JPH0650738Y2 - 基準タンク - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は基準タンクに係り、特にタンク外部に液位計を
有し流量計の器差を校正するのに使用される基準タンク
に関する。

従来の技術 例えば流量計を組立てる工場等においては、各流量計毎
の器差を求めその器差に基づいて流量計の計測値を補正
する校正作業を実施している。このような、校正作業を
行なう場合、校正される流量計を基準タンクの上流側の
配管途中に配設し、ポンプにより圧送された液体は流量
計を通過して基準タンク内に流入する。基準タンクの外
周には上、下方向に延在する透明管よりなる液位計が設
けられてなり、流量計で積算された流量が基準タンク内
に流入されるとともに液位計の透明管内の液位も上昇す
る。

そして、作業者は基準タンク内の液位が液位計の所定の
目盛に達したとき、流量計が積算した流量値を読み取
り、基準タンク内の液位による基準流量と流量計の流量
計測値とを比較して流量計の器差を求める。その後、こ
の器差に基づいて流量計の流量指示部に設けられた補正
定数設定スイッチ等を操作し、流量計の器差がゼロとな
るよう流量計固有の定数を補正する。

考案が解決しようとする課題 従来の基準タンクでは、所定の基準流量に対応する位置
に部分的に液位計を設け、しかも液位計が設けられた部
分を計測精度を高めるため他の部分に比べて縮径された
くびれた形状としていた。

しかるに、基準タンクに流量計を通過した流体が流入す
る際は、上記くびれた部分の口径が縮径されているとは
いえ比較的大であるので高流速で流体が流入すると、液
面が泡立って上下に変動する。

これ以外にもタンク内の液面が上下に変動する原因とし
ては、例えばポンプから吐出された流体の流速がポンプ
あるいは流量計の回転子の不等速回転等により不規則に
変動することが考えられる。

このように、タンク内の液面が変動しながら上昇する
と、液位計においては、タンク内の液面の影響を受けて
液位が上下に変動することになる。そのため、従来の基
準タンクでは液面の液位により不安定な動きをする液位
を目視により読み取らなければならず、所定の基準流量
に達したことを正確に判断することが難しく、液位計を
読取る検定者の個人差による誤差が発生するという課題
があった。

そこで、本考案は上記課題を解決した基準タンクを提供
することを目的とする。

課題を解決するための手段 本考案は、タンク容量に応じた所定量の液体が流入する
大径部と、 該大径部の上方に位置し前記大径部に連通する小径部
と、 該小径部の内部に設けられ、上下方向に延在する複数の
パイプを集合させて液面の変動を抑制する液面安定部材
と、 前記小径部と同一高さ位置に設けられ、透明な目盛り付
き管路を上下方向に延在させタンク内部に流入した液体
の一部が該管路に流入することにより前記小径部内の液
位を検出する液位計と、 よりなる。

作用 本考案は、上下方向に延在する複数のパイプを集合させ
てなる液面安定部材をタンク小径部の内部に設けること
により、液体の流入による液面上昇が複数のパイプの内
周及び外周に沿って上昇することになり、複数のパイプ
により形成された各通路間が相互に干渉することが防止
されて小径部内の液面が安定した状態のまま上昇する。
従って、小径部と同一高さ位置に設けられた液位計内の
液面が小径部内の液面変動の影響を受けず、安定した状
態で上昇し、正確に小径部の液位を読み取ることが可能
になる。

実施例 第１図乃至第３図に本考案になる基準タンクの一実施例
を示す。

各図中、基準タンク１は流量計２を校正する流量計校正
装置３に取付けられている。流量計２は工場で組立てら
れた後、この流量計校正装置３の配管４途中に接続され
て後述するように校正される。又流量計２は基準タンク
１より上流側、即ちポンプ５と基準タンク１との間に配
設され、流量指示部2aに計測した流量を表示するととも
に流量パルスを出力する。

