(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の臨界ノズルと、各臨界ノズルに対応して設けられた開閉弁と、を有し、前記複数の臨界ノズルのうち少なくとも２つの臨界ノズルが、互いに異なるスロート径を有する臨界ノズル式ガス流量計の製造方法であって、
校正及び値付け可能な圧力範囲が０．６ＭＰａ以下で且つ校正及び値付け可能な流量範囲が０．１ｋｇ／ｍｉｎ以下の臨界ノズルを備える臨界ノズル式ガス流量計Ａを用いて、複数本の臨界ノズルを備える臨界ノズル式ガス流量計Ｂを校正及び値付けすることにより、校正及び値付け可能な圧力範囲が０．６ＭＰａ以下で且つ校正及び値付け可能な流量範囲が１．０ｋｇ／ｍｉｎ以下の臨界ノズル式ガス流量計Ｂを得る工程、
前記臨界ノズル式ガス流量計Ｂを用いて、複数本の臨界ノズルを備える臨界ノズル式ガス流量計Ｃを校正及び値付けすることにより、校正及び値付け可能な圧力範囲が０．９ＭＰａ以下で且つ校正及び値付け可能な流量範囲が３．６ｋｇ／ｍｉｎ以下の臨界ノズル式ガス流量計Ｃを得る工程、
前記臨界ノズル式ガス流量計Ｃを用いて、スロート径が互いに異なる複数本の臨界ノズルを備える臨界ノズル式ガス流量計Ｄを校正及び値付けすることにより、校正及び値付けした最大圧力が８７．５ＭＰａで且つ校正及び値付けした最大流量が３．６ｋｇ／ｍｉｎの臨界ノズル式ガス流量計を得る工程、
を有する臨界ノズル式ガス流量計の製造方法。
【請求項２】
調整対象となる被検ガス流量計と請求項１の製造方法によって得られたスロート径が互いに異なる複数本の臨界ノズルを備える臨界ノズル式ガス流量計Ｄを準備する準備工程と、
前記被検ガス流量計と前記臨界ノズル式ガス流量計Ｄを接続することでガス流路を形成するガス流路形成工程と、
前記ガス流路にガスを導入するガス導入工程と、
前記被検ガス流量計のガス流量測定値と前記臨界ノズル式ガス流量計Ｄのガス流量測定値の誤差が小さくなるように前記被検ガス流量計のガス流量測定値を修正する値付け工程と、を有する被検ガス流量計の調整方法。
【請求項３】
前記ガス導入工程において、ガス流路に導入されるガスが、水素ガスである請求項２に記載の被検ガス流量計の調整方法。
【請求項４】
前記被検ガス流量計が、コリオリ式ガス流量計である、請求項２または３に記載の被検ガス流量計の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、臨界ノズル式ガス流量計の製造方法などに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ガソリンなどの化石燃料に代えて水素ガスを動力源にした自動車（燃料電池自動車など）が注目されている。このような自動車に水素ガスを供給するため、水素ガスを供給し得る水素ステーションの設置が求められている。水素ステーションは、水素ガスを供給するディスペンサーを備えており、このディスペンサーを用いて自動車に水素ガスが供給される。具体的には、自動車に設けられた高圧水素タンクにディスペンサーから供給された水素ガスが充填される。ディスペンサーは、自動車に供給する水素ガスの流量を測定するガス流量計を備えている。
ところで、ディスペンサーから実際に供給される水素ガスの量とガス流量計によって測定された水素ガスの流量に誤差があれば、自動車に供給される水素ガスの量が過多又は過少となる。そのため、ディスペンサーから供給される水素ガスの流量を正確に測定できるガス流量計が必要とされている。特に、ディスペンサーから供給される水素ガスは高圧に圧縮されており、且つ、その圧力は広域である。例えば、水素ガスは１０ＭＰａ〜１２０ＭＰａに圧縮されている。また、ディスペンサーは、充填の初期と終期で求められる水素の供給量が変動するものの、３分間の充填で５ｋｇの水素を供給できることが期待されている。例えば、ディスペンサーから供給される水素ガスの供給量は、０．１ｋｇ／分〜３．６ｋｇ／分である。
そのため、圧縮水素ガスの流量を広範囲（広域な圧力範囲及び広域な流量範囲）に亘って正確に測定できる、即ち、測定レンジの広い、ガス流量計が必要とされている。
【０００３】
従来、圧縮ガスの流量を広範囲に測定可能なガス流量計として、例えば、コリオリ式ガス流量計が知られている（特許文献１）。
しかし、従来のガス流量計は、圧縮ガスの流量を広範囲で測定できるものの、広範囲に亘るガスを用いて校正及び値付けがされていないため、精度が悪いという問題があり、より正確なガス流量計（標準ガス流量計）を用いて校正及び値付けを行う必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０２６７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、被検ガス流量計のガス流量測定値を広範囲（広域な圧力範囲及び広域な流量範囲）に亘って校正及び値付け可能なガス流量計の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、圧縮ガスの流量を広範囲に亘って値付け可能なガス流量計として、臨界ノズル式ガス流量計に着目した。臨界ノズル式ガス流量計は、臨界ノズルを備えたガス流量計であり、臨界ノズルは、特定のガスに対し、一定の圧力条件下において一定のガス流量（基準流量）を発生可能な機器である。
【０００７】
本発明は、複数の臨界ノズルと、各臨界ノズルに対応して設けられた開閉弁と、を有し、前記複数の臨界ノズルのうち少なくとも２つの臨界ノズルが、互いに異なるスロート径を有する臨界ノズル式ガス流量計の製造方法であって、校正及び値付け可能な圧力範囲が０．６ＭＰａ以下で且つ校正及び値付け可能な流量範囲が０．１ｋｇ／ｍｉｎ以下の臨界ノズルを備える臨界ノズル式ガス流量計Ａを用いて、複数本の臨界ノズルを備える臨界ノズル式ガス流量計Ｂを校正及び値付けすることにより、校正及び値付け可能な圧力範囲が０．６ＭＰａ以下で且つ校正及び値付け可能な流量範囲が１．０ｋｇ／ｍｉｎ以下の臨界ノズル式ガス流量計Ｂを得る工程、前記臨界ノズル式ガス流量計Ｂを用いて、複数本の臨界ノズルを備える臨界ノズル式ガス流量計Ｃを校正及び値付けすることにより、校正及び値付け可能な圧力範囲が０．９ＭＰａ以下で且つ校正及び値付け可能な流量範囲が３．６ｋｇ／ｍｉｎ以下の臨界ノズル式ガス流量計Ｃを得る工程、前記臨界ノズル式ガス流量計Ｃを用いて、スロート径が互いに異なる複数本の臨界ノズルを備える臨界ノズル式ガス流量計Ｄを校正及び値付けすることにより、校正及び値付けした最大圧力が８７．５ＭＰａで且つ校正及び値付けした最大流量が３．６ｋｇ／ｍｉｎの臨界ノズル式ガス流量計を得る工程、を有する。
