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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-04-27
(54)【発明の名称】流量計連結システム
(51)【国際特許分類】
G01F 1/00 20220101AFI20230420BHJP
G01F 1/84 20060101ALI20230420BHJP
【ＦＩ】
G01F1/00 G
G01F1/84
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022552925
(86)(22)【出願日】2020-03-05
(85)【翻訳文提出日】2022-11-01
(86)【国際出願番号】 US2020021240
(87)【国際公開番号】W WO2021177967
(87)【国際公開日】2021-09-10
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】500205770
【氏名又は名称】マイクロ モーション インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000556
【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】スクリヴナー， スティーヴン エム．
(72)【発明者】
【氏名】レイシー， カート ケイ．
(72)【発明者】
【氏名】ニュスケン， スヴェン エム．
(72)【発明者】
【氏名】ラン， デイヴィッド ランゲ
【テーマコード（参考）】
2F030
2F035
【Ｆターム（参考）】
2F030CF13
2F035JA02
(57)【要約】
第1の流量計フランジ（314a）と第2の流量計フランジ（314b）とを備える流量計（302）への軸方向応力を低減するための流量計連結システム（300）が提供される。流量計連結システム（300）は、流量計（302）の第1の流量計フランジ（314a）に連結されるように構成された第1のプロセス流体部材（304）と、第2のプロセス流体部材（306）と、第2の流量計フランジ（314b）又は第2のプロセス流体部材（306）のうちの少なくとも一方に強固に連結され、第2の流量計フランジ（314b）又は第2のプロセス流体部材（306）のうちの他方に実質的に軸方向応力を与えないように連結されるように構成された第2のコネクタ部材（310）とを備える。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の流量計フランジ（314a）と第2の流量計フランジ（314b）とを備える流量計（302）への軸方向応力を低減するための流量計連結システム（300）であって、前記流量計連結システム（300）は、前記流量計（302）の前記第1の流量計フランジ（314a）に連結されるように構成された第1のプロセス流体部材（304）と、
第2のプロセス流体部材（306）と、
前記第2の流量計フランジ（314b）又は前記第2のプロセス流体部材（306）のうちの少なくとも一方に強固に連結され、前記第2の流量計フランジ（314b）又は前記第2のプロセス流体部材（306）のうちの他方に実質的に軸方向応力を与えないように連結されるように構成された第2のコネクタ部材（310）と
を備える、流量計連結システム（300）。
【請求項2】
前記第1のプロセス流体部材（304）と前記第1の流量計フランジ（314a）とに強固に連結された第1のコネクタ部材（308）をさらに備える、請求項1に記載の流量計連結システム（300）。
【請求項3】
前記第1のプロセス流体部材（304）が流体の入口であり、前記第2のプロセス流体部材（306）が流体の出口である、請求項1又は2に記載の流量計連結システム（300）。
【請求項4】
前記流量計連結システム（300）は、流量計筐体（312）によって前記流量計（302）を吊り下げるための少なくとも1つの吊り具を備える流量計アライメント装置をさらに備える、請求項1から3のいずれか一項に記載の流量計連結システム（300）。
【請求項5】
前記第1のコネクタ部材（308）が、前記第1のコネクタ部材（308）の第1のプロセス流体部材側の端部（332）において前記第1のプロセス流体部材（304）に連結されるように構成された第1のコネクタプロセス流体部材カラー（328）と、
前記第1のコネクタ部材（308）の流量計側の端部（334）において前記第1の流量計フランジ（314a）に連結されるように構成された第1のコネクタ流量計連動部材（330）と
をさらに備える、請求項1から4のいずれか一項に記載の流量計連結システム（300）。
【請求項6】
前記第1のコネクタ部材（308）が、前記プロセス流体部材側の端部に対向する端部（338）において前記第1のコネクタプロセス流体部材カラー（328）に連結され、前記流量計側の端部に対向する端部（340）において前記第1のコネクタ流量計連動部材（330）に連結された流量低減器／増加器（336）
をさらに備える、請求項5に記載の流量計連結システム（300）。
【請求項7】
前記第2のコネクタ部材（310）が、第2のコネクタ固定式連動部材（316）と、
第2のコネクタ導管部材（318）と、
前記第2のプロセス流体部材（306）に前記第2のコネクタ導管部材（318）を密封可能に連結するように構成された第2のコネクタスライド式連結器（320）と
をさらに備える、請求項1から6のいずれか一項に記載の流量計連結システム（300）。
【請求項8】
前記第2のコネクタスライド式連結器（320）が、シール座（322）と、
前記シール座（322）内に配置されて、前記第2のコネクタスライド式連結器（320）に半径方向圧力を与えるように構成された膨張性シール（324）と
をさらに備える、請求項7に記載の流量計連結システム（300）。
【請求項9】
