(57)【要約】      （修正有）【課題】大流量の測定流量域を有する流量計であっても、高精度に流量計の校正を行うことができる校正方法を提供する。【解決手段】流量計を校正するための方法であって、所定の測定流量域を有する予め校正された複数の第１の流量計２を準備し、前記複数の第１の流量計２を並列に接続し、前記複数の第１の流量計２が有する測定流量域より大きい測定流量域を有する複数の第２の流量計１を準備し、前記複数の第１の流量計２より上流側、もしくは、下流側に前記複数の第２の流量計１を直列に接続し、前記第１の流量計２及び前記第２の流量計１に流れる流体の流量を、前記第１の流量計２によって測定しながら、前記複数の第２の流量計１を校正することを特徴とする流量計の校正方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流量計を校正するための方法であって、
所定の測定流量域を有する予め校正された複数の第１の流量計を準備し、
前記複数の第１の流量計を並列に接続し、
前記複数の第１の流量計が有する測定流量域より大きい測定流量域を有する複数の第２の流量計を準備し、
前記複数の第１の流量計の上流側、もしくは、下流側に前記複数の第２の流量計を直列に接続し、
前記第１の流量計及び前記第２の流量計に流れる流体の流量を、前記第１の流量計によって測定しながら、前記複数の第２の流量計を校正する
ことを特徴とする流量計の校正方法。
【請求項２】
並列に接続された前記複数の第１の流量計には、臨界ノズルを更に接続し、
前記臨界ノズルが有する測定流量域以下の流量で校正を行う際には、前記臨界ノズルによって前記流体の流量を測定しながら、前記複数の第２の流量計を校正し、
前記複数の第１の流量計が有する測定流量域より大きい流量で校正を行う際には、並列に接続された前記複数の第１の流量計によって前記流体の流量を測定しながら、前記第２の流量計を校正する
ことを特徴とする、請求項１に記載の流量計の校正方法。
【請求項３】
前記複数の第１の流量計は、前記臨界ノズルによって予め校正される請求項１に記載の流量計の校正方法。
【請求項４】
前記複数の第１の流量計、及び、前記複数の第２の流量計が、熱式流量計である請求項１乃至２に記載の流量計の校正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定流体の流量を検出する、流量計の校正方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、流量計等の計測機器においては、測定値が正確な値となるように校正を行うことが必要である。例えば、ノズルの静圧をいくら下げても、もはや流量を増加しえなくなった流れである「臨界流」の性質を利用した、臨界ノズルと呼ばれる流量計を、流量標準器として用いて高精度に流量計の校正を行うことが可能である。特許文献１には、臨界ノズル（音速ノズル）式質量流量計を用いた流量計校正装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−０７１４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般的に、このような臨界ノズルの校正流量域（校正することができる最大流量）には当然限界があり、例えば、臨界ノズルの校正流量域を超える測定流量域（測定することができる最大流量）を有する流量計に対して、この臨界ノズルを用いて校正を行うことができないといった問題が生じていた。
【０００４】
本発明の目的とするところは、大流量の測定流量域を有する流量計であっても、高精度に流量計の校正を行うことができる校正方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の問題点を鑑みてなされたものである本発明は、流量計を校正するための方法であって、所定の測定流量域を有する予め校正された複数の第１の流量計を準備し、前記複数の第１の流量計を並列に接続し、前記複数の第１の流量計が有する測定流量域より大きい測定流量域を有する複数の第２の流量計を準備し、前記複数の第１の流量計より上流側、もしくは、下流側に前記複数の第２の流量計を直列に接続し、前記第１の流量計及び前記第２の流量計に流れる流体の流量を、前記第１の流量計によって測定しながら、前記複数の第２の流量計を校正することを特徴とする流量計の校正方法である。
【発明の効果】
【０００６】
この発明によれば、流量標準器の測定流量域が、校正対象である流量計の測定流量域に満たない場合であっても、高精度に流量計の校正を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係る流量計の校正方法について説明する。
