JP3564095B2

JP3564095B2 - Coriolis meter

Info

Publication number: JP3564095B2
Application number: JP2001316375A
Authority: JP
Inventors: 昇一郎林
Original assignee: Oval Corp
Current assignee: Oval Corp
Priority date: 2001-10-15
Filing date: 2001-10-15
Publication date: 2004-09-08
Anticipated expiration: 2021-10-15
Also published as: JP2003121234A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コリオリメータに関し、特に、フローチューブと支持部材との接続を非溶接構造として、フローチューブ破損時或いは測定流体中の固形分の固着時に交換可能としたタイプのコリオリメータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
コリオリメータは、被測定流体の流通する配管の一端又は両端を支持し、該支持点回りに配管を該配管の流れ方向と垂直な方向に振動したとき、配管（以下振動が加えられるべき配管を、フローチューブという）に作用するコリオリの力が質量流量に比例することを利用した質量流量計である。このコリオリメータにおけるフローチューブの形状として、湾曲管方式のものは、高感度の質量流量検出が必要とされるところで有利に用いられている。そして、この湾曲測定管をより効率よく駆動するために、測定流体を流す湾曲管を、並列２本の構成とすることも公知である。
【０００３】
従来、コリオリメータは、フローチューブをマニフォールド等の支持部に溶接により固着している。このようなコリオリメータは、計測流体の性質により、フローチューブが摩耗し、破損したり、測定流体中の固形分がフローチューブ内に固着する場合がある。この場合、修理するためには、フローチューブをマニフォールド部から切断し、マニフォールドを加工した後、新しいフローチューブを再び溶接し、その後、センサー及び駆動装置へのワイヤリングを行うこととなる。これは、非常に手間が掛かり、新規に製作した方が、時間的にも早く、コストが掛からない場合さえある。このため、フローチューブとマニフォールドの固着を溶接ではなく、フィッティング継手を使用して行うことが、また提案されている。
【０００４】
図７は、このような従来のフィッティング継手によりフローチューブを固着した並列２本湾曲管型のコリオリメータの概念図を示している。フランジ２，３は、支持管１を図示しない被測定流体配管に接続する。支持管１には、フローチューブ１０，１１を取り付けるためのボス６〜９が溶接されると共に、支持管内部には、仕切板４，５が設けられている。そのため、フランジ２から支持管１内に流入された被測定流体は、支持管１内の仕切板４で仕切られてフローチューブ１０，１１に分岐して導かれる。このフローチューブ１０，１１からは、再度支持管１に導かれて合流し、仕切板５によって仕切板４方向への流れが阻止され、フランジ３を通して図示しない被測定流体配管に流出される。なお、図中、１２は振動固定板、１３，１４はセンサー板部材である。
【０００５】
例示の構成は、フローチューブ１０，１１を溶接することなく、支持管に固着するものであるが、これについて、さらに図８を参照して説明する。図８は、支持管１に溶接されているボス６と、フローチューブ１０の固着部を拡大して示す図である。図示したように、フローチューブ１０の端部には、拡大部１０’が形成され、この拡大部が、ボス６内で、ボス６に螺着した抑え部材２０によって挟着固定されている。
【０００６】
このように、溶接ではなく、フィッティング継手を使用して固着することにより、フローチューブの交換が可能になるが、しかし、フローチューブには、駆動装置及びセンサー、さらにはそれらへの配線がなされているので、フローチューブの交換に際して、それらの取り付け及び配線の手間を要するという問題がある。
【０００７】
