JP2017514121A - 改良された振動式流量計及びそれに関連する方法 - Google Patents

改良された振動式流量計及びそれに関連する方法 Download PDF

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Abstract

センサ組立体とメータ電子機器と備える流量計が提供されている。流量計は1つ以上の剛性フローチューブと、剛性フローチューブと結合され、剛性フローチューブ内にドライブモード振動を誘発するような向きに配置されるドライバとを備えている。2つ以上のひずみゲージが、1つ以上の剛性フローチューブと結合され、フローチューブの伸張及び圧縮を感知するような向きに配置されている。1つ以上のブリッジ回路が2つ以上のひずみゲージと電気通信的に接続されており、ブリッジ回路からの出力が2つ以上のひずみゲージのうちのうちの少なくとも1つにより検出されるひずみに比例している。【選択図】図14

Description

後述の実施形態は、振動式流量計に関するものであり、とくに信号ピックオフとしてひずみゲージを用いた振動式流量計の改良に関するものである。
コリオリ式質量流量計及び振動式デンシトメータの如き振動式導管センサは、流動物質を収容する導管の振動運動を検出するように動作するのが一般的である。質量流量、密度などの如き導管内の物質に関する物性については、導管に接続されている運動トランスデューサから受け取る測定信号を処理することにより求めることができる。一般的に、物質を充填して振動するシステムの振動モードは、収容している導管及びその導管に収容されている物質の質量、剛性及びダンピング特性を組み合わせたものから影響を受ける。
パイプラインを流れる物質の質量流量及び他の特性を測定するために振動式流量計を用いることは周知の技術である。例えば、1985年1月1日にJ.E.スミスらに発行された米国特許第4,491,025号及び1983年11月29日にJ.E.スミスに発行された再発行特許第31,450号には振動式コリオリ流量計が開示されている。これらの流量計には1つ以上の流管がある。コリオリ式質量流量計の各フローチューブの構造は、単純曲げタイプ、ねじれタイプ、ラジアルタイプ、ラタラルタイプ又は組み合わせタイプでありうる一組の固有振動モードを有している。これらの固有振動モードのうちの1つの振動モードで共振して振動するように各流管を駆動させることができる。一般的に、これらの振動モードは、流体を収容している流管及びその流管に収容されている物質の質量、剛性及びダンピング特性を組み合わせたものから影響を受けるので、質量、剛性及びダンピングは、周知技術を用いて流量計の初期段階での校正の際に求められることが一般的である。
物質は、流量計の流入口側に接続されているパイプラインから流量計の中に流入し、次いで、物質は1つ以上の流管を流れ、流量計から流出し、流出口側に接続されているパイプラインへと流入していく。
音声−コイル型ドライバの如きドライバが1つ以上の流管に力を加える。この力により1つ以上の流管が振動する。流量計に物質が流れていないとき、流管に沿ったすべての部位が同一の位相で振動する。物質が流管を流れ始めると、コリオリ加速度により、流管に沿った各部位が流管に沿った他の部位に対して異なる位相を有するようになる。流管の流入口側の位相はドライバの位相よりも遅れており、流管の流出口側の位相はドライバの位相よりも進んでいる。流管の2つの部位における運動を表す正弦波信号を生成するために、センサが流管の2つの異なる部位に配置されている。センサから受け取る2つの信号の位相差が時間の単位で計算される。
2つのセンサ信号間の位相差は1つ以上の流管を流れる物質の質量流量に比例する。物質の質量流量は位相差に流量校正係数を乗算することにより求めることができる。流量校正係数は流管の物性及び断面特性に依存する。流量校正係数に影響する流管の主な特性のうちの1つは流管の剛性である。パイプラインの中に流量計を設置する前に、校正プロセスによって流量校正係数が求められる。校正プロセスでは、流管に流体を既知の流量で流し、位相差と流量との間の比率が計算される。当該技術分野において一般的に知られているように、校正プロセスの際に流管の剛性及びダンピング特性がさらに求められる。
コリオリ式流量計の1つの利点としては、質量流量測定値の正確さが流量計の可動構成部品の摩耗よりほとんど影響を受けないという点が挙げられる。というのは、振動する流管の中に可動な構成部品がないからである。流量は、流管上の2つの部位間の位相差と流量校正係数とを乗算することにより求められる。ただ一つの入力は、流管上の2つの部位の振動を示すセンサからの正弦波信号である。位相差は正弦波信号から計算される。流量校正係数が流管の材料及び断面特性に比例するので、位相差測定値及び流量校正係数は流量計の可動構成部品の摩耗により影響を受けない。
典型的なコリオリ式質量流量計は1つ以上のトランスデューサ(又はピックオフセンサ)を有しており、このような1つ以上のトランスデューサは、一又は複数のフロー導管の振動応答を測定するために通常用いられ、ドライバの上流側又は下流側の位置に通常配置されている。また、これら1つ以上のピックオフセンサは電子計装装置に接続されている。この電子計装装置は、ピックオフセンサから信号を受け取り、例えば質量流量測定値を導出するためにこれらの信号を処理する。
典型的なコリオリ流量計は、ピックオフセンサとしてコイルと磁石とを用いて流量及び/又は密度を測定してメータの振動する1つ以上のフローチューブの運動を測定する。メータの質量流量は、メータのフローチューブの流入口及び流出口の近傍に配置された複数のピックオフ信号間の位相差から求められる。しかしながら、コイル/磁石型ピックオフに代えてひずみゲージを用いて流量を測定することもできる。これら2つのセンサタイプ間の基本の違いは、コイル/磁石型ピックオフはフローチューブの速度を測定し、ひずみゲージはフローチューブの変位に比例するフローチューブのひずみを測定するという点にある。したがって、各タイプのセンサが必ずしも同じ位置に配置される必要はない。
ひずみゲージはコイル/磁石型ピックオフに対して複数の利点を有している。ひずみゲージはコイル/磁石型ピックオフよりも製造及び導入が安価である。また、ひずみゲージは、システムの動作に悪影響を及ぼしうる点質量を除去する助けをする。それに加えて、ひずみゲージは、コイル/磁石型ピックオフとは違ってひずみを測定する基準点を必要としない。このことは、コイル/磁石型ピックオフでは不可能な単一フローチューブ構造を可能とする。
従来技術は流量計に磁石/コイル型ピックオフの代わりにひずみゲージを用いるための手段を提供しようと試みたが、これらの試みの実用化は比較的限定的である。知られている問題は、ひずみゲージが比較的厚みのある金属製フローチューブのひずみを解像するのが苦手であるという点にある。具体的にいえば、コリオリの力は、流体の流れに起因する伸張及び圧縮力が非常に小さいのでバックグラウンド信号(雑音)に対してかろうじて識別可能な程度である。したがって、ゲージ抵抗の変化は非常に小さく、正確に測定することが困難である。この理由により、従来のデバイスは、フローチューブに突出部を取り付けフローチューブ自体ではなくこれらの取り付けられた構造物のひずみ変化を測定すること、又はひずみをおこしやすい柔軟な材料を用いて構築することに依存している。例えば、米国特許第6,748,813号には流量計のフローチューブに接続されたシリコーン製のアームに取り付けられるひずみゲージが開示されている。シリコーンのひずみは流量計算のために測定される。フローチューブに棒又は突出部を加えることにより、メータの性能に影響を与えうる望ましくない点質量(point mass)が形成される。それに対して、米国特許第7,500,404号には、フローチューブとして柔軟なチューブ、又は、隆起部を有したチューブよりも大きなレベルのひずみを生じうる柔軟な部分を有する剛性チューブを用いることが開示されている。持続する工業用の用途では、柔軟なチューブの使用は、チューブ内の流体の潜在的な高圧力、高温度及び腐食性のために実用的ではない。産業流量計のフローチューブとして好ましい材料であるステンレス鋼と比較して、シリコーンの如き柔軟な材料は非常に小さな引っ張り強度を有している。
ひずみゲージに関する他の問題は、ひずみゲージはDCドリフトを生じやすく、安定した位相の計算を困難にし、流量の読み取り値が不正確なものとなるという点にある。
後述の実施形態により、これらの問題及び他の問題が克服され、技術進歩がもたらされる。後述の実施形態は、フローチューブのひずみを検出するためのひずみゲージを備えた流量計を提供している。さまざまなブリッジ回路の組み合わせを有する流量計にさまざまな位置及び向きに配置されたさまざまな組み合わせのひずみゲージを接続することによって、信号の増幅及び雑音の除去が実現されている。DCドリフト問題の軽減にハイパスフィルタが用いられ、メータ電子機器によるデジタル信号処理を行うことなくひずみ信号を電気的に処理するための装置及び方法を提供する増幅・フィルタ回路が開示されている。メータ電子機器の中に入力する前にアナログ回路を用いて信号を処理することによって、ひずみゲージをコイル/磁石型ピックオフ用に本来設計された流量計ユニットに用いることができるように容易に適合させることが可能となる。
ある実施形態に従って、センサ組立体とメータ電子機器とを備えた流量計が提供されている。ある実施形態によれば、かかる流量計は1つ以上の剛性フローチューブと、当該1つ以上の剛性フローチューブと結合される1つのドライバとを備えている。ドライバは1つ以上の剛性フローチューブにドライブモード振動を誘発するような向きに配置されている。2つ以上のひずみゲージが、1つ以上の剛性フローチューブと結合され、当該1つ以上の剛性フローチューブの伸張及び圧縮のうちの少なくとも1つを感知するような向きに配置されている。1つ以上のブリッジ回路が2つ以上のひずみゲージに電気通信的に接続されており、当該1つ以上のブリッジ回路の出力は2つ以上のひずみゲージのうちの少なくとも1つにより検出されるひずみに比例している。
また、ある実施形態に従って、センサ組立体とメータ電子機器とを備えた流量計が提供されている。ある実施形態によれば、かかる流量計は1つ以上の剛性フローチューブを備えている。かかる流量計は、1つ以上の剛性フローチューブと結合され、当該1つ以上の剛性フローチューブにひずみを誘発するような向きに配置されるドライバをさらに備えている。また、かかるメータは、1つ以上の剛性フローチューブと結合される2つ以上のひずみゲージをさらに備えており、当該2つ以上のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブにおける質量流量に比例する信号を出力するように構成されている。それに加えて、2つ以上のひずみゲージには回路が電気通信的に接続されており、当該回路は2つ以上のひずみゲージ間の共通モードのひずみの影響を相殺し、質量流量による2つ以上のひずみゲージの位相の異なるひずみを増幅する。
また、ある実施形態に従って、流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法が提供されている。ある実施形態によれば、かかる方法は、1つ以上の剛性フローチューブのうちの少なくとも1つの剛性フローチューブをドライブモード振動で振動させるステップを有している。かかる方法は、少なくとも2つのひずみゲージを設けるステップと、少なくとも2つのひずみゲージからドライブモード振動に対する振動応答に基づくひずみセンサ信号を受け取るステップとをさらに有している。かかる方法は、少なくとも2つのひずみセンサ信号を少なくとも1つのブリッジ回路に入力するステップと、ひずみセンサ信号とひずみセンサ信号との間の位相差を計算するステップとをさらに備えている。ある実施形態によれば、かかる方法は、少なくとも1つのブリッジ回路から出力信号を生成するステップと、当該出力信号から質量流量を求めるステップとをさらに有している。
また、流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法は、1つ以上の剛性フローチューブのうちの少なくとも1つの剛性フローチューブをドライブモード振動で振動させるステップと、少なくとも2つのひずみゲージを設けるステップと、少なくとも2つのひずみゲージからドライブモード振動に対する振動応答に基づくひずみセンサ信号を受け取るステップと、少なくとも2つのひずみセンサ信号をブリッジ回路に入力するステップと、ブリッジ回路から電圧振幅の変化である出力信号を生成するステップと、出力信号から質量流量を求めるステップとを有している。
態様
ある態様によれば、センサ組立体とメータ電子機器とを有する流量計は、1つ以上の剛性フローチューブと、1つ以上の剛性フローチューブと結合され、1つ以上の剛性フローチューブにドライブモード振動を誘発する向きに配置されるドライバと、1つ以上の剛性フローチューブと結合され、1つ以上の剛性フローチューブの伸張及び圧縮のうちの少なくとも1つを感知するような向きに配置される2つ以上のひずみゲージと、2つ以上のひずみゲージと電気通信的に接続される1つ以上のブリッジ回路とを備えており、1つ以上のブリッジ回路の出力は2つ以上のひずみゲージのうちの少なくとも1つにより検出されるひずみに比例するようになっている。
好ましくは、かかる流量計は、DCオフセットを除去するためにメータ電子機器とともにハイパスフィルタをさらに備えている。
好ましくは、1つ以上のブリッジは、2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージの振動応答から2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージの振動応答を電気的に減算し、
Figure 2017514121
で表される振幅Aを有する電圧を求めるようになっている、この式で、α1はドライブ周波数における1つ以上のブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第1の振幅であり、 α2はドライブ周波数における1つ以上のブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の第2の振幅であり、 Φは1つ以上のブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の出力と1つ以上のブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の出力との間の位相差である。
好ましくは、2つ以上のひずみゲージのうちの1つのひずみゲージは、1つ以上の剛性フローチューブのうちの1つの剛性フローチューブと結合され、1つ以上の剛性フローチューブのうちの当該1つの剛性フローチューブの長手方向の軸線とほぼ平行な1つ以上の剛性フローチューブのひずみを検出するように構成されている。
好ましくは、2つ以上のひずみゲージのうちの1つのひずみゲージは、ドライブモード振動により誘発される1つ以上の剛性フローチューブのほぼ最大ひずみ振幅にさらされるようにブレースバーの近傍に配置されている。
好ましくは、2つ以上のひずみゲージのうちの上述の1つのひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの1つの剛性フローチューブと結合されており、この結合位置は、上述の1つの剛性フローチューブの最上部におけるフローチューブ(130,130’)内の流れの方向に対して直角なベクトルに沿って上述のブレースバーから測定する場合、上述のブレースバーから上述の1つの剛性フローチューブの頂部までの距離の約0%と15%との間の位置である。
好ましくは、2つ以上のひずみゲージのうちの上述の1つのひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの1つの剛性フローチューブと結合されており、この結合位置は、上述の1つの剛性フローチューブの最上部におけるフローチューブ内の流れの方向に対して直角なベクトルに沿って上述のブレースバーから測定する場合、上述のブレースバーから上述の1つの剛性フローチューブの頂部までの距離の約6%と9%との間の位置である。
好ましくは、1つ以上の剛性フローチューブは、実質的に「U」形状及び実質的にΩ形状のうちの少なくとも1つの形状を有している。
好ましくは、かかる流量計は、1つ以上のブリッジ回路とメータ電子機器(20)との間に配置されるフィルタコンポーネントをさらに備えている。
好ましくは、フィルタコンポーネントは、増幅器と、ハイパスフィルタと、ローパスフィルタと、アナログからデジタルへの変換器とを有している。
好ましくは、2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合され、また、この第1のひずみゲージは1つ以上のブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第1の位置(R1)に電気通信的に接続されており、2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合され、また、この第2のひずみゲージは1つ以上のブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の第1の位置(R1’)に電気通信的に接続されており、第1のブリッジ回路及び第2のブリッジ回路はメータ電子機器に電気通信的に接続されている。
好ましくは、2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合され、また、この第1のひずみゲージは1つ以上のブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第1の位置(R1)と電気通信的に接続されており、2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合され、また、この第2のひずみゲージは1つ以上のブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の第1の位置(R1’)に電気通信的に接続されており、2つ以上のひずみゲージのうちの第3のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合され、また、この第3のひずみゲージは第1のブリッジ回路の第3の位置(R3)に電気通信的に接続されており、2つ以上のひずみゲージのうちの第4のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合され、また、この第4のひずみゲージは第2のブリッジ回路の第3の位置(R3’)に電気通信的に接続されており、第1のブリッジ回路及び第2のブリッジ回路はメータ電子機器に電気通信的に接続されている。
