ISO 17089-1:2019 閉じた導管内の流体の流れの測定 — ガス用の超音波メーター — Part 1: 保管転送および割り当て測定用のメーター

この規格プレビューページの目次

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

3 用語、定義、記号

3.1 用語と定義

この文書の目的のために、ISO 4006 および以下に示されている用語と定義が適用されます。

ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。

3.1.1 数量

3.1.1.1

体積流量

どこ
	V	ボリュームです
	t	時間です

3.1.1.2

プレッシャー

ガスの指示体積に関係する、流動条件下でのメーター内の絶対ガス圧力

3.1.1.3

平均速度

体積流量を断面積で割った値

3.1.2メートルの設計

3.1.2.1

メーター本体

メーターの耐圧構造

3.1.2.2

音響経路

一対の超音波トランスデューサ間で音響信号が通過する経路

3.1.2.3

軸方向の経路

音響信号が完全にメインパイプ軸の方向に進む経路

注記 1:軸方向の経路は、パイプの中心線または長軸上またはそれに平行にすることができます。図 1 を参照してください。

図 1 —軸方向の経路

3.1.2.4

正反対のパス

音響信号がパイプの中心線または長軸を通って伝わる音響経路

注記 1: 表現については、図 2 を参照してください。

図 2 —直径方向のパス

3.1.2.5

弦の経路

音響信号が直径方向の経路と平行に伝わる音響経路。

注記 1: 表現については、図 3 を参照してください。

図 3 —弦の経路

3.1.3 熱力学的条件

3.1.3.1

測光条件

体積を測定する流体の測定時点での状態

注記 1: 計量条件には、ガス組成、ガス温度、ガス圧力が含まれます。

[出典:ISO 9951:1993, 3.1.6, 修正済み - ガスの代わりに流体という用語が使用されています。]

3.1.3.2

基本条件

測定された流体の体積を換算する条件

注記 1: 基本条件には、基本温度と基本圧力が含まれます。

[出典:ISO 9951:1993, 3.1.7, 修正 - 液体という用語が気体の代わりに使用されています。]

3.1.4 統計

3.1.4.1

測定誤差

測定誤差は、測定された数量値から基準数量値を引いたものです。

[出典:ISO/IEC Guide 99:2007, 2.16]

例：

被試験メーターの測定数量値から基準メーターの数量値を引いた値。

3.1.4.2

検量線

既知の基準量計に対する、さまざまな流量における一連の測定誤差

3.1.4.3

最大許容誤差

既知の基準量値に対する測定誤差の極値。メーターの特定の動作範囲の仕様または規制によって許容されます。

[出典: ISO/IEC Guide 99:2007, 4.26, 修正 - 測定という用語が定義から削除されたため、現在の用語は MPE と省略できます。]

3.1.4.4

最大ピークツーピーク誤差

任意の 2 つのエラー値間の最大差

3.1.4.5

再現性

同じ測定条件下で実行された同じ測定対象の連続測定結果間の一致の近さ

注記 1:再現性は、ISO 5168 に従って、単一測定におけるタイプ A の不確かさ ( U _as ) として計器誤差の絶対値で計算されるものとする。カバレージ係数k _{95 は}、取得された測定の数に応じて、95.45% の信頼水準のスチューデント分布から導出されるものとする。 ISO 5168:2005, 表 C.1 を参照してください。

カバレッジ係数k ₉₅の一般的な値は次のとおりです。

測定結果	3	5	7	10	100	∞
被覆率k ₉₅	4.53	2.87	2.52	2.32	2.02	2.00

3.1.4.6

再現性

変更された測定条件下で実行された同じ測定対象の測定結果間の一致の近さ

3.1.4.7

解決

意味のある区別が可能なメーターの表示間の最小の差

[出典:ISO 11631:1998, 3.28, 修正 - メーターという用語は流量計に置き換えられました。]