また、コリオリメータの駆動装置及びセンサーは、それぞれコイルとマグネットからなり、これらを振動するフローチューブに取り付けて、振動装置外部から駆動装置コイルに対して電源を供給すると共に、センサーで検出された信号を外部に導くことが必要である。このため、コリオリメータの固定構造体から、振動するフローチューブに対して、フレキシブルプリント板などを介して接続すると共に、フローチューブ上に配線を沿わせる必要がある。これらは、明らかに、フローチューブの振動特性に影響を与えるものであり、望ましいものではない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、かかる問題点を解決して、フローチューブの交換を容易とするように、駆動装置及びセンサーの取り付け構成を簡易化し、さらには、フローチューブ上の要素に対してワイヤリングを全く不要にしたコリオリメータを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のコリオリメータは、フローチューブと、該フローチューブを駆動する駆動装置と、該駆動装置の左右両側の対称位置に備えられて該フローチューブに作用するコリオリの力を検出する左右検出センサーと、筐体とを備え、かつ、前記駆動装置及び前記左右検出センサーのそれぞれが、コイルとマグネットから構成される。フローチューブは、筐体に支持された入口側及び出口側マニフォールドと、取り外し可能の非溶接構造によりそれぞれ接続すると共に、該フローチューブには、駆動装置のマグネット及び検出センサーのマグネットをそれぞれ固着する。駆動装置のコイル及び左右検出センサーのコイルのそれぞれは、筐体に支持される支持構造体に固着して配線される。
【００１０】
また、フローチューブは、並列２本のフローチューブ構成にして、この相対するフローチューブのそれぞれの外側に駆動装置マグネット及び検出センサーマグネットを取り付けると共に、これらマグネットに相対するようにそれぞれ、それらのコイルを支持構造体に固着することができる。
【００１１】
また、駆動装置のコイル及び左右検出センサーのコイルのそれぞれを前記マグネットに対して、或いは高さ方向に対して調整可能にして支持構造体に固着することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を適用するコリオリメータの第一の例を示す図である。例示したコリオリメータのフローチューブ１、２は、門形に湾曲した同一形状の湾曲管である。以下、このようなダブルチューブのコリオリメータを例として説明するが、本発明は、シングルチューブのコリオリメータにも等しく適用可能である。筐体に固定された入口側マニフォールドは、筐体を通り抜けて、フランジを介して入口配管（図示せず）と接続される。入口側マニフォールドにおいて、１本の導管は、２本のフローチューブ１，２に接続されるように、かつ、流体方向を直角に変えるように滑らかな形状にして分岐される。フローチューブ１とフローチューブ２に分岐して流れる測定流体は、出口側マニフォールドに至り、ここで合流して、フランジに接続された図示しない出口配管に流出する。このコリオリメータは、左右対称であり、いずれの側からも流入、流出させることができるが、例示のコリオリメータにおいて、測定流体は、図１の左側より流入し、右側に流出すると仮定している。以上説明した限りにおいて、その構成は、従来より知られた構成と同じである。
【００１３】
本発明は、前述したような構成において、フローチューブ１，２と、入口側マニフォールド及び出口側マニフォールドとの接続を、フィッティング継手等を使用した非溶接（非ロー付けを含む）構造により行う。フィッティング継手としては、例えばスウェージロック社から販売されているような、取り外し可能の通常のチューブ継手を用いることができる。
【００１４】
周知のように、フローチューブ１、２を駆動する駆動装置が、フローチューブの左右両側（入口側と出口側）から見て中央に取り付けられ、また、検出センサーは、駆動装置に対してその左右両側に対称に取り付けられる。この駆動装置として、また、両検出センサーとして、いずれもそれ自体は周知のように、コイルとマグネットにより構成する。そして、フローチューブ１，２には、それらのマグネットのみを、必要に応じて取付具を介して固着する。配線を必要とするドライブコイル、及びセンサーコイルについては、それぞれのマグネットに対応した位置で、コイルとマグネットが相対するようにして支持構造体に取り付ける。
【００１５】
図１に示した支持構造体は、筐体の中央に固定されると共に駆動装置取付位置の近くまで伸びる支持柱部と、２つのコイル取付板部とから構成される。２つのコイル取付板部は、並列するフローチューブの相対するそれぞれの外側に位置するように、支持柱部の先端部両側に固定されるか、或いは例えば合成樹脂により一体に成形することができる。この２つのコイル取付板部はそれぞれ、左右両側のセンサーコイル取付位置まで横方向に伸びると共に、中央部ではドライブコイル取付位置まで上方に伸びる凸形形状を有している。そして、コイル取付板部には、それぞれフローチューブに面した側の所定の位置に、ドライブコイル及び左右のセンサーコイルがそれぞれ取り付けられる。これらドライブコイル及び左右のセンサーコイルへの配線は、支持構造体に沿わせて行うことができるので、フローチューブの振動特性に影響を与えないだけでなく、フローチューブの交換が容易となる。
