JP2003302273A - コリオリ質量流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 口径の異なる複数のセンサを一義的な設計定
数を有する励振回路で駆動を行っても、安定な振動を確
保できるコリオリ質量流量計を実現する。 【解決手段】 両端が固定されている測定チューブ内に
被測定流体を流し、励振手段により前記測定チューブを
所定モードで共振振動させ、前記測定チューブの中央に
対して上下流に設置された上流センサ並びに下流センサ
で得られる一対のコリオリ信号を信号演算処理部に導き
質量流量を演算するコリオリ質量流量計において、前記
共振振動の振幅を変更可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、両端が固定されて
いる測定チューブ内に被測定流体を流し、励振手段によ
り測定チューブを所定モードで共振振動させ、測定チュ
ーブの中央に対して上下流で得られる一対のコリオリ信
号を用いて質量流量を演算するコリオリ質量流量計にお
ける励振手段の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２は周知のコリオリ質量流量計のセ
ンサ部の概要を示す構成図、図１３は図１２に示すコリ
オリ質量流量計のセンサ部の動作を説明する波形図、図
１４はコリオリ質量流量計の全体構成、特に本発明の対
象である励振回路部の構成を示す機能ブロック図であ
る。

【０００３】以下、図１２乃至図１４に基づき、従来の
コリオリ質量流量計について説明する。この場合の測定
チューブは、例えばＵ字管方式など他の方式でも良い
が、簡単のため直管方式のもので以下に説明する。

【０００４】図１２において、１は被測定流体を流す測
定チューブであり、この測定チューブ１の両端は支持部
材２, ３に固定されている。この測定チューブ１の中央
部近傍には、この測定チューブ１を上下に機械振動をさ
せる加振器４が設置されている。

【０００５】測定チューブ１の支持部材２, ３の近傍に
は、この測定チューブ１の振動を検出する上流センサ５
Ａ、下流センサ５Ｂが固定されている。また、支持部材
３の近傍には温度補償に使用する温度センサ６が設けら
れている。これら要素によりセンサ部ＳＮＳが構成され
ている。

【０００６】図１３に示すように、加振器４から測定チ
ューブ１にＭ１, Ｍ２に示すような１次モードの形状で
振動が与えられている状態で、測定チューブ１に被測定
流体が流れると、Ｍ３, Ｍ４に示すような２次モードの
形状で測定チューブ１が振動する。

【０００７】実際には、この２種類の振動パターンが重
畳された形で測定チューブ１が振動する。測定チューブ
１のこの変形をセンサ５Ａ, ５Ｂで検出して変位信号Ｓ
Ａ,ＳＢとして信号演算処理部に送出される。同様に温
度補償用の温度センサ６の検出信号ＳＴも信号演算処理
部に送出される。

【０００８】図１４において、ＴＲは信号演算処理部で
あり、センサ５Ａ, ５Ｂ並びに温度センサ６の検出信号
ＳＡ, ＳＢ, ＳＴを入力して質量流量ＱＭ、密度Ｈを演
算出力する。この信号演算処理部ＴＲの構成について
は、出願人の先願である特開平7-181069号に詳細に開示
されているので、細部の説明は省略する。

【０００９】ＤＲは励振回路部であり、７は上流センサ
（又は下流センサ）の検出信号ＳＡを入力する第１可変
増幅部である。８はこの第１可変増幅部で制御される駆
動出力部であり、センサ部の加振器４を所定モードで共
振振動させる。これら要素により閉ループ自己発振回路
が形成されている。

【００１０】９は平滑部であり、上流センサ（又は下流
センサ）の検出信号ＳＡを整流平滑しその振幅に比例す
る直流電圧ＶＡを出力する。１０は第１比較部であり、
前記直流電圧ＶＡと第１目標設定部１１の第１目標設定
電圧Ｖｒ１を入力する。この第１比較部出力により第１
可変増幅部７の利得を制御して共振振動の振幅を前記第
１目標設定電圧に制御する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】チューブ口径の異なる
複数のセンサを一義的な設計定数を有する励振回路部で
駆動する場合、口径毎に異なる共振特性等を有するの
で、口径によっては、励振回路部で信号飽和などが起こ
り、安定な振動を確保することが難しい。

