(57)【要約】プロセス接続部がない計器を校正することができる方法及びシステム。システムは接続アダプタを備え、システムは、複数の流量で線形計器及び非線形計器を校正するように動作可能であり、重量測定基準及び主標準基準を含む異なる標準基準と共に使用されるのに適している。プロセス接続アダプタは、校正システムとの間に漏れのない封止を確保する配管のためのフランジ、サニタリー又は他の型式の封止接続形態であるシステム嵌め合わせ部と、プロセス接続アダプタとプロセス接続部が取り付けられる計器の部分との間に漏れのない封止を確保するための計器嵌め合わせ部と、システム嵌め合わせ部を計器嵌め合わせ部に流体接続させる中間部とから構成される。
2005528602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセス接続部（２２０）がない計器を校正するように構成された計器校正システム（６００）であって、
前記校正システムを通してプロセス材料を流す供給源（６０２）と、
前記校正システム及び前記計器から導出される測定信号を処理して校正情報を導出するように構成された制御器（６２２）と、
を備えてなり、校正される計器を校正システムに接続するプロセス接続アダプタ（２１６）を備えることを特徴とする計器校正システム。
【請求項２】
前記プロセス接続アダプタが、後で前記計器に取り付けられ得るプロセス接続部をエミュレートするように構成される、請求項１に記載の計器校正システム。
【請求項３】
前記プロセス接続アダプタ（３００）が、フランジ・プロセス接続部をエミュレートするように構成される、請求項２に記載の計器校正システム。
【請求項４】
前記プロセス接続アダプタ（４００）が、サニタリー・プロセス接続部をエミュレートするように構成される、請求項２に記載の計器校正システム。
【請求項５】
前記校正情報を導出するのに用いられる測定信号を前記制御器（６２２）に供給する主計器（６１６）を更に備える、請求項１に記載の計器校正システム。
【請求項６】
前記校正情報を導出するのに用いられる測定信号を前記制御器（７２２）に供給する計量器（７１６）を更に備える、請求項１に記載の計器校正システム。
【請求項７】
試験される計器がコリオリ計器である、請求項１に記載の計器校正システム。
【請求項８】
直列接続された被試験計器を有する試験ユニット（６１４）を備える、請求項１に記載の計器校正システム。
【請求項９】
前記プロセス接続アダプタが、計器の入口及び出口で押し付け保持される、請求項１に記載の計器校正システム。
【請求項１０】
前記プロセス接続アダプタが校正システムと一体化される、請求項１に記載の計器校正システム。
【請求項１１】
前記プロセス接続アダプタと前記計器との間で漏れのない封止を保証する手段（３２５）を備える、請求項１に記載の計器校正システム。
【請求項１２】
前記プロセス接続アダプタと前記計器との間で漏れのない封止を保証する前記手段（３２５）がＯリングである、請求項１１に記載の計器校正システム。
【請求項１３】
前記プロセス接続アダプタと前記校正システムとの間で漏れのない封止を保証する手段を更に備える、請求項１に記載の計器校正システム。
【請求項１４】
前記プロセス接続アダプタと前記校正システムとの間で漏れのない封止を保証する手段がＯリングである、請求項１３に記載の計器校正システム。
【請求項１５】
プロセス接続部がない計器を校正する方法であって、
第１プロセス接続アダプタを前記計器の入力部に接続し、第２プロセス接続アダプタを前記計器の出力部に接続して前記計器との直列接続を形成するステップと、
前記第１プロセス接続アダプタ、前記計器及び前記第２プロセス接続アダプタを通して流すステップと、
前記流れに応答して測定信号を生成するステップと、
測定信号を処理して前記計器に対する校正情報を導出するステップと、
を含む方法。
【請求項１６】
プロセス接続アダプタを接続する前記ステップが、後で前記計器に取り付けられ得るプロセス接続部をエミュレートするように構成されるプロセス接続アダプタを用いるステップを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
後で前記計器に取り付けられ得るプロセス接続部をエミュレートするように構成されるプロセス接続アダプタを用いる前記ステップが、フランジ接続部をエミュレートするように構成されるプロセス接続アダプタを用いるステップを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
