JP2004132856A - コリオリ質量流量計 - Google Patents

Abstract

【課題】安定性、精度、耐振性が向上されたコリオリ質量流量計を提供する。
【解決手段】測定流体が分岐する分岐部と、測定流体が合流する合流部と、前記分岐部の一方の流路への第１の上流側固定端部と前記合流部の一方の流路への第１の下流側固定端部との第１の中点を中心に点対称で３個の変曲点を有する曲線形状を有する第１の振動チューブと、前記分岐部の他方の流路に一端が接続され他端が前記合流部の他方の流路へ接続され前記第１の振動チューブと同様な曲線形状を有し前記第１の振動チューブが含まれる平面と同一の平面に含まれ前記第１の振動チューブから平行移動した位置に配置された第２の振動チューブと、前記第１の振動チューブと前記第２の振動チューブとを励振する励振器と、前記第１の振動チューブと前記第２の振動チューブの振動を検出する振動検出センサとを具備したことを特徴とするコリオリ質量流量計である。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流量計内部の振動チューブの振動を外に漏らさないようにすると共に、外部からの振動ノイズや応力の影響を受けにくくすることによって、安定性、精度、耐振性が向上されたコリオリ質量流量計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は、従来より一般に使用されている従来例の構成説明図で、例えば、特開昭６１−１８９４１７号に示されている（例えば、特許文献１参照）。
図１１は平面図、図１２は図１１の側面図、図１３，図１４は図１１の動作説明図である。
【０００３】
図において、振動チューブ１８と、振動チューブ１９は、平行に設置され、支持プレート４１と４２で両端をそれぞれ固定されている。
２本の振動チューブ１８，１９の間には、２つの振動検出センサ２３，２４と、励振器２１が設置され、振動チューブ１８，１９の共振周波数で、定常的に励振されている。
【０００４】
多くの場合、図１３に示すような低次の共振モードで励振振動を行い、振動チューブ１８は、Ａ→Ｂ→Ａ→Ｃ→Ａ→Ｂ→　、振動チューブ１９は、Ａ’→Ｂ’→Ａ’→Ｃ’→Ａ’→Ｂ’→　のように互いに対称な方向に単振動を続ける。
【０００５】
また、図１４のように高次の共振モードで励振振動を行う場合も考えられる。振動チューブ１８は、　Ａ→Ｂ→Ａ→Ｃ→Ａ→Ｂ→　、振動チューブ１９は、Ａ’→Ｂ’→Ａ’→Ｃ’→Ａ’→Ｂ’→　のように互いに対称な方向に単振動を続ける。
但し、この場合は、図１１，図１２と異なり、励振装置を２つにする等の工夫が必要である。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６１−１８９４１７号（第３頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような装置においては、図１１従来例のように、振動チューブ１８，１９が直管で、両端を固定された場合、振動チューブ１８，１９が本来の位置Ａ，Ａ’からずれて、位置Ｂ，Ｂ’のように変形された場合、振動チューブ１８，１９の全長が変わることで、管軸方向に大きな力が発生する。
【０００８】
図１３、図１４に示したような振動チューブ１８，１９の変形が生じたときには、固定端では中心に引っ張られるような軸方向力Ｆ１が生じる。
このような本来不要な力が固定端に働くことで、振動チューブ１８，１９の振動が外に漏れ、振動絶縁性が悪化する。
【０００９】
振動絶縁性が悪い、すなわちＱ値が低いと、以下のような問題点がある。
（１）　励振振動に大電流が必要になる。消費電流が増える。
（２）　環境変化や外的要因で振動の漏れ具合が大きく変化する。
安定した定常励振ができなくなり、内部の振動の状況も不安定になりがちで、ゼロ点やスパン等の出力誤差になる。
【００１０】
（３）　自ら起こした外部に逃げた振動が、外部からの振動ノイズとなって戻ってくる。
同じ周波数の振動ノイズになるので、僅かなノイズでも受ける影響が大きく、出力誤差になる。
【００１１】