好ましくは、2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合され、また、この第1のひずみゲージは1つ以上のブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第1の位置(R1)に電気通信的に接続されており、 2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合され、また、この第2のひずみゲージは1つ以上のブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の第1の位置(R1’)に電気通信的に接続されており、2つ以上のひずみゲージのうちの第3のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブの第2のフローチューブの流入口脚部の近位面と結合され、また、この第3のひずみゲージは第1のブリッジ回路の第4の位置(R4)に電気通信的に接続されており、2つ以上のひずみゲージのうちの第4のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流出口脚部の近位面と結合され、また、この第4のひずみゲージは第2のブリッジ回路の第4の位置(R4’)に電気通信的に接続されており、第1のブリッジ回路及び第2のブリッジ回路はメータ電子機器に電気通信的に接続されている。
好ましくは、2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブの第1のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合され、また、この第1のひずみゲージは1つ以上のブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第1の位置(R1)に電気通信的に接続されており、2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合され、また、この第2のひずみゲージは1つ以上のブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の第1の位置(R1’)に電気通信的に接続されており、2つ以上のひずみゲージのうちの第3のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流入口脚部の近位面と結合され、また、この第3のひずみゲージは第1のブリッジ回路の第2の位置(R2)に電気通信的に接続されており、2つ以上のひずみゲージのうちの第4のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流出口脚部の近位面と結合され、また、この第4のひずみゲージは第2のブリッジ回路の第4の位置(R4’)に電気通信的に接続されており、第1のブリッジ回路及び第2のブリッジ回路はメータ電子機器に電気通信的に接続されている。
好ましくは、2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合され、また、この第1のひずみゲージは1つ以上のブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第1の位置(R1)に電気通信的に接続されており、2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合され、また、この第2のひずみゲージは1つ以上のブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の第1の位置(R1’)に電気通信的に接続されており、2つ以上のひずみゲージのうちの第3のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流入口脚部の近位面と結合され、また、この第3のひずみゲージは第1のブリッジ回路の第4の位置(R4)に電気通信的に接続されており、2つ以上のひずみゲージのうちの第4のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流出口脚部の近位面と結合され、また、この第4のひずみゲージは第2のブリッジ回路の第2の位置(R2’)に電気通信的に接続されており、第1のブリッジ回路及び第2のブリッジ回路はメータ電子機器に電気通信的に接続されている。
好ましくは、2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合され、また、この第1のひずみゲージは1つ以上のブリッジ回路の第1のブリッジ回路の第1の位置(R1)に電気通信的に接続されており、2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合され、また、この第2のひずみゲージは1つ以上のブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の第1の位置(R1’)に電気通信的に接続されており、2つ以上のひずみゲージのうちの第3のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流入口脚部の近位面と結合され、また、この第3のひずみゲージは第1のブリッジ回路の第2の位置(R2)に電気通信的に接続されており、2つ以上のひずみゲージのうちの第4のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流出口脚部の近位面と結合され、また、この第4のひずみゲージは第2のブリッジ回路の第2の位置(R2’)に電気通信的に接続されており、第1のブリッジ回路及び第2のブリッジ回路がメータ電子機器に電気通信的に接続されている。
好ましくは、2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合され、また、この第1のひずみゲージは1つ以上のブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第1の位置(R1)に電気通信的に接続されており、2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合され、また、この第2のひずみゲージは1つ以上のブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の第1の位置(R1’)に電気通信的に接続されており、2つ以上のひずみゲージのうちの第3のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流入口脚部の近位面と結合され、また、この第3のひずみゲージは第1のブリッジ回路の第3の位置(R3)に電気通信的に接続されており、2つ以上のひずみゲージのうちの第4のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流出口脚部の近位面と結合され、また、この第4のひずみゲージは第2のブリッジ回路の第3の位置(R3’)に電気通信的に接続されており、2つ以上のひずみゲージのうちの第5のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の近位面と結合され、また、この第5のひずみゲージは第1のブリッジ回路の第2の位置(R2)に電気通信的に接続されており、2つ以上のひずみゲージのうちの第6のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の近位面と結合され、また、この第6のひずみゲージは第2のブリッジ回路の第2の位置(R2’)に電気通信的に接続されており、2つ以上のひずみゲージのうちの第7のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合され、また、この第7のひずみゲージは第1のブリッジ回路の第4の位置(R4)に電気通信的に接続されており、2つ以上のひずみゲージのうちの第8のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合され、また、この第8のひずみゲージは第2のブリッジ回路の第4の位置(R4’)に電気通信的に接続されており、第1のブリッジ回路及び第2のブリッジ回路がメータ電子機器に電気通信的に接続されている。
好ましくは、2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合され、また、この第1のひずみゲージは1つ以上のブリッジ回路の第1のブリッジ回路の第1の位置(R1)に電気通信的に接続されており、2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合され、また、この第2のひずみゲージは第1のブリッジ回路の第2の位置(R2)に電気通信的に接続されており、第1のブリッジ回路はメータ電子機器に電気通信的に接続されている。
好ましくは、2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合され、また、この第1のひずみゲージは1つ以上のブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第2の位置(R2)に電気通信的に接続されており、2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合され、また、この第2のひずみゲージは第1のブリッジ回路の第1の位置(R1)に電気通信的に接続されており、2つ以上のひずみゲージのうちの第3のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合され、また、この第3のひずみゲージは第1のブリッジ回路の第3の位置(R3)に電気通信的に接続されており、2つ以上のひずみゲージのうちの第4のひずみゲージは1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合され、また、この第4のひずみゲージは第1のブリッジ回路の第4の位置(R4)に電気通信的に接続されており、第1のブリッジ回路及び第2のブリッジ回路はメータ電子機器に電気通信的に接続されている。
ある態様によれば、センサ組立体とメータ電子機器とを有する流量計は、1つ以上の剛性フローチューブと、1つ以上の剛性フローチューブと結合され、1つ以上の剛性フローチューブにひずみを誘発するような向きに配置されるドライバと、1つ以上の剛性フローチューブと結合され、1つ以上の剛性フローチューブおける質量流量に比例する振幅を有する信号を出力するように構成される2つ以上のひずみゲージと、2つ以上のひずみゲージに電気通信的に接続される回路であって、当該回路が2つ以上のひずみゲージ間における共通モードのひずみの影響を相殺し、質量流量により2つ以上のひずみゲージ上の位相が異なるひずみが増幅される、回路とを備えている。
好ましくは、2つ以上のひずみゲージから出力される信号は1つ以上の剛性フローチューブおける質量流量に比例する振幅を有する抵抗である。
好ましくは、かかる回路は2つ以上のひずみゲージに電気通信的に接続される1つ以上のブリッジ回路であり、当該1つ以上のブリッジ回路の出力は2つ以上のひずみゲージのうちの少なくとも1つにより検出されるひずみに比例する振幅を有している。
好ましくは、1つ以上のブリッジ回路は、2つ以上のひずみゲージのうちの少なくとも1つにより検出されるひずみに比例する振幅を有する電圧を出力するように構成されてなる。
好ましくは、かかる回路は、信号の直流成分を実質的に遮断するハイパスフィルタと、アナログからデジタルへの変換器と、アナログからデジタルへの変換器のサンプリングレートより大きな周波数を有する信号がアナログからデジタルへの変換器の中に入力されるのを防止するローパスフィルとをさらに備えている。
好ましくは、メータ電子機器はDCオフセットを除去するためにハイパスフィルタをさらに備えている。
好ましくは、かかる回路は、2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージの振動応答から2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージの振動応答を電気的に減算し、
Figure 2017514121
で表される振幅Aを有する電圧を求めるように構成されている。この式で、α1はドライブ周波数における1つ以上のブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第1の振幅であり、α2はドライブ周波数における1つ以上のブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の第2の振幅であり、Φは1つ以上のブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の出力と1つ以上のブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の出力との間の位相差である。
ある態様によれば、流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法は、ドライブモード振動で1つ以上の剛性フローチューブのうちの少なくとも1つを振動させるステップと、少なくとも2つのひずみゲージを設けるステップと、少なくとも2つのひずみゲージからドライブモード振動に対する振動応答に基づくひずみセンサ信号を受信するステップと、少なくとも1つのブリッジ回路に少なくとも2つのひずみセンサ信号を入力するステップと、少なくとも1つのブリッジ回路から出力信号を生成するステップと、出力信号から質量流量を求めるステップとを有している。
好ましくは、かかる方法は、DCオフセットを除去するためにハイパスフィルタを用いて少なくとも1つのブリッジ回路からの出力信号をフィルタリングするステップをさらに有している。
好ましくは、かかる方法は、少なくとも2つのひずみゲージのうちの1つのひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの1つの剛性フローチューブと結合させるステップと、1つ以上の剛性フローチューブのうちの上述の1つの剛性フローチューブの長手方向の軸線に対してほぼ平行である1つ以上の剛性フローチューブのひずみを検出するステップとをさらに有している。
好ましくは、かかる方法は、ひずみセンサ信号間の位相差を計算するステップをさらに有している。
好ましくは、少なくとも2つのひずみゲージのうちの1つのひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの1つの剛性フローチューブと結合させるステップは、少なくとも2つのひずみゲージのうちの1つのひずみゲージをブレースバーの近傍に結合することを含む、
好ましくは、少なくとも2つのひずみゲージのうちの1つのひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの1つの剛性フローチューブと結合させるステップは、少なくとも2つのひずみゲージのうちの1つのひずみゲージを上述の1つの剛性フローチューブと結合させることを含んでおり、この結合位置は、上述の1つの剛性フローチューブの最上部におけるフローチューブ内の流れの方向に対して直角なベクトルに沿ってブレースバーから測定する場合、このブレースバーから上述の1つの剛性フローチューブの頂部までの距離の約0%と15%との間の位置である。
好ましくは、少なくとも2つのひずみゲージのうちの1つのひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの1つの剛性フローチューブと結合させるステップは、少なくとも2つのひずみゲージのうちの1つのひずみゲージを上述の1つの剛性フローチューブと結合させることを含んでおり、この結合位置は、上述の1つの剛性フローチューブの最上部におけるフローチューブ内の流れの方向に対して直角なベクトルに沿ってブレースバーから測定する場合、このブレースバーから上述の1つの剛性フローチューブの頂部までの距離の約6%と9%との間の位置である。
好ましくは、1つ以上の剛性フローチューブは、実質的に「U」形状及び実質的にΩ形状のうちの少なくとも1つの形状を有している。
好ましくは、かかる方法は、少なくとも2つのひずみゲージのうちの第2のひずみゲージの振動応答から少なくとも2つのひずみゲージのうちの第1のひずみゲージの振動応答を電気的に減算し、
Figure 2017514121
で表される振幅Aを有する電圧を求めるステップをさらに有している。この式で、α1はドライブ周波数における1つ以上のブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第1の振幅であり、α2はドライブ周波数における1つ以上のブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の第2の振幅であり、Φは1つ以上のブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の出力と1つ以上のブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の出力との間の位相差である。
好ましくは、かかる方法は、出力信号を増幅して増幅信号を生成するステップと、増幅信号をハイパスフィルタを用いてフィルタリングするステップと、増幅信号をローパスフィルタを用いてフィルタリングするステップと、増幅信号をデジタル信号に変換するステップとをさらに有している。