後で前記計器に取り付けられ得るプロセス接続部をエミュレートするように構成されるプロセス接続アダプタを用いる前記ステップが、サニタリー接続部をエミュレートするように構成されるプロセス接続アダプタを用いるステップを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
測定信号を処理する前記ステップが、主計器からの測定信号を用いて前記校正情報を導出するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
測定信号を処理する前記ステップが、計量器からの測定信号を用いて前記校正情報を導出するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
コリオリ計器を校正するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２２】
計器の入口及び出口に前記プロセス接続アダプタを圧縮保持するステップを更に含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２３】
プロセス接続アダプタを接続する前記ステップが、直列接続された被試験計器を備える試験ユニットに前記プロセス接続アダプタを接続するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被校正計器からの精度を確保するために計器を校正する際に用いられるシステムに関する。より詳細には、本システムは、プロセス接続部がない容積流量計、質量流量計、濃度計及び粘度計の校正を可能にする。
【０００２】
課題
正確で信頼性の高い測定データを確保するために、使用前に全ての計器に対して校正を行うことが望ましい。計器校正努力の目的は、試験される計器からの直接測定値を補正する際に乗数として用いられる流量校正係数を確認することである。コリオリ流量計、オリフィス流量計及び正変位計は線形計器として当技術分野で知られている。即ち、流量校正係数は流量に対して一定である。磁気式流量型や渦型を含む他の計器は、流量校正係数が流量に対して変動する非線形計器である。
【０００３】
典型的には、校正プロセスは、顧客の注文によりプロセス接続部を既に取り付けた計器に対して行われる。計器は、計器に既に取り付けられた接続部に整合するプロセス接続部を有する校正システムに挿入される。校正システムへの挿入後に校正プロセスが行われる。最も信頼性の高い校正システムは、校正プロセス期間に流量基準として用いられる重量測定標準又は主計器転送標準を含む。校正システムと被試験計器とで用いられる流体は、正確に知られている本質的な及び非本質的な流体特性、例えば、温度、密度、粘度及び質量を有する。被試験計器はこの流体に対して流量測定を行う。これらの測定値は、被試験計器に対する流量校正係数又は他の校正係数を確認又は検証するために、既知の流体特性又は流量基準と比較される。
【０００４】
上記手順に伴う問題は、校正を行う前に顧客特有のプロセス接続部を計器に取り付けるという要件である。この要件に伴う幾つかの欠点が存在する。
１つの欠点は資金支出に関係する。倉庫の在庫を最小にする努力において、計器製造業者は顧客が発注するまでプロセス接続部取り付け工程を延期する。さらに、顧客納入準備時間を短縮する努力において、計器製造業者は顧客サービス設備を顧客にできる限り近く世界中に配置する。その結果、現在ではプロセス接続部取り付け工程の後に校正工程が行われるため、費用のかかる校正システム・ハードウェアを複製して世界中の幾つかの設備に配置しなければならない。
【０００５】
別の欠点は、計器組み立て直後に、及び、計器がプロセス接続部の取り付け、校正、出荷機能を通過する前に、機能的な不一致に対して計器を試験することができないことである。現在のプロセスによっては、機能不一致の計器は、顧客サービス設備を通過してしまうまで識別されない。機能不一致の計器をプロセス終了時に識別すると、廃棄費用が著しく高くなるうえ、顧客への納入が遅れる。
【０００６】
上記の理由から、プロセス接続部がない計器の校正を可能にするに足る精度を有する計器校正システムに対する要求が存在する。さらに、該システムは、線形計器及び非線形計器を校正できなければならず、現行のシステム性能又は能力を低下させるものであってはならない。
【０００７】
解決手段
