(57)【要約】【課題】実際に使用される環境でのダイヤフラムの特性を適切に評価する。【解決手段】評価対象のダイヤフラム２２を装着可能な装着体２３にダイヤフラム２２を装着した状態で、ダイヤフラム２２と装着体２３との間に圧力室Ｒ１を形成可能に構成され、圧力室Ｒ１に付与する圧力を調整自在な圧力調整手段と、ダイヤフラム２２に対し装着体２３とは反対側に定荷重を付与する荷重付与手段と、ダイヤフラム２２の受圧面２２ａと直交する変位方向での変位量を測定する変位量測定手段４０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
評価対象のダイヤフラムを装着可能な装着体に前記ダイヤフラムを装着した状態で、前記ダイヤフラムと前記装着体との間に圧力室を形成可能に構成され、
前記圧力室に付与する圧力を調整自在な圧力調整手段と、
前記ダイヤフラムに対し前記装着体と反対側に定荷重を付与する荷重付与手段と、
前記ダイヤフラムの受圧面と直交する変位方向での変位量を測定する変位量測定手段とを備える特性評価装置。
【請求項２】
前記圧力調整手段により調整される圧力を変更して複数の設定圧力に設定する圧力設定部と、
前記圧力設定部にて設定される設定圧力毎に、前記ダイヤフラムの有効受圧面積を導出する有効受圧面積導出手段と、
前記圧力設定部にて設定される設定圧力毎に、記憶部に記憶される前記変位量と前記有効受圧面積とに基づいて前記ダイヤフラムの特性を出力する出力手段を備える請求項１に記載の特性評価装置。
【請求項３】
前記荷重付与手段は、
前記ダイヤフラムの前記受圧面に載置される板状体と、前記変位方向に軸心を沿わせる状態で前記板状体及び前記ダイヤフラムに連結される軸部と、当該軸部の前記変位方向での移動をガイドするガイド部と、前記板状体に荷重を付与する錘体とから成る請求項１又は２に記載の特性評価装置。
【請求項４】
前記軸部は、前記錘体を載置可能な載置台を有する請求項３に記載の特性評価装置。
【請求項５】
前記錘体は、前記軸部が貫通する貫通孔をその重心に備えると共に、前記貫通孔に前記軸部を貫通させた状態で前記板状体に載置される請求項３に記載の特性評価装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の特性評価装置を用いたダイヤフラムの特性評価方法であって、
前記荷重付与手段にて前記定荷重を付与している状態で、前記圧力調整手段により前記圧力室へ付与する設定圧力を調整する工程と、前記設定圧力毎に、前記ダイヤフラムの有効受圧面積を導出する工程と、前記設定圧力毎に、前記ダイヤフラムの前記受圧面の前記変位量を測定する工程と、前記設定圧力毎の前記有効受圧面積と前記変位量との関係に基づいて前記ダイヤフラムの特性を評価する工程とを含む特性評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイヤフラムの特性を評価する特性評価装置、及び特性評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイヤフラムは、例えば、特許文献１に示すように、都市ガスを各需要家に供給するガス導管１の二次側圧力を所定の設定圧力に調整自在な圧力調整装置としての主ガバナ２、及び設定圧力を調整するパイロットガバナ５の内部に設けられている。
当該ダイヤフラムに関し、説明を追加すると、例えば、特許文献１の主ガバナ２においては、その一方側の面をバネ９により付勢させると共に、他方側の面をガス導管１の一次側圧力又は二次側圧力が供給される圧力検出室１０の圧力にて付勢されるように構成されている。