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、流量計内部の振動チューブの振動を外に漏らさないようにすると共に、外部からの振動ノイズや応力の影響を受けにくくすることによって、安定性、精度、耐振性が向上されたコリオリ質量流量計を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明では、請求項１のコリオリ質量流量計においては、
振動チューブ内に測定流体が流れ、この測定流体の流れと前記振動チューブの角振動によって生じるコリオリ力により、この振動チューブを変形振動させるコリオリ質量流量計において、
測定流体が分岐する分岐部と、測定流体が合流する合流部と、前記分岐部の一方の流路への第１の上流側固定端部と前記合流部の一方の流路への第１の下流側固定端部との第１の中点を中心に点対称で３個の変曲点を有する曲線形状を有する第１の振動チューブと、前記分岐部の他方の流路に一端が接続され他端が前記合流部の他方の流路へ接続され前記第１の振動チューブと同様な曲線形状を有し前記第１の振動チューブが含まれる平面と同一の平面に含まれ前記第１の振動チューブから平行移動した位置に配置された第２の振動チューブと、前記第１の振動チューブと前記第２の振動チューブとを励振する励振器と、前記第１の振動チューブと前記第２の振動チューブの振動を検出する振動検出センサとを具備したことを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項２においては、請求項１記載のコリオリ質量流量計において、前記励振器として、前記第１の振動チューブを前記点対称の曲線形状を保持したまま前記第１の上流側固定端部と第１の下流側固定端部とを結ぶ直線を第１の基準軸としてこの第１の基準軸の各点から所定距離の円周線上で単振動する振動モードで駆動し前記第２の振動チューブを前記点対称の曲線形状を保持したまま前記第２の上流側固定端部と第２の下流側固定端部とを結ぶ直線を第２の基準軸としてこの第２の基準軸の各点から所定距離の円周線上で単振動する振動モードで駆動し且つ前記第１の振動チューブと前記第２の振動チューブとが同一の振動モード同一周波数で互いに逆位相になるように振動するように励振駆動する励振器を具備したことを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項３においては、請求項１又は請求項２記載のコリオリ質量流量計において、
前記励振器あるいは前記振動検出センサからのリードを前記中点あるいは前記上流側固定端部あるいは前記下流側固定端部を介して外部に取出すようにしたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項４においては、請求項１乃至請求項３の何れかに記載のコリオリ質量流量計において、
前記第１の振動チューブとこの第１の振動チューブに取り付けられた前記励振器あるいは前記振動検出センサの部分の重心位置が前記第１の振動チューブの中点になるように前記第１の振動チューブに設けられた第１のバランサーと、前記第２の振動チューブとこの第２の振動チューブに取り付けられた前記励振器あるいは前記振動検出センサの部分の重心位置が前記第２の振動チューブの中点になるように前記第２の振動チューブに設けられた第２のバランサーとを具備した事を特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図で平面図、図２は図１の正面図である。
【００１７】
図において、図１１と同一記号の構成は同一機能を表す。
以下、図１１と相違部分のみ説明する。
【００１８】
装置の入り口で流路は、振動チューブ１８と、振動チューブ１９の２つに分岐部１２０で分岐し、出口付近で再び合流部１３０で合流する。
振動チューブ１８と振動チューブ１９は、基本的に同じ構造で同一平面に存在し、図のＺ方向に平行移動した位置関係にある。
【００１９】
振動チューブ１８は、図１のように上流側端部１２１と下流側端部１３１の中点２６を中心に点対称で、変曲点を３箇所有するＳ字形の形状であり、振動チューブ１８は両端近傍では、基準軸１４上に存在する。
【００２０】
振動チューブ１９は、図１のように上流側端部１２２と下流側端部１３２の中点２７を中心に点対称で、変曲点を３箇所有するＳ字形の形状であり、振動チューブ１９は両端近傍では、基準軸１５上に存在する。
【００２１】