本発明は、プロセス接続部がない計器を校正することが可能な方法及び装置を提供することによって、先に概説した問題を克服し且つ当技術分野を進歩させる。装置は校正システム及びプロセス接続アダプタであり、システムは複数の流量で線形計器及び非線形計器を校正するよう動作し、重量測定標準及び主計器標準の基準と共に使用するのに適している。
【０００８】
本発明の一つの実施の形態は、校正システムをプロセス接続がない試験計器と流体接続するのに用いるプロセス接続アダプタである。プロセス接続アダプタはシステム嵌め合わせ部、中間部及び計器嵌め合わせ部から構成される装置である。システム嵌め合わせ部は校正システムの接続部と物理的に嵌め合わされるように設計される。典型的には、この接続部は、配管のためのフランジ、サニタリー継ぎ手、ユニオン・フィッティング又は他の型式の封止接続形態を取る。中間部は、システム嵌め合わせ部の流れ領域を計器嵌め合わせ部の流れ領域に移行させる。計器嵌め合わせ部は、典型的にはプロセス接続部が取り付けられる計器の部分と物理的に整合する機械的特徴を組み込んでいる。システムによって用いられる接続型式に依存して、プロセス接続アダプタ、校正システム及び試験計器の間の界面を漏れないものとするために、封止部品が必要とされ得る。こうしたコンポーネントはＯリング又はガスケット・シールであってよい。校正システムに対する計器の設置期間に、プロセス接続アダプタは、ボルト又は他の管継ぎ手によって各嵌め合わせ部材に固定され、又は、液圧又は空気圧のアクチュエータ間の組み立て体として単に押し付けられる。
【０００９】
注文履行プロセスは、製造設備からプロセス接続部がない計器を受け取ることによって始まる。次に、プロセス接続アダプタは試験組み立て体を形成するように計器の各端に取り付けられる。次いで、校正システムと一体化された支持構造に試験組み立て体の一部を載せることによって、試験組み立て体が試験台に取り付けられる。試験組み立て体が支持構造に固定されると、液圧又は空気圧のアクチュエータは校正システムコネクタをプロセス接続アダプタに押し付ける。この押し付け機能によって、試験組み立て体の迅速で容易な挿入及び取り外しが可能になるとともに漏れのない流体経路が保証される。試験組み立て体が校正システムに挿入されると、計器信号ケーブルが制御器に取り付けられて校正プロセスが始まる。
【００１０】
基本的な計器校正システムは、流量校正測定で使用するために流体を供給する機構と、流量及び濃度測定基準と、測定精度又は感度を最適化するためにシステムを自動化する制御器と、被試験計器とを備える。流量測定値は被試験計器についての流量校正係数を確定又は確認するのに用いられる。同じ原理が、質量流量、容積流量、濃度又は粘度の校正に妥当する。
【００１１】
流体供給機構は任意の流体型式を提供することができ、例えば、（１）流体貯蔵庫及びポンプ、（２）複数の不混和性の液相及びガスを含む多相流体、（３）プラント・プロセス流体、水道、深掘り井戸又は重量測定システム等の加圧水供給源への取り付け部、或いは、（４）天然ガス、空気又はプラント・プロセス・ガス等の加圧ガス供給源を提供することができる。多くの計器校正にとって、好ましい供給機構は水の定圧源である。
【００１２】
上記のとおり、計器は流体供給機構から流体を受け取るように動作可能に構成される。被試験計器は、重量測定システムの場合における計量器又はドブーム等の米国特許第６，３６０，５７９号に記載された主計器システムにおける主計器アレイと流体供給源との間の流れ配管に配置される。
【００１３】
校正プロセスが始まると、被試験計器はＣＰＵをベースとした管理用の制御器に流量測定信号を供給する。制御器は計器につながる弁を調整して、計器を通る流れを、計器の比較的低い不確定性に対応する最適測定感度の範囲内に制御する。制御器はこれらの電気信号を流量測定データとして解釈し、流量データから得られる流量校正係数を用いて被試験計器を校正する。
【００１４】
以下は本発明の態様である。本発明の一つの態様は、プロセス接続部がない計器を校正するように構成された計器校正システムを備える。計器校正システムは、校正システムを通してプロセス材料を流す供給源と、校正システム及び計器から導出される測定信号を処理して校正情報を導出するように構成された制御器とを備えており、校正される計器を校正システムに接続するプロセス接続アダプタによって特徴付けられる。
【００１５】
好ましくは、プロセス接続アダプタは、後で前記計器に取り付けられ得るプロセス接続部をエミュレートするように構成される。
好ましくは、プロセス接続アダプタはフランジ・プロセス接続部をエミュレートするように構成される。
【００１６】
