(57)【要約】【課題】管内平均流速に基づいて流量計測を行う場合、測定精度の向上を達成できる整流装置用多孔板、整流装置および流量計測装置を提供する。【解決手段】円管内の流れを整流する整流装置用多孔板３０は、プレート３１と、各孔の直径が互いに等しい複数個の貫通円孔３２とを有する。貫通円孔は、プレートの中心に配置される１個の中央孔Ｈ０と、中央孔と同心円上にて等間隔で配置される６個の第１同心孔Ｈ１と、第１同心孔の外側で中央孔と同心円上にて等間隔で配置される６個の第２同心孔Ｈ２と、第２同心孔の外側で中央孔と同心円上にて等間隔で配置される６個の第３同心孔Ｈ３と、第３同心孔の外側で中央孔と同心円上にて等間隔で配置される１２個の第４同心孔Ｈ４と、第４同心孔の外側で中央孔と同心円上にて等間隔で配置される２４個の第５同心孔Ｈ５とを有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円管内の流れを整流する整流装置用多孔板であって、
該多孔板は、所定厚のプレートと、該プレートを貫通して設けられ、各孔の直径が互いに等しい複数個の貫通円孔とを有し、
該貫通円孔は、前記プレートの中心に配置される１個の中央孔と、該中央孔と同心円上にて等間隔で配置される６個の第１同心孔と、該第１同心孔の外側で前記中央孔と同心円上にて等間隔で配置される６個の第２同心孔と、該第２同心孔の外側で前記中央孔と同心円上にて等間隔で配置される６個の第３同心孔と、該第３同心孔の外側で前記中央孔と同心円上にて等間隔で配置される１２個の第４同心孔と、該第４同心孔の外側で前記中央孔と同心円上にて等間隔で配置される２４個の第５同心孔とを有することを特徴とする整流装置用多孔板。
【請求項２】
前記円管の内径をＤとした場合、前記第１同心孔を前記プレートの中心から０．２６Ｄで規定される前記同心円上に、前記第２同心孔を前記プレートの中心から０．４２Ｄで規定される前記同心円上に、前記第３同心孔を前記プレートの中心から０．５４Ｄで規定される前記同心円上に、前記第４同心孔を前記プレートの中心から０．６８Ｄで規定される前記同心円上に、前記第５同心孔を前記プレートの中心から０．９２Ｄで規定される前記同心円上にそれぞれ配置することを特徴とする請求項１に記載の整流装置用多孔板。
【請求項３】
前記第３同心孔が、その両側で隣接する前記第４同心孔に連通されることを特徴とする請求項１又は２に記載の整流装置用多孔板。
【請求項４】
上流用多孔板および下流用多孔板を備えた整流装置であって、
前記上流用多孔板は、所定厚のプレートと、該プレートを貫通して設けられ、各孔の直径が互いに等しい複数個の貫通円孔とを有し、前記上流用多孔板の貫通円孔が、隣接する相互の距離が前記プレートの中心では小さく前記プレートの周辺ほど大きくされ、
前記下流用多孔板が、請求項１から３のいずれか１項に記載の整流装置用多孔板であることを特徴とする整流装置。
【請求項５】
請求項４に記載の整流装置を備えると共に、前記下流用多孔板の下流に管内平均流速に基づいて流量計測を行う流量計を配置したことを特徴とする流量計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、整流装置用多孔板、２枚の多孔板を配置して円管内の流れを整流する整流装置、およびこの整流装置を備えた流量計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気、水、石油類の流体を取り扱う分野では、様々な種類の流量計が使用されている。具体的には、流量計は体積流量計と質量流量計とに大別され、体積流量計には実測式（例えば回転子形などの自力式、サーボ式）や推測式（例えば差圧式、タービン式、渦式、電磁式、超音波式など）がある。一方、質量流量計には直接式（例えば熱式、コリオリ式など）や、所定条件下で簡易的に流量を求める間接式がある。
