JP2977114B2 - コリオリ流量計 - Google Patents
コリオリ流量計Info
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- JP2977114B2 JP2977114B2 JP6007792A JP779294A JP2977114B2 JP 2977114 B2 JP2977114 B2 JP 2977114B2 JP 6007792 A JP6007792 A JP 6007792A JP 779294 A JP779294 A JP 779294A JP 2977114 B2 JP2977114 B2 JP 2977114B2
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Description
し、より詳細には、測定される流体が流れ加振されるこ
とによりコリオリの力を発生する計測管を直管とした直
管式のコリオリ流量計に関する。
が流れる両端支持された計測管を加振した時、計測管に
作用するコリオリの力が流体の質量流量に比例すること
を利用した質量流量計である。コリオリの力は、両端支
持された計測管の中央部を計測管の支持線に直角な方向
に交番駆動したとき、計測管の中央部と両端支持部との
対称位置間においての位相差として検出され、質量流量
に比例した量を持っている。
一般的な湾曲管は、湾曲管を支持する支持体の支持位置
を結んだ支持線と直角な線に関して対称な形状をしてお
り、湾曲管を支持線周りに交番駆動したとき、コリオリ
の力による位相差信号は湾曲管の対称軸まわりの捩りモ
ーメントの形で発生する。捩りモーメントにより捩られ
る湾曲管の捩り変位には駆動変位が重畳しているので、
捩り変位は湾曲管を一定の周波数で駆動したとき湾曲管
の静止状態における基準面を湾曲管の両腕部が通過する
時間差として検出される。
発生する捩りモーメントによる捩り変位を大きくするよ
うな湾曲管の形状とすることにより検出感度を増大させ
ることができるという利点があるが、一方大型になると
いう問題がある。
リ流量計は、形状は最も単純であり、流れと直角方向の
寸法も小さく全体的には小型とすることができる。この
結果、コストを低減できるだけでなく精度の高い加工を
行うことができ、計測管内への計測流体の滞留もない等
の特徴を有している。
リオリ流量計は、計測管の軸に直角な方向の剛性が高い
ので、同一の力で駆動した場合、駆動変位が小さく、更
には、コリオリの力による位相変位が小さいので、湾曲
管方式のコリオリ流量計と比較して感度が低下する。感
度低下を補うためには、交番駆動電力を大きくする外的
方法と計測管を長くして曲げ剛性を小さくするか薄肉管
とする内的方法とがある。
コリオリ流量計とすることになり、直管方式の特徴がな
くなるだけでなく、共振周波数が低下するので外部振動
影響を受け易くなる。また、流体温度や環境温度による
熱膨張が大きくなり、計測管の固有振動数が変化し不安
定な計測結果をもたらす。また計測管を薄肉管とした場
合は、温度だけでなく圧力影響も受け易くなるという問
題点が生ずる。
もので、直管方式のコリオリ流量計において、計測管を
駆動する駆動電力を大きくすること、計測管の長さを長
くすること、及び薄肉にすることなしに、高感度であ
り、外部振動や温度、圧力影響の小さいコリオリ流量計
を提供することを目的とするものである。
決するために、(1)両端にリング状の振動管端面板を
有する振動管と、該振動管より長尺の直管で、該振動管
内に挿通され前記振動管端面板に固着される計測管と、
前記振動管端面板を節部とし前記振動管と前記計測管と
を反対位相で駆動する駆動手段と、前記計測管に流体が
流れたとき前記計測管に生ずるコリオリの力を検知する
ための検出手段とを有し、前記計測管の前記振動管端面
板から両側に突出した単管部で外部振動及び熱ひずみを
吸収し、前記コリオリの力に比例した外部からの影響の
少ない流体の質量流量を計測すること、更には、(2)
前記(1)において、前記振動管の前記振動管端面板間
における固有振動数と前記計測管の固有振動数とを等し
くしたこと、更には、(3)前記(1)又は(2)にお
いて、両端側に接続フランジが固着された外筒を有し、
該外筒内に前記振動管と測定管とを配設し、前記接続フ
ランジ内に前記測定管の端部を固着したこと、更には、