好ましくは、プロセス接続アダプタはサニタリー・プロセス接続部をエミュレートするように構成される。
好ましくは、計器校正システムは、校正情報を導出するのに用いられる測定信号を制御器に供給する主計器を備える。
【００１７】
好ましくは、計器校正システムは、校正情報を導出するのに用いる測定信号を制御器に供給する計量器を更に備える。
好ましくは、被試験計器はコリオリ計器である。
【００１８】
好ましくは、計器校正システムは、直列接続された被試験計器を備える試験ユニットを含む。
好ましくは、前記プロセス接続アダプタは計器の入口及び出口に押し付け保持される。
【００１９】
好ましくは、前記プロセス接続アダプタは校正システムと一体化される。
好ましくは、計器校正システムは、プロセス接続アダプタと計器との間で漏れのない封止を保証する手段を備える。
【００２０】
好ましくは、プロセス接続アダプタと計器との間で漏れのない封止を保証する手段はＯリングである。
好ましくは、計器校正システムは、プロセス接続アダプタと校正システムとの間で漏れのない封止を保証する手段を備える。
【００２１】
好ましくは、プロセス接続アダプタと校正システムとの間で漏れのない封止を保証する手段はＯリングである。
本発明の別の態様はプロセス接続部がない計器を校正する方法を含む。この方法は、
第１プロセス接続アダプタを前記計器の入力部に接続し、第２プロセス接続アダプタを前記計器の出力部に接続して前記計器との直列接続を形成するステップと、
第１プロセス接続アダプタ、計器及び第２プロセス接続アダプタを通して直列に流すステップと、
流れに応答して測定信号を生成するステップと、
測定信号を処理して計器に対する校正情報を導出するステップと、
を含む。
【００２２】
好ましくは、プロセス接続アダプタを接続するステップは、後で計器に取り付けられ得るプロセス接続部をエミュレートするように構成されるプロセス接続アダプタを用いるステップを含む。
【００２３】
好ましくは、後で計器に取り付けられ得るプロセス接続部をエミュレートするように構成されるプロセス接続アダプタを用いるステップは、フランジ接続部をエミュレートするように構成されるプロセス接続アダプタを用いるステップを更に含む。
【００２４】
好ましくは、後で計器に取り付けられ得るプロセス接続部をエミュレートするように構成されるプロセス接続アダプタを用いるステップは、サニタリー接続部をエミュレートするように構成されるプロセス接続アダプタを用いるステップを更に含む。
【００２５】
好ましくは、測定信号を処理するステップは、主計器からの測定信号を用いて校正情報を導出するステップを含む。
好ましくは、測定信号を処理するステップは、計量器からの測定信号を用いて校正情報を導出するステップを含む。
【００２６】
好ましくは、プロセス接続部がない被試験計器を校正する方法は、コリオリ計器を校正するステップを含む。
好ましくは、プロセス接続部がない被試験計器を校正する方法は、計器の入力及び出力においてプロセス接続アダプタを押し付け保持するステップを含む。
【００２７】
好ましくは、プロセス接続アダプタを接続するステップは、直列接続された被試験計器を備える試験ユニットにプロセス接続アダプタを接続するステップを含む。
本発明のこれらの及び他の利点及び特徴は、図面と関連して行われる本発明の考えられる１つの例示的な実施の形態の以下の詳細な説明を読むことによって、一層よく理解することができる。
【００２８】
発明の詳細な説明
本発明は、測定精度を保証するために、プロセス接続部がない計器を校正する際に用いられる方法及び装置に関する。装置は、プロセス接続部なしに計器を接続し校正する流量校正ユニット及び関連アダプタを備えることができる。以下の説明及び図１〜図８に、本発明の実施の形態の多くの特定の細部が、こうした実施の形態を完全に理解するために述べられている。しかし、当業者は理解するように、本発明は追加の実施の形態を有してもよく、また、追加の実施の形態は以下の説明で述べられる細部のうちの幾つかが無い状態で実施されてもよい。
【００２９】
図１は、生産から顧客への出荷まで計器がどのように進むかのプロセス１００を示す従来技術によるプロセス略図である。ステップ１０５は、コンポーネント又は個々の部品からの計器の生産を含む。この生産は、組み立て、溶接、仕上げまでの全てのプロセスを含むが、プロセス接続部の取り付けを含まない。計器の生産が完了した後、ステップ１１０において、計器は顧客の注文を待つために保管領域に送られる。
【００３０】
