JPH07110257A - ガスメータ試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 音速ノズルを基準としたガスメータの流量試
験の検査精度を向上させる。 【構成】 高圧空気ライン７の開閉弁６-1を閉弁してガ
スメータ１０-1〜１０-nと音速ノズルを選択可能に配設
したＳＶメータユニット１１と真空ポンプ１９とを直列
接続し、試験室１内の大気を吸引して試験を行う流量試
験ラインの上流側に、筒状のケーシング内にハニカムと
パンチングプレートとをそれぞれ所定間隔を隔てて配設
して構成した温度安定化装置２を配設し、吸入される大
気温度の安定化を図ることにより、音速ノズル上流側の
温度変動を少なくし、音速ノズルの基準流量を安定させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガスメータ試験装置に
関し、より詳細には、ガスメータを音速ノズルを基準と
して空気による流量試験を行う試験装置において吸入す
る空気温度を一定とするため空気吸入側に温度安定化装
置を取り付けたガスメータ試験装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】家庭などで使用される膜式のガスメータ
は、工場を出荷するとき、各種の試験が行われ、試験に
合格したガスメータが出荷される。主な試験項目として
は、流量試験、最大流量時のガスメータ流入口、流出口
間の差圧試験および洩れ試験などがある。流量試験は基
準流量計との大気による比較試験であり、洩れ試験は、
例えば、１０ｋｐａ（キロパスカル）の基準圧力の圧縮
空気を、例えば、３分間印加したときの基準圧力からの
圧力変化をみるものである。

【０００３】基準流量となる流量の標準器は、計量研究
所の１次国家流量標準定積槽などの特定標準器で校正さ
れた音速ノズル（ＳＶノズル；Sonic Venturi Nozzle）
や湿式流量計がある。しかし、後者の湿式流量計は可動
部を有し大形で取扱いにくいなどの問題があるため、最
近、多くは音速ノズルを流量の標準としている。

【０００４】音速ノズルは、圧縮性流体を流したときス
ロート前後の圧力が臨界圧力以下になるとスロート部で
流れる気体の速度は、その状態における音速になり、一
定な気体の質量流量が得られるという特徴を有してい
る。しかし、この質量流量は、スロートの上流側の温
度、圧力および湿度が一定であることが条件となってい
る。

【０００５】ガスメータの流量試験においては、音速ノ
ズルは、単体で用いるか、上下流が隔板で隔離されたチ
ャンバ内にスロート部を前記隔板で区画固着された音速
ノズルを選択可能に複数配設したＳＶメータユニットが
使用される。

【０００６】ＳＶメータユニットの上流側には、被検ガ
スメータを直列接続したガスメータラインが接続され、
下流側には真空ポンプが接続されており、試験時は、ガ
スメータラインの上流側から真空ポンプにより吸引され
た空気が各々のガスメータに流れ、選択された音速ノズ
ルの基準流量と比較される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、音速ノズ
ルの基準となる質量流量は、音速ノズルの上流側の空気
の温度、圧力および湿度などにより変化するので、ガス
メータ試験装置は、通常室温が一定になるよう制御され
た試験室内に配設されている。しかし、例えば、試験室
内の温度は試験場所の標準状態温度０.５級程度の精度
で制御されたとしても温度差は１.０℃もあり、この温
度差により、音速ノズルの基準流量は、０.２％程度の
偏差が生ずる。この値は、ガスメータの合格範囲の器差
±１.５％に対して無視できない値である。このため、
より高精度な恒温の試験室を得るようにすると装置に莫
大な費用が必要であった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、（１）流入・流出口を有する複数のガス
メータを直列接続したガスメータラインと、スロート前
後が隔板で区画された複数の音速ノズルを選択可能に配
設したＳＶメータユニットと、真空ポンプとを順次接続
し、前記ガスメータラインが大気を真空吸引して得られ
た前記ガスメータの空気流量の読み値と、前記選択され
た音速ノズルの流量値とからガスメータの流量試験を行
う試験装置において、前記ガスメータラインの大気吸引
側に温度安定化装置を配設し、該、温度安定化装置を介
して前記ガスメータラインに大気を吸引すること、更に
は、（２）前記（１）において、前記温度安定化装置
を、空気吸入側が開口し排出側が前記メータラインに接
続する接続部を有する筒状のケーシングと、該ケーシン
グ内に所定間隔を隔てて同軸に配設された複数の熱良導
体からなるハニカムと、前記所定間隔を隔てて配設され
た前記ハニカム間に流れと直角方向に前記ハニカムと間
隔を隔てて配設されたパンチングプレートとで構成した
ことを特徴としたものである。