２１１，２１２，２２１，２２２は振動チューブ１８，１９を励振させる励振器である。
個々の振動チューブの形状は、中点２６，２７を中心とした点対称な形状なので、振動チューブ１８，１９の重心は、中点２６，２７に位置し、両チューブの重心は、振動系全体の中心である中点２５に位置する。
【００２２】
このように重心が中央にあり、２つの振動チューブ１８，１９が同じ形状をしているので、外部から加わる振動ノイズは、振動系全体に一様に加わりやすい。一般的にコリオリ流量計は上流と下流の振動の位相差を測定しているので、一様な振動ノイズが加わっても、流量測定に影響を受けない。
すなわち、外部振動ノイズに対して安定で、高精度なコリオリ流量計を得られる。
【００２３】
次に、温度変化により振動チューブ１８，１９は熱膨張、圧縮するが、直管の振動チューブと違い、緩やかに曲がっているので、熱による伸縮を吸収しやすい。
過度の熱応力が加わることもないので、使用温度範囲を広くすることが可能なコリオリ質量流量計が得られる。
【００２４】
図３、４は本発明の他の実施例の動作説明図である。（基本構造は図１、図２と同じ）
振動チューブ１８，１９を図のＺ方向に力を加えられるような励振器２１１，２１２，２２１，２２２が設置されている。
振動チューブ１８，１９を図のＺ方向に力を加える構造になっている。
【００２５】
励振器２１１と２１２、２２１と２２２は、大きさと方向が等しく、逆位相の振動力を加えるようになっており、励振器２１１と２２１，２１２と２２２も、逆位相関係になっている。
【００２６】
２３１，２３２，２４１，２４２は振動を検出する振動検出センサで、図のＺ方向の振動速度あるいは変形を測定する。
４１，４２は振動チューブに固定されている支持プレートである。
【００２７】
以上の構成において、図３に示す如く、振動チューブ１８は、Ｂ→Ａ→Ｃ→Ａ→Ｂ→Ａ→　のように、振動チューブ１９は、Ｂ’→Ａ’→Ｃ’→Ａ’→Ｂ’→Ａ’→　のように位置を変えて円周振動を続ける。
【００２８】
振動チューブ１８，１９の振動振幅（Ｘ、Ｙ、Ｚ方向成分の位置変化）は、振動チューブ１８，１９の全長Ｌのおよそ１／４Ｌ，３／４Ｌ付近が大きく、両側の支持プレート４１，４２上と中点（１／２Ｌ）上　は振動の節となり、位置は変化しない。
支持プレート４１，４２近傍の振動チューブ１８，１９には、図３に示したようなＲｏｔＸの力が大きく加わる。
【００２９】
但し、２本の振動チューブ１８，１９に加わる力は、大きさが等しく逆回転方向なので、支持プレート４１，４２上で互いに打ち消し会い、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向成分も回転成分も働かない音叉の節のような状態が実現される。
【００３０】
図４は、図２のａａ、ｂｂ、ｃｃ断面図を示す。
振動チューブ１８は、Ｂ→Ａ→Ｃ→Ａ→Ｂ→Ａ→　のように、振動チューブ１９は、Ｂ’→Ａ’→Ｃ’→Ａ’→Ｂ’→Ａ’→　のように、そして、２つの振動チューブのＺ方向変位は、常に正負の符号が逆で絶対値が等しい位置関係を保ち続けながら、振動を行う。
【００３１】
両側端部から等距離にあるｂｂ断面では、振動チューブ１８，１９は、その位置を変わらずに、基準軸１４、１５の周りの回転振動のみを行う。
図４に示したように、振動チューブ１８，１９は常に基準軸１４，１５から所定距離の円周上あるいはその近傍に位置する。
ａａでは基準軸１４，１５から距離Ｒ（ａ）離れた円周上、ｃｃでは基準軸１４，１５から距離Ｒ（ｃ）離れた円周上で振動を行う。
【００３２】
固定端の中心断面であるｂｂでは、Ｒ（ｂ）＝０となり、位置を変えずに回転振動のみを行うことになる。
振動チューブ１８，１９の全長は、円周上を移動しても変化はないので、両端固定端に管軸方向力（Ｆｘ）は働かない。
【００３３】
理想的な円周上振動では、両端固定端には、他のＹ、Ｚ方向力Ｆｙ，Ｆｚも加わらず、管軸回りのねじれ成分力（ＦｒｏｔＸ）のみが働く。
また、なお分かりやすくするために、図では、振動の振幅を大きくして表示しているが、殆どのコリオリ質量流量計では、振動振幅はごくわずかである。
【００３４】
振幅が小さい場合、円周上の振動は、図のＺ方向成分のみの単振動に近似できる。