(4)前記(1)又は(2)において、外部の流管フラ
ンジと接続する外筒端面板が両端側に接合された外筒を
有し、該外筒内に前記振動管と測定管とを配設し、前記
測定管の端部を前記外筒端面板内に固着したことを特徴
とするものである。
動管内に、この振動管よりも長尺な計測管を挿通して、
振動管と計測管とを振動管端面板のリング部で固着して
得られた二重管部と二重管部の両外側で計測管の単管部
とを構成する。二重管部の中央位置には振動管と計測管
とを反対位相で交番駆動する駆動部5が設けられ、駆動
部5に関し対称位置にはコリオリの力を検出するための
検出部7,8が各々配設されてコリオリ流量計の流量計
測部が構成される。このように構成された流量計測部
は、振動管と計測管の固有振動数を等しくすることによ
り共振状態となり、計測管は小さい駆動エネルギーでも
大きい振動振幅が得られるので高感度となる。また、計
測管の二重管部から突出した単管部は、二重管部の剛性
に比較してはるかに小さく、管軸と直角方向の振動に対
しては振動を吸収する振動吸収部となり、管軸方向の膨
張、収縮によるひずみ変位に対してはひずみを吸収する
ひずみ吸収部となり、流管とは端部で固着されているの
で、ひずみは二重管部へ殆ど伝わらず、高感度で外部影
響の少ないコリオリ流量計とすることができる。
するための図であり、図中、1は計測管、2は振動管、
3,4は振動管端面板、5は駆動部、6,7は検出部で
ある。
a,4aを有するリング状の振動管端面板3,4が固着
されており、振動管2内には、開口3a,4aを挿通し
て直管状の計測管1が配設され、計測管1は開口3a,
4a内周部で固着されている。計測管1の長さは振動管
2の長さよりも長く、軸0−0方向に延在しており、計
測管1と振動管2とからなる二重管部Aと、該二重管部
Aの外側に、計測管1からなる単管部B、およびCが構
成され、計測管1のY1−Y1線およびY2−Y2線の
部分の端面で流管(図示せず)に固着される。
コア5aとコイル5bとからなる駆動部5が各々計測管
1と振動管2との管壁に同軸に固着されており、駆動部
5と振動管端面板3,4との間の駆動部5に関する対称
位置に永久磁石6a,7aとコイル6b,7bとからな
る検出部6,7が各々計測管1と振動管2との管壁に同
軸に固着されている。
駆動部5のコイル5bに交番電源が印加されると計測管
1と振動管2とは振動管端面板3,4を節部として、軸
0−0に関し互いに反対位相で駆動される。このとき、
駆動部5の位置において、計測管1が紙面上方に駆動さ
れたサイクルのとき、コリオリの力は、検出部6では紙
面下方に、検出部7では紙面上方に作用して、検出部6
と検出部7とにはコリオリの力に比例した位相差を持っ
た信号が出力される。計測管1が紙面下方に駆動された
反対サイクルのときは検出部6と検出部7とには逆の位
相差を持つコリオリの力信号が検出される。
駆動によって、駆動されることのない非,駆動部分であ
り、コリオリの力に比例した質量流量を計測する二重管
部Aを、単に、弾性支持して二重管部Aの剛性に比較し
てはるかに小さい剛性により、軸0−0と直角方向の外
部振動を吸収し、更に、軸0−0方向の温度変動による
熱ひずみ変動分を吸収して二重管部Aに対する熱ひずみ
による悪影響を取り除く。また流管とは単管部B,Cの
端部のみで固着されているので、曲げ応力は二重管へは
殆ど伝わらず、曲げによる悪影響も取り除く。
訃は、流管と接続される計測管1に、非駆動の単管部
B,Cを配設して、二重管部Aで計測される質量流量信
号に影響を与える外部振動や熱ひずみや曲げ応力を単管
部B,Cにより吸収するので、これらの外乱に影響され
ない安定した質量流量信号を検出することができる。更
に、計測管1と振動管2とを反対位相で吸引・反撥する
駆動を行うので、微小な駆動エネルギーでも効率よく駆
動することができ、直管方式であっても高感度なコリオ
リ流量計を提供できる。
との長さは等しく、断面係数は、振動管2の方が大きい
ので、同材質、同一肉厚であれば固有振動数は振動管2
の方が大きい。従って、計測管1と振動管2の固有振動
数を等しくするためには、振動管2に所定重量の重錘
(図示せず)を取り付けて固有振動を下げ、計測管1の
固有振動数に等しくする調整を行えばよい。
駆動して高感度とすることができたが、振動管端面板3
と4との間の計測管1と振動管2との固有振動数を等し
