JP2006017520A - Oscillating type measuring apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To secure a compressive strength of a case for housing a sensor tube and achieve a compact constitution. <P>SOLUTION: A mass flowmeter 10 comprises a pressure-resistant case 12 made of metal, a U-shaped sensor tube insertion passage 14 formed inside the sealed pressure-resistant case 12; a U-shaped sensor tube 16 inserted in the sensor tube insertion passage 14; a shaker 18 for shaking the sensor tube 16, an inflow-side pickup 20 for detecting displacements of an inflow-side conduit 16b, and an outflow-side pickup 22 for detecting displacements of an outflow-side conduit 16c. The sensor tube insertion passage 14 is shaped correspondingly to the shape of the sensor tube 16. Since the inside diameter of an inflow-side passage 14a and an outflow-side passage 14b is set at the minimum size, it is possible to maintain the compressive strength of a case main body 12A even if it has a constitution as compact as possible. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は振動式測定装置に係り、特にセンサチューブを加振してコリオリ力によるセンサチューブの変位を検出して流量または密度を計測するよう構成した振動式測定装置に関する。   The present invention relates to a vibration type measurement apparatus, and more particularly to a vibration type measurement apparatus configured to measure a flow rate or density by exciting a sensor tube to detect displacement of the sensor tube due to Coriolis force.

流体が供給された管路を振動させて流体の物理量を測定する振動式測定装置として、例えばコリオリ式質量流量計又は振動式密度計がある。以下、コリオリ式質量流量計について説明する。   For example, a Coriolis mass flow meter or a vibratory density meter is available as a vibratory measuring device that measures a physical quantity of a fluid by vibrating a pipeline supplied with the fluid. Hereinafter, the Coriolis type mass flow meter will be described.

このコリオリ式質量流量計では、被測流体が通過するセンサチューブを加振器により半径方向に振動させ、流量に比例したコリオリ力によるセンサチューブの変位をピックアップにより検出するよう構成されている。また、振動式密度計も上記コリオリ式質量流量計と同様な構成になっており、センサチューブが被測流体の密度に応じた周波数で振動する。   In this Coriolis type mass flow meter, a sensor tube through which a fluid to be measured passes is vibrated in a radial direction by a vibrator, and a displacement of the sensor tube due to a Coriolis force proportional to the flow rate is detected by a pickup. The vibration type density meter has the same configuration as the Coriolis type mass flow meter, and the sensor tube vibrates at a frequency corresponding to the density of the fluid to be measured.

従来の振動式測定装置としては、例えば、コリオリ式質量流量計の場合、一対のセンサチューブに流体を流し、加振器(駆動コイル)の駆動力により一対のセンサチューブを互いに近接、離間する方向に振動させる構成とされている。   For example, in the case of a Coriolis type mass flow meter, as a conventional vibration type measuring device, a fluid is caused to flow through a pair of sensor tubes, and the pair of sensor tubes are brought close to and away from each other by the driving force of a vibrator (drive coil). It is configured to vibrate.

また、加振器及びピックアップは、マグネットとコイルとから構成されており、加振器の駆動コイルに駆動パルスまたは正負のある交番電圧(交流信号)が入力されると、センサチューブに取り付けられた駆動用マグネットに対して吸引力または反発力を作用させてセンサチューブを振動させ、振動するセンサチューブに取り付けられた検出用マグネットの変位をピックアップのセンサコイル(検出部)から出力される検出信号により検出するようになっている。   Further, the vibrator and the pickup are composed of a magnet and a coil, and when a drive pulse or a positive / negative alternating voltage (AC signal) is input to the drive coil of the vibrator, it is attached to the sensor tube. The sensor tube is vibrated by applying an attractive force or a repulsive force to the drive magnet, and the displacement of the detection magnet attached to the vibrating sensor tube is detected by a detection signal output from the sensor coil (detector) of the pickup. It comes to detect.

そして、コリオリの力は、センサチューブの振動方向に働き、かつ入口側と出口側とで逆向きであるのでセンサチューブに捩れが生じ、この捩れ角が質量流量に比例する。従って、一対のセンサチューブの入口側及び出口側夫々の捩れる位置に振動を検出するピックアップ(振動センサ)を設け、両センサの出力検出信号の時間差を計測して上記センサチューブの捩れ、つまり質量流量を計測している。   Since the Coriolis force acts in the vibration direction of the sensor tube and is opposite in the inlet side and the outlet side, the sensor tube is twisted, and the twist angle is proportional to the mass flow rate. Accordingly, a pickup (vibration sensor) for detecting vibration is provided at the twisted positions on the inlet side and the outlet side of the pair of sensor tubes, and the time difference between the output detection signals of both sensors is measured to measure the twist of the sensor tube, that is, the mass. The flow rate is being measured.

ところが、例えば自動車の燃料として使用されるCNG(Compressed Natural Gas)等の高圧に加圧された圧縮性天然ガスを給送するガス供給系路に上記質量流量計を設けて流量計測を行う場合、センサチューブの耐圧強度を高める必要がある。   However, when performing the flow measurement by providing the mass flow meter in a gas supply system that feeds compressed natural gas pressurized to a high pressure such as CNG (Compressed Natural Gas) used as a fuel for automobiles, for example, It is necessary to increase the pressure resistance of the sensor tube.

しかしながら、センサチューブの肉厚を厚くすると、センサチューブを振動させる加振器の駆動力を大きくしなければならず、且つセンサチューブの剛性が高くなった分、計測時の共振振幅が小さくなって外乱の影響を受けやすくなったり、流量計測時、流入側及び流出側の振動センサの位相差(ねじれ角)が小さくなったりして、計測精度が低下するといった課題が生じる。   However, if the thickness of the sensor tube is increased, the driving force of the vibrator that vibrates the sensor tube must be increased, and the resonance amplitude at the time of measurement decreases as the rigidity of the sensor tube increases. There is a problem that the measurement accuracy is deteriorated due to being easily influenced by disturbances, or when the flow rate is measured, the phase difference (twist angle) between the vibration sensors on the inflow side and the outflow side becomes small.

そこで、従来の振動式測定装置では、センサチューブの圧力供給孔から収納ケース内に被測流体を供給することにより、センサチューブの内部と外部との圧力をバランスさせて、センサチューブの耐圧強度を高めなくても高圧流体を計測することができるようにしている。(例えば、特許文献1参照)。
特開平6−331406号公報
Therefore, in the conventional vibration type measuring device, by supplying the fluid to be measured into the storage case from the pressure supply hole of the sensor tube, the pressure inside and outside of the sensor tube is balanced and the pressure resistance of the sensor tube is increased. High pressure fluid can be measured without increasing it. (For example, refer to Patent Document 1).
JP-A-6-331406

従来の振動式測定装置では、上記のように収納ケースの内部に被測流体を充填させて高圧流体を計測する場合、収納ケースを密閉構造であるため、被測流体の供給圧力が高くなるほど、収納ケースの耐圧強度を高める必要がある。従って、従来のようにセンサチューブの形状に拘わらず、センサチューブ全体を大きな空間内に収納させる構成では、収納ケース内壁の受圧面積が大きくなってしまうため、例えば、燃料電池車の燃料タンクに70MPaの高圧水素を充填する場合には、収納ケースの耐圧強度を確保するためには、圧力増大に応じて収納ケースの肉厚を大幅に厚くしなければならず、収納ケースがかなり大型化して重量増大するという問題が生じる。
そこで、本発明は上記問題を解決した振動式測定装置を提供することを目的とする。
In the conventional vibration type measuring apparatus, when the high-pressure fluid is measured by filling the inside of the storage case with the measured fluid as described above, since the storage case has a sealed structure, the higher the supply pressure of the measured fluid, It is necessary to increase the pressure resistance of the storage case. Therefore, in the conventional configuration in which the entire sensor tube is stored in a large space regardless of the shape of the sensor tube, the pressure receiving area of the inner wall of the storage case becomes large. For example, the fuel tank of a fuel cell vehicle has a pressure of 70 MPa. In order to ensure the pressure resistance of the storage case, it is necessary to increase the thickness of the storage case significantly as the pressure increases. The problem of increasing arises.
Therefore, an object of the present invention is to provide a vibration type measuring apparatus that solves the above problems.

