JP2966356B2 - 質量流量計変換器 - Google Patents
質量流量計変換器Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、質量流量計変換器
に関し、より詳細には、同軸二重直管式のコリオリ流量
計において被測定流体の温度、密度変化により生ずる器
差を簡易に補正する質量流量計変換器に関する。
に関し、より詳細には、同軸二重直管式のコリオリ流量
計において被測定流体の温度、密度変化により生ずる器
差を簡易に補正する質量流量計変換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、コリオリ流量計は、被測
定流体が流れる測定管を両端で支持し、支持された測定
管の中央部を測定管の支持線に対し直角な方向に交番駆
動したとき、測定管の両端支持部と中央部との間の対称
位置に生ずるコリオリの力に比例した位相差信号を検出
し、コリオリの力に比例した質量流量を求める直接型の
質量流量計である。このように、位相差信号は質量流量
に比例している量であり、駆動周波数を一定にすると、
位相差は測定管の対称位置における時間差として検出す
ることができる。
定流体が流れる測定管を両端で支持し、支持された測定
管の中央部を測定管の支持線に対し直角な方向に交番駆
動したとき、測定管の両端支持部と中央部との間の対称
位置に生ずるコリオリの力に比例した位相差信号を検出
し、コリオリの力に比例した質量流量を求める直接型の
質量流量計である。このように、位相差信号は質量流量
に比例している量であり、駆動周波数を一定にすると、
位相差は測定管の対称位置における時間差として検出す
ることができる。
【０００３】測定管を駆動する駆動周波数を測定管の固
有振動数と等しくすると、測定管や被測定流体の密度に
応じた一定の駆動周波数が得られ、小さい駆動エネルギ
で駆動することが可能となることから、測定管を固有振
動数で駆動するのが一般的となっており、位相差信号は
時間差信号として検出される。
有振動数と等しくすると、測定管や被測定流体の密度に
応じた一定の駆動周波数が得られ、小さい駆動エネルギ
で駆動することが可能となることから、測定管を固有振
動数で駆動するのが一般的となっており、位相差信号は
時間差信号として検出される。
【０００４】本出願人は、さきに、被測定流体が流れる
測定管を内側チューブとし、該内側チューブと、内側チ
ューブの外側に両端支持された外側チューブとからなる
同軸二重直管を構成し、外側チューブ中央に内側チュー
ブの固有振動数と等しい固有振動数とするためのバラン
スウェイトを取り付けた同軸二重直管（二重振動管）方
式のコリオリ流量計を提案した。
測定管を内側チューブとし、該内側チューブと、内側チ
ューブの外側に両端支持された外側チューブとからなる
同軸二重直管を構成し、外側チューブ中央に内側チュー
ブの固有振動数と等しい固有振動数とするためのバラン
スウェイトを取り付けた同軸二重直管（二重振動管）方
式のコリオリ流量計を提案した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】同軸二重直管式のコリ
オリ流量計は、外部配管と内側チューブとが同軸に接続
されるので内壁に付着した異物の除去が容易であり、し
かも小形で、外部配管に対し外形が僅かに大きくなるだ
けで設置空間が小さくなる長所を有している。しかし、
同軸な二重直管の内側チューブには被測定流体が流れ、
一般に被測定流体は多様であり温度、密度が各々異なる
場合が想定されるので、これら被測定流体の物性により
固有振動数が変化し位相差計測を前提とした計測方式で
は結果的に器差が変化する。このため、同軸二重直管式
のコリオリ流量計においては、被測定流体の物性により
生ずる器差を補正する必要がある。
オリ流量計は、外部配管と内側チューブとが同軸に接続
されるので内壁に付着した異物の除去が容易であり、し
かも小形で、外部配管に対し外形が僅かに大きくなるだ
けで設置空間が小さくなる長所を有している。しかし、
同軸な二重直管の内側チューブには被測定流体が流れ、
一般に被測定流体は多様であり温度、密度が各々異なる
場合が想定されるので、これら被測定流体の物性により
