JPS6348287B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば地下に埋設された配管などの
密閉された中空体への気体送入による圧力上昇に
基づいて前記中空体の内容積を測定する装置に関
する。

〔従来の技術〕

従来、密閉された中空体に送入する気体量が一
定になるように構成し、送入気体の圧力上昇をマ
ノメータで精度良く測定できるように構成してい
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、送入する気体量が少ない装置によつて
大容積の中空体の内容積を測定すると、圧力上昇
が微小になるために、測定誤差（％）が大きくな
り、逆に、送入する気体量が多い装置によつて小
容積の中空体の内容積を測定すると、圧力上昇が
極めて大きくなるために、マノメータの長さが足
りなくて測定できなくなる欠点があつた。

また、送入する気体量が相違する複数の装置を
準備し、中空体の内容積に応じて装置を選択する
場合、装置の保管や運搬が不便であり、適切な装
置を選定する作業が面倒になる欠点があつた。

本発明の目的は、中空体の内容積変化が大きく
ても十分に対応できるように測定範囲を拡大でき
るように、中空体の内容積の大小にかかわらず測
定誤差（％）の変動を小さく抑えられるように、
かつ、小型で操作簡単なものにできるようにする
点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特徴構成は、密閉された中空体との接
続口を気液収納容器の上端側に接続し、前記気液
収納容器内の液面下で下端が開口すると共に上端
が大気開放された細径管、及び、前記気液収納容
器内の液面を強制上昇させる機構を設け、前記細
径管の上下二箇所に基準線を表示し、前記気液収
納容器に上下方向に並ぶ測定内容積目盛を液面に
対応させて表示したことにあり、その作用効果は
次の通りである。

〔作 用〕

つまり、次のように使用する。

(イ) 液面上昇用機構によつて気液収納容器内の液
面を細径管内の下方の基準線に合わせ、その
後、測定対象である中空体に接続口を連通させ
る。

(ロ) 液面上昇用機構によつて液面を上昇させて、
気液収納容器内の気体を中空体に送入し、細径
管内の液面が上方の基準線に到達すれば気体送
入を止める。

(ハ) 気液収納容器内の液面と測定内容積目盛によ
つて中空体の内容積を読取る。

上述のように、下端側が液面下で開口すると共
に上端側が大気開放された細径管内で液面を一定
高さだけ上昇させると、密閉された中空体に連通
する気液収納容器内の液面上昇高さと中空体の内
容積の相関が第３図に示すようになり、その理由
は次の通りである。

液面を下方の基準線に合わせて中空体に気液収
納容器をホースで接続した時、中空体と気液収納
容器の気圧は大気圧P₀であり、この時の気液収
納容器と接続用ホースの空間容積の和をV₁とす
る。また、中空体の内容積をV₂とする。

中空体の内部に気体を送入して細径管内の液面
を上方の基準線に合わせた時、気液収納容器の液
面上昇高さをｈ、気液収納容器内の液面と細径管
内の液面とのレベル差をＨ、気液収納容器とホー
スの空間容積の和をV₂、中空体と気液収納容器
の気圧をＰとする。また、液の比重をρ、重力加
速度をｇとする。

ボイルの法則により、 P₀（Ｖ＋V₁）＝Ｐ（Ｖ＋V₂） ……(1) 他方、 Ｐ＝P₀＋ρ gH ……(2) (1)及び(2)式によりＰを消去すると、 P₀（Ｖ＋V₁）＝（P₀＋ρ gH）（Ｖ＋V₂） ρ gH（Ｖ＋V₂）＝P₀（Ｖ−V₂） Ｈ＝P₀（V₁−V₂）／ρg（Ｖ＋V₂） ……(3) 気液収納容器の断面積をＳとすると、 V₁−V₂＝Sh ………(4) Ｖ≫V₂であるから、(3)式と(4)式から Ｈ＝P₀Sh／ρ gV したがつて、 Ｖ＝P₀Sh／ρ gH ………(5) 上下の基準線間隔をＴとすると、 Ｔ＝ｈ−Ｈ Ｈ＝ｈ−Ｔ ………(6) (5)式に式(6)式を代入すると、 Ｖ＝P₀Sh／ρg（ｈ−Ｔ） つまり、P₀、Ｓ、ρ、ｇ、Ｔの全てが定数で
あるからＶはｈの関数となり、第３図に例示する
ような相関になる。

したがつて、気液収納容器内の液面の単位上昇
高さ当りの中空体内容積変化が、中空体の内容積
が大きくなるほど大になり、測定内容積目盛の上
下長さが短い割には測定範囲を極めて大きくで
き、装置をコンパクトにできる。

また、中空体の内容積が小さいほど、内容積変
化当りの水面高さ変化が大きくて測定誤差（絶対
値）を小さくでき、％としての測定誤差の変動を
中空体内容積の大小にかかわらず十分に抑えら
れ、実用面で便利である。