ステップ１１５にて、顧客は、流量、流体型式及びライン圧力を含む顧客要件に基づいて計器を注文する。顧客の要件に基づいて、特定のプロセス接続部が取り付けられる計器の製造に対する注文が出される。フランジ、ユニオン・フィッティング、サニタリーなどを含む種々の型式のプロセス接続部が存在する。
【００３１】
ステップ１２０では、顧客によって注文されたプロセス接続部の接続が行われる。計器とプロセス接続部は、自動又は手動の溶接ステーションを用いて取り付けられる。
計器が構成された後、計器は図示のようにステップ１２５において校正される。計器の型式及びサイズに依存して、校正設備は２〜３台の校正システムを必要とする。校正ユニットは４５０，０００ドルものコストがかかり、８００平方フィートほどの広さを占有し得る。これらのシステムのコスト及びサイズのために、設置数を制限するのが望ましい。サイズ及びコストが検討材料であるばかりでなく、校正は時間のかかるプロセスである。校正プロセスについは後に詳述する。
【００３２】
計器の校正が完了すると、ステップ１３０において品質チェックが行われる。次いで、ステップ１３５で示すように、計器は顧客に出荷される。とりわけ、品質チェックは計器が厳格な性能標準に従い且つ製造標準に適合していることを必要とする。何等かの理由で計器が品質標準に合っていない場合、計器は、更なる処理のために製造に戻され、交換計器が注文を満たすために代用される。残念ながら、品質保証チェックは全製造工程の終わりに行われるため、プロセス接続部の取り付け及び校正工程の期間に費やされた労力及び材料は無駄になってしまう。
【００３３】
図２の説明
図２は本発明の実施の形態に係る校正装置を開示している。計器支持体２００は背面支持体２０２及び２つの側面支持体２０４からなる。背面支持体２０２は、プロセス接続支持体２０８を設置して被試験流量計のサイズ及び型式に応じて上下方向に調整することができるようにするガイド２０６に取り付けられる。側面支持体には、プロセス流体をプロセス接続アダプタ２１６及び試験計器２２０を通して運ぶプロセス流体入口２１０及び出口２１１が組み込まれる。
【００３４】
試験計器２２０の両端にプロセス接続アダプタが取り付けられると、組み立て体はプロセス接続支持体２０８上に配置され、クランプ２１８によって固定される。次いで、プロセス流体入口２１０及び出口２１１がプロセス接続アダプタに押し付けられ、漏れのない流体経路が作られる。
【００３５】
図３及び図４の説明
図３及び図４は、プロセス接続部がない計器を校正システムに設置するのに用いられ得る、異なる型式のプロセス接続アダプタの分解図である。図３は、模擬フランジ接続部として働くように設計されたプロセス接続アダプタ３００である。プロセス接続アダプタ３００は、校正システム上の嵌め合わせフランジに接続するのに用いられ得るボルト穴３１０を有する円板部分３０５を備える。アダプタは円板３０５から首部分３１５に向かってサイズが小さくなり、計器嵌め合わせ部分３２０のところで切り取られる。計器嵌め合わせ部分３２０は、試験計器２２０とプロセス接続アダプタ３００の間に漏れのない封止を保証するために封止機構３２５（たとえば、Ｏリング）を含んでもよい。
【００３６】
図４は、模擬サニタリー接続部として働くよう設計されたプロセス接続アダプタ４００である。プロセス接続アダプタ４００は、校正システム配管のプロセス流体入口２１０か出口２１１のいずれかとインターフェースする円板部分４０５を備える。アダプタは円板４０５から計器嵌め合わせ部分４１０に向かって減少する。計器嵌め合わせ部分４１０は、試験計器２２０とプロセス接続アダプタ４００の間に漏れ防止封止を保証するために封止機構４１５（たとえば、Ｏリング）を含んでもよい。
【００３７】
図５の説明
図５は、本発明の可能な１つの例示的な実施の形態に係る、計器が生産から顧客への出荷までどのように流れるかのプロセス５００を示すプロセス略図である。ステップ５０５は、コンポーネント又は個々の部品からの計器の生産を含む。この生産は、組み立て、溶接及び仕上げまでの全てのプロセスを含むが、プロセス接続部の取り付けを含まない。
【００３８】