【００１０】
本発明の別の局面によれば、被検ガス流量計の調整方法を提供する。
本発明の被検ガス流量計の調整方法は、調整対象となる被検ガス流量計と上記製造方法によって得られたスロート径が互いに異なる複数本の臨界ノズルを備える臨界ノズル式ガス流量計Ｄを準備する準備工程と、前記被検ガス流量計と前記臨界ノズル式ガス流量計Ｄを接続することでガス流路を形成するガス流路形成工程と、前記ガス流路にガスを導入するガス導入工程と、前記被検ガス流量計のガス流量測定値と前記臨界ノズル式ガス流量計Ｄのガス流量測定値の誤差が小さくなるように前記被検ガス流量計のガス流量測定値を修正する値付け工程と、を有する。
【００１１】
好ましくは、本発明の被検ガス流量計の調整方法は、ガス導入工程において、ガス流路に導入されるガスが、水素ガスである。
好ましくは、本発明の被検ガス流量計の調整方法は、前記被検ガス流量計が、コリオリ式ガス流量計である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の製造方法によって得られた臨界ノズル式ガス流量計は、複数の臨界ノズルを有しており、複数の臨界ノズルのうち少なくとも２つの臨界ノズルが、互いに異なるスロート径を有する。そのため、被検ガス流量計のガス流量測定値を広範囲（広域な圧力範囲及び広域な流量範囲）に亘って校正及び値付けすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】臨界ノズルを１本有する臨界ノズル式ガス流量計（第１の臨界ノズル式ガス流量計）を示す概要図。
【図２】第１の臨界ノズル式ガス流量計を用いて得られる検量線を示すグラフ。
【図３】同じスロート径を有する臨界ノズルを２本有する臨界ノズル式ガス流量計（第２の臨界ノズル式ガス流量計）を示す概要図。
【図４】第２の臨界ノズル式ガス流量計を用いて得られる検量線を示すグラフ。
【図５】本発明の第１実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計を示す概要図、及び、臨界ノズルの拡大図。
【図６】本発明の第１実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計を用いて得られる検量線を示すグラフ。
【図７】図５の拡大図におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線拡大端面図。
【図８】本発明の第２実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計を示す概要図。
【図９】本発明の第３実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計を示す概要図。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計を示す概要図。
【図１１】本発明の臨界ノズル式ガス流量計と被検ガス流量計を接続し、ガス流路を形成した状態を示す概要図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本明細書では、本発明の臨界ノズル式ガス流量計及び被検ガス流量計の調整方法について説明するが、予め、本明細書で用いられる用語、及び図面で用いられる符号について以下のように注釈する。
【００１５】
＜用語について＞
「ガス流量計」は、ガス流量を測定可能な機器である。
「臨界ノズル式ガス流量計」は、臨界ノズルを備えたガス流量計である。臨界ノズル式ガス流量計は、それ自体を流量計として用いることができるだけでなく、被検ガス流量計の校正及び値付けの基準となる標準ガス流量計として用いることができる。
「被検ガス流量計」は、標準ガス流量計によって校正及び値付けされる対象となるガス流量計である。なお、被検ガス流量計は、臨界ノズル式ガス流量計であってもよく、それ以外のガス流量計（例えば、熱式ガス流量計やコリオリ式ガス流量計）であってもよい。
「調整済みガス流量計」は、標準ガス流量計によって校正及び値付けがされた被検ガス流量計である。
「校正」は、標準ガス流量計のガス流量測定値と被検ガス流量計のガス流量測定値の誤差を導き出すことである。
「値付け」は、標準ガス流量計のガス流量測定値と被検ガス流量計のガス流量測定値の誤差が小さくなるように、被検ガス流量計のガス流量測定値を修正することである。
「ＡＡ〜ＢＢ」で表される数値範囲は、ＡＡ以上ＢＢ以下を意味する。
【００１６】
＜図面について＞
図１及び図３は、本発明の臨界ノズル式ガス流量計ではなく、本発明の成立過程で検討した臨界ノズル式ガス流量計を示しているが、便宜上、本発明の臨界ノズル式ガス流量計を示した図５、図８乃至図１０と同じ符号を図１及び図３で用いている。
また、図３、図５、図８乃至図１０において、複数存在する部材（複数の臨界ノズル及び複数の開閉弁）を区別するため、各部材を示す符号に小文字のアルファベット（「ａ」及び「ｂ」）を付している。
また、図１、図３、図５、図８乃至図１１に付した黒矢印は、ガスの流動方向を意味する。
さらに、図２、図４、及び図６において、各検量線Ｓ１乃至Ｓ６の近傍に位置する破線で囲われた領域は、各検量線Ｓ１乃至Ｓ６の９５％信頼区間を表している。
【００１７】
＜本発明の成立過程について＞
本発明の臨界ノズル式ガス流量計は、臨界ノズルを有するガス流量計である。臨界ノズルとは、一定の圧力条件下において一定の基準流量を発生可能な機器であり、臨界ノズルを用いて発生した基準流量に基づき検量線を得ることができる。この検量線は、被検ガス流量計の校正及び値付けの基準となる。
