(57)【要約】【課題】被検査物の流量を精度よく、しかも信頼性の高い流量計測ができ、被検査物の良否判定に供するようにした、被検査物の流量計測検査装置を提供する。【解決手段】第１ポンプ５の吐出口５ａと第２ポンプ６の吸込口６ａとは、ハウジング４の底部の直下に配置した緩衝槽１３により連通する。  緩衝槽１３に、計測用配管１７を接続し、計測用配管１７に、流量差検出手段１８を介して大気解放槽１９を接続する。  流量差検出手段１８は、緩衝槽１３から計測用配管１７を通じてもたらされる検査液を所定量、一時貯留可能な容積を有する計測管１８であり、計測管１８には、頂部から内側空間に向けて、貯留される検査液の液面を検知する、第１、第２のセンサ２２ａ、２２ｂを配設する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１、第２の流体機構部（５、６）を具備する被検査物（３）に対し、検査流体を流して流量を計測し、検査を行う、被検査物の流量計測検査装置であって、
前記第１流体機構部（５）の出口と前記第２流体機構部（６）の入口との間に介装した緩衝槽（１３）と、
この緩衝槽（１３）から、緩衝槽（１３）に溜まる検査流体を導入して、検査流体の時間的量変化から、前記第１、第２の流体機構部（５、６）間の流量差を求めて、被検査物（３）の検査を行う流量差検出手段（１８）と、
を具備することを特徴とする被検査物の流量計測検査装置。
【請求項２】
前記被検査物（３）は、前記第１、第２流体機構部（５、６）をハウジング（４）内に収容し、
前記第１流体機構部（５）の出口と前記第２流体機構部（６）の入口とを前記ハウジング（４）の底部に形成し、
前記ハウジング（４）の底部直下には緩衝槽（１３）を配置して、前記第１流体機構部（５）の出口と前記第２流体機構部（６）の入口とを前記緩衝槽（１３）により連通させ、
前記緩衝槽（１３）には、前記流量差検出手段（１８）を連通接続し、
前記流量差検出手段（１８）には、前記緩衝槽（１３）からの検査流体の流体表面位置を検知する、第１、第２センサ（２２ａ、２２ｂ）を備えたことを特徴とする請求項１に記載の被検査物の流量計測検査装置。
【請求項３】
前記流量差検出手段（１８）は、前記緩衝槽（１３）からもたらされる検査流体を所定量、一時貯留可能な容積を有する計測管であり、
前記第１、第２センサ（２２ａ、２２ｂ）を、前記計測管（１８）の頂部から、内側空間に向けて、末端側を検出端として段差配設してなり、
前記計測管（１８）に溜まる検査流体表面が、前記第１、第２センサ（２２ａ、２２ｂ）の検出端間の間で、到達する時間を測定することで、流量の増減を測定するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の被検査物の流量計測検査装置。
【請求項４】
前記被検査物（３）における第１流体機構部（５）と第２流体機構部（６）との流量差分を、前記緩衝槽（１３）から前記計測管（１８）にもたらして貯留量を変動させ、第１、第２センサ（２２ａ、２２ｂ）の位置、流体表面通過時間、計測管（１８）の断面積から流量差を求めるようにしたことを特徴とする請求項３に記載の被検査物の流量計測検査装置。
【請求項５】
第１、第２のポンプ（５、６）を具備する被検査物（３）の流量を計測して検査を行うに当たり、
前記第１ポンプ（５）から第２ポンプ（６）に検査液を流して、前記第１ポンプ（５）と前記第２ポンプ（６）との流量差分を取り出して、液柱として貯留し、液面の変化を捉えて、前記第１ポンプ（５）と前記第２ポンプ（６）間の流量差を求めることを特徴とする被検査物の流量計測による検査方法。
【請求項６】
前記第１ポンプ（５）と前記第２ポンプ（６）とから取り出して、流量差分として貯留した液柱において、液面位置の変化を検出すると共に、液面通過時間、液柱の断面積に基づいて流量差を求めるようにしたことを特徴とする請求項４に記載の被検査物の流量計測による検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流量計測検査装置に関し、さらに詳しくは被検査物の流量を精度よく、しかも信頼性の高い流量計測ができ、被検査物の良否判定に供するようにした、被検査物の流量計測検査装置並びに被検査物の流量計測による検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、流量を計測するには、例えば容積式流量計（ギヤメータ）などの流量計測器に、被測流体を通過させることで、通過した流量を計測するようにしていた。