3.1.4.8

ゼロ流量測定値

気体が静止していると仮定したときの流速の読み取り値。つまり、軸方向と非軸方向の速度成分の両方が本質的にゼロです。

3.1.4.9

線形化

ソフトウェアで補正を適用することで、超音波メーターの読み取り値の非線形性とオフセットを低減する方法

注記 1:線形化は、メータ電子機器または USM に接続されたフローコンピュータに適用できます。補正は、たとえば、区分的線形化または多項式線形化でありえます。

3.2 記号と添字

この文書で使用される記号と添え字は、表 1 および 2 に示されています。体積流量記号の使用例は、表 3 に示されています。

表 1 —記号

量	シンボル	寸法 ^a	SI単位
断面積	A	^L2	^{平方メートル}
流体中の音速	c	lt ⁻¹	MS
パイプ外径	D	L	m
メーター本体の内径	d	L	m
弾性率;ヤング率計本体	E	ml ⁻¹ T ⁻²	MPa
弾性率;ヤング率変換器	_t	ml ⁻¹ T ⁻²	MPa
表示された流量エラー	_i	—	1
重み付け係数 (ライブ入力)	I_i	—	1
整数 (1, 2, 3, …)	i 、 j 、 n	—	1
インパルス係数	I	L ⁻³	m ⁻³
校正係数	K	—	1
体型要因	_s	—	1
胴端補正係数	_K	—	1
速度分布補正係数	_k	—	1
フランジ硬化係数	K _f	—	1
指定された上流の流れの乱れまでの最小距離	_l	L	m
超音波流量計の一般的な平均長さ	L _av	L	m
ノイズ振幅	L _p	—	dB
経路長	l _p	L	m
減衰率	N _d	—	1
バルブ重み付け係数	N _v	—	1
絶対圧力	p	ml ⁻¹ T ⁻²	pa
圧力差	p	ml ⁻¹ T ⁻²	pa
放射音圧	p _n	ml ⁻¹ T ⁻²	pa
USMの信号強度	_P	ml ⁻¹ T ⁻²	pa
体積流量	_V	^L3T⁻¹	^m3/秒
外側パイプ半径	R	L	m
パイプ内側半径	r	L	m
レイノルズ数	再	—	1
再現性	r _p	—	1
校正中の再現性	r _カロリー	—	1
気体の絶対温度	T	Θ	K
温度差	T	Θ	K
時間	t	T	s
瞬間的な乱流散乱の標準偏差	u *	—	1
平均化後の必要な乱流散乱の標準偏差	_u	—	1
速度	v	lt ⁻¹	MS
平均速度		lt ⁻¹	MS
音響経路の速度i	v _i	lt ⁻¹	MS
音量	V	^L3	^m3
重み付け係数（固定値）	w _I	—	1
圧縮率	Z	—	1
熱膨張係数	α	Θ ⁻¹	K ⁻¹
流量q _{_V,i}における誤差	_i	—	%
パイプ肉厚	δ	L	M
動粘度	η	長さ⁻¹ mt ⁻¹	合格
超音波発振の波長	λ	L	M
ポアソン比	μ	—	1
流体の密度	ρ	ml ^-3	kg/ ^㎥
圧力測定の検出点	_p	—	—
パス角度	ϕ	—	車輪

^a ≡ 質量; L ≡ 長さ; T ≡ 時間。 Θ ≡ 温度。

表 2 —添え字

添字	意味
カロリー	較正
分	最小
最大	最大
オプ	運用可能
t	遷移

表3流量記号の例

シンボル	意味
q _V _{、最大、20}	設計最大流量、最大ガス速度 20 m/s 向けに設計
q _V _、最大、_x	設計最大流量、最大ガス速度x m/s 向けに設計
q _V _{、最大、動作}	動作最大流量。設計上の最大値よりも小さい場合にのみ定義されます
q _V _{、最大値、校正値}	最大流量は校正済み。動作最大値よりも小さい場合にのみ定義される
q _V _、分	設計最小流量
q _V _、t	精度要件を定義するための遷移流量

3.3 略語

CMC	校正および測定機能
es	電子システム
脂肪	工場受け入れテスト
FC	フローコンディショナー
FWME	流量加重平均誤差
氏	計量および調整ステーション
MPE	最大許容誤差
MSOS	測定された音速
土	サイト受け入れテスト
S/N	信号対雑音比
SOS	音速
TSOS	理論上の音速
USM	超音波流量計
USMP	USMパッケージ（メーターチューブ、フローコンディショナー、サーモウェルを含む）
USM(P)	USMとUSMP