【００１６】
図２は、本発明を適用するコリオリメータの第二の例を示す図である。図３は、図２に示した第二の例を側面から見た図である。上述した第一の例とは、コイル取付板部の形状が異なるのみである。例示のコイル取付板部は、第一の例と同様に、支持柱部の上部側面に取り付けられるか、それと一体に形成されるが、その形状が矩形状に構成されている。この矩形状のコイル取付板部のそれぞれの所定の位置に、１つのドライブコイルと、左右のセンサーコイルが取り付けられる。
【００１７】
図４は、本発明を適用するコリオリメータの第三の例を示す図である。上述した第一の例及び第二の例とは、支持構造体の構成が異なるのみである。例示の支持構造体は、門形フローチューブ形状と対応する門形形状を有して、筐体の四隅で筐体に取り付けられる。この支持構造体のそれぞれの所定の位置に、１つのドライブコイルと、左右のセンサーコイルが取り付けられると共に、それらへの配線が行われる。
【００１８】
図５（Ａ）（Ｂ）は、支持構造体の別の例を示す図である。図５（Ａ）において、矢印Ｂで示す方から見た図を、図５（Ｂ）に示している。図示の支持構造体は、全体的には、図１に示したものと類似の構成を有しているが、しかし、ドライブコイル取付板部、左右のセンサーコイル取付板部が、それぞれ独立して、フローチューブに対して間隔を調整可能に構成している。この調整手段は、図５（Ｂ）に示すように、各コイル取付板部にそれぞれ長孔を設けると共に、長孔を通して、各コイル取付板部を支持柱部に固定するネジとから構成される。ネジを少しゆるめて各コイル取付板部を調整した後、ネジを締めることにより行う。
【００１９】
図６は、支持構造体のさらに別の例を示している。図１に示したコイル取付板部と、全体的には類似の形状を有しているが、図６に示したコイル取付板部は、そこに設けた長孔と、長孔を通して図示しない支持柱部に固定するネジとから構成される上下方向位置調整手段を有して、コリオリメータの高さ方向に調整可能となっている。図６（Ａ）に、コイル取付板部を最上方位置に固定した場合を示し、かつ図６（Ｂ）に、最下方位置に固定した例を示している。
なお、本発明は、フローチューブとして前述した門形状に限らず、例えば、円形状、Ｕ字型等の任意形状の湾曲管を用いるタイプのコリオリメータに適用することができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、フローチューブの交換を容易にすると共に、駆動装置及びセンサーの取り付け構成を簡易化し、さらには、フローチューブへのワイヤリングを全く不要にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用するコリオリメータの第一の例を示す図である。
【図２】本発明を適用するコリオリメータの第二の例を示す図である。
【図３】図２に示した第二の例を側面から見た図である。
【図４】本発明を適用するコリオリメータの第三の例を示す図である。
【図５】支持構造体の別の例を示す図である。（Ａ）において、矢印Ｂで示す方から見た図を（Ｂ）に示している。
【図６】支持構造体のさらに別の例を示している。
【図７】従来のフィッティング継手によりフローチューブを固着した並列２本湾曲管型のコリオリメータの概念図を示している。
【図８】図７に示した支持管に溶接されているボスと、フローチューブの固着部を拡大して示す図である。
【符号の説明】
１フローチューブ
２フローチューブ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a Coriolis meter, and more particularly, to a Coriolis meter of a type in which the connection between a flow tube and a support member has a non-welded structure and can be replaced when the flow tube is broken or solids in a measurement fluid are fixed.
