JP2002340648A - コリオリ式質量流量計における振動管と支持板又は部材のロー付け固着構造 - Google Patents

コリオリ式質量流量計における振動管と支持板又は部材のロー付け固着構造

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JP2002340648A
JP2002340648A JP2001146470A JP2001146470A JP2002340648A JP 2002340648 A JP2002340648 A JP 2002340648A JP 2001146470 A JP2001146470 A JP 2001146470A JP 2001146470 A JP2001146470 A JP 2001146470A JP 2002340648 A JP2002340648 A JP 2002340648A
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vibrating
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Taiichi Shiraishi
泰一 白石
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Oval Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コリオリ流量計における振動支点板(支持
板)又はディバイスの強度を保持し、且つ、ロー付け時
のアンダーカットを軽減させて振動支点板又はディバイ
スを振動管に強靭に固着させるためのロー付け固着構造
を提供する。 【解決手段】 振動管15に支持板14(或いはディバ
イス)をロー材でロー付けする場合、支持板14の厚み
(板厚)t1を、振動管15の厚み(管厚)t0よりも薄
くする(t1≦t0)。t1≦t0とすると支持板14の方
が薄いためロー付けの熱によるとけ込みが早くはじまり
振動管15へのロー材16のくい込み量を少なくするこ
とができる。支持板14は振動管15との固着部分以外
を厚くしたり、補強したりすることにより、その必要強
度を確保する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コリオリ式質量流
量計における振動管と支持板又は部材のロー付け固着構
造に関し、より詳細には、支持板,ディバイスを振動管
に強靭にロー付けして固着するためのコリオリ式質量流
量計における振動管と支持板又は部材のロー付け固着構
造に関する。
【0002】
【従来の技術】質量流量計(コリオリ式質量流量計)
は、被測流体の流通する流管の一端又は両端を支持し、
流管内を流れる流体の流れ方向と垂直な方向に流管を支
持点回りに振動したとき、流管の加振部と両端支持部間
にコリオリの力に比例する位相差が生じ、コリオリの力
が質量流量に比例することから位相差を検出することに
より質量流量を求める流量計である。流管(チューブ)
は、チューブの本数により単一チューブ方式と複数チュ
ーブ方式(主として2本のチューブ)とに分類され、チ
ューブ形状により直管形,ベンディング形,ループ形な
どに分類される。2本のベンディング形チューブ(U字
形等)を使用した流管を測定管としたコリオリ式質量流
量計においては、その2本の流管を支持し、振動の支点
となる支持体を備えるものが存在する。
【0003】U字形流管の断面形状は通常円形であるか
ら支持体には流管を挿通することができる円孔を等間隔
に開口している。この支持体は、円孔をU字形状流管に
挿通した所定の位置で溶接やロー付又はメカニカルクラ
ンプ等で固着されている。支持体を、溶接やロー付等の
加熱手段を介して固着することにより、安定した支持点
を有し安定した振動を得るU字形状流管が得られる。
【0004】コリオリ式質量流量計は、上述のごとく流
体の流路である管を振動させることによってその原理が
なりたっているが、流管、すなわち振動管には振動管を
支持し振動の支点となる支持体が取り付けられている。
支持体としては板状の支持板(振動支点板)が取り付け
られているものもある。また、振動支点板に加え、振動
管にはそれを振動させるディバイス等もロー付けされて
いる。
【0005】図5は、従来技術による振動管と振動支点
板とのロー付け固着構造を説明するための断面図であ
る。なお、振動管15及び振動支点板14はそれらの接
合部のみを図示してある。振動管15に振動支点板14
(或いはディバイス)をロー付けする場合、振動支点板
14の強度を得るために振動支点板14の厚み(板厚)
1を、振動管15の厚み(管厚)t0よりも厚くすると
(t0<t1)、ロー付け時に熱容量差が大きくなるため
振動管のアンダーカット(溶け込み量)が大きくなる。
すなわち、ロー付けの熱の伝達速度が振動支点板14側
で遅くなり、その分振動管15へのロー材16の溶け込
みが大きくなる。その結果、振動管が薄くなり、その強
度を弱めることになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のごと
き実情に鑑みてなされたものであり、振動支点板又は部
材の強度を保持し、且つ、ロー付け時のアンダーカット
を軽減させて振動支点板又は部材を振動管に強靭に固着
