JP2884796B2 - Coriolis mass flowmeter - Google Patents

Coriolis mass flowmeter

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JP2884796B2
JP2884796B2 JP3305391A JP3305391A JP2884796B2 JP 2884796 B2 JP2884796 B2 JP 2884796B2 JP 3305391 A JP3305391 A JP 3305391A JP 3305391 A JP3305391 A JP 3305391A JP 2884796 B2 JP2884796 B2 JP 2884796B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、1本のパイプを複数の
周波数で加振し発生する変位に対応する変位信号を用い
て質量流量を演算するコリオリ質量流量計に係り、特に
外部振動ノイズに対して安定に動作するように改良した
コリオリ質量流量計に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Coriolis mass flowmeter for calculating a mass flow rate by using a displacement signal corresponding to a displacement generated when a single pipe is vibrated at a plurality of frequencies, and particularly to an external vibration noise. The present invention relates to a Coriolis mass flowmeter improved so as to operate stably with respect to pressure.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は改良のベ−スとなる直管式の従来
のコリオリ質量流量計の構成を示す射視図である。10
は内部に測定流体Fを流すことの出来るパイプであり、
このパイプ10の両端は固定部11、12で固定されて
いる。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a conventional Coriolis mass flow meter of a straight tube type which is an improvement base. 10
Is a pipe through which the measurement fluid F can flow,
Both ends of the pipe 10 are fixed by fixing parts 11 and 12.

【0003】これ等の固定部11、12の中央部13に
は加振機14が配置されており、このパイプ10をこの
パイプ10の中心軸に対して直角方向に加振して上下に
変位させる。この中央部13と固定部11、12との間
にはパイプ10の変位を測定する変位センサ15、16
が配置されている。
A vibrator 14 is disposed at a central portion 13 of these fixed portions 11 and 12, and vibrates the pipe 10 in a direction perpendicular to the center axis of the pipe 10 to displace vertically. Let it. Displacement sensors 15, 16 for measuring the displacement of the pipe 10 are provided between the central portion 13 and the fixed portions 11, 12.
Is arranged.

【0004】次に、以上のように構成されたコリオリ質
量流量計の動作について図7に示す振動説明図を用いて
説明する。パイプ10の中に測定流体Fを流した状態で
中央部13に配置された加振機14から小さい振動を加
えると、図7に示すような中央部13が振動の腹となる
1次モ−ドの大きな振幅を持つ共振周波数でパイプ10
が振動する。
Next, the operation of the Coriolis mass flowmeter configured as described above will be described with reference to a vibration explanatory diagram shown in FIG. When a small vibration is applied from a vibrator 14 arranged in the central portion 13 in a state where the measurement fluid F is flowing through the pipe 10, the primary portion 13 as shown in FIG. Pipe 10 at a resonance frequency with a large amplitude
Vibrates.

