JP4033304B2 - Coriolis flow meter with two V-shaped tube forming surfaces - Google Patents
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Description
本発明は、被測定流体の質量流量及び/又は密度を得るためのコリオリ流量計に関し、詳しくは、被計測流体を流す一本のフローチューブを二重にループさせて、このフローチューブにより二つのチューブ形成面を形成してなるコリオリ流量計に関する。 The present invention relates to a Coriolis flow meter for obtaining a mass flow rate and / or density of a fluid to be measured, and more specifically, a single flow tube for flowing the fluid to be measured is looped in a double loop, and two flow tubes are used by the flow tube. The present invention relates to a Coriolis flow meter formed with a tube forming surface.
コリオリ流量計は、被計測流体の流通する流管の一端又は両端を支持し、その支持点回りに流管の流れ方向と垂直な方向に振動を加えたときに、流管(以下、振動が加えられるべき流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。コリオリ流量計は周知のものであり、コリオリ流量計におけるフローチューブの形状は直管式と湾曲管式とに大別されている。 A Coriolis flowmeter supports one or both ends of a flow tube through which a fluid to be measured flows, and when vibration is applied in a direction perpendicular to the flow direction of the flow tube around the support point, This is a mass flow meter utilizing the fact that the Coriolis force acting on the flow tube to be added is called a flow tube) is proportional to the mass flow rate. Coriolis flowmeters are well known, and the shape of the flow tube in the Coriolis flowmeter is roughly divided into a straight tube type and a curved tube type.
直管式のコリオリ流量計は、両端が支持された直管の中央部直管軸に垂直な方向の振動を加えたとき、直管の支持部と中央部との間でコリオリの力による直管の変位差、すなわち位相差信号が得られ、その位相差信号に基づいて質量流量を検知するように構成されている。このような直管式のコリオリ流量計は、シンプル、コンパクトで堅牢な構造を有している。しかしながら、高い検出感度を得ることができないという問題点もあわせ持っている。 The straight pipe type Coriolis flowmeter is a straight pipe that is supported by the Coriolis force between the straight pipe support section and the center section when vibration is applied in the direction perpendicular to the straight pipe axis of the straight pipe center supported at both ends. A displacement difference of the tube, that is, a phase difference signal is obtained, and the mass flow rate is detected based on the phase difference signal. Such a straight tube type Coriolis flowmeter has a simple, compact and robust structure. However, it also has a problem that high detection sensitivity cannot be obtained.
これに対して、湾曲管式のコリオリ流量計は、コリオリの力を有効に取り出すための形状を選択できる面で、直管式のコリオリ流量計よりも優れており、実際、高感度の質量流量を検出することができている。尚、湾曲管式のコリオリ流量計としては、一本のフローチューブを備えるもの(例えば特許文献1参照)や、並列二本のフローチューブを備えるもの(例えば特許文献2参照)、或いは一本のフローチューブをループさせた状態に備えるもの(例えば特許文献3参照)などが知られている。 On the other hand, the curved tube type Coriolis flow meter is superior to the straight tube type Coriolis flow meter in that it can select the shape to effectively extract the Coriolis force. Can be detected. In addition, as a curved tube type Coriolis flowmeter, one provided with one flow tube (see, for example, Patent Document 1), one provided with two flow tubes in parallel (see, for example, Patent Document 2), or one There are known ones provided in a state in which a flow tube is looped (see, for example, Patent Document 3).