容積式流量計は、ケーシングの計量室内に楕円歯車状の一対の回転子（回転体）を回転自在に設け、計量室内に流入した流量に応じた回転数で回転する回転子の回転を検出することにより流量を計測するものである。
このように回転子の回転を検出する回転検出手段としては、一方の回転子の端面に磁石を埋設し、この端面に対向するケーシング側に磁気抵抗素子よりなる磁気センサを設けてなる回転検出手段がある。
【０００３】
このような容積式流量計としては、例えば特許文献１参照。この特許文献１においては、被測流体が逆流した場合での対策として、以下の手法により、回転子の回転方向を判別することにより、逆流による計測誤差をなくすようにしている。
この容積式流量計においては、回転子の回転を一対の磁気センサにより検知し、これら磁気センサからのパルスに基づいて、コンパレータにより立上りトリガ、立下りトリガをパルス発生器へ出力する。パルス発生器は所定パルス幅としたパルスをパルス監視回路、演算回路に出力し、演算回路はパルスを積算して流量を算出する。パルス監視回路はＡ相とＢ相のパルスを比較して、回転子の回転方向を判別するとしている。
【０００４】
【特許文献１】実開平５−３６３１８号公報
【０００５】
ところで、ある部品、例えばハウジング内に第１ポンプおよび第２ポンプを配設し、モータで作動させるポンプモータを検査する際、流体を通過させてそれぞれのポンプによる流量を計測して流量差を求め、この流量差から、部品の良否を判定する検査方法がある。
【０００６】
このような検査方法を実施する検査システム１として、例えば図４参照。この検査システム１では、流量計測のための流体を貯留したタンク２から、検査すべくセットされたポンプモータ３を通じて流体を吸込み、吐出し、タンク２に戻す配管系統が構成されている。
【０００７】
ポンプモータ３は、前述したように、ハウジング４内に第１ポンプ５および第２ポンプ６を配設し、同様にハウジング４内に搭載されるモータ７によって駆動されるようになっている（図５参照）。
【０００８】
かかるハウジング４には、第１ポンプ５への吸込口５ａ、吐出口５ｂが配設されていると共に、さらに、第２ポンプ６への吸込口６ａ、吐出口６ｂが配設されている。
【０００９】
そして、これら第１ポンプ５の吸込口５ａ、吐出口５ｂ、第２ポンプ６の吸込口６ａ、吐出口６ｂには、それぞれ配管Ｐ１、Ｐ２が接続され、第１ポンプ５への吸込口５ａに至る配管Ｐ１と、第２ポンプ６の吐出口６ｂに接続された配管Ｐ２とに、それぞれ流量計Ｆｍ１、Ｆｍ２が介在されている。
なお、検査すべくセットされたポンプモータ３には、駆動電源が供給されるようになっている。
【００１０】
以上のような検査システム１において、ポンプモータ３のハウジング４内に搭載されるモータ７に電力を供給して駆動することで、第１、第２ポンプ６、６は作動し、タンク２から、検査すべくセットされたポンプモータ３を通じて流体を吸込み、吐出し、タンク２に戻す動作がなされる。
ここで、図示しない制御装置により、第１ポンプ５への吸込口５ａに至る配管Ｐ１と、第２ポンプ６の吐出口６ｂに接続された配管Ｐ２とに、それぞれ介在された流量計Ｆｍ１、Ｆｍ２により計測された流量値から、流量差を求める演算がなされ、この流量差が所定の値の範囲内か否かの判定により、そのポンプモータ３の良否の判定を行う構成である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、実際には、上述の流量差は微小であり、かかる微小な流量差を高精度に求めるには、高精度な流量計Ｆｍ１、Ｆｍ２が必要となり、設備費が嵩むといった問題があった。
本発明は、かかる課題を解決するために提案されたものであって、高精度な流量計を２台必要とせず、被検査物の流量を精度よく、しかも信頼性の高い流量計測ができ、被検査物の良否判定に供するようにした、被検査物の流量計測検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、請求項１にかかる発明では、第１、第２の流体機構部（５、６）を具備する被検査物（３）に対し、検査流体を流して流量を計測し、検査を行う、被検査物の流量計測検査装置であって、第１流体機構部（５）の出口と第２流体機構部（６）の入口との間に介装した緩衝槽（１３）と、この緩衝槽（１３）から、緩衝槽（１３）に溜まる検査流体を導入して、検査流体の時間的量変化から、第１、第２の流体機構部（５、６）間の流量差を求めて、被検査物（３）の検査を行う、流量差検出手段（１８）とを具備することを特徴とする。