前記第2のコネクタ固定式連動部材（316）が前記第2の流量計フランジ（314b）に連結され、前記第2のコネクタスライド式連結器（320）が前記第2のプロセス流体部材（306）に連結された、請求項7に記載の流量計連結システム（300）。
【請求項10】
流量計連結システムに流量計（302）を連結するときの軸方向応力を低減する方法であって、前記流量計が、流量計筐体（312）と、第1の流量計フランジ（314a）と、第2の流量計フランジ（314b）とを備え、前記流量計連結システム（300）が、流量計アライメント装置と、第1のプロセス流体部材（304）と、第2のプロセス流体部材（306）と、第1のコネクタ部材（308）と、第2のコネクタ部材（310）とを備え、前記方法は、前記流量計連結システム（300）の前記流量計アライメント装置中に前記流量計筐体（312）を配置することと、
前記第2のコネクタ部材（310）を使用して前記第2の流量計フランジ（314b）又は前記第2のプロセス流体部材（306）のうちの少なくとも一方に前記第2のコネクタ部材（310）を強固に連結することと、
前記第2のコネクタ部材（310）を使用して前記第2の流量計フランジ（314b）又は前記第2のプロセス流体部材（306）のうちの他方に前記第2のコネクタ部材（310）を実質的に軸方向応力を与えないように連結することと
を含む、方法。
【請求項11】
前記方法は、前記第1のコネクタ部材（308）を用いて前記第1の流量計フランジ（314a）に前記第1のプロセス流体部材（304）を強固に連結することをさらに含む、請求項10に記載の方法。
【請求項12】
前記第1のプロセス流体部材（304）が流体の入口であり、前記第2のプロセス流体部材（306）が流体の出口である、請求項10又は11に記載の方法。
【請求項13】
前記第1のコネクタ部材（308）を用いて前記第1の流量計フランジ（314a）に前記第1のプロセス流体部材（304）を強固に連結することが、前記第1のコネクタ部材（308）の第1のプロセス流体部材側の端部（332）において前記第1のプロセス流体部材（304）に第1のコネクタプロセス流体部材カラー（328）を連結することと、
前記第1のコネクタ部材（308）の流量計側の端部（334）において前記第1の流量計フランジ（314a）に第1のコネクタ流量計連動部材（330）を連結することと
をさらに含む、請求項11に記載の方法。
【請求項14】
前記第1のコネクタ部材（308）を用いて前記第1の流量計フランジ（314a）に前記第1のプロセス流体部材（304）を強固に連結することが、前記プロセス流体部材側の端部に対向する端部（338）において前記第1のコネクタプロセス流体部材カラー（328）に流量低減器／増加器（336）を連結することと、
前記流量計側の端部に対向する端部（340）において前記第1のコネクタ流量計連動部材（330）に前記流量低減器／増加器（336）を連結することと
をさらに含む、請求項13に記載の方法。
【請求項15】
前記第2のコネクタ部材（310）を使用して前記第2の流量計フランジ（314b）又は前記第2のプロセス流体部材（306）のうちの少なくとも一方に前記第2のコネクタ部材（310）を強固に連結することが、第2のコネクタ固定式連動部材（316）に第2のコネクタ導管部材（318）を連結することと、
前記第2の流量計フランジ（314b）又は前記第2のプロセス流体部材（306）のうちの前記少なくとも一方に前記第2のコネクタ固定式連動部材（316）を連結することと
をさらに含み、
前記第2のコネクタ部材（310）を使用して前記第2の流量計フランジ（314b）又は前記第2のプロセス流体部材（306）のうちの他方に前記第2のコネクタ部材（310）を摺動可能に連結することが、
前記第2のコネクタ導管部材（318）に第2のコネクタスライド式連結器（320）を摺動可能で密封可能に連結すること
をさらに含む、請求項10から14のいずれか一項に記載の方法。
【請求項16】
前記第2のコネクタ導管部材（318）に前記第2のコネクタスライド式連結器（320）を摺動可能で密封可能に連結することが、前記第2のコネクタ導管部材（318）にシール座（322）と前記シール座（322）内に配置された膨張性シール（324）とを掛け渡すことと、
前記膨張性シール（324）を膨張させて前記第2のコネクタ導管部材（318）に半径方向圧力を与えることと
をさらに含む、請求項15に記載の方法。
【請求項17】
前記第2のコネクタ固定式連動部材（316）が前記第2の流量計フランジ（314b）に連結され、前記第2のコネクタスライド式連結器（320）が前記第2のプロセス流体部材（306）に連結された、請求項10から16のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、流量計測定システムに関し、より詳細には、流量計連結システムに関する。
【背景技術】
【0002】
コリオリ流量計を使用して、流量計変数、たとえば、流体の質量流量、密度、及び体積流量を測定することができる。流体は、液体、気体、液体と気体との組合せ、液体中に浮遊している固体、及び気体と浮遊固体とを含む液体を含み得る。
図1は例示的な流量計100を示す。流量計100は、計量器アセンブリ10と、計量器電子装置20とを備える。計量器アセンブリ10は流体流れの変化に応答する。計量器電子装置20は、リード線102を介して計量器アセンブリ10から生データを受信し、他の情報に加えて被試験流体についての流量計変数を決定する。
図1は例示的な流量計100を示す。流量計100は、計量器アセンブリ10と、計量器電子装置20とを備える。計量器アセンブリ10は流体流れの変化に応答する。計量器電子装置20は、リード線102を介して計量器アセンブリ10から生データを受信し、他の情報に加えて被試験流体についての流量計変数を決定する。
【0003】
計量器アセンブリ10は、マニホールド150と、フランジ103及び103’と、一対の平行な流管130及び130’と、駆動装置180と、一対の速度ピックオフセンサ170L及び170Rとを含む。流管130及び130’は、それらの長さに沿った2つの対称位置で曲がり、それらの長さ全体にわたって本質的に平行である。ブレースバー140及び140’は、各流管がそれの周りで振動する軸を画定するように機能する。