図8及び図9において、一本のフローチューブ101を二重にループさせてなる下記特許文献3のコリオリ流量計では、フローチューブ101が第一湾曲管部102と第二湾曲管部103と屈曲管部104とを有している。第一湾曲管部102及び第二湾曲管部103は、第一湾曲管部102により形成されるチューブ形成面105(図中の仮想線に沿って形成される面)と、第二湾曲管部103により形成されるチューブ形成面106とが平行になるように互いが配置されている。屈曲管部104は、第一湾曲管部102及び第二湾曲管部103を連結するために、これら第一湾曲管部102及び第二湾曲管部103の間に存在するように配置形成されている。屈曲管部104は、図示のような状態に屈曲形成されている。
上記従来技術にあっては、屈曲管部104が第一湾曲管部102及び第二湾曲管部103間に存在する構造であることから、第一湾曲管部102及び第二湾曲管部103の間隔が比較的広くなるようにフローチューブ101が形成されている。これにより、フローチューブ101を駆動するための駆動手段や、フローチューブ101に作用するコリオリの力に比例した位相差及び/又は振動周波数を検出するための検出手段の配置から、次のような問題点が生じている。
In the above prior art, since the
すなわち、駆動手段や検出手段を構成するコイル及びマグネットは、互いに近づけて配置する必要性があることから、第一湾曲管部102及び第二湾曲管部103のような広い間隔となる場合では、コイルやマグネットを保持するための専用の保持部材を大きく形成しなければならず、この結果、駆動手段や検出手段の存在する部分の自重が大きくなることから、S/N比が減少してしまうという問題点が生じている。
That is, since the coils and magnets constituting the driving means and the detection means need to be arranged close to each other, in the case of wide intervals such as the first
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、S/N比の向上を図ることが可能なコリオリ流量計を提供することを課題とする。 This invention is made | formed in view of the situation mentioned above, and makes it a subject to provide the Coriolis flowmeter which can aim at the improvement of S / N ratio.
上記課題を解決するためになされた請求項1記載の本発明のV字状の二つのチューブ形成面を有するコリオリ流量計は、被計測流体を流す一本のフローチューブを二重にループさせて、該フローチューブにより二つのチューブ形成面を形成してなるコリオリ流量計において、前記二つのチューブ形成面をチューブ駆動側が所定の間隔で開く略V字状となるように配置し、この配置状態で前記チューブ駆動側の反対側を固着状態となる部分として形成することを特徴としている。 The Coriolis flowmeter having two V-shaped tube forming surfaces according to the present invention according to the first aspect of the present invention, which has been made in order to solve the above-mentioned problems, is obtained by looping a single flow tube for flowing a fluid to be measured. In the Coriolis flow meter in which two tube forming surfaces are formed by the flow tube, the two tube forming surfaces are arranged so as to be substantially V-shaped with the tube driving side opened at a predetermined interval. The opposite side of the tube drive side is formed as a part that is fixed.
このような特徴を有する本発明によれば、フローチューブに形成される二つのチューブ形成面が略V字状に配置される構造になる。すなわち、二つのチューブ形成面のチューブ駆動側が所定の間隔で開き、チューブ駆動側の反対側が固着状態になるフローチューブを備えたコリオリ流量計になる。 According to the present invention having such a feature, the two tube forming surfaces formed on the flow tube are arranged in a substantially V shape. That is, the Coriolis flowmeter is provided with a flow tube in which the tube driving side of the two tube forming surfaces opens at a predetermined interval and the opposite side of the tube driving side is in a fixed state.
本発明によれば、二つのチューブ形成面が略V字状に配置されることから、これを言い換えると、二つのチューブ形成面が任意の角度θを持って配置される、ということになる。角度θは、鋭角であり二つのチューブ形成面間に配置される駆動手段や検出手段の形状により決定される。具体的には、駆動手段や検出手段を構成する例えばコイル及びマグネット同士が最小の保持部材によって互いに近づくような角度θに設定される。これにより、駆動手段や検出手段が存在する部分の自重が小さくなり、測定結果に極力影響しないような構造になる。 According to the present invention, since the two tube forming surfaces are arranged in a substantially V shape, in other words, the two tube forming surfaces are arranged with an arbitrary angle θ. The angle θ is an acute angle and is determined by the shape of the drive means and detection means arranged between the two tube forming surfaces. Specifically, the angle θ is set such that, for example, coils and magnets constituting the drive unit and the detection unit are close to each other by the minimum holding member. As a result, the weight of the portion where the drive means and the detection means are present is reduced, and the measurement result is minimized.
二つのチューブ形成面が略V字状に配置されることは、二つのチューブ形成面に共通となるチューブ部分が屈曲しないものとなる。これにより、フローチューブの製造面やフローチューブ自体のサイズダウンに寄与する。 The fact that the two tube forming surfaces are arranged in a substantially V shape means that the tube portion common to the two tube forming surfaces does not bend. Thereby, it contributes to the downsizing of the manufacturing surface of the flow tube and the flow tube itself.