【0005】この振動は中央部13に対してパイプ10
の上流部分と下流部分が各々固定部11と12を中心と
して回転振動をしていると見なし得るので、この角速度
をω、固定端11と12との距離をLとすると、この角
速度ωと測定流体Fの流量Qと距離Lの積に比例したコ
リオリ力がパイプ10に発生し、これによりパイプ10
の中央部13に対して上流部分と下流部分とではその撓
み振動が逆になる変形が発生する。この変形を変位セン
サ15、16で測定することにより質量流量Qを知るこ
とができる。
This vibration is applied to the central portion 13 by the pipe 10
It can be considered that the upstream portion and the downstream portion of the oscillating member are rotating and vibrating around the fixed portions 11 and 12, respectively. Therefore, if this angular velocity is ω and the distance between the fixed ends 11 and 12 is L, this angular velocity ω Coriolis force is generated in the pipe 10 in proportion to the product of the flow rate Q of the fluid F and the distance L.
A deformation occurs in which the bending vibration is reversed between the upstream portion and the downstream portion with respect to the central portion 13. The mass flow rate Q can be known by measuring this deformation with the displacement sensors 15 and 16.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来のコリオリ質量流量計は、加振機により小さ
な振動をパイプに与え、このパイプを共振させて大きな
振幅とし、この変位を変位センサで検出する構成である
ので、このパイプに共振周波数と等しい外部振動ノイズ
が加わったときには小さなノイズでも大きな振動が発生
し、加振機による駆動モ−ドの振幅を制御することが困
難となり、流量検出誤差が発生するという問題がある。
However, in the conventional Coriolis mass flowmeter described above, a small vibration is given to a pipe by a vibrator, the pipe is resonated to have a large amplitude, and this displacement is detected by a displacement sensor. Since external vibration noise equal to the resonance frequency is applied to this pipe, large vibrations are generated even with small noise, making it difficult to control the amplitude of the drive mode by the vibrator. There is a problem that an error occurs.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するための主な構成として、両端が固定され内部に
測定流体が通されるパイプと、このパイプ上の所定の位
置で第1周波数とこれとは異なる少なくとも第2周波数
で加振する加振手段と、パイプの変位を異なる位置で検
知することができるように配置された少なくとも2個の
位センサと、これらの変位センサで検出された変位信
号のうち先の第1周波数成分を用いて流量演算をして第
1流量信号を出力する第1信号処理手段と、変位信号の
うち第2周波数成分を用いて流量演算をして第2流量信
号を出力する第2信号処理手段と、第1周波数成分と少
なくとも前記第2周波数成分を用いて前記加振手段を駆
動する駆動手段と、少なくとも第1流量信号と第2流量
信号とを用いてこれ等の流量変動に基づいてノイズの有
無を判別し正常な流量信号を推定して出力するノイズ判
別手段とを具備するようにしたものである。
According to the present invention, as a main structure for solving the above-mentioned problems, a pipe having both ends fixed and through which a measurement fluid is passed, and a pipe provided at a predetermined position on the pipe. One frequency and at least a second frequency different therefrom
And at least two vibrating means arranged to be able to detect displacement of the pipe at different positions .
And Displacement sensor, a first signal processing means for outputting a first flow rate signal by the flow rate calculated using the first frequency component of the out destination of the displacement signal detected by the displacement of the sensor of these displacement signal a second signal processing means for outputting a second flow rate signal by the flow rate calculation using the second frequency components of a low first frequency component
At least using the second frequency component to drive the vibrating means.
And a noise discriminating means for discriminating the presence or absence of noise based on at least the first flow signal and the second flow signal based on these flow fluctuations and estimating and outputting a normal flow signal. It is something to do.

【0008】[0008]

【作 用】まず、両端が固定され内部に測定流体が通さ
れるパイプ上の所定の位置でこのパイプを第1周波数
これとは異なる少なくとも第2周波数で加振手段により
加振する。さらに、パイプの異なる位置に配置された少
なくとも2個の変位センサでパイプの変位を検知する。
次に、第1信号処理手段はこれらの変位センサで検出さ
れた変位信号のうち先の第1周波数成分を用いて流量演
算をして第1流量信号を出力する。また、第2信号処理
手段は変位信号のうち第2周波数成分を用いて流量演算
をして第2流量信号を出力する。さらに、駆動手段は第
1周波数成分と少なくとも前記第2周波数成分を用いて
前記加振手段を駆動する。この後、ノイズ判別手段
1流量信号と第2流量信号とを用いてこれ等の流量変動
に基づいてノイズの有無を判別し正常な流量信号を推定
して出力する。
[For work] First, the pipe and the first frequency at a predetermined position on the pipe both ends is passed is measured fluid within a fixed
By vibrating means at least at a second frequency different from this
Excite. In addition, small pipes located at different locations on the pipe
At least two displacement sensors detect the displacement of the pipe .
Next, the first signal processing means calculates the flow rate using the first frequency component of the displacement signals detected by the displacement sensors and outputs a first flow rate signal. The second signal processing means calculates a flow rate using the second frequency component of the displacement signal and outputs a second flow rate signal. Further, the driving means uses the first frequency component and at least the second frequency component.
The vibration means is driven. Thereafter, the noise determining means determines the presence or absence of noise and outputs the estimated normal flow signal based on the flow rate variation of this, such as using the first flow signal and the second flow rate signal.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説
明する。図1は本発明のセンサ側の1実施例の構成を示
す構成図である。図2は本発明の主として信号処理側の
1実施例の構成を示すブロック図である。なお、図6に
示す従来のコリオリ質量流量計と同一の機能を有する部
分には同一の符号を付して適宜にその説明を省略する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of one embodiment of the sensor side of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an embodiment mainly on the signal processing side of the present invention. Parts having the same functions as those of the conventional Coriolis mass flow meter shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.