【０００３】
ここで、例えば推測式の流量計は、十分に発達した管内流れ（発達流、管内乱流速度分布ともいう）の条件下で校正した後に使用される。よって、流量計の上流には十分な直管長が必要になるが、プラントの大型化による配管の大口径化や設置スペースの合理化を図る場合、十分な直管長の確保が困難になる。そのため、例えば特許文献１には、流量計の上流に整流装置を備える技術が開示されている。
【０００４】
一方、この特許文献１の整流装置は１枚の多孔板で形成されており、旋回を伴う流れに対する整流効果は期待できない。詳しくは、エルボ、ジョイント、バルブなどの配管要素を取り付けた配管では旋回流や偏流が発生しやすく、その整流装置には、旋回成分を除去する機能と、じょう乱（不均一な流れ）の影響を消去する機能とが要求されるものの、１枚の多孔板では双方の機能を備えられないからである。そこで、例えば非特許文献１には、旋回流とじょう乱の影響を同時に除去する整流装置が開示されている。
【０００５】
この非特許文献１の整流装置は２枚の多孔板で形成されている。そして、旋回成分を除去すること、上流側の流れが下流側の流れに影響を与えないこと、下流側の流れが十分に発達した管内乱流速度分布を持つことの三条件を満たすために、旋回整流用の多孔板を上流側に、速度分布用の多孔板を下流側にそれぞれ配置している。これにより、偏りを伴う旋回流を取り除き、短い直管長で十分に発達した管内乱流速度分布を得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公昭５１−３７０２２号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】門 久義、外４名、「多孔板を用いた整流装置の研究」、日本機械学会論文集(Ｂ編)、1985年1月、51巻、461号、p．106−114
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１や非特許文献１のいずれも、例えば差圧式の絞り流量計の流量計測に必要な十分に発達した管内乱流速度分布を得るための整流装置であるので、例えば推測式の超音波流量計の流量計測に必要な軸速度分布が均一な流れ（管内平均流速ともいう）に基づいて流量計測を行う場合、測定精度の向上を図り難いという問題がある。
また、２枚の多孔板による整流装置を用いるにあたり、その抵抗係数がＩＳＯ５１６７に示されている抵抗係数の値（例えばＫ＝５．０）では実用的ではない。
【０００９】
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、管内平均流速に基づいて流量計測を行う場合、測定精度の向上を達成できる整流装置用多孔板、整流装置および流量計測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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、円管内の流れを整流する整流装置用多孔板であって、該多孔板は、所定厚のプレートと、該プレートを貫通して設けられ、各孔の直径が互いに等しい複数個の貫通円孔とを有し、該貫通円孔は、前記プレートの中心に配置される１個の中央孔と、該中央孔と同心円上にて等間隔で配置される６個の第１同心孔と、該第１同心孔の外側で前記中央孔と同心円上にて等間隔で配置される６個の第２同心孔と、該第２同心孔の外側で前記中央孔と同心円上にて等間隔で配置される６個の第３同心孔と、該第３同心孔の外側で前記中央孔と同心円上にて等間隔で配置される１２個の第４同心孔と、該第４同心孔の外側で前記中央孔と同心円上にて等間隔で配置される２４個の第５同心孔とを有することを特徴としたものである。