【００１２】信号飽和現象により、加振器に対して必要
な供給電力が制限されてしまうことが起こる。電源投入
時には、信号ＳＡがほぼゼロなので、加振器への信号が
安定な振動状態に達するまでに時間がかかる。

【００１３】泡の混入で、信号ＳＡが小さくなるが、そ
の場合駆動部の信号が飽和し、必要な電力を供給でき
ず、信号ＳＡが安定した信号の振幅を維持することが難
しい。このような場合には、電力が供給できないため、
泡が除去された後に、安定な振動状態への復帰が遅くな
る。又、安定な振動が得られないため、質量流量、密度
の出力の揺らぎが大きくなり、出力の精度が悪くなる。

【００１４】本発明の目的の第１は、口径の異なる複数
のセンサを一義的な設計定数を有する励振回路で駆動を
行っても、安定な振動を確保できるコリオリ質量流量計
を実現することにある。

【００１５】目的の第２は、電源投入後、安定なコリオ
リ信号、共振振動振幅を得るための時間を短縮したコリ
オリ質量流量計を実現することにある。

【００１６】目的の第３は、泡混入時に、駆動出力部の
飽和を防止し、必要な電力供給を行うことを可能とし、
これにより安定な振動を維持して、正確かつ揺らぎの少
ない測定を行うコリオリ質量流量計を実現することにあ
る。

【００１７】目的の第４は、泡等の外乱要因に対し出力
変動、復帰時間の改善を図ったコリオリ質量流量計を実
現することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明は、次の通りである。 （１）両端が固定されている測定チューブ内に被測定流
体を流し、励振手段により前記測定チューブを所定モー
ドで共振振動させ、前記測定チューブの中央に対して上
下流に設置された上流センサ並びに下流センサで得られ
る一対のコリオリ信号を信号演算処理部に導き質量流量
を演算するコリオリ質量流量計において、前記共振振動
の振幅を変更可能としたことを特徴とするコリオリ質量
流量計。 （２）前記励振手段は、前記上流センサ又は下流センサ
の検出信号を入力する第１可変増幅部と、この第１可変
増幅部で制御され前記測定チューブを所定モードで共振
振動させる駆動出力部よりなる閉ループ自己発振回路
と、前記上流センサ又は下流センサの検出信号振幅に比
例する直流電圧と第１目標設定電圧を入力する第１比較
部とを具備し、この第１比較部出力により前記第１可変
増幅部の利得を制御して前記共振振動の振幅を前記第１
目標設定電圧に制御するとともに、前記第１目標設定電
圧を選択的に切換えて前記共振振動振幅を可変にしたこ
とを特徴とする（１）記載のコリオリ質量流量計。 （３）前記第１目標設定電圧が、デューティ・サイクル
が異なるパルス幅変調信号で切換え設定されることを特
徴とする（１）又は（２）記載のコリオリ質量流量計。 （４）前記第１可変増幅部と前記駆動出力部の間に設け
た第２可変増幅部と、前記上流センサ又は下流センサの
検出信号振幅に比例する直流電圧と前記第１目標設定電
圧より小さい第２目標設定電圧とを比較する第２比較部
と、前記第２比較部出力に基づき前記第２可変増幅部の
利得を変更する起動回路部を具備し、前記第１目標設定
電圧の選択的に切換えに連動して前記第２目標設定電圧
を選択的に切換えることを特徴とする（１）乃至（３）
のいずれかに記載のコリオリ質量流量計。 （５）前記測定チューブの共振周波数に基づいて演算さ
れる密度測定値のレベル値に基づいて前記共振振動の振
幅を変更することを特徴とする（１）乃至（４）のいず
れかに記載のコリオリ質量流量計。 （６）前記測定チューブの共振周波数に基づいて演算さ
れる密度測定値の揺らぎの大きさに基づいて前記共振振
動の振幅を変更することを特徴とする（１）乃至（４）
のいずれかに記載のコリオリ質量流量計。 （７）前記測定チューブの共振周波数に基づいて演算さ
れる密度測定値のレベル値及び揺らぎの大きさに基づい
て前記共振振動の振幅を変更することを特徴とする
（１）乃至（４）のいずれかに記載のコリオリ質量流量
計。 （８）前記一対のコリオリ信号の夫々と前記信号演算処
理部との間に、第１振幅変更回路並びに第２振幅変更回
路を設け、これら振幅変更回路の利得を前記信号演算処
理部より自動的に又は手動的に与えられる目標設定信号
により変更することを特徴とする（２）又は（３）記載
のコリオリ質量流量計。 （９）前記一対のコリオリ信号の夫々と前記信号演算処
理部との間に、第１振幅変更回路並びに第２振幅変更回
路を設け、これら振幅変更回路の利得を前記信号演算処
理部より自動的に又は手動的に与えられる目標設定信号
により変更することを特徴とする（４）記載のコリオリ
質量流量計。 （１０）前記一対のコリオリ信号の夫々と前記信号演算
処理部との間に、第１振幅変更回路並びに第２振幅変更
回路を設け、これら振幅変更回路の利得を前記信号演算
処理部より自動的に又は手動的に与えられる目標設定信
号により変更することを特徴とする（５）乃至（７）の
いずれかに記載のコリオリ質量流量計。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下本発明実施態様を、図面を用
いて説明する。図１は本発明を適用したコリオリ質量流
量計の一例を示す機能ブロック図であり、図１４の従来
構成で説明した要素と同一要素には同一符号を付して説
明を省略する。