好ましくは、かかる方法は、少なくとも2つのひずみゲージのうちの第1のひずみゲージを設けるステップと、少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている第1のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの1つの剛性フローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、少なくとも2つのひずみゲージのうちの第1のひずみゲージを設けるステップと、少なくとも2つのひずみゲージのうちの第2のひずみゲージを設けるステップと、少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている第2のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの1つの剛性フローチューブの流出口脚部の遠位面と結合させるステップとをさらに有している。
好ましくは、かかる方法は、少なくとも2つのひずみゲージのうちの第1のひずみゲージを設けるステップと、 少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている第1のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの1つの剛性フローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、少なくとも2つのひずみゲージのうちの第2のひずみゲージを設けるステップと、少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている第2のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの1つの剛性フローチューブの流出口脚部の近位面と結合させるステップとをさらに有している。
好ましくは、かかる方法は、少なくとも2つのひずみゲージのうちの第1のひずみゲージを設けるステップと、 少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている第1のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの1つの第1の剛性フローチューブの流入口脚部の近位面と結合させるステップと、 少なくとも2つのひずみゲージのうちの第2のひずみゲージを設けるステップと、 少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている第2のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1の剛性フローチューブの流出口脚部の近位面と結合させるステップとをさらに有している。
好ましくは、かかる方法は、2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージを設けるステップと、少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている第1のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージを設けるステップと、少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている第2のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1の剛性フローチューブの流出口脚部の遠位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第3のひずみゲージを設けるステップと、第1のブリッジ回路の第3の位置に電気通信的に接続されている第3のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第4のひずみゲージを設けるステップと、第2のブリッジ回路の第3の位置に電気通信的に接続されている第4のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合させるステップとをさらに有している。
好ましくは、かかる方法は、2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージを設けるステップと、少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている第1のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージを設けるステップと、少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている第2のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第3のひずみゲージを設けるステップと、第1のブリッジ回路の第4の位置に電気通信的に接続されている第3のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流入口脚部の近位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第4のひずみゲージを設けるステップと、第2のブリッジ回路の第4の位置に電気通信的に接続されている第4のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流出口脚部の近位面と結合させるステップとをさらに有している。
好ましくは、かかる方法は、2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージを設けるステップと、少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている第1のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージを設けるステップと、少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている第2のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第3のひずみゲージを設けるステップと、第1のブリッジ回路の第2の位置に電気通信的に接続されている第3のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流入口脚部の近位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第4のひずみゲージを設けるステップと、第2のブリッジ回路の第4の位置に電気通信的に接続されている第4のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流出口脚部の近位面と結合させるステップとをさらに有している。
好ましくは、かかる方法は、2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージを設けるステップと、少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている第1のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージを設けるステップと、少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている第2のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第3のひずみゲージを設けるステップと、第1のブリッジ回路の第4の位置に電気通信的に接続されている第3のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流入口脚部の近位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第4のひずみゲージを設けるステップと、第2のブリッジ回路の第2の位置に電気通信的に接続されている第4のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流出口脚部の近位面と結合させるステップとをさらに有している。
好ましくは、かかる方法は、2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージを設けるステップと、少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている第1のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージを設けるステップと、少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている第2のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第3のひずみゲージを設けるステップと、第1のブリッジ回路の第2の位置に電気通信的に接続されている第3のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流入口脚部の近位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第4のひずみゲージを設けるステップと、第2のブリッジ回路の第2の位置に電気通信的に接続されている第4のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流出口脚部の近位面と結合させるステップとをさらに有している。
好ましくは、かかる方法は、2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージを設けるステップと、少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている第1のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージを設けるステップと、少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている第2のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第3のひずみゲージを設けるステップと、第1のブリッジ回路の第3の位置に電気通信的に接続されている第3のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流入口脚部の近位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第4のひずみゲージを設けるステップと、第2のブリッジ回路の第3の位置に電気通信的に接続されている第4のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流出口脚部の近位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第5のひずみゲージを設けるステップと、第1のブリッジ回路の第2の位置に電気通信的に接続されている第5のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の近位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第6のひずみゲージを設けるステップと、第2のブリッジ回路の第2の位置に電気通信的に接続されている第6のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の近位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第7のひずみゲージを設けるステップと、第1のブリッジ回路の第4の位置に電気通信的に接続されている第7のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第8のひずみゲージを設けるステップと、第2のブリッジ回路の第4の位置に電気通信的に接続されている第8のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合させるステップとをさらに有している。
好ましくは、かかる方法は、2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージを設けるステップと、1つ以上のブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている第1のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージを設けるステップと、第1のブリッジ回路の第2の位置に電気通信的に接続されている第2のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合させるステップとをさらに有している。
好ましくは、かかる方法は、2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージを設けるステップと、1つ以上のブリッジ回路の第1のブリッジ回路の第2の位置に電気通信的に接続されている第1のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージを設けるステップと、第1のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている第2のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第3のひずみゲージを設けるステップと、第1のブリッジ回路の第3の位置に電気通信的に接続されている第3のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第4のひずみゲージを設けるステップと、第1のブリッジ回路の第4の位置に電気通信的に接続されている第4のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合させるステップとをさらに有している。
ある実施形態によれば、流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法は、ドライブモード振動で1つ以上の剛性フローチューブのうちの少なくとも1つを振動させるステップと、少なくとも2つのひずみゲージを設けるステップと、少なくとも2つのひずみゲージからドライブモード振動に対する振動応答に基づくひずみセンサ信号を受信するステップと、少なくとも2つのひずみセンサ信号をブリッジ回路に入力するステップと、ブリッジ回路から電圧振幅の変化である出力信号を生成するステップと、出力信号からの質量流量を求めるステップとを有している。
好ましくは、かかる流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法は、2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージを設けるステップと、上述のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている第1のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージを設けるステップと、上述のブリッジ回路の第2の位置に電気通信的に接続されている第2のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合させるステップとをさらに有している。
好ましくは、かかる流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法は、2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージを設けるステップと、上述のブリッジ回路の第2の位置に電気通信的に接続されている第1のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージを設けるステップと、上述のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている第2のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第3のひずみゲージを設けるステップと、上述のブリッジ回路の第3の位置に電気通信的に接続されている第3のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、2つ以上のひずみゲージのうちの第4のひずみゲージを設けるステップと、上述のブリッジ回路の第4の位置に電気通信的に接続されている第4のひずみゲージを1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合させるステップとをさらに有している。
同一の参照番号はすべての図面において同一の部品を表わしている。図面の縮尺は必ずしも均一ではない。
従来技術にかかる流量計を示す図である。 流量計のある実施形態を示す図である。 メータ電子機器を示すダイアグラム図である。 2つのひずみゲージが2つのブリッジ回路に接続されている流量計のある実施形態を示す図である。 4つのひずみゲージが2つのブリッジ回路に接続されている流量計のある実施形態を示す図である。 4つのひずみゲージが2つのブリッジ回路に接続されている流量計の他の実施形態を示す図である。 4つのひずみゲージが2つのブリッジ回路に接続されている流量計のさらに他の実施形態を示す図である。 4つのひずみゲージが2つのブリッジ回路に接続されている流量計のさらに他の実施形態を示す図である。 4つのひずみゲージが2つのブリッジ回路に接続されている流量計のさらに他の実施形態を示す図である。 ひずみゲージの向きの影響を示すデータの図である。 8つのひずみゲージが2つのブリッジ回路に接続されている流量計のある実施形態を示す図である。 2つのひずみゲージが単一のブリッジ回路に接続されている流量計のある実施形態を示す図である。 4つのひずみゲージが単一のブリッジ回路に接続されている流量計のある実施形態を示す図である。 2つのひずみゲージが複数の増幅器を有する単一のブリッジ回路に接続されている流量計のある実施形態を示す図である。