[0002]
[Prior art]
The Coriolis meter supports one or both ends of a pipe through which a fluid to be measured flows, and vibrates the pipe around the supporting point in a direction perpendicular to the flow direction of the pipe. This is a mass flow meter utilizing the fact that the Coriolis force acting on the flow tube is proportional to the mass flow rate. As the shape of the flow tube in the Coriolis meter, a curved tube type is advantageously used where high-sensitivity mass flow rate detection is required. It is also known that, in order to drive the bending measurement tube more efficiently, the bending tube through which the measurement fluid flows has a configuration of two parallel tubes.
[0003]
Conventionally, in a Coriolis meter, a flow tube is fixed to a support portion such as a manifold by welding. In such a Coriolis meter, the flow tube may be worn and broken or the solid content in the measurement fluid may adhere to the inside of the flow tube depending on the properties of the measurement fluid. In this case, in order to repair, the flow tube is cut from the manifold portion, the manifold is processed, and then a new flow tube is welded again, and thereafter, wiring to the sensor and the driving device is performed. This is very time-consuming, and a new one may be faster and less costly. For this reason, it has also been proposed to fix the flow tube and the manifold using a fitting joint instead of welding.
[0004]
FIG. 7 is a conceptual diagram of a parallel two-bend tube type Coriolis meter to which a flow tube is fixed by such a conventional fitting joint. The flanges 2 and 3 connect the support tube 1 to a fluid pipe to be measured (not shown). Bosses 6 to 9 for attaching the flow tubes 10 and 11 are welded to the support tube 1, and partition plates 4 and 5 are provided inside the support tube. Therefore, the fluid to be measured that has flowed into the support tube 1 from the flange 2 is partitioned by the partition plate 4 in the support tube 1 and branched and guided to the flow tubes 10 and 11. From the flow tubes 10 and 11, they are again guided to the support pipe 1, join together, are blocked by the partition plate 5 in the direction of the partition plate 4, and flow out through the flange 3 to the fluid pipe to be measured (not shown). In the drawing, 12 is a vibration fixing plate, and 13 and 14 are sensor plate members.
[0005]
In the illustrated configuration, the flow tubes 10 and 11 are fixed to the support tube without welding, which will be further described with reference to FIG. FIG. 8 is an enlarged view showing a boss 6 welded to the support tube 1 and a fixing portion of the flow tube 10. As illustrated, an enlarged portion 10 ′ is formed at an end of the flow tube 10, and the enlarged portion is sandwiched and fixed within the boss 6 by a holding member 20 screwed to the boss 6.
[0006]
In this way, fixing by using a fitting joint, rather than welding, allows replacement of the flow tube, but the flow tube is provided with a drive device and a sensor, and also wiring to them. Therefore, when replacing the flow tubes, there is a problem in that the installation and wiring of the flow tubes are troublesome.
[0007]
The driving device and the sensor of the Coriolis meter each consist of a coil and a magnet. These are attached to a vibrating flow tube to supply power to the driving device coil from the outside of the vibrating device and to detect the signal detected by the sensor. Need to be guided to the outside. For this reason, it is necessary to connect the fixed structure of the Coriolis meter to the vibrating flow tube via a flexible printed board or the like, and to arrange the wiring on the flow tube. These obviously affect the vibration characteristics of the flow tube and are undesirable.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present invention solves such a problem, simplifies the mounting configuration of the driving device and the sensor so as to facilitate the exchange of the flow tube, and furthermore, completely eliminates the wiring for the elements on the flow tube. It is an object of the present invention to provide an unnecessary Coriolis meter.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The Coriolis meter of the present invention is a flow tube, a drive device for driving the flow tube, and a left and right detection sensor provided at symmetrical positions on both left and right sides of the drive device to detect the Coriolis force acting on the flow tube. , A housing, and each of the driving device and the left / right detection sensor is constituted by a coil and a magnet. The flow tube is connected to the inlet and outlet manifolds supported by the housing by a detachable non-welded structure, respectively, and the magnet of the drive unit and the magnet of the detection sensor are fixed to the flow tube, respectively. Each of the coil of the driving device and the coil of the left / right detection sensor is fixedly wired to a support structure supported by the housing.