励振器２１１，２１２，２２１，２２２や振動検出器２３１，２３２，２４１，２４２は、本来ならば、Ｚ方向だけでなく、Ｙ方向成分、あるいは、回転成分にも対応する必要があるが、上記の理由により、通常は、Ｚ方向成分のみの対応品を使用して差し支えない。
【００３５】
両側が固定されている実際の振動チューブ１８，１９では、理想的な円周上振動からは若干ずれが生じ、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向成分の振動絶縁性も完全ではないが、直管の振動チューブに較べると振動絶縁性は優れており、その優位性は揺るがない。
【００３６】
この結果、
振動チューブ１８，１９は円周上を（現実には完全な円周振動は不可能で、円周上近傍を）単振動するので、振動チューブ１８，１９の全長の変化は少ない。振動チューブ１８，１９チューブの両固定端では、基準軸１４，１５回りの回転振動成分が中心になり、両固定端ではＸ、Ｙ、Ｚ方向成分の力の発生は大幅に抑えられる。
【００３７】
また、２本の振動チューブ１８，１９が対称な方向に振動するので、回転振動成分も支持プレート４１，４２上で打ち消し合い、振動の節を実現でき、外部に振動が漏れるのを防ぐことができるコリオリ質量流量計が得られる。
【００３８】
具体的に、両固定端部に加わる力の６方向成分について考えると以下の通りである。
並進方向力　Ｘ　　円周振動により軸方向力は、ほぼゼロ。
並進方向力　Ｙ　　微小振動で非常に小さい。
並進方向力　Ｚ　　円周振動で小さい＋２本チューブで打ち消しあう。
【００３９】
回転方向力　ＲｏｔＸ　２本チューブでうち消し合う→ほぼゼロ。
回転方向力　ＲｏｔＹ　円周振動で小さい＋２本チューブで打ち消しあう。
回転方向力　ＲｏｔＺ　微小変形で非常に小さい。
このように、全ての方向の力を小さくすることが可能で、振動絶縁性能が高いコリオリ質量流量計が得られる。
【００４０】
個々の振動チューブの形状は、中点２６，２７を中心とした点対称な形状と振動モードを採用しているので、振動チューブ１８，１９の重心は、中点２６，２７に位置し不動である。また両チューブの重心も、振動系全体の中心である中点２５に位置し、不動である。
【００４１】
励振振動による重心の移動も無くなるので、固定端１２１，１２２，１３１，１３２を通じて、振動が外に漏れ出すのを防ぎ、より一層振動絶縁性を高めることができる。
振動絶縁性が高いと、低消費電力が可能で、環境変化や外的要因によるゼロ点やスパン変動を減らし、高精度で高安定なコリオリ流量計が得られる。
【００４２】
次に、２本の振動チューブ１８，１９に、４つの振動検出センサ２３１，２３２，２４１，２４２を備え付けることで、互いにノイズをキャンセルしあい、耐ノイズ性が向上されたコリオリ流量計が得られる。
【００４３】
即ち、振動チューブ１８，１９のそれぞれ上下流のセンサ位置の振動は以下のように表すことができる。
振動チューブ１８においては、
上流側センサ２３１では、−Ａｓｉｎωｔ−Ｃｃｏｓωｔ＋Ｎ１
下流側センサ２４１では、＋Ａｓｉｎωｔ−Ｃｃｏｓωｔ＋Ｎ３
【００４４】
振動チューブ１９においては、
上流側センサ２３２では、＋Ａｓｉｎωｔ＋Ｃｃｏｓωｔ＋Ｎ２
下流側センサ２４２では、−Ａｓｉｎωｔ＋Ｃｃｏｓωｔ＋Ｎ４
【００４５】
上流側センサ出力の差は、−２Ａｓｉｎωｔ−２Ｃｃｏｓωｔ＋Ｎ１−Ｎ２
下流側センサ出力の差は、＋２Ａｓｉｎωｔ−２Ｃｃｏｓωｔ＋Ｎ３−Ｎ４
ここで、Ａ　　　　　　　　　　：励振振動による振幅
Ｃ　　　　　　　　　　：コリオリ力による振動振幅
Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４：ノイズ
【００４６】
上流側２点Ｎ１，Ｎ２に同じノイズＮがのったとき　Ｎ１−Ｎ２＝０　ノイズはキャンセルされる
下流側２点Ｎ３，Ｎ４に同じノイズＭがのったとき　Ｎ３−Ｎ４＝０　ノイズはキャンセルされる。
【００４７】
振動チューブ１８と１９は、対称な形状ですぐ隣合わせの位置にあるので、Ｎ１とＮ２、Ｎ３とＮ４のノイズは同等の大きさになることが多く、外部配管等から加わったノイズは効果的にキャンセルされる。
【００４８】
図５は本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