【0004】
フランジ103及び103’が、入口端104及び出口端104’を介して、測定されているプロセス材料を搬送するプロセスライン（図示せず）に接続されると、フランジ103を通って計量器の入口端104に入る材料は、マニホールド150を通って流管取付台120に導かれる。材料はマニホールド150内で分割され、流管130及び130’を通って送られる。流管130及び130’を出ると、プロセス材料はマニホールド150内で1つの流れに再結合され、その後、フランジ103’によってプロセスライン（図示せず）に接続された出口端104’に送られる。
【0005】
流管130と130’の両方は、反対方向に、いわゆる流量計の第1の位相外れ曲げモードで駆動装置180によって駆動される。この駆動装置180は、流管130’に取り付けられた磁石、及び流管130に取り付けられ、両方の流管を振動させるためにそれを通して交流電流が流される、対向するコイルなど、多くのよく知られている構成のうちのいずれか1つを備え得る。計量器電子装置20によって適切な駆動電圧が駆動装置180に印加される。
【0006】
計量器電子装置20は、駆動装置180に駆動信号を与えて流管130及び130’を振動させる。計量器電子装置20は、速度ピックオフセンサ170L及び170Rから左右の速度信号を受信して、計量器アセンブリ10を通過する流れについての質量流量、体積率、及び／又は密度情報を計算する。
【0007】
流量計100は、振動する流管を保護する筐体（図示せず）をさらに備える。流量計100の例では、筐体は流管取付台120、120’に連結する。しかしながら、さらなる実施形態では、筐体は流量計100の他の部分に連結してもよい。たとえば、筐体は、マニホールド150の任意の他の部分、又はフランジ103、103’に連結してもよい。
【0008】
流量計100の例は2つの湾曲した流管を含むが、当業者であれば、流量計100の他の構成が可能であることを理解するであろう。たとえば、流量計100は、直線状又は湾曲状の流管構成の1つ又は任意の数の流管を備えてもよい。
【0009】
フランジ103、103’をプロセスラインに取り付けることによって流量計100を設置すると、流管に軸方向の締付力を加えることがある。流管130、130’は、流管130、130’の固有振動数を変化させ得る軸方向応力に影響されやすい。流管130、130’の固有振動数を変化させると、流量計100の測定を妨げて流量計のデータに誤差が生じることがある。
【0010】
従来の実施形態では、コリオリ流量計の入口と出口との間の間隔は、必要に応じてマニホールド間にスペーサを配置することによって維持されることが多かった。たとえば、図2Aは流量計200Aを示す。流量計200Aは筐体202を含み、筐体202内に流管（図示せず）が配置されている。フランジの間隔を維持するためにフランジ204と204’との間にステンレス鋼スペーサ206が配置され、それにより、フランジ204、204’からの締付力が、センサ誤差を増やし得る、筐体202内の流管に影響を及ぼすのを防ぐ。
【0011】
図2Bはさらに以前の流量計200Bを示す。流量計200Bは、流管（図示せず）を取り囲む筐体232と、フランジ234と234’との間にマニホールドとスペーサとの一体化部品を設けるケーシング236とを含む。ケーシング236はフランジ234と234’との間の間隔を維持し、それにより締付歪みが流管の間隔に影響を及ぼすのを防ぐ。
【0012】
より最近では、コストを下げ、複雑さを低減するために、スペーサ機能はいくつかの流量計筐体に組み込まれている。たとえば、図2Cは、マイクロモーションCMFSモデル流量計に対応する流量計200Cを示す。流量計200Cは、フランジ264と264’との間でスペーサ機能を果たす筐体262を含む。しかしながら、場合によっては、筐体262は、計量器の較正動作などの繊細な動作を妨げるのに十分な軸方向締付力を流管に伝達することがある。したがって、計量器の精度を検証するために、計量器試験の前に、又は計量器を使用する前に流管への軸方向締付力を除去することが望ましい。
【0013】
必要とされるのは、計量器の流管に締付力を伝達することなく、プロセスライン又は試験装置に流量計を連結するやり方である。
【発明の概要】
【0014】
一実施形態では、第1の流量計フランジと第2の流量計フランジとを備える流量計への軸方向応力を低減するための流量計連結システムが提供される。流量計連結システムは、流量計の第1の流量計フランジに連結されるように構成された第1のプロセス流体部材と、第2のプロセス流体部材と、第2の流量計フランジ又は第2のプロセス流体部材のうちの少なくとも一方に強固に連結され、第2の流量計フランジ又は第2のプロセス流体部材のうちの他方に実質的に軸方向応力を与えないように連結されるように構成された第2のコネクタ部材とを備える。
【0015】
一実施形態では、流量計連結システムに流量計を連結するときの軸方向応力を低減する方法が提供される。流量計は、流量計筐体と、第1の流量計フランジと、第2の流量計フランジとを備える。流量計連結システムは、流量計アライメント装置と、第1のプロセス流体部材と、第2のプロセス流体部材と、第1のコネクタ部材と、第2のコネクタ部材とを備える。本方法は、流量計連結システムの流量計アライメント装置中に流量計筐体を配置することを含む。本方法は、第2のコネクタ部材を使用して第2の流量計フランジ又は第2のプロセス流体部材のうちの少なくとも一方に第2のコネクタ部材を強固に連結することをさらに含む。本方法は、第2のコネクタ部材を使用して第2の流量計フランジ又は第2のプロセス流体部材のうちの他方に第2のコネクタ部材を実質的に軸方向応力を与えないように連結することをさらに含む。
【0016】
［態様］