流量計校正装置３は大略上記基準タンク１と、ポンプ５
と、地下タンク６と、基準タンク１の下流側の配管４に
配設された開閉弁７とよりなる。従って、流量計２の校
正作業を実施する際は、まず開閉弁７を閉弁させ、次に
ポンプ５を起動させる。これにより、地下タンク６に貯
溜された流体例えば水は配管４を介してポンプ５に汲み
上げられ、流量計２を通過して基準タンク１内に流入す
る。

基準タンク１は内部に流入した水の液面を検出しやすく
するため所定間隔毎に縮径したくびれ部分が設けられた
形状とされており、配管４に接続された基部1Aの上部に
は小径部1B,大径部1C,小径部1D,大径部1E,小径部1Fが交
互に形成されている。基準タンク１の外部の小径部1B,1
D,1Fと同じ高さ位置には、液位計9A,9B,9Cが取付けられ
ている。又、小径部1B,1D,1Fの内部には液面安定部材8
A,8B,8Cが挿入されている。

尚、小径部1B,1D,1Fと液位計9A,9B,9Cとは、夫々略同様
な構成であるので中間の小径部1D,液位計9Bについて説
明する。

第２図、第３図に示す如く、液位計9Bは透明管を大径部
1Cと1Eとの間に装架させてなり、透明管の外周には基準
タンク１内に流入した流量を読み取る目盛が設けられて
いる。又、液面安定部材8Bは液位計9Bと同じ高さ位置に
配設されている。

この液面安定部材8Bは小径な複数のパイプ8_a1〜8_anを集
合させてなり、上下方向に延在する複数の通路8_b1〜8_bn
形成されている。尚、各パイプ8_a1〜8_anの内径は液位計
9Bの内径と略同一寸法とされている。

又、最上段の小径部1Fにはオーバーフロー防止用の液面
センサ10が設けられており、液面センサ10は制御装置11
と接続されている。尚、基準タンク１において、下部の
液位計9Aは計測開始時の基準点の位置を読み取るため設
けられており、中間位置と上部の液位計9B,9Cは夫々流
量計２の大きさに応じて基準流量の値を設定しうるよう
に選択的に使用される。又、小径部1Fの上端は大気開放
とされている。

ここで、流量計２の校正作業について説明する。流量計
２がポンプ５と基準タンク１との間に接続された後、開
閉弁７を閉じポンプスタートスイッチ（図示せず）がオ
ンにされることにより制御装置11はポンプ駆動回路12に
起動信号を出力する。これにより、ポンプ５は起動し、
地下タンク６の水を流量計２へ圧送する。このとき、開
閉弁７は閉弁しているので、流量計２を通過した水は基
準タンク１の基部1Aより上方の小径部1B内に流入する。

小径部1B内には前述した液面安定部材8Aが挿入されてい
るので、次第に液面が液面安定部材8Aの通路8_b1〜8_bn内
及び各パイプ8_a1〜8_an間の隙間を上昇する。同時に、小
径部1Bより分岐した液位計9Aにも水が流入する。

小径部1Bにおいては流路面積が絞られているので液面は
勢いよく上昇することになるが、複数のパイプ8_a1〜8_an
を集合させた液面安定部材8Aが設けられているので、液
面は安定した状態で徐々に上昇する。即ち、液面安定部
材8Aを通過する液面は上下方向に延在する小径なパイプ
8_a1〜8_anにより仕切られた細長い流路を通過することに
なるので、各通路8_b1〜8_bn内外で相互に干渉し合うこと
が無く、しかも各パイプ8_a1〜8_anの壁との間で発生する
表面張力の作用により液面の波立ちの発生が防止され、
液面の上下変動が防止される。

よって、例えばポンプ５あるいは流量計２の回転子が不
等速回転しても、それによる液面の変動は防止される。
従って、小径部1Bの液面が安定化することにより、液位
計9A内を上昇する液位も上下に変動することなく安定的
に上昇する。

そのため、液位計9Aにより計測開始時の液位を正確に読
み取ることができる。又、液位が安定上昇するため、液
位計9Aの目盛を読む検定者の個人誤差の発生が小さくな
る。このように、液位計9Aの目盛により計測開始が読ま
れるのと同時に流量計２の流量指示部2aの流量表示を読
み取る。