【００１１】
第２の技術手段は、前記円管の内径をＤとした場合、前記第１同心孔を前記プレートの中心から０．２６Ｄで規定される前記同心円上に、前記第２同心孔を前記プレートの中心から０．４２Ｄで規定される前記同心円上に、前記第３同心孔を前記プレートの中心から０．５４Ｄで規定される前記同心円上に、前記第４同心孔を前記プレートの中心から０．６８Ｄで規定される前記同心円上に、前記第５同心孔を前記プレートの中心から０．９２Ｄで規定される前記同心円上にそれぞれ配置することを特徴としたものである。
【００１２】
第３の技術手段は、前記第３同心孔が、その両側で隣接する前記第４同心孔に連通されることを特徴としたものである。
【００１３】
第４の技術手段は、上流用多孔板および下流用多孔板を備えた整流装置であって、前記上流用多孔板が、所定厚のプレートと、該プレートを貫通して設けられ、各孔の直径が互いに等しい複数個の貫通円孔とを有し、前記上流用多孔板の貫通円孔は、隣接する相互の距離が前記プレートの中心では小さく前記プレートの周辺ほど大きくされ、前記下流用多孔板が、上記のいずれかの整流装置用多孔板であることを特徴としたものである。
【００１４】
第５の技術手段は、上記の整流装置を備えると共に、前記下流用多孔板の下流に管内平均流速に基づいて流量計測を行う流量計を配置した流量計測装置であることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、１個の中央孔、各６個の第１〜第３同心孔、１２個の第４同心孔、そして、その外側に２４個の第５同心孔からなる貫通円孔を設けているため、円管の壁付近の流速が大きくなり、管内平均流速に近い速度分布が得られるので、軸速度分布が超音波流量計の測定結果に一致可能になる。このため、例えば、超音波流量計や熱式流量計等のような管内平均流速に基づいて流量計測を行う場合には、測定精度の向上を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の整流装置を備えた配管構成を説明する斜視図である。
【図２】図１の整流装置を説明する部分断面図である。
【図３】図２の上流用多孔板を説明する正面図等である。
【図４】図２の下流用多孔板を説明する正面図である。
【図５】第２の実施形態の下流用多孔板を説明する正面図である。
【図６】本実施例、比較例に対する旋回角を説明する図である。
【図７】本実施例、比較例に対する軸速度分布を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら本発明の整流装置用多孔板、整流装置および流量計測装置の好適な実施形態について説明する。
図１は、本発明の整流装置を備えた配管構成を説明する斜視図である。
配管構成１は、例えば空間二重曲り管路であり、管路入口１０から管路出口１５までが円形断面（例えば内径Ｄ＝１００ｍｍ）である。管路入口１０は図１に示すＺ軸の負方向に向けて開口し、管路出口１５はＹ軸の正方向に向けて開口している。
【００１８】
配管構成１は、管路入口１０と管路出口１５との間に、第１エルボ１１、第２エルボ１２、整流装置１３、流量計１４を有している。
管路入口１０から第１エルボ１１の始端までの距離は例えば発達流が得られる助走区間２５Ｄで示すことができる。第１エルボ１１の始端はＺ軸の負方向に向けて開口し、第１エルボ１１の終端はＸ軸の負方向に向けて開口している。第１エルボ１１の終端から第２エルボ１２の始端までの距離は例えばＤで示すことができる。第２エルボ１２の始端はＸ軸の正方向に向けて開口し、第２エルボ１２の終端はＹ軸の正方向に向けて開口している。なお、第１，２エルボ１１，１２の曲率半径は、比較的強い旋回流を発生するために、例えば０．６２Ｄに設定されている。