一実施形態では、流量計連結システムは、第1のプロセス流体部材と第1の流量計フランジとに強固に連結された第1のコネクタ部材をさらに備え得る。
一実施形態では、流量計連結システムは、第1のプロセス流体部材と第1の流量計フランジとに強固に連結された第1のコネクタ部材をさらに備え得る。
【0017】
一実施形態では、第1のプロセス流体部材は流体の入口であり得、第2のプロセス流体部材は流体の出口であり得る。
【0018】
一実施形態では、流量計連結システムは、流量計筐体によって流量計を吊り下げるための少なくとも1つの吊り具を備える流量計アライメント装置をさらに備え得る。
【0019】
一実施形態では、第1のコネクタ部材は、第1のコネクタ部材の第1のプロセス流体部材側の端部において第1のプロセス流体部材に連結されるように構成された第1のコネクタプロセス流体部材カラーと、第1のコネクタ部材の流量計側の端部において第1の流量計フランジに連結されるように構成された第1のコネクタ流量計連動部材とをさらに備え得る。
【0020】
一実施形態では、第1のコネクタ部材は、プロセス流体部材側の端部に対向する端部において第1のコネクタプロセス流体部材カラーに連結され、流量計側の端部に対向する端部において第1のコネクタ流量計連動部材に連結された流量低減器／増加器をさらに備え得る。
【0021】
一実施形態では、第2のコネクタ部材は、第2のコネクタ固定式連動部材と、第2のコネクタ導管部材と、第2のプロセス流体部材に第2のコネクタ導管部材を密封可能に連結するように構成された第2のコネクタスライド式連結器とをさらに備え得る。
【0022】
一実施形態では、第2のコネクタスライド式連結器は、シール座と、シール座内に配置されて、第2のコネクタスライド式連結器に半径方向圧力を与えるように構成された膨張性シールとをさらに備え得る。
【0023】
一実施形態では、第2のコネクタ固定式連動部材は第2の流量計フランジに連結され得、第2のコネクタスライド式連結器は第2のプロセス流体部材に連結され得る。
【0024】
一実施形態では、本方法は、第1のコネクタ部材を用いて第1の流量計フランジに第1のプロセス流体部材を強固に連結することをさらに含み得る。
【0025】
一実施形態では、第1のプロセス流体部材は流体の入口であり得、第2のプロセス流体部材は流体の出口であり得る。
【0026】
一実施形態では、第1のコネクタ部材を用いて第1の流量計フランジに第1のプロセス流体部材を強固に連結することは、第1のコネクタ部材の第1のプロセス流体部材側の端部において第1のプロセス流体部材に第1のコネクタプロセス流体部材カラーを連結することと、第1のコネクタ部材の流量計側の端部において第1の流量計フランジに第1のコネクタ流量計連動部材を連結することとをさらに含み得る。
【0027】
一実施形態では、第1のコネクタ部材を用いて第1の流量計フランジに第1のプロセス流体部材を強固に連結することは、プロセス流体部材側の端部に対向する端部において第1のコネクタプロセス流体部材カラーに流量低減器／増加器を連結することと、流量計側の端部に対向する端部において第1のコネクタ流量計連動部材に流量低減器／増加器を連結することとをさらに含み得る。
【0028】
一実施形態では、第2のコネクタ部材を使用して第2の流量計フランジ又は第2のプロセス流体部材のうちの少なくとも一方に第2のコネクタ部材を強固に連結することは、第2のコネクタ固定式連動部材に第2のコネクタ導管部材を連結することと、第2の流量計フランジ又は第2のプロセス流体部材のうちの少なくとも一方に第2のコネクタ固定式連動部材を連結することとをさらに含み得、第2のコネクタ部材を使用して第2の流量計フランジ又は第2のプロセス流体部材のうちの他方に第2のコネクタ部材を摺動可能に連結することは、第2のコネクタ導管部材に第2のコネクタスライド式連結器を摺動可能で密封可能に連結することをさらに含み得る。
【0029】
一実施形態では、第2のコネクタ導管部材に第2のコネクタスライド式連結器を摺動可能で密封可能に連結することは、第2のコネクタ導管部材にシール座とシール座内に配置された膨張性シールとを掛け渡すことと、膨張性シールを膨張させて第2のコネクタ導管部材に半径方向圧力を与えることとをさらに含み得る。
【0030】
一実施形態では、第2のコネクタ固定式連動部材は第2の流量計フランジに連結され得、第2のコネクタスライド式連結器は第2のプロセス流体部材に連結され得る。
【図面の簡単な説明】
【0031】
すべての図面上で、同じ参照番号は同じ要素を表す。図面は必ずしも一定の縮尺で描かれているとは限らない。
【図1】一実施形態による流量計100を示す図である。
【図2A】一実施形態による流量計200Aを示す図である。
【図2B】一実施形態による流量計200Bを示す図である。
【図2C】一実施形態による流量計200Cを示す図である。
【図3A】一実施形態による流量計連結システム300を示す図である。
【図3B】一実施形態による流量計連結システム300を示す図である。
【図3C】一実施形態による流量計連結システム300を示す図である。
【図3D】一実施形態による流量計連結システム300を示す図である。
【図4A】一実施形態による方法400Aを示す図である。
【図4B】一実施形態による方法400Bを示す図である。
【図4C】一実施形態による方法400Cを示す図である。
【図4D】一実施形態による方法400Dを示す図である。
【図5A】一実施形態による流量計連結システム500Aを示す図である。
【図5B】一実施形態による流量計連結システム500Bを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0032】
図3A～図5B及び以下の説明は、本出願の最良の形態をどのように作成し使用するかを当業者に教示するための具体例を示す。本発明の原理を教示するために、いくつかの従来の態様は簡略化又は省略されている。当業者であれば、本出願の範囲内に入るこれらの例からの変形を理解するであろう。当業者であれば、以下で説明する特徴を様々な形で組み合わせて本出願の複数の変形を形成することができることを理解するであろう。結果として、本出願は以下で説明する具体例に限定されず、特許請求の範囲及びそれらの均等物によってのみ限定される。