当該構成では、圧力検出室１０の全圧による力よりもバネ９による付勢力が大きい場合、全圧による力と付勢力との差に応じて、ダイヤフラム７は圧力検出室１０の側へ変位し、その変位量に応じて、当該ダイヤフラム７に連結されガス導管１を開閉する開閉弁の開度が開き側へ変更される。一方、圧力検出室１０の全圧による力よりもバネ９による付勢力が小さい場合、全圧による力と付勢力との差に応じて、ダイヤフラム７はバネ９の側へ変位し、その変位量に応じて、当該ダイヤフラム７に連結されガス導管１を開閉する開閉弁の開度が閉じ側へ変更される。これにより、ガス導管１の二次側圧力が設定圧力に設定される。
【０００３】
一方、特許文献２の図４には、ダイヤフラムの受圧面の一方側へ付与される圧力と、ダイヤフラムの基準位置（付与される圧力が零のときの位置）からの変位量（たわみ量）との関係が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１４０１８９号公報
【特許文献２】特許第４２５４６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に示されるように、主ガバナ２による二次側圧力の設定圧力への調整機能は、圧力を検知するダイヤフラムの品質に大きい影響を受ける。換言すると、ダイヤフラムの個体間において、ダイヤフラムの受圧面に付与される圧力とそれに対する基準位置からの変位量との関係にばらつきがある場合、主ガバナの個体間による圧力調整機能にばらつきが発生するという問題があった。このため、比較的簡易な方法で、ダイヤフラムの特性を評価する技術が求められていた。
一方、ダイヤフラムの特性に関しては、特許文献２に、図４に示される様な関係があることが知られているに留まっている。当該関係に基づいてダイヤフラムを評価する場合、ダイヤフラムは、受圧面の一方側に圧力がかけられている状態で評価されることとなる。このような評価環境は、ダイヤフラムが実際に使用される環境、即ち、特許文献１に示されるようにダイヤフラムの受圧面の一方側から圧力が付与されると共に他方側からバネ９等の付勢手段にて付勢される環境とは異なるため、実際の使用環境でのダイヤフラムの特性を、適切に評価できるものではなかった。
【０００６】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、実際に使用される環境でのダイヤフラムの特性を適切に評価できる特性評価装置、及び特性評価方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の特性評価装置の特徴構成は、
評価対象のダイヤフラムを装着可能な装着体に前記ダイヤフラムを装着した状態で、前記ダイヤフラムと前記装着体との間に圧力室を形成可能に構成され、
前記圧力室に付与する圧力を調整自在な圧力調整手段と、
前記ダイヤフラムに対し前記装着体と反対側に定荷重を付与する荷重付与手段と、
前記ダイヤフラムの受圧面と直交する変位方向での変位量を測定する変位量測定手段とを備える点にある。
【０００８】
上述したように、通常、ガバナ等の圧力調整装置に備えられるダイヤフラムは、その受圧面の一方側に圧力室が設けられると共に、その受圧面の他方側に当該受圧面を付勢するバネ等の付勢手段を備える状態で配設される。これにより、ダイヤフラムは、その受圧面が、圧力室に供給されるガス導管の一次側圧又は二次側圧による力と、付勢手段による付勢力との差の分だけ、圧力室側又は付勢手段側に変位する。
上記特徴構成によれば、ダイヤフラムの受圧面の一方側に装着体を装着して圧力室を形成すると共に、荷重付与手段によりダイヤフラムに対し自身から圧力室の側へ定荷重を付与する構成を採用することで、ダイヤフラムが通常使用される環境で、圧力調整手段により圧力室に付与する圧力を変更すると共に、圧力毎にダイヤフラムの受圧面と直交する方向での変位量を変位量測定手段により測定できるから、ダイヤフラムが通常使用される環境でのダイヤフラムの特性を知ることができる。
