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Z 8762-1 : 2007 (ISO 5167-1 : 2003)
3. 管路中の気体の温度測定で流速が約50 m/sを超えるような場合には,温度回復係数に関係す
る不確かさが加わる。
5.4.4.2 絞り機構の温度及び絞り機構の上流側の流体温度は,同じであるとみなす(7.1.7参照)。
6. 測定に関する一般的事項
6.1 絞り機構
6.1.1 絞り機構は,JIS Z 8762の規格群の該当する条項に従って製作,設置及び使用される必要がある。
絞り機構の製作精度及び使用条件が,JIS Z 8762の規格群の規定する条項の適用範囲外の場合には,絞
り機構を実際の使用条件下で校正する必要がある。
6.1.2 JIS Z 8762の規格群で規定する条項を満足するためには,定期的に絞り機構を検査する必要がある。
見掛け上きれいな流体でも,絞り機構の表面にたい(堆)積物又は付着物を生じる場合がある。
この場合,流出係数が変化し,JIS Z 8762の規格群で規定する不確かさを満足しないことがある。
6.1.3 絞り機構は,線膨張係数が分かっている材料で製作しなくてはならない。
6.2 流体の性質
6.2.1 流体は圧縮性又は非圧縮性のいずれかである。
6.2.2 流体は物理的,熱的に均質であり,単一の相であることが必要である。高い分散率のコロイド溶液
(ミルクのような),及びこれらの溶液だけは,単一の相の挙動をすると考えられる。
6.3 流れの状態
6.3.1 JIS Z 8762の規格群は,脈動流に適用できない。これはISO/TR 3313の対象である。流量は一定,
又は実用上,時間的にわずかに,しかもゆっくりと変化するものとする。
流れは,次の条件下では,脈動流(参考文献[2]参照)ではないとする。
p
Δrms≦
.010
Δp
ここに, p 差圧の時間平均
p 差圧の変動成分
prms : p 湎豎 獗
prmsは,応答の速い差圧センサで正確に測定できる。さらに,二次変換器全体は,ISO/TR 3313に規
定する勧告に従う必要がある。しかし,通常は,この条件を満足しているかどうかのチェックは,必要で
はない。
6.3.2 JIS Z 8762の規格群の条項で規定する不確かさは,絞り機構において相の変化がないときに適用可
能である。絞り機構の孔又はスロートが大きくなると,差圧が小さくなり,相の変化を防げる。液体に対
しては,スロートの圧力が液体の飽和蒸気圧より低くなってはならない(キャビテーションが生じるため)。
気体に対しては,その温度が露点の付近にあるときは,スロートの位置の温度を計算しておけばよい。ス
ロートの温度は,上流側の状態から等エントロピー膨張を仮定して計算することができる(上流側の温度
は,5.4.4.1に示す式によって計算する必要がある。)。スロート内の温度及び圧力は,流体が単一の相であ
る領域でなくてはならない。
6.3.3 流体が気体であるときは,3.1.4に定義する圧力比が0.75以上でなくてはならない。
7. 取付けに必要な事項
7.1 一般事項
――――― [JIS Z 8762-1 pdf 11] ―――――
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7.1.1 この測定方法は,円形断面の管路を流れる流体だけに適用する。
7.1.2 測定部において流体は,管路を満たしていなくてはならない。
7.1.3 絞り機構は,一定の管路径をもつ円筒形の管路の直管部の間に挿入されなくてはならない。この直
管部は,JIS Z 8762-2,JIS Z 8762-3又はJIS Z 8762-4の6.(取付けに必要な事項)に規定する必要直管長
さを満足し,ここに規定する以外の障害物又は継手がないことが必要である。
管路は全長にわたって直線からの偏差が0.4 %を超えない場合直管とみなす。通常は,目視検査で十分
である。絞り機構の上流側及び下流側にフランジの接続が許される。フランジは管路が直線から0.4 %を
超える偏差がないように調整されなくてはならない。上記の規定を満足する必要な直管路の最小長さは,
それぞれの設置,絞り機構の種類及び仕様並びに継手の種類によって異なる。
7.1.4 管路は必要な最小長さにわたって円形でなくてはならない。断面は目視による検査で円形であれば
よい。管の外形の円形の度合は判断の目安となる。絞り機構の近く(2 D)では,絞り機構の種類によって
特別の注意が必要である。
シーム管は,使用する絞り機構の必要な直管長さ全域にわたって,内部の溶接ビードが管軸に平行であ