【００１３】
これにより、精度よく第１、第２の流体機構部（５、６）間の流量差を導き出すことができ、被検査物（３）の良否判定に供することができる。
【００１４】
請求項２にかかる発明では、被検査物（３）は、第１、第２流体機構部（５、６）をハウジング（４）内に収容し、第１流体機構部（５）の出口と第２流体機構部（６）の入口とをハウジング（４）の底部に形成し、ハウジング（４）の底部直下には緩衝槽（１３）を配置して、第１流体機構部（５）の出口と第２流体機構部（６）の入口とを緩衝槽（１３）により連通させ、緩衝槽（１３）には、流量差検出手段（１８）を連通接続し、流量差検出手段（１８）には、緩衝槽（１３）からの検査流体の流体表面位置を検知する、第１、第２センサ（２２ａ、２２ｂ）を備えたことを特徴とする。
【００１５】
第１流体機構部（５）、第２流体機構部（６）を作動すると、検査流体が第１流体機構部（５）から第２流体機構部（６）に流れる際に、ハウジング（４）の底部直下に配置した緩衝槽（１３）を通過する。
緩衝槽（１３）において、第１流体機構部（５）から流出する量に対し、第２流体機構部（６）に流入する量が量的に少ないと、緩衝槽（１３）には、検査流体が滞留するようになる。
かかる検査流体が、流量差検出手段（１８）にもたらされると、流量差検出手段（１８）に検査流体が溜まっていく。
そこで、検査流体の表面が第１、第２センサ（２２ａ、２２ｂ）によって検知される時間差を計測し、第１流体機構部（５）と第２流体機構部（６）の能力差である流量差を導き出すことができる。
【００１６】
請求項３にかかる発明では、流量差検出手段（１８）は、緩衝槽（１３）からもたらされる検査流体を所定量、一時貯留可能な容積を有する計測管であり、第１、第２センサ（２２ａ、２２ｂ）を、計測管（１８）の頂部から、内側空間に向けて、末端側を検出端として段差配設してなり、計測管（１８）に溜まる検査流体表面が、第１、第２センサ（２２ａ、２２ｂ）の検出端間の間で、到達する時間を測定することで、流量の増減を測定するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
流量差検出手段である計測管（１８）に、緩衝槽（１３）から検査流体がもたらされると、計測管（１８）に溜まる検査流体表面が上昇する。そこで、末端側を検出端として段差配設した第１、第２センサ（２２ａ、２２ｂ）により、検査流体表面の移動時間を測定すれば、簡単に流量の増減を測定することができるようになる。
【００１８】
請求項４にかかる発明では、被検査物（３）における第１流体機構部（５）と第２流体機構部（６）との流量差分を、緩衝槽（１３）から計測管（１８）にもたらして貯留量を変動させ、第１、第２センサ（２２ａ、２２ｂ）の位置、流体表面通過時間、計測管（１８）の断面積から流量差を求めるようにしたことを特徴とする。
【００１９】
これにより、第１流体機構部（５）と第２流体機構部（６）との流量差により、緩衝槽（１３）に貯留した検査流体が、計測管（１８）にもたらさると、流体表面が変動するので、第１、第２センサ（２２ａ、２２ｂ）により、流体表面位置を検知して、流体表面通過時間を算出すると共に、計測管（１８）の断面積から流量差を求めることができる。
【００２０】
請求項５にかかる発明では、第１、第２のポンプ（５、６）を具備する被検査物（３）の流量を計測して検査を行うに当たり、第１ポンプ（５）から第２ポンプ（６）に検査液を流して、第１ポンプ（５）と第２ポンプ（６）との流量差分を取り出して、液柱として貯留し、液面の変化を捉えて、第１ポンプ（５）と第２ポンプ（６）間の流量差を求めることを特徴とする。
【００２１】
これにより、第１ポンプ（５）と第２ポンプ（６）との流量差により、液柱として貯留することができ、かかる液柱の液面の変化を捉えることで、第１ポンプ（５）と第２ポンプ（６）間の流量差を求めることができる。
【００２２】