させるためのロー付け固着構造を提供することをその目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、振動する測定
管内を流れる流体の質量流量に比例して発生するコリオ
リ力を利用して質量流量を測定するコリオリ式質量流量
計における振動管と、振動管を支持し振動の支点となる
支持体としての支持板(振動支点板)とのロー付け固着
構造であって、振動管にロー付け固着する支持板の固着
部分の板厚を、該振動管の管厚よりも薄くし、支持体を
ロー付けした振動管の管厚に対する該振動管へのロー材
の溶け込み深さの割合を小さくしたことを特徴としたも
のである。
【0008】また、本発明は、前記コリオリ式質量流量
計における振動管と支持板のロー付け固着構造におい
て、前記支持板は、該支持板の振動管との固着部分以外
の板厚を固着部分の板厚より厚くした形状をもつことを
特徴としたものである。
【0009】さらに、本発明は、前記コリオリ式質量流
量計における振動管と支持板のロー付け固着構造におい
て、振動管の管厚から、該振動管へのロー材の溶け込み
深さを差し引いた厚みを、該振動管にロー付け固着する
支持板の固着部分の板厚より厚くしたことを特徴とした
ものである。
【0010】本発明は、振動する測定管内を流れる流体
の質量流量に比例して発生するコリオリ力を利用して質
量流量を測定するコリオリ式質量流量計における振動管
と、振動管に取り付ける部材とのロー付け固着構造であ
って、振動管にロー付け固着する部材の板厚を、該振動
管の管厚よりも薄くし、部材をロー付けした振動管の管
厚に対する該振動管へのロー材の溶け込み深さの割合を
小さくしたことを特徴としたものである。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は、本発明に係るロー付け固
着構造をもつコリオリ式質量流量計の一実施例を説明す
るための斜視図で、図中、1は支持管、2,3はフラン
ジ、4,5は支切板、6,7はU字形流管、8はコイ
ル、9はコアー、10は磁石、11はコイル、14は支
持板である。
【0012】本実施例のコリオリ式質量流量計は、支持
管1と、支持管1に開口する平行したU字形流管6,7
とコイル8とコアー9とからなる駆動手段と、磁石10
とコイル11とからなるセンサと、支持体としての支持
板(振動支点板)14とからなっている。支持管1の両
端にはフランジ2,3が取り付けられ内部には支切板
4,5が支持管1の軸M−Mに各々傾斜して固着されて
いる。U字形流管6,7は同形等寸の円管からなってお
り、各々は両端が支持管1内に開口して平行に固着され
ている。このときU字形流管6,7の各々の対称軸Oa
−Oa及びOb−Obは支持管1の軸M−Mに対し直角
になっている。U字形流管6,7の対称軸、例えばU字
形流管6,7の先端には、U字形流管6,7を近接離間
するように駆動するコイル8とコアー9とからなる駆動
手段が配設されている。駆動手段は、U字形流管6,7
に取り付けられた基台8a,9a上に固定され、共振周
波数で励磁されるコイル8と、コイル8内に挿通するコ
アー9とからなり、U字形流管6,7は駆動手段の電磁
力により駆動される。センサは磁石10とコイル11と
からなり各々はU字形流管6,7の先端近傍で、軸Oa
−Oaの対称位置に配設されている。ここでは磁石10
はU字形流管6にコイル11はU字形流管7に装着され
ている。
【0013】以上の如く構成されたコリオリ式質量流量
計は、測定される流体が流れる流管(図示せず)に支持
管1のフランジ2,3で介装される。流体は支持管1に
流入して支切板4に遮ぎられてU字形流管6,7に等流
量流れる。コイル8に加振のための共振周波数の交流電
流が印加されるとコアー9を吸引反撥してU字形流管
6,7を音叉状に加振する。センサ10,11は流入側
と流出側とでコリオリの力に比例する位相差を有する正
弦波信号が出力される。この位相を検知して質量流量が
求められるが、このときのU字形流管6,7の音叉状の
共振振動の節部は、支持板14の軸の位置ではなく、支
持部から約3D(D:流管径)離れた位置となる。
【0014】なお、支持板14としては、2つの支持片
からなり、各々はU字流管6,7を押圧挟持するように
ボルトで締め付け、U字流管6,7を振動方向に長軸を
有する非円形に変形し、その後ロー付けした形態も採り
得る。この場合、U字形流管6,7は、この部分で振動
方向に高い剛性を有するため、支持板14近傍では曲げ
ることができず、断面形状が円に復帰する近傍に振動の
支点が移動する。
【0015】尚、以上においてはU字形流管で説明した
が、他の湾曲管や直管の場合でもよく、本発明に係る支
持板は振動の節部を移動する手段としてコリオリ式質量
流量計に適用される。
【0016】本発明は、支持板14又は部材をU字形流
管6,7のような振動する流管(振動管、フローチュー
ブ又は単にチューブとも呼ぶ)にロー付け固着する際の
構造に関するものである。なお、部材としては、コイル
8,コアー9,磁石10,コイル11をU字形流管6,
7に固定する基台(8a,9a)など、振動管に取り付
けるものであればよい。
【0017】図2は、本発明に係る振動管と支持板のロ
ー付け固着構造の一実施例を示す断面図である。なお、
振動管15及び支持板14はそれらの接合部のみを図示
してある。振動管15に支持板14(或いは部材)をロ
ー材でロー付けする場合、支持板14の厚み(板厚)t