図1〜図14及び下記記載には、流量計及びそれに関連する方法を最良のモードでどのように実施及び利用するかについて当業者に教示するための具体的な実施形態が示されている。本発明の原理を教示するために、従来技術の一部が単純化又は省略されている。当業者にとって明らかなように、これらの実施形態の変形例もまた本発明の技術範囲内に含まれる。また、当業者にとって明らかなように、下記記載の構成要素をさまざまな方法で組み合わせて本発明の複数の変形例を形成することもできる。したがって、本発明は、下記記載の特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲及びその均等物によってのみ限定されるものである。
図1には従来技術の流量計5が示されている。流量計5はコリオリ式流量計の如きいかなる振動式メータであってもよい。流量計5はセンサ組立体10とメータ電子機器20とを備えている。センサ組立体10はプロセス材料の質量流量及び密度に反応するようになっている。メータ電子機器20は、リード線100を介してセンサ組立体10に接続され、密度情報、質量流量情報及び温度情報ならびに本発明とは関連性のない他の情報を径路26を介して提供するようになっている。センサ組立体10は、1対のマニホルド150、150’と、フランジネック110、110’を有するフランジ103、103’と、1対の並列に配置されるフローチューブ130(第1のフローチューブ)、130’(第2のフローチューブ)と、ドライバ機構180と、抵抗性温度検出器(RTD)の如き温度センサ190と、1対のピックオフ170L、170Rとを有している。1対のピックオフ170L、170Rは例えば磁石/コイル型ピックオフ、ひずみゲージ、光学センサ又は当該技術分野で知られているいかなる他のピックオフセンサであってもよい。フローチューブ130、130’は、それぞれ、フローチューブマウント用ブロック120、120’に向けて集まってくる流入口脚部131、131’と流出口脚部134、134’とを有している。フローチューブ130、130’はその長さ方向に沿って少なくとも1つの対称的な位置において曲がっており、その長さ方向に沿って実質的に並列となっている。ブレースバー140、140’は、軸線W、W’を規定する働きをし、各フローチューブがそれを中心として振動するようになっている。
フローチューブ130、130’の側脚部131、131’、134、134’はフローチューブマウント用ブロック120、120’に固定され、次いで、これらのブロックはマニホルド150、150’に固定されている。このことにより、コリオリメータ組立体10を通る連続しかつ閉じた物質経路が形成されることになる。
孔102、102’を有するフランジ103、103’を測定するプロセス物質を移送するプロセス配管(図示せず)と流入口端部104及び流出口端部104’を介して接続すると、プロセス物質は、フランジ103内のオリフィス101を通り、流量計の端部104の中へ流入し、マニホルド150を通り、表面121を有するフローチューブマウント用ブロック120へと導かれていく。マニホルド150内では、プロセス物質は、分流し、フローチューブ130、130’を通って流れる。プロセス物質は、フローチューブ130、130’から流出すると、マニホルド150’内で合流して1つのストリームとなり、その後、流出口端部104’へ導かれる。この流出口端部104’は、ボルト孔102’を有しているフランジ103’によってプロセス配管(図示せず)と接続されている。
フローチューブ130、130’は、それぞれ、曲げ軸線W−W、W’−W’に対して実質的に同一の質量分布、慣性モーメント及びヤング率を有するように、選択され、フローチューブマウント用ブロック120、120’に適切にマウントされる。これらの曲げ軸線は、ブレースバー140、140’を貫通するようになっている。フローチューブのヤング率が温度とともに変化し、この変化が流量及び密度の計算に影響を与えるので、温度センサ190がフローチューブ130’にマウントされてフローチューブの温度が連続的に測定される。フローチューブの温度、ひいては所与の電流値における温度センサ190の両端の電圧は、フローチューブを流れる物質の温度によって決まる。温度センサ190の両端に現れる温度依存性電圧は、フローチューブ温度の変化に起因するフローチューブ130、130’の弾性率の変化を補償するためにメータ電子機器20により周知の方法で用いられる。温度センサ190はリード線195によってメータ電子機器20に接続されている。
フローチューブ130、130’は、それぞれ対応する曲げ軸線W、W’に対してかつ流量計の第1の逆位相曲げモードと呼ばれるモードで、互に反対方向にドライバ180により振動させられるようになっている。このドライバ180は、マグネットがフローチューブ130’にマウントされ反対側のコイルがフローチューブ130にマウントされ、コイルに交流電流を流してこれらのフローチューブを振動させるようになっているような、複数の周知の構成のうちのいずれか1つの構成を有することが可能である。メータ電子機器20により適切な駆動信号がリード線185を通じてドライバ180へ加えられる。
メータ電子機器20は、温度信号をリード線195を通じて受け取る。左側速度信号及び右側速度信号がそれぞれリード線165L及びリード線165Rに現れる。メータ電子機器20は、ドライバ180向けの駆動信号をリード線185上に発生してフローチューブ130、130’を振動させる。メータ電子機器20は、左側速度信号及び右側速度信号ならびに温度信号を処理してセンサ組立体10を流れる物質の質量流量及び密度を演算する。メータ電子機器20は、他の情報とともにこの情報を径路26を通じて活用手段へと送る。
典型的には、コリオリメータは第1の逆位相曲げモードで駆動され、流入口脚部と流出口脚部との間の流れ誘発位相(flow−induced phase)は、流量計の流入口脚部及び流出口脚部にマウントされるコイル/磁石型ピックオフを用いて感知される。本明細書に記載の流量を計算するためのメータ自体及び方法は、2つの別個の信号間の位相が送信機内で計算される従来の方法とは異なっている。ある実施形態では、メータの流入口側の1つ以上のひずみゲージからの信号を組み合わせたものと、メータの流出側の1つ以上のひずみゲージからの信号を組み合わせたものがメータ電子機器に入力される。次いで、これらの信号は現在のコイル/磁石型ピックオフのように扱われる。位相測定は流入口信号と流出口信号に由来する。これらの実施形態では、ホイートストンブリッジ回路が信号を増幅するため用いられうる。ある実施形態では、流体の流れが少なくとも1つのひずみゲージに接続されているブリッジ回路の出力の振幅の変動により示されるようになっている。ひずみゲージは流れのない状態では通常ゼロである(すなわち、ドライブモードとは、流入口脚部のひずみと流出口脚部のひずみとが等しい正常モードのことである)。しかしながら、流れがもたらされると、ドライブモードが複雑になり、フローチューブの流入口の運動と流出口の運動との間に位相遅延が生じる。ひずみゲージにより検出されるこの差が本明細書に記載のようなブリッジ回路を用いて利用される。さらに他の実施形態では、流量計のフローチューブの流入口部及び流出口部からのひずみ信号がブリッジ回路の中で組み合わせられるようになっている。この場合、位相に比例する振幅を有する信号のみがメータ電子機器の中に入力される。図2は、流量計5のある実施形態を例示している。コリオリ式流量計の構成が説明されている。しかしながら当業者にとって明らかなように、コリオリ式質量流量計によるさらなる測定機能の提供を必要とすることなく本発明を振動チューブ型濃度計として実施することが可能である。図1に記載の従来のデバイスと共通する要素には同一の参考番号が付されている。フローチューブ130、130’は、それぞれ対応する曲げ軸線W、W’を中心としてかつ流量計の第1の逆位相曲げモードと呼ばれるモードで、ドライバ180により反対方向に向けて振動させられるようになっている。このドライバ180は、マグネットがフローチューブ130’にマウントされ反対側のコイルがフローチューブ130にマウントされ、交流電流を流してこれらのフローチューブを振動させるようになっているような複数の周知の構成のうちのいずれか1つの構成を有することが可能である。特筆すべきことは、フローチューブ130、130’が、例えば金属から形成されて実質的に高剛性であり、例えばドライバによって誘発される振動運動の如き限定された運動のみが可能であるという点にある。メータ電子機器20により適切な駆動信号がリード線185を通じてドライバ180へ加えられる。第1のひずみゲージ200Aが第1のフローチューブ130の流入口脚部131に位置し、第2のひずみゲージ200Bが第1のフローチューブ130の流出口脚部134に位置している。ピックオフ170、170R(図1)とひずみゲージ200A、200Bとの間の主要な差は、コイル/磁石型ピックオフがフローチューブの速度を測定し、ひずみゲージがフローチューブのひずみを測定することにある。本明細書に記載の各ひずみゲージ200A−Hがフローチューブ130、130’のドライブモード運動により誘発されるひずみを検出するような向きに配置されることが好ましい。ある実施形態では、ひずみゲージ200A−Hは、ひずみゲージと結合されるフローチューブの長手方向の軸線に対して実質的に平行となるような向きに配置されている。
コイル/磁石型のピックオフ170L、170Rについては、最大速度振幅の位置は、フローチューブ130、130’の「U」形状の中心に通常配置されるドライバ180の近傍にある。しかしながら、コイル/磁石型ピックオフ170L、170Rはこの位置には置かれることはない。というのは、この位置に配置すると、ピックオフの位置がドライバ180にあまりにも近くなるからである。したがってこの位置よりも、位相信号差の検出に最適とはいえないまでも十分に分解(分析)可能な速度振幅を提供する領域にコイル/磁石型ピックオフ170L、170Rが配置される。しかしながら、最大ひずみ振幅はフローチューブ130、130’のブレースバー140、140’の近傍にあり、ここは、本明細書に記載の実施形態においてひずみゲージ200A、200Bが配置されることが好ましい位置であるものの、他のひずみゲージの位置も考えられている。というのは、最大位相差がフローチューブ130、130’又はブレースバー140、140’の表面上の他の位置にあるからである。上述の実施形態では2つのひずみゲージが用いられているが、ひずみゲージを追加することも考えられている。このことについては本明細書に記載されている。
図3には、本発明のある実施形態にかかる流量計5のメータ電子機器20が例示されている。メータ電子機器20は、インターフェース201と、処理システム203とを有することができる。メータ電子機器20は、センサ組立体10から第1のセンサ信号及び第2のセンサ信号、例えばひずみゲージ200A、200Bの信号を受け取る。メータ電子機器20は、第1のセンサ信号及び第2のセンサ信号を処理してセンサ組立体10を流れる流動物質の流れ特性を取得するようになっている。例えば、メータ電子機器20は、センサ信号から位相差、周波数、時間差(Δt)、密度、質量流量、ひずみ、体積流量などのうちの1つ以上を求めることができる。それに加えて、本発明によれば、他の流れ特性を求めることもできる。
インターフェース201は図2に記載のリード線100を通じてひずみゲージ200A−Hからセンサ信号を受け取る。インターフェース201は、任意の書式設定、増幅、バッファリングなどの如き必要な又は所望の任意の信号調整を行なうことができる。それに代えて、信号調整のうちの一部又は全部を処理システム203において行なってもよい。
それに加えて、インターフェース201は、例えば通信径路26を介してメータ電子機器20と外部デバイスとの間の通信を可能とすることができる。インターフェース201は、いかなる電子通信、光学通信又は無線通信をも可能とすることができる。
一実施形態にかかるインターフェース201は、センサ信号がアナログセンサ信号であるデジタイザ(図示せず)を有している。デジタイザは、アナログセンサ信号をサンプリングしてデジタル化し、デジタルセンサ信号を生成することができる。また、インターフェース/デジタイザは、必要な信号処理量を減らして処理時間を短縮するためにデジタルセンサ信号を縮小(decimated)させるいかなる必要なデシメーションを実行することもできる。
処理システム203は、メータ電子機器20のオペレーションを実行することができ、また、センサ組立体10からの流れ測定値を処理することができる。処理システム203は、1つ以上の処理ルーチンを実行して流れ測定値を処理することにより、1つ以上の流れ特性を生成するようになっている。
処理システム203は、汎用コンピュータであってもよいし、マイクロプロセッシングシステムであってもよいし、論理回路であってもよいし、又は他のなんらかの汎用目的のもしくはカスタム化された処理デバイスであってもよい。処理システム203は複数の処理デバイスの間に分散させることができる。処理システム203は、格納システム204の如きいかなる統合された又は独立した電子格納媒体を有していてもよい。
図示されている実施形態では、処理システム203は、2つ以上の振動応答/ひずみ応答220、226から流れ特性を求めるようになっている。処理システム203は少なくとも強度、位相差、時差、及び2つ以上の応答220、226の周波数を求めることができる。ある実施形態では、ひずみゲージ200A−Hと電気通信的に接続されている少なくとも1つのブリッジ回路206、206’、例えばホイートストンブリッジ回路からの電圧が第1のひずみ信号207及び第2のひずみ信号207’としてメータ電子機器に入力されるようになっている。他の実施形態では、単一のブリッジ回路206のみが存在し、また他の実施形態では、少なくとも2つのブリッジ回路206、206’が存在するようになっている。
格納システム204は、流量計のパラメータ及びデータ、ソフトウェアルーチン、定数値及び変数値を格納することができる。一実施形態では、格納システム204は、処理システム203により実行されるルーチンを有するようになっている。一実施形態では、格納システム204は、位相シフトルーチン212と、位相差ルーチン215と、周波数ルーチン216と、時差ルーチン217と、流れ特性ルーチン218とを格納するようになっている。
一実施形態では、格納システム204は、流量計5を操作するために用いられる変数を格納するようになっている。一実施形態では、格納システム204は、ひずみゲージ200A−Hから受け取る2つ以上の振動応答220、226の如き変数を格納するようになっている。実施形態によっては、格納システム204は、メータ電子機器20により生成される1つ以上の値を格納するようになっている場合もある。また、実施形態によっては、格納システム204は、流量測定から得られた1つ以上の流量特性を格納するようになっている場合もある。
複数の実施形態は、フローチューブ130、130’の流入口131、131’(もしくは、流出口134、134’)側に対する同じフローチューブ130、130’の流出口134、134’(もしくは、流入口131、131’)側の相対運動を直接測定することにより流れを感知するようになっている。少なくとも1つのブリッジ回路206、206’に接続されているゲージ200A−Hは流れの無い状態の間においてゼロ振幅信号を生成するように構成されている(ドライブモードの正常モード形に対応、すなわちチューブの流入口と流出口との間に位相が存在していない)。流れの有る状態の間、同じ設定が、流量の関数である振幅を有する正弦波信号を生成する(モード形による複雑さの増大(mode shape gaining complexity)、すなわち流れに起因する流入口位相/流出口位相に相当する)。関連する実施形態では、メータの流入口側の1つ以上のひずみゲージからの信号を結合したもの及びメータの流出口側の1つ以上のひずみゲージからの信号を結合したものがメータ電子機器に入力されるようになっている。次いで、これらの信号は、流入口信号と流出口信号とから位相測定値が導かれる現在のコイル/磁石型ピックオフのように扱われる。これらの実施形態では、信号を増幅するためにブリッジ回路を用いることが可能である。しかしながら、他の実施形態では、流量計のフローチューブの流入口部及び流出口部からのひずみ信号がブリッジ回路内で結合されるようになっている。この場合、位相に比例する振幅を有する1つの信号のみがメータ電子機器の中に入力される。
図4〜図9及び図11〜図14を参照すると、ひずみゲージ200A−Hは、フローチューブ130、130’の流入口131、131’側又は流出口134、134’側のブレースバー140、140’の近傍に配置されることが好ましい。というのは、正の最大ひずみ(伸張)及び負の最大ひずみ(圧縮)がフローチューブ130、130’とブレースバー140、140’との間の結合部に生じるからである。フローチューブと結合されるべきひずみゲージの好ましい距離は、ブレースバー140、140’とフローチューブ130、130’の頂部との間の直線距離の約0%と15%との間である(フローチューブの最上部におけるフローチューブの流れ方向に対して直角なベクトルに沿って測定される)。さらに好ましい距離は約6%と9%との間である。しかしながら、これらの距離は例示であり、他の距離も本明細書及び本特許請求の範囲に含まれると考えられている。ひずみゲージ200A−Hは、フローチューブ130、130’の鉛直方向ひずみ(すなわち、フローチューブ130、130’の長手方向の軸線に対して平行なひずみ)を感知するように配置されることが好ましい。
図4には、2つのブリッジ回路206、206’と電気通信的に接続されている2つのひずみゲージ200A、200Bを有する流量計5のある実施形態が例示されている。2つのブリッジ回路206、206’はひずみゲージの抵抗のわずかな変化を比較的大きな電圧の変化に変換する。ブリッジは、供給電圧Vsと、4つの抵抗器(R1〜R4)と、出力電圧V0とで構成されている。ブリッジは、平衡に保たれていると考えられており、R1=R2でありかつR3=R4であるとき出力電圧は0vである。抵抗器のうちのいずれかに変化が生じるとブリッジの平衡は失われ、出力電圧はもはや0ではなくなる。供給電圧と抵抗と出力電圧との関係は次の式1により表される。
Figure 2017514121