尚、本発明において、荷重付与手段は、個々のダイヤフラムに対しては定荷重を付与するものであるが、当該定荷重は、一つ又は複数の一定の荷重を意味するものとする。また、定荷重は、ダイヤフラムの受圧面の他方側に付与するものとするが、荷重付与手段は、ダイヤフラムの受圧面の一方側、又は他方側のいずれに位置しても構わない。
【０００９】
本発明の特性評価装置の更なる特徴構成は、
前記圧力調整手段により調整される圧力を変更して複数の設定圧力に設定する圧力設定部と、
前記圧力設定部にて設定される設定圧力毎に、前記ダイヤフラムの有効受圧面積を導出する有効受圧面積導出手段と、
前記圧力設定部にて設定される設定圧力毎に、記憶部に記憶される前記変位量と前記有効受圧面積とに基づいて前記ダイヤフラムの特性を出力する出力手段を備える点にある。
【００１０】
例えば、特許文献２に示されているように、ダイヤフラムの評価を『圧力』と『変位量』とに基づいて行う場合、ダイヤフラムにかかる力の情報（上述した圧力付与手段にて付与される定荷重の情報）が含まれないため、実際の使用環境に則した状態でのダイヤフラムの特性を出力することができない。
これに対し、上記特徴構成によれば、ダイヤフラムの特性を評価する指標として、例えば、定荷重を圧力設定部にて設定される設定圧力により除算して導出される『有効受圧面積』と『変位量』とを採用し、圧力室に設定される設定圧力毎に導出される『有効受圧面積』と、そのときの『変位量』との関係に基づいたダイヤフラムの特性を出力することで、使用者は、当該出力により、ダイヤフラムにかかる力の情報（上述した圧力付与手段にて付与される定荷重の情報）をも含めた状態で、ダイヤフラムの特性を評価することができる。
【００１１】
本発明の特性評価装置の更なる特徴構成は、
前記荷重付与手段は、
前記ダイヤフラムの前記受圧面に載置される板状体と、前記変位方向に軸心を沿わせる状態で前記板状体及び前記ダイヤフラムに連結される軸部と、当該軸部の前記変位方向での移動をガイドするガイド部と、前記板状体に荷重を付与する錘体とから成る点にある。
【００１２】
ダイヤフラムは圧力（圧力室に付与される圧力）によって変形・伸びの状況が異なるため、その圧力によって有効受圧面積も異なる。よって、ダイヤフラムを評価するときには、想定する圧力下で評価する必要があり、想定する圧力を様々に設定するためには、ダイヤフラムに対し自身から圧力室の側へかかる力（圧力付与手段にて付与される力）を調整する必要がある。
上記特徴構成によれば、ダイヤフラムに対し自身から圧力室の側へかかる力（圧力付与手段にて付与される力）の調整を、板状体に荷重を付与する錘体を交換することで容易に実行できる。
さらに上記特徴構成によれば、板状体及びダイヤフラムの受圧面に直交する変位方向に軸心を沿わせた軸部を連結すると共に、当該軸部の変位方向での移動をガイドするガイド部を設けてあるから、錘部の重心とダイヤフラムの重心とが多少ずれることがあっても、ダイヤフラムの受圧面が水平方向からずれることを防止できる。
【００１３】
本発明の特性評価装置の更なる特徴構成は、
前記軸部は、前記錘体を載置可能な載置台を有する点にある。
【００１４】
上記特徴構成によれば、軸部に錘体を載置可能な載置台を設けているから、当該軸部の載置台へ載置する錘体を容易に交換できる。
【００１５】
本発明の特性評価装置の更なる特徴構成は、
前記錘体は、前記軸部が貫通する貫通孔をその重心に備えると共に、前記貫通孔に前記軸部を貫通させた状態で前記板状体に載置される点にある。
【００１６】
上記特徴構成によれば、錘体は、軸部が貫通する貫通孔をその重心に備えるから、軸部をダイヤフラムの受圧面の中心に連結しておけば、貫通孔に軸部を通した状態で錘体を設置することにより、ダイヤフラムの受圧面の中心と錘体との重心とを一致させることができる。