以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものであり、具体的な寸法等は以下の説明に照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【０００８】
（実施の形態）
本発明に係る流量計の校正方法として、例えば熱式流量計に対して校正を行う形態について説明する。
【０００９】
熱式流量計には、被測定流体の流量を測定するための流量検出部が、被測定流体の流れる流路に設けられている。この流量検出部は、例えば白金等から成る発熱素子と、同じく白金等から成る一対の測温素子とが、測温素子が発熱素子を間に挟むようにシリコン等からなる基板上に設けられて構成されるものであり、この流量検出部が流路内を流れる被測定流体の流量を測定している。
【００１０】
熱式流量計における、被測定流体の流量を測定する原理について説明する。流量検出部を構成する発熱素子は、流路に流れる被測定流体の温度よりも一定の温度だけ高くなるように制御されており、流路を流れる被測定流体は発熱素子によって加熱される。この加熱された被測定流体の流れによって、通流方向の上流側から下流側へと熱の移動が生じるため、上流側にある測温素子と、下流側にある測温素子との間において、測定される温度に差が生じる。この温度差を測定することによって、被測定流体の流速が算出されるため、流速に対して流路の断面積を乗じることにより、被測定流体の流量を測定することができる。このような熱式流量計による流量の測定においては、被測定流体を配管に流したときの圧力損失が非常に小さいという特徴があるため、複数台の熱式流量計を、配管を介して直列に接続してもほとんど圧力損失が生じない。
【００１１】
このような熱式流量計の校正を行う際に、例えば、臨界ノズルを使用することができる。臨界ノズルは、管路内に絞り部が設けられており、この絞り部において流体の速度が音速にまで引き上げられた、いわゆる「臨界状態」において、流体の流量が安定する性質を利用して、高精度な流量を測定するためのものである。
【００１２】
この臨界ノズルを使用した流量計の校正方法の手順について、図１乃至図３を用いて説明する。図１及び図２は、流量計の校正を行うための配管系図を簡略化した図であり、図３は本実施の形態の校正手順を示したフローチャートである。
【００１３】
まず、校正の対象となる複数の流量計１が直列に接続される。流量計１の測定流量域としては、例えば、５０［Ｌ/ｍｉｎ］であり、この流量計１を４台準備して、それぞれが配管３を介して直列に接続される（図３のＳＴ１）。また流量計１は、例えばＵＳＢケーブル４によって、図示しないＨＵＢを介してパソコン等の外部機器１０に接続されている。
【００１４】
次に、直列に接続された流量計１に対して、その下流側に臨界ノズル２が接続される。臨界ノズル２の測定流量域としては、例えば、３０［Ｌ/ｍｉｎ］であり、この臨界ノズル２を２台準備して、それぞれが配管３を介して流量計１の下流側に並列に接続される（図３のＳＴ２）。ここで、本実施の形態における臨界ノズル２は、特許請求の範囲における「第1の流量計」に相当するものである。
【００１５】
上述のように接続することにより、２台の臨界ノズル２による測定流量域が６０［Ｌ/ｍｉｎ］まで拡大される。そのため、測定流量域が５０［Ｌ/ｍｉｎ］である流量計１を校正することが可能となる。このように接続された配管３に被測定流体を流しながら、流量計１の測定流量域である５０［Ｌ/ｍｉｎ］の範囲で、外部機器１０を操作して、流量計１の校正が行われる（図３のＳＴ３）。この校正によって、流量測定値として、例えば±１．０％以内の誤差範囲で、流量計１が校正される（図３のＳＴ３）。本実施の形態においては、２台の臨界ノズル２を並列に接続して測定流量域を拡大して校正を行っているが、流量計１の測定流量域と、臨界ノズル２の測定流量域とが同一である場合には、臨界ノズル２を１台準備して、流量計１の下流側に接続して校正を行うことも勿論可能である。
【００１６】
次に、流量計１よりも大きい測定流量域を有する流量計１１を校正する手順について説明する。図２に示すように、流量計１よりも大きい測定流量域を有する流量計１１が、配管３を介して直列に接続され（図３のＳＴ４）、上述の通り校正された４台の流量計１が、流量計１１の下流側に並列に接続される（図３のＳＴ５）。流量計１１の測定流量域としては、例えば、２００［Ｌ/ｍｉｎ］であり、この流量計１１を３台準備して、それぞれが配管３を介して直列に接続される。
【００１７】
校正されている４台の流量計１を並列に接続することによって、測定流量域は２００［Ｌ/ｍｉｎ］まで拡大される。そのため、測定流量域が２００［Ｌ/ｍｉｎ］である流量計１１を校正することが可能となる。このように接続された配管３に被測定流体を流しながら、流量計１１の測定流量域である２００［Ｌ/ｍｉｎ］の範囲で、外部機器１０を操作して、流量計１１の校正が行われる（図３のＳＴ６）。本実施の形態においては、校正対象となる流量計１１を流量計１の上流側に接続しているが、流量計１１を流量計１の下流側に接続して、流量計１１を校正することも勿論可能である。