抵抗器の番号は図4に示されている抵抗器の位置に対応している。ブリッジ回路内の抵抗器のうちのいずれか又は全てをひずみゲージと交換することができる。この実施形態では、2つのひずみゲージ200A、200Bが、同じフローチューブ130において、流量計5の流入口脚部131と流出口脚部134とに1つずつ配置され、各ひずみゲージにはブリッジ206、206’が接続されている。各ひずみゲージ200A、200Bは、ブリッジ回路206、206’の任意の位置に配置することができるが、図4では、各ブリッジ回路206、206の第1の位置R1、R1’を占有することが示されている。特筆すべきことは、その他の抵抗器R2、R3、R4及びR2’、R3’、R4’は抵抗値が固定された抵抗器である。それに加えて、この実施形態の場合、ひずみゲージ200A、200Bがフローチューブ130の相対的に同じような表面に配置されることが重要である。図4には、ひずみゲージ200Bが流出口脚部134の遠位面134A上に配置され、ひずみゲージ200Aが流入口脚部131の遠位面131A上に配置されていることが示されている。
図4に記載されている測定結果は、流量計5の2つのフローチューブ130、130’のうちのたった1つのフローチューブ130からのものである。このことは、両方のチューブ130、130’を通る流れが同じであると仮定している。さらなるゲージを他方のフローチューブ130’に追加して両方のフローチューブ130、130’のひずみを測定することができる。このようにすることにより、各ブリッジ回路206、206の信号出力が増大され、共通モードの影響が打ち消される。これらについては下記にさらに記載されている。
さらなるゲージを追加する効果は、式2の関係を用いて式1を操作することにより最も明瞭になる:
Figure 2017514121
この式で、ΔRはひずみゲージの抵抗の変化であり、Rはひずみゲージのひずみの無い場合の抵抗であり、GFはひずみゲージのゲージ率であり、εはひずみゲージのひずみである。ひずみゲージのゲージ率(GF)はひずみゲージのひずみをそれに対応するひずみゲージの抵抗の変化に関連付けするものである。生産時に校正されたときにひずみゲージには特定のゲージ率が割り当てられる。上述の関係を用いてかつΔRがRよりはるかに小さいと仮定すると、式2は式3として書き直すことができる:
Figure 2017514121
図5を参照すると、第1のフローチューブ130及び第2のフローチューブ130’からの平均流量を測定するために、さらなるひずみゲージ200Gが第2のフローチューブ130’の流入口脚部134’Aの遠位領域に配置され、さらなるひずみゲージ200Hが第2のフローチューブ130’の流出口脚部134’Aの遠位領域に配置されている。これらのさらなるひずみゲージ200G、200Hのブリッジ回路206、206’内での位置はそれぞれ位置R3及びR3’である。
もしさらなるひずみゲージ200Gからの信号がブリッジ回路206内のR2又はR4の位置に加えられ、さらなるひずみゲージ200Hからの信号がブリッジ回路206’内のR2又はR4の位置に加えられた場合、ひずみ値は式2により打ち消され、ブリッジの出力電圧がゼロとなる。それに代えて、さらなるひずみゲージ200G、200Hはそれぞれブリッジ回路206、206’のR3、R3’に接続されている。この構成では、図4に記載のブリッジ当たり単一のゲージ(single gage−per−bridge)の実施形態と比較すると、第1のフローチューブ130及び第2のフローチューブ130’の運動からのひずみが足し合わされて、ブリッジ回路206、206’の出力電圧が事実上2倍となっている。
図4に記載の構成に対する1つの制約としては、ドライブモードからのひずみに加えて、流入口側又は流出口側のゲージ同士の間で同相又は共通であるいかなるひずみも足し合わされるということが挙げられる。例えば、ひずみゲージの熱膨張係数とフローチューブの熱膨張係数との間がバランスの取れた状態でない場合、温度変動により、すべてのゲージの間において共通してひずみが上昇又は減少することになる。各ゲージからこの共通のひずみの影響がブリッジに及ぼされることになる。実際問題として、このような変動がブリッジ回路の出力信号にDCシフトを誘発することになる。デジタル信号処理を用いることにより、ブリッジ回路の出力信号のDCシフトは、位相及び周波数の計算値に対して影響を及ぼさなくなる。このことは、デジタル信号処理の際にヒルバートフィルタ(Hilbert filter)又は任意の線形位相ハイパスフィルタを用いて達成可能となる。従来は、アナログ信号処理が用いられ、DCシフトにより大きなエラーを受けうるゼロ交差法(zero crossing)を用いて位相が計算されていた。ヒルバートフィルタを用いる場合であっても、DC電圧のシフトは、アナログからデジタルへの変換器(A/D変換器)において依然として問題となる場合もある。A/D変換器は電圧限度を有している。ブリッジ回路からの電圧がA/D電圧限度を超える程度に十分大きい場合、信号が短縮され、情報の損失が生じてしまう。一実施形態では、大きな電圧限度を有するA/D変換器が用いられるようになっていてもよいが、このようにすると分解能が下がってしまうことになる。一実施形態では、DCシフトがアナログハイパスフィルタにより相殺されるようになっている。アナログハイパスフィルタは、それらが信号に誘発する位相シフトが大きいので問題となる場合もある。流入口信号及び流出口信号に対して用いられるアナログハイパスフィルタの位相に対する影響が同一でなければ、位相が、流入口信号と流出口信号と間に加えられ、流量の誤差として現われてしまうことになる。
この構成により、圧力又は雑音に起因するゲージ間のいかなる共通モードのひずみであっても増強されることになる。これらの共通のモードひずみ効果は、必ずしも低周波であるとは限らず、ドライブ周波数に近い場合、流量測定に負の影響を及ぼしてしまう。他の実施形態では、低周波(DCシフト)及び高周波においてゲージ間における共通モードの影響の制約を克服するよう、図6〜図9に例示されているようにさらなるゲージがメータにマウントされている。
図6には、2つのひずみゲージ200A、200Bが、同じフローチューブ130において、流量計5の流入口脚部131と流出口脚部134とに1つずつ設けられ、各ひずみゲージ200A、200Bに対してブリッジ回路206、206’が設けられていることが示されている。第1のゲージ200Aは第1のブリッジ回路206の第1の位置R1を占有している。第2のゲージ200Bは第2のブリッジ回路206’の第1の位置R1’を占有している。ひずみゲージ200A、200Bは、それぞれ、フローチューブ130の遠位面131A及び134Aに配置されている。さらなるひずみゲージ200C、200Dが、それぞれ、フローチューブ130’の流入口脚部131’及び流出口脚部134’の近位領域にマウントされている。流量計5のドライブ運動に起因するひずみゲージ200Aとひずみゲージ200Cとの間又はひずみゲージ200Bとひずみゲージ200Dとの間のひずみは180°位相がずれている。これらのゲージの対のうちの一方のゲージが圧縮状態にあるとき、他方のゲージは引っ張り状態にある。この配置では、各ゲージからのひずみを相殺しないように、第2のゲージ200C又は200Dからの信号は、それに対応するブリッジ回路206又は206’の位置R2もしくは位置R4のいずれかに入力される。また、この配置では、流入口ゲージ200A、200Cの間又は流出口ゲージ200B、200Dの間の同相もしくは共通モードのひずみは相殺される。これらのゲージの位相がずれているひずみ、例えばメータの駆動により位相のずれたひずみは足し合わされる。具体的にいえば、図6には、近位に配置されたゲージ200C、200Dがそれぞれブリッジ回路206、206’のR4の位置及びR4’の位置を占有していることが例示されている。図7には、近位に配置されたゲージ200Cが第1のブリッジ回路206のR2の位置にあり、近位に配置されたゲージ200Dが第2のブリッジ回路206’のR4’の位置にある実施形態が例示されている。図8には、近位に配置されたゲージ200Cが第1のブリッジ回路206のR4の位置にあり、近位に配置されたゲージ200Dが第2のブリッジ回路206’のR2’の位置にある実施形態が例示されている。最後に、図9には、近位に配置されたゲージ200C、200Dがそれぞれブリッジ回路206、206’のR2の位置とR2’の位置にある実施形態が例示されている。
図10には、図6〜図9に記載の実施形態を表すゲージの配置の影響を示すデータが例示されている。ひずみ(dt)300という符号が付された、単一フローチューブの流入口脚部と流出口脚部のひずみゲージ間の位相差が1分間にわたってひずみゲージピックオフから測定されている。これらのグラフは、ゼロ流量310又は950ポンド/分の流量320において行なわれたテストを表わしている。特筆すべきことは、流れの無い状態における位相は機械的ゼロ及び電気的ゼロ(mechanical andelectrical zeros)に起因するものであるという点にある。位相測定の標準偏差は各流量について計算されている。位相測定の標準偏差330は、共通モードのひずみの影響を増強するような配置(図10の上側のグラフを参照)、例えば図5に記載の配置のようにゲージがマウントされたときに流量とともに著しく大きくなる。しかしながら、ゲージが共通モードひずみの影響を相殺する配置、例えば一つのゲージが第1のフローチューブの遠位部にありかつ1つのゲージが第2のフローチューブの近位部にある図6〜図9に記載の実施形態のようにマウントされているとき、流量とともに標準偏差が同時に大きくなる程度は著しく小さい(図10の下側のグラフを参照)。
図11を参照すると、この図には、4つのゲージ200A、200C、200E、200Gが流量計5の流入口脚部131、131’が配置されかつ4つのゲージ200B、200D、200F、200Hが流出口脚部134、134’に配置され、合計8つのひずみゲージ200A−Hが2つのブリッジ回路206、206’に接続されている実施形態が例示されている。図11に例示されているように、各ブリッジにおいて、ゲージ信号は電圧出力を減算するのではなく加算してブリッジの振幅が(側面当たり)単一ゲージの実施形態の場合のものと比べて4倍となるように方向付けされている。フローチューブの遠位領域及び近位領域からのゲージが各ブリッジ回路206、206’において結合されるので、この実施形態は1つの脚部当たり2つのゲージの場合と同様、1つの脚部当たり4つのゲージの場合も同一の共通モードのひずみを相殺することを示している(2つのゲージがフローチューブの近位領域とフローチューブの遠位領域とに1つずつマウントされる場合)。
次に図12を参照すると、他の実施形態では、2つのひずみゲージ200A、200Bがそれぞれ第1のフローチューブ130の流入口脚部131及び第1のフローチューブ130の流出口脚部134に取り付けられ、かつ、単一のブリッジ回路206に接続されている。流量計5に流れが無くかつ流量計5がドライブモードで振動しているとき、両方のひずみゲージ200A、200Bにより感知される正弦波ひずみは、理論的には同位相であり常に相殺し合い、ブリッジからの電圧出力がゼロとなる。実際のところ、流れが無くてもなんらかの位相が存在し(一般に機械的ゼロと呼ばれる)、振幅の小さな正弦波が生じる場合もある。この振幅の小さな正弦波を測定しオフセットとして取り除くことが可能である。いったん流量計5に流れが導入されると、流出口脚部134が入口脚部131よりも速く進み始め、2つのひずみ測定値の間に時間的遅延(位相シフト)が生じる。位相シフトの生じた2つの信号を電気的に減算すると、その位相シフトと直接関連する振幅を有する正弦波出力(ドライブ周波数)が得られる。流量が増大すると、位相シフトが増大し、ブリッジ回路206からの電圧の振幅が増大する。同じ周波数の2つの正弦波を減算すると、その周波数を有する他の正弦波が得られ、この正弦波の振幅は式4により示されているように、元の信号の個々の振幅と元の信号間の位相との関数である。
Figure 2017514121
この減算は、ブリッジ回路206を用いて電気的に行なわれ、減算結果は、式5で表される振幅Aを有し、回路から出力される。
Figure 2017514121
図13を参照すると、図12に例示されている実施形態に、2つのさらなるひずみゲージ200G、200Hが追加されている。2つのひずみゲージ200A、200Bがそれぞれ第1のフローチューブ130の流入口脚部131と第1のフローチューブ130の流出口脚部134とに取り付けられ、さらに、単一のブリッジ回路206に接続されており、また、2つのひずみゲージ200G、200Hがそれぞれ第2のフローチューブ130’の流入口脚部131’と第2のフローチューブ130’の流出口脚部134’とに取り付けられ、さらに、上述の同じ単一のブリッジ回路206に接続されている。この構成では、第1のフローチューブ130及び第2のフローチューブ130’の運動からのひずみが足し合わされ、図11に例示されている実施形態と比較して、ブリッジ回路206の出力電圧が事実上2倍となる。式6は、ひずみゲージ200A、200B、200G、200Hとブリッジ回路206とを有するこの構成を表している:
Figure 2017514121
流れの無い状態では出力はゼロであるが、R3とR4との間の減算は実質的にR1とR2との間の減算と同じであるため振幅が2倍となる。
図14には、ブリッジ回路206に加えてさらにフィルタコンポーネント400を備える図12の実施形態が例示されている。一例として2つのゲージ200A、200Bと単一のブリッジ回路206とを備えるものが例示されているが、当業者にとって明らかなように、フィルタコンポーネント400は、例えば任意の数のひずみゲージと任意の数のブリッジ回路と組み合わせたもの、例えば図4〜図13に記載のものに用いられるように構成されてもよい。ブリッジ回路206からの出力部410が増幅器420に接続されている。一実施形態では、増幅器420は、約800の利得を有しているが、ひずみゲージがどのようなものかに基づいて、すなわち、フロー校正係数の差、電子機器の差、特定の流量計5に固有の他の変数などに基づいて異なる利得も考えられている。増幅器420はハイパスフィルタ430と結合されているACである。ある実施形態では、ハイパスフィルタ430はコンデンサーである。この容量結合(capacitive coupling)は、信号の直流成分を実質的に遮断する。関連する実施形態では、ハイパスフィルタ430からの出力は、特定のアナログからデジタルへの変換器のサンプリングレートより大きな周波数を有する信号がそのアナログからデジタルへの変換器(ADC)450により感知されないようにするためにローパスフィルタ440によりアンチエイリアシングされる。ADC450はローパスフィルタ440から信号を受け取るようになっていてもよい。次いで、この信号はメータ電子機器20へ送られる。
本明細書に記載の複数の実施形態では、ブリッジ回路206、206’の電圧出力はメータ電子機器20に入力されるようになっている。ひずみゲージ測定においてDCドリフトが内在的なものであるため、デジタル電子機器の使用は信号間の正確な位相測定に有用である。アナログ電子機器の場合、2つの正弦波信号間の位相は、ひずみゲージ200A−Hから信号が1サイクル毎に0ボルトを横断するときに通常計算される。ひずみゲージにはDCドリフトが伴うので、信号の中心が常に0ボルトであるとは限らず、安定した位相の計算を困難なものとしている。ある実施形態では、連続的に2つのピックオフ信号間の位相を計算するためにハイパスフィルタが用いられる。このようにアプローチすることにより、信号内のDCオフセットが位相計算に影響を与えなくなる。しかしながら特筆すべきことは、電圧がアナログからデジタルへの変換器の電圧限度を超えることが許容されるという点にある。
上述の実施形態の詳細な記載は、本発明の技術範囲内に含まれるものとして本発明者が考えているすべての実施形態を完全に網羅するものではない。さらに正確にいえば、当業者にとって明らかなように、上述の実施形態のうちの一部の構成部材をさまざまに組み合わせて又は除去してさらなる実施形態を作成してもよいし、また、このようなさらなる実施形態も本発明の技術範囲内及び教示範囲内に含まれる。また、当業者にとって明らかなように、本発明の技術及び教示の範囲に含まれるさらなる実施形態を作成するために、上述の実施形態を全体的に又は部分的に組み合わせてもよい。
以上のように、本発明の特定の実施形態又は実施例が例示の目的で記載されているが、当業者にとって明らかなように、本発明の技術範囲内において、さまざまな変更が可能である。本明細書に記載の教示を上述の及びそれに対応する図面に記載の実施形態のみでなく他のデバイス及び方法にも適用することができる。したがって、本発明の技術範囲は添付の特許請求の範囲によって決まる。

Claims (47)

  1. センサ組立体(10)とメータ電子機器(20)とを有する流量計(5)であって、
    1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)と、
    前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)と結合され、前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)にドライブモード振動を誘発する向きに配置されるドライブ機構(180)と、
    前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)と結合され、前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)の伸張及び圧縮のうちの少なくとも1つを感知するような向きに配置される2つ以上のひずみゲージと、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)と電気通信的に接続される1つ以上のブリッジ回路(206、206’)とを備えており、
    前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)の出力が前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの少なくとも1つにより検出されるひずみに比例するように構成されてなる、流量計(5)。
  2. DCオフセットを除去するために前記メータ電子機器(20)とともにハイパスフィルタをさらに備えてなる、請求項1に記載の流量計(5)。