本発明によれば固着状態となる部分を有することから、この固着状態となる部分の軸を中心としてベンディングモードの振動が生じるような構造になる。駆動手段の駆動によりフローチューブにベンディングモードの振動が生じると、この振動に伴う応力は上記軸方向の捻りに変換される。互いに発生するノイズ成分の振動はキャンセルされる。 According to the present invention, since there is a portion that is in a fixed state, a bending mode vibration is generated around the axis of the portion that is in the fixed state. When a bending mode vibration is generated in the flow tube by driving the driving means, the stress accompanying this vibration is converted into the axial twist. The vibrations of noise components that occur with each other are cancelled.
請求項2記載の本発明のV字状の二つのチューブ形成面を有するコリオリ流量計は、請求項1に記載のV字状の二つのチューブ形成面を有するコリオリ流量計において、前記フローチューブの流入口側となるチューブ部分及び流出口側となるチューブ部分と、前記二つのチューブ形成面に共通となるチューブ部分とを接するような状態で並べ、これら三つの前記チューブ部分の所定範囲を一括して固着することにより、前記固着状態となる部分を形成することを特徴としている。
The Coriolis flowmeter having two V-shaped tube forming surfaces of the present invention according to
このような特徴を有する本発明によれば、チューブ駆動側の反対側が恰も一つの軸上で固着されるような状態になる。二つのチューブ形成面が恰も一つの軸上で固着されると、駆動手段を駆動させた時の二つのチューブ形成面の振動軌跡の変化が少なくなる。 According to the present invention having such a feature, the side opposite to the tube driving side is in a state of being fixed on one shaft. If the two tube forming surfaces are fixed on one shaft, the change in the vibration trajectory of the two tube forming surfaces when the driving means is driven is reduced.
請求項3記載の本発明のV字状の二つのチューブ形成面を有するコリオリ流量計は、請求項1又は請求項2に記載のV字状の二つのチューブ形成面を有するコリオリ流量計において、前記流入口及び前記流出口を結ぶ軸と、前記固着状態となる部分の軸とを略平行又は略一致状態に配置することを特徴としている。
The Coriolis flowmeter having two V-shaped tube forming surfaces of the present invention according to
このような特徴を有する本発明によれば、フローチューブが流入口及び流出口を結ぶ軸方向にのびる形状になる。これにより、フローチューブの製造面やフローチューブ自体のサイズダウン等に寄与する。 According to the present invention having such characteristics, the flow tube has a shape extending in the axial direction connecting the inflow port and the outflow port. Thereby, it contributes to the manufacturing down of a flow tube, the size reduction of the flow tube itself, etc.
請求項4記載の本発明のV字状の二つのチューブ形成面を有するコリオリ流量計は、請求項1ないし請求項3いずれか記載のV字状の二つのチューブ形成面を有するコリオリ流量計において、前記固着状態となる部分に剛体を取り付けることを特徴としている。
The Coriolis flowmeter having two V-shaped tube forming surfaces of the present invention according to
このような特徴を有する本発明によれば、駆動手段を駆動させると、フローチューブには固着状態となる部分の軸を中心としてベンディングモードの振動が生じる。このベンディングモードの振動は、剛体の存在によって一層安定する。尚、剛体の質量を高めると、振動がさらに安定することになる。 According to the present invention having such a feature, when the driving means is driven, a bending mode vibration is generated around the axis of the portion that is in a fixed state in the flow tube. This bending mode vibration is further stabilized by the presence of a rigid body. When the mass of the rigid body is increased, the vibration is further stabilized.
請求項5記載の本発明のV字状の二つのチューブ形成面を有するコリオリ流量計は、請求項4に記載のV字状の二つのチューブ形成面を有するコリオリ流量計において、前記剛体を、前記固着状態となる部分の着脱を自在とする分割式に形成することを特徴としている。
The Coriolis flowmeter having two V-shaped tube forming surfaces of the present invention according to
このような特徴を有する本発明によれば、フローチューブのメンテナンスを必要とする場合などにおいて、剛体を分解する。これにより、フローチューブの取り外しが可能になる。 According to the present invention having such characteristics, the rigid body is disassembled when maintenance of the flow tube is required. Thereby, the flow tube can be removed.