【0010】パイプ10は防振を兼ねた円筒状のケ−ス
17の両端で固定され、これ等の両端は固定部11、1
2とされている。これ等の固定部11、12の外端には
相手配管と接続されるフランジ18、19が固定されて
いる。
The pipe 10 is fixed at both ends of a cylindrical case 17 which also functions as a vibration isolator.
It is 2. Flanges 18 and 19 to be connected to a mating pipe are fixed to outer ends of these fixing portions 11 and 12.

【0011】このパイプ10の中央部(L/2)には加
振機20が、固定部11からL/4の位置には加振機2
1が、また固定部11から3L/4の位置には加振機2
2がそれぞれ配置され、さらにパイプ10に対して加振
機21に対向する位置には変位センサ23が、加振機2
2に対向する位置には変位センサ24がそれぞれ配置さ
れている。また、図示していないが、温度センサ25も
ケ−ス17の内部に配置されている。
A vibrator 20 is provided at the center (L / 2) of the pipe 10, and a vibrator 2 is provided at a position L / 4 from the fixed portion 11.
1 and a vibration exciter 2 at a position 3 L / 4 from the fixed portion 11.
2 are arranged, and a displacement sensor 23 is provided at a position facing the vibrator 21 with respect to the pipe 10.
Displacement sensors 24 are respectively arranged at positions facing the second sensor 2. Although not shown, the temperature sensor 25 is also arranged inside the case 17.

【0012】変位センサ23、24は、例えば光フアイ
バ−を用いたセンサとして構成されており、LEDと光
ダイオ−ドを用いて光量を検出して上下方向の変位を検
出する。加振機20、21、22はコイルと鉄心を用い
てこのコイルに流す振動電流で上下方向に振動を発生さ
せる。加振機20はパイプ10に対して1次モ−ドの共
振を、加振機21、22は2次モ−ドの共振を発生させ
る。
The displacement sensors 23 and 24 are configured as sensors using optical fibers, for example, and detect the amount of light using an LED and an optical diode to detect vertical displacement. The vibrators 20, 21, and 22 use a coil and an iron core to generate vibration in the vertical direction with a vibration current flowing through the coil. The vibrator 20 generates primary mode resonance with respect to the pipe 10, and the vibrators 21 and 22 generate secondary mode resonance.

【0013】変位センサ23、24から出力された変位
信号は、それぞれ変位/電圧変換器(D/V)26、2
7に出力され、ここで電圧信号V1、V2に変換され
る。電圧信号V1は、2次モ−ド成分を通過させる帯域
に選定されたハイパスフイルタ28と1次モ−ド成分を
通過させる帯域に選定されたロ−パスフイルタ29に出
力され、これ等の出力端に出力電圧VH1とVL1として出
力される。また、電圧信号V2もまた、ハイパスフイル
タ30とロ−パスフイルタ31に出力され、これ等の出
力端に出力電圧VH2とVL2として出力される。
The displacement signals output from the displacement sensors 23 and 24 are respectively provided by displacement / voltage converters (D / V) 26 and 2.
7, where it is converted into voltage signals V1, V2. The voltage signal V1 is output to a high-pass filter 28 selected to pass the secondary mode component and a low-pass filter 29 selected to pass the primary mode component. Are output as output voltages V H1 and V L1 . Moreover, also the voltage signal V2, the high pass filter 30 and B - are outputted in Pasufuiruta 31, is output to the output terminal of which such as the output voltage V H2 and V L2.