ポンプ５から水が供給されるにつれて流量計２は流量計
測を続行する。基準タンク１においては液面が小径部1B
及び液位計9Aを通過して大径部1C内に至り、さらに上昇
し続ける。そして、液面が中間の小径部1Dに至り、且つ
液位計9Bに至る。この場合も前記小径部1Bのとき同様液
面安定部材8Bの作用により、液位計9B内の液位は安定に
上昇する。

そして、液位が液位計9Bの所定の目盛に達したとき、流
量指示部2aに表示された流量計測値を読む。基準タンク
１の液位計9Aで読み取った計測開始時の液位と液位計9B
を読み取った液位との差より基準流量を求め、これと流
量計２で計測した流量計測値とに基いて流量計２の器差
が算出される。その結果、器差がゼロとなるように補正
定数設定スイッチ等（図示せず）を操作して流量計２固
有の定数が補正される。

これにより、流量計２に対する校正作業が終了する。

尚、流量計２が大型であるときは、中間の液位計9Bでは
なく最上段の液位計9Cの目盛より所定の基準流量に対応
する液位を読み取る。そして、前述と同様にして器差を
求め流量計２を校正する。

基準タンク１の液面が液面センサ10に達すると、液面セ
ンサ10は液面検出信号を制御装置11に出力する。そのた
め、制御装置11はポンプ駆動回路12にポンプ停止信号を
出力し、ポンプ５を停止させ小径部1Fの上部開口からの
オーバーフローを防止する。

さらに、ポンプ停止後は開閉弁７を開弁させて基準タン
ク１内に流入した水を地下タンク６へ戻し、流量計２が
配管４より外される。

尚、液位計9A〜9Cの目盛を読み取る際は検定者が直接目
視により読み取っても良いし、あるいは撮像カメラ（図
示せず）により各液位計9A〜9CをCRTに写し出し、各液
位計9A〜9Cの目盛を読み取るようにしても良い。

又、上記説明では液面安定部材８を複数のパイプ8_a1〜8
_anの集合により形成したが、液面安定部材８としてはこ
れに限らず例えば複数の仕切板を格子状に交差させて上
下方向に延在する複数の通路を形成するようにしても良
い。尚、上記複数の通路の流路面積は、液位計9A〜9Cの
流路面積と略同一であることが望ましいが、液面の変動
を規制する働きを果たせれば、液位計9A〜9Cの流路面積
に比して大きなものであっても良い。

第４図に本考案の変形例を示す。第４図中、流量計校正
装置21の基準タンク１′は液位計9A〜9Cと同様、各小径
部1B,1D,1F内に設けられた液面安定部材8A〜8Cをバイパ
スするように分岐管22A〜22Cが配設されている。この分
岐管22A〜22Cには第２の液位計としての液面センサ23A
〜23Cが設けられており、各液面センサ23A〜23Cは制御
装置11′に接続されている。尚、液面センサ23A〜23Cと
しては、例えば光センサ、超音波センサ、静電容量式の
センサ等、あるいはフロートスイッチ等が考えられる。
24は表示装置で、流量計測後に算出された器差を表示す
る。

ここで、制御装置11′が実行する処理につき説明する。

まず、校正される流量計２が配管４に接続されると、制
御装置11′は、手動により又は流量指示部2aからの信号
により流量計２の大きさに応じた目標流量（基準流量）
Q_Tが入力され、これをセットする（ステップS1）。これ
により、液面センサ23B,23Cのいずれかが選択され、例
えば通常の大きさの流量計２の場合中間位置の液面セン
サ23Bを指定する。

次に、ポンプスタートスイッチがオンにされると、ポン
プ駆動回路12に起動信号が出力し、ポンプ５を起動させ
る。同時に開閉弁７を閉弁する（ステップS2）。そのた
め、地下タンク６に貯溜されていた水は配管４を介して
流量計２に供給され、さらに基準タンク１′内に流入す
る。下部の小径部1Bにおいては、液面安定部材8Aが設け
られているので液面は安定した状態で徐々に上昇する。
又、液位計9A及び分岐管22A内においても液位が上下に
変動することなく安定なまま上昇する。