本実施例においては、励振器２１１，２１２，２２１，２２２あるいは、振動検出センサ２３１，２３２，２４１，２４２からのリード線を、上流側固定端部１２１，１２２、あるいは下流側固定端部１３１，１３２を介して外部に取出すようにした実施例である。
【００４９】
即ち、本実施例では、励振器２１１，２１２，２２１，２２２、振動検出センサ２３１，２３２，２４１，２４２ともに、コイルとマグネットから成る場合を示しており、１つのコイルからは２本のリード線（ケーブル）が出ており、それらリード線５１，５２，５３，５４は、装置本体外の変換器にまでつながっている。
【００５０】
コイルから出たリード線は振動チューブ１８，１９に接着剤等で固定される。リード線５１，５２，５３，５４は振動チューブ１８，１９上を、振動チューブ１８，１９の上流側固定端部１２１，１２２、あるいは下流側固定端部１３１，１３２まで這わせ、その箇所で振動チューブ１８，１９から取り出され、ハウジング６等の不動構造物に固定される。
【００５１】
図６は、本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
本実施例においては、励振器２１１，２１２，２２１，２２２あるいは、振動検出センサ２３１，２３２，２４１，２４２からのリード線を、中点２６，２７を介して外部に取出すようにした実施例である。
【００５２】
リード線５５，５６のように、振動チューブ１８，１９の中点２６，２７付近まで這わせ、その箇所で振動チューブ１８，１９から取り出され、ハウジング６等の不動構造物に固定される。
【００５３】
この結果、振動チューブ１８，１９に固定されたリード線は、振動チューブ１８，１９の振動に伴い一緒に振動する。
振動振幅の大きい場所で、振動チューブ１８，１９を離れ、ハウジング等の不動構造物に接続された場合、リード線を伝わって、振動チューブ１８，１９からハウジング等に振動が漏れてしまい、振動絶縁性が悪化する。
【００５４】
振動の節である振動チューブ１８，１９の両側の，上，下流の固定端部１２１，１２２，１３１，１３２と、振動チューブ１８，１９の中点２６，２７付近は、振動の節になっているので、振動振幅がほぼゼロである。
【００５５】
このような場所からリード線をハウジング等の不動構造物に接続させても、もともとの振動がないので、リード線を伝わって、外に振動が漏れることがなくなり、振動絶縁性が向上し、高精度で高安定なコリオリ質量流量計が得られる。
【００５６】
特に、上，下流固定端部１２１，１２２，１３１，１３２付近では、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の振動成分だけでなく、振動チューブ１８，１９のねじれ成分も小さいので、より一層、振動絶縁性が向上し、高精度で高安定なコリオリ質量流量計が得られる。
【００５７】
図７は本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
Ｙ軸正面側から見ているので、実際には第１の振動チューブ１８とその付属構造物も奥側にあるのだが、手前側の第２の振動チューブ１９とその付属構造物しか図には示されていない。
【００５８】
なお、奥に隠されている第１の振動チューブ１８とその付属構造物の部品番号を（　）で示している。
【００５９】
本実施例において、６５，６６，６７，６８は、第２の振動チューブ１９と、この第２の振動チューブ１９に取り付けられた励振器２１２，２２２、振動検出センサ２３２，２４２の重心位置が、第２の振動チューブ１９の中点２７になるように第２の振動チューブ１９に設けられたバランサーである。
【００６０】
６１，６２，６３，６４は、第１の振動チューブ１８とこの第１の振動チューブ１８に取り付けられた励振器２１１，２２１、振動検出センサ２３１，２４１の重心位置が、第１の振動チューブ１８の中点２６になるように、第１の振動チューブ１８に設けられたバランサーである。
【００６１】
即ち、図１，図２では、振動チューブ自身は、点対称な形状で重心も中点上に存在したのだが、振動検出センサや励振器は、振動チューブの片側（図では−Ｚ方向）に集中して固定されており、振動系全体の重心は、厳密には中点上に存在しておらず、振動絶縁性も不完全であった。
【００６２】