  3. 前記1つ以上のブリッジ(206、206’)が、前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第2のひずみゲージの振動応答から前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第1のひずみゲージの振動応答を電気的に減算し、
    Figure 2017514121
    で表される振幅Aを有する電圧を求めるように構成されており、α1がドライブ周波数における前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)のうちの前記第1のブリッジ回路の第1の振幅であり、α2が前記ドライブ周波数における前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)のうちの第2のブリッジ回路の第2の振幅であり、Φが前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)のうちの第1のブリッジ回路の出力と前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)のうちの第2のブリッジ回路の出力との間の位相差である、請求項1に記載の流量計(5)。
  4. 前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの1つのひずみゲージが、前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの1つの剛性フローチューブと結合され、前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの前記1つの剛性フローチューブの長手方向の軸線とほぼ平行な前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のひずみを検出するように構成されてなる、請求項1に記載の流量計(5)。
  5. 前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの1つのひずみゲージがブレースバー(140、140’)の近傍に配置され、それにより、前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの前記1つのひずみゲージが前記ドライブモード振動により誘発される前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のほぼ最大ひずみ振幅にさらされるように構成されてなる、請求項1に記載の流量計(5)。
  6. 前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの前記1つのひずみゲージが前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの1つの剛性フローチューブと結合されており、この結合位置が、前記1つの剛性フローチューブ(130、130’)の最上部におけるフローチューブ(130、130’)の流動方向に対して直角なベクトルに沿って前記ブレースバー(140)から測定する場合、前記ブレースバー(140、140’)から前記1つの剛性のフローチューブ(130、130’)の頂部までの距離の約0%と15%との間の位置である、請求項5に記載の流量計(5)。
  7. 前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの前記1つのひずみゲージが前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの1つの剛性フローチューブと結合されており、この結合位置が、前記1つの剛性フローチューブ(130、130’)の最上部におけるフローチューブ(130、130’)の流動方向に対して直角なベクトルに沿って前記ブレースバー(140)から測定する場合、前記ブレースバー(140、140’)から前記1つの剛性フローチューブ(130、130’)の頂部までの距離の約6%と9%との間の位置である、請求項5に記載の流量計(5)。
  8. 前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)が実質的に「U」形状及び実質的にΩ形状のうちの少なくとも1つの形状を有してなる、請求項1に記載の流量計(5)。
  9. 前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)と前記メータ電子機器(20)との間に配置されるフィルタコンポーネント(400)をさらに備えてなる、請求項1に記載の流量計(5)。
  10. 前記フィルタコンポーネントが、増幅器(420)と、ハイパスフィルタ(430)と、ローパスフィルタ(440)と、アナログからデジタルへの変換器(ADC)(450)とを有してなる、請求項9に記載の流量計(5)。
  11. 前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第1のひずみゲージ(200A)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第1のフローチューブの流入口脚部の遠位面(131A)と結合され、前記第1のひずみゲージ(200A)が前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)のうちの第1のブリッジ回路(206)の第1の位置(R1)に電気通信的に接続されており、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第2のひずみゲージ(200B)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第1のフローチューブの流出口脚部(134)の遠位面(134A)と結合され、前記第2のひずみゲージ(200B)が前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)のうちの第2のブリッジ回路(206’)の第1の位置(R1’)に電気通信的に接続されており、
    前記第1のブリッジ回路(206)及び前記第2のブリッジ回路(206’)がメータ電子機器(20)に電気通信的に接続されてなる、請求項1に記載の流量計(5)。
  12. 前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第1のひずみゲージ(200A)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第1のフローチューブの流入口脚部(131)の遠位面(131A)と結合され、前記第1のひずみゲージ(200A)が前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)のうちの第1のブリッジ回路(206)の第1の位置(R1)と電気通信的に接続されており、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第2のひずみゲージ(200B)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第1のフローチューブの流出口脚部(134)の遠位面(134A)と結合され、前記第2のひずみゲージ(200B)が前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)のうちの第2のブリッジ回路(206’)の第1の位置(R1’)に電気通信的に接続されており、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第3のひずみゲージ(200G)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第2のフローチューブの流入口脚部(131’)の遠位面(13A)と結合され、前記第3のひずみゲージ(200G)が前記第1のブリッジ回路(206)の第3の位置(R3)に電気通信的に接続されており、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第4のひずみゲージ(200H)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第2のフローチューブの流出口脚部(134’)の遠位面(134’A)と結合され、前記第4のひずみゲージ(200H)が前記第2のブリッジ回路(206’)の第3の位置(R3’)に電気通信的に接続されており、
    前記第1のブリッジ回路(206)及び前記第2のブリッジ回路(206’)がメータ電子機器(20)に電気通信的に接続されてなる、請求項1に記載の流量計(5)。
  13. 前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第1のひずみゲージ(200A)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第1のフローチューブの流入口脚部(131)の遠位面(131A)と結合され、前記第1のひずみゲージ(200A)が前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)のうちの第1のブリッジ回路(206)の第1の位置(R1)に電気通信的に接続されており、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第2のひずみゲージ(200B)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第1のフローチューブの流出口脚部(134)の遠位面(134A)と結合され、前記第2のひずみゲージ(200B)が前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)のうちの第2のブリッジ回路(206’)の第1の位置(R1’)に電気通信的に接続されており、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第3のひずみゲージ(200C)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)の第2のフローチューブの流入口脚部(131’)の近位面と結合され、前記第3のひずみゲージ(200C)が前記第1のブリッジ回路(206)の第4の位置(R4)に電気通信的に接続されており、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第4のひずみゲージ(200D)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第2のフローチューブの流出口脚部(134’)の近位面(134’B)と結合され、前記第4のひずみゲージ(200D)が前記第2のブリッジ回路(206’)の第4の位置(R4’)に電気通信的に接続されており、
    前記第1のブリッジ回路(206)及び前記第2のブリッジ回路(206’)がメータ電子機器(20)に電気通信的に接続されてなる、請求項1に記載の流量計(5)。
  14. 前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第1のひずみゲージ(200A)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)の第1のフローチューブの流入口脚部(131)の遠位面(131A)と結合され、前記第1のひずみゲージ(200A)が前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)のうちの第1のブリッジ回路(206)の第1の位置(Rl)に電気通信的に接続されており、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第2のひずみゲージ(200B)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)の第1のフローチューブの流出口脚部(134)の遠位面(134A)と結合され、前記第2のひずみゲージ(200B)が前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)のうちの第2のブリッジ回路(206’)の第1の位置(Rl’)に電気通信的に接続されており、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第3のひずみゲージ(200C)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第2のフローチューブの流入口脚部(131’)の近位面(131’B)と結合され、前記第3のひずみゲージ(200C)が前記第1のブリッジ回路(206)の第2の位置(R2)に電気通信的に接続されており、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第4のひずみゲージ(200D)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第2のフローチューブの流出口脚部(134’)の近位面(134’B)と結合され、前記第4のひずみゲージ(200D)が前記第2のブリッジ回路(206’)の第4の位置(R4)に電気通信的に接続されており、
    前記第1のブリッジ回路(206)及び前記第2のブリッジ回路(206’)がメータ電子機器(20)に電気通信的に接続されてなる、請求項1に記載の流量計(5)。
  15. 前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第1のひずみゲージ(200A)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第1のフローチューブの流入口脚部(131)の遠位面(131A)と結合され、前記第1のひずみゲージ(200A)が前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)のうちの第1のブリッジ回路(206)の第1の位置(Rl)に電気通信的に接続されており、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第2のひずみゲージ(200B)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第1のフローチューブの流出口脚部(134)の遠位面(134A)と結合され、前記第2のひずみゲージ(200B)が前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)のうちの第2のブリッジ回路(206’)の第1の位置(Rl’)に電気通信的に接続されており、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第3のひずみゲージ(200C)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第2のフローチューブの流入口脚部(131’)の近位面(131’B)と結合され、前記第3のひずみゲージ(200C)が前記第1のブリッジ回路(206)の第4の位置(R4)に電気通信的に接続されており、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第4のひずみゲージ(200D)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第2のフローチューブの流出口脚部(134’)の近位面(134’B)と結合され、前記第4のひずみゲージ(200D)が前記第2のブリッジ回路(206’)の第2の位置(R2’)に電気通信的に接続されており、
    前記第1のブリッジ回路(206)及び前記第2のブリッジ回路(206’)がメータ電子機器(20)に電気通信的に接続されてなる、請求項1に記載の流量計(5)。
  16. 前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第1のひずみゲージ(200A)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第1のフローチューブの流入口脚部(131)の遠位面(131A)と結合され、前記第1のひずみゲージ(200A)が前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)のうちの第1のブリッジ回路(206)の第1の位置(R1)に電気通信的に接続されており、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第2のひずみゲージ(200B)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第1のフローチューブの流出口脚部(134)の遠位面(134A)と結合され、前記第2のひずみゲージ(200B)が前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)のうちの第2のブリッジ回路(206’)の第1の位置(R1’)に電気通信的に接続されており、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第3のひずみゲージ(200C)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第2のフローチューブの流入口脚部(131’)の近位面(131’B)と結合され、前記第3のひずみゲージ(200C)が前記第1のブリッジ回路(206)の第2の位置(R2)に電気通信的に接続されており、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第4のひずみゲージ(200D)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第2のフローチューブの流出口脚部(134’)の近位面(134’B)と結合され、前記第4のひずみゲージ(200D)が前記第2のブリッジ回路(206’)の第2の位置(R2’)に電気通信的に接続されており、
