、ステンレス等の線材であり、ランダムに絡んでいる。なお、線材の線径は０．０２〜０．１［ｍｍ］、密度は１５０〜３００［ｋｇ／ｍ３］になっている。
【００２２】
なお、温度変化用ダンパー４４の代わりに「温度変化用ダンパー」として大径管部３１Ａに収容可能なものとしては、金属粒体、金属粒体を焼結してなる焼結体、又は、金属を発泡成形してなる金属発泡体、ハニカム構造体、パンチングメタル等が挙げられる。
【００２３】
温度変化用ダンパー４４と下流側のメッシュ部材４６との間には、温度変化用ダンパー４４である金属線材の飛散を防ぐためのフィルタ４５が備えられている。フィルタ４５としては、織布、不織布、グラスウールまたは、連続気泡構造を有する樹脂発泡体等が挙げられる。
【００２４】
本実施形態の流量計検査装置１０の構成に関する説明は以上である。この流量計検査装置１０を使用して、流量計２０が以下のように検査される。図３に示すように、流量計検査装置１０は、一般的なものと同様に、気温が一定になるように空調機９１にて空調されている検査室９０内に設置され、その検査室９０内の大気が気体として吸引される。
【００２５】
吸引された大気は、温度変化用ダンパー４４を通過してから検査用配管３０を介して流量計２０、ソニックノズル５０へと流れる。そして、ソニックノズル５０により検査用配管３０に基準流量の大気が流れた状態で、その流量が流量計２０にて実測される。このとき、検査用配管３０に流れた基準流量値と流量計２０が実測した値とを比較することにより、流量計２０の流量の計測精度が検査される。例えば、流量計２０の実測値と基準流量値との偏差が許容範囲にあるかどうかで判定する。
【００２６】
ところで、外乱により検査室９０の温度は空調機９１の設定温度から変動することがある。これに伴って検査用配管３０に入り込む大気の温度も変動する。しかしながら、本実施形態の流量計検査装置１０では、温度変化用ダンパー４４を備え、吸引された大気がまず温度変化用ダンパー４４を通過する構成となっている。温度変化用ダンパー４４は、検査室９０内の大気に比べて熱容量が大きいので、検査室９０内の大気に比べて温度は大きく変動しない。
【００２７】
従って、検査室９０内の大気の温度が外乱により空調機９１の設定温度から変動した温度となった場合でも、温度変化用ダンパー４４内の温度は、検査室９０内の大気ほど変動しない。これにより、検査室９０内で空調機９１の設定温度から変動した大気であっても、温度変化用ダンパー４４内に通すことによってその変動の幅を緩和することができる。即ち、本実施形態の流量計検査装置１０では、検査室９０内で空調機９１の設定温度から変動した大気が検査用配管３０に入り込んだ場合であっても、その大気を温度変化用ダンパー４４内に通すことによって温度の変動の幅を緩和してから検査用配管３０に流すことができる。
【００２８】
これにより、検査用配管３０内の大気はその温度の変動の幅が緩和された状態となり、本実施形態の流量計検査装置１０では、検査用配管３０に基準流量の大気を安定的に流すことができる。また、流量計にもその温度の変動の幅が緩和された状態の大気が流れ込むので、低流量域で特に温度変化による流速分布の影響を受けやすい超音波流量計を用いた場合であっても、流量の計測値の変動を緩和することができる。即ち、本実施形態の流量計検査装置１０によれば大気の温度変化による影響を受け難くすることができる。
【００２９】
ところで、外乱による温度変化とは、検査室９０内への人の出入りや他の試験装置による排熱等のような突発的に起こる温度変化、また、空調機９１のフィードバック制御による周期的な温度変化等が挙げられる。なお、フィードバック制御による温度変化では、大気の温度の平均値が一定となり、その平均値を中心に変動する。
【００３０】
ここで、検査用配管３０に温度変化用ダンパー４４を備えずに検査室９０内の大気の温度変動を抑えようとすると、空調設備を主とした設備費が高額になる。これに対して、本実施形態であれば、比較的安価な温度変化用ダンパー４４を使用して、検査用配管３０を流れる大気の温度変動を抑えることができる。