本発明は上記課題を解決するため、以下のような特徴を有する。   In order to solve the above problems, the present invention has the following features.

請求項1記載の発明は、被測流体が流入される流入側管路と被測流体が流出される流出側管路とが平行に配され、前記流入側管路と前記流出側管路との間を連通する連通管路とを有するセンサチューブと、
前記センサチューブを収納するための通路が前記センサチューブの形状に対応するように形成された耐圧ケースと、
前記通路に前記センサチューブを流れる被測流体の一部を供給して前記通路の圧力を前記センサチューブの内部圧力と同圧に保つ圧力供給手段と、
前記耐圧ケースに設けられ、前記流入側管路の端部が連通される流入口と、
前記耐圧ケースに設けられ、前記流出側管路の端部が連通される流出口と、
前記連通管路に取り付けられた駆動用磁石と、前記耐圧ケースに設けられ、前記駆動用磁石を振動方向に駆動する駆動コイルとからなる加振器と、
前記流入側管路及び前記流出側管路に取り付けられた検出用磁石と、前記耐圧ケースに設けられ、前記検出用磁石の変位を検出する検出部とからなるピックアップと、
を有することを特徴とする。
In the first aspect of the present invention, an inflow side pipe into which the fluid to be measured flows in and an outflow side pipe from which the fluid to be measured flows out are arranged in parallel, and the inflow side pipe and the outflow side pipe A sensor tube having a communication line communicating between the two;
A pressure-resistant case formed so that a passage for housing the sensor tube corresponds to the shape of the sensor tube;
Pressure supply means for supplying a part of the fluid to be measured flowing through the sensor tube to the passage and maintaining the pressure of the passage at the same pressure as the internal pressure of the sensor tube;
An inlet provided in the pressure-resistant case and communicating with an end of the inflow side conduit;
An outlet provided in the pressure-resistant case, and communicated with an end of the outflow side conduit;
A vibration exciter comprising a driving magnet attached to the communication pipe and a driving coil provided in the pressure-resistant case and driving the driving magnet in a vibration direction;
A pickup comprising a detection magnet attached to the inflow side conduit and the outflow side conduit, and a detection unit provided in the pressure-resistant case and detecting a displacement of the detection magnet;
It is characterized by having.

請求項2記載の発明は、
前記耐圧ケースは金属塊からなり、
前記通路は、該金属塊に穿設されて形成され前記流入側管路が挿入される流入側通路と、該金属塊に穿設されて形成され前記流出側管路が挿入される流出側通路と、該流入側通路と流出側通路とを接続する接続空間とからなることを特徴とする。
The invention according to claim 2
The pressure-resistant case is made of a metal lump,
The passage includes an inflow side passage that is formed by being drilled in the metal lump and into which the inflow side conduit is inserted, and an outflow side passage that is formed by being drilled in the metal lump and into which the outflow side conduit is inserted. And a connection space connecting the inflow side passage and the outflow side passage.

請求項3記載の発明は、前記センサチューブの前記流入側管路の端部及び前記流出側管路の端部が着脱可能に前記耐圧ケースに保持されることを特徴とする。   The invention according to claim 3 is characterized in that an end portion of the inflow side conduit and an end portion of the outflow side conduit of the sensor tube are detachably held in the pressure-resistant case.

請求項4記載の発明は、前記耐圧ケースが、前記駆動用磁石の加振方向に対向する逃げ部を有し、該逃げ部は前記駆動用磁石の側面に接触しない位置に内壁が形成されたことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, the pressure-resistant case has a relief portion facing the excitation direction of the drive magnet, and the relief wall has an inner wall formed at a position where it does not contact the side surface of the drive magnet. It is characterized by that.

本発明によれば、耐圧ケースの内部にセンサチューブを収納するための通路がセンサチューブの形状に対応するように形成し、この通路にセンサチューブを流れる被測流体の一部を供給して通路の圧力をセンサチューブの内部圧力と同圧に保つように構成したため、センサチューブの形状が曲げ部を有するような形状であってもセンサチューブが挿通される通路の受圧面積に応じた肉厚で耐圧ケースを製作できるので、従来のようにセンサチューブ全体を広い空間に収納させるよりも耐圧ケースを小型化及び軽量化することが可能になる。   According to the present invention, the passage for housing the sensor tube is formed in the pressure-resistant case so as to correspond to the shape of the sensor tube, and a part of the fluid to be measured flowing through the sensor tube is supplied to the passage. Since the pressure of the sensor tube is maintained at the same pressure as the internal pressure of the sensor tube, even if the shape of the sensor tube has a bent portion, the thickness of the sensor tube has a thickness corresponding to the pressure receiving area of the passage through which the sensor tube is inserted. Since the pressure-resistant case can be manufactured, the pressure-resistant case can be reduced in size and weight as compared with the conventional case where the entire sensor tube is accommodated in a wide space.

また、センサチューブの流入側管路の端部及び流出側管路の端部が着脱可能に組み付けられるため、組み付け作業が容易に行える。   Moreover, since the end part of the inflow side pipe line and the end part of the outflow side pipe line of the sensor tube are detachably assembled, the assembling work can be easily performed.

また、耐圧ケースが駆動用磁石の加振方向に対向する逃げ部を有し、該逃げ部が駆動用磁石の側面に接触しない位置に壁部を有するため、センサチューブを加振した際に駆動用磁石が耐圧ケースの内壁に接触せず、センサチューブを安定的に振動させることが可能になる。   In addition, since the pressure-resistant case has a relief portion that faces the excitation direction of the drive magnet, and the relief portion has a wall portion at a position that does not contact the side surface of the drive magnet, it is driven when the sensor tube is vibrated. The magnet for use does not contact the inner wall of the pressure-resistant case, and the sensor tube can be stably vibrated.

以下、図面と共に本発明の一実施例について説明する。
図1は本発明になる振動式測定装置の実施例1としてのコリオリ式質量流量計の縦断面図である。図2は図1中A−A線に沿う横断面図である。図3は図1中B−B線に沿う横断面図である。図4は図1中C−C線に沿う横断面図である。図5は図1中D−D線に沿う横断面図である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a Coriolis mass flow meter as a first embodiment of the vibration type measuring apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line DD in FIG.

尚、振動式測定装置は、被測流体の密度、及び密度を利用して質量流量を求めることができるため、振動式密度計及びコリオリ式質量流量計として用いられる。振動式密度計とコリオリ式質量流量計とは、同様な構成であるので、本実施例では質量流量計として用いた場合について詳細に説明する。   The vibration type measuring device can be used as a vibration type density meter and a Coriolis type mass flow meter because the mass flow rate can be obtained using the density and density of the fluid to be measured. Since the vibration type density meter and the Coriolis type mass flow meter have the same configuration, this embodiment will be described in detail when used as a mass flow meter.