【0014】出力電圧VL1とVL2はパイプ振動の1次モ
−ド成分(低周波成分)に、出力電圧VH1とVH2はパイ
プ振動の2次モ−ド成分(高周波成分)に対応する。こ
れ等のうち、1次モ−ド成分VL1とVL2は、駆動回路3
2を介してパイプ10の中央に配置された加振機20を
加振し、2次モ−ド成分VH1とVH2は、駆動回路33、
34を介してパイプ10のL/4、3L/4に配置され
た加振機21と22とを加振する。これにより、パイプ
10に1次モ−ドと2次モ−ドの共振が同時に発生し、
これ等の共振は持続される。
The output voltages V L1 and V L2 correspond to the primary mode component (low frequency component) of the pipe vibration, and the output voltages V H1 and V H2 correspond to the secondary mode component (high frequency component) of the pipe vibration. I do. Of these, the primary mode components V L1 and V L2 are
The vibrator 20 arranged at the center of the pipe 10 is vibrated through the second mode 2, and the secondary mode components V H1 and V H2 are
The vibrators 21 and 22 arranged at L / 4 and 3L / 4 of the pipe 10 are vibrated via 34. As a result, resonance of the primary mode and the secondary mode occurs simultaneously in the pipe 10,
These resonances are maintained.

【0015】さらに、1次モ−ド成分VL1とVL2は加減
算器35に、2次モ−ド成分VH1とVH2は加減算器36
にそれぞれ出力され、ここで、これ等のモ−ド成分は各
モ−ド成分ごとに加算、減算がなされて流量演算回路3
7、38にそれぞれ出力される。流量演算回路37、3
8にはこれ等の他に温度センサ25から温度信号が入力
される。
Furthermore, 1 Tsugimo - The de component V L1 and V L2 adder-subtracter 35, 2 Tsugimo - de component V H1 and V H2 adder-subtractor 36
, And these mode components are added and subtracted for each mode component, and the flow rate calculation circuit 3
7 and 38, respectively. Flow rate calculation circuit 37, 3
A temperature signal is input to the temperature sensor 8 from the temperature sensor 25.

【0016】流量演算回路37、38はこれ等の加算信
号、減算信号を用いて各モ−ドごとに流量演算を実行
し、それぞれに対して温度センサ25から出力される温
度信号を用いて温度補正を実行して流量信号Q2、Q1
として出力する。この流量信号Q2、Q1は、それぞれ
ノイズ判別回路39に出力されここで後述する所定のノ
イズ弁別演算を実行して最終的に正しい流量信号として
推定される流量信号Q3を得る。
The flow rate calculation circuits 37 and 38 execute a flow rate calculation for each mode using the addition signal and the subtraction signal, and use the temperature signal output from the temperature sensor 25 for each of the modes. After performing the correction, the flow rate signals Q2, Q1
Output as The flow signals Q2 and Q1 are output to the noise discriminating circuit 39, respectively, and a predetermined noise discrimination operation described later is executed to finally obtain a flow signal Q3 estimated as a correct flow signal.

【0017】次に、以上のように構成された実施例の動
作について、図3に示す1次モ−ドの振動説明図、図4
に示す2次モ−ドの振動説明図、図5に示すフロ−チャ
−ト図を用いて説明する。
Next, the operation of the embodiment constructed as described above will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. 5 which is an explanatory diagram of the vibration in the secondary mode and FIG. 5 is a flowchart.

【0018】測定流体Fがパイプ10の中を流れた状態
で、加振機20によりパイプ10を図3の点線で示すよ
うに振動させると、パイプ10には図3の実線で示すよ
うなコリオリ力に基づく変位が生じる。この変位は変位
センサ23、24で検出され変位/電圧変換器26、2
7で電圧に変換されてロ−パスフイルタ29、31を介
して駆動回路32に帰還され、この駆動回路32の駆動
出力により加振機20がさらに加振される。これ等の正
帰還作用によりパイプ10の振幅は増加し、1次モ−ド
の共振周波数に一致する形で発振する。
When the pipe 10 is vibrated by the vibrator 20 as shown by the dotted line in FIG. 3 while the measurement fluid F is flowing through the pipe 10, the Coriolis as shown by the solid line in FIG. A displacement based on the force occurs. This displacement is detected by the displacement sensors 23 and 24 and the displacement / voltage converters 26 and 2
The voltage is converted into a voltage at 7 and fed back to the drive circuit 32 via the low-pass filters 29 and 31. The drive output of the drive circuit 32 further vibrates the vibrator 20. Due to these positive feedback effects, the amplitude of the pipe 10 increases and oscillates in a form that matches the resonance frequency of the primary mode.

