JP5753527B2 - Coriolis flow meter and method of operating the same - Google Patents

Coriolis flow meter and method of operating the same Download PDF

Info

Publication number
JP5753527B2
JP5753527B2 JP2012248461A JP2012248461A JP5753527B2 JP 5753527 B2 JP5753527 B2 JP 5753527B2 JP 2012248461 A JP2012248461 A JP 2012248461A JP 2012248461 A JP2012248461 A JP 2012248461A JP 5753527 B2 JP5753527 B2 JP 5753527B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow tube
component
drive system
vibration
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2012248461A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013050463A (en
Inventor
ランハム,グレゴリー・トリート
ガーネット,ロバート・バークレイ
パンクラッツ,アンソニー・ウィリアム
ラビング,ロジャー・スコット
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Micro Motion Inc
Original Assignee
Micro Motion Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Micro Motion Inc filed Critical Micro Motion Inc
Priority to JP2012248461A priority Critical patent/JP5753527B2/en
Publication of JP2013050463A publication Critical patent/JP2013050463A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5753527B2 publication Critical patent/JP5753527B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

本発明は、コリオリ流量計の力平衡に関する。   The present invention relates to force balance of a Coriolis flow meter.

コリオリ質量流量計のような振動流管センサーは、通常、物質が中に入っている単一又は複数の振動流管の動きを検出することによって作動する。質量流量及び密度の様な流管内の物質に関わる特性は、流管に取り付けられている運動変換器からの信号を処理することによって求められる。振動している、物質の満たされたシステムの振動モードは、一般的に、物質の入っている流管と、中に入っている物質の、組み合わせた質量、剛性及び減衰特性の影響を受ける。   An oscillating flow tube sensor, such as a Coriolis mass flow meter, typically operates by detecting the motion of a single or multiple oscillating flow tubes that contain material. Properties related to the material in the flow tube, such as mass flow and density, are determined by processing signals from motion transducers attached to the flow tube. The vibration mode of a vibrating, material-filled system is generally affected by the combined mass, stiffness and damping characteristics of the material flow tube and the material contained therein.

代表的なコリオリ質量流量計は、パイプライン又は他の輸送システムとインラインで接続されている2つの流管を含んでおり、流体、スラリーなどの物質をシステム内で運送する。各流管は、例えば、単純な曲げ、捻り、半径方向及び連成モードを含め、一式の自然振動モードを有すると考えることができる。代表的なコリオリ質量流測定装置では、互いに平行に配置されている2つのU字型流管が、端部ノードの回りに第1異位相曲げモードで振動するように加振される。各管の端部の端部ノードは、各管の曲げ軸を定める。対称面は、流管の中間にある。大部分の一般的な振動モードでは、流管の動きは、対称面の回りに、互いに近付いたり離れたりする周期的な曲げである。加振は、通常、流管を管の共振周波数で逆位相で周期的に押す作動器、例えば音声コイル型ドライバの様な電気機械的装置、によって行われる。   A typical Coriolis mass flow meter includes two flow tubes that are connected in-line with a pipeline or other transport system to carry materials such as fluids, slurries, etc. within the system. Each flow tube can be considered to have a set of natural vibration modes, including, for example, simple bending, twisting, radial and coupled modes. In a typical Coriolis mass flow measurement device, two U-shaped flow tubes arranged in parallel to each other are vibrated so as to vibrate in a first different phase bending mode around an end node. The end node at the end of each tube defines the bending axis of each tube. The plane of symmetry is in the middle of the flow tube. In most common vibration modes, the flow tube motion is a periodic bend that moves toward and away from each other about a plane of symmetry. Excitation is usually performed by an actuator, for example an electromechanical device such as a voice coil type driver, that periodically pushes the flow tube in antiphase with the resonant frequency of the tube.

振動流管を通って物質が流れるとき、流管の動きが、運動変換器(普通、ピックオフ変換器と呼ばれる)によって、流管に沿って間隔を空けて配置された点で測定される。質量流量は、各ピックオフ変換器の位置における運動の間の時間遅延又は位相差を測定することによって求められる。測定された時間遅延の量は、非常に小さく、ナノ秒で測定されることが多い。従って、ピックオフ変換器の出力は、非常に正確でなければならない。   As material flows through an oscillating flow tube, the flow tube motion is measured at points spaced along the flow tube by a motion transducer (commonly referred to as a pick-off transducer). Mass flow rate is determined by measuring the time delay or phase difference between movements at each pickoff transducer location. The amount of time delay measured is very small and is often measured in nanoseconds. Therefore, the output of the pickoff transducer must be very accurate.