また、振動チューブ１８に設置する振動検出センサ２１１，２２１と励振器２３１，２４１を図の−Ｚ方向、振動チューブ１９に設置する振動検出センサ２１２，２２２と励振器２３２，２４２を図の＋Ｚ方向に配置したとすれば、２本の振動チューブ１８，１９全体の重心は全体の中点２５で不動になるが、個々振動チューブ１８，１９の振動系では重心位置が中央になく、やはり不安定な構造になってしまう。
【００６３】
本実施例においては、振動チューブ１８と、振動チューブ１９を別々に扱い、それぞれの振動系の中で、重心の位置とバランスに着目する。
最初に、振動チューブ１９の上流側固定端部１２２から下流側固定端部１３２に至る、チューブ１９とその付属構造物までの振動系Ｂについて考える。
【００６４】
図７に示す如く、励振器２１２，２２２や振動検出センサ２３２，２４２を構成するコイルやマグネットと同等な質量、モーメントをもつバランサー６５，６６，６７，６８を基準軸１５をはさんで反対側に設置することで、振動チューブ１９とその付属構造物の重心は、常に、中点２７上に存在するようにすることができる。
【００６５】
次に、振動チューブ１８の上流部固定端１２１から、下流部固定端１３１に至る、振動チューブ１８とその付属構造物の振動系Ａについても同様に、バランサー６１，６２，６３，６４を配置することで、その振動系Ａの重心を中点２６上に存在するようにすることができる。（図７では、振動系Ａの奥に隠れて直接は表示されていない。部品番号は（　）で表示する。）
【００６６】
この結果、２本の振動チューブ１８，１９全体で振動バランスがとれていれば、それなりに高い振動絶縁性が得られるが、個々の振動チューブ１８，１９の振動系のバランスがとれていた方が、より高い振動絶縁性が期待できるコリオリ質量流量計が得られる。
【００６７】
一般的に、製造上の問題や、一部異なる部品の使用（片側チューブにはコイル、反対側にはマグネット）によって、２本の振動チューブ１８，１９の振動系を完全に対称で同じものにするのは難しい。
【００６８】
個々の振動系でバランスがとれていれば、その個々の振動系から漏れ出す振動成分を最小限にすることができるので、例え、２つの振動系間にアンバランスがあっても、全体での振動の漏れを少なくすることができるコリオリ質量流量計が得られる。
【００６９】
振動バランスを良くして、振動漏れを少なくすることで、更に、振動絶縁性が向上し、高精度で高安定なコリオリ質量流量計が得られる。
【００７０】
図８は本発明の他の実施例の要部構成説明、図９は図８のｅ−ｅ断面図、図１０は図８のｓ−ｓ断面図である。
本実施例においては、２つの振動チューブ１８と１９との間に、励振器２１，２２と振動検出センサ２３，２４とが設置される。
【００７１】
励振器２１，２２は図のＺ方向の力を発生させ、２つの振動チューブ１８，１９に互いに逆位相となるような力を加える。
振動検出センサ２３，２４は２つの振動チューブ１８，１９の相対振動のＺ方向成分振動を検出する。
【００７２】
振動チューブ１８とその付属構造物から成る振動系Ａの重心が、中点２６上に、振動チューブ１９とその付属構造物から成る振動系Ｂの重心が、中点２７上にあるように、バランサー６１，６２，６３，６４，６５，６６，６７，６８が設置されている。
【００７３】
ハウジング６等の構造物と振動チューブ１８，１９の間に励振器を設置すると、振動チューブ１８，１９に力を加えるだけでなく、反作用としてハウジング６等の構造物にも同じ大きさで反対向きの反力が加わってしまう。
【００７４】
ハウジング６等への余計な力は振動ノイズとなり、コリオリ質量流量計の精度や安定性を悪化させる。
本実施例では、励振器２１，２２は２本の振動チューブ１８，１９の間に設置されているので、ハウジング６等へ余計な力を加えることがないコリオリ質量流量計が得られる。
【００７５】
作用、反作用の原理により，２本の振動チューブ１８，１９には、周波数，大きさが等しく、方向が逆の力を加えることが出来るコリオリ質量流量計が得られる。
【００７６】
ハウジング６等の構造物と振動チューブ１８，１９の間に振動検出センサを設置すると、振動チューブ１８，１９の振動だけでなく、ハウジング６に加わる振動ノイズの振動も測定してしまい、コリオリ質量流量計の精度や安定性を悪化させる。
【００７７】
本実施例では、振動検出センサ２３，２４は、２本の振動チューブ１８，１９の間に設置されているので、ハウジング６に加わる余計な振動ノイズの影響を受けにくいセンサコリオリ質量流量計が得られる。