図1乃至図5に示されるように、質量流量計10は、ステンレス鋼などの金属塊からなる金属性の耐圧ケース12と、密閉された耐圧ケース12の内部に形成されたU字状のセンサチューブ挿入通路14と、センサチューブ挿入通路14内に挿入されたU字状のセンサチューブ16と、センサチューブ16の湾曲された連通管路16aの中間部分を加振する加振器18と、振動するセンサチューブ16の流入側管路16bの変位を検出する流入側ピックアップ20と、振動するセンサチューブ16の流出側管路16cの変位を検出する流出側ピックアップ22とを有する。センサチューブ挿入通路14は、センサチューブ16の形状に対応する形状に形成されている。   As shown in FIGS. 1 to 5, the mass flow meter 10 includes a metallic pressure-resistant case 12 made of a metal lump such as stainless steel and a U-shaped sensor formed inside the sealed pressure-resistant case 12. A tube insertion passage 14, a U-shaped sensor tube 16 inserted into the sensor tube insertion passage 14, a vibrator 18 that vibrates an intermediate portion of the curved communication line 16 a of the sensor tube 16, and vibration An inflow side pickup 20 for detecting the displacement of the inflow side pipe line 16b of the sensor tube 16 and an outflow side pickup 22 for detecting the displacement of the outflow side pipe line 16c of the vibrating sensor tube 16. The sensor tube insertion passage 14 is formed in a shape corresponding to the shape of the sensor tube 16.

耐圧ケース12は、センサチューブ16を収納するケース本体12Aと、ケース本体12Aの上部を密閉する蓋12Bとから構成されている。ケース本体12Aの下部側面の一側には、被測流体(例えば、CNGあるいは水素等の高圧ガス)が流入される流入口24が設けられ、ケース本体12Aの下部側面の他側には、被測流体が流出される流出口26が設けられている。   The pressure resistant case 12 includes a case main body 12A that houses the sensor tube 16 and a lid 12B that seals the upper portion of the case main body 12A. An inlet 24 into which a fluid to be measured (for example, high pressure gas such as CNG or hydrogen) flows is provided on one side of the lower side surface of the case main body 12A. An outlet 26 through which the fluid is flowed is provided.

また、ケース本体12Aの下面には、センサチューブ16の流入側管路16bの端部を固定する固定部材28が螺入される流入側固定用孔30と、センサチューブ16の流出側管路16cの端部を固定する固定部材32が螺入される流出側固定用孔34とが設けられている。流入側固定用孔30は、連通路36を介して流入口24と連通されており、流出側固定用孔34は連通路38を介して流出口26と連通されている。   An inflow side fixing hole 30 into which a fixing member 28 for fixing the end of the inflow side conduit 16b of the sensor tube 16 is screwed and an outflow side conduit 16c of the sensor tube 16 are formed on the lower surface of the case body 12A. And an outflow side fixing hole 34 into which a fixing member 32 for fixing the end of the fixing member 32 is screwed. The inflow side fixing hole 30 is in communication with the inflow port 24 via the communication path 36, and the outflow side fixing hole 34 is in communication with the outflow port 26 through the communication path 38.

また、流入側固定用孔30及び流出側固定用孔34の下面側開口は、閉止プラグ40が螺入されており、閉止プラグ40に保持されたOリングからなるシール部材40aにより被測流体が漏れないように気密状態で閉塞されている。   Further, a closing plug 40 is screwed into the lower surface side opening of the inflow side fixing hole 30 and the outflow side fixing hole 34, and the fluid to be measured is transferred by a seal member 40a formed of an O-ring held by the closing plug 40. It is closed in an airtight state so as not to leak.

固定部材28,32は、流入側管路16bの端部に固着された固定用ボス44,46を外周から挟持する円錐形状のC字状リング48,50を押圧するテーパ部28a,32aを有する。固定用ボス44,46は、センサチューブ16より大径な円筒形状に形成されており、内部には軸方向に貫通する流路44a,46aを有し、外周には軸方向の切欠きを有するC字状リング48,50が嵌合している。そして、固定部材28,32が流入側固定用孔30及び流出側固定用孔34に螺入されることにより、テーパ部28a,32aがC字状リング48,50を内側に押圧して縮径させ、C字状リング48,50が固定用ボス44,46の外周をクランプする。   The fixing members 28 and 32 have tapered portions 28a and 32a that press the conical C-shaped rings 48 and 50 that clamp the fixing bosses 44 and 46 fixed to the end of the inflow side pipe line 16b from the outer periphery. . The fixing bosses 44 and 46 are formed in a cylindrical shape having a diameter larger than that of the sensor tube 16. The fixing bosses 44 and 46 have flow paths 44 a and 46 a penetrating in the axial direction inside, and have axial cutouts on the outer periphery. C-shaped rings 48 and 50 are fitted. The fixing members 28 and 32 are screwed into the inflow side fixing hole 30 and the outflow side fixing hole 34, whereby the tapered portions 28a and 32a press the C-shaped rings 48 and 50 inward to reduce the diameter. The C-shaped rings 48 and 50 clamp the outer periphery of the fixing bosses 44 and 46.

このように、センサチューブ16の両端は、固定部材28,32及びC字状リング48,50により着脱自在に固定されるため、組み付け作業が容易に行われると共に、メンテナンス作業時にセンサチューブ16を取り出すことも可能である。   As described above, since both ends of the sensor tube 16 are detachably fixed by the fixing members 28 and 32 and the C-shaped rings 48 and 50, the assembling work is easily performed and the sensor tube 16 is taken out during the maintenance work. It is also possible.

また、固定部材28は、固定用ボス44が挿通される中央孔28bと、中央孔28bの周囲に形成された貫通孔28cとを有する。この貫通孔28cは、軸方向に貫通しており、流入側固定用孔30とセンサチューブ挿入通路14の流入側通路14aとをバイパスするバイパス通路52に連通される。従って、流入口24から流入した被測流体は、固定用ボス44の流路44aからセンサチューブ16に流入し、その一部が固定部材28の貫通孔28c及びバイパス通路52を介してセンサチューブ挿入通路14に供給される。そして、センサチューブ16内を通過した被測流体は、流出側の固定用ボス46の流路46aから連通路38を介して流出口26へ流出する。
また、貫通孔28cは、固定部材28を螺入させる際の工具(図示せず)を挿入するための工具挿入孔としても使用される。
The fixing member 28 has a central hole 28b through which the fixing boss 44 is inserted, and a through hole 28c formed around the central hole 28b. The through hole 28 c penetrates in the axial direction and communicates with a bypass passage 52 that bypasses the inflow side fixing hole 30 and the inflow side passage 14 a of the sensor tube insertion passage 14. Accordingly, the fluid to be measured that flows in from the inlet 24 flows into the sensor tube 16 from the flow path 44 a of the fixing boss 44, and a part of the fluid is inserted into the sensor tube via the through hole 28 c and the bypass passage 52 of the fixing member 28. It is supplied to the passage 14. Then, the fluid to be measured that has passed through the sensor tube 16 flows out from the flow path 46 a of the fixing boss 46 on the outflow side to the outlet 26 through the communication path 38.
The through hole 28c is also used as a tool insertion hole for inserting a tool (not shown) when the fixing member 28 is screwed.

