(57)【要約】【課題】少ない配置スペースで校正用の流体を整流して流量計に供給する。【解決手段】バッファタンク１０が、導入管２０および流入口１１Ａを介して貯留タンク２から流体が供給された流体を一時的に滞留させ、バッファタンク１０に形成されている貫通穴１３Ａを貫通して設けられた直管３０が、バッファタンク１０内に滞留している流体を一端開口部３０Ａから取り入れて、バッファタンク１０外に延伸して流量計３に接続された他端開口部３０Ｂから流量計３へ供給する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯留タンクから供給された校正用の流体を整流した後、校正対象となる流量計へ供給する整流設備であって、
貯留タンクから前記流体が供給される導入管と、
前記導入管を接続するための流入口を有し、前記導入管から前記流入口を介して流入した前記流体を一時的に滞留させるバッファタンクと、
前記バッファタンクに形成された貫通穴を貫通して設けられ、前記バッファタンク内に滞留している前記流体を一端開口部から取り入れて、前記バッファタンク外に延伸して前記流量計に接続された他端開口部から前記流量計へ供給する直管と
を備えることを特徴とする整流設備。
【請求項２】
請求項１に記載の整流設備において、
前記貫通穴は、前記バッファタンクのうち前記流入口が設けられている壁面とは異なる壁面に設けられていることを特徴とする整流設備。
【請求項３】
請求項１に記載の整流設備において、
前記流入口は前記バッファタンクの側壁面に設けられており、
前記貫通穴は前記バッファタンクの端部に設けられている
ことを特徴とする整流設備。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の整流設備を用いて流量計の校正を行う校正設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、校正用の流体を整流して校正対象となる流量計に供給するための整流技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、流体の流量を計測する流量計を校正する場合、一定の標準流量を校正対象となる流量計に供給し、この際に流量計で得られた指示値を標準流量と比較することにより、指示値を調整している。
このような、実際の流体を校正対象となる流量計に流して校正を行う実流校正の場合、十分な校正精度を得るためには、校正対象となる流量計の上流側に、所定長の直管を持つ整流設備を設ける必要がある。これは、校正用の流体を整流することにより、渦、偏流、脈動を低減させて、軸対象な流体を流量計に供給するためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０９４６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような整流設備では、配置スペースやコストの関係から、十分な長さの直管を設けることができない場合がある。このような場合には、直管の最上部には必ず配置されている、バルブや曲り管など、流体分布に悪影響を与える管部により、校正対象となる流量計に供給する流体に、渦、偏流、脈動が生じて、軸対象な流体を流量計に供給することができない。したがって、電磁流量計、渦流量計、超音波流量計、タービン流量計など、偏立旋回流の影響を受ける流量計の校正において、十分な校正精度が得られなくなるという問題点がある。
【０００５】
また、このような校正精度の不足を改善する技術の１つとして、校正対象となる流量計の計測管と同一軸上に、径の異なる新たな直管を設置して、その上流端を流体の流入管内に挿入することにより、流量計の上流側に接続された口径調整用のレデュースによる悪影響を排除する技術が提案されている（例えば、特許文献１など参照）。
しかしながら、校正対象となる流量計の計測管と同一軸上に新たな直管を設置し、さらにその上流側にバルブやエルボを配置することになるため、配置スペースが増えてしまうという問題点があった。
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、少ない配置スペースで校正用の流体を整流して流量計に供給できる整流技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するために、本発明にかかる整流設備は、貯留タンクから供給された校正用の流体を整流した後、校正対象となる流量計へ供給する整流設備であって、貯留タンクから前記流体が供給される導入管と、前記導入管を接続するための流入口を有し、前記導入管から前記流入口を介して流入した前記流体を一時的に滞留させるバッファタンクと、前記バッファタンクに形成された貫通穴を貫通して設けられ、前記バッファタンク内に滞留している前記流体を一端開口部から取り入れて、前記バッファタンク外に延伸して前記流量計に接続された他端開口部から前記流量計へ供給する直管とを備えている。