固有振動数が変化し位相差計測を前提とした計測方式で
は結果的に器差が変化する。このため、同軸二重直管式
のコリオリ流量計においては、被測定流体の物性により
生ずる器差を補正する必要がある。
【０００６】本発明は、上述した実情に鑑みてなされた
もので、被測定流体の温度や密度の変化により生ずる同
軸二重直管式のコリオリ流量計の器差を、実質的に生じ
る器差に加え上記温度や密度により生ずる各々の器差の
補正を行うため、各々の器差補正量は、予め校正されか
つ基準化された流体での測定値を基準とし、常にこれと
比較して求めることにより簡易に器差補正が可能な質量
流量計演算器を提供することを目的とするものである。
もので、被測定流体の温度や密度の変化により生ずる同
軸二重直管式のコリオリ流量計の器差を、実質的に生じ
る器差に加え上記温度や密度により生ずる各々の器差の
補正を行うため、各々の器差補正量は、予め校正されか
つ基準化された流体での測定値を基準とし、常にこれと
比較して求めることにより簡易に器差補正が可能な質量
流量計演算器を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、被測
定流体が流れる内側チューブおよび該内側チューブの外
側に両端が固着された外側チューブとからなる同軸な二
重直管からなり、前記外側チューブに該外側チューブの
固有振動数を、前記内側チューブの固有振動数と等しく
する重量をもったバランスウェイトが取り付けられた二
重振動管と、該二重振動管を一定振幅の共振周波数で駆
動する駆動手段と、前記駆動により前記二重振動管に作
用するコリオリの力に比例した位相変位を検知する一対
のセンサと、該センサの出力に基づいて質量流量を求め
るコリオリ流量計の質量流量計変換器において、前記内
側チューブおよび外側チューブに各々該内側チューブお
よび外側チューブの温度を検出する温度検出手段を有
し、前記内側チューブの温度変化に基づく器差を補正す
る内側チューブ温度補正手段と、前記内側チューブと前
記外側チューブの温度差に基づく器差を補正する温度差
補正手段と、被測定流体を流したときの前記二重振動管
の共振周波数と基準密度の流体を流したときの前記二重
振動管の予め知られた共振周波数との周波数差による器
差を補正する共振周波数補正手段とを有し、前記温度補
正手段と、前記温度差補正手段と、前記共振周波数補正
手段の各々の器差補正量を加算し、該加算された器差補
正量に基づいて器差補正する器差補正手段を有するので
ある。
定流体が流れる内側チューブおよび該内側チューブの外
側に両端が固着された外側チューブとからなる同軸な二
重直管からなり、前記外側チューブに該外側チューブの
固有振動数を、前記内側チューブの固有振動数と等しく
する重量をもったバランスウェイトが取り付けられた二
重振動管と、該二重振動管を一定振幅の共振周波数で駆
動する駆動手段と、前記駆動により前記二重振動管に作
用するコリオリの力に比例した位相変位を検知する一対
のセンサと、該センサの出力に基づいて質量流量を求め
るコリオリ流量計の質量流量計変換器において、前記内
側チューブおよび外側チューブに各々該内側チューブお
よび外側チューブの温度を検出する温度検出手段を有
し、前記内側チューブの温度変化に基づく器差を補正す
る内側チューブ温度補正手段と、前記内側チューブと前
記外側チューブの温度差に基づく器差を補正する温度差
補正手段と、被測定流体を流したときの前記二重振動管
の共振周波数と基準密度の流体を流したときの前記二重
振動管の予め知られた共振周波数との周波数差による器
差を補正する共振周波数補正手段とを有し、前記温度補
正手段と、前記温度差補正手段と、前記共振周波数補正
手段の各々の器差補正量を加算し、該加算された器差補
正量に基づいて器差補正する器差補正手段を有するので
ある。
【０００８】
【発明の実施の形態】請求項１の発明は、同軸な二重直
管式のコリオリ流量計の器差を被測定流体の温度変化に
より内側チューブが熱変形し、この熱変形により発生す
る第１の器差補正量と、内側チューブと外側チューブの
温度差により生ずる第２の器差補正量と、被測定流体の
密度変化に基づく共振周波数の周波数差による第３の器