【0033】
図3Aは、流量計302に連結されているとして示されている流量計連結システム300の例示的な実施形態を示す。図3Bは、流量計連結システム300の第2のプロセス流体部材306及び第2のコネクタ部材310の詳細を示し、図3Cは、流量計連結システム300の第1のコネクタ部材308及び第1のプロセス流体部材304の詳細を示す。
【0034】
流量計連結システム300を使用して、流量計302の通常のプロセス動作をサポートすることができる。流量計連結システム300を使用して、流量計302の試験、特性評価、及び／又は較正をサポートすることもできる。流量計連結システム300を使用して、流量計302が受ける軸方向応力を最小限に抑えるように第1のプロセス流体部材304及び第2のプロセス流体部材306に流量計302を接続することができるので、流体を、流量計302を通って第1のプロセス流体部材304と第2のプロセス流体部材306との間でいずれの方向にも流すことが可能である。
【0035】
図3Aに示されている流量計連結システム300の例示的な実施形態では、流量計302は、主軸台である第1及び第2のプロセス流体部材304、306に連結されている。しかしながら、これは限定的なものではない。さらなる例では、流量計連結システム300を使用して流量計302をプロセスパイプラインに連結してもよく、第1及び第2のプロセス流体部材304及び306は、プロセスパイプラインの第1の連結端とプロセスパイプラインの第2の連結端とを備えてもよい。
【0036】
実施形態では、流量計302は、流量計100、200A、200B、又は200Cのような二重の湾曲状流管コリオリ流量計を備え得る。しかしながら、さらなる実施形態では、流量計302は、任意の可能な構成の任意の数の流管を含むコリオリ流量計を備えてもよい。
流量計302は第1のフランジ314aと第2のフランジ314bとを備える。実施形態では、第1のフランジ314a及び第2のフランジ314bは、当業者に知られている任意のタイプの導管連結器を備え得る。
流量計302は第1のフランジ314aと第2のフランジ314bとを備える。実施形態では、第1のフランジ314a及び第2のフランジ314bは、当業者に知られている任意のタイプの導管連結器を備え得る。
【0037】
流量計302は流量計筐体312を備える。筐体262内の流量計マニホールドにスペーサ機能を与える、図2Cに示されている筐体262とほぼ同様に、筐体312も、流量計302のマニホールド（図示せず）間のスペーサ機能を果たす。さらなる実施形態では、流量計302は、スペーサ機能を与えるか、又は与えない流量計筐体の任意の変形形態を含む、当業者に知られている任意の種類の流量計筐体を含んでもよい。しかしながら、さらなる実施形態では、流量計302は筐体を備えなくてもよく、流量計マニホールド間の間隔を維持するための別の構造を備えてもよい。
【0038】
流量計連結システム300は、第1のプロセス流体部材304と第2のプロセス流体部材306とを備える。第1のプロセス流体部材304及び第2のプロセス流体部材306は、顧客による計量器の通常使用中に、又は計量器の試験、較正、特性評価中に流量計302を通って流されるべき流体のための入口又は出口を備える。第1のプロセス流体部材304及び第2のプロセス流体部材306は静止しており、一時的に、又は恒久的に固定されていることを意味する。第1のプロセス流体部材304及び第2のプロセス流体部材306は、流量計302によって測定されるべき流体の1つ又は複数の導管又は水槽に流量計302を流体接続する。
【0039】
第1のプロセス流体部材304は、流量計の第1の流量計フランジ314aに連結されるように構成される。例示的な第1のプロセス流体部材304は、流体通路を取り囲むバンドに連結された静止垂直構造を備える。第1の流量計フランジ314aは、当業者に知られている任意のタイプの継ぎ手を使用して第1のプロセス流体部材304に連結され得る。
【0040】
第2のプロセス流体部材306は、第2の流量計フランジ314bに連結されるように構成される。例示的な第2のプロセス流体部材306も、当業者に知られている任意のタイプの継ぎ手を使用して第2の流量計フランジ314bがそれに連結され得る、流体通路を取り囲むバンドに連結された静止垂直構造を備える。
【0041】
流量計連結システム300は第2のコネクタ部材310をさらに備える。第2のコネクタ部材310の分解図が図3Bに示されている。第2のコネクタ部材310は、第2の流量計フランジ314b又は第2のプロセス流体部材306のうちの少なくとも一方に強固に連結することによって第2のプロセス流体部材306に第2の流量計フランジ314bを連結し、第2の流量計フランジ314b又は第2のプロセス流体部材306のうちの他方に実質的に軸方向応力を与えないように連結される。
【0042】
実施形態では、第2のコネクタ部材310は、第2のコネクタ固定式連動部材316と、第2のコネクタ導管部材318と、第2のプロセス流体部材306に第2のコネクタ導管部材318を密封可能に連結するように構成された第2のコネクタスライド式連結器320とをさらに備え得る。
【0043】
第2のコネクタ固定式連動部材316は、第2の流量計フランジ314b又は第2のプロセス流体部材306に第2のコネクタ導管部材318を強固に連結する。強固に連結されるとは、コネクタ部材が軸方向力を利用するように機械的に締結されることを意味する。流量計連結システム300の例では、第2のコネクタ隆起連動部材316は、第2のコネクタフランジ316aと第2のコネクタクランプ316bとを備える。実施形態では、第2のコネクタフランジ316aは、第2の流量計フランジ314b中の開口と一致する開口をもつ表面を備え、それにより締結具がフランジを互いに連結することが可能になり得る。第2のコネクタクランプ316bは、当業者に知られている、第2のコネクタ導管部材318に第2のコネクタフランジ316aを強固に接合する任意の方法を含み得る。実施形態では、第2のコネクタクランプ316bは衛生クランプを備え得る。