計器が生産を完了した後、計器は図示のようにステップ５１０において校正される。校正プロセスは計器がプロセス接続部なしで校正される点で図１のステップ１２５の校正プロセスと異なる。図１のプロセスと比較すると、このプロセスにより、顧客の注文に基づくカスタマイズの前に一層多くのステップを完了することができる。計器が校正されると、ステップ５１５で示すように、厳格な品質標準を厳守していることを検証するために、計器は一組の試験を受ける。計器がいずれかの品質試験をパスできなかった場合、計器は更なる処理のために計器生産に戻される。しかし、計器が試験をパスした場合、ステップ５２０に示すように、計器は計器保管部に送られる。全ての校正及び品質チェック手順が計器に対して実施されているため、保管設備を世界中の任意の場所に配置することができる。図１に示す従来技術のプロセスと同様に、保管設備は費用のかかる校正システムを有する必要はない。必要なのは、設備がプロセス接続部を取り付ける能力、比較的安価な資本投資、及び、比較的非労働集約的な操作を有することだけである。
【００３９】
ステップ５２５にて、顧客は流量、流体型式及びライン圧力を含む多くの基準に基づいて計器を注文する。顧客の要件に基づいて、特定の型式のプロセス接続部を有する計器の製造が発注される。
【００４０】
顧客によって注文された計器の型式が保管部から取り出され、ステップ５３０に示すようにプロセス接続部取り付けが行われる。計器とプロセス接続部は自動又は手動の溶接ステーションを用いて取り付けられる。上述したように、溶接ステーションは比較的低価格なので多くの場所での使用が可能である。
【００４１】
計器にプロセス接続部を取り付けた後、ステップ５３５に示すように、計器は顧客に出荷される。上記のプロセスの従来技術より優れた利点は、資本コストを最小にしながら世界中の複数の場所に計器在庫を維持することができることである。この方策により、製造、校正及び品質試験などの労働集約的且つ資本集約的な操作を行う場所を制限しながら、顧客固有の操作を顧客の近くに配置することによって、顧客注文に対する応答時間が改善される。
【００４２】
図６の説明
先に述べたように、ワークフロー・プロセスにおいて早期に計器を校正できることは、校正システムに伴う時間及び費用の故に有益である。こうした１つのシステムは、図６に示すような、本発明の主計器校正システムである。図６は計器校正システム６００を示す。貯蔵庫６０２は、重力及びオプションのポンプ６０６の作用により管６０４において加圧される水又は他の液体を収容する。自動弁６０８は、ポンプ６０６からの流れの一部がシステム６００をバイパスするのを可能にするよう、部分的に開き得る。第１計器アレイ６１２はポンプ６０６の圧力影響下で管６０４から液体を受け取るように配置される。「アレイ」という用語は流量計のグループを示すのに用いられる。被試験計器又は試験ユニット６１４は第１計器アレイ６１２と第２計器アレイ６１６との間に配置される。ここで「試験ユニット」という用語が用いられるのは、単一の計器が試験され、又は、複数の同じ計器が同時校正試験のために直列に接続されるためである。直列での計器の試験は試験プロセス効率を大幅に向上させる。これは、それぞれの計器を試験している間にアレイを通して個別の容量を流さなければならないのとは対照的に、第１計器アレイ６１２及び第２計器アレイ６１６によって認識される単一の試験からの流量測定データを用いて試験ユニット６１４内で各計器を直列に校正することができるからである。
【００４３】
試験ユニット６１４は管状セグメント６１８を通して液体を受け取り、次いで、管状セグメント６２０を通して第２計器アレイ６１６に液体を渡す。ＣＰＵをベースとした制御器６２２は、対応するケーブル６２４、６２６、６２８を通して第１計器アレイ６１２、試験ユニット６１４及び第２計器アレイ６１６のそれぞれと電気的に接続される。また、制御器６２２は、対応するケーブル６３０、６３２を通してポンプ６０６及び弁６０８と電気的に接続される。管６３４は第２計器アレイ６１６から貯蔵庫６０２への流体の復路を提供する。
【００４４】
圧力表示レコーダ６３６及び温度表示レコーダ６３８は管状セグメント６１８に、即ち試験ユニット６１４の上流側に取り付けられる。温度表示レコーダ６４０は管状セグメント６２０に、即ち試験ユニット６１４の下流側に取り付けられる。これらのデバイスは、信号の送受信のために、ケーブル６４２、６４４、６４６を通して制御器６２２と動作可能に接続される。圧力表示レコーダ６３６、温度表示レコーダ６３８及び温度表示レコーダ６４０は、試験ユニット６１４がコリオリ流量計を含む場合に試験ユニット６１４から濃度測定値を得るときの従来の方法に従って用いられるデータを供給する。また、圧力表示レコーダ６３６、温度表示レコーダ６３８及び温度表示レコーダ６４０に対する図示の位置からの圧力及び温度のデータは、試験ユニット６１４が正変位計やオリフィス流量計などの容積式流量計を含む場合に容積測定を行うのに必要とされる。