分岐管22A内の液位が液面センサ23Aにより検出されると
（ステップS3）、流量計２の流量指示部2aより出力され
た流量パルスをカウント開始する（ステップS4）。

この流量パルスの積算は液面センサ23Bが、分岐管22B内
の液位上昇を検出するまで続けられ（ステップS5）。液
面センサ23Bより検出信号が出力されると流量パルスの
カウントが停止されるとともに積算して流量パルス数に
基づいて計測流量Q₁を演算する（ステップS6）。

ステップS7では目標流量（基準流量）Q_Tと流量計２が計
測した計測流量Q₁とを比較し、ステップS8において流量
計２の器差を算出する。さらに、算出結果を表示装置24
に表示する（ステップS9）。検定者は表示装置24に表示
された器差がゼロになるよう流量計２の定数を補正す
る。

続いて、制御装置11′はポンプ５を停止させ、さらに開
閉弁７を開弁して基準タンク１′内の水を地下タンク６
へ排出する（ステップS10）。

このように、液面安定部材8A〜Ｃの作用により分岐管22
A〜22C内の液位が安定なまま上昇するため、各液面セン
サ23A〜23Cは液位の変動の影響を受けることなく基準タ
ンク１′内に流入した流量の液位を正確に検出すること
ができる。

尚、流量計２が大型であるときは、ステップS5において
中間位置の液面センサ23Bではなく、最上段の液面セン
サ23Cからの検出信号が得られるまで流量パルスが積算
される。

考案の効果 上述の如く、本考案になる上下方向に延在する複数のパ
イプを集合させてなる液面安定部材を小径部の内部に設
けたため、液体の流入によって液面が複数のパイプの内
周及び外周に沿って上昇することになり、複数のパイプ
により形成された各通路間が相互に干渉することが防止
されて小径部内の液面が安定した状態のまま上昇する。
従って、小径部と同一高さ位置に設けられた液位計内の
液面が小径部内の液面変動の影響を受けず、安定した状
態で上昇し、小径部内の液位を正確に読み取ることがで
きる。又、液面安定部材は、複数のパイプを集合させて
なるため、簡単に製作することができ、製造コストも安
価にできる。しかも、液位計における液位が流速の勢い
あるいはポンプ、流量計の回転子の不等速回転等の影響
により上下に変動することを防止でき、正確な液位検出
を行なうことができるので流量計の校正作業をより確実
に行なえ流量計校正作業の信頼性を高めることができ
る。さらには、流れを連続させながら液位を液面センサ
等により自動的に検出することにより校正作業の自動化
を図ることができる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案になる基準タンクの一実施例が適用され
た流量計校正装置の概略構成図、第２図は本考案の要部
である液面安定部材の縦断面図、第３図は第２図中III
−III線に沿う横断面図、第４図は本考案の変形例の概
略構成図、第５図は第４図に示す制御装置が実行する処
理を説明するためのフローチャートである。 1,1′…基準タンク、２…流量計、3,21…流量計校正装
置、8A〜8C…液面安定部材、8_a1〜8_an…パイプ、8_b1〜8
_bn…通路、9A〜9C…液位計、10…液面センサ、11,11′
…制御装置、22A〜22C…分岐管、23A〜23C…液面セン
サ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】タンク容量に応じた所定量の液体が流入す
   る大径部と、 該大径部の上方に位置し前記大径部に連通する小径部
   と、 該小径部の内部に設けられ、上下方向に延在する複数の
   パイプを集合させて液面の変動を抑制する液面安定部材
   と、 前記小径部と同一高さ位置に設けられ、透明な目盛り付
   き管路を上下方向に延在させタンク内部に流入した液体
   の一部が該管路に流入することにより前記小径部内の液
   位を検出する液位計と、 よりなる基準タンク。