【００１９】
整流装置１３は、詳細な構造は図２等で説明するが、第２エルボ１２の終端から例えば距離２Ｄの位置に配置されている。整流装置１３から管路出口１５までは直管で形成されており、流量計１４は整流装置１３の終端から例えば距離８Ｄの位置に配置されている。なお、整流装置１３の終端から管路出口１５までの距離は例えば１０Ｄで示すことができる。
【００２０】
（第１の実施形態）
図２は、図１の整流装置を説明する部分断面図であり、流量計１４以降を除き、第２エルボ１２の下流側を断面図で示している。
整流装置１３は、上流側の旋回整流用多孔板２０および下流側の速度分布用多孔板３０による２枚の多孔板を備えている。旋回整流用多孔板２０は主として旋回成分を除去する機能を有しており、第２エルボ１２の終端から旋回整流用多孔板２０の始端までの距離は上述したように２Ｄで示すことができる。
【００２１】
また、図２に示すように、旋回整流用多孔板２０の始端をＹ＝０とし、このＹ＝０となる断面の中心を座標の原点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（０，０，０）としている。
一方、速度分布用多孔板３０は主としてじょう乱を除去する機能を有し、速度分布用多孔板３０の始端は、旋回整流用多孔板２０の終端から距離Ｌ１の位置に配置されている。
なお、旋回整流用多孔板２０が本発明の上流用多孔板に、速度分布用多孔板３０が本発明の下流用多孔板にそれぞれ相当する。
【００２２】
流量計１４は、速度分布用多孔板３０の終端からの距離Ｌ２とすると、上述のように例えば８Ｄで示すことができる。流量計１４には、管内平均流速に基づいて流量計測を行うもの、例えば超音波流量計や熱式流量計が配置されている。
【００２３】
図３は、図２の上流用多孔板を説明する正面図等であり、図３（Ａ）は旋回整流用多孔板２０の正面図を、図３（Ｂ）は旋回整流用多孔板２０の断面図を示している。
旋回整流用多孔板２０は、円板状のプレート２１と、このプレート２１を貫通して穿設された貫通円孔２２とを有している。貫通円孔２２は、非特許文献１に示された構造と同様に例えば計３５個で構成され、かつ上流側のエッジ部分が面取りされており、いずれも同一の孔径ｄで形成されている。
【００２４】
ただし、貫通円孔２２の孔径ｄは例えば１０ｍｍに設定されている。なお、旋回整流用多孔板２０の開口比βは０．５６である。また、プレート２１の板厚ｔは０．１３Ｄで示すことができる。
ここで、旋回整流用多孔板２０は、その抵抗係数Ｋが半径方向で均一な値を持ち、その流出角係数αが零になるように設計されており、貫通円孔２２は、隣接する相互の距離がプレート２１の中心では小さく、プレート２１の周辺ほど大きくなっている。
【００２５】
詳しくは、図３（Ａ）に示すように、貫通円孔２２は、ＺＸ座標の第１象限（プレート２１の１／４円に相当する）内に１２個設けられている。各孔をＺＸ座標で表わせば、まず、第１番目の孔ｈ１（Ｚ，Ｘ）＝（０，０）、第２番目の孔ｈ２（Ｚ，Ｘ）＝（０，０．１４２Ｄ）、第３番目の孔ｈ３（Ｚ，Ｘ）＝（０，０．２８３Ｄ）、第４番目の孔ｈ４（Ｚ，Ｘ）＝（０，０．４２３Ｄ）と示すことができる。
【００２６】
続いて、第５番目の孔ｈ５（Ｚ，Ｘ）＝（０．１２９Ｄ，０．０７８Ｄ）、第６番目の孔ｈ６（Ｚ，Ｘ）＝（０．１３４Ｄ，０．２２５Ｄ）、第７番目の孔ｈ７（Ｚ，Ｘ）＝（０．１５６Ｄ，０．３８１Ｄ）、第８番目の孔ｈ８（Ｚ，Ｘ）＝（０．２５２Ｄ，０）、第９番目の孔ｈ９（Ｚ，Ｘ）＝（０．２５５Ｄ，０．１４６Ｄ）、第１０番目の孔ｈ１０（Ｚ，Ｘ）＝（０．２８８Ｄ，０．２８８Ｄ）、第１１番目の孔ｈ１１（Ｚ，Ｘ）＝（０．３９６Ｄ，０）、第１２番目の孔ｈ１２（Ｚ，Ｘ）＝（０．４００Ｄ，０．１５１Ｄ）と示すことができる。