    前記第1のブリッジ回路(206)及び前記第2のブリッジ回路(206’)がメータ電子機器(20)に電気通信的に接続されてなる、請求項1に記載の流量計(5)。
  17. 前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第1のひずみゲージ(200A)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第1のフローチューブの流入口脚部(131)の遠位面(131A)と結合され、前記第1のひずみゲージ(200A)が前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)のうちの第1のブリッジ回路(206)の第1の位置(R1)に電気通信的に接続されており、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第2のひずみゲージ(200B)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第1のフローチューブの流出口脚部(134)の遠位面(134A)と結合され、前記第2のひずみゲージ(200B)が前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)のうちの第2のブリッジ回路(206’)の第1の位置(R1’)に電気通信的に接続されており、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第3のひずみゲージ(200C)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第2のフローチューブの流入口脚部(131’)の近位面(131’B)と結合され、前記第3のひずみゲージ(200C)が前記第1のブリッジ回路(206)の第3の位置(R3)に電気通信的に接続されており、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第4のひずみゲージ(200D)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第2のフローチューブの流出口脚部(134’)の近位面(134’B)と結合され、前記第4のひずみゲージ(200D)が前記第2のブリッジ回路(206’)の第3の位置(R3’)に電気通信的に接続されており、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第5のひずみゲージ(200E)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第1のフローチューブの流入口脚部(131)の近位面(131B)と結合され、前記第5のひずみゲージ(200E)が前記第1のブリッジ回路(206)の第2の位置(R2)に電気通信的に接続されており、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第6のひずみゲージ(200F)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第1のフローチューブの流出口脚部(134)の近位面(134B)と結合され、前記第6のひずみゲージ(200F)が前記第2のブリッジ回路(206’)の第2の位置(R2’)に電気通信的に接続されており、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第7のひずみゲージ(200G)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第2のフローチューブの流入口脚部(13)の遠位面(131’A)と結合され、前記第7のひずみゲージ(200G)が前記第1のブリッジ回路(206)の第4の位置(R4)に電気通信的に接続されており、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第8のひずみゲージ(200H)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第2のフローチューブの流出口脚部(134’)の遠位面(134’A)と結合され、前記第8のひずみゲージ(200H)が前記第2のブリッジ回路(206’)の第4の位置(R4’)に電気通信的に接続されており、
    前記第1のブリッジ回路(206)及び前記第2のブリッジ回路(206’)がメータ電子機器(20)に電気通信的に接続されてなる、請求項1に記載の流量計(5)。
  18. 前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第1のひずみゲージ(200A)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第1のフローチューブの流入口脚部(131)の遠位面(131A)と結合され、前記第1のひずみゲージ(200A)が前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)のうちの第1のブリッジ回路(206)の第1の位置(R1)に電気通信的に接続されており、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第2のひずみゲージ(200B)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第1のフローチューブの流出口脚部(134)の遠位面(134A)と結合され、前記第2のひずみゲージ(200B)が前記第1のブリッジ回路(206)の第2の位置(R2)に電気通信的に接続されており、
    前記第1のブリッジ回路(206)がメータ電子機器(20)に電気通信的に接続されてなる、請求項1に記載の流量計(5)。
  19. 前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第1のひずみゲージ(200A)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第1のフローチューブの流入口脚部(131)の遠位面(131A)と結合され、前記第1のひずみゲージ(200A)が前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)のうちの第1のブリッジ回路(206)の第2の位置(R2)に電気通信的に接続されており、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第2のひずみゲージ(200B)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第1のフローチューブの流出口脚部(134)の遠位面(134A)と結合され、前記第2のひずみゲージ(200B)が前記第1のブリッジ回路(206)の第1の位置(R1)に電気通信的に接続されており、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第3のひずみゲージ(200G)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第2のフローチューブの流入口脚部(131’)の遠位面(13A)と結合され、前記第3のひずみゲージ(200G)が前記第1のブリッジ回路(206)の第3の位置(R3)に電気通信的に接続されており、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第4のひずみゲージ(200H)が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)のうちの第2のフローチューブの流出口脚部(134’)の遠位面(134’A)と結合され、前記第4のひずみゲージ(200H)が前記第1のブリッジ回路(206)の第4の位置(R4)に電気通信的に接続されており、
    前記第1のブリッジ回路(206)及び前記第2のブリッジ回路(206’)がメータ電子機器(20)に電気通信的に接続されてなる、請求項1に記載の流量計(5)。
  20. センサ組立体(10)とメータ電子機器(20)とを有する流量計(メータ)であって、
    1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)と、
    前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)と結合され、前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)にひずみを誘発させるような向きに配置されるドライバ(180)と、
    前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)と結合され、前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)おける質量流量に比例する振幅を有する信号を出力するように構成される2つ以上のひずみゲージ(200A−H)と、
    前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)に電気通信的に接続される回路であって、該回路が前記2つ以上のひずみゲージ間における共通モードのひずみの影響を相殺し、質量流量により前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)上の位相が異なるひずみが増幅される、回路と
    を備えてなる、流量計(5)。
  21. 前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)から出力される信号が前記1つ以上の剛性フローチューブ(130、130’)おける質量流量に比例する振幅を有する抵抗である、請求項20に記載の流量計(5)。
  22. 前記回路が前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)に電気通信的に接続される1つ以上のブリッジ回路(206、206’)であり、該1つ以上のブリッジ回路(206、206’)の出力が前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの少なくとも1つにより検出されるひずみに比例する振幅を有してなる、請求項20に記載の流量計(5)。
  23. 前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)が前記2つ以上のひずみゲージ(200のA−H)のうちの少なくとも1つにより検出されるひずみに比例する振幅を有する電圧を出力するように構成されてなる、請求項22に記載の流量計(5)。
  24. 前記回路が、前記信号の直流成分を実質的に遮断するハイパスフィルタと、アナログからデジタルへの変換器(450)と、前記アナログからデジタルへの変換器(450)のサンプリングレートより大きな周波数を有する信号が前記アナログからデジタルへの変換器(450)の中に入力されるのを防止するローパスフィルとをさらに備えてなる、請求項20に記載の流量計(5)。
  25. DCオフセットを除去するために前記メータ電子機器(20)とともにハイパスフィルタ(430)をさらに備えてなる、請求項20に記載の流量計(5)。
  26. 前記回路が、前記2つ以上のひずみゲージ(200A−H)のうちの第2のひずみゲージの振動応答から前記2つ以上のひずみゲージ(200のA−H)のうちの第1のひずみゲージの振動応答を電気的に減算し、
    Figure 2017514121
    で表される振幅Aを有する電圧を求めるように構成されており、α1がドライブ周波数における前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)のうちの前記第1のブリッジ回路の第1の振幅であり、α2が前記ドライブ周波数における前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)のうちの前記第2のブリッジ回路の第2の振幅であり、Φが前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)のうちの前記第1のブリッジ回路の出力と前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)のうちの前記第2のブリッジ回路の出力との間の位相差である、請求項20に記載の流量計(5)。
  27. 流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法であって、
    ドライブモード振動で前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの少なくとも1つを振動させるステップと、
    少なくとも2つのひずみゲージを設けるステップと、
    前記少なくとも2つのひずみゲージから前記ドライブモード振動に対する振動応答に基づくひずみセンサ信号を受信するステップと、
    少なくとも1つのブリッジ回路に少なくとも2つのひずみセンサ信号を入力するステップと、
    ひずみセンサ信号とひずみセンサ信号との間の位相差を計算するステップと、
    前記少なくとも1つのブリッジ回路から出力信号を生成するステップと、
    前記出力信号から質量流量を求めるステップと
    を有する、流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法。
  28. DCオフセットを除去するためにハイパスフィルタを用いて前記少なくとも1つのブリッジ回路からの前記出力信号をフィルタリングするステップをさらに有する、請求項27に記載の流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法。
  29. 前記少なくとも2つのひずみゲージのうちの1つのひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの1つの剛性フローチューブと結合させるステップと、前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの前記1つの剛性フローチューブの長手方向の軸線に対してほぼ平行である前記1つ以上の剛性フローチューブのひずみを検出するステップとをさらに有する、請求項27に記載の流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法。
  30. 前記少なくとも2つのひずみゲージのうちの1つのひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの1つの剛性フローチューブと結合させるステップが、前記少なくとも2つのひずみゲージのうちの1つのひずみゲージをブレースバーの近傍に結合することを含む、請求項29に記載の流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法。
  31. 前記少なくとも2つのひずみゲージのうちの1つのひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの1つの剛性フローチューブと結合させるステップが、前記少なくとも2つひずみゲージのうちの前記1つのひずみゲージを前記1つの剛性フローチューブと結合させることを含んでおり、この結合位置が、前記1つの剛性のフローチューブの最上部におけるフローチューブ内の流れの方向に対して直角なベクトルに沿って前記ブレースバーから測定する場合、前記ブレースバーから前記1つの剛性のフローチューブの頂部までの距離の約0%と15%との間の位置である、請求項30に記載の流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法。
  32. 前記少なくとも2つのひずみゲージのうちの1つのひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの1つの剛性フローチューブと結合させるステップが、前記少なくとも2つのひずみゲージのうちの前記1つのひずみゲージを前記1つの剛性フローチューブと結合させることを含んでおり、この結合位置が、前記1つの剛性のフローチューブの最上部におけるフローチューブ内の流れの方向に対して直角なベクトルに沿って前記ブレースバーから測定する場合、前記ブレースバーから前記1つの剛性のフローチューブの頂部までの距離の約6%と9%との間の位置である、請求項30に記載の流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法。
  33. 前記1つ以上の剛性フローチューブが実質的に「U」形状及び実質的にΩ形状のうちの少なくとも1つの形状を有する、請求項30に記載の流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法。
  34. 前記少なくとも2つのひずみゲージのうちの第2のひずみゲージの振動応答から前記少なくとも2つのひずみゲージのうちの第1のひずみゲージの振動応答を電気的に減算し、
    Figure 2017514121
    で表される振幅Aを有する電圧を求めるステップをさらに有しており、α1がドライブ周波数における前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)のうちの第1のブリッジ回路の第1の振幅であり、α2が前記ドライブ周波数における前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)のうちの第2のブリッジ回路の第2の振幅であり、Φが前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)のうちの第1のブリッジ回路の出力と前記1つ以上のブリッジ回路(206、206’)のうちの第2のブリッジ回路の出力との間の位相差である、請求項27に記載の流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法。
  35. 前記出力信号を増幅して増幅信号を生成するステップと、前記増幅信号をハイパスフィルタを用いてフィルタリングするステップと、前記増幅信号をローパスフィルタを用いてフィルタリングするステップと、前記増幅信号をデジタル信号に変換するステップとをさらに有する、請求項27に記載の流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法。