【0019】また、同様にして、測定流体Fがパイプ1
0の中を流れた状態で、加振機21、22によりパイプ
10を図4の点線で示すように振動させると、パイプ1
0には図4の実線で示すようなコリオリ力に基づく変位
が生じる。この変位は変位センサ23、24で検出され
変位/電圧変換器26、27で電圧に変換されてハイパ
スフイルタ28、30を介して駆動回路33、34に帰
還され、この駆動回路33、34の駆動出力により加振
機21、22がさらに加振される。これ等の正帰還作用
によりパイプ10の振幅は増加し、2次モ−ドの共振周
波数に一致する形で発振する。
Similarly, the measurement fluid F is supplied to the pipe 1
When the pipe 10 is vibrated by the vibrators 21 and 22 as shown by a dotted line in FIG.
At 0, a displacement is generated based on the Coriolis force as shown by the solid line in FIG. This displacement is detected by displacement sensors 23 and 24, converted into a voltage by displacement / voltage converters 26 and 27, and fed back to driving circuits 33 and 34 via high-pass filters 28 and 30 to drive the driving circuits 33 and 34. The vibrators 21 and 22 are further vibrated by the output. Due to these positive feedback effects, the amplitude of the pipe 10 increases and oscillates in a form that matches the resonance frequency of the secondary mode.

【0020】この場合、これ等の1次モ−ドと2次モ−
ドの各々の振動が線形領域で動作しているときには、互
いに干渉せず独立して振動し、他のモ−ドに影響を及ぼ
すことはない。この振動は中央部13に対してパイプ1
0の上流部分と下流部分が各々固定部11と12を中心
として回転振動をしていると見なし得るので、この角速
度ωと測定流体Fの流量Qとの積に比例したコリオリ力
がパイプ10に発生し、これにより図3に示すように1
次モ−ドではパイプ10の中央部13に対して上流部分
と下流部分とではその撓み振動が逆になる変形が発生す
る。この変形を変位センサ15、16で測定することに
より質量流量Qを知ることができる。
In this case, these primary and secondary modes are used.
When the vibrations of each mode are operating in the linear region, they vibrate independently without interfering with each other and do not affect other modes. This vibration is caused by the pipe 1
Since the upstream portion and the downstream portion of 0 can be considered to be rotating and vibrating around the fixed portions 11 and 12, respectively, Coriolis force proportional to the product of this angular velocity ω and the flow rate Q of the measurement fluid F is applied to the pipe 10. Occurs, thereby causing the 1 as shown in FIG.
In the next mode, a deformation occurs in which the bending vibration is reversed in the upstream portion and the downstream portion with respect to the central portion 13 of the pipe 10. The mass flow rate Q can be known by measuring this deformation with the displacement sensors 15 and 16.

【0021】また、2次モ−ドでは図4に示すようにパ
イプ10の中央部13に対して同一方向での撓みが生じ
ので、これを変位センサ15、16で検出し、質量流量
Qを知ることができる。これ等の図3、4から分かるよ
うにパイプ10の振動とコリオリ力による振動とは、周
波数は同一であるが位相は90゜ずれる。なお、図3、
図4では、説明の都合上、パイプ10の振動とコリオリ
力による振動の振幅を同一レベルのように記載してある
が、実際には後者は前者の1/100のオ−ダである。
In the secondary mode, as shown in FIG. 4, since the central portion 13 of the pipe 10 is bent in the same direction, this is detected by the displacement sensors 15 and 16, and the mass flow rate Q is determined. You can know. As can be seen from FIGS. 3 and 4, the vibration of the pipe 10 and the vibration caused by the Coriolis force have the same frequency but a phase difference of 90 °. Note that FIG.
In FIG. 4, for the sake of explanation, the amplitude of the vibration of the pipe 10 and the amplitude of the vibration due to the Coriolis force are described as being at the same level, but in reality the latter is on the order of 1/100 of the former.