【０００９】

【作用】直列接続された被検ガスメータのガスメータラ
イン上流側に温度安定化装置を装着し、ガスメータライ
ンに吸引される試験室内の大気を上記温度安定化装置を
介して導入し、安価で、高精度なガスメータ試験装置を
提供することを目的としてなされたものである。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明によるガスメータ試験装置を
説明するためのブロック図で、図中、１は試験室、２は
温度安定化装置、３はケーシング、４は排出口、５は大
気ライン、６は開閉弁、７は加圧空気ライン、８はフィ
ルタ、９はガスメータライン、１０はガスメータ、１１
はＳＶメータユニット、１２は音速ノズル、１３は整流
管、１４は流入口、１５は流出口、１７は弁、１８はス
トレーナ、１９は真空ポンプ、２１，２２，２７は導
管、２６は絶対圧力計、２７は温度計、２８は湿度計で
ある。

【００１１】試験されるガスメータ１０-1,〜,１０-nは
各々流入口１０ａと流出口１０ｂとを有し、ガスメータ
ライン９に直列に接続される。なお、ガスメータライン
９の各々のガスメータ１０-1,〜,１０-nの流入口１０ａ
と流出口１０ｂとには開閉弁６-3〜６-nが取り付けられ
ている。ガスメータライン９の上流側には、本発明によ
るガスメータの流量試験のための大気ライン５がガスメ
ータの洩れ試験するための高圧基準圧力を供給する加圧
空気ライン７とに接続され、ガスメータライン９に対す
る大気ライン５又は加圧空気源７ａと連通する加圧空気
ライン７の接合は、開閉弁６-1と６-2とを切替えにより
行われる。また、大気ライン５には、ケーシング３の一
端に大気吸入口３ａを開口した後述する温度安定化装置
２の排出口４が連通している。

【００１２】ガスメータライン９の下流側には、フィル
タ８を介して、ＳＶメータユニット１１の流入口１４が
接続され、ＳＶメータユニット１１の流出側１５には、
弁１７、ストレーナ１８を介して真空ポンプ１９に接続
される。尚、ガスメータライン９の上流側を加圧空気源
７ａに接続した場合は、加圧空気源７ａの流出側に加圧
空気源安定化装置７ｂを接続する。

【００１３】ＳＶメータユニット１１は隔板１１ａによ
り音速ノズル１２のスロート上流側と、下流側とが区画
されている。音速ノズル１２は、計量研究所の１次国家
流量標準定積槽で校正された同一基準流量又は基準流量
の異なる規格のもので、空気の基準流量をより安定に流
すため、各々の上流側に整流格子を挿入した整流管１３
を取り付け蓋１１ｂでＳＶメータユニット１１を閉止し
ている。音速ノズル１２は、流出口１５側のＳＶメータ
ユニット１１内で音速ノズル１２の流出口を封止するこ
とにより、使用音速ノズル１２が選択される。

【００１４】音速ノズル１２の上流側の圧力、温度、お
よび湿度は、ＳＶメータユニット１１の流入口１４側の
チャンバーに取り付けられた検出端１１ｃ、１１ｄおよ
び１１ｅにより検出され、絶対圧力計２６、温度計２７
および湿度計２８に指示される。

【００１５】ガスメータ１０の差圧、洩れ量などを検出
する必要がある場合は、導管２１，２２，２７に差圧発
信器（図示せず）を接続して行う。

【００１６】図２（ａ）,（ｂ）,（ｃ）は、本発明によ
る温度安定化装置の一例を説明するための図で、図２
（ａ）は、図２（ｂ）の矢視Ｂ−Ｂ線断面図、図２
（ｂ）は、図２（ａ）の矢視Ａ−Ａ線断面図、図２
（ｃ）は、パンチングプレートの平面図であり、図中、
３０はハニカム、３１はパンチングプレート、３２，３
５は温度検出器ボス、３３，３４は湿度検出器ボスであ
る。

【００１７】図２に示した温度安定化装置２は、一端３
ａが開口し、他端が絞られ排出口４を有する円筒状のケ
ーシング３内にケーシング３と同軸な長さＬのアルミニ
ウムなどの熱良導材からなるハニカム３０を所定間隔Ｍ
を隔てて配設し、所定間隔Ｍ内には、多数の透孔３１ａ
を有するパンチングプレート３１が配設してある。ハニ
カム３０とパンチングプレート３１とは対をなし、下流
側に向け順次複数対配設され、下流部分に空室３ｂが配
設されている。空室３ｂのケーシング外壁には温度、湿
度などの検出器を挿入する検出ボス３２，３３および３
４が取り付けられている。

【００１８】以上の如く構成された本発明によるガスメ
ータ試験装置の動作を図１，図２に基づいて説明する。
まず、加圧空気ライン７の開閉弁６-1は閉じられ、大気
ライン側の開閉弁６−２およびガスメータライン９の開
閉弁６−３，６-4,〜,６-nおよび弁１７が開弁され、温
度安定化装置２と、ガスメータ１０-1,〜,１０-nとＳＶ
メータユニット１１および真空ポンプ１９とが直列に接
続される。