以下、図面を参照しつつ、臨界ノズル式ガス流量計の原理について説明した後、本発明の成立過程で検討した２種の臨界ノズル式ガス流量計について説明し、その後、本発明の臨界ノズル式ガス流量計について説明する。
【００１８】
（臨界ノズル式ガス流量計の原理について）
臨界ノズル式ガス流量計１は、通常、図１に示すように、一定の内径を有する上流ガス流路（整流管とも称される）２と、上流ガス流路２と同じ内径を有する下流ガス流路３と、上流ガス流路２と下流ガス流路３との間に設けられた１本の臨界ノズル４と、上流ガス流路２に接続されたガスセンサ５と、ガスセンサ５に接続された流量演算部６と、を有する。
臨界ノズル４は、上流ガス流路２側から下流ガス流路３側にかけてその内径が減少する絞り部４１と、上流ガス流路２側から下流ガス流路３側にかけてその内径が増加するディフューザ部４２と、絞り部４１とディフューザ部４２との境界部であって最も小さい内径を有するスロート部４３と、を有する。
絞り部４１の最大内径は、上流ガス流路２の内径以下であり、ディフューザ部４２の最大内径は、下流ガス流路３の内径以下である。なお、絞り部４１の最大内径とは、絞り部４１の上流ガス流路２に臨んだ部分における内径を意味し、ディフューザ部４２の最大内径とは、ディフューザ部４２の下流ガス流路３に臨んだ部分における内径を意味する。
図１の臨界ノズル式ガス流量計１では、絞り部４１の最大内径と上流ガス流路２の内径が同じ長さで且つディフューザ部４２の最大内径と下流ガス流路３の内径が同じ長さとなるように構成されている。
【００１９】
図示しないが、下流ガス流路３の下流には真空ポンプなどの減圧手段が接続されており、この真空ポンプを作動させることにより、上流ガス流路２を流れるガス（以下、「上流ガス」と称する）が下流ガス流路３を流れるガス（以下、「下流ガス」と称する）よりも高圧となる。即ち、上流ガスと下流ガスに圧力差が生じる。上流ガスと下流ガスの圧力差が大きくなるにつれ、臨界ノズル４のスロート部４３を流れるガスの流速は速くなる。そして、上流ガス圧力と下流ガス圧力の比が、臨界圧力比に達した時、ガスの流速は臨界速度（音速）に達し、それ以上、ガスの流速が速くなることはない。ガスの流速が臨界速度に達した時、下流ガスの流れとは無関係に、上流ガス圧力、温度、及びスロート部４３の内径（スロート径）で定められる一定質量のガスが流れる。
【００２０】
ガスセンサ５は、少なくとも上流ガス圧力を測定可能な圧力計を備えており、好ましくは、圧力計だけでなく上流ガスの温度を測定可能な温度計も備えている。ガスセンサ５によって測定された上流ガスの圧力や温度、臨界ノズル４のスロート径やスロート部４３の断面積などのパラメータに基づき、スロート部４３を流れるガスの質量流量（即ち、基準流量）が、ガスセンサ５に接続された流量演算部６によって算出される。
臨界ノズル式ガス流量計が備える臨界ノズルによって発生した基準流量を用いて検量線を作成し、この検量線に基づいて被検ガス流量計を校正及び値付けできる。
【００２１】
（第１の臨界ノズル式ガス流量計）
本発明者らは、被検ガス流量計のガス流量測定値を広域な圧力範囲及び広域な流量範囲に亘って校正及び値付けし得る標準ガス流量計を得るため、まず、図１に示すような、臨界ノズルを１本だけ有する臨界ノズル式ガス流量計１（第１の臨界ノズル式ガス流量計１）に着目した。
第１の臨界ノズル式ガス流量計１に、基準となるガス、例えば、高圧の水素ガスを、その圧力条件を変えて複数回流し、臨界状態における流量値（基準流量）を複数回測定する。このようにして得られた基準流量を座標上にプロットすることにより、図２で示すような検量線Ｓ１が得られる。なお、図２において、「ガス流量」とはスロート部４３を流れるガスの質量流量を意味している。
しかし、第１の臨界ノズル式ガス流量計１は、臨界ノズルを１本しか有さないため、必然的にスロート径が１パターンしか存在しない。そのため、一定の圧力条件下においては、理論上、基準流量が１点しか発生せず、その結果、検量線を１本しか得ることができない。そのため、第１の臨界ノズル式ガス流量計１（検量線Ｓ１のみ）に基づいて被検ガス流量計の校正及び値付けを行って調整済みガス流量計を作製したとしても、この調整済みガス流量計は広域な圧力条件下において広域のガス流量を正確に測定できない。
【００２２】
具体的には、検量線Ｓ１に基づいて被検ガス流量計の校正及び値付けを行った場合、検量線Ｓ１上（例えば、図２における点ｉ）及び検量線Ｓ１の９５％信頼区間の範囲内（例えば、点ｉｉ）については高精度で校正及び値付けが可能である。そのため、校正及び値付けされた被検ガス流量計（調整済みガス流量計）を用いてあるガスの流量を測定した際、そのガス流量測定値が検量線Ｓ１上及び検量線Ｓ１の９５％信頼区間の範囲内に含まれる値である場合、該ガス流量測定値の信頼性は高い。
他方、調整済みガス流量計を用いてあるガスの流量を測定した際、そのガス流量測定値が９５％信頼区間外の値である場合、該ガス流量測定値の信頼性は低い。つまり、第１の臨界ノズル式ガス流量計１で校正及び値付けされた調整済みガス流量計を用いて広範囲（広域の圧力範囲及び広域の流量範囲）に亘ってあるガスの流量を測定した場合、調整済みガス流量計が低圧力条件下で高流量のガス流量測定値（図２の点ｉｉｉ参照）を示した、又は、高圧条件下で低流量のガス流量測定値（図２の点ｉｖ参照）を示したとしても、その測定値の信頼性は低い。このように、調整済みガス流量計のガス流量測定値の信頼性は、その値が検量線Ｓ１から逸れれば逸れるほど低下する。
従って、第１の臨界ノズル式ガス流量計１を標準ガス流量計として用いても、広域な圧力条件下及び広域のガス流量で被検ガス流量計を高精度に校正及び値付けできない。
【００２３】
なお、図２において、便宜上、説明を分かりやすくするため、検量線Ｓ１（実線）及び９５％信頼区間の上限と下限（破線）は一次関数で表される直線で示しているが、実際上、検量線Ｓ１や９５％信頼区間の上限及び下限は、このような直線で表される場合に限られず、曲線で示される場合もある（後述する図４及び図６についても同様である）。
検量線Ｓ１、並びに、９５％信頼区間の上限及び下限がどのような関数で表されるかは、基準となるガスの種類や温度、臨界ノズルのスロート径などによって変動し得る。