【００２０】本発明の特徴は、第１目標設定部１１の構
成にあり、スイッチ手段ＳＷ１により、第１目標設定電
圧を複数値Ｖｒ11，Ｖｒ12 …に切換えて第１比較部１
０に入力可能とした点である。

【００２１】口径変更や泡の混入状態に伴い、スイッチ
手段ＳＷ１を切換えることにより、第１比較部1０の入
力となる目標設定電圧を、Ｖｒ11，Ｖｒ12 …に選択、
変更する。選択された目標設定電圧に対応して信号ＳＡ
の振動振幅が変更され、飽和等の現象やそれに伴う必要
な電力供給できないことを回避できる。

【００２２】図２は、励振回路部ＤＲの駆動出力部８か
らセンサ部の加振器４への励振電力と、質量流量出力搖
動の程度を実際に測定した結果の例を示す特性図であ
り、横軸が流体に混入した泡の割合、縦軸左側スケール
が励振電力、右側スケールが質量流量出力の搖動を示
す。実線Ａは従来の励振電力特性、実線Ｂが従来の質量
流量出力の揺動特性である。

【００２３】この特性で明らかなように、従来の励振電
力特性Ａを用いた励振回路では、励振電力が飽和する
と、矢印に示すように、泡の混入割合がＸの地点で必要
な電力が供給されないことにより、出力の搖動Ｂが急激
に大きくなり、出力の安定性が失われる。

【００２４】本願では、第１目標設定電圧Ｖｒ１の選択
により、点線Ｃに示したように励振電力の飽和が起こら
ない特性に選択可能なため、安定な振動振幅を確保する
ことができ、点線Ｄに示すように、質量流量出力がＸ点
で急激に変化することが回避される。

【００２５】次に、図３乃至図７により本発明の他の実
施形態を説明する。図３は、第１目標設定電圧Ｖｒ１の
変更手段に関するものである。デューティ・サイクルの
異なる複数のパルス幅信号ＳＧ１またはＳＧ２を、ロー
パスフィルタＬＰＦ等を通し平滑化して、バッファ増幅
器ＢＡを介して目標設定電圧Ｖｒ11及びＶｒ12を得る。
デューティ・サイクルの変更により、目標設定電圧の任
意な変更が可能となる。

【００２６】図４は電源投入時や泡の混入や外乱の影響
により、センサの信号ＳＡが極小である場合に有効な起
動回路に本発明を適用した実施例である。以下図１に対
する追加要素を説明する。１２は第２可変増幅部であ
り、第１可変増幅部７と駆動出力部８の間に設けられ
る。

【００２７】１３は第２目標設定部であり、第１目標設
定電圧Ｖｒ１より小さい第２目標設定電圧Ｖｒ２を設定
する。この第２目標設定部１３では、スイッチ手段ＳＷ
２により、第２目標設定電圧を複数値Ｖｒ21，Ｖｒ22
…に切換えて設定可能な構成をとる。