るとして使用される。どの溶接ビードの高さも直径の許される段差を超えてはならない。環状室を用いる
のでなければ,その溶接ビードが絞り機構用に使用される個々の圧力取出し管の中心に対して±30°の領
域にあってはならない。環状室を用いるときは,溶接ビードの位置は問題ではない。
スパイラル状にきずのある管を使うときは,滑らかな孔になるように切削が必要である。
7.1.5 管の内面は常に清潔でなくてはならない。管内面からはがれた汚物は取り除かなくてはならない。
金属管のきず,例えば,金属片などは取り除く必要がある。
管の内面の粗さの限界は,絞り機構の種類によって異なる。断面の粗さの算術平均からの偏差(Ra)に
は限界がある[JIS Z 8762-2の5.3.1(使用可能範囲),JIS Z 8762-3の5.1.2.9,5.1.6.1,5.2.2.6,5.2.6.1,5.3.1.9
及び5.3.4.1並びにJIS Z 8762-4の5.2.75.2.10及び6.4.2参照]。管内面の粗さは,管内径を測定した軸と
ほぼ同一の軸で測定する。少なくとも4か所の測定が必要である。Raの測定には,カットオフ値が0.75 mm
以上で,Raを測定するのに十分な測定レンジをもつエレクトロニック平均値形の表面粗さ計を使用する。
粗さは6.1.2のように経年変化するので,洗浄又はRaの確認の測定を行う周期を決めなくてはならない。
Raのおおよその値は,k/πと仮定して得られる。ここで,kはムーデイ線図から得られる等価粗さであ
る(参考文献[3]参照)。kの値はサンプルの管路の圧力損失から,コールブルック・ホワイトの式(7.4.1.5
参照)を用いて摩擦係数の測定値から求める。いろいろな材料のkのおおよその値を,参考文献及び附属
書B表1に示す。
7.1.6 管路には,固形物,混入粒子を除くためにドレンホール又はベントホールを付けてもよい。しかし,
流量測定においては,それらのホールへの流体の流れがあってはならない。
ドレンホール及びベントホールは,絞り機構の近くに設けてはならない。これに適合していないときは,
これらのホールの直径は0.08 D未満で,これらのホールと同じ側の圧力取出し口は少なくとも0.5 Dを超
える距離が必要である。圧力取出し口の孔の中心と,ホールの中心とは管の軸に対して少なくとも30°の
角度をもっていなくてはならない。
7.1.7 外気温度と流体の温度とが著しく違うときには,測定結果に大きく影響するので,流量計の保温が
必要である。このことは,流体の密度が温度によって大きく変化するような臨界温度に近いときに特に著
しい。これは低流量域で特に重要で,熱伝達が温度分布の形状を変化させ,例えば,温度層が上部から底
部へ層状になるような場合に重要である。このような状況では,流量計の上流側から下流側にかけて平均
温度が変化する。
――――― [JIS Z 8762-1 pdf 12] ―――――
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7.2 上流側及び下流側の必要最小直管長さ
7.2.1 絞り機構は,上流側の流れの状態に旋回流がなく十分に発達した管路内に取り付ける。この要件に
満足する条件を7.3に規定する。
7.2.2 必要な上流側及び下流側直管長さは,様々な継手と絞り機構との間の直管長さで,絞り機構の種類
による。JIS Z 8762-2,JIS Z 8762-3及びJIS Z 8762-4の6.(取付けに必要な事項)に規定するような一般
的な継手に対しては,必要最小長さの直管を使用すべきである。しかし,7.4 に規定する整流装置を用い
ると,より短い直管で十分である。このような整流装置は,上流側に必要最小直管長さが設けられないと
きに,目的の不確かさの値を得るために絞り機構の上流側に挿入する。
7.3 絞り機構取付け位置での流れの状態に必要な一般的事項
7.3.1 要求 JIS Z 8762-2,JIS Z 8762-3及びJIS Z 8762-4の6.(取付けに必要な事項)に規定されている
条件が満足されないとしても,絞り機構での流れの状態が,旋回流がなく発達した流れ(7.3.2及び7.3.3
に規定)であることが測定全般のレイノルズ数範囲で確認されるならば,JIS Z 8762の規格群を適用する
ことができる。
7.3.2 旋回流なしの条件 旋回流なしの条件とは,管路断面内のすべての点における旋回角が2°未満の
ことである。
7.3.3 満足な流れの条件 管の断面上の各点での軸方向速度と,その断面での最大軸方向速度との比が,
類似の管の非常に長い直管長さ(100 D以上)の後の断面での同じ半径位置における旋回がない流れで得