【０００８】
また、本発明にかかる上記整流設備の一構成例は、前記貫通穴が、前記バッファタンクのうち前記流入口が設けられている壁面とは異なる壁面に設けたものである。
また、本発明にかかる上記整流設備の一構成例は、前記流入口は前記バッファタンクの側壁面に設けられており、前記貫通穴は前記バッファタンクの端部に設けられているものである。
また、本発明にかかる校正設備は、前述したいずれかの整流設備を用いて流量計の校正を行う校正設備である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、直管を介して流量計に供給される流体がバッファタンク内で一時的に滞留されるため、貯留タンクからバッファタンクまでの管路において流体に発生した渦、脈動、さらには偏流や旋回流など、速度分布の不均一性が大幅に抑制される。このため、直管のみでこれら速度分布の不均一性を整流する場合と比較して、直管の長さを大幅に短縮することができ、結果として少ない配置スペースで校正用の流体を整流して流量計３に供給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】整流設備の構成を示す断面図である。
【図２】図１の整流設備が用いられる校正設備の構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
［整流設備］
まず、図１を参照して、本実施の形態にかかる整流設備１について説明する。図１は、整流設備の構成を示す断面図である。図２は、図１の整流設備が用いられる校正設備の構成を示す構成図である。
【００１２】
この整流設備１は、貯留タンク２から供給された校正用の流体を整流した後、校正対象となる流量計３へ供給するための設備であり、バッファタンク１０、導入管２０、および直管３０から構成されている。
【００１３】
バッファタンク１０は、筒体１１、フランジ１２、天部１３、および底部１４からなり、筒体１１に導入管２０を接続するための流入口１１Ａを有し、導入管２０から流入口１１Ａを介して流入した流体を一時的に滞留させるタンクである。
【００１４】
筒体１１は、平面視円形または矩形をなす筒体であり、筒体１１の下部に設けられたフランジ１２に天部１３が固定されており、筒体１１の上部には底部１４が接続されている。天部１３には、直管３０を貫通させるための貫通穴１３Ａと、気体を排出するための排気口１３Ｂが形成されている。排気口１３Ｂは、通常、外側から螺合する栓などバルブ１３Ｃにより閉止されているが、バッファタンク１０内に溜まった気体（気泡）を排出するときに開放される。
【００１５】
導入管２０は、貯留タンク２から校正用の流体が供給される配管であり、一端開口部３０Ａが貯留タンク２に接続されており、他端開口部３０Ｂがバッファタンク１０に接続されている。
【００１６】
直管３０は、バッファタンク１０の天部１３に設けられた貫通穴１３Ａを貫通して設けられ、バッファタンク１０内に滞留している流体を一端開口部３０Ａから取り入れて、バッファタンク１０外に延伸して流量計３に接続された他端開口部３０Ｂから流量計３へ供給する配管である。
【００１７】
［校正設備］
校正設備１００は、一定の標準流量を校正対象となる流量計３に供給し、この際に流量計３で得られた流量と、標準流量を秤量して得られた質量と比較することにより、流量計３の指示値を調整するための設備である。
この校正設備１００は、貯留タンク２、整流設備１、流量調整バルブ４、ノズル５、ダイバータ６、秤量器７、および校正機器８から構成されている。
【００１８】
貯留タンク２は、校正用の流体を貯留しておき、校正時に整流設備１に対して流体を供給するタンクである。
整流設備１は、貯留タンク２より低い位置に配置されて、貯留タンク２から供給された校正用の流体を整流した後、校正対象となる流量計３へ供給するための設備である。
【００１９】
流量計３は、整流設備１の下流に設けられた、校正対象となる流量計である。
流量調整バルブ４は、流量計３の下流に設けられて、校正時に流量計３を流れる流体の流量を調整するためのバルブである。
ノズル５は、貯留タンク２より低い位置に配置されて、流量調整バルブ４を通過した流体を秤量器７の秤量容器７Ａへ供給するためのノズルである。
【００２０】
ダイバータ６は、ノズル５から流出した流体の流れを高速で切替制御することにより、予め設定された時間だけ秤量容器７Ａへ供給するための装置である。
秤量器７は、秤量容器７Ａに供給された流体の質量を計測するための装置である。