[0010]
In addition, the flow tube has a configuration of two parallel flow tubes, and a drive device magnet and a detection sensor magnet are attached outside each of the opposed flow tubes, and their coils are respectively opposed to these magnets. It can be fixed to a support structure.
[0011]
Further, each of the coil of the driving device and the coil of the left / right detection sensor can be adjusted to the magnet or in the height direction and fixed to the support structure.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing a first example of a Coriolis meter to which the present invention is applied. The flow tubes 1 and 2 of the exemplified Coriolis meter are curved tubes of the same shape curved in a gate shape. Hereinafter, such a double-tube Coriolis meter will be described as an example, but the present invention is equally applicable to a single-tube Coriolis meter. The inlet-side manifold fixed to the housing passes through the housing and is connected to an inlet pipe (not shown) via a flange. In the inlet manifold, one conduit is branched into a smooth shape so as to be connected to the two flow tubes 1 and 2 and to change the fluid direction at right angles. The measurement fluid that branches and flows into the flow tube 1 and the flow tube 2 reaches the outlet-side manifold, where it joins and flows out to an outlet pipe (not shown) connected to the flange. The Coriolis meter is bilaterally symmetric and can flow in and out from either side. However, in the exemplary Coriolis meter, it is assumed that the measurement fluid flows in from the left side in FIG. 1 and flows out to the right side. . As far as described above, the configuration is the same as the conventionally known configuration.
[0013]
According to the present invention, in the above-described configuration, the connection between the flow tubes 1 and 2 and the inlet-side manifold and the outlet-side manifold is performed by a non-welding (including non-brazing) structure using a fitting joint or the like. As the fitting joint, a detachable ordinary tube joint, such as that sold by Swagelok Company, can be used.
[0014]
As is well known, a driving device for driving the flow tubes 1 and 2 is mounted at the center when viewed from both right and left sides (inlet side and outlet side) of the flow tube, and a detection sensor is provided on the left and right sides with respect to the driving device. Mounted symmetrically on both sides. As this drive device and both of the detection sensors, each is constituted by a coil and a magnet as is well known per se. Then, only those magnets are fixed to the flow tubes 1 and 2 via an attachment as needed. The drive coil and the sensor coil that require wiring are attached to the support structure at positions corresponding to the respective magnets such that the coils and the magnets face each other.
[0015]
The support structure shown in FIG. 1 includes a support column fixed to the center of the housing and extending to near the drive device mounting position, and two coil mounting plate portions. The two coil mounting plate portions may be fixed to both ends of the support pillar portion so as to be located on the outside of each of the opposing flow tubes, or may be integrally formed of, for example, a synthetic resin. Each of the two coil mounting plate portions has a convex shape extending laterally to the sensor coil mounting position on both the left and right sides and extending upward to the drive coil mounting position at the center. The drive coil and the left and right sensor coils are respectively mounted on the coil mounting plate portions at predetermined positions on the side facing the flow tube. Wiring to the drive coil and the left and right sensor coils can be performed along the supporting structure, so that not only does not affect the vibration characteristics of the flow tube, but also the flow tube can be easily replaced.
[0016]
FIG. 2 is a diagram showing a second example of a Coriolis meter to which the present invention is applied. FIG. 3 is a side view of the second example shown in FIG. The only difference from the first example described above is the shape of the coil mounting plate. As in the first example, the illustrated coil attachment plate portion is attached to the upper side surface of the support pillar portion or is formed integrally therewith, but has a rectangular shape. One drive coil and left and right sensor coils are mounted at predetermined positions of the rectangular coil mounting plate.