また、ダイヤフラムの板状体に錘体を直接載置可能に構成することで、錘体を載置する載置台を別途設けることのない簡易な構成とすることができる。
【００１７】
これまで説明した特性評価装置を用いたダイヤフラムの特性評価方法の特徴構成は、
前記荷重付与手段にて前記定荷重を付与している状態で、前記圧力調整手段により前記圧力室へ付与する設定圧力を調整する工程と、前記設定圧力毎に、前記ダイヤフラムの有効受圧面積を導出する工程と、前記設定圧力毎に、前記ダイヤフラムの前記受圧面の前記変位量を測定する工程と、前記設定圧力毎の前記有効受圧面積と前記変位量との関係に基づいて前記ダイヤフラムの特性を評価する工程とを含む点にある。
【００１８】
当該特性評価方法によれば、これまで説明したように、ダイヤフラムの特性を評価する指標として、例えば、圧力設定部にて設定される設定圧力にて定荷重を除算して導出される『有効受圧面積』と『変位量』とを採用し、圧力室に設定される設定圧力毎に導出される『有効受圧面積』と、そのときの『変位量』との関係からダイヤフラムの特性を評価することで、ダイヤフラムにかかる力の情報（上述した圧力付与手段にて付与される定荷重の情報）をも含めた状態で、ダイヤフラムの特性を評価することができるから、実際の使用環境下でのダイヤフラムの特性を、評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本願の特性評価装置の概略構成図
【図２】本願の特性評価方法の一例を示す制御フロー図
【図３】ダイヤフラムの有効受圧面積と変位量との関係の一例を示すグラフ図
【図４】別実施形態に係る特性評価装置の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、ガス導管（図示せず）の二次側圧力を調整可能な圧力調整装置としてのガバナ（図示せず）等に設けられるダイヤフラム２２の特性を評価する特性評価装置１００、及びそれを用いた特性評価方法に関する。
本発明に係る特性評価装置１００は、ダイヤフラム２２の特性評価を、ガバナ等で実際に使用される環境に近い環境で実行可能に構成されており、図１に示すように、評価対象のダイヤフラム２２を装着可能な下方側筐体２３（装着体の一例）にダイヤフラム２２を装着した状態で、ダイヤフラム２２と下方側筐体２３との間に圧力室Ｒ１を形成可能に構成され、圧力室Ｒ１に付与する高圧ガスを内部に保持するボンベ３２等から構成される圧力調整手段と、ダイヤフラム２２に対し下方側筐体２３とは反対側に定荷重（一つ又は複数の一定の荷重）を付与する錘体１０等から構成される荷重付与手段と、ダイヤフラム２２の受圧面２２ａと直交する直交方向での変位量を測定する非接触式の変位センサ４０（変位量測定手段の一例）と、圧力室Ｒ１へ付与する圧力を制御すると共に、ダイヤフラム２２の特性評価を行う制御装置５０から構成されている。
【００２１】
ダイヤフラム２２は、円盤形状を有しており、図１の断面図に示すように、その重心を含む中央領域に受圧面２２ａが形成されると共に、当該受圧面２２ａを外囲する円環状の変形部位２２ｂを有している。当該ダイヤフラム２２の受圧面２２ａは、その変位方向（図１で矢印Ｘに沿う方向）において、通常、受圧面２２ａの一方側と他方側とに付与される力が零であるときの位置を基準位置（図１でＸ０で示す位置）とし、受圧面２２ａの一方側からの力と他方側との力とにズレが生じた場合、変形部位２２ｂが変形する形態で、一方側からの力と他方側からの力のうち小さい側へ変位する。
【００２２】
ダイヤフラム２２を装着可能な下方側筐体２３は、図１に示すように、略半球体形状を有する半球状部２３ａと当該半球状部２３ａから側方へ延びるフランジ２３ｂとを備えており、当該半球状部２３ａの最下方部位は、地面等に接地する支持台２５から鉛直方向で上方へ延びる支持棒２４が連結する状態で支持される。