【００４５】
動作において、被試験計器６１４は新たに製造され、又は、（図６に示さない）通常のサービス位置から最近取り外されたものである。被試験計器６１４は校正試験の目的で管状セグメント６１８、６２０と接続される位置に設置され、貯蔵庫６０２の下流側のシステム６００の部分からは空気その他のガスが排出されている。制御器６２２はポンプ６０６を作動させて貯蔵庫６０２から直列に第１計器アレイ６１２、被試験計器６１４及び第２計器アレイ６１６に液体を流し、それぞれが液体に対して同時に流量測定を行う。制御器６２２はこれらの同時測定を同期させる。同期測定は、流量測定値が、ポンプ６０６の作用からの圧力サージ又はパルスによって影響を受けるような、異なる時刻に流量測定値を得る可能性を回避する。以下で詳述するように、制御器６２２の動作は、第２計器アレイ６１６内の各計器が、第２計器アレイ６１６から得られる測定値の不確実さが被試験計器６１４に割り当てられた製造業者の性能仕様よりも少なくとも３倍正確であるということを少なくとも９５パーセント確信させる流量で動作していることを保証する。
【００４６】
図７の説明
図７は、重量測定計量器システム７００と呼ばれる別の形態の校正システムを示している。貯蔵庫７０２は、重力及びオプションのポンプ７０６の作用によって管７０４において加圧される水又は他の液体を収容する。自動弁７０８は、ポンプ７０６からの流れの一部がシステム７００をバイパスするのを可能にするよう部分的に開き得る。被試験計器又は試験ユニット７１４は貯蔵庫７０２と計量器７１６との間に配置される。ここで「試験ユニット」という用語が用いられるのは、単一の計器が試験され、又は、複数の同じ計器が同時校正試験のために直列に接続されるからである。直列の計器の試験は試験プロセス効率を大幅に向上させる。これは、単一の試験からの流量測定データを用いて試験ユニット７１４内の直列の各計器を校正することができるからである。
【００４７】
試験ユニット７１４は管状セグメント７１８を通して液体を受け取り、次いで、管状セグメント７２０を通して計量器７１６に液体を渡す。ＣＰＵをベースとする制御器７２２は、対応するケーブル７２６、７２８を通して試験ユニット７１４及び計量器７１６と電気的に接続される。また、制御器７２２は、対応するケーブル７３０、７３２を通してポンプ７０６及び弁７０８と電気的に接続される。管７３４は計量器７１６から貯蔵庫７０２への流体の復路を提供する。
【００４８】
圧力表示レコーダ７３６及び温度表示レコーダ７３８は管状セグメント７１８に、即ち試験ユニット７１４の上流側に取り付けられる。温度表示レコーダ７４０は管状セグメント７２０に、即ち試験ユニット７１４の下流側に取り付けられる。これらのデバイスは、信号の送受信のために、ケーブル７４２、７４４、７４６を通して制御器７２２と動作可能に接続される。圧力指示レコーダ７３６、温度表示レコーダ７３８及び温度表示レコーダ７４０は、試験ユニット７１４がコリオリ流量計を含む場合に試験ユニット７１４から濃度測定値を得るときの従来の方法に従って用いられるデータを供給する。圧力表示レコーダ７３６、温度表示レコーダ７３８及び温度表示レコーダ７４０に対する図示の位置からの圧力及び温度のデータは、試験ユニット７１４が正変位計やオリフィス流量計のような容積式流量計を含むときの容積測定を行うのに必要とされる。
【００４９】
動作において、被試験計器７１４は新たに製造され、又は（図７に示さない）通常のサービス位置から最近になって取り外されたものである。被試験計器７１４は校正試験の目的で管状セグメント７１８、７２０に接続される位置に設置され、貯蔵庫７０２の下流側のシステム７００の部分から空気その他のガスが排出されている。制御器７２２はポンプ７０６を作動させて貯蔵庫７０２から直列に被試験計器７１４及び計量器７１６に液体を流し、それぞれは液体に対して同時測定を行う。制御器７２２はこれらの同時測定を同期させる。
【００５０】
図８の説明
図８は、図５でのステップ５１０で述べられた計器校正のプロセス８００を示すプロセス・ブロック概略図である。図８のステップの検討は、図６の装置の参照番号との関係で組み立てられている。
【００５１】
ステップ８０２は試験されるユニットの挿入を伴う。典型的には、この組み立ては、プロセス接続アダプタを試験ユニット６１４の各端に挿入すること、及び、プロセス接続アダプタを管状セグメント６１８、６２０の間に押し込むことを含む。典型的には、試験ユニット６１４は液圧又は空気圧のアクチュエータによって管状セグメント６１８、６２０間の所定場所に保持される。