【００２８】１４は第２比較部であり、上流センサ（又
は下流センサ）の検出信号振幅に比例する直流電圧ＶＡ
と第２目標設定電圧Ｖｒ２（Ｖｒ21，Ｖｒ22 …）とを
比較し、第２比較部１４の出力に基づき第２可変増幅部
１２の利得を変更する。第２可変増幅部１２、第２目標
設定部１３、第２比較部起動回路部１４で起動回路を構
成する。

【００２９】この実施例の特徴は、第１目標設定部１１
のスイッチ手段ＳＷ１と第２目標設定部１３のスイッチ
手段ＳＷ２とが連動しており、記前記第１目標設定電圧
Ｖｒ11，Ｖｒ12 …の選択的に切換えに連動して、前記
第２目標設定電圧Ｖｒ21，Ｖｒ22 …を選択的に切換え
る点にある。

【００３０】第２可変増幅部１２の機能であるが、前述
のように、平滑部９の出力信号ＶＡとＶｒ21，Ｖｒ22
…を第２比較部１４より比較して、その比較部出力によ
って利得が変更される。

【００３１】電源投入時や泡の混入や外乱の影響によ
り、センサ信号ＳＡが極小である場合に、即ち、平滑部
９の出力信号ＶＡが第２比較部１４の目標設定電圧Ｖｒ
２より小さい場合は、利得を大きく（例えば、数百倍）
し、励振振幅が飽和するレベルまで励振して、センサ部
ＳＮＳの信号ＳＡの振幅を急速に大きくする。

【００３２】この結果、平滑部９の出力信号ＶＡが一定
のレベルまで達し（通常状態のレベルを含む）、出力信
号ＶＡが第２比較部１４の目標設定電圧Ｖｒ２より大き
くなると、第２可変増幅部１２の利得を小さく（例え
ば、数倍）変更し、安定な振動状態の動作に戻す。

【００３３】上記のように、閉ループ自己発振回路のル
ープ利得を変化させることにより、励振回路部ＤＲの過
渡特性を変更し、電源投入時に、安定な励振振幅やセン
サ部ＳＮＳの信号ＳＡの振動振幅を得るまでの時間を短
縮している。同様に、泡が混入しその除去後の安定な励
振振幅や信号ＳＡの振幅への復帰時間を短縮している。

【００３４】そして、第１目標設定部１１のスイッチ手
段ＳＷ１と第２目標設定部１３のスイッチ手段ＳＷ２と
を連動させることにより、第１目標設定電圧Ｖｒ１の選
択的な切換えに連動して、第２目標設定電圧Ｖｒ２を選
択的に切換えて第２可変増幅部の利得を変更させること
により、第１目標設定電圧をＶｒ１変更しても上記の一
連の動作を行うことを可能としている。

【００３５】次に、泡の混入状態を密度測定信号により
推定して第１目標設定電圧を選択的に切換える実施例を
説明する。

【００３６】図５の機能ブロック線図において、１５は
信号演算処理部ＴＲ内の密度演算部であり、センサ部Ｓ
ＮＳからの信号ＳＡの振動周波数ｆと温度センサの検出
信号ＳＴを入力し、密度信号Ｈを演算する。

【００３７】励振回路部ＤＲにおいて、１６は第３比較
部、１７は第３目標設定部である。第３比較部１６は、
密度信号Ｈと第３目標設定部の目標設定電圧Ｖｒ３の比
較出力で第１目標設定部のスイッチ手段ＳＷ１を切換え
制御する。

【００３８】目標設定電圧Ｖｒ３は、密度信号Ｈの大き
さが所定値を超えて変化した時にスイッチＳＷ１を切換
えるように設定する場合と、密度信号Ｈの揺らぎが所定
値を超えたときにスイッチ手段ＳＷ１を切換えるように
設定する場合がある。

【００３９】図６は泡の混入による密度変動の特性図で
あり、定常状態では、密度値はFを保っているが、泡の
混入により、ある値Ｇ以下に変動する。この値Ｇに相当
する目標設定電圧Ｖｒ３を設定することで、励振電力が
飽和する前に、スイッチ手段ＳＷ１の切換えを行い、第
１比較部１１の目標設定電圧Ｖｒ１を変更し、一定の励
振振幅やセンサ部ＳＮＳからの信号ＳＡの振動振幅を安
定化することができる。