さらに、請求項６にかかる発明では、第１ポンプ（５）と第２ポンプ（６）とから取り出して、流量差分として貯留した液柱において、液面位置の変化を検出すると共に、液面通過時間、液柱の断面積に基づいて流量差を求めるようにしたことを特徴とする。
【００２３】
これにより、第１ポンプ（５）と第２ポンプ（６）との流量差により、液柱として貯留することができ、液面位置の変化を検出することで、液面通過時間を把握することができるので、液柱の断面積に基づいて流量差を求めることができる。
【００２４】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明にかかる被検査物の流量計測検査装置について、一実施形態を示し、図面を参照しながら説明する。
図１に流量計測検査装置１０を示す。この流量計測検査装置１０には、検査すべき被検査物３（ここではポンプモータ３）がセットされている。ポンプモータ３についてはすでに説明したが、例えば車両の燃料供給装置に用いられるもので、詳細は図示していないが、ハウジング４内に第１流体機構部５である第１ポンプ５と、第２流体機構部６である第２ポンプ６と、これら第１、第２ポンプ５、６を駆動するモータ７とを一体的に収容している（図５参照）。
【００２６】
流量計測検査装置１０について概略説明すると、ポンプモータ３のハウジング４底部には、第１ポンプ５の吸込口５ａと吐出口５ｂと、第２ポンプ６の吸込口６ａを形成している。
第１ポンプ５の吸込口５ａには、検査液を貯留した検査液供給部１１を、検査液供給管１２を介して接続している。この場合、検査液供給管１２は、ポンプモータ３のハウジング４の底部の直下に配置している緩衝槽１３を、底部から貫いて第１ポンプ５の吸込口５ａに装着した仕切パイプ１４を介して挿通している。
そして第１ポンプ５の吐出口５ａと第２ポンプ６の吸込口６ａとは、ハウジング４の底部の直下に配置している緩衝槽１３により連通している。
【００２７】
またセットされたポンプモータ３における第２ポンプ６の吐出口６ｂには、検査液供給部１１に検査液を還流するように、戻り管１５が配管されている。そしてかかる戻り管１５には流量計１６が介在されている。
【００２８】
緩衝槽１３には、計測用配管１７が接続され、計測用配管１７には、流量差検出手段１８を介して大気解放槽１９が接続されている。
流量差検出手段１８と大気解放槽１９とは、詳細は後述するが流量差検出手段１８上下に接続した、オーバーフロー管２０ａ、調整管２０ｂを介して連絡している。そして調整管２０ｂには、流量差検出手段１８内の液量を調整するための調整バルブ２１が介在されている。
【００２９】
次に、流量差検出手段１８について説明する。
流量差検出手段１８は、緩衝槽１３から計測用配管１７を通じてもたらされる検査液を所定量、一時貯留可能な容積を有する計測管１８であって、頂部から、内側空間に向けて、貯留される検査液の液面を検知する、第１、第２のセンサ２２ａ、２２ｂを配設している。これら第１、第２センサ２２ａ、２２ｂは、末端側の検出端を検知すべき液面の高さと同位置としている。なお、図示は省略しているが、第１、第２センサ２２ａ、２２ｂは、液面にかかる検知信号から流量差を求め、流量差から被検査物であるポンプモータ３の良否を判定する、流量差検出判定装置と電気的に接続している。
【００３０】
第１センサ２２ａの検出端は、計測管１８側壁に接続したオーバーフロー管２０ａ、調整管２０ｂの間の高さ位置Ａにあり、第２センサ２２ｂの検出端は、オーバーフロー管２０ａの接続位置に近接した下方位置Ｂにある。
このような配置設定により、計測管１８に溜まる検査液の液面が、第１センサ２２ａの検出端の位置Ａから、第２センサ２２ｂの検出端の位置Ｂに到達するまでの時間を測定することにより、流量の増加を測定することができるようにしている。
すなわち、流量計測検査装置１０は、ポンプモータ３における第１ポンプ５と第２ポンプ６の流量差分が、ポンプモータ３のハウジング４の底部の直下に配置している緩衝槽１３から計測管１８に移動し、液面を増加させ、流量差検出判定装置において、第１、第２センサ２２ａ、２２ｂの位置、液面通過時間、計測管１８の断面積から流量差を求めるようにしたものである。
【００３１】
以上のように構築された流量計測検査装置１０において、動作の説明と、検査手順について説明する。