差補正量に分類し、前記第１の器差補正量を、基準温度
（例えば、０℃）に対する内側チューブの計測時の温度
との温度差に、予め定められた１℃当りの補正係数を乗
算した器差補正量とし、前記第２の器差補正量を予め定
められた内側チューブと外側チューブとの温度差により
生ずる器差補正量とし、前記第３の器差補正量を内側チ
ューブを流れる被測定流体の密度の違いにより生じる器
差補正量で、予め校正されかつ基準化された流体の共振
周波数と被測定流体の共振周波数の周波数差により生ず
る器差補正量と、被測定流体の温度と基準温度（例えば
０℃）との温度差により生ずる器差補正量とを合わせた
器差補正量とし、各々求めた第１の器差補正量と、第２
の器差補正量と、第３の器差補正量を加算して器差補正
を行うものである。
管式のコリオリ流量計の器差を被測定流体の温度変化に
より内側チューブが熱変形し、この熱変形により発生す
る第１の器差補正量と、内側チューブと外側チューブの
温度差により生ずる第２の器差補正量と、被測定流体の
密度変化に基づく共振周波数の周波数差による第３の器
差補正量に分類し、前記第１の器差補正量を、基準温度
（例えば、０℃）に対する内側チューブの計測時の温度
との温度差に、予め定められた１℃当りの補正係数を乗
算した器差補正量とし、前記第２の器差補正量を予め定
められた内側チューブと外側チューブとの温度差により
生ずる器差補正量とし、前記第３の器差補正量を内側チ
ューブを流れる被測定流体の密度の違いにより生じる器
差補正量で、予め校正されかつ基準化された流体の共振
周波数と被測定流体の共振周波数の周波数差により生ず
る器差補正量と、被測定流体の温度と基準温度（例えば
０℃）との温度差により生ずる器差補正量とを合わせた
器差補正量とし、各々求めた第１の器差補正量と、第２
の器差補正量と、第３の器差補正量を加算して器差補正
を行うものである。
【０００９】図１は、本発明による質量流量計変換器を
説明するための図である。図中、１は内側チューブ、２
は外側チューブ、３，４は環状フランジ、５は加振器、
６，７はセンサ、８はバランスウェイト、９ａ，９ｂは
温度センサ、１０は同軸二重振動管（以下、二重振動管
と記す）、２０は駆動回路、３０は共振周波数検出回
路、４０は器差補正回路、５０は質量流量演算回路、５
１は出力端子、６０は質量流量計変換器である。二重振
動管１０は、内側チューブ１と、外側チューブ２と、バ
ランスウェイト８とで構成される。内側チューブ１は、
被測定流体が流れる軸０−０を中心とした直管であり、
外側チューブ２は、両端に環状フランジ３，４を有し、
内側チューブ１の外側に環状フランジ３，４を介し、軸
０−０と同軸に固着されており、同軸二重直管を構成し
ている。また、バランスウェイト８は外側チューブ２の
外壁中央に固着されている。バランスウェイト８は、外
側チューブ２の固有振動数を内側チューブ１の固有振動
数と等しくするための重錘である。
説明するための図である。図中、１は内側チューブ、２
は外側チューブ、３，４は環状フランジ、５は加振器、
６，７はセンサ、８はバランスウェイト、９ａ，９ｂは
温度センサ、１０は同軸二重振動管（以下、二重振動管
と記す）、２０は駆動回路、３０は共振周波数検出回
路、４０は器差補正回路、５０は質量流量演算回路、５
１は出力端子、６０は質量流量計変換器である。二重振
動管１０は、内側チューブ１と、外側チューブ２と、バ
ランスウェイト８とで構成される。内側チューブ１は、
被測定流体が流れる軸０−０を中心とした直管であり、
外側チューブ２は、両端に環状フランジ３，４を有し、
内側チューブ１の外側に環状フランジ３，４を介し、軸
０−０と同軸に固着されており、同軸二重直管を構成し
ている。また、バランスウェイト８は外側チューブ２の
外壁中央に固着されている。バランスウェイト８は、外
側チューブ２の固有振動数を内側チューブ１の固有振動
数と等しくするための重錘である。
【００１０】なお、バランスウェイト８の重量は、二重
振動管１０を駆動する加振器５およびセンサ６，７の重
量を含めて定められた固有振動数に対応して調整され
る。また、二重振動管１０の内側チューブ１の外壁に該
内側チューブ１の温度を検出する温度センサ９ａ、外側