【0044】
第2のコネクタ導管部材318は、一方の端部において強固に、第2の端部において実質的に軸方向応力を与えないように連結されるように構成された導管を備える。流量計連結システム300の実施形態では、第2のコネクタ導管部材318は、一端に小さいフランジ特徴部をもつ直線状の導管である。
【0045】
第2のコネクタスライド式連結器320は、第2のプロセス流体部材306と第2のコネクタ導管部材318との間で密封接続を行うスライド式連結器を備える。スライド式連結器320は、スライド式連結器320が完全に据え付けられ得る、第2のコネクタ導管部材318に沿った任意の軸方向位置に連結され得る。スライド式連結器320と第2のコネクタ導管部材318とが互いに連結する軸方向位置が制限されないので、これにより、流量計連結システム300と流量計302との間の軸方向応力が実質的に低減され得る。実施形態では、スライド式連結器320は、二重フランジ継ぎ手をもつ従来技術の設備に比べ、流量計連結システム300と流量計302との間の軸方向応力を実質的に70％、90％、又は100％低減し得る。
図3Dは、例示的な第2のコネクタスライド式連結器320の詳細な断面図を与える。図に見られ得るように、第2のコネクタスライド式連結器320はシール座322と膨張性シール324とをさらに備え得る。膨張性シール324は、シール座322内に配置されて、流体が第2のコネクタ部材310から漏れるのを防ぐために第2のコネクタスライド式連結器320に半径方向圧力を与えるように構成され得る。
図3Dは、例示的な第2のコネクタスライド式連結器320の詳細な断面図を与える。図に見られ得るように、第2のコネクタスライド式連結器320はシール座322と膨張性シール324とをさらに備え得る。膨張性シール324は、シール座322内に配置されて、流体が第2のコネクタ部材310から漏れるのを防ぐために第2のコネクタスライド式連結器320に半径方向圧力を与えるように構成され得る。
【0046】
流量計連結システム300の実施形態では、シール座322は、環状凹部をもつシール座カバー部品322bに連結された、環状凹部をもつフランジシール座部品322aを備える。フランジシール座部品322aの環状凹部とシール座カバー部品322bの環状凹部とは、互いに向かい合ってシール座322内に内部環状空隙を形成する。
【0047】
膨張性シール324は、シール座322内の内部環状空隙の内側に入れ子になるように構成された環状形の膨張性膜を備える。膨張性シール324は、たとえば、シュレーダーバルブ（Schrader valve）などの入口／出口弁（図示せず）を介して膨張性シール324の内部に加圧流体を加えることによって膨張させられ得る。例では、膨張性シール324は、たとえば、40デュロメータのシールを形成するゴム製の内管を備えてもよい。
【0048】
第2のコネクタスライド式連結器320は、第2のプロセス流体部材306又は第2の流量計フランジ314bのうちの一方に第2のコネクタスライド式連結器320を連結するやり方をさらに含む。流量計連結システム300の例では、フランジシール座部品322aは、第2のプロセス流体部材306に連結されたかぎ状の構成部品328bと係合するように構成された1つ又は複数のトグルレバー326bを備える。当業者によって理解されるように、第2のプロセス流体部材306又は第2の流量計フランジ314bのうちの一方に第2のコネクタスライド式連結器320を強固に連結する他の方法も可能である。
【0049】
実施形態では、第2のコネクタ固定式連動部材316及び第2のコネクタ導管部材318は、互いに連結された複数の部分から形成され得る。しかしながら、さらなる実施形態では、第2のコネクタ隆起連動部材316と第2のコネクタ導管部材318とは、一体化部品として形成されてもよい。
【0050】
流量計連結システム300の実施形態では、第2のコネクタ固定式連動部材316は第2の流量計フランジ314bに連結されており、第2のコネクタスライド式連結器320は第2のプロセス流体部材306に連結されている。しかしながら、これは限定的なものではない。さらなる実施形態では、第2のコネクタ固定式連動部材316は第2のプロセス流体部材306に連結されてもよく、第2のコネクタスライド式連結器320は第2の流量計フランジ314bに連結されてもよい。
【0051】
実施形態では、流量計連結システム300は第1のコネクタ部材308をさらに備え得る。第1のコネクタ部材308は、第1の流量計フランジ314aに第1のプロセス流体部材304を連結する。実施形態では、第1のコネクタ部材308は第1の流量計フランジ314aに第1のプロセス流体部材304を強固に連結し得る。しかしながら、さらなる実施形態では、第1のコネクタ部材308は第1の流量計フランジ314aに第1のプロセス流体部材304を実質的に軸方向応力を与えないように連結してもよい。
【0052】
実施形態では、第1のコネクタ部材308は、第1のコネクタプロセス流体部材カラー328と、第1のコネクタ流量計連動部材330とを備え得る。
第1のコネクタプロセス流体部材カラー328は、第1のコネクタ部材308のプロセス流体部材側の端部332において第1のプロセス流体部材304に連結されるように構成され得る。実施形態において、第1のコネクタプロセス流体部材カラー328は、第1のプロセス流体部材304に連結されたフック状の構成部品328aと係合して密封するように構成された、1つ又は複数のトグルレバー326aに連結された第1のフランジ状又は環状の部材を備え得る。
第1のコネクタプロセス流体部材カラー328は、第1のコネクタ部材308のプロセス流体部材側の端部332において第1のプロセス流体部材304に連結されるように構成され得る。実施形態において、第1のコネクタプロセス流体部材カラー328は、第1のプロセス流体部材304に連結されたフック状の構成部品328aと係合して密封するように構成された、1つ又は複数のトグルレバー326aに連結された第1のフランジ状又は環状の部材を備え得る。