当該下方側筐体２３は、そのフランジ２３ｂの上方にダイヤフラム２２を載置すると共に、その半球状部２３ａとダイヤフラム２２との間に気密な圧力室Ｒ１を形成可能に構成されている。
当該圧力室Ｒ１は、高圧ガスを内部に充填するボンベ３２にガス流通管３０ａを介して連通接続されており、その内部の圧力は、制御装置５０としての圧力設定部５０ａにより、ガス流通管３０ａに設けられる開閉弁３１ａの開放状態と閉止状態との切り換え制御にて加圧調整される。また、圧力室Ｒ１は、ガス流通管３０ａを介して、当該ガス流通管３０ａから分岐され、他端が大気開放されている大気開放管３０ｂに設けられる開閉弁３１ｂの開放状態と閉止状態との切り換え制御にて減圧調整される。当該実施形態においては、ボンベ３２、ガス流通管３０ａ、大気開放管３０ｂ、開閉弁３１ａ、３１ｂ、圧力設定部５０ａが、圧力調整手段として働く。
下方側筐体２３の上方側には、そのフランジ２３ｂと同形状のフランジ２０ｂを有すると共に上方に膨出する膨出形状を有する膨出部２０ａを有する上方側筐体２０が設けられ、下方側筐体２３と上方側筐体２０との間には、下方から順に、ダイヤフラム２２、及び下端と上端が開放する中空の円筒状部材２６とが設けられている。
下方側筐体２３のフランジ２３ｂと、上方側筐体２０のフランジ２０ｂとには、開口部２３ｃ及び開口部２０ｃが上下に対応する状態で複数設けられている。上方側筐体２０と下方側筐体２３とは、上下方向で重畳する状態で配置される開口部２０ｃ及び開口部２３ｃを貫通状態で、フランジ２０ｂとフランジ２３ｂを締結するボルト２１ａ及びボルト２１ｂにより締結される。
上方側筐体２０には、上方側筐体２０と円筒状部材２６とダイヤフラム２２とから形成される第２室Ｒ２を大気開放するべく、当該第２室Ｒ２と外部とを連通する孔２０ｄが設けられている。
【００２３】
ダイヤフラム２２の受圧面２２ａは、圧力室Ｒ１の反対側（第２室Ｒ２の側：図１で矢印Ｘの矢示逆側）から定荷重を付与可能に構成されている。
説明を追加すると、ダイヤフラム２２の受圧面２２ａには、ダイヤフラムプレート１５（板状体の一例）が載置され、ダイヤフラム２２の受圧面２２ａ及びダイヤフラムプレート１５には、連結機構１４を介してダイヤフラムプレート１５の上方へ延びる軸部１２が連結されている。軸部１２は、その軸心がダイヤフラム２２の受圧面２２ａの変位方向（図１で矢印Ｘに沿う方向）に沿う状態で配設される。
即ち、ダイヤフラムプレート１５は、ダイヤフラム２２の変形を許容しない部分のみに接して変形を抑制し、変形を想定した部分（変形部位２２ｂ）には接触しないように設計されている。ダイヤフラムプレート１５の形状・面積を適切に設計すれば、想定されるストロークの間、理想的な有効受圧面積の変化を得ることができる。
【００２４】
当該軸部１２は上方側筐体２０の膨出部２０ａの最上端に形成される開口部１３を介して第２室Ｒ２の上方側へ延出し、第２室Ｒ２の上方側に延出している部位に載置台１１が設けられており、当該載置台１１は、定荷重を調整するための錘体１０が載置可能に構成されている。尚、軸部１２は、ダイヤフラム２２の受圧面２２ａの変位に伴って、変位方向（図１で矢印Ｘに沿う方向）で移動自在に構成されており、上方側筐体２０の開口部１３の内周面が当該軸部１２の変位方向での移動をガイドするガイド部として働く。
連結機構１４は、その上端に軸部１２の下端に形成される雄螺子部位１２ａを受け入れて螺合する第１雌螺子部１４ａを備えると共に、その下端に圧力室Ｒ１の側からダイヤフラム２２の開口部２２ｃ及びダイヤフラムプレート１５の開口部１５ａに挿通されるボルト１６が螺合可能な第２雌螺子部１４ｂを備えている。
【００２５】
これにより、ダイヤフラム２２の受圧面２２ａの変位方向での動きが、軸部１２及びそれと連動して動く載置台１１に伝達されると共に、ダイヤフラム２２の受圧面２２ａには、その上方から、ダイヤフラムプレート１５と連結機構１４と軸部１２と載置台１１とボルト１６と錘体１０の総重量としての定荷重が付与される。