コリオリ質量流量計の精度は、計器構造、又は外部の力から生じる望ましくない動きから来る非線形性及び非対称性によって損なわれる。例えば、平衡の取れていない構成要素を有するコリオリ質量流量計は、そのケース及び取り付けられているパイプラインの外部振動を、計器の駆動周波数で引き起こしかねない。所望の流管振動と計器全体の望ましくない外部振動の間に連成が起こると、計器の外部振動の減衰が流管の振動を減衰し、硬い計器取り付けは流管の周波数を上げ、軟らかい計器取り付けは流管の周波数を下げることになる。取り付け剛性による流管の周波数の変化は、高い外部振動振幅を有する計器で、実験的に観察されている。流管の周波数を使用して流体の密度を求めるのだから、これは問題である。周波数は、流管の剛性も示している。取り付け剛性による流管の剛性の変化は、計器の較正因子を変える。駆動振動と(外部振動による)局所的な環境の間の直接的連成も、不安定なゼロ信号(流れが存在しないときの流れ信号)をもたらす結果となる。   The accuracy of a Coriolis mass flow meter is compromised by non-linearities and asymmetries that result from the instrument structure or undesirable movements resulting from external forces. For example, a Coriolis mass flow meter with unbalanced components can cause external vibration of its case and attached pipeline at the instrument's drive frequency. When coupling occurs between the desired flow tube vibration and the unwanted external vibration of the entire instrument, the attenuation of the external vibration of the instrument attenuates the vibration of the flow tube, and the hard instrument mounting increases the frequency of the flow tube, and the soft instrument Installation will reduce the frequency of the flow tube. The change in flow tube frequency due to mounting stiffness has been experimentally observed with instruments having high external vibration amplitude. This is a problem because the frequency of the flow tube is used to determine the density of the fluid. The frequency also indicates the stiffness of the flow tube. Changes in flow tube stiffness due to mounting stiffness will change the calibration factor of the instrument. Direct coupling between the drive vibration and the local environment (due to external vibration) also results in an unstable zero signal (flow signal in the absence of flow).

望ましくない外部振動は、取り付けの剛性と減衰で決まる或る量で、計器の出力信号を摂動させる。取り付けの特性は、一般的には未知で、時間経過と温度によって変化することもあるので、不平衡な構成要素の影響を補償することはできず、計器の性能に相当に影響を及ぼす。これらの不平衡振動と取り付けの変化の影響は、平衡が取れている流量器設計を使用することによって、低減される。   Undesirable external vibrations perturb the instrument output signal by an amount determined by the stiffness and damping of the installation. The characteristics of the installation are generally unknown and can vary with time and temperature, so the effects of unbalanced components cannot be compensated for and can significantly affect instrument performance. The effects of these unbalanced vibrations and mounting changes are reduced by using a balanced flow meter design.

先に述べた平衡振動は、普通は単一の即ちZ方向の振動のみを伴っている。Z方向は、流管が逆位相で振動するときに流管が変位する方向である。これは、しばしば駆動方向と呼ばれる。他の方向には、パイプラインに沿ったX方向、Z及びX方向に垂直なY方向がある。この基準座標系は重要であり、繰り返し述べる。   The equilibrium vibration described above is usually accompanied by only a single or Z-direction vibration. The Z direction is the direction in which the flow tube is displaced when the flow tube vibrates in antiphase. This is often referred to as the drive direction. Other directions include the X direction along the pipeline, and the Y direction perpendicular to the Z and X directions. This reference coordinate system is important and will be described repeatedly.

更に、管の幾何学的形状のために生じるY方向の望ましくない振動の二次的な原因もある。管の幾何学的形状は、通常、管の質量の中心の動きが、対称面の回りに、互いに近付いたり離れたりするように設計されている。従って、管(及び流体)の質量の振動の運動量は、大部分が相殺される。管の質量の中心のY方向の運動を回避するために、各質量中心は、それぞれの曲げ軸を含み、対称面に平行な各面上になければならない。これらの面は、平衡面と呼ばれる。対称面が垂直である場合、このY方向の振動の相殺を保証するには、質量の中心が曲げ軸の真上になければならない。   In addition, there are secondary sources of undesirable vibrations in the Y direction that occur due to tube geometry. The tube geometry is usually designed so that the movement of the center of mass of the tube moves towards and away from each other around a plane of symmetry. Therefore, the momentum of vibration of the mass of the tube (and fluid) is largely canceled out. In order to avoid movement in the Y direction of the center of mass of the tube, each center of mass must lie on each plane parallel to the plane of symmetry, including the respective bending axis. These planes are called equilibrium planes. When the plane of symmetry is vertical, the center of mass must be directly above the bending axis to guarantee cancellation of this Y-direction vibration.