チューブ２の外壁に該外側チューブ２の温度を検出する
温度センサ９ｂが装着され、共に外側チューブ２の透孔
（図示せず）又は接続端子（図示せず）を通り器差補正
回路４０に接続されている。
振動管１０を駆動する加振器５およびセンサ６，７の重
量を含めて定められた固有振動数に対応して調整され
る。また、二重振動管１０の内側チューブ１の外壁に該
内側チューブ１の温度を検出する温度センサ９ａ、外側
チューブ２の外壁に該外側チューブ２の温度を検出する
温度センサ９ｂが装着され、共に外側チューブ２の透孔
（図示せず）又は接続端子（図示せず）を通り器差補正
回路４０に接続されている。
【００１１】加振器５は、例えば、外側チューブ２に設
けられたコイル５ａと内側チューブ１にコイル５ａと同
軸に設けられたコア５ｂとからなり、コイル５ａは後述
する何れか一方のセンサ（図１においてはセンサ６）の
信号が入力された駆動回路２０により駆動され、内側チ
ューブ１と外側チューブ２とからなる二重振動管１０を
一定振幅の共振周波数で駆動する。
けられたコイル５ａと内側チューブ１にコイル５ａと同
軸に設けられたコア５ｂとからなり、コイル５ａは後述
する何れか一方のセンサ（図１においてはセンサ６）の
信号が入力された駆動回路２０により駆動され、内側チ
ューブ１と外側チューブ２とからなる二重振動管１０を
一定振幅の共振周波数で駆動する。
【００１２】センサ６と７とは同一規格のもので、二重
直管上で加振器５に対して対称位置に設置されており、
例えば、外側チューブ２に設けられたコイル６ａ，７ａ
と内側チューブ１にコイル６ａ，７ａと同軸に設けられ
た磁石６ｂ，７ｂとからなり、共に、質量流量演算回路
５０に接続され内側チューブ１と外側チューブ２との相
対速度変位から求められた検出位置における位相信号が
検知されその位相差信号から質量流量が求められる。
直管上で加振器５に対して対称位置に設置されており、
例えば、外側チューブ２に設けられたコイル６ａ，７ａ
と内側チューブ１にコイル６ａ，７ａと同軸に設けられ
た磁石６ｂ，７ｂとからなり、共に、質量流量演算回路
５０に接続され内側チューブ１と外側チューブ２との相
対速度変位から求められた検出位置における位相信号が
検知されその位相差信号から質量流量が求められる。
【００１３】質量流量計変換器６０は、駆動回路２０
と、共振周波数検出回路３０と器差補正回路４０および
質量流量演算回路５０とから構成されている。
と、共振周波数検出回路３０と器差補正回路４０および
質量流量演算回路５０とから構成されている。
【００１４】駆動回路２０は、前述のように加振器５を
駆動して二重振動管１０を一定振幅の共振周波数で加振
する回路で、一対のセンサ６，７の何れかのセンサ、例
えばセンサ６の信号を検出して増幅し、加振器５を駆動
する閉ルーブを形成した共振駆動系を構成しており、共
振周波数は被測定流体の密度や温度そして据付状態によ
り大きく変化し、本発明に係わる器差補正を決定づける
大きなファクターであり共振周波数検出回路３０により
検知される。
駆動して二重振動管１０を一定振幅の共振周波数で加振
する回路で、一対のセンサ６，７の何れかのセンサ、例
えばセンサ６の信号を検出して増幅し、加振器５を駆動
する閉ルーブを形成した共振駆動系を構成しており、共
振周波数は被測定流体の密度や温度そして据付状態によ
り大きく変化し、本発明に係わる器差補正を決定づける
大きなファクターであり共振周波数検出回路３０により
検知される。
【００１５】器差補正回路４０は、本発明による質量流
量計変換器６０に不可欠な特徴をもった要部となるもの
である。一本の測定管を両端支持して一定振幅で駆動し
たと仮定した場合、駆動周波数は被測定流体の温度変化
による熱応力の影響や、圧力および密度、更には測定管
材料の弾性率により変化するが、二重振動管１０の場合
も同様に、内側チューブ１は被測定流体の温度、圧力お
よび密度、更には、弾性率の変化により共振周波数が変
化する。更に、二重振動管１０の場合は、内側チューブ
１と外側チューブ２との温度差および温度差により生ず
る熱応力差や、各々の材質、形状の相異による内側チュ
ーブ１と外側チューブ２の固有振動数の変化が生じ、一
定振幅で駆動した場合において、内側チューブ１と外側