即ち、当該実施形態にあっては、ダイヤフラムプレート１５と連結機構１４と軸部１２と載置台１１と錘体１０とが、荷重付与手段として働く。ここで、荷重付与手段にて付与される定荷重は、評価対象のダイヤフラム２２が使用されるガバナにてバネ等の付勢手段にてかけられる付勢力に対応する荷重となっている。
このように、通常の使用圧力範囲でダイヤフラム２２が通常使用時に位置する変位範囲となるような定荷重を与えることで、ダイヤフラム２２の実際の使用環境下に近い環境を再現できる。
【００２６】
下方側筐体２３には、ダイヤフラム２２の受圧面２２ａの下方側（図１で矢印Ｘの矢示側）への変位量が一定値に達した場合、ダイヤフラム２２の受圧面２２ａの下方側への移動を規制する第１当接部材１７ａが設けられており、上方側筐体２０には、ダイヤフラム２２の受圧面２２ａの上方側（図１で矢印Ｘの矢示逆側）への変位量が一定値に達した場合、ダイヤフラム２２の受圧面２２ａの上方側への移動を規制する第２当接部材１７ｂが設けられており、当該第１当接部材１７ａ及び第２当接部材１７ｂが、ダイヤフラム２２の変位規制手段１７として働く。
【００２７】
軸部１２の載置台１１の上方には、当該載置台１１の変位方向（図１で矢印Ｘに沿う方向）での変位量を非接触で計測可能な光学式等の変位センサ４０が設けられており、当該変位センサ４０にて計測された変位量は、電気信号に変換された後、制御装置５０の記憶部５０ｂに送信され、当該記憶部５０ｂに記憶される。
尚、当該変位センサ４０にて測定される載置台１１の変位量は、軸部１２の軸心がダイヤフラム２２の受圧面２２ａの変位方向に沿って設けられ、且つ載置台１１がダイヤフラム２２の受圧面２２ａと連動して変位することから、ダイヤフラム２２の受圧面２２ａの変位量と同一となる。
【００２８】
ダイヤフラム２２では、荷重付与手段により付与される定荷重を、圧力調整手段にて調整される圧力室Ｒ１の圧力にて除算することで、受圧面積として有効に働いている有効受圧面積という概念を規定できる。
当該有効受圧面積は、図１に示すように、受圧面２２ａの面積Ｓに加え、受圧面２２ａの周囲に形成される円環状の変形部位２２ｂの一部の面積を含む。そして、当該有効受圧面積は、ダイヤフラム２２の受圧面２２ａが、変位方向での基準位置（図１でＸ０で示される位置）から、変位方向に沿って一方側又は他方側へ変位する場合、変位量に従って変化する傾向にある。
【００２９】
本発明の制御装置５０は、変位量と有効受圧面積との関係により、ダイヤフラムの特性を評価すべく、以下のように構成されている。
圧力設定部５０ａは、圧力センサ（図示せず）が測定した圧力室Ｒ１の圧力を受信可能に構成されると共に、受信した圧力室Ｒ１の測定圧力に基づいて、開閉弁３１ａ、３１ｂの開閉を制御する形態で、圧力室Ｒ１の圧力を調整するように構成されている。
圧力設定部５０ａは、ダイヤフラム２２の受圧面２２ａを、定荷重と圧力室Ｒ１の全圧による力とが釣り合う位置である基準位置（図１でＸ０で示す位置）に配置するように、圧力室Ｒ１の圧力を基準圧力に調整した後、当該基準圧力から圧力を上昇させる形態で、圧力室Ｒ１に複数の設定圧力を設定する。
有効受圧面積導出部５０ｃは、設定圧力毎に、設定された設定圧力にて定荷重を除算して有効受圧面積を導出し、導出した有効受圧面積を、設定圧力に紐付ける状態で記憶部５０ｂに記憶する。
更に、記憶部５０ｂには、設定圧力毎に、変位センサ４０により測定される載置台１１の変位方向（図１の矢印Ｘに沿う方向）での変位量が記憶される。尚、当該載置台１１は軸部１２及び連結機構１４を介してダイヤフラム２２の受圧面２２ａと連動する状態で、変位方向に移動自在に構成されているから、実体上、記憶部５０ｂに記憶される変位量は、ダイヤフラム２２の受圧面２２ａの変位方向での変位量となる。