校正機器８は、流量計３から出力された校正用流体の流量と、秤量器７で計測された校正用流体の質量とを比較することにより、流量計３の校正に用いる校正値を計算して出力する装置である。
【００２１】
［本実施の形態の動作］
次に、図１および図２を参照して、本実施の形態にかかる整流設備１および校正設備１００の動作について説明する。
【００２２】
貯留タンク２に貯留されている校正用の流体は、バッファタンク１０との落差圧により導入管２０を介して流入口１１Ａからバッファタンク１０内に流入し、バッファタンク１０内で一時的に滞留する。
バッファタンク１０内に溜まっていた気体は、排気口１３Ｂに接続されたバルブ１３Ｃを開くことによりバッファタンク１０外に排出され、流体への置換が完了した時点でバルブ１３Ｃが閉じられる。
【００２３】
次に、流量調整バルブ４により流量計３に流れる流体の流量が調整される。
その後の校正時には、流量調整バルブ４を通過してノズル５から流出した流体が、ダイバータ６で予め設定された時間だけ秤量容器７Ａへ供給され、流量計３から出力された校正用流体の流量と、秤量器７で計測された校正用流体の質量とが、校正機器８により比較されて流量計３の校正に用いる校正値が計算される。この校正値に基づき流量計３の指示値が微調整される。
【００２４】
したがって、本実施の形態によれば、直管３０を介して流量計３に供給される流体がバッファタンク１０内で一時的に滞留されるため、貯留タンク２からバッファタンク１０までの管路において流体に発生した渦、乱流、脈動、さらには偏流や旋回流など、速度分布の不均一性が大幅に抑制される。このため、直管のみでこれら速度分布の不均一性を整流する場合と比較して、直管３０の長さを大幅に短縮することができ、結果として少ない配置スペースで校正用の流体を整流して流量計３に供給することが可能となる。
【００２５】
また、図１の構成例では、流入口１１Ａがバッファタンク１０の側壁面、すなわち筒体１１の壁面に設けられており、貫通穴１３Ａは、天部１３に設けられている。
これにより、流入口１１Ａが設けられている壁面とは異なる壁面に貫通穴１３Ａが設けられるため、流入口１１Ａと直管３０の一端開口部３０Ａとが異なる向きに開口することになる。したがって、流入口１１Ａから流入した流体は、流れの向きがバッファタンク１０内で転換された後、直管３０の一端開口部３０Ａへ取り込まれることになる。このため、流入口１１Ａから流入した流体の乱れによる、一端開口部３０Ａに取り込まれる流体への直積的な影響を大幅に削減でき、流量計３に供給する流体に発生する速度分布の不均一性をより効果的に抑制できる。
【００２６】
また、本構成は、９０゜エルボの代わりだけでなく様々な角度の曲り管の代替として応用できる。特に、既設設備の改造において直管長を延長することは困難な場合が多いが、本構成を適用することにより、従来配管の位置関係を維持したまま、直管を延長することができる。
【００２７】
また、直管３０の一端開口部３０Ａに、ベルマウスや整流板を取り付けてもよい。これにより、流量計３に供給する流体に発生する速度分布の不均一性を、さらに効果的に抑制できる。
また、本構成において、バッファタンク１０の流入口１１Ａに網や板を設置して、バッファタンク１０内への流入時における偏流の発生を抑制してもよく、直管３０と並行に１または複数の板、または穴の開いた板をバッファタンク１０内に設置して、バッファタンク１０内での旋回成分の発生を抑制してもよい。さらには、流入口１１Ａと一端開口部３０Ａとをできるたけ離れた位置に設けて、バッファタンク１０内における流体の滞留時間を延長させてもよい。これら構成により、バッファタンク１０のサイズを縮小できる。
【００２８】
なお、図１では、直管３０を貫通させる貫通穴１３Ａをバッファタンク１０の天部１３に設けた場合を例として説明したが、貫通穴１３Ａを底部１４に設けてもよい。このような校正であっても、図１と同様にして、前述した作用効果を得ることができる。
【００２９】
［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１００…校正設備、１…整流設備、２…貯留タンク、３…流量計、４…流量調整バルブ、５…ノズル、６…ダイバータ、７…秤量器、８…校正機器、１０…バッファタンク、１１…筒体、１１Ａ…流入口、１２…フランジ、１３…天部、１３Ａ…貫通穴、１３Ｂ…排気口、１３Ｃ…バルブ、１４…底部、２０…導入管、３０…直管、３０Ａ…一端開口部、３０Ｂ…他端開口部。
【図１】
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【図２】
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