【００１９】ガスメータ１０の試験流量に対応して定め
られたＳＶメータユニット１１内の音速ノズル１２が選
択され、真空ポンプ１９の作動により、試験室１内の大
気は、温度安定化装置２を通りガスメータライン９、Ｓ
Ｖメータユニット１１および真空ポンプ１９を通って大
気放出される。このとき、例えば、ガスメータ１０-1を
流れた空気流量は、流量検出装置１０ｃに検出される。
検出されたガスメータ１０-1の流量は、ＳＶメータユニ
ット１１の選択された音速ノズル１２の流量に対し絶対
圧力計２６の圧力値と温度計２７の温度値、および湿度
計２８の湿度値により補正が加えられて比較される。こ
のような比較は、各ガスメータ１０-n毎に行われる。

【００２０】このときガスメータライン９に流入する温
度が脈動する大気は、温度安定化装置２を通って温度一
定に保たれる。すなわち、大気吸入口３ａから流入した
試験室内の空気は、まず、ハニカム３０に流入する。ハ
ニカム３０とパンチングプレート３７を通るとき、均温
化される。

【００２１】ハニカム３０を通った空気は整流されてハ
ニカムに沿って流れるが、後流側には、流れに対して直
角に面するパンチングプレート３１が配設されているの
で、偏流がある場合は、空気流は低速側にパンチングプ
レート３１の面に沿って流れが発生するとともに、パン
チングプレート３１を通過した空気流は乱流拡散され混
合される。この結果、空気温度はより効果的に均温化さ
れる。このようなハニカム３０とパンチングプレート３
１を複数段組合せることにより、流入空気はより均温化
され、ＳＶノズルユニット１１に導入される。

【００２２】以上の如く、均温化効果の高い温度安定化
装置２を使用することにより、温度安定化装置２を取り
付けない以前に温度変化が±０.５℃であったものが、
温度安定化装置２を取り付けることにより±０.０５℃
になり温度変動幅が約１／１０に低減した。この結果、
基準流量の精度は±０.０７％となり、ガスメータ合格
範囲±１.５％に対し、１／１５０の精度を保持するこ
とができた。

【００２３】なお、本発明による温度安定化装置２に使
用されたハニカム３０およびパンチングプレート３１の
開孔比などは適宜選択される。また、ハニカム３０とパ
ンチングプレート３１との組み合わせによるものではな
く、熱良導体からなるパンチングプレートのみ、又はハ
ニカムのみ、或いはこれらの組み合わせを変えたもので
もよい。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、ガスメータの流量試験を音速ノズルを基準と
して行うガスメータ試験装置において、ガスメータ試験
装置を試験室内に配設した場合でも、試験室の温度制御
精度による音速ノズルの器差影響がガスメータの合格基
準範囲に対して無視できなかったのに対し、温度安定化
装置を取り付けることにより安価で、温度影響を無視で
きる程度の音速ノズル精度が得られ、ガスメータ試験装
置の信頼性を向上させることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるガスメータ試験装置を説明する
ためのブロック図である。

【図２】 本発明による温度安定化装置の一例を説明す
るための図である。

【符号の説明】

１…試験室、２…温度安定化装置、３…ケーシング、４
…排出口、５…大気ライン、６…開閉弁、７…加圧空気
ライン、８…フィルタ、９…ガスメータライン、１０…
ガスメータ、１１…ＳＶメータユニット、１２…音速ノ
ズル、１３…整流管、１４…流入口、１５…流出口、１
７…弁、１８…ストレーナ、１９…真空ポンプ、２１，
２２，２７…導管、２５…大気開放管、２６…絶対圧力
計、２７…温度計、２８…湿度計、３０…ハニカム、３
１…パンチングプレート、３２，３５…温度検出器ボ
ス、３３，３４…湿度検出器ボス。

フロントページの続き (72)発明者 山下 雄康 東京都新宿区上落合３丁目10番８号 株式 会社オーバル内 (72)発明者 大槻 作治郎 東京都新宿区上落合３丁目10番８号 株式 会社オーバル内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流入・流出口を有する複数のガスメータ
   を直列接続したガスメータラインと、スロート前後が隔
   板で区画された複数の音速ノズルを選択可能に配設した
   ＳＶメータユニットと、真空ポンプとを順次接続し、前
   記ガスメータラインが大気を真空吸引して得られた前記
   ガスメータの空気流量の読み値と、前記選択された音速
   ノズルの流量値とからガスメータの流量試験を行う試験
   装置において、前記ガスメータラインの大気吸引側に温
   度安定化装置を配設し、該、温度安定化装置を介して前
   記ガスメータラインに大気を吸引することを特徴とする
   ガスメータ試験装置。
2. 【請求項２】 前記温度安定化装置を、空気吸入側が開
   口し排出側が前記メータラインに接続する接続部を有す
   る筒状のケーシングと、該ケーシング内に所定間隔を隔
   てて同軸に配設された複数の熱良導体からなるハニカム
   と、前記所定間隔を隔てて配設された前記ハニカム間に
   流れと直角方向に前記ハニカムと間隔を隔てて配設され
   たパンチングプレートとで構成したことを特徴とする請
   求項１記載のガスメータ試験装置。