参考文献

1	ISO 5167-1:2003, 満水状態の円形断面導管に挿入された差圧装置による流体流量の測定 — Part 1: 一般原則と要件
2	ISO 9951:1993, 閉じた導管内のガス流量の測定 — タービンメーター
3	ISO 11631:1998, 流体流量の測定 — 流量計の性能を指定する方法
4	IEC 60068-2-1, 環境試験 — Part 2-1: テスト — テスト A: 低温
5	IEC 60068-2-2, 環境試験 — Part 2-2: テスト — テスト B: 乾熱
6	IEC 60068-2-6, 環境試験 — Part 2-6: テスト — テスト Fc: 振動 (正弦波)
7	IEC 60068-2-18, 環境テスト — Part 2-18: テスト — テスト R およびガイダンス: 水
8	IEC 60068-2-30, 環境テスト — Part 2-30: テスト — テスト Db: 湿熱、周期的 (12 時間 + 12 時間サイクル)
9	IEC 60068-2-31, 環境試験 — Part 2-31: 試験 — 試験 Ec: 主に機器タイプの試験片に対する乱暴な取り扱いによる衝撃
10	IEC 60068-2-47, 環境試験 - Part 2-47: 試験 - 振動、衝撃、および同様の動的試験のための試験片の取り付け
11	IEC 60068-2-64, 環境テスト — Part 2-64: テスト — テスト Fh: 振動、ブロードバンドランダムおよびガイダンス
12	IEC 60068-2-78, 環境テスト — Part 2-78: テスト — テストキャブ: 湿った熱、定常状態
13	IEC 60068-3-1, 環境試験 — Part 3: 背景情報 — セクション 1: 冷熱および乾熱試験
14	IEC 60068-3-4, 環境試験 — Part 3-4: サポート文書およびガイダンス — 湿熱試験
15	IEC 60068-3-8, 環境試験 — Part 3-8: サポート文書とガイダンス — 振動試験の選択
16	IEC 60512-14-7, 電子機器の電気機械部品 — 基本的な試験手順および測定方法 — Part 14: 密閉試験 — セクション 7: 試験 14g: 水への影響
17	IEC 60529, エンクロージャによって提供される保護の程度 (IP コード)
18	IEC 60654-2, 産業プロセス測定および制御装置の動作条件 — Part 2: 電力
19	IEC/TR 61000-2-1, 電磁両立性 (EMC) — Part 2: 環境 — セクション 1: 環境の説明 — 公共電源システムにおける低周波伝導妨害および信号伝達のための電磁環境
20	IEC 61000-2-2, 電磁両立性 (EMC) — Part 2-2: 環境 — 公共の低電圧電源システムにおける低周波伝導妨害および信号伝達の互換性レベル
21	IEC 61000-4-1, 電磁両立性 (EMC) — Part 4-1: 試験および測定技術 — IEC 61000-4 シリーズの概要
22	IEC 61000-4-2, 電磁両立性 (EMC) — Part 4-2: 試験および測定技術 — 静電気放電イミュニティ試験
23	IEC 61000-4-3, 電磁両立性 (EMC) — Part 4-3: テストおよび測定技術 — 放射、高周波、電磁界イミュニティテスト
24	IEC 61000-4-4, 電磁両立性 (EMC) — Part 4-4: テストおよび測定技術 — 電気的高速過渡/バースト耐性テスト
25	IEC 61000-4-5, 電磁両立性 (EMC) — Part 4-5: テストおよび測定技術 — サージ耐性テスト
26	IEC 61000-4-6, 電磁両立性 (EMC) — Part 4-6: 試験および測定技術 — 高周波磁場によって誘発される伝導妨害に対する耐性
27	IEC 61000-4-8, 電磁両立性 (EMC) — Part 4-8: 試験および測定技術 — 電源周波数磁界イミュニティ試験
28	IEC 61000-4-11, 電磁両立性 (EMC) — Part 4-11: テストおよび測定技術 — 電圧ディップ、短時間停電および電圧変動イミュニティテスト
29	IEC 61000-4-17, 電磁両立性 (EMC) — Part 4-17: テストおよび測定技術 — DC 入力電源ポートのリップルイミュニティテスト
30	IEC 61000-4-29, 電磁両立性 (EMC) — Part 4-29: テストおよび測定技術 — DC 入力電源ポートのイミュニティテストにおける電圧ディップ、短時間停電および電圧変動
31	IEC 61000-6-1, 電磁両立性 (EMC) — Part 6-1: 一般規格 — 住宅、商業および軽工業環境に対する耐性
32	IEC 61000-6-2, 電磁両立性 (EMC) — Part 6-2: 一般規格 — 産業環境に対する耐性
33	ISO/IEC Guide 99:2007, 計測学の国際語彙 — 基本概念および一般概念および関連用語 (VIM)
34	API MPMS 13.2:1996, 石油計量標準マニュアル — 第 13 章: 測定とサンプリングの統計的側面 — セクション 2: メーター証明データの評価方法
35	伝送測定委員会。天然ガスおよびその他の関連炭化水素ガスの音速。ワシントン DC: 米国ガス協会、2003 年 (AGA レポート No. 10)
36	OIML R 137-1 & 2: 2012 、ガスメーター - Part 1: 計量および技術的要件。 Part 2: 計測制御と性能テスト。 https://www.oiml.org/en/files/pdf_r/r137-p-e12.pdf
37	AGA伝達測定委員会。マルチパス超音波計によるガスの測定、第 2 版。ワシントン DC: 米国ガス協会、2007 年 (AGA レポート No. 9)
38	Broca O.、Escanda J.、Delenne B.、超音波流量計における流れ条件の影響。フロメコ 2003
39	de Boer G.、Huijsmans F.、超音波ガス流量計の新しい設計コンセプト。北海流量測定ワークショップ、2000年
40	de Boer G.、Kurth M.、小型超音波計量パッケージの設置効果に関する調査。北海流量測定ワークショップ、1999年
41	Bokhorst E.、パイプシステム内の脈動源がマルチパス超音波流量計に及ぼす影響。北海流量測定ワークショップ、2000年
42	Brown G.、マルチパス超音波流量計における速度プロファイルの影響。第 6 回流体流量測定に関する国際シンポジウム、2006 年
43	Calogirou A.、Boekhoven J.、Henkes RAWM, 超音波ガス流量計における壁の粗さの変化の影響。フロー対策。楽器。 2001, 12(3), pp. 219-229
44	Commissaris KH, De Boer G.、超音波ガス流量計によるコンパクトな計量実行の実現と測定の不確実性の低減。フロメコ、2003
45	Coull JC, Barton NA, 超音波流量計への設置効果の調査と数値流体力学予測手法の評価。北海流量測定ワークショップ、2002年
46	Dane HJ, Wilsack R.、超音波流量測定における上流のパイプ壁の粗さの影響。 AGA 運営カンファレンス、1999 年
47	Drenthen JG, Kurth M.、Vermeulen M.、M&R ステーションでの超音波流量計の使用。 AGA 運営カンファレンス、2006 年
48	Drenthen JG, De Boer, G. 超音波ガス流量計の製造。フロー対策。楽器。 2001, 12(2), pp. 89-99