もっとも、どのようなガスを基準としても、又は、どのような臨界ノズルを用いたとしても、上流ガス圧力の上昇に比例してガス流量が上昇する関係性が成り立つ。
【００２４】
（第２の臨界ノズル式ガス流量計）
本発明者らは、第１の臨界ノズル式ガス流量計１を用いた場合における上記問題点に鑑み、同じスロート径を有する複数の臨界ノズル４を備えた第２の臨界ノズル式ガス流量計１を用いて被検ガス流量計を校正及び値付けすることに着目した。
図３は、同じスロート径を有する複数の臨界ノズル４（図３では第１臨界ノズル４ａと第２臨界ノズル４ｂの２つ）を有する第２の臨界ノズル式ガス流量計１を示す概要図である。
第２の臨界ノズル式ガス流量計１の上流ガス流路２は、上流から下流にかけて、上流単路部２１と、臨界ノズル４の本数に合わせて上流単路部２１から分岐した複数の上流分岐路部２２（図３では２本）と、有する。また、下流ガス流路３は、上流から下流にかけて、臨界ノズル４の数と同数の下流分岐路部３２と、各下流分岐路部３２が合流して構成された下流単路部３１と、を有する。上流ガス流路２と下流ガス流路３は、上流分岐路部２２と下流分岐路部３２の間に設けられた複数の臨界ノズル４（第１臨界ノズル４ａと第２臨界ノズル４ｂ）によって連結されている。換言すると、複数の臨界ノズル４は、上流ガス流路２の上流分岐路部２２及び下流ガス流路３の下流分岐路部３２を介して、並列に配置されている。
【００２５】
第２の臨界ノズル式ガス流量計１では、臨界ノズル４に対応した数の開閉弁７が設けられている。図３では、第１臨界ノズル４ａに対応した第１開閉弁７ａと第２臨界ノズル４ｂに対応した第２開閉弁７ｂが設けられており、上流ガス流路２の上流分岐路部２２にそれぞれ各開閉弁７ａ，７ｂが設けられている。開閉弁７を作動させることにより上流分岐路部２２の開状態（ガスが臨界ノズル４に流入する状態）と閉状態（ガスが臨界ノズル４に流入しない状態）を切り替えることができ、その結果、上流ガス流路２から下流ガス流路３にかけて、第１臨界ノズル４ａ若しくは第２臨界ノズル４ｂを通して、又は、第１臨界ノズル４ａ及び第２臨界ノズル４ｂを通してガスを流すことができる。
【００２６】
上流ガス流路２の上流単路部２１には、第１の臨界ノズル式ガス流量計１と同様に、ガスセンサ５が接続されており、ガスセンサ５には流量演算部６が接続されている。そのため、第２の臨界ノズル式ガス流量計１に、基準となるガスを圧力条件を変えて流すことにより、図４で示すような２本の検量線Ｓ２及びＳ３が得られる。つまり、２つの開閉弁７ａ，７ｂのうち一方の開閉弁７を開状態とし、他方の開閉弁７を閉状態とした場合、第１臨界ノズル４ａ又は第２臨界ノズル４ｂを通じてガスが流れるため、検量線Ｓ２が得られる（第１臨界ノズル４ａと第２臨界ノズル４ｂは同じスロート径を有するため、理論上、同じ検量線が得られる）。
他方、２つの開閉弁７ａ，７ｂの両方を開状態とした場合、第１臨界ノズル４ａ及び第２臨界ノズル４ｂを通してガスが流れるため、検量線Ｓ３が得られる。なお、２本の臨界ノズル４ａ，４ｂを用いた場合、１本の臨界ノズル４を用いた場合に比して、低いガス圧力条件下で同じ流量が得られる。
【００２７】
第２の臨界ノズル式ガス流量計１を用いた場合、上述のように複数の検量線が得られる。第２の臨界ノズル式ガス流量計１が有する複数の臨界ノズル４は、全て同じスロート径を有するため、得られる検量線の数は、第２の臨界ノズル式ガス流量計１が有する臨界ノズル４の本数に等しい。
つまり、図４で示すように、２本の臨界ノズル４を用いた臨界ノズル式ガス流量計１の場合、２本の検量線が得られ、３本以上の臨界ノズル４を用いた臨界ノズル式ガス流量計１の場合、臨界ノズル４の数と同数の３本以上の検量線が得られる（図示せず）。
そして、検量線Ｓ２及びＳ３に基づいて被検ガス流量計の校正及び値付けを行って調整済みガス流量計を作製し、この調整済みガス流量計を用いてあるガスの流量を測定した際、そのガス流量測定値が、検量線Ｓ２上（例えば、図４における点ｖ）及び検量線Ｓ２の９５％信頼区間の範囲内（例えば、点ｖｉ）、並びに、検量線Ｓ３上（例えば、図４における点ｖｉｉ）及び検量線Ｓ３の９５％信頼区間の範囲内（例えば、点ｖｉｉｉ）に含まれる値である場合、該ガス流量測定値の信頼性は高い。
他方、調整済みガス流量計を用いてあるガスの流量を測定した際、そのガス流量測定値が９５％信頼区間外の値（図４の点ｉｘや点ｘを参照）である場合、該ガス流量測定値の信頼性は低い。
【００２８】
このように、第２の臨界ノズル式ガス流量計１を標準ガス流量計として用いても、臨界ノズル４の数と同数の検量線しか得られないため、第２の臨界ノズル式ガス流量計１を用いて、被検ガス流量計を広域な圧力条件下で広域のガス流量で値付けしようとした場合、多数の臨界ノズル４を用いる必要がある。
しかし、一般的に、臨界ノズル４は大型である。また、高圧ガスの流量を測定する場合、臨界ノズル４に十分な耐圧構造をもたせるため、より大型の臨界ノズル４を用いる必要がある。従って、第２の臨界ノズル式ガス流量計１を用いて被検ガス流量計を校正及び値付けをすることは、極めて効率が悪く現実的ではない。
【００２９】
＜本発明の臨界ノズル式ガス流量計＞
本発明は、上述のように、第１及び第２の臨界ノズル式ガス流量計を用いて被検ガス流量計を校正及び値付けした際に生じる問題点に鑑みて成されたものである。
本発明の臨界ノズル式ガス流量計は、複数の臨界ノズルと、各臨界ノズルに対応して設けられた開閉弁と、を有し、前記複数の臨界ノズルのうち少なくとも２つの臨界ノズルが、互いに異なるスロート径を有する。以下、本発明の臨界ノズル式ガス流量計について詳述する。
【００３０】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計の構成は、基本的に第２の臨界ノズル式ガス流量計と同様であるが、複数の臨界ノズルのうち少なくとも２つの臨界ノズルが互いに異なるスロート径を有する点において第２の臨界ノズル式ガス流量計と相違する。
本発明の第１実施形態の説明において、臨界ノズルのスロート径以外の構成については、第２の臨界ノズル式ガス流量計と同様であるため、その説明を適宜省略する。
【００３１】