請求項1に記載された本発明によれば、S/N比の向上を図ることが可能なコリオリ流量計を提供することができるという効果を奏する。また、請求項2に記載された本発明によれば、二つのチューブ形成面の振動軌跡の変化を小さくすることができるという効果を奏する。また、請求項3に記載された本発明によれば、フローチューブの製造面やフローチューブ自体のサイズダウン等に寄与することができるという効果を奏する。
According to the first aspect of the present invention, there is an effect that a Coriolis flow meter capable of improving the S / N ratio can be provided. In addition, according to the present invention, it is possible to reduce the change in the vibration trajectory of the two tube forming surfaces. In addition, according to the present invention described in
また、請求項4に記載された本発明によれば、フローチューブに生じる振動を安定させることができるという効果を奏する。また、請求項5に記載された本発明によれば、メンテナンス時などにおけるフローチューブ取り外し作業を容易にすることができるという効果を奏する。
Further, according to the present invention described in
以下、図面を参照しながら説明する。
図1は本発明に係るV字状の二つのチューブ形成面を有するコリオリ流量計の一実施の形態を示す図であり、(a)はフローチューブの斜視図、(b)は二つのチューブ形成面を模式的に示した図である。また、図2はフローチューブの斜視図、図3は図1のA視方向の図、図4は固着状態となる部分の斜視図(断面を含む)、図5(a)は二つのチューブ形成面の振動軌跡の変化を示す模式図、図5(b)は比較例の振動軌跡の変化を示す模式図である。尚、図中には本発明のコリオリ流量計の主要部のみが示され、他は省略されているものとする。
Hereinafter, description will be given with reference to the drawings.
1A and 1B are views showing an embodiment of a Coriolis flowmeter having two V-shaped tube forming surfaces according to the present invention, wherein FIG. 1A is a perspective view of a flow tube, and FIG. It is the figure which showed the surface typically. 2 is a perspective view of the flow tube, FIG. 3 is a view in the direction of A in FIG. 1, FIG. 4 is a perspective view (including a cross section) of a portion in a fixed state, and FIG. FIG. 5B is a schematic diagram showing a change in the vibration trajectory of the comparative example. In the figure, only the main part of the Coriolis flowmeter of the present invention is shown, and the others are omitted.
図1において、本発明のコリオリ流量計1は、筐体2と、この筐体2の内部に収納されるフローチューブ3とを備えて構成されている。また、本発明のコリオリ流量計1は、駆動装置4、一対の振動検出センサ5、5、及び温度センサ(図示せず)を有するセンサ部(図示せず)と、このセンサ部からの信号に基づいて質量流量等の演算処理を行う信号演算処理部(図示せず)と、駆動装置4を励振するための励振回路部(図示せず)とを備えて構成されている。本発明のコリオリ流量計1は、フローチューブ3の形状に特徴を有しており、従来と比べてS/N比が向上するようなものになっている。以下、図1ないし図4を参照しながら各構成部材について説明する。
In FIG. 1, a
上記筐体2は、曲げやねじれに強固な構造を有している。筐体2は、フローチューブ3等の流量計要部を保護することができるように形成されている。このような筐体2の内部には、アルゴンガス等の不活性ガスが充填されている。不活性ガスの充填により、フローチューブ3等への結露が防止されるようになっている。
The
上記フローチューブ3は、一本の測定用の流管を二重にループさせることにより形成されている。すなわち、フローチューブ3は、第一湾曲管部6とこれに連続する第二湾曲管部7とを有する図示のような形状に形成されている。フローチューブ3は、第一湾曲管部6及び第二湾曲管部7の他に、第一湾曲管部6に連続する流入管8と、第二湾曲管部7に連続する流出管9とを有している。
The