【0022】したがって、変位センサ23で検出される
1次モ−ド成分は図3を参照して A1 sinω1 t+A1 1 cosω1 t (1) となり、変位センサ24で検出される1次モ−ド成分
は、 A1 sinω1 t−A1 1 cosω1 t (2) となる。
[0022] Thus, 1 Tsugimo is detected by the displacement sensor 23 - De components primary detected with reference to FIG. 3 A 1 sinω 1 t + A 1 k 1 cosω 1 t (1) , and the displacement sensor 24 mode - de component becomes a 1 sinω 1 t-a 1 k 1 cosω 1 t (2).

【0023】次に、変位センサ23で検出される2次モ
−ド成分は図4を参照して A2 sinω2 t−A2 2 cosω2 t (3) となり、変位センサ24で検出される2次モ−ド成分
は、 −A2 sinω2 t−A2 2 cosω2 t (4) となる。ただし、A1 、A2 は変位センサ23、24で
の変換定数、k1 、k2 はコリオリ力の影響を示す係数
である。
Next, 2 Tsugimo is detected by the displacement sensor 23 - De components A 2 sinω 2 t-A 2 k 2 cosω 2 t (3) with reference to FIG. 4, and the detected displacement sensor 24 2 Tsugimo that - de component becomes -A 2 sinω 2 t-a 2 k 2 cosω 2 t (4). Here, A 1 and A 2 are conversion constants at the displacement sensors 23 and 24, and k 1 and k 2 are coefficients indicating the influence of Coriolis force.

【0024】(1)〜(4)式を用いて、1次モ−ドの
コリオリ成分を算出するには(1)−(2)の演算を、
1次モ−ドの振動振幅を算出するには(1)+(2)の
演算を、2次モ−ドのコリオリ成分を算出するには
(3)+(4)の演算を、2次モ−ドの振動振幅を算出
するには(3)−(4)の演算をそれぞれ加減算器3
5、36で実行する。
To calculate the Coriolis component of the primary mode using the equations (1) to (4), the calculation of (1)-(2) is performed as follows.
To calculate the vibration amplitude of the primary mode, the calculation of (1) + (2) is performed. To calculate the Coriolis component of the secondary mode, the calculation of (3) + (4) is performed. To calculate the vibration amplitude of the mode, the operations of (3)-(4) are performed by adding
Execute at 5, 36.

【0025】加減算器35、36によるこれ等の演算結
果は、流量演算回路37、38に出力され、ここで温度
センサ25からの温度信号を用いて温度補正され、また
レンジ調整などがなされて所定レンジの流量信号Q2、
Q1とされて出力される。
The results of these calculations by the adders / subtractors 35 and 36 are output to flow rate calculation circuits 37 and 38, where the temperature is corrected using the temperature signal from the temperature sensor 25, and the range is adjusted and the like. Range flow signal Q2,
It is output as Q1.

【0026】これ等の流量信号Q2、Q1はノイズ判別
回路39に入力され図5のフロ−チャ−ト図に示すよう
な演算が実行される。まず、流量演算回路37、38か
らの流量信号Q2、Q1は、ステップ1でこれ等の流量
信号Q2、Q1があらかじめ決められた所定範囲に入っ
ているか否かが判断され、所定範囲に入っているときは
ステップ2に移行する。
These flow rate signals Q2 and Q1 are input to the noise discriminating circuit 39, and the calculation as shown in the flowchart of FIG. 5 is executed. First, the flow rate signals Q2 and Q1 from the flow rate calculation circuits 37 and 38 are determined in step 1 to determine whether or not these flow rate signals Q2 and Q1 fall within a predetermined range. If there is, go to step 2.

【0027】ここで、これ等の流量信号Q2、Q1が等
しいか、或いはわずかな誤差の範囲の中にあるときは、
ステップ3に移行して両者の平均を演算し、この平均値
を最終の流量信号として出力する。流量信号Q2、Q1
がこの誤差の範囲を越えるときは、ステップ4に移行
し、ここでこれ等の流量信号Q2、Q1のうち時間変化
率の小さいほうの流量信号を正常な流量信号として出力
する。
Here, when these flow signals Q2 and Q1 are equal or within a small error range,
In step 3, the average of the two is calculated, and this average is output as the final flow signal. Flow signal Q2, Q1
If the value exceeds the range of the error, the process proceeds to step 4, where the flow signal having the smaller time change rate among the flow signals Q2 and Q1 is output as a normal flow signal.