図５に示すように、本発明の臨界ノズル式ガス流量計１は、上流ガス流路２と下流ガス流路３と両ガス流路２，３間に設けられた複数（図５では２本）の臨界ノズル４を有する。上流ガス流路２は、上流単路部２１と、臨界ノズル４の数に合わせて上流単路部２１から分岐した上流分岐路部２２と、を有し、同様に下流ガス流路３も、下流単路部３１と、下流分岐路部３２と、を有する。
上流ガス流路２の上流分岐路部２２には、各臨界ノズル４に対応した開閉弁７が設けられている。開閉弁７を作動させることにより上流分岐路部２２の開状態と閉状態を切り替えることができ、その結果、上流ガス流路２から下流ガス流路３にかけて、選択した任意の臨界ノズル４を通してガスを流すことができる。
上流ガス流路２の上流単路部２１には、ガスセンサ５が接続されており、ガスセンサ５には流量演算部６が接続されている。
【００３２】
本発明の臨界ノズル式ガス流量計１では、複数の臨界ノズル４が用いられており、且つ、少なくとも２つの臨界ノズル４が互いに異なるスロート径を有する。図５に示す例では、２本の臨界ノズル４（第１臨界ノズル４ａと第２臨界ノズル４ｂ）が設けられており、第１臨界ノズル４ａのスロート径が第２臨界ノズル４ｂのスロート径の２倍となるように構成されている。  
【００３３】
本発明の臨界ノズル式ガス流量計１に、基準となるガスを圧力条件を変えて流すことにより、図６で示すような３本の検量線Ｓ４乃至Ｓ６が得られる。つまり、２つの開閉弁７ａ，７ｂのうち第１臨界ノズル４ａに対応した開閉弁７ａを開状態とし且つ第２臨界ノズル４ｂに対応した開閉弁７ｂを閉状態とした場合、スロート径が大きい第１臨界ノズル４ａのみを通じてガスが流れるため、検量線Ｓ４が得られる。他方、第２臨界ノズル４ｂに対応した開閉弁７ｂを開状態とし且つ第１臨界ノズル４ａに対応した開閉弁７ａを閉状態とした場合、スロート径が小さな第２臨界ノズル４ｂのみを通じてガスが流れるため、検量線Ｓ５が得られる。さらに、２つの開閉弁７ａ，７ｂの両方を開状態とした場合、第１臨界ノズル４ａ及び第２臨界ノズル４ｂを通じてガスが流れるため、検量線Ｓ６が得られる。
このように、本発明では、少なくとも２つの臨界ノズル４が互いに異なるスロート径を有するため、ガスを通す臨界ノズル４を適宜組み合わせることにより、臨界ノズル４の本数よりも多くの検量線が得られる。
従って、本発明の臨界ノズル式ガス流量計１を標準ガス流量計として用いれば、広域な圧力条件下で且つ広域のガス流量で被検ガス流量計を値付けすることができる。
【００３４】
本発明の臨界ノズル式ガス流量計が有する臨界ノズルの本数の下限値は、２本であり、好ましくは３本であり、より好ましくは４本である。また、臨界ノズルの本数の上限値は特に限定されないが、好ましくは７本であり、より好ましくは６本である。臨界ノズルの本数が７本を超えると、臨界ノズル式ガス流量計が大きくなりすぎ、実用性が損なわれる虞がある。
【００３５】
また、本発明において、複数の臨界ノズルは、全て異なるスロート径を有することが好ましい。臨界ノズルのスロート径が全て異なれば、最大で下記式（１）で表される本数の検量線を得ることができる。
【００３６】
【数１】
0006706748.tif 000002
【００３７】
上述のように、互いに同じスロート径を有する臨界ノズルを備えたガス流量計（第２の臨界ノズル式ガス流量計）の場合、臨界ノズルの本数と同数の検量線しか得ることができない。例えば、臨界ノズルの本数が３本である場合、３本の検量線しか得られず、臨界ノズルの本数が４本である場合、４本の検量線しか得られない。
これに対し、本発明では、上記式（１）に基づき、臨界ノズルの本数が３本（ｎ＝３）である場合、最大で７本の検量線を得ることができ、臨界ノズルの本数が４本（ｎ＝４）である場合、最大で１５本の検量線を得ることができる。
このように、本発明では、臨界ノズルの本数が増えれば増えるほど、その組み合わせによって得られる検量線の本数が増えるため、広域な圧力条件下で且つ広域のガス流量で被検ガス流量計を校正及び値付けすることができる。
【００３８】
また、本発明の臨界ノズル式ガス流量計では、最もスロート径の大きな臨界ノズルのスロート径ＤＭＡＸと最もスロート径の小さな臨界ノズルのスロート径ＤＭＩＮの比率（ＤＭＡＸ／ＤＭＩＮ）は特に限定されないが、好ましくは該比率の下限値は１．４であり、より好ましくは２．０であり、特に好ましくは２．４である。
また、スロート径の比率（ＤＭＡＸ／ＤＭＩＮ）の上限値は特に限定されないが、好ましくは５．０であり、より好ましくは４．０であり、特に好ましくは３．０である。
スロート径の比率（ＤＭＡＸ／ＤＭＩＮ）が１．４を下回ると、各臨界ノズル単独によって得られる検量線が近くなりすぎ、各検量線の９５％信頼区間が必要以上に重複する結果、被検ガス流量計の校正及び値付けが非効率的になる虞がある。
また、スロート径の比率（ＤＭＡＸ／ＤＭＩＮ）が５．０を上回ると、最もスロート径の大きな臨界ノズルと最もスロート径の小さな臨界ノズルの組み合わせによって得られる検量線と最もスロート径の大きな臨界ノズル単独で得られる検量線が近くなりすぎる。その結果、両検量線の９５％信頼区間が必要以上に重複する結果、被検ガス流量計の校正及び値付けが非効率的になる虞がある。
【００３９】
具体的な例を挙げると、最もスロート径の大きな臨界ノズルのスロート径（ＤＭＡＸ）は、１．８ｍｍ〜３．０ｍｍであり、好ましくは１．８ｍｍ〜２．０ｍｍである。また、最もスロート径の小さな臨界ノズルのスロート径（ＤＭＩＮ）は、０．３ｍｍ〜１．０ｍｍであり、好ましくは０．３ｍｍ〜０．６ｍｍである。
もっとも、スロート径の長さは、上記範囲に限定されず、校正及び値付けに用いるガスの種類、ガスの圧力範囲、及びガスの流量などによって適宜設定することができる。
【００４０】
なお、本明細書において、臨界ノズルのスロート径とは、スロート部の内縁の第１点と、前記第１点とは独立したスロート部の内縁の第２点と、を直線で結んだ距離である。このような直線は無数に存在するが、無数に存在する直線のうち距離が最大となるものが本発明におけるスロート径に相当する。
通常、図７で示すように、スロート部４３の端面形状は円形であるため、スロート径は、該円の直径の長さＸを意味する。
【００４１】