【００１８】
ここで、流量計１１は、流量測定値として±１．０％以内の誤差範囲で予め校正された流量計１によって校正されることになる。例えば、４台の流量計１のそれぞれが、流量測定値として±１．０％の測定誤差を有していたとする。この場合には、流量計１の測定流量域が５０［Ｌ/ｍｉｎ］であるので、測定流量域の上限値である５０［Ｌ/ｍｉｎ］の流量を測定する際には、それぞれの流量計１における流量測定値としては±０．５［Ｌ/ｍｉｎ］程度の誤差が生じ、測定流量値は４９．５〜５０．５［Ｌ/ｍｉｎ］程度となる。図２に示す状態で、流量計１１の測定流量域である２００［Ｌ/ｍｉｎ］の流量を流量計１によって測定する場合には、４台の流量計１が並列に接続されているので、それぞれの流量計１の測定誤差を合計した±２．０［Ｌ/ｍｉｎ］の範囲内で誤差が生じることになる。しかし、流量計１１の測定流量域である２００［Ｌ/ｍｉｎ］に対する測定流量値の測定誤差Ｅとしては、Ｅ＝±２．０［Ｌ/ｍｉｎ］／２００［Ｌ/ｍｉｎ］×１００［％］＝±１．０［％］となるため、流量計１１においても流量測定値の誤差としては±１．０％以内の精度を維持したまま、校正することが可能となる。
【００１９】
そして更に、流量計１１よりも大きい測定流量域を有する他の流量計（例えば、測定流量域が５００［Ｌ/ｍｉｎ］）を校正したい場合には、図3のST４に戻って、校正対象となる他の流量計、及び、校正された流量計１１を改めて適用することにより、流量計１１を校正したときと同様の方法（ST４〜ST６）で、上述の通り測定流量値の測定誤差Ｅを維持したまま、他の流量計を校正することが可能となる。
【００２０】
以上、説明した通り、流量標準器としての臨界ノズルの測定流量域が、校正対象である流量計の測定流量域に満たない場合であっても、本発明の校正方法を採用することによって、臨界ノズルの有する測定流量域より大きい測定流量域を有する流量計であっても、高精度に校正する事が可能となる。
【００２１】
（その他の実施の形態）
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。上述の実施の形態では、熱式流量計の校正を行う形態について説明してきたが、流量計の測定方式は熱式流量計に限定されるものでは無く、電磁式、差圧式等、種々の測定方式を有する流量計に対して、本発明の校正方法を適用することが可能である。熱式流量計の校正を行う場合は、配管を介して流量計を直列に接続してもほとんど圧力損失が生じないため、特に有効である。
【００２２】
また、本発明の校正方法において、校正対象となる流量計を接続する台数や、校正対象となる流量計の測定流量域については、上述の実施の形態に限定されるものではない。校正対象となる流量計の測定方式や、測定流量域に応じて、適宜変更すべきものであることは言うまでもない。
【００２３】
また更に、上述した実施の形態においては、図２に示すとおり並列に接続された流量計１だけを用いて流量計１１の校正を行っているが、この流量計１の更に上流側、あるいは、下流側に、例えば配管３を介して臨界ノズル２を接続して校正を行っても良い。このように接続することで、例えば、臨界ノズル２の測定流量域である３０［Ｌ/ｍｉｎ］よりも小さい流量において流量計１１の校正を行う際には、臨界ノズル２によって流量を測定しながら校正を行い、３０［Ｌ/ｍｉｎ］を越える流量において校正を行う際には、流量計１によって流量を測定しながら流量計１１の校正を行えばよい。このように構成することで、校正対象となる流量計の測定流量域の全域に渡って、より高精度に校正を行うことが可能である。
【００２４】
上記のように、本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更など、様々な実施の形態などを包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態に係る第１の流量計の校正を行うための配管系図。
【図２】本発明の実施の形態に係る第３の流量計の校正を行うための配管系図。
【図３】本発明の実施の形態に係る校正方法のフローチャート。
【符号の説明】
【００２６】
１、１１                                  流量計
２                                        臨界ノズル
３                                        配管
１０                                      外部機器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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