これにより、センサチューブ16の内部の圧力と外部(センサチューブ挿入通路14)の圧力とが同圧になり、センサチューブ16の耐圧強度を高める必要がないので、センサチューブ16の肉厚を計測感度の良い薄さにして計測することが可能になる。   As a result, the internal pressure of the sensor tube 16 and the external pressure (sensor tube insertion passage 14) become the same pressure, and there is no need to increase the pressure resistance of the sensor tube 16, so the thickness of the sensor tube 16 is measured with sensitivity. It is possible to measure with a good thinness.

また、流入側の固定部材28は、下端が面する流入側固定用孔30の圧力と、上端が面するバイパス通路52の圧力に差がなく、且つ受圧面積の差も小さいので、固定用ボス44に対するC字状リング48の締結力を維持することができる。   The inflow-side fixing member 28 has no difference between the pressure of the inflow-side fixing hole 30 facing the lower end and the pressure of the bypass passage 52 facing the upper end, and the difference in pressure receiving area is small. The fastening force of the C-shaped ring 48 with respect to 44 can be maintained.

流出側の固定部材32は、固定用ボス46が挿通される中央孔32bと、中央孔32bの周囲に形成された工具挿入孔32cとを有する。この固定部材32は、流入側のような貫通孔28cが設けられていない。そして、固定部材32の外周をシールするOリングからなるシール部材53と、中央孔32bと固定用ボス46との間をシールするOリングからなるシール部材54とが設けられている。   The fixing member 32 on the outflow side has a center hole 32b through which the fixing boss 46 is inserted, and a tool insertion hole 32c formed around the center hole 32b. The fixing member 32 is not provided with a through hole 28c on the inflow side. A sealing member 53 made of an O-ring for sealing the outer periphery of the fixing member 32 and a sealing member 54 made of an O-ring for sealing between the central hole 32b and the fixing boss 46 are provided.

また、流出側固定用孔34は、バイパス通路56を介してセンサチューブ挿入通路14と連通されており、下端が面する流出側固定用孔34の圧力と、上端が面するバイパス通路56の圧力に差がなく、且つ受圧面積の差も小さいので、固定用ボス46に対するC字状リング50の締結力を維持することができる。   The outflow side fixing hole 34 communicates with the sensor tube insertion passage 14 via the bypass passage 56, and the pressure of the outflow side fixing hole 34 facing the lower end and the pressure of the bypass passage 56 facing the upper end. Therefore, the fastening force of the C-shaped ring 50 to the fixing boss 46 can be maintained.

センサチューブ16は、被測流体が流入される流入側管路16bと被測流体が流出される流出側管路16cとが平行に配され、流入側管路16bと流出側管路16cとの間を連通する連通管路16aとを有する。そして、センサチューブ挿入通路14は、流入側管路16bが挿通される流入側通路14aと、流出側管路16cが挿通される流出側通路14bと、連通管路16aが挿通される平面状通路14c(接続空間)とを有する。   In the sensor tube 16, an inflow side pipe line 16b into which the fluid to be measured flows in and an outflow side pipe line 16c from which the fluid to be measured flows out are arranged in parallel, and the inflow side pipe line 16b and the outflow side pipe line 16c are connected to each other. And a communication pipe line 16a communicating therewith. The sensor tube insertion passage 14 includes an inflow side passage 14a through which the inflow side conduit 16b is inserted, an outflow side passage 14b through which the outflow side conduit 16c is inserted, and a planar passage through which the communication conduit 16a is inserted. 14c (connection space).

この流入側通路14aと流出側通路14bは、ステンレス等の塊に穴を穿設することにより形成される。さらに、平面状通路14cは、連通管路16aの中間位置に取り付けられた四角形状の駆動用マグネット18bの揺動範囲を許容する逃げ部62が設けられている。すなわち、逃げ部62は、内壁が駆動用マグネット18bの側面に接触しない位置に形成されている。   The inflow side passage 14a and the outflow side passage 14b are formed by making holes in a lump of stainless steel or the like. Further, the planar passage 14c is provided with an escape portion 62 that allows a swinging range of the square-shaped driving magnet 18b attached at an intermediate position of the communication conduit 16a. That is, the escape portion 62 is formed at a position where the inner wall does not contact the side surface of the drive magnet 18b.

駆動用マグネット18bに対向する高さ位置には、加振器18の駆動コイル18aが設けられており、駆動コイル18aからの電磁力によってセンサチューブ16の連通管路16aをY方向(図1中紙面に対して鉛直方向)に駆動する。   A driving coil 18a of the vibration exciter 18 is provided at a height position facing the driving magnet 18b, and the communication pipe 16a of the sensor tube 16 is moved in the Y direction (in FIG. 1) by electromagnetic force from the driving coil 18a. Drive in a direction perpendicular to the paper surface.

図2に示されるように、平面状通路14cは、ケース本体12Aの上面に開口するように形成されており、蓋12Bが締結ボルト58によりケース本体12Aに締結されることで密閉される。また、平面状通路14cの上部開口14dは、図2に示されるように、上方からみると流入側通路14aと流出側通路14bとの間に平面状通路14cが介在するため、流入側通路14a、流出側通路14bを囲む円形部分と平面状通路14cを囲む直線部分と逃げ部62を囲む膨らみ部分とを有する。そして、このセンサチューブ挿入通路14の上部開口14dを囲む周縁部分は、上部開口14dの輪郭形状に対応した形状に形成されたシール部材64によって気密にシールされる。   As shown in FIG. 2, the planar passage 14 c is formed so as to open on the upper surface of the case body 12 </ b> A, and is sealed by fastening the lid 12 </ b> B to the case body 12 </ b> A with fastening bolts 58. Further, as shown in FIG. 2, the upper opening 14d of the planar passage 14c has a planar passage 14c interposed between the inflow side passage 14a and the outflow side passage 14b as viewed from above, and therefore the inflow side passage 14a. And a circular portion surrounding the outflow passage 14b, a straight portion surrounding the planar passage 14c, and a bulging portion surrounding the escape portion 62. And the peripheral part surrounding 14 d of upper openings of this sensor tube insertion channel | path 14 is airtightly sealed with the sealing member 64 formed in the shape corresponding to the outline shape of 14 d of upper openings.

図3に示されるように、流入側管路16b及び流出側管路16cの上端間は、平面状通路14cの内部に装架されたサポート部材66により、流入側管路16b及び流出側管路16cが平行な状態に支持されている。   As shown in FIG. 3, between the upper ends of the inflow side conduit 16b and the outflow side conduit 16c, the support member 66 mounted inside the planar passage 14c allows the inflow side conduit 16b and the outflow side conduit. 16c is supported in a parallel state.