チューブ２との振幅比が変化する。
量計変換器６０に不可欠な特徴をもった要部となるもの
である。一本の測定管を両端支持して一定振幅で駆動し
たと仮定した場合、駆動周波数は被測定流体の温度変化
による熱応力の影響や、圧力および密度、更には測定管
材料の弾性率により変化するが、二重振動管１０の場合
も同様に、内側チューブ１は被測定流体の温度、圧力お
よび密度、更には、弾性率の変化により共振周波数が変
化する。更に、二重振動管１０の場合は、内側チューブ
１と外側チューブ２との温度差および温度差により生ず
る熱応力差や、各々の材質、形状の相異による内側チュ
ーブ１と外側チューブ２の固有振動数の変化が生じ、一
定振幅で駆動した場合において、内側チューブ１と外側
チューブ２との振幅比が変化する。
【００１６】このように、二重振動管１０の場合は、直
管単体の場合に比較し複雑な振動現象があらわれる。共
振振動系において、二重振動管１０のもつ振動モード
は、上述した被測定流体の物性や状態量および二重振動
管１０を構成する材質、形状等により定まる複雑な振動
となり器差変化をもたらすが、本発明においては、器差
変化要因を、内側チューブ１の温度と、内側チューブ１
と外側チューブ２との温度差、および二重振動管１０の
共振周波数とに着目し、複雑な振動計算に基づいて生ず
る器差を、前記内側チューブ１の温度変化による第１の
器差補正量、内側チューブ１と外側チューブ２との温度
差による第２の器差補正量、共振周波数差による第３の
器差補正量とに区分し、器差変化の内容を簡略化して、
これらの器差補正量を加算して器差を補正するようにし
たものである。
管単体の場合に比較し複雑な振動現象があらわれる。共
振振動系において、二重振動管１０のもつ振動モード
は、上述した被測定流体の物性や状態量および二重振動
管１０を構成する材質、形状等により定まる複雑な振動
となり器差変化をもたらすが、本発明においては、器差
変化要因を、内側チューブ１の温度と、内側チューブ１
と外側チューブ２との温度差、および二重振動管１０の
共振周波数とに着目し、複雑な振動計算に基づいて生ず
る器差を、前記内側チューブ１の温度変化による第１の
器差補正量、内側チューブ１と外側チューブ２との温度
差による第２の器差補正量、共振周波数差による第３の
器差補正量とに区分し、器差変化の内容を簡略化して、
これらの器差補正量を加算して器差を補正するようにし
たものである。
【００１７】すなわち、内側チューブ１の温度変化によ
る第１の器差補正量は、内側チューブ１自体の熱膨張の
みによる器差を仮定して総合器差から分離したもので、
基準流体の基準温度、（例えば、０℃）を定めて、被測
定流体の温度（実測温度）の前記基準温度に対する温度
差に比例した器差を定めるもので、第１の器差補正量を
Ｃｔ、実測温度をＴｘ、基準温度をＴａ、予め定められ
た比例定数をＫ1とすると、第１の器差補正量Ｃｔを、 Ｃｔ＝Ｋ1（Ｔｘ−Ｔａ） …（１） としたものである。
る第１の器差補正量は、内側チューブ１自体の熱膨張の
みによる器差を仮定して総合器差から分離したもので、
基準流体の基準温度、（例えば、０℃）を定めて、被測
定流体の温度（実測温度）の前記基準温度に対する温度
差に比例した器差を定めるもので、第１の器差補正量を
Ｃｔ、実測温度をＴｘ、基準温度をＴａ、予め定められ
た比例定数をＫ1とすると、第１の器差補正量Ｃｔを、 Ｃｔ＝Ｋ1（Ｔｘ−Ｔａ） …（１） としたものである。
【００１８】内側チューブ１と外側チューブ２との温度
差△ｔに基づく第２の器差補正量Ｃｄｔは、内側チュー
ブ１と外側チューブ２との温度差により生ずる熱応力が
各々の軸方向の荷重変化をもたらし、荷重変化が振動モ
ードを変えて生ずる器差を仮定して総合器差から分離し
たもので、第２の器差Ｃｄｔは前記温度差△ｔを変数と
した関係式とその関係式に適用される係数Ｋａ，Ｋｂ，
Ｋｃに基づいて決定される。すなわち、第２の器差補正
量Ｃｄｔを、 Ｃｄｔ＝Ｋａ△ｔ2＋Ｋｂ△ｔ＋Ｋｃ …（２） としたものである。
差△ｔに基づく第２の器差補正量Ｃｄｔは、内側チュー
ブ１と外側チューブ２との温度差により生ずる熱応力が
各々の軸方向の荷重変化をもたらし、荷重変化が振動モ