【００３１】
しかもまた、その温度変化用ダンパー４４として「金属ウール」と呼ばれる金属線材を使用することにより、大気との接触面積を広く確保することができ、その分、温度変化用ダンパー４４をコンパクトにすることができる。
【００３２】
さらに、大径管部３１Ａの内径が、検査用配管３０の内径に比べて大きいので、温度変化用ダンパー４４における気体との接触面積を広く確保することができ、大気の温度変化の緩和機能、即ち、ダンパー機能を高くすることができる。
【００３３】
その上、大径管部３１Ａのうち温度変化用ダンパー４４の下流側にフィルタ４５を備えているので、仮に温度変化用ダンパー４４の一部が破片となって分離してもそれをフィルタ４５にて捕捉し、流量計２０、ソニックノズル５０へと流れることを防ぐことができる。
【００３４】
［確認実験］
上記実施形態の流量計検査装置１０について、気体が検査用配管３０の上流端部に備えた温度変化用ダンパー４４を通過することによりその温度変化量が減少することを実験により確認した。この実験では、流量計検査装置１０を空調設備９１を備えた検査室９０に設置して、検査室９０内の大気を吸引して検査を行った。このとき、検査用配管３０の上流端部付近と流量計２０の下流側の検査用配管３０内とに温度計を設置し、それぞれ、温度変化用ダンパー４４を通過する前の温度（室温）Ｔ０と、温度変化用ダンパー４４を通過した後の大気の温度Ｔ１として測定した。
【００３５】
また、検査用配管３０の内径（ｄ）を８０ｍｍ、拡管部４２の内径（Ｄ）を２００ｍｍとした。ここで、温度変化用ダンパー４４として鉄ウールを充填し、その線径は０．０３５ｍｍ、密度は２００ｋｇ／ｍ３のものを使用した。大径管部３１Ａに充填された鉄ウールの軸方向の長さ（Ｗ）は、拡管部４２の径（Ｄ）と等しくした（図２参照）。
【００３６】
図４には、Ｔ０とＴ１の測定結果が示されている。この測定結果から、室温Ｔ０は周期的に変化し、その変化量（ΔＴ０）は約０．２℃であることがわかる。これに対して、温度変化用ダンパー４４を通過した後の大気の温度Ｔ１も同じ周期で変化しているが、その変化量（ΔＴ１）は約０．１５℃であり、温度変化量が７５％に減少したことがわかる。本実験の流量計検査装置１０では、温度変化用ダンパー４４として鉄ウールを備えることにより、室温の温度変化量に対して検査用配管３０に流れ込む大気の温度変化量が減少することが確認できた。
【００３７】
［他の実施形態］
（１）上記実施形態では、温度変化用ダンパー４４として金属ウールを使用していたが、金属製のハニカム或いはパンチングプレートを使用してもよい。上記実施形態のように、金属ウールを使用すれば、コンパクトな構成で大気との接触面積を大きくすることができ、通過する大気との熱交換の効率を上げることが可能となる。
【００３８】
（２）上記実施形態では、温度変化用ダンパー４４と下流側のメッシュ部材４６との間に織布、不織布、グラスウールまたは、連続気泡構造を有する樹脂発泡体等で構成されるフィルタ４５を配置して、温度変化用ダンパー４４である金属線材の飛散を防止する構成であったが、温度変化用ダンパー４４を織布、不織布、グラスウールまたは、連続気泡構造を有する樹脂発泡体等で覆ったものを大径管部３１Ａのうち１対のメッシュ部材４６の間に収容する構成であってもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１０    流量計検査装置
２０    流量計
２１    流量計接続部
３０    検査用配管
４４    温度変化用ダンパー
５０    ソニックノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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