【００４０】図７は不均一な泡の混入による密度変動の
特性図であり、この場合には揺らぎ変動を発生する。即
ち、定常状態では、密度の揺らぎ（例えば変動率や変動
の振幅）はI以下を保っているが、不均一な泡の混入に
より、I以上のJの大きさに変化する。揺らぎ値がこの値
Ｊに相当する目標設定電圧Ｖｒ３を設定することで、励
振電力が飽和する前に、スイッチ手段ＳＷ１の切換えを
行い、第１比較部１１の目標設定電圧Ｖｒ１を変更し、
一定の振動振幅やＳＡの振動振幅を安定化することがで
きる。

【００４１】図１、図４、図５の実施例では、第１目標
設定部１１のスイッチ手段ＳＷ１を切換え、目標設定電
圧をＶｒ11，Ｖｒ12 …に変更することにより、信号演
算処理部ＴＲに入力する信号ＳＡ, ＳＢの振幅レベルが
変化する。

【００４２】振幅レベルが小さくなると、信号対ノイズ
比（S/N比）が悪くなり、逆に振幅レベルが大きくなる
と所定の信号処理の入力レンジを超え、信号が制限され
波形が歪み、質量流量や密度測定の精度が低下する問題
が新たに発生する。

【００４３】図８は、図１の実施例にこの問題を解消す
るための対応回路を付加した実施例である。この実施例
の特徴部は、一対のコリオリ信号ＳＡ及びＳＢの夫々と
信号演算処理部ＴＲとの間に、第１振幅変更回路１８及
び第２振幅変更回路１９を設け、これら振幅変更回路の
利得を第１目標設定部１１のスイッチＳＷ１の操作に関
連して信号演算処理部ＴＲより自動的に又は手動的に与
えられる目標設定信号Ｖｒａ及びＶｒｂにより変更し、
レベル調整した信号ＳＣ及びＳＤを信号演算処理部ＴＲ
に導く構成にある。

【００４４】このような構成により、以下の効果が期待
でき、その結果、安定な質量流量・密度測定が確保でき
る。 （１）スイッチ手段ＳＷ１の切換えにより、信号ＳＡ、
ＳＢが小さくなった場合は、振幅を大きくすることによ
り、S/N比を良くできる。スイッチ手段ＳＷ１の切換え
により、信号ＳＡ、ＳＢが大きくなった場合は、振幅を
小さくすることにより、信号処理を行う信号の波形の歪
みをなくすことができる。 （２）泡混入時に、駆動出力部の飽和を防止し、必要な
電力供給を行い、安定な振動を維持して、正確かつ揺ら
ぎの少ない流量測定を行うことができる。

【００４５】図９は、第１振幅変更回路１８の具体的な
実施例を示す回路構成図である。２０は信号ＳＡを入力
し、信号ＳＣを出力する増幅器、２１は信号演算処理部
ＴＲからの目標設定信号Ｖｒａで作動するアナログスイ
ッチである。

【００４６】抵抗Ｒ１, Ｒ２, Ｒ３の直列回路は、増幅
器２０の出力信号ＳＣの電圧を分圧し、負帰還信号電圧
Ｖａ及びＶｂを発生させる。この負帰還信号電圧Ｖａ及
びＶｂがアナログスイッチ２１で切換えられて増幅器２
０の負帰還入力端子に供給され、増幅器２０の利得が２
段に切換えられる。

【００４７】第１目標設定部１１の目標設定電圧がＶｒ
１であるときは、アナログスイッチ２１の切換えをＶａ
とし、そのときの信号ＳＡに対する増幅率を[R1/(R2+R
3)]+1とする。また、第１目標設定部１１の設定電圧が
Ｖｒ２であるときは、アナログスイッチ２１の切換えを
Ｖｂとし、そのときの信号ＳＡに対する増幅率を[(R1+R
2)/R3]+1とする。

【００４８】このように、信号ＳＡの増幅率は、第１目
標設定部１１の目標設定電圧の変更に伴い、小さくした
場合は大きく、大きくした場合は小さくするように変更
を行う。