ードを変えて生ずる器差を仮定して総合器差から分離し
たもので、第２の器差Ｃｄｔは前記温度差△ｔを変数と
した関係式とその関係式に適用される係数Ｋａ，Ｋｂ，
Ｋｃに基づいて決定される。すなわち、第２の器差補正
量Ｃｄｔを、 Ｃｄｔ＝Ｋａ△ｔ2＋Ｋｂ△ｔ＋Ｋｃ …（２） としたものである。
【００１９】二重振動管１０の共振周波数差△ｆによる
第３の器差補正量は、内側チューブ１に密度の異なる流
体が流れると内側チューブ１の固有振動数が異なり、固
有振動数一定な外側チューブ２とで構成される連成周波
数すなわち共振周波数が変化し、この変化により生ずる
器差を補正するものである。すなわち内側チューブ１内
を流れる被測定流体の密度差により生ずる器差は被測定
流体の密度差による内側チューブ１と外側チューブ２の
振幅比に基づくものである。しかし、被測定流体の密度
差による器差は複雑な振動計算により定められ、これが
実行できる回路を変換器内に組込むことは困難である。
このため、本発明では、結果的に発生する器差が共振周
波数差△ｆに関連し、なお内側チューブ１の温度変化に
基づく固有振動数を補正するために、単に実測共振周波
数ｆｘと、内側チューブ１のバネ定数βと基準温度Ｔｗ
と実測温度Ｔｘとの温度差に基づく校正されかつ基準化
された流体の周波数ｆｔとの周波数差に比例し、例え
ば、周波数ｆｔを０℃に換算したときの周期をＰｗとす
ると、Ｐｗに反比例した誤差と定めたものである。すな
わち、第３の器差補正量Ｃｆは、
第３の器差補正量は、内側チューブ１に密度の異なる流
体が流れると内側チューブ１の固有振動数が異なり、固
有振動数一定な外側チューブ２とで構成される連成周波
数すなわち共振周波数が変化し、この変化により生ずる
器差を補正するものである。すなわち内側チューブ１内
を流れる被測定流体の密度差により生ずる器差は被測定
流体の密度差による内側チューブ１と外側チューブ２の
振幅比に基づくものである。しかし、被測定流体の密度
差による器差は複雑な振動計算により定められ、これが
実行できる回路を変換器内に組込むことは困難である。
このため、本発明では、結果的に発生する器差が共振周
波数差△ｆに関連し、なお内側チューブ１の温度変化に
基づく固有振動数を補正するために、単に実測共振周波
数ｆｘと、内側チューブ１のバネ定数βと基準温度Ｔｗ
と実測温度Ｔｘとの温度差に基づく校正されかつ基準化
された流体の周波数ｆｔとの周波数差に比例し、例え
ば、周波数ｆｔを０℃に換算したときの周期をＰｗとす
ると、Ｐｗに反比例した誤差と定めたものである。すな
わち、第３の器差補正量Ｃｆは、
【００２０】
【数１】
【００２１】となる。
【００２２】従って総合した器差△Ｅは、内側チューブ
１の温度による第１の器差補正量Ｃｔと、内側チューブ
１と外側チューブ２との温度差△ｔによる第２の器差補
正量Ｃｄｔ、および被測定流体の密度差△ρによる器差
を、共振周波数差△ｆによる第３の器差補正量Ｃｆとを
加算したもので、器差補正回路４０から出力される総合
的な器差△Ｅは、 器差△Ｅ＝Ｃｔ＋Ｃｄｔ＋Ｃｆ …（５） となる。
１の温度による第１の器差補正量Ｃｔと、内側チューブ
１と外側チューブ２との温度差△ｔによる第２の器差補
正量Ｃｄｔ、および被測定流体の密度差△ρによる器差
を、共振周波数差△ｆによる第３の器差補正量Ｃｆとを
加算したもので、器差補正回路４０から出力される総合
的な器差△Ｅは、 器差△Ｅ＝Ｃｔ＋Ｃｄｔ＋Ｃｆ …（５） となる。
【００２３】質量流量演算回路５０は、センサ６とセン
サ７から出力されたコリオリの力に比例した位相差信号
△Ｔを求めて位相差信号△Ｔに比例した質量流量Ｑａを
求めるので、質量流量Ｑａは（５）式による器差△Ｅを
補正したものである。すなわち、質量流量Ｑａを求める
位相差信号△Ｔの比例定数をＫａとすると、 Ｑａ＝Ｋａ（１＋△Ｅ）△Ｔ ＝Ｋａ（１＋Ｃｔ＋Ｃｄｔ＋Ｃｆ）△Ｔ …（６） であり、端子５１から上述の器差△Ｅを補正した質量流
量Ｑａが出力される。
サ７から出力されたコリオリの力に比例した位相差信号
△Ｔを求めて位相差信号△Ｔに比例した質量流量Ｑａを
求めるので、質量流量Ｑａは（５）式による器差△Ｅを
補正したものである。すなわち、質量流量Ｑａを求める