49	Drenthen JG, De Boer G.、超音波ガス流量計の温度と圧力の補正。インストロメット国際出版物、1999 年 3 月
50	Drenthen, JG 検証ツールとしての音速の使用。 Instromet 国際出版物、2000 年 3 月
51	Drenthen JG, Kurth M.、 Van Klooster, J. 拡張診断機能を備えた 12 コード超音波ガス流量計の斬新な設計。 AGA 運営カンファレンス、2007 年
52	Folkestad T.、Flolo D.、Tunheim H.、Nesse O.、2 台の超音波ガスメーターを直列に使用した操作経験。北海流量測定ワークショップ、2003年
53	古市直也、佐藤弘、寺尾裕一、通過時間型超音波流量計における管壁の表面粗さの影響。第 6 回流体流量測定に関する国際シンポジウム、2006 年
54	GERGプロジェクトグループ。マルチパス超音波ガス流量計の現状と今後の研究。プログラム委員会番号2: 伝送と保管、Groupe Européen de Recherches Gazières, 1995. (GERG Technical Monograph 8.)
55	GERGプロジェクトグループ。超音波ガス流量計に関する GERG プロジェクト、フェーズ II 。 (GERG 技術モノグラフ 11.)
56	GERGプロジェクトグループ、フローコンディショナーの評価 — 超音波メーターの組み合わせ。北海流量測定ワークショップ、2004年
57	Grimley TA, 超音波流量計の性能試験。北海流量測定ワークショップ、1997年
58	Karnik U.、Geerlings J.、マルチパス超音波メーターにおける段差と壁の粗さの影響。第 5 回流体流量測定に関する国際シンポジウム、2002 年
59	Kaye & Laby: 物理定数および化学定数の表。入手可能 (2010-08-02): http://www.kayelaby.npl.co.uk/
60	Kegel TM, タービンおよび超音波メーターの体積測定の不確かさ分析。 AGA オペレーションカンファレンス、フロリダ州オーランド、2003 ～ 2005 年
61	GERGワーキンググループ 1.34 および 1.46を代表して、Kunz O.、Klimeck R.、Wagner W.、 Jaeschke, M .。天然ガスおよびその他の混合物の GERG-2004 広範囲の状態方程式。デュッセルドルフ: VDI, 2007 年。(GERG 技術モノグラフ 15.) http://www.gerg.info/publications/tm/tm15_04.pdf で入手可能 (2010-08-02)
62	Lansing J.、De Boer G.、超音波ガス流量計のドライ校正のB AGA運営カンファレンス、1998年
63	Lunde P. et al.、オルメンロング超音波ガス流量計の圧力と温度の影響。第 25 回国際北海流量測定ワークショップ、ガーデモエン、ノルウェー、2007-10-16/19
64	Lunde P.、Frøysa K.-E.、Ormen Lange 超音波ガス流量計 - 圧力と温度の影響の補正を確立するための研究。 CMR-06-A10048-RA-01, ベルゲン (ノルウェー)、2007-03-12
65	Mantilla J.、Haner W.、超音波計校正中のプロセス変数の安定性、データ処理および設置端の環境への影響。第 6 回流体流量測定に関する国際シンポジウム、2006 年
66	Moore PI, Brown GJ, Stimpson BP, 理論上の非対称流れにおける通過時間超音波流量計のモデリング。フロメコ、2000
67	ムーア PI, 円形パイプ内の超音波流量計の通過時間に対する設置効果のモデリング、博士号論文。ストラックライド大学、2000 年
68	Morrison GL, Tung K.、90 度エルボの下流の流れ場と超音波流量計のシミュレートされた応答の数値シミュレーション。イリノイ州シカゴ: ガス研究所、2001 年 (レポート番号 GRI-01/0090)
69	Morrison GL, オリフィスおよび超音波流量計に対するパイプ壁の粗さの影響。イリノイ州シカゴ: ガス研究所、2001 年 (レポート番号 GRI-01/0091)
70	Morrison GL, Brar P.、温度の影響による低流量でのパイプラインガスの層状化の CFD 評価。イリノイ州シカゴ: ガス研究所、2004 年 (トピックレポート GRI-04/0185)
71	明日の結核、超音波ガス流量計の性能に対するライン圧力と低流量の影響。イリノイ州シカゴ: ガス研究所、2005 年。 (トピックレポート GRI-05/0133, )
72	Riezebos HJ, Whistling 整流器と米国流量計の精度への影響。北海流量測定ワークショップ、2000年
73	Young WC, Budynas RG, Roark のストレスと緊張に関する公式、第 7 版。ニューヨーク州ニューヨーク: マグロウヒル、2002. 852 p.
74	Sloet GH, 超音波メーターによる双方向会計測定ステーション。北海流量測定ワークショップ、1999年
75	Sloet G.、Nobel G.、ガスニエ輸出基地での超音波メーターの経験。北海流量測定ワークショップ、1997年
76	Vermeulen MJM, De Boer G.、圧力調整弁から発せられる超音波ノイズレベルと超音波流量計に対するその影響を推定するためのモデル。北海流量測定ワークショップ、2003年
77	Vermeulen MJM, De Boer G.、Buijen van Weelden A.、Botter E.、Dijkmans R.、高ノイズレベルのアプリケーションにおける超音波流量計に適用される符号化マルチバースト (CMB) 信号処理。北海流量測定ワークショップ、2004年
78	Volker H.、Wehmeier M.、Dietz T.、Ehrlich A.、Dietzen M.、参照標準としての 8 パス超音波メーターの使用。第 5 回国際東南アジア炭化水素流量測定ワークショップ、2005 年
79	Whitson RJ, Casey N.、レポートのレビュー: Ormen Lange 超音波ガス流量計 - 圧力と温度の影響の補正を確立するための研究。 TUV NEL - ノルウェー石油総局向けレポート 2007/290, 2007-12
80	Wilsack R.、保管移送測定の完全性と超音波技術。 CGA測定学校、1996年
81	Zanker K.、超音波流量計の校正、証明、検証。第 6 回流体流量測定に関する国際シンポジウム、2006 年
82	ISO 80000-4, 数量と単位 - Part 4: 力学
83	Modbus組織、技術リソース。 [オンライン] http://modbus.org/specs.php
84	ヒンゼ「タービュランス」第 2 版、1975 年、マグロウヒル
85	Drenthen JG, 超音波ガス測定システムの診断、検証、検証。 Ceesi, ヨーロッパ流量測定ワークショップ 2017
86	Heuvel Vd, Doorman, Herik, Stehouwer, Kruithof: 非等温流量条件によるベルヌーイ実験室の超音波流量計の校正誤差、NSFMWS 2009
87	ISO/IEC Guide 98-3:2008, 測定の不確かさ — Part 3: 測定における不確かさの表現に関するガイド
88	AGA伝達測定委員会。 AGAレポートNo. 8, Part 1, 天然ガスおよび関連ガスの熱力学特性、詳細および全体の状態方程式