【００４９】図１０は、図４の実施例に図８で説明した
第１振幅変更回路１８及び第２振幅変更回路１９を導入
した実施例であり、これら振幅変更回路の作用効果につ
いては図８と同様である。

【００５０】図１１は、図５の実施例に図８で説明した
第１振幅変更回路１８及び第２振幅変更回路１９を導入
した実施例であり、これら振幅変更回路の作用効果につ
いても図８と同様である。

【００５１】図５の実施例では、第３比較部１６は、密
度信号Ｈと第３目標設定部の目標設定電圧Ｖｒ３の比較
出力で第１目標設定部のスイッチ手段ＳＷ１を切換え制
御する構成であるが、図４のように起動回路を有する場
合には、第３比較部１６の出力でスイッチ手段ＳＷ１及
びＳＷ２を連動して切換える構成となる。

【００５２】以上説明した実施例では、第１及び第２目
標設定部１１, １３の切換えは手動操作の例を示した
が、プロセッサ等による自動切換えの構成を取ることも
可能である。

【００５３】本発明の適応対象となるコリオリ質量流量
計における密度演算は、デジタル演算処理方式のみでな
く、アナログ回路を用いたチューブの共振周波数測定に
伴う流体の密度測定値の大きさや密度測定値の揺らぎを
検出する方式にも有効に適用されるものである。

【００５４】また、各実施例で示した第１可変増幅部７
は、信号ＳＡと第１比較部１０の出力の掛け算を行う、
掛け算器を用いても構成することができる。更に、実施
例ではセンサの上流側の信号ＳＡのみを励振回路部ＤＲ
の入力信号とした構成を示したが、下流側の信号ＳＢも
同様に励振回路部ＤＲの入力信号として構成することも
可能である。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば次のような効果を期待することができ
る。 （１）口径の異なる複数のセンサを一義的な設計定数を
有する励振回路で駆動を行っても、安定な振動を確保で
きるコリオリ質量流量計を実現できる。 （２）電源投入後、安定なコリオリ信号、共振振動振幅
を得るための時間を短縮したコリオリ質量流量計を実現
できる。

【００５６】（３）泡混入時に、駆動出力部の信号の飽
和を防止し、必要な電力供給を行うことが可能であり、
これにより、安定な振動を維持して、正確かつ揺らぎの
少ない測定を行うコリオリ質量流量計を実現できる。 （４）泡などの外乱要因に対し出力変動、復帰時間の改
善を図ったコリオリ質量流量計を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したコリオリ質量流量計の一例を
示す機能ブロック図である。

【図２】励振回路部からセンサ部の加振器への励振電力
と質量流量出力搖動の程度を実際に測定した結果の例を
示す特性図である。

【図３】第１目標設定電圧の変更手段に、デューティ・
サイクルの異なるパルス幅信号を用いる実施励を示す回
路図である。

【図４】電源投入時や泡の混入や外乱の影響により、セ
ンサの信号ＳＡが極小である場合に有効な起動回路に本
発明を適用した実施例を示す機能ブロック図である。

【図５】泡の混入状態を密度測定信号により推定して第
１目標設定電圧を選択的に切換える本発明の実施例を示
す機能ブロック図である。

【図６】泡の混入による密度変動の特性図である。

【図７】不均一な泡の混入による密度の揺らぎ変動の特
性図である。

【図８】図１の実施例に第１振幅変更回路及び第２振幅
変更回路を導入した実施例を示す機能ブロック図であ
る。

【図９】第１振幅変更回路の実施例を示す回路構成図で
ある。

【図１０】図４の実施例に第１振幅変更回路及び第２振
幅変更回路を導入した実施例を示す機能ブロック図であ
る。

【図１１】図５の実施例に第１振幅変更回路及び第２振
幅変更回路を導入した実施例を示す機能ブロック図であ
る。

【図１２】周知のコリオリ質量流量計のセンサ部の概要
を示す構成図である。

【図１３】コリオリ質量流量計のセンサ部の動作を説明
する波形図である。

【図１４】従来のコリオリ質量流量計の全体構成、特に
励振回路部の構成を示す機能ブロック図である。

【符号の説明】

ＳＮＳ センサ部 ＴＲ 信号処理演算部 ＤＲ 励振回路部 ４ 加振器 ７ 第１可変増幅部 ８ 駆動出力部 ９ 平滑部 １０ 第１比較部 １１ 第１目標設定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐野 孝史 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 ヤーヌス・スロットヴィンスキー 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2F035 JA02