図4に示されるように、流入側管路16b、流出側管路16cは、円形の流入側通路14a、流出側通路14bの軸線に沿うように挿通されており、長手方向のほぼ中間位置には四角形状の検出用マグネット20b,22bが取り付けられている。流入側通路14a、流出側通路14bは、検出用マグネット20b,22bが揺動する範囲より大径に形成されており、計測時に検出用マグネット20b,22bが接触しないように設けられている。このように、流入側通路14a、流出側通路14bの内径を必要最小限の大きさに設定しているため、被測流体が流入側通路14a、流出側通路14bに供給された際の耐圧強度を確保するための肉厚も必要最小限で済む。これにより、ケース本体12Aをできるだけコンパクトな構成で耐圧強度を維持することが可能になる。   As shown in FIG. 4, the inflow side pipe line 16b and the outflow side pipe line 16c are inserted along the axes of the circular inflow side path 14a and the outflow side path 14b, and are approximately at the middle position in the longitudinal direction. Are fitted with quadrangular detection magnets 20b, 22b. The inflow side passage 14a and the outflow side passage 14b are formed to have a diameter larger than the range in which the detection magnets 20b and 22b swing, and are provided so that the detection magnets 20b and 22b do not come into contact with each other during measurement. As described above, since the inner diameters of the inflow side passage 14a and the outflow side passage 14b are set to the minimum necessary sizes, the pressure resistance strength when the fluid to be measured is supplied to the inflow side passage 14a and the outflow side passage 14b. The wall thickness to ensure the minimum is also necessary. This makes it possible to maintain the pressure strength of the case main body 12A with a configuration as compact as possible.

さらに、ケース本体12Aの検出用マグネット20b,22bと同じ高さ位置には、流入側ピックアップ20のセンサコイル20a、流出側ピックアップ22のセンサコイル22aが設けられている。従って、Y方向に振動するセンサチューブ16の、流入側管路16bと流出側管路16cとの位相差は、流量に比例しており、マグネット20b,22bの変位に応じたセンサコイル20a,22aにより検出信号が出力される。   Furthermore, a sensor coil 20a of the inflow side pickup 20 and a sensor coil 22a of the outflow side pickup 22 are provided at the same height position as the detection magnets 20b, 22b of the case body 12A. Therefore, the phase difference between the inflow side conduit 16b and the outflow side conduit 16c of the sensor tube 16 that vibrates in the Y direction is proportional to the flow rate, and the sensor coils 20a and 22a corresponding to the displacement of the magnets 20b and 22b. As a result, a detection signal is output.

このように質量流量計10では、耐圧ケース12の内部にセンサチューブ16を収納するためのセンサチューブ挿入通路14がセンサチューブ16の形状に対応するように形成し、このセンサチューブ挿入通路14にセンサチューブ16を流れる被測流体の一部を供給してセンサチューブ挿入通路14の圧力をセンサチューブ16の内部圧力と同圧に保つように構成したため、センサチューブ16の形状が曲げ部を有するような形状であってもセンサチューブ16が挿通されるセンサチューブ挿入通路14の受圧面積に応じた肉厚で耐圧ケース12を製作できるので、従来のようにセンサチューブ全体を広い空間に収納させるよりも耐圧ケース12を小型化及び軽量化することが可能になる。   As described above, in the mass flow meter 10, the sensor tube insertion passage 14 for housing the sensor tube 16 is formed in the pressure-resistant case 12 so as to correspond to the shape of the sensor tube 16, and the sensor tube insertion passage 14 has a sensor. Since a part of the fluid to be measured flowing through the tube 16 is supplied to keep the pressure of the sensor tube insertion passage 14 at the same pressure as the internal pressure of the sensor tube 16, the shape of the sensor tube 16 has a bent portion. Since the pressure-resistant case 12 can be manufactured with a thickness corresponding to the pressure-receiving area of the sensor tube insertion passage 14 through which the sensor tube 16 is inserted even if it has a shape, it can withstand pressure rather than storing the entire sensor tube in a wide space as in the prior art. The case 12 can be reduced in size and weight.

また、質量流量計10では、流量計測時、流量計測制御回路(図示せず)によって加振器18が駆動され、センサチューブ16の振動特性(固有振動数)に応じた周期、振幅でセンサチューブ16の連通管路16aをY方向に加振させる。   In the mass flow meter 10, the vibrator 18 is driven by a flow measurement control circuit (not shown) at the time of flow measurement, and the sensor tube has a period and amplitude according to the vibration characteristic (natural frequency) of the sensor tube 16. The 16 communication pipes 16a are vibrated in the Y direction.

このように、振動するセンサチューブ16に流体が流れると、その流量に応じた大きさのコリオリ力が発生する。そのため、センサチューブ16の流入側と流出側で動作遅れが生じ、これにより流入側ピックアップ20と流出側ピックアップ22との出力信号に位相差が生じる。   Thus, when a fluid flows through the vibrating sensor tube 16, a Coriolis force having a magnitude corresponding to the flow rate is generated. For this reason, an operation delay occurs between the inflow side and the outflow side of the sensor tube 16, thereby causing a phase difference in output signals between the inflow side pickup 20 and the outflow side pickup 22.

流量計測制御回路は、上記流入側の出力信号と流出側の出力信号との位相差が流量に比例するため、当該位相差に基づいて流量を演算する。よって、センサチューブ16の変位が流入側ピックアップ20及び流出側ピックアップ22により検出されると、流量計測制御回路は上記センサチューブ16の振動に伴う上記位相差を質量流量に変換する。   Since the phase difference between the inflow side output signal and the outflow side output signal is proportional to the flow rate, the flow rate measurement control circuit calculates the flow rate based on the phase difference. Therefore, when the displacement of the sensor tube 16 is detected by the inflow side pickup 20 and the outflow side pickup 22, the flow rate measurement control circuit converts the phase difference accompanying the vibration of the sensor tube 16 into a mass flow rate.

図6はセンサチューブ取付構造の変形例を示す縦断面図である。尚、図6において、上記実施例と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
図6に示されるように、固定用ボス44,46は、固定部材28,32の中央孔28a,32aを貫通して下方に突出するおねじ部44b,46bを有しており、おねじ部44b,46bにはナット70が螺合される。従って、ナット70の締め付けにより固定用ボス44,46を固定部材28,32に固定できるので、上記実施例のC字状リング48,50をなくすことが可能になる。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a modification of the sensor tube mounting structure. In FIG. 6, the same parts as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
As shown in FIG. 6, the fixing bosses 44, 46 have male screw portions 44 b, 46 b that protrude downward through the central holes 28 a, 32 a of the fixing members 28, 32. A nut 70 is screwed onto 44b and 46b. Therefore, since the fixing bosses 44 and 46 can be fixed to the fixing members 28 and 32 by tightening the nut 70, the C-shaped rings 48 and 50 of the above embodiment can be eliminated.