本発明の臨界ノズル式ガス流量計は、複数の臨界ノズルを有しており、且つ、複数の臨界ノズルのうち少なくとも２つの臨界ノズルが、互いに異なるスロート径を有する。そのため、臨界ノズルの組み合わせにより多数の検量線を得ることができる。従って、本発明の臨界ノズル式ガス流量計を標準ガス流量計として用いることにより、広域な圧力条件下で且つ広域のガス流量で被検ガス流量計を校正及び値付けすることができる。
【００４２】
本発明の第１実施形態では、図５に示すように、上流ガス流路２が上流単路部２１と上流分岐路部２２とを有しており、この上流分岐路部２２の最下流に複数の臨界ノズル４（第１臨界ノズル４ａ及び第２臨界ノズル４ｂ）が接続されているが、本発明の臨界ノズル式ガス流量計１は、第１実施形態に限定されない。
以下、本発明の第２実施形態乃至第４実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計１について説明するが、主として、第１実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計１と異なる部分についてのみ説明する。
【００４３】
（第２実施形態）
図８は、本発明の第２実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計１を表す概要図である。
本実施形態では、上流ガス流路２と下流ガス流路３は、ガス導入室８を介して連結されており、ガス導入室８の内部に複数の臨界ノズル４（図８では、第１臨界ノズル４ａと第２臨界ノズル４ｂの２本）が備え付けられている。
ガス導入室８は、閉鎖空間である。ガス導入室８の内部は、隔壁８３によって上流ガス流路２側の第１室８１と下流ガス流路３側の第２室８２に区画されており、複数の臨界ノズル４は、第１室８１と第２室８２を連通するように隔壁８３に設けられている。具体的には、第１臨界ノズル４ａ及び第２臨界ノズル４ｂは、その絞り部４１ａ，４２ｂがガス導入室８の第１室８１に露出し且つそのディフューザ部４２ａ，４２ｂがガス導入室８の第２室８２に露出するように隔壁８３に取り付けられている。
【００４４】
ガス導入室８の第２室８２には、各臨界ノズル４に対応した開閉弁７が設けられており、この開閉弁７を作動させることにより、臨界ノズル４を開状態（ガスが第２室８２に流入する状態）と閉状態（ガスが第２室８２に流入しない状態）を切り替えることができる。図８の臨界ノズル式ガス流量計１では、２本の臨界ノズル４（第１臨界ノズル４ａ及び第２臨界ノズル４ｂ）を用いているため、第１臨界ノズル４ａに対応した第１開閉弁７ａと第２臨界ノズル４ｂに対応した第２開閉弁７ｂが第２室８２に設けられている。従って、第１開閉弁７ａ及び第２開閉弁７ｂを作動させることにより、ガス導入室８の第１室８１から第２室８２にかけて、第１臨界ノズル４ａ若しくは第２臨界ノズル４ｂを通して、又は、第１臨界ノズル４ａ及び第２臨界ノズル４ｂを通してガスを流すことができる。
【００４５】
開閉弁７の構造は特に限定されないが、図８に示す例において、第１臨界ノズル４ａに対応した第１開閉弁７ａは、第１臨界ノズル４ａのディフューザ部４２ａ（第２室８２に露出した開口部）を覆う栓部７１ａと、細長状の棒部７２ａと、を有する。棒部７２ａの一端は栓部７１ａに連結されており、棒部７２ａの他端はガス導入室８の第２室８２の外側に露出している。この棒部７２ａを介してガス導入室８の外側から栓部７１ａの位置を操作することができるため、ガス導入室８の外側から第１臨界ノズル４ａの開状態（ディフューザ部４２ａが第１開閉弁７ａによって覆われていない状態）と第１臨界ノズル４ａの閉状態（ディフューザ部４２ａが第１開閉弁７ａによって覆われた状態）を切り替えることができる。第２臨界ノズル４ｂに対応した第２開閉弁７ｂも、第１開閉弁７ａと同様に、栓部７１ｂと棒部７２ｂを有し、ガス導入室８の外側から第２臨界ノズル４ｂの開状態と閉状態を切り替えることができる。
【００４６】
図５に示す第１実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計１では、上流ガス流路２が上流分岐路部２２を有している。この上流分岐路部２２にガスが滞留すると、信頼性の高い検量線を得ることができない虞がある。
これに対し、第２実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計１では、上流ガス流路２及び下流ガス流路３が分岐していないため、第１実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計１に比してより信頼性の高い検量線を得ることができる。
【００４７】
（第３実施形態）
図９は、本発明の第３実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計１を表す概要図である。
第３実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計１は、第１実施形態の構成と第２実施形態の構成を併せ持つ。
具体的には、第３実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計１は、上流ガス流路２と、上流ガス流路２の最下流に接続されたガス導入室８と、ガス導入室８の外壁に設けられた複数の臨界ノズル４と、各臨界ノズル４に接続された下流ガス流路３と、を有している。本実施形態では、上流ガス流路２は上流単路部２１のみから構成されており、下流ガス流路３は、上流から下流にかけて、臨界ノズル４の数と同数の下流分岐路部３２と、各下流分岐路部３２が合流して構成された下流単路部３１と、を有する。
本実施形態では、第１臨界ノズル４ａに対応した第１開閉弁７ａ及び第２臨界ノズル４ｂに対応した第２開閉弁７ｂは、下流ガス流路３の分岐路部３２にそれぞれ設けられている。
【００４８】
（第４実施形態）
図１０は、本発明の第４実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計１を表す概要図である。
第４実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計１は、第３実施形態と同様に、第１実施形態の構成と第２実施形態の構成を併せ持つ。