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】両端が固定されている測定チューブ内に被
   測定流体を流し、励振手段により前記測定チューブを所
   定モードで共振振動させ、前記測定チューブの中央に対
   して上下流に設置された上流センサ並びに下流センサで
   得られる一対のコリオリ信号を信号演算処理部に導き質
   量流量を演算するコリオリ質量流量計において、前記共
   振振動の振幅を変更可能としたことを特徴とするコリオ
   リ質量流量計。
2. 【請求項２】前記励振手段は、前記上流センサ又は下流
   センサの検出信号を入力する第１可変増幅部と、この第
   １可変増幅部で制御され前記測定チューブを所定モード
   で共振振動させる駆動出力部よりなる閉ループ自己発振
   回路と、前記上流センサ又は下流センサの検出信号振幅
   に比例する直流電圧と第１目標設定電圧を入力する第１
   比較部とを具備し、この第１比較部出力により前記第１
   可変増幅部の利得を制御して前記共振振動の振幅を前記
   第１目標設定電圧に制御するとともに、前記第１目標設
   定電圧を選択的に切換えて前記共振振動振幅を可変にし
   たことを特徴とする請求項１記載のコリオリ質量流量
   計。
3. 【請求項３】前記第１目標設定電圧が、デューティ・サ
   イクルが異なるパルス幅変調信号で切換え設定されるこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載のコリオリ質量流量
   計。
4. 【請求項４】前記第１可変増幅部と前記駆動出力部の間
   に設けた第２可変増幅部と、前記上流センサ又は下流セ
   ンサの検出信号振幅に比例する直流電圧と前記第１目標
   設定電圧より小さい第２目標設定電圧とを比較する第２
   比較部と、前記第２比較部出力に基づき前記第２可変増
   幅部の利得を変更する起動回路部を具備し、前記第１目
   標設定電圧の選択的に切換えに連動して前記第２目標設
   定電圧を選択的に切換えることを特徴とする請求項１乃
   至３のいずれかに記載のコリオリ質量流量計。
5. 【請求項５】前記測定チューブの共振周波数に基づいて
   演算される密度測定値のレベル値に基づいて前記共振振
   動の振幅を変更することを特徴とする請求項１乃至４の
   いずれかに記載のコリオリ質量流量計。
6. 【請求項６】前記測定チューブの共振周波数に基づいて
   演算される密度測定値の揺らぎの大きさに基づいて前記
   共振振動の振幅を変更することを特徴とする請求項１乃
   至４のいずれかに記載のコリオリ質量流量計。
7. 【請求項７】前記測定チューブの共振周波数に基づいて
   演算される密度測定値のレベル値及び揺らぎの大きさに
   基づいて前記共振振動の振幅を変更することを特徴とす
   る請求項１乃至４のいずれかに記載のコリオリ質量流量
   計。
8. 【請求項８】前記一対のコリオリ信号の夫々と前記信号
   演算処理部との間に、第１振幅変更回路並びに第２振幅
   変更回路を設け、これら振幅変更回路の利得を前記信号
   演算処理部より自動的に又は手動的に与えられる目標設
   定信号により変更することを特徴とする請求項２又は３
   記載のコリオリ質量流量計。
9. 【請求項９】前記一対のコリオリ信号の夫々と前記信号
   演算処理部との間に、第１振幅変更回路並びに第２振幅
   変更回路を設け、これら振幅変更回路の利得を前記信号
   演算処理部より自動的に又は手動的に与えられる目標設
   定信号により変更することを特徴とする請求項４記載の
   コリオリ質量流量計。
10. 【請求項１０】前記一対のコリオリ信号の夫々と前記信
    号演算処理部との間に、第１振幅変更回路並びに第２振
    幅変更回路を設け、これら振幅変更回路の利得を前記信
    号演算処理部より自動的に又は手動的に与えられる目標
    設定信号により変更することを特徴とする請求項５乃至
    ７のいずれかに記載のコリオリ質量流量計。