第一湾曲管部6及び第二湾曲管部7は、それぞれ環状に形成され、また、略V字状に配置されている。ここで、第一湾曲管部6及び第二湾曲管部7の配置についてもう少し具体的に説明する。先ず、第一湾曲管部6により形成される面を第一チューブ形成面10とし、また、第二湾曲管部7により形成される面を第二チューブ形成面11とする。これら二つの第一、第二チューブ形成面10、11は、図1(b)に示すように角度θを持って配置される。二つの第一、第二チューブ形成面10、11が角度θを持って配置されるということは、この二つの第一、第二チューブ形成面10、11が略V字状に配置されることになる。従って、第一湾曲管部6及び第二湾曲管部7は、略V字状に配置されることになる(略V字状の配置に関しては図3も参照)。
The first
尚、上記角度θは鋭角であり、駆動装置4及び振動検出センサ5、5の形状により任意に決定されるものとする(駆動装置4及び振動検出センサ5、5を構成するそれぞれのコイル及びマグネット同士が、最小の保持部材を用いた状態で互いに近づくような角度θに設定されるものとする)。
Note that the angle θ is an acute angle, and is arbitrarily determined depending on the shapes of the
図1中の矢線Pを垂直方向、矢線Qを水平方向と定義すると、第一湾曲管部6及び第二湾曲管部7は、共に水平方向に長くのびる略矩形の形状に形成されている(一例であるものとする。垂直方向に長くのびる略矩形の形状や、略楕円形、略円形の形状も可能であるものとする)。第一湾曲管部6及び第二湾曲管部7は、これら二つに共通となる共通チューブ部分12を有している。共通チューブ部分12は、第一湾曲管部6と第二湾曲管部7との連続部分に相当する部分であって、真っ直ぐに形成されている。
When the arrow line P in FIG. 1 is defined as the vertical direction and the arrow line Q is defined as the horizontal direction, the first
第一湾曲管部6及び第二湾曲管部7において、引用符号13、13は駆動側チューブ部分を示している。この駆動側チューブ部分13、13同士は、平行となるように形成されている。駆動側チューブ部分13、13は、真っ直ぐに形成されている。このような駆動側チューブ部分13、13の中央は、駆動装置4に対する取り付け位置となっている。
In the first
各駆動側チューブ部分13の両端で垂直方向のチューブ部分14、14との連結部分は、振動検出センサ5、5に対する取り付け位置となっている。駆動装置4及び振動検出センサ5、5は、共通チューブ部分12の位置から同じ高さで取り付けられるように設定されている。
The connecting portions with the
図2において、引用符号15、15は固着側チューブ部分を示している。この固着側チューブ部分15、15は、共通チューブ部分12に対して平行且つ接触し合うように形成されている。固着側チューブ部分15、15は、共通チューブ部分12の両側に配置されている。このような固着側チューブ部分15、15は、共通チューブ部分12に対して溶接されている。引用符号16は溶接部分を示している。図4は共通チューブ部分12及び固着側チューブ部分15、15が一括して溶接され、3つのチューブが剛体化して結合されている状態を示しており、ここでは剛体化して結合されている部分として固着状態部分17が形成されている。図4は固着状態部分17を拡大して図示したものである。
In FIG. 2,
図2において、溶接部分16の範囲Hは、第一湾曲管部6及び第二湾曲管部7の水平方向の長さよりも短く設定されている。尚、溶接部分16の範囲Hは、ベンディングモードの振動(後述する)が生じ、この振動に伴う応力が共通チューブ部分12及び固着側チューブ部分15、15の捻りに変換されるような範囲であれば特に限定しないものとする。溶接部分16により、固着状態となる部分17が上記範囲Hにおいて形成されている。
In FIG. 2, the range H of the welded
第一湾曲管部6に連続する流入管8は、フローチューブ3の流入口(図示省略)を一端に有している。また、流入管8は、固着側チューブ部分15に連続する部分を他端に有している。流入管8は、固着側チューブ部分15に連続する部分が屈曲するように形成されている。また、その他の部分は真っ直ぐに形成されている。
The
第二湾曲管部7に連続する流出管9は、フローチューブ3の流出口(図示省略)を一端に有している。また、流出管9は、固着側チューブ部分15に連続する部分を他端に有している。流出管9は、固着側チューブ部分15に連続する部分が屈曲(共通チューブ部分12及び他の固着側チューブ部分15の下側を跨ぐような格好で屈曲)するように形成されている。また、その他の部分は真っ直ぐに形成されている。
The
流入管8及び流出管9の上記真っ直ぐに形成した部分は、同軸となるように配置されている。ここでは、流入管8及び流出管9を結ぶ軸が固着状態となる部分17の軸(例えば共通チューブ部分12の中心軸)に対して略平行となるように配置されている(一例であるものとする)。
The straight portions of the
フローチューブ3の材質は、ステンレス、ハステロイ、チタン合金等のこの技術分野において通常のものが用いられている。
The material of the
上記センサ部を構成する上記駆動装置4は、フローチューブ3の第一湾曲管部6及び第二湾曲管部7を対向振動させるためのものであって、コイル18とマグネット19とを備えて構成されている。このような駆動装置4は、フローチューブ3の駆動側チューブ部分13、13の中央に、且つこれらによって挟まれるような状態で取り付けられている。駆動装置4は、最小の保持部材(符号省略)を用いた状態でコイル18及びマグネット19が互いに近づくように取り付けられている。