当該記憶部５０ｂに記憶される有効受圧面積と変位量とは、設定圧力毎にモニタ等の出力手段（図示せず）に出力可能に構成されている。
特性評価手段５０ｄは、設定圧力毎に記憶部５０ｂに記憶されている有効受圧面積と変位量とを、例えば、縦軸が有効受圧面積で横軸が変位量のグラフ図にプロットし、それらの値につき最小二乗法等により近似曲線（例えば、図３に例示する曲線）を描くことで、ダイヤフラム２２の特性を評価する。
【００３０】
ここで、得られたグラフ図によるダイヤフラム２２の特性を評価する指標につき、説明を加えると、例えば、得られる近似曲線は、図３のグラフ図に示されるように、変位量が０から所定の変位量（図３でＸｍａｘ）までの間、線形特性を有する。特性評価手段５０ｄは、当該線形特性有する直線（図３でＬ）の傾き（図３でα）、縦軸の切片（図３でβ）等からダイヤフラム２２の全体的な特性評価を行う。
更に、特性評価手段５０ｄは、プロットされた値の直線からのズレ具合（図３で所定の誤差範囲γから外れているか否か）をも判定し、例えば、プロットされた値が、誤差範囲γから外れている場合、そのときの変位量と有効受圧面積とを、不適切な値として出力する。
【００３１】
次に、特性評価方法を、図２の制御フローに基づいて説明する。
ダイヤフラム２２の個々の使用環境に適合した定荷重となるように、適切な荷重の錘体１０を載置台１１に載置する（♯０１）。このとき、制御装置５０の記憶部には、設定された定荷重が図示しない入力装置の入力により、記憶される。
ダイヤフラム２２の受圧面２２ａの変位方向での位置が基準位置（図１でＸ０）となるように、圧力設定部５０ａが開閉弁３１ａ、３１ｂの開閉を制御して、圧力室Ｒ１の圧力を基準圧力に設定する（♯０２）。
圧力設定部５０ａが、圧力室Ｒ１の圧力を、基準圧力から上昇させて複数の設定圧力に設定し、有効受圧面積導出部５０ｃが、設定圧力にて定荷重を除算する形態で、設定圧力毎に有効受圧面積を導出すると共に、導出した有効受圧面積を設定圧力に紐づけて記憶部５０ｂに記憶する（♯０３）。
設定圧力毎に変位センサ４０にて測定された変位量が、設定圧力に紐づけられる形態で、記憶部５０ｂに記憶される（♯０４）。
特性評価手段５０ｄは、設定圧力毎に記憶部５０ｂに記憶された変位量と有効受圧面積を図３に示されるように、グラフにプロットし、それらの値に基づいて、ダイヤフラム２２の特性を評価する（♯０５）。
【００３２】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態における特性評価装置１００及びそれを用いた特性評価方法では、制御装置５０を備える例を示したが、本願の特性評価装置１００及び特性評価方法は、当該制御装置５０を備えない構成を採用しても構わない。
即ち、圧力室Ｒ１に付与される圧力を調整する開閉弁３１ａ、３１ｂの開閉を手動で行い、圧力室Ｒ１に付与される圧力を設定圧力に設定し、設定圧力毎に当該設定圧力と、ダイヤフラム２２に対し圧力室Ｒ１の逆側からダイヤフラムプレート１５を介してダイヤフラム２２に付与される定荷重とから有効受圧面積を人為的に導出すると共に、変位センサ４０にてダイヤフラム２２の変位量を測定し、設定圧力毎に有効受圧面積と変位量との関係に基づいて、ダイヤフラム２２の特性評価を人為的に実行する構成を採用しても構わない。
【００３３】
（２）上記実施形態では、上方側筐体２０の開口部１３の内周面が、軸部１２の変位方向での摺動移動をガイドするガイド部として機能する構成を示したが、ガイド部は上方側筐体２０の開口部１３の内周面とは別の部品にて構成しても構わない。また、一の軸部１２及び連結機構１４がダイヤフラムプレート１５の中心に位置する構成を示したが、中心でなくても、複数の軸部や連結機構であっても構わない。