【００２７】
そして、これらをＺＸ軸に対して線対称の位置、言い換えると、貫通円孔をＺＸ座標の第２〜第４象限にも展開すると、計３５個の貫通円孔２２が、プレート２１の中心では孔の分布が密になるのに対し、プレート２１の周辺では孔の分布が疎になっている。
なお、この図３では、１枚のプレートからなる旋回整流用多孔板の例を挙げて説明したが、重量軽減や材料の節約を図るために、プレートにチューブを嵌合させて板厚ｔの旋回整流用多孔板を形成してもよい。また、旋回整流用多孔板をフランジ間に挟み込む場合、最外周に位置する貫通円孔（例えばｈ４，ｈ７，ｈ１０，ｈ１１，ｈ１２）とプレートの外周縁との間には、孔を設けない領域が形成されていてもよい。
【００２８】
図４は、図２の下流用多孔板を説明する正面図であり、図４（Ａ）は速度分布用多孔板３０の正面図を、図４（Ｂ）は孔の配列を説明するために、速度分布用多孔板３０の一部分（３０°）を抜き出した図を示している。
速度分布用多孔板３０は、円板状のプレート３１と、このプレート３１を貫通して穿設された貫通円孔３２とを有する。貫通円孔３２は、例えば計５５個で構成され、いずれも同一の孔径ｄで形成されている。
【００２９】
ただし、貫通円孔３２の孔径ｄは、旋回整流用多孔板２０と同様に例えば１０ｍｍに設定され、非特許文献１に開示の孔径７ｍｍよりも大きくされている。なお、速度分布用多孔板３０の開口比βは０．５４である。また、プレート３１の板厚ｔは０．０３５Ｄで示すことができる。
ここで、速度分布用多孔板３０は、その抵抗係数Ｋが半径方向で均一な値を持ち、その流出角係数αも均一な値になるように設計されており、貫通円孔３２は、非特許文献１に示された構造の設計法に従って複数の同心円上に孔を設けている。
【００３０】
詳しくは、図４（Ａ）に示すように、貫通円孔３２は、１個の中央孔Ｈ０がプレート３１の中心に設けられ、この中央孔Ｈ０の周囲に例えば５重の同心円が設定されている。
まず、第１同心孔Ｈ１は例えば６個からなり、中央孔Ｈ０と同心円上にて等間隔（例えば６０°毎）で配置されている。図４（Ｂ）に示すように、第１同心孔Ｈ１に関する同心円の半径ｒ１は０．２６Ｄで示すことができる。
【００３１】
第２同心孔Ｈ２は例えば６個からなり、第１同心孔Ｈ１の外側であって中央孔Ｈ０と同心円上にて等間隔（例えば６０°毎）で配置されている。第２同心孔Ｈ２に関する同心円の半径ｒ２は０．４２Ｄで示すことができる。第３同心孔Ｈ３も例えば６個からなり、第２同心孔Ｈ２の外側であって中央孔Ｈ０と同心円上にて等間隔（例えば６０°毎）で配置されている。第３同心孔Ｈ３に関する同心円の半径ｒ３は０．５４Ｄで示すことができる。
【００３２】
次に、第４同心孔Ｈ４は例えば１２個からなる。第４同心孔Ｈ４は、第３同心孔Ｈ３の外側であって中央孔Ｈ０と同心円上にて等間隔（例えば３０°毎）で配置されている。第４同心孔Ｈ４に関する同心円の半径ｒ４は０．６８Ｄで示すことができる。
ただし、第５同心孔Ｈ５は、非特許文献１のような１２個ではなく、例えば２４個からなり、第４同心孔Ｈ４の外側であって中央孔Ｈ０と同心円上にて等間隔（例えば１５°毎）で配置されている。このため、非特許文献１の構造に比べて円管の壁付近の流速を大きくすることができる。第５同心孔Ｈ５に関する同心円の半径ｒ５は０．９２Ｄで示すことができる。
【００３３】