さらに、液面上昇用機構によつて細径管内の液
面を下方の基準線から上方の基準線に上昇させる
だけで、中空体内容積に見合つた気体送入量が自
動的に決定されるから、測定を極めて容易かつ迅
速に実行できる。

〔発明の効果〕

その結果、広範な内容積範囲を１台の装置で測
定できると共に測定誤差（％）の変動が小さい状
態で測定でき、しかも、操作が簡単でコンパクト
な、性能及び取扱い面で一段と優れた内容積測定
装置を提供できるようになつた。

〔実施例〕

次に第１図により実施例を示す。

気液収納容器１の上端側に、測定対象である密
閉された中空体Ａにホース９で連通させるための
接続口１ａを接続し、気液収納容器１内を仕切壁
４で上室１Ａと下室１Ｂに区画し、下室１Ｂに液
体を入れてある。

下室の上端側に接続した管６に、手押し式の気
体送入器７をホース８で接続して、気液収納容器
１内の液面を強制上昇させる機構３を形成し、下
端が下室１Ｂの底部近くで開口する管５を上室１
Ａに接続し、下端が上室１Ａの底部近くで開口す
る細径管２を、上端が大気開放された状態で設
け、気体送入器７による空気圧入に伴つて、下室
１Ｂから上室１Ａに管５で液体を送り、上室１Ａ
内での液面上昇で中空体Ａに気体を送入できるよ
うに構成してある。

細径管２の上下２箇所に基準線ａ，ｂを表示
し、測定に際し、中空体Ａに接続する前に、気液
収納容器１と細径管２内の液面を下方の基準線ａ
に合わせるように、かつ、中空体Ａに接続した後
に、細径管２内の液面が上方の基準線ｂに達する
まで、液面上昇用機構３で上室１Ａ内に液体を送
つて上室１Ａ内の気体を中空体Ａ内に送入するよ
うに構成してある。

気液収納容器１に、上下方向に並ぶ測定内容積
目盛ｃを表示し、その目盛ｃと上室１Ａ内の液面
とによつて中空体Ａの内容積を測定できるように
構成してある。測定内容積目盛ｃによる液面上昇
高さの読取値ｈと中空体Ａの内容積Ｖとの相関
は、例えば第３図のようになり、装置がコンパク
トな割には測定範囲が広く、かつ、内容積Ｖが小
さい程測定誤差（絶対値）が小さくなつて、内容
積Ｖの大小にかかわらず％としての測定誤差の変
動が小さくなる。

〔別実施例〕

次に別実施例を説明する。

前述実施例のように、気液収納容器１を透明と
し、細径管２や管６を上室１Ａの内部に配置して
上室１Ａの上方へ導出すると取扱い上便利である
が、必ずしもそうしなくても良く、細径管２を下
端近くで上室１Ａ外に出して立上げてもよく、
又、管６を下室１Ｂの任意の位置から導出してよ
い。

液面上昇用機構３を形成するに、前述のゴム球
式の気体送入器７に代えて、足踏み式ポンプを設
けたり、第２図に示すように、操作ロツド１０付
きピストン１１を気液収納容器１に摺動操作自在
に内嵌させ、摺動パツキン１２で液洩れを防止す
るように構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す概略断面図、第
２図は本発明の別実施例を示す概略断面図、第３
図は液面レベル上昇高さと中空体内容積の相関を
示すグラフである。 １ａ……接続口、１……気液収納容器、１Ａ…
…上室、１Ｂ……下室、２……細径管、３……液
面上昇用機構、４……仕切壁、５……管、７……
気体送入器、ａ，ｂ……基準線、ｃ……測定内容
積目盛。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 密閉された中空体Ａへの気体送入による圧力
   上昇に基づいて前記中空体Ａの内容積を測定する
   装置であつて、前記中空体Ａとの接続口１ａを気
   液収納容器１の上端側に接続し、前記気液収納容
   器１内の液面下で下端が開口すると共に上端が大
   気開放された細径管２、及び、前記気液収納容器
   １内の液面を強制上昇させる機構３を設け、前記
   細径管２の上下二箇所に基準線ａ，ｂを表示し、
   前記気液収納容器１に上下方向に並ぶ測定内容積
   目盛ｃを液面に対応させて表示してある内容積測
   定装置。 ２ 前記気液収納容器１を前記細径管２の下端開
   口より下方位置に設けた仕切壁４により上室１Ａ
   と下室１Ｂに区画し、前記下室１Ｂの底部近くで
   下端が開口する管５を前記上室１Ａに接続し、前
   記液面上昇用機構３を形成するに、前記下室１Ｂ
   に対して気体送入器７を接続してある特許請求の
   範囲第１項に記載の内容積測定装置。