3 Terms, definitions and symbols

3.1 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 4006 and the following apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

3.1.1 Quantities

3.1.1.1

volume flow rate

where
	V	is volume
	t	is time

3.1.1.2

pressure

absolute gas pressure in a meter under flowing conditions to which the indicated volume of gas is related

3.1.1.3

average velocity

volume flow rate divided by the cross-sectional area

3.1.2 Meter design

3.1.2.1

meter body

pressure-containing structure of the meter

3.1.2.2

acoustic path

path travelled by an acoustic signal between a pair of ultrasonic transducers

3.1.2.3

axial path

path travelled by an acoustic signal entirely in the direction of the main pipe axis

Note 1 to entry: An axial path can be both on or parallel to the centre-line or long axis of the pipe, see Figure 1.

Figure 1 — Axial path

3.1.2.4

diametrical path

acoustic path whereby the acoustic signal travels through the centre-line or long axis of the pipe

Note 1 to entry: See Figure 2 for a representation.

Figure 2 — Diametrical paths

3.1.2.5

chordal path

acoustic path whereby the acoustic signal travels parallel to the diametrical path

Note 1 to entry: See Figure 3 for a representation.

Figure 3 — Chordal paths

3.1.3 Thermodynamic conditions

3.1.3.1

metering conditions

conditions, at the point of measurement, of the fluid whose volume is to be measured

Note 1 to entry: Metering conditions include gas composition, gas temperature, and gas pressure.

[SOURCE:ISO 9951:1993, 3.1.6, modified — the term fluid is used instead of gas.]

3.1.3.2

base conditions

conditions to which the measured volume of the fluid is converted

Note 1 to entry: Base conditions include base temperature and base pressure.

[SOURCE:ISO 9951:1993, 3.1.7, modified — the term fluid is used instead of gas.]

3.1.4 Statistics

3.1.4.1

measurement error

the error of measurement is the measured quantity value minus a reference quantity value

[SOURCE:ISO/IEC Guide 99:2007, 2.16]

EXAMPLE:

Measured quantity value of meter under test minus quantity value of reference meter.

3.1.4.2

calibration curve

set of measurmement errors, at a number of different flow rates, with respect to a known reference quantity meter

3.1.4.3

maximum permissible error

extreme value of measurement error, with respect to a known reference quantity value, permitted by specifications or regulations for a given operational range of the meter

[SOURCE:ISO/IEC Guide 99:2007, 4.26, modified — the term measurement has been removed from the definition, thus the current term can be abbribivated by MPE.]

3.1.4.4

maximum peak-to-peak error

maximum difference between any two error values

3.1.4.5

repeatability

closeness of the agreement between the results of successive measurements of the same measurand carried out under the same conditions of measurement

Note 1 to entry: The repeatability shall be calculated in absolute terms for the meter error as the type A uncertainty in a single measurement (U_as) according to ISO 5168. The coverage factor k₉₅ shall be derived from the Student’s distribution for a 95,45 % confidence level depending on the number of measurements taken. See ISO 5168:2005, Table C.1.

Typical values of the coverage factor k₉₅ are:

Measurements taken	3	5	7	10	100	∞
Coverage factor k₉₅	4,53	2,87	2,52	2,32	2,02	2,00

3.1.4.6

reproducibility

closeness of the agreement between the results of measurements of the same measurand carried out under changed conditions of measurement

3.1.4.7

resolution

smallest difference between indications of a meter that can be meaningfully distinguished

[SOURCE:ISO 11631:1998, 3.28, modified — the term meter has been replaced by flowmeter.]

3.1.4.8

zero flow reading

flow-velocity reading when the gas is assumed to be at rest, i.e. both the axial and non-axial velocity components are essentially zero

3.1.4.9

linearization

way of reducing the non-linearity and offset of the ultrasonic meter readingby applying corrections in the software

Note 1 to entry: The linearization can be applied to meter electronics or in a flow computer connected to the USM. The correction can be, for example, piece-wise linearization or polynomial linearization.

3.2 Symbols and subscripts

The symbols and subscripts used in this document are given in Tables 1 and 2. Examples of uses of the volume flow rate symbol are given in Table 3.