  36. 前記少なくとも2つのひずみゲージのうちの第1のひずみゲージを設けるステップと、前記少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている前記第1のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの1つの剛性フローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、前記少なくとも2つのひずみゲージのうちの第2のひずみゲージを設けるステップと、前記少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている第2のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの1つの剛性フローチューブの流出口脚部の遠位面と結合させるステップとを有する、請求項27に記載の流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法。
  37. 前記少なくとも2つのひずみゲージのうちの第1のひずみゲージを設けるステップと、前記少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている前記第1のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの1つの剛性フローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、前記少なくとも2つのひずみゲージのうちの第2のひずみゲージを設けるステップと、前記少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている前記第2のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの1つの剛性フローチューブの流出口脚部の近位面と結合させるステップとを有する、請求項27に記載の流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法。
  38. 前記少なくとも2つのひずみゲージのうちの第1のひずみゲージを設けるステップと、前記少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている前記第1のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの1つの剛性フローチューブの流入口脚部の近位面と結合させるステップと、前記少なくとも2つのひずみゲージのうちの第2のひずみゲージを設けるステップと、前記少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている前記第2のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの1つの剛性フローチューブの流出口脚部の近位面と結合させるステップとを有する、請求項27に記載の流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法。
  39. 前記2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージを設けるステップと、前記少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている前記第1のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、前記2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージを設けるステップと、前記少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている前記第2のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合させるステップと、前記2つ以上のひずみゲージのうちの第3のひずみゲージを設けるステップと、前記第1のブリッジ回路の第3の位置に電気通信的に接続されている前記第3のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、前記2つ以上のひずみゲージのうちの第4のひずみゲージを設けるステップと、前記第2のブリッジ回路の第3の位置に電気通信的に接続されている前記第4のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合させるステップとを有する、請求項27に記載の流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法。
  40. 前記2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージを設けるステップと、前記少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている前記第1のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、前記2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージを設けるステップと、前記少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている前記第2のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合させるステップと、前記2つ以上のひずみゲージのうちの第3のひずみゲージを設けるステップと、前記第1のブリッジ回路の第4の位置に電気通信的に接続されている前記第3のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流入口脚部の近位面と結合させるステップと、前記2つ以上のひずみゲージのうちの第4のひずみゲージを設けるステップと、前記第2のブリッジ回路のうちの第4の位置に電気通信的に接続されている前記第4のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流出口脚部の近位面と結合させるステップとを有する、請求項27に記載の流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法。
  41. 前記2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージを設けるステップと、前記少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている前記第1のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、前記2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージを設けるステップと、前記少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている前記第2のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合させるステップと、前記2つ以上のひずみゲージのうちの第3のひずみゲージを設けるステップと、前記第1のブリッジ回路の第2の位置に電気通信的に接続されている前記第3のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流入口脚部の近位面と結合させるステップと、前記2つ以上のひずみゲージのうちの第4のひずみゲージを設けるステップと、前記第2のブリッジ回路の第4の位置と電気通信的に接続されている前記第4のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流出口脚部の近位面と結合させるステップとを有する、請求項27に記載の流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法。
  42. 前記2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージを設けるステップと、前記少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている前記第1のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、前記2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージを設けるステップと、前記少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている前記第2のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合させるステップと、前記2つ以上のひずみゲージのうちの第3のひずみゲージを設けるステップと、前記第1のブリッジ回路の第4の位置に電気通信的に接続されている前記第3のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流入口脚部の近位面と結合させるステップと、前記2つ以上のひずみゲージのうちの第4のひずみゲージを設けるステップと、前記第2のブリッジ回路の第2の位置に電気通信的に接続されている前記第4のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流出口脚部の近位面と結合させるステップとを有する、請求項27に記載の流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法。
  43. 前記2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージを設けるステップと、前記少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている前記第1のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、前記2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージを設けるステップと、前記少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている前記第2のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合させるステップと、前記2つ以上のひずみゲージのうちの第3のひずみゲージを設けるステップと、前記第1のブリッジ回路の第2の位置に電気通信的に接続されている前記第3のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流入口脚部の近位面と結合させるステップと、前記2つ以上のひずみゲージのうちの第4のひずみゲージを設けるステップと、前記第2のブリッジ回路の第2の位置に電気通信的に接続されている前記第4のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流出口脚部の近位面と結合させるステップとを有する、請求項27に記載の流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法。
  44. 前記2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージを設けるステップと、前記少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第1のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている前記第1のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、前記2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージを設けるステップと、前記少なくとも1つのブリッジ回路のうちの第2のブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている前記第2のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合させるステップと、前記2つ以上のひずみゲージのうちの第3のひずみゲージを設けるステップと、前記第1のブリッジ回路の第3の位置に電気通信的に接続されている前記第3のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流入口脚部の近位面と結合させるステップと、前記2つ以上のひずみゲージのうちの第4のひずみゲージを設けるステップと、前記第2のブリッジ回路の第3の位置に電気通信的に接続されている前記第4のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流出口脚部の近位面と結合させるステップと、前記2つ以上のひずみゲージのうちの第5のひずみゲージを設けるステップと、前記第1のブリッジ回路の第2の位置に電気通信的に接続されている前記第5のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の近位面と結合させるステップと、前記2つ以上のひずみゲージのうちの第6のひずみゲージを設けるステップと、前記第2のブリッジ回路の第2の位置に電気通信的に接続されている前記第6のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の近位面と結合させるステップと、前記2つ以上のひずみゲージのうちの第7のひずみゲージを設けるステップと、前記第1のブリッジ回路の第4の位置に電気通信的に接続されている前記第7のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、前記2つ以上のひずみゲージのうちの第8のひずみゲージを設けるステップと、前記第2のブリッジ回路の第4の位置に電気通信的に接続されている前記第8のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合させるステップとをさらに有する、請求項27に記載の流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法。
  45. 流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法であって、
    ドライブモード振動で前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの少なくとも1つを振動させるステップと、
    少なくとも2つのひずみゲージを設けるステップと、
    前記少なくとも2つのひずみゲージから前記ドライブモード振動に対する振動応答に基づくひずみセンサ信号を受信するステップと、
    少なくとも2つのひずみセンサ信号をブリッジ回路に入力するステップと、
    前記ブリッジ回路から電圧振幅の変化である出力信号を生成するステップと、
    前記出力信号からの質量流量を求めるステップと
    を有する、流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法。
  46. 前記2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージを設けるステップと、前記ブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている前記第1のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、前記2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージを設けるステップと、前記ブリッジ回路の第2の位置に電気通信的に接続されている前記第2のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合させるステップとをさらに有する、請求項45に記載の流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法。
  47. 前記2つ以上のひずみゲージのうちの第1のひずみゲージを設けるステップと、前記ブリッジ回路の第2の位置に電気通信的に接続されている前記第1のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、前記2つ以上のひずみゲージのうちの第2のひずみゲージを設けるステップと、前記ブリッジ回路の第1の位置に電気通信的に接続されている前記第2のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第1のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合させるステップと、前記2つ以上のひずみゲージのうちの第3のひずみゲージを設けるステップと、前記ブリッジ回路の第3の位置に電気通信的に接続されている前記第3のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流入口脚部の遠位面と結合させるステップと、前記2つ以上のひずみゲージのうちの第4のひずみゲージを設けるステップと、前記ブリッジ回路の第4の位置に電気通信的に接続されている前記第4のひずみゲージを前記1つ以上の剛性フローチューブのうちの第2のフローチューブの流出口脚部の遠位面と結合させるステップとを有する、請求項45に記載の流量計内の1つ以上の剛性フローチューブを流れる流量を求めるための方法。
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