先ず、調整バルブ２１を開いて、流量差検出手段である計測管１８内に検査液を供給し、液面を初期状態にする（図２参照）。なお、ここでの初期状態とは、計測管１８内の検査液液面の高さが、計測管１８側壁の調整管２０ｂの高さを越えた、第１センサ２２ａの検出端の位置Ａに達する直前に達したことをいう。
【００３２】
次に、ポンプモータ３におけるモータ７に電力を供給して、第１ポンプ５、第２ポンプ６を作動する。これにより、検査液は、検査液供給部１１から第１ポンプ５の吸込口５ａを介して第１ポンプ５に導入され、ポンプ作用により吐出口５ｂからポンプモータ３のハウジング４の底部の直下に配置している緩衝槽１３に吐出される。
【００３３】
緩衝槽１３に溜まった検査液は、今度は、第２ポンプ６のポンプ作用により、吸込口６ａから第２ポンプ６内に導入され、吐出口６ｂに至り、戻り管１５を通じて検査液供給部１１に戻される。かかる戻り管１５には流量計１６が介在されているので、戻される検査液の流量を流量計１６によって計測することができる。
かかる動作により、第１ポンプ５、第２ポンプ６内は検査液によって満たされることになり、次に、第１ポンプ５、第２ポンプ６を作動したまま、調整バルブ２１を閉じる。
これにより、第１ポンプ５と第２ポンプ６の能力差で、緩衝槽１３に溜まった検査液は、計測用配管１７を通じて計測管１８にもたらされ、計測管１８内の検査液の液面が上昇する。
【００３４】
計測管１８内の検査液の液面が初期位置から上昇すると、調整管２０ｂからオーバーフロー管２０ａ間の間に位置する、第１センサ２２ａの検出端の位置Ａに達する。
液面が第１センサ２２ａの検出端の位置Ａに達すると、流量計測検査装置１０の流量差検出判定装置は計時を開始し、第２センサ２２ｂの検出端の位置Ｂに到達するまでの時間を測定する（図３参照）。
すなわち、流量差検出判定装置は、検査液の液面が第１、第２センサ２２ａ、２２ｂで検知する時間差を計測し、計測管１８の内径から第１ポンプ５、第２ポンプ６の能力差の流量を算出することができる。
計測が終了したら、ポンプモータ３を流量計測検査装置１０から取外し、次工程へと送ることができる。
【００３５】
以上のように、流量計測検査装置１０は、ポンプモータ３における第１ポンプ５と第２ポンプ６の流量差分が、ポンプモータ３のハウジング４の底部の直下に配置している緩衝槽１３から流量差検出手段である計測管１８に導入し、液面を増加させ、第１、第２センサ２２ａ、２２ｂの位置、液面通過時間、計測管１８の断面積から流量差を求めることができる。
【００３６】
本発明にかかる流量計測検査装置１０によれば、これまでのように、二つのポンプを備えたポンプモータの流量差を求めるのに、高価な流量計を２台、備える必要はなく、第１、第２ポンプ５、６間の微小な流量差は、流量差検出手段である計測管１８における、第１、第２センサ２２ａ、２２ｂの位置、液面通過時間、計測管１８の断面積から流量差を求めることができるので、高精度な計測が期待できる。
これによって、検査対象である、部品である二つのポンプを備えたポンプモータの正確な良否判定が飛躍的に向上することがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明にかかる流量計測検査装置の模式的な系統説明図である。
【図２】図１に示す流量計測検査装置における流量検出手段の機能を説明する模式図である。
【図３】図１に示す流量計測検査装置における流量検出手段の機能を説明する模式図である。
【図４】従来の流量計測検査装置の模式的な系統説明図である。
【図５】図４に示す流量計測検査装置による、検査対象であるポンプモータの内部構造の一例を示した、要部斜視説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０    流量計測検査装置
１１    検査液供給部
１２    検査液供給管
１３    緩衝槽
１４    仕切パイプ
１５    戻り管
１６    流量計
１７    計測用配管
１８    計測管
１９    大気解放槽
２０ａ    オーバーフロー管
２０ｂ    調整管
２１    調整バルブ
２２ａ    第１センサ
２２ｂ    第２センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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