Table 1 — Symbols

Quantity	Symbol	Dimensions ^a	SI unit
Cross-sectional area	A	L²	m²
Speed of sound in fluid	c	lt⁻¹	m/s
Outside pipe diameter	D	L	m
Inside diameter of the meter body	d	L	m
Modulus of elasticity; Young modulus meter body	E	ml⁻¹T⁻²	MPa
Modulus of elasticity; Young modulus tranducer	E_t	ml⁻¹T⁻²	MPa
Indicated flow error	E_i	—	1
Weighting factor (live inputs)	f_i	—	1
Integers (1, 2, 3, …)	i, j, n	—	1
Impulse factor	I	L⁻³	m⁻³
Calibration factor	K	—	1
Body style factor	K_s	—	1
Body end correction factor	K_E	—	1
Velocity distribution correction factor	k_h	—	1
Flange stiffening factor	K_f	—	1
Minimum distance to a specified upstream flow disturbance	l_min	L	m
Typical averaging length in the ultrasonic flow meter	L_av	L	m
Noise amplitude	L_p	—	dB
Path length	l_p	L	m
Attenuation factor	N_d	—	1
Valve-weighting factor	N_v	—	1
Absolute pressure	p	ml⁻¹T⁻²	pa
Pressure difference	Δp	ml⁻¹T⁻²	pa
Emitted acoustic pressure	p_n	ml⁻¹T⁻²	pa
Signal strength of the USM	P_s	ml⁻¹T⁻²	pa
Volume flow rate	q_V	L³T⁻¹	m³/s
Outside pipe radius	R	L	m
Inside pipe radius	r	L	m
Reynolds number	Re	—	1
Repeatability	r_p	—	1
Repeatability during calibration	r_cal	—	1
Absolute temperature of the gas	T	Θ	K
Temperature difference	ΔT	Θ	K
Time	t	T	s
Standard deviation of the instantaneous turbulent scatter	u*	—	1
standard deviation of the required turbulent scatter after averaging	u_d	—	1
Velocity	v	lt⁻¹	m/s
Average velocity		lt⁻¹	m/s
Velocity of the acoustic path i	v_i	lt⁻¹	m/s
Volume	V	L³	m³
Weighting factor (fixed value)	w_I	—	1
Compressibility	Z	—	1
Coefficient of thermal expansion	α	Θ⁻¹	K⁻¹
Error at a flow rate q _{_V,i}	Δ_i	—	%
Pipe wall thickness	δ	L	M
Dynamic viscosity	η	L⁻¹mt⁻¹	Pa⋅s
Wavelength of ultrasonic oscillation	λ	L	M
Poisson ratio	μ	—	1
Density of fluid	ρ	ml⁻³	kg/m³
Sensing point for pressure measurement	p_m	—	—
Path angle	ϕ	—	rad

^a M ≡ mass; L ≡ length; T ≡ time; Θ ≡ temperature.

Table 2 — Subscripts

Subscript	Meaning
cal	calibration
min	minimum
max	maximum
op	operational
t	transition

Table 3 — Examples of flow rate symbols

Symbol	Meaning
q_V_{, max, 20}	Designed maximum flow rate, designed for maximum gas speed of 20 m/s
q_V_{, max,}_x	Designed maximum flow rate, designed for maximum gas speed of x m/s
q_V_{, max, op}	Operational maximum flow rate; defined only when smaller than designed maximum
q_V_{, max, cal}	Highest flow rate calibrated; defined only when smaller than operational maximum
q_V_{, min}	Designed minimum flow rate
q_V_{, t}	Transition flow rate for defining accuracy requirements

3.3 Abbrevations

CMC	calibration and measurement capability
es	electronics system
FAT	factory acceptance test
FC	flow conditioner
FWME	flow-weighted mean error
M&R	metering and regulating stations
MPE	Maximum permissible error
MSOS	measured speed of sound
SAT	Site Acceptance Test
S/N	signal-to-noise ratio
SOS	speed of sound
TSOS	theoretical speed of sound
USM	ultrasonic flow meter
USMP	USM package, including meter tubes, flow conditioner, and thermowell
USM(P)	USM and USMP