【００７８】
以上のことより、振動チューブ１８，１９間に励振器２１，２２、振動検出センサ２３，２４を設置することで、高精度、高安定なコリオリ質量流量計が得られる。
【００７９】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
（１）両振動チューブの重心は、振動系全体の中心に位置し、２つの振動チューブが同じ形状をしているので、外部から加わる振動ノイズは、振動系全体に一様に加わりやすい。
一般的にコリオリ流量計は上流と下流の振動の位相差を測定しているので、一様な振動ノイズが加わっても、流量測定に影響を受けない。
すなわち、外部振動ノイズに対して安定で、高精度なコリオリ流量計を得られる。
（２）温度変化により振動チューブは熱膨張、圧縮するが、直管の振動チューブと違い、緩やかに曲がっているので、熱による伸縮を吸収しやすい。
過度の熱応力が加わることもないので、使用温度範囲を広くすることが可能なコリオリ質量流量計が得られる。
【００８１】
本発明の請求項２によれば、次のような効果がある。
（１）振動チューブは円周上を単振動するので、振動チューブの全長の変化は少ない。
振動チューブチューブの両固定端では、基準軸りの回転振動成分が中心になり、両固定端ではＸ、Ｙ、Ｚ方向成分の力の発生は大幅に抑えられる。
【００８２】
また、２本の振動チューブが対称な方向に振動するので、回転振動成分も支持プレート上で打ち消し合い、振動の節を実現でき、外部に振動が漏れるのを防ぐことができるコリオリ質量流量計が得られる。
【００８３】
（２）個々の振動チューブは、点対称な形状と振動モードを採用しているので、それぞれの振動チューブの重心は、両固定端の中点に位置し、不動である。また両チューブの重心も、振動系全体の中心に位置し、励振振動で重心が移動することも無い。
【００８４】
励振振動による重心の移動も無くなるので、固定端を介して、振動が外に漏れ出すのが減少し、振動絶縁性を高めることができる。
振動絶縁性が高いと、低消費電力が可能で、環境変化や外的要因によるゼロ点やスパン変動を減らし、高精度で高安定なコリオリ流量計が得られる。
【００８５】
（３）２本の振動チューブ間に、励振器と振動検出センサとが固定されることで、ノイズキャンセル効果も期待でき、耐ノイズ性が向上されたコリオリ流量計が得られる。
【００８６】
本発明の請求項３によれば、次のような効果がある。
振動の節である振動チューブの両側の，上，下流端部と、振動チューブの中央付近は、振動の節になっているので、振動振幅がほぼゼロである。
【００８７】
このような場所からリード線をハウジング等の不動構造物に接続させても、もともとの振動がないので、リード線を伝わって、外に振動が漏れることがなくなり、振動絶縁性が向上し、高精度で高安定なコリオリ質量流量計が得られる。
【００８８】
特に、上，下流端部付近では、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の振動成分だけでなく、振動チューブのねじれ成分も小さいので、より一層、振動絶縁性が向上し、高精度で高安定なコリオリ質量流量計が得られる。
【００８９】
本発明の請求項４によれば、次のような効果がある。
２本の振動チューブ全体で振動バランスがとれていれば、それなりに高い振動絶縁性が得られるが、個々の振動チューブとその付属構造物の振動系のバランスがとれていた方が、より高い振動絶縁性が期待できるコリオリ質量流量計が得られる。
【００９０】
従って、本発明によれば、安定性、精度、耐振性が向上されたコリオリ質量流量計を実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図４】図３の動作説明図である。
【図５】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図６】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図７】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図８】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図９】図８のｅ−ｅ断面図である。