【００５２】
通常、試験ユニット６１４は、試験されるユニットがステップ８０２において適切に設置された後に空気で充填される。ステップ８０４に従って試験ユニット６１４の個々の計器から空気濃度基準値を決定する前に、必要であれば、加圧空気源を用いてシステムから液体が排出される。
【００５３】
ステップ８０６によれば、システムから空気が排出され、水又は他の試験流体が試験ユニット６１４に導入される。試験流体は空気であり得、その場合には、システムから排出される必要がないのでステップ８０６は飛び越し得る。
【００５４】
制御器６２２は自動弁（図示せず）を開かせ、ポンプ６０６からの液体を用いて試験ユニット６１４を浄化する。代わりに、試験ユニット６１４内の残留流体及び／又は粒子が貯蔵庫の流体を汚染しない場合、制御器６２２は貯蔵庫６０２へ充填液を戻すための弁を開けることができる。
【００５５】
ステップ８０８において、制御器６２２はポンプ６０６を作動させて貯蔵庫３０２から水を流し、又は、別の供給源からの流体を流量校正システム６００を通って流すようにする。また、制御器６２２は、被試験ユニットの計器の型式を識別するオペレータ入力と、各計器についての適宜の試験プロファイル情報のルックアップテーブル又はベータベースとに基づいて、校正試験のための流量を決定する。また、オペレータは、データベースの試験プロファイル情報を無効にし又は補充するために、試験プロファイル情報を入力することができる。次いで、制御器６２２は試験プロファイルに合うように自動弁を選択的に開閉する。
【００５６】
制御器６２２は、第１計器アレイ６１２、第２計器アレイ６１６及び試験ユニット６１４における各作動計器から同時の読みを取得するように構成されることが好ましい。この同期化によって、制御器６２２が各計器を異なる時刻にポーリングする場合にシステム６００を通る圧力サージが測定結果を歪ませる可能性が回避される。この流量測定データは迅速に取得され得、例えば７個の測定点は２〜３分で取得され得る。
【００５７】
ステップ８１０において、第２計器アレイ６１６からの流量測定データを用いて、試験ユニット６１４の被試験計器の型式と適合する流量校正係数又は校正式が計算される。流量校正係数の計算は製造業者の仕様に従って行われ、この計算方法は、ステップ８０８において試験プロファイルを識別するのに用いられる同じデータベース又はルックアップテーブルに保持される。
【００５８】
ステップ８１２は、ステップ８１０において計算された流量校正係数を用いて被試験計器の性能を検証するための追加の流量測定試験を伴う。再び、制御器６２２は流量校正システム６００の全作動計器からの測定を同期させる。
【００５９】
ステップ８１４において、制御器６２２はステップ８０８及びステップ８１２からの各測定信号を調べ、単一の時刻において１つのアレイから取得される累積信号（例えば、第１計器アレイ６１２における２つの計器からの総流量を表す）を同時刻における他のアレイからの累積信号と比較する。比較は、１つの信号を他の信号から減算すること、及び、差が不確定性の限度を超えるかどうかを判断することを含む。
【００６０】
明らかに理解されるように、請求項に係る発明は好ましい実施の形態の説明に限定されるものではなく、本発明の概念の範囲及び精神の範囲内の他の修正及び変更を包含する。例えば、「材料」という用語は、流体、ガス及び液体や計器を通って流れさせることができる任意の他の要素を包含する。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】従来技術による計器校正システムのためのフロー・プロセスを示すプロセス概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る校正設備を示す図である。
【図３】プロセス接続アダプタを示す図である。
【図４】追加のプロセス接続アダプタを示す図である。
【図５】本発明に係る計器校正システムのためのフロー・プロセスを示すプロセス概略図である。
【図６】本発明に係る計器校正システムのためのフロー・プロセスのブロック概略図である。
【図７】他の実施の形態に係る計器校正システムのためのフロー・プロセスのブロック概略図である。
【図８】校正プロセスを示すプロセス概略図である。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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