【0028】また、ステップ1で流量信号Q2、Q1が
あらかじめ決められた所定範囲に入っていないときは、
ステップ5に移行し、ここでこれ等の流量信号Q2、Q
1のうち少なくとも片方の流量信号が正常か否かが判断
される。この要件に合致したときはステップ6に移行し
て正常な方の流量信号を最終的出力として採用する。ス
テップ5でいずれの流量信号も正常でないと判断された
ときはエラ−としてエラ−表示をする。こらの演算は、
デスクリ−トな回路を用いて実現しても或いはマイクロ
コンピュ−タを用いてソフト的に演算しても実現するこ
とができる。
If the flow signals Q2 and Q1 are not within the predetermined range in step 1,
Proceed to step 5 where the flow signals Q2, Q
It is determined whether at least one of the flow signals is normal. If this requirement is met, the process proceeds to step 6 and the normal flow rate signal is adopted as the final output. If it is determined in step 5 that none of the flow signals is normal, an error is displayed as an error. These operations are
It can be realized by using a discrete circuit or by performing a software operation using a microcomputer.

【0029】以上の実施例では、1次モ−ドと2次モ−
ドでの振動の組み合わせとして説明したが、これ以外の
例えば1次モ−ドと2次モ−ド、3次モ−ドの3モ−ド
の同時振動としても良い。また、異なる周波数だが同一
の振動モ−ドで同時振動させるようにしても良い。さら
に、異常判別手段として流量信号Q1、Q2の値が異な
るときは、これ等の値が異なる以前の値を最終出力値と
して出力し続けるようにしても良い。
In the above embodiment, the primary mode and the secondary mode are used.
Although the description has been given as a combination of vibrations in the mode, other modes such as simultaneous vibration in the primary mode, the secondary mode, and the tertiary mode may be used. Alternatively, the vibrations may be simultaneously performed at different frequencies but in the same vibration mode. Further, when the values of the flow rate signals Q1 and Q2 are different as abnormality determination means, the values before these values are different may be continuously output as the final output value.

【0030】パイプ10の形状は、1本の直管形だけで
はなく、2本式、U字管式、ラセンパイプ形などその形
式にとらわれない。また、変位センサは光フアイバを用
いた反射式、スリット式、コイルと磁石を用いたもの、
コンデンサの容量変化を用いたものなど各種のものが適
用できる。
The shape of the pipe 10 is not limited to a single straight pipe, but may be a double pipe, a U-shaped pipe, a spiral pipe, or the like. The displacement sensor is a reflection type using an optical fiber, a slit type, a type using a coil and a magnet,
Various types such as those using a change in the capacity of a capacitor can be applied.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上、実施例と共に具体的に説明したよ
うに本発明によれば、2系統の流量信号を用いてこれ等
を比較することにより正常な流量信号を推定して出力す
るようにしたので、外部からの振動ノイズが信号の中に
混入し1系統の流量信号が不安定になったときでも正常
な流量信号を出力することができ、振動ノイズの影響を
大幅に低減することができる。
As described above, according to the present invention, a normal flow signal is estimated and output by comparing the two flow signals with each other. Therefore, even when vibration noise from the outside mixes into the signal and the flow signal of one system becomes unstable, a normal flow signal can be output, and the influence of the vibration noise can be greatly reduced. it can.

【0032】特に、一般に振動する構造体に複雑な形状
や構造を持たせると固有振動数が増加し外部から受ける
振動ノイズの受ける周波数帯域が増加するものである
が、本実施例に示すような単純な構造の質量流量計では
弱点となる周波数帯域を増やすことなく本実施例の構成
により信頼性の向上を図ることができる。
In particular, in general, when a vibrating structure has a complicated shape or structure, the natural frequency increases and the frequency band in which vibration noise received from the outside increases, as shown in this embodiment. In a mass flow meter having a simple structure, the reliability of the configuration of the present embodiment can be improved without increasing the frequency band which is a weak point.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のセンサ側の1実施例の構成を示す構成
図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of one embodiment of a sensor side of the present invention.