The driving
駆動装置4の作用について説明する。駆動装置4において吸引作用が生じると、マグネット19がコイル18に対して差し込まれるような状態になり、この結果、フローチューブ3の駆動側チューブ部分13、13同士が近接するようになる。これに対し、反発作用が生じると、駆動側チューブ部分13、13同士が離間するようになる。駆動装置4は、フローチューブ3が固着状態となる部分17を有することから、この固着状態となる部分17を中心にして回転方向に交番駆動させることができるように構成されている。
The operation of the
上記センサ部を構成する上記振動検出センサ5、5は、フローチューブ3の振動を検出するとともに、フローチューブ3に作用するコリオリの力に比例した位相差を検出するためのセンサであって、それぞれコイル20とマグネット21とを備えて構成されている(これに限らず、加速度センサ、光学的手段、静電容量式、歪み式(ピエゾ式)等の変位、速度、加速度のいずれかを検出する手段であればよいものとする)。
The
このような構成の振動検出センサ5、5は、フローチューブ3の各駆動側チューブ部分13の両端で垂直方向のチューブ部分14、14との連結部分(一例であるものとする。コリオリの力に比例した位相差を検出することが可能な位置であれば他でも良いものとする)に取り付けられている。振動検出センサ5、5は、最小の保持部材(符号省略)を用いた状態でコイル20及びマグネット21が互いに近づくように取り付けられている。
The
本発明のコリオリ流量計1の内部には、特に図示しないが、基板等が設けられている。この基板には、筐体2の外部に引き出されるワイヤハーネスや、駆動装置4及び振動検出センサ5、5からの例えば電線が接続されている。
Although not particularly illustrated, a substrate or the like is provided inside the
上記センサ部の一部を構成する温度センサは、コリオリ流量計1の温度補償をするためのセンサであって、適宜手段でフローチューブ3に取り付けられている。具体的な配置としては、例えば流入管8が好適であるものとする。温度センサから引き出される図示しない電線は、上記基板に接続されている。
The temperature sensor constituting a part of the sensor unit is a sensor for compensating the temperature of the
上記信号演算処理部には、一方の振動検出センサ5からの、フローチューブ3の変形に関する検出信号、他方の振動検出センサ5からの、フローチューブ3の変形に関する検出信号、及び温度センサからの、フローチューブ3の温度に関する検出信号がそれぞれ入力されるように配線及び接続がなされている。このような信号演算処理部では、センサ部より入力された各検出信号に基づいて質量流量及び密度の演算がなされるように構成されている。また、信号演算処理部では、演算により得られた質量流量、密度が図示しない表示器に対して出力されるように構成されている。
The signal calculation processing unit includes a detection signal from one
上記励振回路部は、平滑部と比較部と目標設定部と可変増幅部と駆動出力部とを備えて構成されている。平滑部は、一方の振動検出センサ5(又は他方の振動検出センサ5)からの検出信号を取り出すように配線され、入力された検出信号を整流し平滑するとともに、その振幅に比例した直流電圧を出力することができるような機能を有している。比較部は、平滑部からの直流電圧と目標設定部から出力される目標設定電圧とを比較するとともに、可変増幅部の利得を制御して共振振動の振幅を目標設定電圧に制御することができるような機能を有している。 The excitation circuit unit includes a smoothing unit, a comparison unit, a target setting unit, a variable amplification unit, and a drive output unit. The smoothing unit is wired so as to take out a detection signal from one vibration detection sensor 5 (or the other vibration detection sensor 5), rectifies and smoothes the input detection signal, and applies a DC voltage proportional to the amplitude thereof. It has a function that can output. The comparison unit can compare the DC voltage from the smoothing unit with the target setting voltage output from the target setting unit, and can control the amplitude of the resonance vibration to the target setting voltage by controlling the gain of the variable amplification unit. It has such a function.