ここで、実施例2について説明する。
図7は本発明の実施例2の縦断面図である。図8は実施例2のセンサチューブ固定構造を拡大して示す縦断面図である。図9は図7中E−E線に沿う横断面図である。図10は図7中F−F線に沿う横断面図である。図11は図7中G−G線に沿う横断面図である。図12は図7中H−H線に沿う横断面図である。図13は図7中I−I線に沿う横断面図である。尚、図7乃至図13において、上記実施例と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
Here, Example 2 will be described.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of Embodiment 2 of the present invention. FIG. 8 is an enlarged longitudinal sectional view showing the sensor tube fixing structure of the second embodiment. FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line FF in FIG. FIG. 11 is a transverse sectional view taken along the line GG in FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line HH in FIG. FIG. 13 is a transverse sectional view taken along the line II in FIG. 7 to 13, the same parts as those in the above embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図7乃至図13に示されるように、質量流量計80は、ステンレス鋼などからなる金属性の耐圧ケース82と、密閉された耐圧ケース82の内部に形成された一対のセンサチューブ挿入通路84,85と、一対のセンサチューブ挿入通路84,85の夫々に挿入された一対のセンサチューブ86,87と、センサチューブ86,87の湾曲された連通管路86a,87aの中間部分を加振する一対の加振器18と、振動するセンサチューブ86,87の流入側管路86b,87bの変位を検出する一対の流入側ピックアップ20と、振動するセンサチューブ86,87の流出側管路86c,87cの変位を検出する一対の流出側ピックアップ22とを有する。センサチューブ挿入通路84,85は、センサチューブ86,87の形状に対応するU字状に形成されている。   As shown in FIGS. 7 to 13, the mass flow meter 80 includes a metallic pressure resistant case 82 made of stainless steel and a pair of sensor tube insertion passages 84 formed inside the sealed pressure resistant case 82. 85, a pair of sensor tubes 86 and 87 inserted into the pair of sensor tube insertion passages 84 and 85, respectively, and a pair for exciting the intermediate portions of the curved communication pipes 86a and 87a of the sensor tubes 86 and 87. A pair of inflow side pickups 20 that detect displacement of the inflow side pipes 86b and 87b of the vibrating sensor tubes 86 and 87, and outflow side pipes 86c and 87c of the vibrating sensor tubes 86 and 87. And a pair of outflow side pickups 22 for detecting the displacement of. The sensor tube insertion passages 84 and 85 are formed in a U shape corresponding to the shape of the sensor tubes 86 and 87.

耐圧ケース82は、センサチューブ86,87を収納するケース本体82Aと、ケース本体82Aの上部を密閉する蓋82Bとから構成されている。ケース本体82Aの下部側面の一側には、被測流体(例えば、CNGあるいは水素等の高圧ガス)が流入される流入口24が設けられ、ケース本体82Aの下部側面の他側には、被測流体が流出される流出口26が設けられている。   The pressure-resistant case 82 includes a case main body 82A that houses the sensor tubes 86 and 87, and a lid 82B that seals the upper portion of the case main body 82A. An inlet 24 into which a fluid to be measured (for example, high-pressure gas such as CNG or hydrogen) flows is provided on one side of the lower side surface of the case main body 82A. An outlet 26 through which the fluid is flowed is provided.

また、ケース本体82Aの下面には、センサチューブ86,87の流入側管路86b,87bの端部を固定する固定部材28が螺入される一対の流入側固定用孔30と、センサチューブ86,87の流出側管路86c,87cの端部を固定する固定部材32が螺入される一対の流出側固定用孔34とが設けられている。一対の流入側固定用孔30は、連通路36を介して流入口24と連通されており、一対の流出側固定用孔34は連通路38を介して流出口26と連通されている。   Further, on the lower surface of the case main body 82A, a pair of inflow side fixing holes 30 into which the fixing members 28 for fixing the end portions of the inflow side conduits 86b, 87b of the sensor tubes 86, 87 are screwed, and the sensor tube 86 are provided. , 87 are provided with a pair of outflow side fixing holes 34 into which fixing members 32 for fixing the ends of the outflow side pipes 86c, 87c are screwed. The pair of inflow side fixing holes 30 communicates with the inflow port 24 via the communication path 36, and the pair of outflow side fixing holes 34 communicates with the outflow port 26 via the communication path 38.

流入側固定用孔30、流出側固定用孔34に螺入された固定部材28,32は、実施例1と同様にC字状リング48,50を介して固定用ボス44,46を外周から挟持する構成である。このように、センサチューブ86,87の両端は、固定部材28,32及びC字状リング48,50により着脱自在に固定されるため、組み付け作業が容易に行われると共に、メンテナンス作業時にセンサチューブ86,87を取り出すことも可能である。   The fixing members 28 and 32 screwed into the inflow side fixing hole 30 and the outflow side fixing hole 34 are connected to the fixing bosses 44 and 46 from the outer periphery via the C-shaped rings 48 and 50 as in the first embodiment. It is the structure clamped. As described above, since both ends of the sensor tubes 86 and 87 are detachably fixed by the fixing members 28 and 32 and the C-shaped rings 48 and 50, the assembling work is easily performed and the sensor tube 86 is used during the maintenance work. , 87 can be taken out.

また、流入側固定用孔30、流出側固定用孔34には、実施例1と同様に、バイパス通路52,56を介してセンサチューブ挿入通路84,85と連通されている。これにより、センサチューブ86,87の内部の圧力と外部(センサチューブ挿入通路84,85)の圧力とが同圧になり、センサチューブ86,87の耐圧強度を高める必要がないので、センサチューブ86,87の肉厚を計測感度の良い薄さにして計測することが可能になる。   Similarly to the first embodiment, the inflow side fixing hole 30 and the outflow side fixing hole 34 communicate with the sensor tube insertion passages 84 and 85 through the bypass passages 52 and 56. As a result, the pressure inside the sensor tubes 86 and 87 is the same as the pressure outside (sensor tube insertion passages 84 and 85), and there is no need to increase the pressure resistance of the sensor tubes 86 and 87. , 87 can be made thin with good measurement sensitivity.

また、固定部材28,32は、実施例1と同様に、下端と上端に作用する圧力に差がなく、且つ両端の受圧面積の差も小さいので、固定用ボス44,46に対するC字状リング48,50の締結力を維持することができる。   Similarly to the first embodiment, the fixing members 28 and 32 have no difference in pressure acting on the lower end and the upper end, and the difference in pressure receiving area between the both ends is small. The fastening force of 48, 50 can be maintained.

センサチューブ挿入通路84,85の平面状通路84c,85cは、ケース本体82Aの上面に開口するように形成されており、蓋82Bが締結ボルト58によりケース本体12Aに締結されることで密閉される。また、平面状通路84c,85cの上部開口84d,85dは、図9に示されるように、上方からみると流入側通路84a,85aと流出側通路84b,85bとの間に平面状通路84c,85cが介在するため、流入側通路84a,85a、流出側通路84b,84bを囲む円形部分と平面状通路84c,85cを囲む直線部分と逃げ部62を囲む膨らみ部分とを有する。そして、このセンサチューブ挿入通路84,85の上部開口84d,85dを囲む周縁部分は、上部開口84d,85dの輪郭形状に対応した形状に形成された一対のシール部材64によって気密にシールされる。   The planar passages 84c and 85c of the sensor tube insertion passages 84 and 85 are formed so as to open on the upper surface of the case main body 82A, and are sealed when the lid 82B is fastened to the case main body 12A by the fastening bolt 58. . Further, as shown in FIG. 9, the upper openings 84d and 85d of the planar passages 84c and 85c are formed between the planar passages 84c and 85b between the inflow side passages 84a and 85a and the outflow side passages 84b and 85b as viewed from above. Since 85c is interposed, it has a circular portion surrounding the inflow side passages 84a and 85a and the outflow side passages 84b and 84b, a straight portion surrounding the planar passages 84c and 85c, and a bulging portion surrounding the escape portion 62. The peripheral portions surrounding the upper openings 84d and 85d of the sensor tube insertion passages 84 and 85 are hermetically sealed by a pair of seal members 64 formed in a shape corresponding to the contour shape of the upper openings 84d and 85d.

図10に示されるように、センサチューブ86,87は、流入側管路86b,87b及び流出側管路86c,87cの上端間は、平面状通路84c,85cの内部に装架されたサポート部材66により、流入側管路86b,87b及び流出側管路86c,87cが平行な状態に支持されている。   As shown in FIG. 10, the sensor tubes 86 and 87 are support members mounted inside the planar passages 84 c and 85 c between the upper ends of the inflow side conduits 86 b and 87 b and the outflow side conduits 86 c and 87 c. 66, the inflow side conduits 86b and 87b and the outflow side conduits 86c and 87c are supported in a parallel state.