なお、速度分布用多孔板３０は、各孔の大径化を図って多孔板の製造を容易にするために、非特許文献１の構造に比べて同心円の数を減らすと共に、同心円の半径の値を変更している。また、この図４でも、１枚のプレートからなる速度分布用多孔板の例を挙げて説明するが、重量軽減や材料の節約を図るために、プレートにチューブを嵌合させて板厚ｔの速度分布用多孔板を形成してもよい。また、速度分布用多孔板をフランジ間に挟み込む場合、最外周に位置する貫通円孔（例えばＨ５）とプレートの外周縁との間には、孔を設けない領域が形成されていてもよい。
【００３４】
（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態の下流用多孔板を説明する正面図であり、図５（Ａ）は速度分布用多孔板４０の正面図を、図５（Ｂ）は孔の配列を説明するために、速度分布用多孔板４０の一部分（３０°）を抜き出した図を示している。
速度分布用多孔板４０も、速度分布用多孔板３０と同様に、１枚のプレート４１（板厚ｔ＝０．０３５Ｄ）に同一の孔径ｄ（例えば１０ｍｍ）の貫通円孔４２を有しているが、貫通円孔４２は例えば計４３個で構成されている。
【００３５】
具体的には、貫通円孔４２は、貫通円孔３２と同様に１個の中央孔Ｈ０の周囲に例えば５重の同心円が設定され、同心円の半径ｒ１〜ｒ５も貫通円孔３２と同じ値であるが、図５に２点鎖線で示した第３同心孔Ｈ３と第４同心孔Ｈ４との間隔が狭くなっていることが分かる。そこで、第３同心孔Ｈ３は、プレート４１の周方向で見て、その両側で隣接する第４同心孔Ｈ４に連通されている。このため、貫通円孔４２は、図４の貫通円孔３２に比べて１２個少なくなり、計４３個になる。なお、速度分布用多孔板４０の開口比βは０．５８である。
【００３６】
このように、第３同心孔Ｈ３と第４同心孔Ｈ４とを近接配置する場合、各孔の大径化を図って第３同心孔Ｈ３と第４同心孔Ｈ４とを連通させるので、各孔を連通させない場合に比べて速度分布用多孔板の製造が容易になる。
続いて、上記整流装置の解析結果について説明する。本解析で検討した整流装置には、図３で説明した旋回整流用多孔板２０および図５で説明した速度分布用多孔板４０を組み合わせている。そして、旋回整流用多孔板２０の終端から速度分布用多孔板４０の始端までの距離Ｌ１＝Ｄに設定した整流装置（以下、本実施例Ａとする）と、旋回整流用多孔板２０の終端から速度分布用多孔板４０の始端までの距離Ｌ１＝２Ｄに設定した整流装置（以下、本実施例Ｂとする）と、図３で説明した旋回整流用多孔板２０のみの整流装置（以下、比較例とする）とについて、本実施例Ａ，Ｂは速度分布用多孔板４０の終端からの距離Ｌ２＝８Ｄの位置における整流効果を、比較例は旋回整流用多孔板２０の終端からの距離Ｌ２＝８Ｄの位置における整流効果を検討した（図６、図７）。
【００３７】
図６は、本実施例、比較例に対する旋回角を説明する図であり、図６（Ａ）は垂直（Ｘ）方向に対する旋回流の流れ角を、図６（Ｂ）は水平（Ｚ）方向に対する旋回流の流れ角をそれぞれ示している。なお、φｕ＝ｔａｎ−１（Ｕ／Ｖ）、φｗ＝ｔａｎ−１（Ｗ／Ｖ）、Ｕは速度のＸ成分、Ｖは速度のＹ成分、Ｗは速度のＺ成分であり、図６（Ａ）の縦軸はφｕの絶対値、図６（Ｂ）の縦軸はφｗの絶対値を示している。Ｒは配管の半径であり、図６（Ａ），（Ｂ）の横軸はＸ座標やＺ座標での測定位置を無次元化している。
【００３８】
図６の実線は旋回角２°を示し、旋回流の影響が推測式流量計の測定精度に影響を及ぼさないと考えられている値である。なお、図６の破線は多孔板なしの場合の解析値である。
上記の比較例は、図６（Ａ），（Ｂ）に●で示しており、図６の破線よりは旋回成分を除去できるものの、図６の実線付近の値で現れているので、１枚の多孔板で偏りを伴う旋回流を除去するのは難しいことが分かる。
【００３９】