られる値と,5 %の範囲で一致する。
7.4 整流装置
(附属書C参照)7.4.1 適合試験7.4.1.1 7.4.1.27.4.1.6の適合試験に合格した整流装置は,試験に用いたものと同じ形の絞り機構で,絞
り直径比が0.67までのものに対して,上流側の継手の種類を問わず使用することができる。整流装置と絞
り機構との間の長さが7.4.1.6を満足し,上流側の継手と整流装置との間の長さが使用する絞り機構に対す
る要件,及び下流側の直管長さ(JIS Z 8762-2の表3の14欄,JIS Z 8762-3の表3の12欄,又はJIS Z 8762-4
の表1の中の文)を満足するならば,取付けによる流出係数の不確かさを付加する必要はない。
7.4.1.2 絞り直径比が0.67の絞り機構を使用し整流装置を次のような条件で取り付けたときに,十分に長
い直管の場合に比べて整流装置を用いたときは,流出係数の変化は0.23 %より小さくならなければならな
い。
a) 良好な流れの状態。
b) 50 %閉めたゲート弁(又は,D形状のオリフィス)の下流。
c) 強い旋回流を発生する装置の下流(この装置は18 D下流で24°の旋回角をもち,30 Dの下流でも20°
の旋回角をもっている。)。旋回流は,旋回流発生装置などで発生される。一つの例として,特許を取
っていないシェブロンスワーラを図2に示す。
b)及びc)の継手の上流側は,b)又はc)に示す継手によって絞り機構が影響を受けないような十分に
長い直管が置かれていなければならない。
備考 これらの試験は,整流装置の次の効果を確認するのに必要である。
− 良好な流れの状態を乱さない。
− 強い非軸対称流に効果がある。
− ヘッダの下流に見られるような強い旋回流に効果がある。
この試験は,流量測定を半開のゲート弁の下流側で行うことを意味しているわけではない。流量の
――――― [JIS Z 8762-1 pdf 13] ―――――
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調整は,絞り機構の下流側で行うことが望ましい。この試験の情報は,シェブロンスワーラの資料に
よる(参考文献[4],[5]参照)。
図 2 シェブロンスワーラ
7.4.1.3 絞り直径比が0.4の絞り機構を使って,整流装置を7.4.1.2のc)に規定の継手の下流側に取り付け
たときの流出係数の変化は,長い直管の場合に対して0.23 %より小さくなければならない。
備考 この試験は,整流装置の下流側にまだ旋回流が残った場合も含んでいる。旋回流が流出係数に
与える影響は,β=0.4のときの方がβ=0.67のときより大きい場合もある。
7.4.1.4 試験設備及び絞り機構の両者を承認するには,長い直管で測定したときの絞り機構の流出係数が,
次に示す絞り機構の流出係数式の不確かさの限界内でなければならない。
JIS Z 8762-2の5.3.2.1及び5.3.3.1 オリフィス
JIS Z 8762-3の5.1.6.2及び5.1.7.1 ISA 1932ノズル
JIS Z 8762-3の5.2.6.2及び5.2.7.1 長円ノズル
JIS Z 8762-3の5.3.4.2及び5.3.5.1 ノズル形ベンチュリ管
JIS Z 8762-4の5.5.2及び5.7.1 鋳放しノズル形ベンチュリ管
――――― [JIS Z 8762-1 pdf 14] ―――――
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JIS Z 8762-4の5.5.3及び5.7.2 旋削入口円すい管付きノズル形ベンチュリ管
JIS Z 8762-4の5.5.4及び5.7.3 板金溶接入口円すい管付きベンチュリ管
これらの試験で,試験設備は最初に旋回流を除去し,十分に長い上流側直管を設ける。
オリフィス板に対しては70 Dで十分である。
7.4.1.5 整流装置がどのレイノルズ数でも機能することが認められるためには,整流装置が7.4.1.2及び
7.4.1.3を一つのレイノルズ数で満足するだけでなく,7.4.1.2のa),b)又はc)を,2番目のレイノルズ数で
満足していることを確かめなければならない。この二つのレイノルズ数Relow及びRehighが,次の基準を満
足しなければならない。
104 ≦ Relow ≦106
及び Rehigh ≧106
かつ,
Relow ≧ .0003 6
Rehigh
ここに, 管路の摩擦係数(参考文献[3]参照)で,ムーデイ線図から読み
取るか,又は次のコールブルック・ホワイトの式から求める。
1 2k 187.