【0053】
第1のコネクタ流量計連動部材330は、第1のコネクタ部材308の流量計側の端部334において第1の流量計フランジ314aに連結されるように構成され得る。実施形態では、第1のコネクタ流量計連動部材330は、第1の流量計フランジ314aに連結されるように構成されたフランジを備え得る。
【0054】
さらなる実施形態では、第1のコネクタ部材308は、第1のプロセス流体部材304又は第1のコネクタプロセス流体部材カラー328の間の流れの直径を増加又は低減させるように構成された流量低減器／増加器をさらに備えてもよい。流量低減器／増加器336は、プロセス流体部材側の端部に対向する端部338において第1のコネクタプロセス流体部材カラー328に連結され、流量計側の端部に対向する端部340において第1のコネクタ流量計連動部材330に連結され得る。
【0055】
実施形態では、流量低減器／増加器336は、流量低減器／増加器336を第1のコネクタプロセス流体部材カラー328と第1のコネクタ流量計連動部材330とに連結することを可能にするように構成されたフランジ状特徴部を両端に備え得る。第1のコネクタプロセス流体部材カラー328及び第1のコネクタ流量計連動部材330も、クランプ342a及び342bを介して流量低減器／増加器336に連結されるように構成されたフランジ状特徴部を備え得る。実施形態では、クランプ342a及び342bは、衛生クランプ、又は当業者に知られている任意のタイプのクランプを備え得る。
【0056】
流量計連結システム300の実施形態では、第1のプロセス流体部材304は流体の入口を備え得、第2のプロセス流体部材306は流体の出口を備え得る。これにより、流量計連結システム300の第2のプロセス流体部材306側への圧力がより低くなり、それによって膨張性シール324にかけられる圧力をより低くすることができる。
【0057】
実施形態では、流量計連結システム300は流量計アライメント装置（図示せず）をさらに備え得る。流量計アライメント装置は、第1の流量計フランジ314aと第2の流量計フランジ314bとを第1のプロセス流体部材304と第2のプロセス流体部材306とに整列させるように流量計連結システム300内に流量計302を保持する任意の方法を含む。
実施形態では、流量計アライメント装置は、流量計筐体312によって流量計302を吊り下げるために使用され得る1つ又は複数の吊り具を介して流量計連結システム300内の流量計を支持し得る。実施形態では、流量計アライメント装置は、第1の流量計フランジ314aと流量計筐体312との間の部分、及び流量計筐体312と第2の流量計フランジ314bとの間の部分を支持することによって、流量計連結システム300内の流量計筐体を吊り下げ得る。しかしながら、1つ又は複数の吊り具の例示的な実施形態は限定的なものではない。当業者であれば、流量計アライメント装置が当業者に知られている流量計302を整列及び／又は支持するための任意の様式を含むことができることを容易に理解するであろう。
実施形態では、流量計アライメント装置は、流量計筐体312によって流量計302を吊り下げるために使用され得る1つ又は複数の吊り具を介して流量計連結システム300内の流量計を支持し得る。実施形態では、流量計アライメント装置は、第1の流量計フランジ314aと流量計筐体312との間の部分、及び流量計筐体312と第2の流量計フランジ314bとの間の部分を支持することによって、流量計連結システム300内の流量計筐体を吊り下げ得る。しかしながら、1つ又は複数の吊り具の例示的な実施形態は限定的なものではない。当業者であれば、流量計アライメント装置が当業者に知られている流量計302を整列及び／又は支持するための任意の様式を含むことができることを容易に理解するであろう。
【0058】
図4Aは一実施形態による方法400Aを示す。方法400Aを実行して、流量計アライメント装置と、第1のプロセス流体部材と、第2のプロセス流体部材と、第1のコネクタ部材と、第2のコネクタ部材とを備える流量計連結システムに、流量計筐体と、第1の流量計フランジと、第2の流量計フランジとを備える流量計を連結するときの軸方向応力を低減することができる。たとえば、方法400Aを使用して流量計連結システム300に流量計302を連結してもよい。
【0059】
方法400Aはステップ402から始まる。ステップ402において、流量計連結システムの流量計アライメント装置中に流量計筐体を配置する。たとえば、上記で説明したように、第1の流量計フランジ314aと流量計筐体312との間の部分と、流量計筐体312と第2の流量計フランジ314bとの間の部分とに配置された2つの吊り具によって流量計筐体312を支持してもよい。
【0060】
方法400Aはステップ404に続く。ステップ404において、第2のコネクタ部材を使用して第2の流量計フランジ又は第2のプロセス流体部材のうちの少なくとも一方に第2のコネクタ部材を強固に連結する。たとえば、上記で説明し、図3Aに示されているように、第2の流量計フランジ314bに第2のコネクタ部材310を連結してもよい。
実施形態では、ステップ404は図4Bの方法400Bのステップ410とステップ412との任意の組合せをさらに含み得る。
実施形態では、ステップ404は図4Bの方法400Bのステップ410とステップ412との任意の組合せをさらに含み得る。
【0061】
ステップ410において、第2のコネクタ固定式連動部材に第2のコネクタ導管部材を連結し得る。たとえば、上記で説明し、図3Bに示されているように、第2のコネクタ固定式連動部材316に第2のコネクタ導管部材318を連結してもよい。
【0062】
ステップ412において、第2の流量計フランジ又は第2のプロセス流体部材のうちの少なくとも一方に第2のコネクタ固定式連動部材を連結し得る。たとえば、上記で説明し、図3Aに示されているように、第2の流量計フランジ314bに第2のコネクタ固定式連動部材316を連結してもよい。