Bibliography

1	lSO 5167-1:2003, Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full — Part 1: General principles and requirements
2	ISO 9951:1993, Measurement of gas flow in closed conduits — Turbine meters
3	ISO 11631:1998, Measurement of fluid flow — Methods of specifying flowmeter performance
4	IEC 60068-2-1, Environmental testing — Part 2-1: Tests — Test A: Cold
5	IEC 60068-2-2, Environmental testing — Part 2-2: Tests — Test B: Dry heat
6	IEC 60068-2-6, Environmental testing — Part 2-6: Tests — Test Fc: Vibration (sinusoidal)
7	IEC 60068-2-18, Environmental testing — Part 2-18: Tests — Test R and guidance: Water
8	IEC 60068-2-30, Environmental testing — Part 2-30: Tests — Test Db: Damp heat, cyclic (12 h + 12 h cycle)
9	IEC 60068-2-31, Environmental testing — Part 2-31: Tests — Test Ec: Rough handling shocks, primarily for equipment-type specimens
10	IEC 60068-2-47, Environmental testing — Part 2-47: Test — Mounting of specimens for vibration, impact and similar dynamic tests
11	IEC 60068-2-64, Environmental testing — Part 2-64: Tests — Test Fh: Vibration, broadband random and guidance
12	IEC 60068-2-78, Environmental testing — Part 2-78: Tests — Test Cab: Damp heat, steady state
13	IEC 60068-3-1, Environmental testing — Part 3: Background information — Section One: Cold and dry heat tests
14	IEC 60068-3-4, Environmental testing — Part 3-4: Supporting documentation and guidance — Damp heat tests
15	IEC 60068-3-8, Environmental testing — Part 3-8: Supporting documentation and guidance — Selecting amongst vibration tests
16	IEC 60512-14-7, Electromechanical components for electronic equipment — Basic testing procedures and measuring methods — Part 14: Sealing tests — Section 7: Test 14g: Impacting water
17	IEC 60529, Degrees of protection provided by enclosures (IP Code)
18	IEC 60654-2, Operating conditions for industrial-process measurement and control equipment — Part 2: Power
19	IEC/TR 61000-2-1, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 2: Environment — Section 1: Description of the environment — Electromagnetic environment for low-frequency conducted disturbances and signalling in public power supply systems
20	IEC 61000-2-2, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 2-2: Environment — Compatibility levels for low-frequency conducted disturbances and signalling in public low-voltage power supply systems
21	IEC 61000-4-1, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-1: Testing and measurement techniques — Overview of IEC 61000-4 series
22	IEC 61000-4-2, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-2: Testing and measurement techniques — Electrostatic discharge immunity test
23	IEC 61000-4-3, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-3: Testing and measurement techniques — Radiated, radio-frequency, electromagnetic field immunity test
24	IEC 61000-4-4, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-4: Testing and measurement techniques — Electrical fast transient/burst immunity test
25	IEC 61000-4-5, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-5: Testing and measurement techniques — Surge immunity test
26	IEC 61000-4-6, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-6: Testing and measurement techniques — Immunity to conducted disturbances, induced by radio-frequency fields
27	IEC 61000-4-8, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-8: Testing and measurement techniques — Power frequency magnetic field immunity test
28	IEC 61000-4-11, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-11: Testing and measurement techniques — Voltage dips, short interruptions and voltage variations immunity tests
29	IEC 61000-4-17, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-17: Testing and measurement techniques — Ripple on d.c. input power port immunity test
30	IEC 61000-4-29, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-29: Testing and measurement techniques — Voltage dips, short interruptions and voltage variations on d.c. input power port immunity tests
31	IEC 61000-6-1, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 6-1: Generic standards — Immunity for residential, commercial and light-industrial environments
32	IEC 61000-6-2, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 6-2: Generic standards — Immunity for industrial environments
33	ISO/IEC Guide 99:2007, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated terms (VIM)
34	API MPMS 13.2:1996, Manual of petroleum measurement standards — Chapter 13: Statistical aspects of measuring and sampling — Section 2: Methods of evaluating meter proving data
35	Transmission Measurement Committee. Speed of sound in natural gas and other related hydrocarbon gases. Washington, DC: American Gas Association, 2003. (AGA Report No. 10.)
36	OIML R 137-1 & 2:2012,Gas Meters - Part 1: Metrological And Technical Requirements; Part 2: Metrological Controls And Performance Tests. https://www.oiml.org/en/files/pdf_r/r137-p-e12.pdf
37	AGA Transmission Measurement Committee. Measurement of gas by multipath ultrasonic meters, 2nd Edition. Washington, DC: American Gas Association, 2007. (AGA Report No. 9.)
38	Broca O., Escanda J., Delenne B., Influence of flow conditions on an ultrasonic flow meter. Flomeko 2003
39	de Boer G., Huijsmans F., New design concepts in ultrasonic gas flow meters. North Sea Flow Measurement Workshop, 2000
40	de Boer G., Kurth M., Investigation regarding installation effects for small ultrasonic metering packages. North Sea Flow Measurement Workshop, 1999
41	Bokhorst E., Impact of pulsation sources in pipe systems on multipath ultrasonic flow meters. North Sea Flow Measurement Workshop, 2000
42	Brown G., Velocity profile effects on multipath ultrasonic flow meters. 6th International Symposium on Fluid Flow Measurement, 2006
43	Calogirou A., Boekhoven J., Henkes R.A.W.M., Effect of wall roughness changes on ultrasonic gas flowmeters. Flow Meas. Instrum. 2001, 12(3), pp. 219-229
44	Commissaris K.H., De Boer G., Realisation of compact metering runs with ultrasonic gas flow meters and reducing measurement uncertainty. Flomeko, 2003
45	Coull J.C., Barton N.A., Investigation of the installation effects on ultrasonic flow meters and evaluation of computational fluid dynamics prediction methods. North Sea Flow Measurement Workshop, 2002
46	Dane H.J., Wilsack R., Upstream pipe wall roughness influence on ultrasonic flow measurement. AGA Operations Conference, 1999