位相差信号△Ｔの比例定数をＫａとすると、 Ｑａ＝Ｋａ（１＋△Ｅ）△Ｔ ＝Ｋａ（１＋Ｃｔ＋Ｃｄｔ＋Ｃｆ）△Ｔ …（６） であり、端子５１から上述の器差△Ｅを補正した質量流
量Ｑａが出力される。
【００２４】
【発明の効果】請求項１の発明によると、同軸二重直管
式のコリオリ流量計において、被測定流体の温度および
密度変化により、外側チューブ２の固有振動数と内側チ
ューブ１の固有振動数が変化し器差が変化するのを、単
純な内側チューブの熱膨張に基づく第１の器差補正量Ｃ
ｔと、内側チューブ１と外側チューブ２との温度差によ
る第２の器差補正量Ｃｄｔおよび、被測定流体の共振周
波数に対する校正されかつ基準化された流体の周波数の
周波数差△ｆから求めた第３の器差補正量Ｃｆとを加算
して総合器差を補正するようにしたもので、複雑な演算
式による補正をすることがなく、簡単安価で高精度な質
量流量を求めることができる。
式のコリオリ流量計において、被測定流体の温度および
密度変化により、外側チューブ２の固有振動数と内側チ
ューブ１の固有振動数が変化し器差が変化するのを、単
純な内側チューブの熱膨張に基づく第１の器差補正量Ｃ
ｔと、内側チューブ１と外側チューブ２との温度差によ
る第２の器差補正量Ｃｄｔおよび、被測定流体の共振周
波数に対する校正されかつ基準化された流体の周波数の
周波数差△ｆから求めた第３の器差補正量Ｃｆとを加算
して総合器差を補正するようにしたもので、複雑な演算
式による補正をすることがなく、簡単安価で高精度な質
量流量を求めることができる。
【図１】 本発明による質量流量計変換器を説明するた
めの図である。
めの図である。
１…内側チューブ、２…外側チューブ、３，４…環状フ
ランジ、５…加振器、６，７…センサ、８…バランスウ
ェイト、９ａ，９ｂ…温度センサ、１０…同軸二重振動
管（二重振動管）、２０…駆動回路、３０…共振周波数
検出回路、４０…器差補正回路、５０…質量流量演算回
路、５１…出力端子、６０…質量流量計変換器。
ランジ、５…加振器、６，７…センサ、８…バランスウ
ェイト、９ａ，９ｂ…温度センサ、１０…同軸二重振動
管（二重振動管）、２０…駆動回路、３０…共振周波数
検出回路、４０…器差補正回路、５０…質量流量演算回
路、５１…出力端子、６０…質量流量計変換器。
Claims (1)
- 【請求項１】 被測定流体が流れる内側チューブおよび
該内側チューブの外側に両端が固着された外側チューブ
とからなる同軸な二重直管からなり、前記外側チューブ
に該外側チューブの固有振動数を、前記内側チューブの
固有振動数と等しくする重量をもったバランスウェイト
が取り付けられた二重振動管と、該二重振動管を一定振
幅の共振周波数で駆動する駆動手段と、前記駆動により
前記二重振動管に作用するコリオリの力に比例した位相
変位を検知する一対のセンサと、該センサの出力に基づ
いて質量流量を求めるコリオリ流量計の質量流量計変換
器において、前記内側チューブおよび外側チューブに各
々該内側チューブおよび外側チューブの温度を検出する
温度検出手段を有し、前記内側チューブの温度変化に基
づく器差を補正する温度補正手段と、前記内側チューブ
と前記外側チューブの温度差に基づく器差を補正する温
度差補正手段と、被測定流体を流したときの前記二重振
動管の共振周波数と校正されかつ基準化された流体を流
したときの前記二重振動管の共振周波数との周波数差に
よる器差を補正する共振周波数補正手段とを有し、前記
温度補正手段と、前記温度差補正手段と、前記共振周波
数補正手段の各々の器差補正量を加算し、該加算された
器差補正量に基づいて器差補正する器差補正手段を有す
ることを特徴とする質量流量計変換器。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25881496A JP2966356B2 (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 質量流量計変換器 |
| US08/788,119 US5796012A (en) | 1996-09-19 | 1997-01-23 | Error correcting Coriolis flowmeter |