上記構成において、フローチューブ3に被計測流体を流すとともに、駆動装置4を駆動させてフローチューブ3の第一湾曲管部6及び第二湾曲管部7を対向振動させると、振動検出センサ5、5の点でのコリオリの力によって生じる位相の差分により、質量流量が上記信号演算処理部で算出される。また、振動周波数から密度も算出される。
In the above configuration, when the fluid to be measured flows through the
フローチューブ3は、第一湾曲管部6及び第二湾曲管部7が略V字状に配置され、また、固着状態となる部分17を有することから、この固着状態となる部分17を軸の中心としてベンディングモードの振動が生じる。駆動手段4の駆動によりフローチューブ3にベンディングモードの振動が生じると、この振動に伴う応力は上記軸方向の捻りに変換される。互いに発生するノイズ成分の振動はキャンセルされる。
The
本発明のコリオリ流量計1によれば、上記構造からも分かるように、駆動手段4や振動検出センサ5、5の存在する部分の自重が小さくなることから、従来よりもS/N比を格段に向上させることができる。
According to the
また、本発明のコリオリ流量計1によれば、フローチューブ3の第一湾曲管部6及び第二湾曲管部7を略V字状に配置するとともに、固着状態となる固着状態部分17を有するものであることから、図5(a)に示すように振動軌跡22のクロス(後述する)の大きさを小さくするとともに、変化も少なくすることができる。また、共通チューブ部分12、固着側チューブ部分15、15を一体化していることから、ベンディングされた抗力が一轄され、S/N比の高い位相差信号を得ることができる(理由:従来では、図5(b)に示すようにフローチューブ3の第一湾曲管部及び第二湾曲管部を非V字状に配置するとともに、基端を離れた位置に固着するものであることから、図5(b)に示す2つの振動面が互いに独立して振動することになる。従って、2つの振動面の振動軌跡23、23は、第一湾曲管部及び第二湾曲管部の内側かつこれらの中央位置付近でクロスすることになる。従来の振動状態では、流体の挙動で振動軌跡23、23のクロスや変化が大きくなり、測定結果に影響を来すことになる)。
Moreover, according to the
次に、図6を参照しながら他の例を説明する。図6は固着状態となる部分に剛体を設けた例を示す斜視図である。 Next, another example will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a perspective view showing an example in which a rigid body is provided in a portion to be fixed.
図6において、上記フローチューブ3の固着状態となる部分17は、後述する上部剛体25及び下部剛体26を備える剛体24によって保持されている。剛体24は、十分に質量のある金属部材であって、固着状態となる部分17の着脱を自在とする分割式に形成されている。すなわち、剛体24は、例えば図中に示すような上部剛体25及び下部剛体26を有する二つの部材と、上部剛体25及び下部剛体26を固定するネジ等の複数の固定部材(図示省略)とを備えて構成されている。
In FIG. 6, the
上部剛体25及び下部剛体26の各対向面には、三つの真っ直ぐな溝27が形成されている。溝27は、固着状態となる部分17の形状に合わせて形成されている。固着状態となる部分17は、溝27を介して挟み込まれ、そして保持されるようになっている。
Three
下部剛体26は、筐体2に固定されるものとする。下部剛体26は、筐体2に対して一体であっても良いものとする。
The lower
上記構成において、固着状態となる部分17に剛体24を取り付けると、この取り付けた剛体24によって恰も固着状態となる部分17の質量が増大したようになる。従って、図6の例の場合では、剛体24の取り付けによって上記ベンディングモードの振動が一層安定するという利点を有する。
In the above configuration, when the
続いて、図7を参照しながら更に他の例を説明する。図7は流入口及び流出口を結ぶ軸と固着状態となる部分の軸とを略一致状態に配置した例を示す斜視図である。 Next, still another example will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a perspective view showing an example in which the axis connecting the inflow port and the outflow port and the axis of the portion in the fixed state are arranged in a substantially coincident state.