47	Drenthen J.G., Kurth M., Vermeulen M., The use of ultrasonic flow meters at M&R stations. AGA Operations Conference, 2006
48	Drenthen J.G., De Boer, G. The manufacturing of ultrasonic gas flow meters. Flow Meas. Instrum. 2001, 12(2), pp. 89-99
49	Drenthen J.G., De Boer G., Temperature and pressure correction for ultrasonic gas flow meters. Instromet International publication, 1999-03
50	Drenthen, J.G. The use of the speed of sound as a verification tool. Instromet International publication, 2000-03
51	Drenthen J.G., Kurth M., Van Klooster, J. A novel design of a 12 chord ultrasonic gas flow meter with extended diagnostic functions. AGA Operations Conference, 2007
52	Folkestad T., Flolo D., Tunheim H., Nesse O., Operating experience with two ultrasonic gas meters in series. North Sea Flow Measurement Workshop, 2003
53	Furuichi N., Sato H., Terao Y., Effect of surface roughness of pipe wall for transit time ultrasonic flowmeter. 6th International Symposium on Fluid Flow Measurement, 2006
54	GERG Project Group. Present status and future research on multi-path ultrasonic gas flow meters. Programme Committee No. 2: Transmission and Storage, Groupe Européen de Recherches Gazières, 1995. (GERG Technical Monograph 8.)
55	GERG Project Group. GERG project on ultrasonic gas flow meters, Phase II. (GERG Technical Monograph 11.)
56	GERG Project Group, Evaluation of flow conditioners — Ultrasonic meter combinations. North Sea Flow Measurement Workshop, 2004
57	Grimley T.A., Performance testing of ultrasonic flow meters. North Sea Flow Measurement Workshop, 1997
58	Karnik U., Geerlings J., The effect of steps and wall roughness on multipath ultrasonic meters. 5th International Symposium on Fluid Flow Measurement, 2002
59	Kaye & Laby: Tables of physical and chemical constants. Available (2010-08-02) at: http://www.kayelaby.npl.co.uk/
60	Kegel T.M., Uncertainty analysis of turbine and ultrasonic meter volume measurements. AGA Operations Conference, Orlando, FL, 2003-05
61	Kunz O., Klimeck R., Wagner W., Jaeschke, M. on behalf of GERG Working Groups 1.34 and 1.46. The GERG-2004 wide-range equation of state for natural gases and other mixtures. Düsseldorf: VDI, 2007. (GERG Technical Monograph 15.) Available (2010-08-02) at: http://www.gerg.info/publications/tm/tm15_04.pdf
62	Lansing J., De Boer G., Benefits of dry calibration of ultrasonic gas flow meters. AGA Operations Conference, 1998
63	Lunde P. et al., Pressure and temperature effects for ormen lange ultraonic gas flow meters. 25th International North Sea Flow Measurement Workshop, Gardermoen, Norway, 2007-10-16/19
64	Lunde P., Frøysa K.-E., Ormen Lange ultrasonic gas flow meters — A study for establishment of corrections for pressure and temperature effects. CMR-06-A10048-RA-01, Bergen (Norway), 2007-03-12
65	Mantilla J., Haner W., Process variable stability, data processing and installation end environmental influences during ultrasonic meter calibration. 6th International Symposium on Fluid Flow Measurement, 2006
66	Moore P.I., Brown G.J., Stimpson B.P., Modelling of transit time ultrasonic flow meters in theoretical asymmetric flow. Flomeko, 2000
67	Moore P.I., Modelling of installation effects on transit time ultrasonic flow meters in circular pipes, Ph.D. thesis. University of Strathclyde, 2000
68	Morrison G.L., Tung K., Numerical simulation of the flow field downstream of 90 degree elbows and the simulated response of an ultrasonic flow meter. Chicago, IL: Gas Research Institute, 2001. (Report No. GRI-01/0090.)
69	Morrison G.L., Pipe wall roughness effect upon orifice and ultrasonic flow meters. Chicago, IL: Gas Research Institute, 2001. (Report No. GRI-01/0091.)
70	Morrison G.L., Brar P., CFD evaluation of pipeline gas stratification at low flow due to temperature effects. Chicago, IL: Gas Research Institute, 2004. (Topical Report GRI-04/0185.)
71	Morrow T.B., Line pressure and low-flow effects on ultrasonic gas flow meter performance. Chicago, IL: Gas Research Institute, 2005. (Topical Report GRI-05/0133,)
72	Riezebos H.J., Whistling flow straighteners and their influence on US flow meter accuracy. North Sea Flow Measurement Workshop, 2000
73	Young W.C., Budynas R.G., Roark's formulas for stress and strain, 7th Edition. New York, NY: McGraw-Hill, 2002. 852 p.
74	Sloet G.H., Bi-directional fiscal metering stations by means of ultrasonic meters. North Sea Flow Measurement Workshop, 1999
75	Sloet G., Nobel G., Experiences with ultrasonic meters at the Gasunie export stations. North Sea Flow Measurement Workshop, 1997
76	Vermeulen M.J.M., De Boer G., A model for the estimation of the ultrasonic noise level emitted by pressure regulating valves and its influence on ultrasonic flow meters. North Sea Flow Measurement Workshop, 2003
77	Vermeulen M.J.M., De Boer G., Buijen van Weelden A., Botter E., Dijkmans R., Coded multiple burst (CMB) signal processing applied to ultrasonic flow meters in applications with high noise levels. North Sea Flow Measurement Workshop, 2004
78	Volker H., Wehmeier M., Dietz T., Ehrlich A., Dietzen M., The use of an 8 path ultrasonic meter as a reference standard. 5th International South East Asia Hydrocarbon Flow Measurement Workshop, 2005
79	Whitson R.J., Casey N., Review of report: Ormen Lange ultrasonic gas flow meters — A study for establishment of corrections for pressure and temperature effects. TUV NEL - Report 2007/290 for Norwegian Petroleum Directorate, 2007-12
80	Wilsack R., Integrity of custody transfer measurement and ultrasonic technology. CGA Measurement School, 1996
81	Zanker K., The calibration, proving and validation of ultrasonic flow meters. 6th International Symposium on Fluid Flow Measurement, 2006
82	ISO 80000-4, Quantities and units — Part 4: Mechanics
83	Modbus Organization, Technical Resources. [Online] http://modbus.org/specs.php .
84	Hinze “Turbulence” second edition, 1975, McGraw-Hill
85	Drenthen J.G., Diagnostics, verification and validation of ultrasonic gas measurement systems. Ceesi, European Flow measurement Workshop 2017
86	Heuvel V.d., Doorman, Herik, Stehouwer & Kruithof: Calibration errors of ultrasonic flow meters in the Bernoulli laboratory due to non-isothermal flow conditions, NSFMWS 2009
87	ISO/IEC Guide 98-3:2008, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement
88	AGA Transmission Measurement Committee. AGA Report No. 8, Part 1, Thermodynamic Properties of Natural Gas and Related Gases, DETAIL and GROSS Equations of State

ISO 17089-1:2019 閉じた導管内の流体の流れの測定 — ガス用の超音波メーター — Part 1: 保管転送および割り当て測定用のメーター | ページ 6