くすることにより、共振振動して振動系の損出が最も小
さくなるので、更に非共振時よりも微小な駆動エネルギ
ーでも駆動することができ、駆動振幅も大きくすること
が可能となり、これに伴ってコリオリの力の検出感度も
増大させることができる。
明するための図であり、図中、8は外筒、9,10は外
筒端面板、11,12は接続フランジ、13,14は接
続円筒であり、図1と同様の作用をする部分には、図1
と同じ参照番号を付している。
壁8aを有し、各々の端面に外筒端面板9,10が一
体、又は別体に固着され、更に外方に接続円筒13,1
4を介して、接続フランジ11,12が取り付けられて
いる。接続フランジ11,12は流管(図示せず)に接
続され、流体が流れる開口11a,12aを有してお
り、開口11a,12aの内壁に図1に示した一体に構
成された計測管1の単管部B,Cの端部が溶接等により
固着される。
に、単管部B,Cを介して2重管部Aを両端で固着した
ので、流管による配管ストレスは殆ど外筒8により吸収
される。また、単管部B,Cは端部のみで固着している
ので、単管部B,Cにおいてもストレスは吸収されるの
で、コリオリ流量計測部である二重管部Aに対するスト
レス影響はなく、また、実施例1の単管部B,Cと同様
に、単管部B,Cにより外部振動影響を取り除き且つ軸
0−0方向のストレスを取り除いて、安定した、高感度
の直管式のコリオリ流量計を提供することができる。
を説明するための図であり、図中、15は外筒、16,
17は外筒端面板、18はボルト穴、19は流管フラン
ジ、20はパッキン、21はボルトで、図2と同様な動
作をする部分には図2と同じ参照番号を付している。
口16aを有する外筒端面板16及び開口17aを有す
る外筒端面板17が各々外筒15の端面に接合され、外
筒15内には計測管1と振動管2とからなる二重管部A
と、二重管部Aの両端側に計測管1が突出している単管
部B、Cが配設され、単管部B,Cの端部を開口16
a,17a内に溶接等により固着してフランジレスのコ
リオリ流量計としたものである。すなわち、外筒端面板
16,17の外面にはボルト穴20が穿設され、外筒端
面板16、17と流管フランジ19、19とはパッキン
20を介しボルト21で固着される。
には接続フランジを有していないので、構造が簡単であ
り、外筒15の剛性を大きくしておくことにより、殆ど
の配管ストレスは外筒15で受け、剛性の小さい測定管
1に及ぼす配管ストレスは殆どない。もし、影響を及ぼ
したとしても影響を受けるのは両端部の単管部B,C部
分のみであり、二重管部Aにまで及ぶことがなく、安定
した質量流量の計測が可能となる。
によれば、実施例3による効果の外に、構造が簡単で、
より安価なコリオリ流量計を提供することができる。ま
た、計測管1の両端は外筒15を有する外筒端面板1
6,17に固着されており、封止部を持たないので、測
定管1と外筒15で構成される空間内に流体が侵入する
ことによる液の滞留がないので長期安定な流量計測が可
能となる。
によれば、以下の効果がある。請求項1に対応する効
果:二重管部Aで構成されるコリオリ流量計測部の計測
管は、二重管部Aの両端からの流管に接続される非駆動
の単管部B,Cを有しているので、軸と直角方向に作用
する外部振動及び軸方向に作用する熱ひずみ等は単管部
B,Cで吸収される。この結果外部影響の少ない質量流
量を計測することができる。更には、振動管と計測管と
を反対位相で駆動するので、直管式であっても高感度な
コリオリの力を検出することができる。請求項2に対応
する効果:振動管端面板を節部として計測管と振動管と
を等しい固有振動数で反対位相で駆動することができ
る。従って共振状態で駆動されるので、小さい駆動電力
で高感度なコリオリの力を測定することができる。請求
項3に対応する効果:請求項1,2の効果に加え、外筒
により流管の配管ストレスの殆どを吸収することがで
き、計測管端部が取付フランジに固着されるので計測
管、振動管に液体が滞留することがなく、配管状態にお
いても長期安定した質量流量を計測することができる。
請求項4に対応する効果:請求項3の効果に加え、外筒
端面板には接続フランジがないので単純な形状となり、
安価なコリオリ流量計を提供することができる。
明するための図である。
説明するための図である。
例を説明するための図である。