図11に示されるように、流入側管路86b,87b及び流出側管路86c,87cは、円形の流入側通路84a,85a、流出側通路84b,85bの軸線に沿うように挿通されており、長手方向のほぼ中間位置には四角形状の検出用マグネット20b,22bが取り付けられている。流入側通路84a,85a、流出側通路84b,85bは、夫々検出用マグネット20b,22bが揺動する範囲より大径に形成されており、計測時に検出用マグネット20b,22bが接触しないように設けられている。このように、流入側通路84a,85a、流出側通路84b,85bの内径を必要最小限の大きさに設定しているため、被測流体が流入側通路84a,85a、流出側通路84b,85bに供給された際の耐圧強度を確保するための肉厚も必要最小限で済む。これにより、ケース本体82Aをできるだけコンパクトな大きさで耐圧強度を維持することが可能になる。   As shown in FIG. 11, the inflow side conduits 86b and 87b and the outflow side conduits 86c and 87c are inserted along the axes of the circular inflow passages 84a and 85a and the outflow passages 84b and 85b. The quadrangular detection magnets 20b and 22b are attached at substantially intermediate positions in the longitudinal direction. The inflow side passages 84a and 85a and the outflow side passages 84b and 85b are formed so as to have a larger diameter than the range in which the detection magnets 20b and 22b swing, and are provided so that the detection magnets 20b and 22b do not come into contact during measurement. It has been. In this way, since the inner diameters of the inflow side passages 84a and 85a and the outflow side passages 84b and 85b are set to the minimum necessary size, the fluid to be measured is the inflow side passages 84a and 85a and the outflow side passages 84b and 85b. The wall thickness required to ensure the pressure strength when supplied to the container is also minimal. This makes it possible to maintain the pressure resistance of the case main body 82A with a compact size as much as possible.

図12に示されるように、ケース本体82Aの検出用マグネット20b,22bと同じ高さ位置には、流入側ピックアップ20のセンサコイル20a、流出側ピックアップ22のセンサコイル22aが設けられている。従って、Y方向に振動するセンサチューブ86,87の、流入側管路86b,87bと流出側管路86c,87cとの位相差は、流量に比例しており、マグネット20b,22bの変位に応じたセンサコイル20a,22aにより検出信号が出力される。   As shown in FIG. 12, the sensor coil 20a of the inflow side pickup 20 and the sensor coil 22a of the outflow side pickup 22 are provided at the same height position as the detection magnets 20b and 22b of the case main body 82A. Therefore, the phase difference between the inflow side pipes 86b and 87b and the outflow side pipes 86c and 87c of the sensor tubes 86 and 87 that vibrate in the Y direction is proportional to the flow rate, and corresponds to the displacement of the magnets 20b and 22b. Detection signals are output by the sensor coils 20a and 22a.

図12に示されるように、センサチューブ挿入通路84,85の平面状通路84c,85cは、連通管路86a,87aの中間位置に取り付けられた四角形状の駆動用マグネット18bの揺動範囲を許容する逃げ部62が設けられている。また、一対の駆動用マグネット18bに対向する高さ位置には、一対の加振器18の駆動コイル18aがY方向に対称に設けられており、駆動コイル18aからの電磁力によってセンサチューブ86,87の連通管路86a,87aをY方向に駆動する。   As shown in FIG. 12, the flat passages 84c and 85c of the sensor tube insertion passages 84 and 85 allow the swing range of the square drive magnet 18b attached to the intermediate position of the communication conduits 86a and 87a. An escape portion 62 is provided. Further, the drive coils 18a of the pair of vibrators 18 are provided symmetrically in the Y direction at the height positions facing the pair of drive magnets 18b, and the sensor tubes 86, 87 communication pipes 86a and 87a are driven in the Y direction.

図13に示されるように、一対の流入側固定用孔30は、連通孔90を介して連通されており、且つ連通孔90は、連通路36を介して流入口24と連通されている。また、一対の流出側固定用孔34は、連通孔92を介して連通されており、且つ連通孔92は、連通路38を介して流出口26と連通されている。   As shown in FIG. 13, the pair of inflow side fixing holes 30 communicate with each other via a communication hole 90, and the communication hole 90 communicates with the inflow port 24 via a communication path 36. Further, the pair of outflow side fixing holes 34 are communicated with each other via a communication hole 92, and the communication hole 92 is communicated with the outlet 26 via a communication path 38.

このように質量流量計80では、耐圧ケース82の内部にセンサチューブ86,87を収納するためのセンサチューブ挿入通路84,85がセンサチューブ86,87の形状に対応するように形成し、このセンサチューブ挿入通路84,85にセンサチューブ86,87を流れる被測流体の一部を供給してセンサチューブ挿入通路84,85の圧力をセンサチューブ86,87の内部圧力と同圧に保つように構成したため、センサチューブ86,87の形状が曲げ部を有するような形状であってもセンサチューブ86,87が挿通されるセンサチューブ挿入通路84,85の受圧面積に応じた肉厚で耐圧ケース82を製作できるので、従来のようにセンサチューブ全体を広い空間に収納させるよりも耐圧ケース82を小型化及び軽量化することが可能になる。   As described above, in the mass flow meter 80, the sensor tube insertion passages 84 and 85 for housing the sensor tubes 86 and 87 in the pressure-resistant case 82 are formed so as to correspond to the shape of the sensor tubes 86 and 87. A part of the fluid to be measured flowing through the sensor tubes 86 and 87 is supplied to the tube insertion passages 84 and 85 so that the pressure in the sensor tube insertion passages 84 and 85 is kept the same as the internal pressure of the sensor tubes 86 and 87. Therefore, even if the shape of the sensor tubes 86 and 87 has a bent portion, the pressure resistant case 82 is formed with a thickness corresponding to the pressure receiving area of the sensor tube insertion passages 84 and 85 through which the sensor tubes 86 and 87 are inserted. Since it can be manufactured, the pressure-resistant case 82 can be made smaller and lighter than the conventional case where the entire sensor tube is stored in a wide space. It becomes possible.

また、質量流量計80では、流量計測時、流量計測制御回路(図示せず)によって一対の加振器18が駆動され、センサチューブ86,87の振動特性(固有振動数)に応じた周期、振幅でセンサチューブ86,87の連通管路86a,87aをY方向に加振させる。   Further, in the mass flow meter 80, at the time of flow rate measurement, a pair of vibrators 18 are driven by a flow rate measurement control circuit (not shown), and a cycle according to the vibration characteristics (natural frequency) of the sensor tubes 86 and 87, The communication pipes 86a and 87a of the sensor tubes 86 and 87 are vibrated in the Y direction with an amplitude.

このように、振動するセンサチューブ86,87に流体が流れると、その流量に応じた大きさのコリオリ力が発生する。そのため、センサチューブ86,87の流入側と流出側で動作遅れが生じ、これにより流入側ピックアップ20と流出側ピックアップ22との出力信号に位相差が生じる。   Thus, when a fluid flows through the vibrating sensor tubes 86 and 87, a Coriolis force having a magnitude corresponding to the flow rate is generated. Therefore, an operation delay occurs between the inflow side and the outflow side of the sensor tubes 86 and 87, thereby causing a phase difference in output signals between the inflow side pickup 20 and the outflow side pickup 22.

