JIS Z 8762-3:2007 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

                                                                                  Z 8762-3 : 2007

まえがき

  この規格は,工業標準化法第12条第1項の規定に基づき,社団法人日本電気計測器工業会(JEMIMA)/
財団法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案を具して日本工業規格(日本産業規格)を制定すべきとの申出があり,日本
工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日本工業規格(日本産業規格)である。
  これによって,JIS Z 8762:1995は廃止され,JIS Z 8762-1JIS Z 8762-4に置き換えられる。
  制定に当たっては,日本工業規格(日本産業規格)と国際規格との対比,国際規格に一致した日本工業規格(日本産業規格)の作成及び日
本工業規格を基礎にした国際規格原案の提案を容易にするために,ISO 5167-3:2003,Measurement of fluid
flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full−Part 3:
Nozzles and Venturi nozzlesを基礎として用いた。
  この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に
抵触する可能性があることに注意を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許
権,出願公開後の特許出願,実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に係る確認について,責任は
もたない。
  JIS Z 8762-3には,次に示す附属書がある。
    附属書A(参考)流出係数及び気体の膨張補正係数
    附属書B(参考)参考文献
    附属書1(参考)JISと対応する国際規格との対比表
  JIS Z 8762の規格群には,次に示す部編成がある。
    JIS Z 8762-1 第1部 : 一般原理及び要求事項
    JIS Z 8762-2 第2部 : オリフィス板
    JIS Z 8762-3 第3部 : ノズル及びノズル形ベンチュリ管
    JIS Z 8762-4 第4部 : 円すい形ベンチュリ管

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Z 8762-3 : 2007

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1. 適用範囲・・・・[2]
•  2. 引用規格・・・・[2]
•  3. 定義・・・・[3]
•  4. 測定方法の原理及び計算・・・・[3]
•  5. ノズル及びノズル形ベンチュリ管・・・・[3]
•  5.1 ISA 1932ノズル・・・・[3]
•  5.2 長円ノズル・・・・[9]
•  5.3 ノズル形ベンチュリ管・・・・[12]
•  6. 取付けに必要な事項・・・・[17]
•  6.1 一般事項・・・・[17]
•  6.2 絞り機構と継手との間の必要最小直管長さ・・・・[17]
•  6.3 整流装置・・・・[22]
•  6.4 管路の真円度及び円筒度・・・・[22]
•  6.5 絞り機構及びリングの位置・・・・[23]
•  6.6 取付方法及びガスケット・・・・[23]
•  附属書A(参考)流出係数及び気体の膨張補正係数・・・・[24]
•  附属書B(参考)参考文献・・・・[28]
•  附属書1(参考)JISと対応する国際規格との対比表・・・・[29]

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                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                           Z 8762-3 : 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

Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices insertedin circular cross-section conduits running full−Part 3: Nozzles and Venturi nozzles

序文

 この規格は,2003年に第1版として発行されたISO 5167-3:2003,Measurement of fluid flow by means
of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full−Part 3: Nozzles and Venturi
nozzlesを翻訳し,技術的内容を変更して作成した日本工業規格(日本産業規格)である。
  なお,この規格で側線又は点線の下線を施してある箇所は,原国際規格を変更している事項である。変
更の一覧表をその説明を付けて,附属書1に示す。
  JIS Z 8762の規格群は,4部から構成され,円形管路を満たした状態で流れる流体の流量を測るために
使用されるオリフィス板,ノズル及びベンチュリ管の幾何学的条件及び使用方法(取付け,使用状態)に
ついて規定する。さらに,流量計算に必要な事項及びその不確かさについて規定する。
  JIS Z 8762の規格群は,差圧変換部全域で亜音速であり,かつ,流体が単一の相である場合にだけ適用
可能であるが,脈動流には適用できない。さらに,これらの絞り機構は,決められた管路径及びレイノル
ズ数の範囲で使用することができる。
  JIS Z 8762の規格群は,信頼できる装置を用いて十分な数の実験を行い,不確かさを含めた高品質な測
定に基づいているので,絞り機構の寸法,形状及び使用条件がこの規格群に適合していれば,校正しない
で流量測定ができる。
  管路に挿入される装置は,絞り機構という。この絞り機構は,圧力取出し口を含む。測定に必要なほか
の測定系及び装置は,二次装置(導圧管,差圧計など)という。
  JIS Z 8762の規格群は,絞り機構を規定し,二次装置(1)(2)に関しては必要に応じて規定する。
  JIS Z 8762の規格群は,次の4部から構成される。
a)   IS Z 8762-1は,一般的な事項,定義,記号並びに測定方法の原理及びその方法を規定し,関連する
    不確かさは,JIS Z 8762-24と関連して規定する。
b)   IS Z 8762-2は,オリフィス板について規定し,コーナタップ,D・D/2タップ(2),フランジタップな
    どの圧力取出し方法についても規定する。
c)   IS Z 8762-3は,ISA 1932ノズル(3),長円ノズル及びノズル形ベンチュリ管について規定する。
d)   IS Z 8762-4は,円すい形ベンチュリ管(4)について規定する。
  安全性については,JIS Z 8762の規格群では扱わない。
  安全性については,使用者の責任において適用する安全規則を満たしたシステムとする。
    注(1)   SO 2186:2007,Fluid flow in closed conduits−Connections for pressure signal transmissions between

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2
Z 8762-3 : 2007
          primary and secondary elements
      (2) 縮流タップについては規定しない。
      (3)   SAはISOの前身で,International Federation of the National Standardizing Associationsの略である。
          1946年にISOに変わった。
      (4) 円すい形ベンチュリ管は,ハーシェル形ベンチュリ管ともいう。