【0063】
方法400Aはステップ406に続く。ステップ406において、第2のコネクタ部材を使用して第2の流量計フランジ又は第2のプロセス流体部材のうちの他方に第2のコネクタ部材を実質的に軸方向応力を与えないように連結し得る。たとえば、上記で説明し、図3Aに示されているように、第2のプロセス流体部材306に第2のコネクタ部材310を連結してもよい。
【0064】
実施形態では、ステップ406は図4Cの方法400Cのステップ414をさらに含み得る。ステップ414において、第2のコネクタ導管部材に第2のコネクタスライド式連結器を摺動可能で密封可能に連結し得る。たとえば、上記で説明したように、第2のコネクタ導管部材318に第2のコネクタスライド式連結器320を連結してもよい。
【0065】
実施形態では、方法400Cのステップ414は、方法400Cのステップ416とステップ418とをさらに含み得る。ステップ416において、シール座と膨張性シールとを掛けてシール座とシール座内の膨張性シールとを第2のコネクタ導管部材の上に配置し得る。たとえば、図3Dに最もよく示されているように、第2のコネクタ導管部材318にシール座322と膨張性シール324とを掛け渡してもよい。
【0066】
ステップ418において、膨張性シールを膨張させて第2のコネクタ導管部材に半径方向圧力を与え得る。たとえば、上記で説明したように、膨張性シール324を加圧してもよい。
【0067】
実施形態では、方法400Aはステップ408をさらに含み得る。ステップ408において、第1のコネクタ部材を用いて第1の流量計フランジに第1のプロセス流体部材を強固に連結し得る。たとえば、上記で説明したように、第1のコネクタ部材308を使用して第1の流量計フランジ314aに第1のプロセス流体部材304を強固に連結してもよい。当業者であれば、ステップ408が限定的なものではないことを容易に認識するであろう。実施形態では、第2の流量計フランジ314bが第2の流量計フランジ314b又は第2のプロセス流体部材306のうちの少なくとも一方に摺動可能に接続されるのと同様に、第1のプロセス流体部材304は、代替的に、第1の流量計フランジ314aに摺動可能に連結され得る。
【0068】
実施形態では、ステップ408は、図4Dの方法400Dのステップ420～426の任意の組合せをさらに含み得る。ステップ420において、第1のコネクタ部材のプロセス流体部材側の端部において第1のプロセス流体部材に第1のコネクタプロセス流体部材カラーを連結し得る。たとえば、上記で説明したように、第1のプロセス流体部材304に第1のコネクタプロセス流体部材カラー328を連結してもよい。
【0069】
ステップ422において、第1のコネクタ部材の流量計側の端部において第1の流量計フランジに第1のコネクタ流量計連動部材を連結し得る。たとえば、上記で説明したように、第1の流量計フランジ314aに第1のコネクタ流量計連動部材330を連結してもよい。
ステップ424において、プロセス流体部材側の端部に対向する端部において第1のコネクタプロセス流体部材カラーに流量低減器／増加器を連結し得る。たとえば、上記で説明したように、第1のコネクタプロセス流体部材カラー328に流量低減器／増加器336を連結してもよい。
ステップ424において、プロセス流体部材側の端部に対向する端部において第1のコネクタプロセス流体部材カラーに流量低減器／増加器を連結し得る。たとえば、上記で説明したように、第1のコネクタプロセス流体部材カラー328に流量低減器／増加器336を連結してもよい。
【0070】
ステップ426において、流量計側の端部に対向する端部において第1のコネクタ流量計連動部材に流量低減器／増加器を連結し得る。たとえば、上記で説明したように、第1のコネクタ流量計連動部材330に流量低減器／増加器336を連結してもよい。
【0071】
図5Aは、強固に連結された第1のプロセス流体部材502と、流量計504と、強固に連結された第2のプロセス流体部材506とを含む、従来の流量計の流量計連結システム500A下での軸方向締付力を示す。図に見られ得るように、流量計504と第2のプロセス流体部材506との間を強固に連結すると、流量計導管の軸方向に締付力Fclamp及び反力Rclampが生じる。実施形態では、反力Rclampは流量計504の流管に力を加えることがあり、これが流量計のデータ精度に影響を及ぼす可能性がある。
【0072】
図5Bは、本出願の一実施形態による流量計の流量計連結システム500B下での締付力を示す。流量計連結システム500Bは、強固に連結された第1のプロセス流体部材502と、流量計504と、実質的に軸方向応力を与えないように連結された第2のプロセス流体部材508とを備える。図に見られ得るように、流量計504と第2のプロセス流体部材506との間の接続は、実質的に軸方向締付力Fclampも反力Rclampも含まない。代わりに、第2のプロセス流体部材508は、流量計導管の半径方向の、膨張性シールからの半径方向密封力Fsealを含む。半径方向密封力Fsealは、流量計504の流管を曲げたり、それに歪みをかけたりする可能性がはるかに低く、それにより流量計504の精度を維持する。
【0073】
上記の例の詳細な説明は、本出願の範囲内であると本発明者らが考えるすべての例の網羅的な説明ではない。実際、当業者であれば、上記で説明した例のいくつかの要素を様々に組み合わせるか又は除去してさらなる例を作成することができ、そのようなさらなる例が本出願の範囲及び教示内に入ることを認識するであろう。また、上記で説明した例を全体的に又は部分的に組み合わせて本出願の範囲及び教示内で追加の例を作成することができることが当業者には明らかであろう。したがって、本出願の範囲は、以下の特許請求の範囲から決定されるべきである。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図5A】
【図5B】
【国際調査報告】