これに対し、図６（Ａ），（Ｂ）に○で示すように、本実施例Ａ（Ｌ１＝Ｄ）は、比較例に比べて小さな値が多く現れている。さらに図６（Ａ），（Ｂ）に□で示すように、本実施例Ｂ（Ｌ１＝２Ｄ）は、本実施例Ａに比べて小さな値が多く現れている。このため、本実施例Ａ，Ｂはいずれも旋回成分を除去する機能に優れ、特に、本実施例Ｂが旋回成分を除去するために有効な整流装置であることが分かる。
【００４０】
図７は、本実施例、比較例に対する軸速度分布を説明する図であり、図７（Ａ）は本実施例Ａの軸速度分布を、図７（Ｂ）は本実施例Ｂの軸速度分布を、図７（Ｃ）は比較例の軸速度分布をそれぞれ示している。なお、Ｖｍは管内平均流速であり、図７（Ａ）〜（Ｃ）の縦軸は軸方向速度Ｖを無次元化している。
また、軸方向速度分布の測定には、例えば４測線の伝搬時間逆数差法による超音波流量計を用い、発達流を生成させるために助走区間を十分に設け、作動流体にはガソリンを用いて測定レイノルズ数Ｒｅ＝１０４〜１０７の範囲で測定した。すなわち、計測している流速は、超音波が伝搬していく経路上の平均流速（線平均流速）であるため、流量補正係数によって管内平均流速（面の平均流速）に補正した後に、管路断面積を乗じて流量を算出している。測定間隔はマイクロ秒のオーダであるが、ここでは、速度分布の傾向を把握するために測定値（１４，５５０個）を平均した。本解析では、流体を空気（粘性係数μ＝１．８２２×１０−５Ｐａ・ｓ、密度ρ＝１．２０５ｋｇ／ｍ３）とし、レイノルズ数を上記の測定レイノルズ数の範囲（１０４〜１０７）の下限に近い値（７．３×１０４）とした。
【００４１】
上記の比較例は、図７（Ｃ）に●で示す垂直面（Ｘ／Ｒ）上の軸方向速度、○で示す水平面（Ｚ／Ｒ）上の軸方向速度が、◇で示す超音波流量計の測定結果に一致しないことが分かる。
これに対し、図７（Ａ）に●や○で示すように、本実施例Ａ（Ｌ１＝Ｄ）は、Ｖ／Ｖｍ＝１．０の位置に集中し、比較例に比べて◇で示す超音波流量計の測定結果に一致する箇所が多く現れている。さらに図７（Ｂ）に●や○で示すように、本実施例Ｂ（Ｌ１＝２Ｄ）は、本実施例Ａに比べて◇で示す超音波流量計の測定結果に一致する箇所が多く現れている。
【００４２】
このように、本実施例Ａ，Ｂはいずれも例えば、超音波流量計や熱式流量計等のような管内平均流速に基づいて流量計測を行う場合には、再現性や繰り返し性試験において優れた性能を発揮することが分かる。この結果、本実施例Ａ，Ｂによれば、管内平均流速に基づいて流量計測を行う流量計による測定精度の向上を達成でき、かつ、実用的な整流装置を提供できる。
【００４３】
また、整流装置の抵抗係数Ｋについては、本実施例Ａの場合はＫ＝３．９４に、本実施例Ｂの場合はＫ＝３．９８になる。ここで、例えば本実施例Ｂの値を挙げて考察すると、比較例の場合（Ｋ＝１．５〜２．３）に比べて１．７３〜２．６５倍になるが、ＩＳＯ５１６７に記載されている抵抗係数（例えばＫ＝５．０）よりも小さな値であるので、十分に実用的な整流装置であることが分かる。
【００４４】
なお、上記の試験結果は、図５で説明した速度分布用多孔板４０を用いているが、これは貫通円孔の加工のし易さを考慮して採用したものであり、図４で説明した速度分布用多孔板３０を用いても同様の試験結果が得られると考えられる。
【符号の説明】
【００４５】
１…配管構成、１０…管路入口、１１…第１エルボ、１２…第２エルボ、１３…整流装置、１４…流量計、１５…管路出口、２０…旋回整流用多孔板、２１…プレート、２２…貫通円孔、３０，４０…速度分布用多孔板、３１，４１…プレート、３２，４２…貫通円孔。
【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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