[0017]
FIG. 4 is a diagram showing a third example of a Coriolis meter to which the present invention is applied. The only difference between the first example and the second example is the configuration of the support structure. The exemplary support structure has a portal shape corresponding to the portal flow tube shape and is attached to the housing at the four corners of the housing. One drive coil and left and right sensor coils are attached to predetermined positions of the support structure, and wiring to them is performed.
[0018]
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing another example of the support structure. FIG. 5B is a diagram viewed from the direction indicated by the arrow B in FIG. The illustrated support structure generally has a configuration similar to that shown in FIG. 1, but the drive coil mounting plate and the left and right sensor coil mounting plates are each independently provided. The distance between the flow tubes is adjustable. As shown in FIG. 5 (B), the adjusting means is provided with a long hole in each coil mounting plate, and a screw for fixing each coil mounting plate to the supporting column through the long hole. . After adjusting each coil mounting plate by loosening the screws a little, tighten the screws.
[0019]
FIG. 6 shows still another example of the support structure. Although the coil mounting plate shown in FIG. 1 has an overall similar shape to the coil mounting plate shown in FIG. 1, the coil mounting plate shown in FIG. There is a vertical position adjusting means composed of a screw fixed to the column, and the height can be adjusted in the height direction of the Coriolis meter. FIG. 6A shows a case where the coil mounting plate is fixed to the uppermost position, and FIG. 6B shows an example where the coil mounting plate is fixed to the lowermost position.
Note that the present invention is not limited to the above-described portal shape as the flow tube, and can be applied to a Coriolis meter of a type using a curved tube having an arbitrary shape such as a circular shape or a U-shape.
[0020]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION This invention facilitates replacement | exchange of a flow tube, simplifies the mounting structure of a drive device and a sensor, and also can eliminate the wiring to a flow tube at all.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a first example of a Coriolis meter to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a diagram showing a second example of a Coriolis meter to which the present invention is applied.
FIG. 3 is a side view of the second example shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a diagram showing a third example of a Coriolis meter to which the present invention is applied.
FIG. 5 is a diagram showing another example of the support structure. In (A), a view from the direction indicated by the arrow B is shown in (B).
FIG. 6 shows yet another example of a support structure.
FIG. 7 shows a conceptual diagram of a parallel two-bend tube type Coriolis meter to which a flow tube is fixed by a conventional fitting joint.
FIG. 8 is an enlarged view showing a boss welded to the support tube shown in FIG. 7 and a fixing portion of the flow tube.
[Explanation of symbols]
1 Flow tube 2 Flow tube

Claims

Two parallel curved flow tubes, a drive device for driving the flow tube, and a left and right detection sensor provided at symmetrical positions on both left and right sides of the drive device to detect Coriolis force acting on the flow tube, In a Coriolis meter comprising a housing, and each of the driving device and the left / right detection sensor is configured by a coil and a magnet,
An inlet-side and an outlet-side manifold supported by the housing are provided, and these two manifolds are formed so that the fluid direction is perpendicular to the inlet-side conduit and the outlet-side conduit, respectively, so as to be connected to the two parallel flow tubes. Branch into a smooth shape to change,
The flow tube has a front fill port side and the outlet side manifold, as well as connected by a non-welded construction of the removable, the said flow tube, the magnet of the magnet and the detection sensor of the driving device is fixed respectively,
Each of the coil of the driving device and the coil of the left and right detection sensor was fixed to a support structure supported by the housing , and wired along the support structure .
Coriolis meter consisting of:

2. The device according to claim 1, wherein the driving device magnet and the detection sensor magnet are attached to the outside of each of the two opposed flow tubes in parallel , and their coils are fixed to the support structure so as to face the magnets. Coriolis meter as described.

2. The Coriolis meter according to claim 1, wherein each of the coil of the driving device and the coil of the left / right detection sensor is fixed to the support structure so as to be adjustable with respect to the magnet or in a height direction.