【図１０】図８のｓ−ｓ断面図である。
【図１１】従来より一般に使用されている従来例の要部構成説明図である。
【図１２】図８の側面図である。
【図１３】図８の動作説明図である。
【図１４】図８の動作説明図である。
【符号の説明】
２　　　　フランジ
６　　　　ハウジング
１２０　　分岐部
１２１　　上流側固定端部
１２２　　上流側固定端部
１３０　　合流部
１３１　　下流側固定端部
１３２　　下流側固定端部
１４　　　基準軸
１５　　　基準軸
１８　　　振動チューブ
１９　　　振動チューブ
２１１　　励振器
２１２　　励振器
２２１　　励振器
２２２　　励振器
２３１　　振動検出センサ
２３２　　振動検出センサ
２４１　　振動検出センサ
２４２　　振動検出センサ
２５　　　中点
２６　　　中点
２７　　　中点
４１　　　支持プレート
４２　　　支持プレート
５１　　　リード線
５２　　　リード線
５３　　　リード線
５４　　　リード線
５５　　　リード線
５６　　　リード線
６１　　　バランサー
６２　　　バランサー
６３　　　バランサー
６４　　　バランサー
６５　　　バランサー
６６　　　バランサー
６７　　　バランサー
６８　　　バランサー
Ｆ１　　　軸方向力

Claims (4)

1. 振動チューブ内に測定流体が流れ、この測定流体の流れと前記振動チューブの角振動によって生じるコリオリ力により、この振動チューブを変形振動させるコリオリ質量流量計において、
   測定流体が分岐する分岐部と、
   測定流体が合流する合流部と、
   前記分岐部の一方の流路への第１の上流側固定端部と前記合流部の一方の流路への第１の下流側固定端部との第１の中点を中心に点対称で３個の変曲点を有する曲線形状を有する第１の振動チューブと、
   前記分岐部の他方の流路に一端が接続され他端が前記合流部の他方の流路へ接続され前記第１の振動チューブと同様な曲線形状を有し前記第１の振動チューブが含まれる平面と同一の平面に含まれ前記第１の振動チューブから平行移動した位置に配置された第２の振動チューブと、
   前記第１の振動チューブと前記第２の振動チューブとを励振する励振器と、
   前記第１の振動チューブと前記第２の振動チューブの振動を検出する振動検出センサと
   を具備したことを特徴とするコリオリ質量流量計。
2. 前記励振器として、
   前記第１の振動チューブを前記点対称の曲線形状を保持したまま前記第１の上流側固定端部と第１の下流側固定端部とを結ぶ直線を第１の基準軸としてこの第１の基準軸の各点から所定距離の円周線上で単振動する振動モードで駆動し前記第２の振動チューブを前記点対称の曲線形状を保持したまま前記第２の上流側固定端部と第２の下流側固定端部とを結ぶ直線を第２の基準軸としてこの第２の基準軸の各点から所定距離の円周線上で単振動する振動モードで駆動し且つ前記第１の振動チューブと前記第２の振動チューブとが同一の振動モード同一周波数で互いに逆位相になるように振動するように励振駆動する励振器
   を具備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. 前記励振器あるいは前記振動検出センサからのリードを前記中点あるいは前記上流側固定端部あるいは前記下流側固定端部を介して外部に取出すようにしたこと
   を特徴とする請求項１又は請求項２記載のコリオリ質量流量計。
4. 前記第１の振動チューブとこの第１の振動チューブに取り付けられた前記励振器あるいは前記振動検出センサの部分の重心位置が前記第１の振動チューブの中点になるように前記第１の振動チューブに設けられた第１のバランサーと、
   前記第２の振動チューブとこの第２の振動チューブに取り付けられた前記励振器あるいは前記振動検出センサの部分の重心位置が前記第２の振動チューブの中点になるように前記第２の振動チューブに設けられた第２のバランサーと
   を具備した事を特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のコリオリ質量流量計。

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