駆動部、6,7…検出部、8…外筒、9,10…外筒端
面板、11,12…接続フランジ、13,14…接続円
筒、15…外筒、16,17…外筒端面板、18…ボル
ト穴。
Claims (4)
- 【請求項1】 両端にリング状の振動管端面板を有する
振動管と、該振動管より長尺の直管で、該振動管内に挿
通され前記振動管端面板に固着される計測管と、前記振
動管端面板を節部とし前記振動管と前記計測管とを反対
位相で駆動する駆動手段と、前記計測管に流体が流れた
とき前記計測管に生ずるコリオリの力を検知するための
検出手段とを有し、前記計測管の前記振動管端面板から
両側に突出した単管部で外部振動及び熱ひずみを吸収
し、前記コリオリの力に比例した外部からの影響の少な
い流体の質量流量を計測することを特徴とするコリオリ
流量計。 - 【請求項2】 前記振動管の前記振動管端面板間におけ
る固有振動数と前記計測管の固有振動数とを等しくした
ことを特徴とする請求項1記載のコリオリ流量計。 - 【請求項3】 両端側に接続フランジが固着された外筒
を有し、該外筒内に前記振動管と測定管とを配設し、前
記接続フランジ内に前記測定管の端部を固着したことを
特徴とする請求項1又は2記載のコリオリ流量計。 - 【請求項4】 外部の流管フランジと接続する外筒端面
板が両端側に接合された外筒を有し、該外筒内に前記振
動管と測定管とを配設し、前記測定管の端部を前記外筒
端面板内に固着したことを特徴とする請求項1又は2記
載のコリオリ流量計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP6007792A JP2977114B2 (ja) | 1994-01-27 | 1994-01-27 | コリオリ流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6007792A JP2977114B2 (ja) | 1994-01-27 | 1994-01-27 | コリオリ流量計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07218309A JPH07218309A (ja) | 1995-08-18 |
JP2977114B2 true JP2977114B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=11675511
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6007792A Expired - Lifetime JP2977114B2 (ja) | 1994-01-27 | 1994-01-27 | コリオリ流量計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2977114B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2898266B1 (ja) * | 1998-01-23 | 1999-05-31 | 株式会社オーバル | 二重直管式コリオリ流量計 |
JP3539175B2 (ja) * | 1998-01-23 | 2004-07-07 | 松下電器産業株式会社 | 電子部品の実装方法 |
US6343517B1 (en) * | 1999-06-30 | 2002-02-05 | Micro Motion, Inc. | Apparatus for connecting a coriolis flowmeter flow tube to a flowmeter case |
DE102004060420A1 (de) * | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Krohne Ag | Coriolis-Massendurchflußmeßgerät |
-
1994
- 1994-01-27 JP JP6007792A patent/JP2977114B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07218309A (ja) | 1995-08-18 |
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