| TW089201041U TW530940U (en) | 1996-09-19 | 1997-02-04 | Coriolis flowmeter |
| KR1019970006604A KR100240261B1 (ko) | 1996-09-19 | 1997-02-28 | 코리올리 유량계 |
| EP97104394A EP0831306A1 (en) | 1996-09-19 | 1997-03-14 | Coriolis flowmeter |
| AU17783/97A AU691773B2 (en) | 1996-09-19 | 1997-04-08 | Coriolis flowmeter |
| CN97110566A CN1115548C (zh) | 1996-09-19 | 1997-04-18 | 科里奥利流量计 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25881496A JP2966356B2 (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 質量流量計変換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10104040A JPH10104040A (ja) | 1998-04-24 |
| JP2966356B2 true JP2966356B2 (ja) | 1999-10-25 |
Family
ID=17325418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25881496A Expired - Fee Related JP2966356B2 (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-30 | 質量流量計変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2966356B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6092409A (en) * | 1998-01-29 | 2000-07-25 | Micro Motion, Inc. | System for validating calibration of a coriolis flowmeter |
| DE19840782C2 (de) * | 1998-09-08 | 2001-09-06 | Krohne Messtechnik Kg | Massendurchflußmeßgerät |
| US8302491B2 (en) | 2007-10-15 | 2012-11-06 | Micro Motion, Inc. | Vibratory flow meter and method for determining a fluid temperature of a flow material |
| JP5728052B2 (ja) * | 2013-07-24 | 2015-06-03 | マイクロ・モーション・インコーポレーテッドＭｉｃｒｏ ＭｏｔｉｏｎＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 流量計における幾何学的熱補償のための計器電子装置及び方法 |
| JP5952928B2 (ja) * | 2015-02-06 | 2016-07-13 | マイクロ・モーション・インコーポレーテッドＭｉｃｒｏ Ｍｏｔｉｏｎ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 流量計における幾何学的熱補償のための計器電子装置及び方法 |
-
1996
- 1996-09-30 JP JP25881496A patent/JP2966356B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10104040A (ja) | 1998-04-24 |
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