【図2】本発明の主として信号処理側の1実施例の構成
を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an embodiment mainly on a signal processing side of the present invention.

【図3】図1に示す実施例の動作を説明する1次モ−ド
の振動説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of vibration in a primary mode for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 1;

【図4】図1に示す実施例の動作を説明する2次モ−ド
の振動説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of vibration in a secondary mode for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 1;

【図5】図2に示す実施例の信号処理の手順を示すフロ
−チャ−ト図である。
FIG. 5 is a flowchart showing a signal processing procedure of the embodiment shown in FIG. 2;

【図6】直管式の従来のコリオリ質量流量計の構成を示
す射視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a conventional straight tube type Coriolis mass flow meter.

【図7】図6に示すコリオリ質量流量計の動作につい説
明する振動説明図である。
FIG. 7 is a vibration explanatory diagram illustrating an operation of the Coriolis mass flow meter shown in FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 パイプ 11、12 固定部 14、20、21、22 加振機 15、16、23、24 変位センサ 25 温度センサ 28、30 ハイパスフイルタ 29、31 ロ−パスフイルタ 35、36 加減算器 37、38 流量演算回路 39 ノイズ判別回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Pipe 11,12 Fixed part 14,20,21,22 Vibrator 15,16,23,24 Displacement sensor 25 Temperature sensor 28,30 High pass filter 29,31 Low pass filter 35,36 Adder / subtracter 37,38 Flow rate calculation Circuit 39 Noise discrimination circuit

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】両端が固定され内部に測定流体が通される
パイプと、このパイプ上の所定の位置で第1周波数とこ
れとは異なる少なくとも第2周波数で加振する加振手段
と、前記パイプの変位を異なる位置で検知することがで
きるように配置された少なくとも2個の変位センサと、
の変位センサで検出された変位信号のうち前記第1周
波数成分を用いて流量演算をして第1流量信号を出力す
る第1信号処理手段と、前記変位信号のうち前記第2周
波数成分を用いて流量演算をして第2流量信号を出力す
る第2信号処理手段と、前記第1周波数成分と少なくと
も前記第2周波数成分を用いて前記加振手段を駆動する
駆動手段と少なくとも前記第1流量信号と前記第2流
量信号とを用いてこれ等の流量変動に基づいてノイズの
有無を判別し正常な流量信号を推定して出力するノイズ
判別手段とを具備したことを特徴とするコリオリ質量流
量計。
1. A and pipe ends measurement fluid therein is fixed is passed, the first frequency Toko at a predetermined position on the pipe
Vibrating means for vibrating at at least a second frequency different from this
When at least two variable-position sensor arranged so as to be able to detect a displacement of the pipe in different positions,
A first signal processing means for outputting a first flow rate signal by the flow rate computation using the first frequency component of the detected displacement signal displacement of the sensor of this, the second frequency component of the displacement signal A second signal processing means for calculating a flow rate using the first frequency component and outputting a second flow rate signal ;
Also drives the vibration means using the second frequency component
A driving unit, and a noise determining unit that determines presence or absence of noise based on at least the first flow signal and the second flow signal based on these flow fluctuations, and estimates and outputs a normal flow signal. Coriolis mass flowmeter.
【請求項2】前記加振手段は前記第1周波数で加振する
第1加振機と、前記第2周波数で加振され前記第1加振
機の位置とは異なる位置に配置された一対の第2加振機
とよりなり、前記駆動手段は前記第1周波数成分を用い
て前記第1加振機を駆動する第1駆動手段と、前記第2
周波数成分を用いて前記第2加振機を駆動する第2駆動
手段とよりなることを特徴とする請求項1記載のコリオ
リ質量流量計。
2. The vibrating means vibrates at the first frequency.
A first vibrator, the first vibrator being vibrated at the second frequency;
Pair of second shakers arranged at a position different from the position of the machine
Wherein the driving means uses the first frequency component.
First driving means for driving the first vibrator by means of
A second drive for driving the second shaker using a frequency component
2. The chorio according to claim 1, wherein the chorio comprises means.
Re mass flow meter.
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