具体的には、第４実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計１は、上流ガス流路２と、上流ガス流路２の最下流に接続された複数の臨界ノズル４と、各臨界ノズル４に接続されたガス導入室８と、下流ガス流路３と、を有している。本実施形態では、上流ガス流路２は、上流単路部２１と、臨界ノズル４の本数に合わせて分岐した上流分岐路部２２と、を有しており、各臨界ノズル４は、そのディフューザ部４２がガス導入室８の内側に位置するように、ガス導入室８の外壁に設けられている。また、下流ガス流路３は、ガス導入室８と連通した下流単路部３１のみから構成されている。
本実施形態では、第１臨界ノズル４ａに対応した第１開閉弁７ａ及び第２臨界ノズル４ｂに対応した第２開閉弁７ｂは、第２実施形態と同様に、ガス導入室８にそれぞれ設けられている。
【００４９】
第２乃至第４実施形態においても、臨界ノズル式ガス流量計１は、複数の臨界ノズル４を有しており、且つ、複数の臨界ノズル４のうち少なくとも２つの臨界ノズル４が、互いに異なるスロート径を有する。そのため、第１実施形態に係る臨界ノズル式ガス流量計１と同様に、臨界ノズル４の組み合わせにより多数の検量線を得ることができる。そのため、広域な圧力条件下で且つ広域のガス流量で被検ガス流量計を値付けすることができる。
【００５０】
なお、本発明の臨界ノズル式ガス流量計１は、複数のスロート径の異なる臨界ノズル４を有していればよく、上述した第１乃至第４実施形態に限定されるものではない。そのため、本発明の臨界ノズル式ガス流量計１は、臨界ノズル４を除いて、従来公知の臨界ノズル式ガス流量計の構成をそのまま転用することもできる。
例えば、第１乃至第４実施形態では、図５、図８乃至図１０に示すように、ガスセンサ５と流量演算部６は別々の装置として描かれているが、ガスセンサ５が流量演算部６を兼ねていてもよい。
【００５１】
＜被検ガス流量計の調整方法＞
本発明の臨界ノズル式ガス流量計を標準ガス流量計として用いることで、被検ガス流量計を校正及び値付けする（調整する）ことができる。以下、本発明の被検ガス流量計の調整方法について説明する。
本発明の被検ガス流量計の調整方法は、調整対象となる被検ガス流量計と本発明の臨界ノズル式ガス流量計を準備する準備工程と、前記被検ガス流量計と前記臨界ノズル式ガス流量計を接続することでガス流路を形成するガス流路形成工程と、前記ガス流路にガスを導入するガス導入工程と、前記被検ガス流量計のガス流量測定値と前記臨界ノズル式ガス流量計のガス流量測定値の誤差が小さくなるように前記被検ガス流量計のガス流量測定値を修正する値付け工程と、を有する。
【００５２】
（準備工程）
準備工程は、本発明の臨界ノズル式ガス流量計と、本発明の臨界ノズル式ガス流量計によって調整される対象である被検ガス流量計と、を準備する工程である。
本発明の臨界ノズル式ガス流量計は、下記実施例に記載の方法によって得ることができる。
被検ガス流量計としては、ガスの質量流量を測定可能な従来公知のガス流量計を用いることができ、例えば、容積式、面積式、タービン式、差圧式、電磁式、渦流式、超音波式、コリオリ式、熱式のガス流量計などを用いることができる。
好ましくは、被検ガス流量計は、コリオリ式ガス流量計である。コリオリ式ガス流量計は、比較的小型なガス流量計であるだけでなく、広域な圧力条件下で広域のガス流量を測定することができる。そのため、水素ステーションに設置されるディスペンサーの内部には、コリオリ式ガス流量計が内蔵される場合が多い。
本発明の臨界ノズル式ガス流量計によって被検ガス流量計であるコリオリ式ガス流量計を校正及び値付け（調整）することで調整済みガス流量計を作製することができ、この調整済みガス流量計をディスペンサーに内蔵することにより、ディスペンサーから供給される水素ガスの供給量を、広域な圧力条件下で且つ広域のガス流量に亘って測定することができる。
【００５３】
（ガス流路形成工程）
ガス流路形成工程は、被検ガス流量計と本発明の臨界ノズル式ガス流量計を接続することでガス流路を形成する工程である。具体的には、図１１に示すように、本発明の臨界ノズル式ガス流量計１の上流ガス流路２に被検ガス流量計９を直列に接続することで、上流から下流にかけて、被検ガス流量計９と本発明の臨界ノズル式ガス流量計１が連なったガス流路を形成する。
なお、図１１において、被検ガス流量計９は、本発明の臨界ノズル式ガス流量計１よりも上流に接続されているが、被検ガス流量計９は、本発明の臨界ノズル式ガス流量計１よりも下流に接続されていてもよい。被検ガス流量計９を本発明の臨界ノズル式ガス流量計１よりも上流に接続するか下流で接続するかは、被検ガス流量計９の性質（耐圧性など）を考慮して適宜設定することができる。
【００５４】
（ガス導入工程）
ガス導入工程は、被検ガス流量計と本発明の臨界ノズル式ガス流量計の接続により構成されたガス流路にガスを導入する工程である。導入したガスは、本発明の臨界ノズル式ガス流量計が有する減圧手段（例えば、真空ポンプ）を作動させることによりスロート部において臨界速度に達する。
導入するガスの圧力を適宜変更することにより、各圧力条件下で基準流量が発生する。そのため、上述のように、臨界ノズル式ガス流量計の開閉弁の開閉状態を任意に変更することにより、各臨界ノズル及び複数の臨界ノズルの組み合わせに基づき複数の検量線を得ることができる。
導入するガスの種類は特に限定されず、酸素ガス、窒素ガス、水素ガス、一酸化炭素、メタンガスなどが挙げられる。もっとも、近年、水素を燃料とする燃料電池車が注目されていることから、導入するガスは水素ガスであることが好ましい。
また、導入するガスの圧力範囲は特に限定されず、ガスの種類及び用途、ガス流路の耐圧力性に応じて適宜変更し得る。例えば、水素ガスを用いる場合、水素ステーションのディスペンサーで必要とされる圧力範囲を考慮すると、ガスの圧力範囲の下限値は、好ましくは０．５ＭＰａであり、より好ましくは１．０ＭＰａであり、さらに好ましくは２．０ＭＰａであり、特に好ましくは１０ＭＰａである。また、ガス圧力範囲の上限値は、好ましくは１２０ＭＰａであり、より好ましくは１００ＭＰａである。