1. 適用範囲

 この規格は,円形管路内を満たした状態で流れる流体の流量を,ノズル及びノズル形ベン
チュリ管を用いて測定する方法(設置及び使用条件)について規定する。ここでは,流量を計算するため
の基本的情報を与え,また,JIS Z 8762-1に示す一般的事項とともに適用する。
  この規格は,流体の流れが差圧変換部全域で物理的にも熱的にも均一で亜音速を保ち,かつ,流体が単
一の相とみなすことができるノズル及びノズル形ベンチュリ管に適用する。また,管内径及びレイノルズ
数は,規定された範囲内だけで使用することができる。脈動流の測定には適用できない。管内径が50 mm
未満又は630 mmを超える場合,及びレイノルズ数が10 000未満の場合には適用できない。
  この規格で規定するノズルは,次のとおり。
a) 標準ノズル
  1)   SA 1932ノズル
  2) 長円ノズル(5)
        注(5) 長円ノズルは,形状及び圧力取出し口の位置がISA 1932ノズルと異なっている。
b) ノズル形ベンチュリ管 ISA 1932ノズル及び長円ノズルは,基本的に異なるため,この規格では別々
    に規定する。ノズル形ベンチュリ管は,ISA 1932ノズルと同一形状の上流面をもっているが,拡大管
    をもち,下流側圧力取出し口の位置が異なるため,別々に規定する。この構造は,同様のノズルより
    圧力損失が低い。ノズル及びノズル形ベンチュリ管に対し,十分に流量校正試験が行われている。そ
    の試験回数,範囲及び品質は,信頼性を必要とするシステムに適用するための根拠となり得るもので
    あり,かつ,係数の不確かさが与えられている。
    備考 この規格の対応国際規格を,次に示す。
            なお,対応の程度を表す記号は,ISO/IEC Guide 21に基づき,IDT(一致している),MOD
          (修正している),NEQ(同等でない)とする。
          ISO 5167-3:2003,Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in
              circular cross-section conduits running full−Part 3: Nozzles and Venturi nozzles (MOD)

2. 引用規格

 次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成す
る。これらの引用規格のうちで,発行年を付記してあるものは,記載の年の版だけがこの規格の規定を構
成するものであって,その後の改正版・追補には適用しない。発効年を付記していない引用規格は,その
最新版(追補を含む。)を適用する。
    JIS Z 8762-1 円形管路の絞り機構による流量測定方法−第1部 : 一般原理及び要求事項
      備考 ISO 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が,この規
             格と一致している。
    ISO 4006:1991,Measurement of fluid flow in closed conduits−Vocabulary and symbols

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                                                                                  Z 8762-3 : 2007

3. 定義

 この規格で用いる主な用語の定義は,ISO 4006及びJIS Z 8762-1による。

4. 測定方法の原理及び計算

 測定方法の原理及び計算は,次による。
a) 測定方法の原理は,流体が管路を満たして流れている管路内に,ノズル又はノズル形ベンチュリ管を
    取り付けることが基本となる。取り付けた絞り機構によって,絞り機構の上流側とスロートとの間に
    静圧差が生じる。流量は,この静圧差の測定,及び絞り機構の使用状態における流体の性質の情報か
    ら求めることができる。絞り機構の寸法,形状及び使用条件がこの規格に適合する場合,校正しない
    で流量測定ができる。
b) 質量流量は,式(1)を用いて求めることができる。
                               C
                        qm             d2   2Δ p 1 (1)
                              1   4   4
c) 不確かさは,JIS Z 8762-1の8.に示す手順によって計算することができる。
d) 同様に,体積流量(qv)は,式(2)によって計算することができる。
                             qm
                         qv      (2)
                      ここに,        体積を表す温度,圧力における流体の密度
e) 流量の計算は,式(1)の右辺に数値を代入することで求まる。
f)  便宜的に,附属書A表1附属書A表4の値を示す。
      附属書A表1附属書A表3は,βの関数であるCの値を示す。
      附属書A表4は,気体の膨張補正係数(ε)の値を示す。
      附属書A表1附属書A表4の値を使って,補間及び補外を行ってはならない。
g) 流出係数(C)は,レイノルズ数(ReD)に依存し,ReD自体もqmに依存するので,Cの最終値は,繰返し
    計算で求めることができる(JIS Z 8762-1参照)。
h) 式(1)における直径(d及びD)は,使用状態における値である。
i)  使用状態を変えて測定する場合は,その測定時の流体の温度及び圧力で,絞り機構と管路の膨張又は
    収縮を補正することが望ましい。
j)  使用状態における流体の密度及び粘度は既知とする。
k) 圧縮性流体の場合は,使用状態における流体のアイゼントロピック指数は既知とする。

5. ノズル及びノズル形ベンチュリ管

5.1 ISA 1932ノズル

5.1.1  一般形状 一般形状は,次による。
a) ノズルの管路内に入る部分は,回転対称形とする。
b) ノズルは,円弧状の輪郭をもつノズル入口部及び円筒状のスロート部からなる。
c) スロート部の中心線を含む平面における,ISA 1932ノズルの断面は,図1による。
      次の本文で使用する記号は,図1による記号を参照する。
5.1.2  ノズルの構造
5.1.2.1  ノズルの構造は,次の部分からなる(図1参照)。
− ノズル中心軸に垂直な平面部 (A)
− 二つの円弧からなるノズル入口部 (B),(C)

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