.174 2 log 10
D ReD
ここに,kはπRaとする。
整流装置がReD>3×106の範囲で適用可能なら,7.4.1.2の試験をReDが3×106より大きい範囲で一つの
値において行えばよい。
整流装置をいかなる大きさの管路にも使用するならば,一つのサイズの管路で,7.4.1.2及び7.4.1.3を満
足するだけでなく,他の管路で7.4.1.2のa),b)又はc)を満足しなければならない。二つの管路の管路径が
Dsmall及びDlargeであれば,次の基準を満足しなければならない。
Dsmall≦110 mm(公称値4in) 及び Dlarge≧190 mm(公称値8in)
備考1. 摩擦係数に関する要件は,オリフィス板において,流速分布による流出係数の変化が取付け
に伴う流出係数の変化の最大許容量の2倍になるように決めた。
参考文献[6]と[7]とから,摩擦係数が流出係数に与える影響度を,次の式に示す。
5.3
C .3134
Cを0.6として,また β≧0.67とし,Cに要求される最小の変化を(1.26 β−0.384)%とす
ると摩擦係数の変化は,次の式によって与えられる。
.0002 41 .0000 735
Δ ≧ 5.3
2. ノズルにおいては,Δ 歛譟 P リフィスの場合と異なっているが,適合試験の
ときに要求されるレイノルズ数は適用できる。JIS Z 8762-2又はJIS Z 8762-3では,ノズル
及びベンチュリ管に対して狭いレイノルズ数の範囲だけで許されている。したがって,一つ
のレイノルズ数での適合試験に合格していれば,整流装置として十分である。
7.4.1.6 試験のときの整流装置と絞り機構との距離,及び整流装置と上流側の継手との距離は,流量計を
使うときに許容する距離を決める。この距離は,管路径の倍数として表す。
7.4.1.7 整流装置の適合試験において,βの値が0.67より大きいところまで必要な場合,7.4.1.27.4.1.5
の規定を最初に満足しなくてはならない。そして,7.4.1.2,7.4.1.4及び7.4.1.5に規定されている試験を,
――――― [JIS Z 8762-1 pdf 15] ―――――
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JIS Z 8762-1:2007の引用国際規格 ISO 一覧
- ISO 5167-1:2003(IDT)
JIS Z 8762-1:2007の国際規格 ICS 分類一覧
- 17 : 度量衡及び測定.物理的現象 > 17.120 : 流量の測定 > 17.120.10 : 閉水路における流れ
JIS Z 8762-1:2007の関連規格と引用規格一覧
- 規格番号
- 規格名称
- JISZ8762-2:2007
- 円形管路の絞り機構による流量測定方法―第2部:オリフィス板
- JISZ8762-3:2007
- 円形管路の絞り機構による流量測定方法―第3部:ノズル及びノズル形ベンチュリ管
- JISZ8762-4:2007
- 円形管路の絞り機構による流量測定方法―第4部:円すい形ベンチュリ管