【００５５】
（値付け工程）
値付け工程は、被検ガス流量計のガス流量測定値と本発明の臨界ノズル式ガス流量計のガス流量測定値の誤差が小さくなるように被検ガス流量計の誤差を修正し、調整済みガス流量計を作製する工程である。
具体的には、ガス導入工程によって得られた複数の検量線に基づき、被検ガス流量計が示すガス流量測定値と本発明の臨界ノズル式ガス流量計が示すガス流量測定値の誤差を導きだし（校正し）、さらに、この誤差が小さくなるように被検ガス流量計のガス流量測定値を修正する。換言すると、被検ガス流量計の示すガス流量測定値と本発明の臨界ノズル式ガス流量計が示すガス流量測定値が同じ値となるように、被検ガス流量計のガス流量測定値を修正する。被検ガス流量計のガス流量測定値の修正方法としては、例えば、被検ガス流量計が有する流量演算部に記憶された補正係数を変更することが挙げられる。
なお、本発明の臨界ノズル式ガス流量計を用いることで、最大で上記式（１）で表される本数の検量線を得ることができるが、被検ガス流量計は、得られた全ての検量線に基づいて校正及び値付けされてもよく、得られた検量線から選択した複数の検量線に基づいて校正及び値付けされてもよい。臨界ノズルの本数が増えれば、得られる検量線の数が膨大となり、被検ガス流量計の校正及び値付けに時間がかかりすぎる虞があるためである。
【００５６】
本発明の臨界ノズル式ガス流量計を用いることにより、臨界ノズルの組み合わせにより多数の検量線を得ることができる。そのため、被検ガス流量計のガス流量測定値を広域な圧力範囲及び広域な流量範囲に亘って校正及び値付けすることができ、その結果、広域な圧力条件下で広域のガス流量を正確に測定可能な調整済みガス流量計を作製することができる。
【実施例】
【００５７】
以下、実施例を示して本発明をさらに説明する。ただし、本発明は、下記実施例のみに限定されるものではない。本発明の臨界ノズル式ガス流量計は、以下のトレーサビリティ体系を構築することで作製した。
【００５８】
（１次基準の臨界ノズル式ガス流量計を用いた校正及び値付け）
（国研）産業技術総合研究所が保有する臨界ノズル式ガス流量計（以下、臨界ノズル式ガス流量計Ａ）を１次基準として用意した。臨界ノズル式ガス流量計Ａは、スロート径２．４ｍｍの臨界ノズルを１本備える。臨界ノズル式ガス流量計Ａの値付け可能な圧力範囲は０．６ＭＰａ以下であり、値付け可能な流量範囲は０．１ｋｇ／ｍｉｎ以下である。
続いて、校正及び値付けの対象である臨界ノズル式ガス流量計（以下、臨界ノズル式ガス流量計Ｂ）を用意した。臨界ノズル式ガス流量計Ｂは、臨界ノズル式ガス流量計Ａと同じスロート径２．４ｍｍの臨界ノズルを１０本備える。
臨界ノズル式ガス流量計Ｂの下流に１次基準である臨界ノズル式ガス流量計Ａを接続し、水素ガスを用いて値付けを行った。このように、１次基準の臨界ノズル式ガス流量計Ａを用いて臨界ノズル式ガス流量計Ｂを校正及び値付けすることにより、臨界ノズル式ガス流量計Ｂを２．１次基準とした。
２．１次基準の臨界ノズル式ガス流量計Ｂの校正及び値付け可能な圧力範囲は０．６ＭＰａ以下であり、校正及び値付け可能な流量範囲は１．０ｋｇ／ｍｉｎ以下であった。
【００５９】
（２．１次基準の臨界ノズル式ガス流量計を用いた校正及び値付け）
続いて、さらなる校正及び値付けの対象である臨界ノズル式ガス流量計（以下、臨界ノズル式ガス流量計Ｃ）を用意した。臨界ノズル式ガス流量計Ｃは、スロート径３．６ｍｍの臨界ノズルを１０本備える。なお、臨界ノズル式ガス流量計Ｃの臨界ノズルは、１次基準及び２．１次基準の臨界ノズル式ガス流量計が備える臨界ノズルよりも耐圧性を有し、大型である。
臨界ノズル式ガス流量計Ｃの下流に２．１次基準である臨界ノズル式ガス流量計Ｂを接続し、水素ガスを用いて値付けを行った。このように、２．１次基準の臨界ノズル式ガス流量計Ｂを用いて臨界ノズル式ガス流量計Ｃを校正及び値付けすることにより、臨界ノズル式ガス流量計Ｃを２．２次基準とした。
２．２次基準の臨界ノズル式ガス流量計Ｃの校正及び値付け可能な圧力範囲は０．９ＭＰａ以下であり、校正及び値付け可能な流量範囲は３．６ｋｇ／ｍｉｎ以下であった。
【００６０】
（２．２次基準の臨界ノズル式ガス流量計を用いた校正及び値付け）
続いて、さらなる校正及び値付けの対象である臨界ノズル式ガス流量計（以下、臨界ノズル式ガス流量計Ｄ）を用意した。臨界ノズル式ガス流量計Ｄは、スロート径が互いに異なる臨界ノズルを５本備えており、そのスロート径は、順に１．９５ｍｍ、１．２５ｍｍ、０．９４ｍｍ、０．６７ｍｍ、０．４８ｍｍであった。なお、臨界ノズル式ガス流量計Ｄの臨界ノズルは、１乃至２．２次基準の臨界ノズル式ガス流量計が備える臨界ノズルよりも耐圧性を有し、大型である。
臨界ノズル式ガス流量計Ｄの下流に２．２次基準である臨界ノズル式ガス流量計Ｃ又は２．１次基準である臨界ノズル式ガス流量計Ｂを接続し、水素ガスを用いて校正及び値付けを行った。このように、２．２次基準の臨界ノズル式ガス流量計Ｃ及び２．１次基準の臨界ノズル式ガス流量計Ｂを用いて臨界ノズル式ガス流量計Ｄを校正及び値付けすることにより、本発明の臨界ノズル式ガス流量計（２．３次基準）を作製した。
本発明の臨界ノズル式ガス流量計の校正及び値付け可能な圧力範囲は８７．５ＭＰａ以下であり、校正及び値付け可能な流量範囲は３．６ｋｇ／ｍｉｎ以下であった。
【００６１】
本実施例において、作製した臨界ノズル式ガス流量計は、スロート径が互いに異なる臨界ノズルを５本備えているため、臨界ノズルの組み合わせによって最大で３１本の検量線を得ることができる。従って、広域な圧力条件下で且つ広域のガス流量で被検ガス流量計を校正及び値付けすることができた。
【符号の説明】
【００６２】
１…臨界ノズル式ガス流量計、２…上流ガス流路、３…下流ガス流路、４…臨界ノズル、５…ガスセンサ、６…流量演算部、７…開閉弁、８…ガス導入室、９…被検ガス流量計
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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