【００３４】
（３）上記実施形態において、ダイヤフラム２２が使用される環境を、より忠実に再現するという意味においては、上方側筐体２０及び下方側筐体２３を、実際のガバナに適用される部材としても良い。
【００３５】
（４）上記実施形態においては、本発明の特性評価装置１００が、その受圧面２２ａに開口部２２ｃを有するダイヤフラム２２の特性を評価する例を示した。しかしながら、本発明の特性評価装置１００は、受圧面２２ａが開口部２２ｃを有さないダイヤフラム２２の特性評価も実行可能である。この場合、ダイヤフラム２２の受圧面２２ａに連結機構１４が接着剤等により接着されると共に、当該連結機構１４に軸部１２が連結される構成を採用する。
【００３６】
（５）上記実施形態にあっては、圧力設定部５０ａは、ダイヤフラム２２の特性評価において、圧力室Ｒ１の圧力を基準圧力から上昇させる形態で、複数の設定圧力に設定する例を示した。しかしながら、上昇させる形態に限らず、図４に示すように、低下させる形態で複数の設定圧力に設定する構成を採用しても構わない。
この場合、ダイヤフラムの変位方向は、図４で、基準位置（図４でＸ０で示される位置）から、矢印Ｘの矢示側となる。
【００３７】
（６）上記実施形態では、錘体１０は載置台１１に載置される構成例を示したが、錘体１０が直接ダイヤフラムプレート１５に載置される構成を採用しても構わない。この場合、錘体１０の重心が、ダイヤフラムプレート１５の中心、即ち、ダイヤフラム２２の受圧面２２ａの中心に一致するように載置されることが好ましい。また、錘体１０は下方側筐体２３の下方に吊り下げられる構成としても構わない。この場合、ダイヤフラムプレート１５下面の中心に、下方側筐体２３をシール部を介して貫通する棒を連結して錘体１０を吊り下げればよい。
【００３８】
（７）上記実施形態では、ダイヤフラム２２の受圧面２２ａに載置される板状体として、ガバナ等でダイヤフラム２２と共に設けられるダイヤフラムプレート１５を設ける例を示したが、板状体は、ダイヤフラム２２の受圧面に接触する面を有するものであれば、ダイヤフラムプレート１５以外のものを採用することができる。
また、板状体を備えない構成を採用することもできる。
【００３９】
（８）上記実施形態では、高圧ガスが保持されるボンベ３２から圧力室Ｒ１へガスを供給する構成を示したが、ガス流通管を通流するガスを圧力室Ｒ１へ供給する構成を採用しても構わない。
（９）上記実施形態では、荷重等のダイヤフラムにかかる力を入力する構成を示したが、載置台１１の上（錘体１０の下）又は支持台２５の下に荷重センサを設ける構成を採用しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の特性評価装置、及び特性評価方法は、実際に使用される環境でのダイヤフラムの特性を適切に評価できる特性評価装置、及び特性評価方法として、有効に利用可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１０      ：錘体
１１      ：載置台
１２      ：軸部
１５      ：ダイヤフラムプレート
２２      ：ダイヤフラム
２２ａ    ：受圧面
２３      ：下方側筐体
４０      ：変位センサ
５０ａ    ：圧力設定部
５０ｂ    ：記憶部
５０ｃ    ：有効受圧面積導出部
５０ｄ    ：特性評価手段
１００    ：特性評価装置
Ｒ１      ：圧力室
Ｒ２      ：第２室
Ｓ０、Ｓ１：有効受圧面積
Ｘ        ：矢印
【図１】
2015103015.tif 000003
【図２】
2015103015.tif 000004
【図３】
2015103015.tif 000005
【図４】
2015103015.tif 000006