1を、振動管15の厚み(管厚)t0よりも薄くする(t
1≦t0)。なお、ロー付けとは“ろう付け”とも呼び、
真空ロー付けも含む。t1≦t0とすると支持板14の方
が薄いためロー付けの熱によるとけ込みが早くはじまり
振動管15へのロー材16のくい込み量を少なくするこ
とができる。すなわち、この条件を満たすことにより、
ロー付け時の熱容量のバランス化(熱の分布の均一化)
が図られ、ロー材16の溶け込み、すなわちアンダーカ
ットが少なくなり、振動管の強度損失を最少にすること
ができる。
【0018】図3は、本発明に係る振動管と支持板のロ
ー付け固着構造の他の実施例を示す断面図である。な
お、振動管15及び支持板14はそれらの接合部のみを
図示してある。本実施例においては、上述の実施例にお
いて支持板(或いは部材)の形状を変形させたものであ
る。支持板14′の振動管15との固着部分14aの厚
さt1のみを、振動管15の管厚t0よりも薄くし、ロー
材16のとけ込み量を最少におさえることができると同
時に、固着部分14a以外の部分の厚みt2を熱くする
ことで支持板14′の必要強度を確保することができ
る。
【0019】図4は、2本のチューブ用の支持板の例を
示す図である。複数本(2本で代表させる)の振動管に
対する支持板としては、図4(A)に示すような2本の
振動管の間に対応する部分の厚みt2を固着部分の厚み
1より大きくして支持板の強度を増したもの、図4
(B)に示すような溝部を設けて強度を増したもの、図
4(C)に示すように支持板をコの字形にして強度を増
したもの、図4(D)に示すように支持板をH字形にし
て強度を増したもの、など様々な形態がある。
【0020】本発明の他の実施例として、振動管へのロ
ー材の溶け込み深さを予測し、振動管の管厚から溶け込
み深さを差し引いた厚みを、振動管にロー付け固着する
支持板の固着部分の板厚より厚くするような構造を採用
してもよい。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、振動管と支持板又はデ
ィバイスとのロー付け固着の際に、ロー材のアンダーカ
ット(くい込み)を最少におさえることができ、振動管
のダメージを最少にすることができる。
【0022】本発明によれば、支持板の必要強度を確保
しながら、振動管と支持板又はディバイスとのロー付け
固着の際に、ロー材のアンダーカット(くい込み)を最
少におさえることができ、振動管のダメージを最少にす
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るロー付け固着構造をもつコリオ
リ式質量流量計の一実施例を説明するための斜視図であ
る。
【図2】 本発明に係る振動管と支持板のロー付け固着
構造の一実施例を示す断面図である。
【図3】 本発明に係る振動管と支持板のロー付け固着
構造の他の実施例を示す断面図である。
【図4】 2本のチューブ用の支持板の例を示す図であ
る。
【図5】 従来技術による振動管と振動支点板とのロー
付け固着構造を説明するための断面図である。
【符号の説明】
1…支持管、2,3…フランジ、4,5…支切板、6,
7…U字形流管、8…コイル、9…コアー、10…磁
石、11…コイル、14,14′…支持板(又はディバ
イス)、15…振動管、16…ロー材。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 振動する測定管内を流れる流体の質量流
    量に比例して発生するコリオリ力を利用して質量流量を
    測定するコリオリ式質量流量計における振動管と、振動
    管を支持し振動の支点となる支持体としての支持板との
    ロー付け固着構造であって、振動管にロー付け固着する
    支持板の固着部分の板厚を、該振動管の管厚よりも薄く
    し、支持体をロー付けした振動管の管厚に対する該振動
    管へのロー材の溶け込み深さの割合を小さくしたことを
    特徴とするコリオリ式質量流量計における振動管と支持
    板のロー付け固着構造。
  2. 【請求項2】 前記支持板は、該支持板の振動管との固
    着部分以外の板厚を固着部分の板厚より厚くした形状を
    もつことを特徴とする請求項1記載のコリオリ式質量流
    量計における振動管と支持板のロー付け固着構造。
  3. 【請求項3】 振動管の管厚から、該振動管へのロー材
    の溶け込み深さを差し引いた厚みを、該振動管にロー付
    け固着する支持板の固着部分の板厚より厚くしたことを
    特徴とする請求項1又は2記載のコリオリ式質量流量計
    における振動管と支持板のロー付け固着構造。
  4. 【請求項4】 振動する測定管内を流れる流体の質量流
    量に比例して発生するコリオリ力を利用して質量流量を
    測定するコリオリ式質量流量計における振動管と、振動
    管に取り付ける部材のロー付け固着構造であって、振動
    管にロー付け固着する部材の板厚を、該振動管の管厚よ
    りも薄くし、部材をロー付けした振動管の管厚に対する
    該振動管へのロー材の溶け込み深さの割合を小さくした
    ことを特徴とするコリオリ式質量流量計における振動管
    と部材のロー付け固着構造。
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