上述の例(図1ないし図4の例)では、流入管8及び流出管9を結ぶ軸が固着状態となる部分17の軸に対して略平行となるように配置されていたが、本発明では図7に示すような状態に配置しても良いものとする。すなわち、流入管8及び流出管9を結ぶ軸と、固着状態となる部分17の軸とを略一致状態に配置するようなものを用いても良いものとする。図7からも分かるように、固着側チューブ部分15に連続する部分の屈曲状態が上述の例よりも緩やかになるという利点を有する。
In the above-described example (the example of FIGS. 1 to 4), the axis connecting the
その他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。 In addition, it goes without saying that the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.
1 コリオリ流量計
2 筐体
3 フローチューブ
4 駆動装置
5 振動検出センサ
6 第一湾曲管部
7 第二湾曲管部
8 流入管
9 流出管
10 第一チューブ形成面
11 第二チューブ形成面
12 共通チューブ部分
13 駆動側チューブ部分
14 垂直方向のチューブ部分
15 固着側チューブ部分
16 溶接部分
17 固着状態となる部分
18、20 コイル
19、21 マグネット
22、23 振動軌跡
24 剛体
25 上部剛体
26 下部剛体
27 溝
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記二つのチューブ形成面をチューブ駆動側が所定の間隔で開く略V字状となるように配置し、この配置状態で前記チューブ駆動側の反対側を固着状態となる部分として形成する
ことを特徴とするV字状の二つのチューブ形成面を有するコリオリ流量計。 In a Coriolis flowmeter formed by looping a single flow tube for flowing a fluid to be measured, and forming two tube forming surfaces with the flow tube,
The two tube forming surfaces are arranged so as to be substantially V-shaped with the tube driving side opened at a predetermined interval, and in this arrangement state, the opposite side of the tube driving side is formed as a part that is fixed. Coriolis flowmeter having two V-shaped tube forming surfaces.
前記フローチューブの流入口側となるチューブ部分及び流出口側となるチューブ部分と、前記二つのチューブ形成面に共通となるチューブ部分とを接するような状態で並べ、これら三つの前記チューブ部分の所定範囲を一括して固着することにより、前記固着状態となる部分を形成する
ことを特徴とするV字状の二つのチューブ形成面を有するコリオリ流量計。 The Coriolis flowmeter having two V-shaped tube forming surfaces according to claim 1,
The tube portion on the inlet side and the tube portion on the outlet side of the flow tube and the tube portion common to the two tube forming surfaces are arranged in contact with each other. A Coriolis flowmeter having two V-shaped tube-forming surfaces, wherein the portion that becomes the fixed state is formed by fixing the range collectively.
前記流入口及び前記流出口を結ぶ軸と、前記固着状態となる部分の軸とを略平行又は略一致状態に配置する
ことを特徴とするV字状の二つのチューブ形成面を有するコリオリ流量計。 In the Coriolis flowmeter having two V-shaped tube forming surfaces according to claim 1 or 2,
A Coriolis flowmeter having two V-shaped tube forming surfaces, wherein an axis connecting the inflow port and the outflow port and an axis of the portion in the fixed state are arranged in a substantially parallel or substantially coincident state. .
前記固着状態となる部分に剛体を取り付ける
ことを特徴とするV字状の二つのチューブ形成面を有するコリオリ流量計。 In the Coriolis flowmeter having two V-shaped tube forming surfaces according to any one of claims 1 to 3,
A Coriolis flowmeter having two V-shaped tube-forming surfaces, wherein a rigid body is attached to the portion that is in the fixed state.
前記剛体を、前記固着状態となる部分の着脱を自在とする分割式に形成する
ことを特徴とするV字状の二つのチューブ形成面を有するコリオリ流量計。 The Coriolis flowmeter having two V-shaped tube forming surfaces according to claim 4,
The Coriolis flowmeter having two V-shaped tube forming surfaces, wherein the rigid body is formed in a split type that allows the portion in the fixed state to be freely attached and detached.
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