流量計測制御回路は、上記流入側の出力信号と流出側の出力信号との位相差が流量に比例するため、当該位相差に基づいて流量を演算する。よって、センサチューブ86,87の変位が流入側ピックアップ20及び流出側ピックアップ22により検出されると、流量計測制御回路は上記センサチューブ86,87の振動に伴う上記位相差を質量流量に変換する。   Since the phase difference between the inflow side output signal and the outflow side output signal is proportional to the flow rate, the flow rate measurement control circuit calculates the flow rate based on the phase difference. Therefore, when the displacement of the sensor tubes 86 and 87 is detected by the inflow side pickup 20 and the outflow side pickup 22, the flow rate measurement control circuit converts the phase difference accompanying the vibration of the sensor tubes 86 and 87 into a mass flow rate.

尚、上記実施例では、CNGあるいは水素ガスのような可燃性ガスを被測流体として流量計測する場合を例に挙げたが、これに限らず、他の高圧の流体を計測するのにも適用できるのは勿論である。   In the above embodiment, the case where the flow rate is measured using a combustible gas such as CNG or hydrogen gas as the fluid to be measured is used as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applicable to measuring other high-pressure fluids. Of course you can.

本発明になる振動式測定装置の実施例1としてのコリオリ式質量流量計の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the Coriolis type mass flow meter as Example 1 of the vibration type measuring apparatus according to the present invention. 図1中A−A線に沿う横断面図である。It is a cross-sectional view which follows the AA line in FIG. 図1中B−B線に沿う横断面図である。It is a cross-sectional view which follows the BB line in FIG. 図1中C−C線に沿う横断面図である。It is a cross-sectional view which follows the CC line in FIG. 図1中D−D線に沿う横断面図である。It is a cross-sectional view which follows the DD line | wire in FIG. センサチューブ取付構造の変形例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the modification of a sensor tube attachment structure. 本発明の実施例2の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of Example 2 of this invention. 実施例2のセンサチューブ固定構造を拡大して示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which expands and shows the sensor tube fixing structure of Example 2. 図7中E−E線に沿う横断面図である。FIG. 9 is a transverse sectional view taken along the line EE in FIG. 7. 図7中F−F線に沿う横断面図である。FIG. 8 is a transverse sectional view taken along line FF in FIG. 7. 図7中G−G線に沿う横断面図である。It is a cross-sectional view which follows the GG line in FIG. 図7中H−H線に沿う横断面図である。It is a cross-sectional view which follows the HH line in FIG. 図7中I−I線に沿う横断面図である。FIG. 8 is a transverse sectional view taken along line II in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10,80 質量流量計(振動式測定装置に相当する)
12,82 耐圧ケース
12A,82A ケース本体
14,84,85 センサチューブ挿入通路(請求項1の通路に相当する)
16,86,87 センサチューブ
18 加振器
20 流入側ピックアップ
22 流出側ピックアップ
24 流入口
26 流出口
28,32 固定部材
30 流入側固定用孔
34 流出側固定用孔
36,38,90,92 連通路
44,46 固定用ボス
48,50 C字状リング
56,52 バイパス通路
62 逃げ部(
66 サポート部材
70 ナット
10,80 Mass flow meter (corresponding to vibration type measuring device)
12, 82 Pressure-resistant case 12A, 82A Case body 14, 84, 85 Sensor tube insertion passage (corresponding to the passage of claim 1)
16, 86, 87 Sensor tube 18 Exciter 20 Inlet pickup 22 Outlet pickup 24 Inlet 26 Outlet 28, 32 Fixing member 30 Inlet fixing hole 34 Outlet fixing hole 36, 38, 90, 92 Passage 44, 46 Fixing boss 48, 50 C-shaped ring 56, 52 Bypass passage 62 Escape part (
66 Support member 70 Nut

Claims (4)

被測流体が流入される流入側管路と被測流体が流出される流出側管路とが平行に配され、前記流入側管路と前記流出側管路との間を連通する連通管路とを有するセンサチューブと、
前記センサチューブを収納するための通路が前記センサチューブの形状に対応するように形成された耐圧ケースと、
前記通路に前記センサチューブを流れる被測流体の一部を供給して前記通路の圧力を前記センサチューブの内部圧力と同圧に保つ圧力供給手段と、
前記耐圧ケースに設けられ、前記流入側管路の端部が連通される流入口と、
前記耐圧ケースに設けられ、前記流出側管路の端部が連通される流出口と、
前記連通管路に取り付けられた駆動用磁石と、前記耐圧ケースに設けられ、前記駆動用磁石を振動方向に駆動する駆動コイルとからなる加振器と、
前記流入側管路及び前記流出側管路に取り付けられた検出用磁石と、前記耐圧ケースに設けられ、前記検出用磁石の変位を検出する検出部とからなるピックアップと、
を有することを特徴とする振動式測定装置。
An inflow side pipe into which the fluid to be measured flows in and an outflow side pipe from which the fluid to be measured flows out are arranged in parallel, and communicate with each other between the inflow side pipe and the outflow side pipe A sensor tube having
A pressure-resistant case formed so that a passage for housing the sensor tube corresponds to the shape of the sensor tube;
Pressure supply means for supplying a part of the fluid to be measured flowing through the sensor tube to the passage and maintaining the pressure of the passage at the same pressure as the internal pressure of the sensor tube;
An inlet provided in the pressure-resistant case and communicating with an end of the inflow side conduit;
An outlet provided in the pressure-resistant case, and communicated with an end of the outflow side conduit;
A vibration exciter comprising a driving magnet attached to the communication pipe and a driving coil provided in the pressure-resistant case and driving the driving magnet in a vibration direction;
A pickup comprising a detection magnet attached to the inflow side conduit and the outflow side conduit, and a detection unit provided in the pressure-resistant case and detecting a displacement of the detection magnet;
A vibration type measuring apparatus comprising:
前記耐圧ケースは金属塊からなり、
前記通路は、該金属塊に穿設されて形成され前記流入側管路が挿入される流入側通路と、該金属塊に穿設されて形成され前記流出側管路が挿入される流出側通路と、該流入側通路と流出側通路とを接続する接続空間とからなることを特徴とする請求項1記載の振動式測定装置。
The pressure-resistant case is made of a metal lump,
The passage includes an inflow side passage that is formed by being drilled in the metal lump and into which the inflow side conduit is inserted, and an outflow side passage that is formed by being drilled in the metal lump and into which the outflow side conduit is inserted. And a connection space connecting the inflow side passage and the outflow side passage.
前記センサチューブは、前記流入側管路の端部及び前記流出側管路の端部が着脱可能に前記耐圧ケースに保持されることを特徴とする請求項1記載の振動式測定装置。   2. The vibration type measuring apparatus according to claim 1, wherein the sensor tube is detachably held at the pressure-resistant case at an end portion of the inflow side conduit and an end portion of the outflow side conduit. 前記耐圧ケースは、前記駆動用磁石の加振方向に対向する逃げ部を有し、該逃げ部は前記駆動用磁石の側面に接触しない位置に内壁が形成されたことを特徴とする請求項1記載の振動式測定装置。   The said pressure | voltage resistant case has an escape part which opposes the excitation direction of the said drive magnet, and this escape part has the inner wall formed in the position which does not contact the side surface of the said drive magnet. The vibration type measuring apparatus described.
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