また、流管の振動部分に取り付けられたドライバ、ピックオフ変換器及び他の質量から生じるY方向の二次振動力もある。これらの追加的な振動する構成要素を、単純化するため、振動構成要素と呼ぶ。各流管に取り付けられた振動構成要素の質量の中心が、その管の平衡面からずれている場合、Y方向の振動力が発生する。これは、管の曲げ運動が回転成分を有しているためである。ドライバの質量が平衡面からZ方向にずれている場合、管の運動の回転成分によって、ドライバの質量にY方向の運動成分が生じる。Y方向の運動の原因は、質量を極端にずらしてみると理解できる。質量が平衡面から角度45度(曲げ軸から)だけずれている場合、運動の回転成分は、質量が振動するときに、質量を、Y及びZ方向に等しく動かす。2つの振動管に同じだけずれている質量があれば、Z方向の力の平衡は取れるが、Y方向の力の平衡は取れない。   There are also secondary vibration forces in the Y direction resulting from drivers, pick-off transducers and other masses attached to the vibrating portion of the flow tube. These additional vibrating components are referred to as vibrating components for simplicity. When the center of mass of the vibrating component attached to each flow tube is deviated from the equilibrium surface of the tube, a vibration force in the Y direction is generated. This is because the bending motion of the tube has a rotational component. When the driver mass deviates from the equilibrium plane in the Z direction, the rotational component of the tube motion causes a motion component in the Y direction in the driver mass. The cause of the movement in the Y direction can be understood by shifting the mass extremely. If the mass is offset from the equilibrium plane by an angle of 45 degrees (from the bending axis), the rotational component of motion will move the mass equally in the Y and Z directions as the mass vibrates. If the two vibrating tubes have masses that are shifted by the same amount, the force in the Z direction can be balanced, but the force in the Y direction cannot be balanced.

欧州特許公報第1 248 084 A1号は、流管のドライバ質量の反対側に相殺質量を取り付けて、組み合わせ後の質量の中心を流管の平衡面にもってくることによって、Y方向の振動の問題への解決法を開示している。 European Patent Publication No. 1 248 084 A1 provides a problem of vibration in the Y direction by attaching a counterbalance mass to the opposite side of the driver mass of the flow tube and bringing the center of the combined mass to the equilibrium surface of the flow tube. A solution to this is disclosed.

質量同士が、等しく、且つ流管の平衡面上に配置されている場合でも、二次不平衡振動力が、Z方向に生じる。本発明の主題であるこれらの力は、流管に取り付けられている質量が、それぞれの管の端部ノード同士を結ぶ線(以後、曲げ軸と呼ぶ)の回りに等しくない慣性モーメントを有しているときに、発生する。   Even when the masses are equal and arranged on the equilibrium surface of the flow tube, a secondary unbalanced vibration force is generated in the Z direction. These forces, the subject of the present invention, have a moment of inertia where the mass attached to the flow tube is not equal around the line connecting the end nodes of each tube (hereinafter referred to as the bending axis). Occurs when.

欧州特許公報第1 248 084 A1号European Patent Publication No. 1 248 084 A1

本発明は、振動構成要素を、各構成要素の慣性モーメントが他の駆動構成要素の慣性モーメントと等しくなるように設計することによって、コリオリ流量計構造の平衡を改良している。対象物の慣性モーメントの式は、   The present invention improves the balance of the Coriolis flow meter structure by designing the vibrating components such that the moment of inertia of each component is equal to the moment of inertia of the other drive components. The formula for the moment of inertia of the object is

Figure 0005753527
と表され、ここに、
I=慣性モーメント
m=質量
r=構成要素の回転軸から質量の増分δmまでの距離
M=構成要素の総質量
R=構成要素の回転半径
である。
Figure 0005753527
Where,
I = moment of inertia m = mass r = distance from the rotational axis of the component to the mass increment δm M = total mass of the component R = rotation radius of the component.

慣性モーメントは、二乗の項である距離r)に大いに影響を受ける。コリオリ流量計のドライバでは、管は回転するのではなく、曲がるので、回転軸は未知である。都合の良いことに、計器の幾何学的形状が対称(等しい位置に等しい質量)である限り、回転軸の選択は、問題ではない。平行軸の定理によれば、或る軸の回りの慣性モーメントは、質量の中心を通る平行な軸の回りの慣性モーメントに、質量に2つの軸の間の距離の二乗を掛けたもの、を加えたものに等しい。2つの駆動構成要素の任意の対称な軸の回りの慣性モーメントを等しく設定すれば、各任意の軸から各駆動構成要素の質量の中心までの距離は等しく、質量が等しければ、平行軸の項は相殺される。これは、駆動構成要素の慣性モーメントを等しく設定するのに必要なことは、質量の中心を対称的に配置し、質量の中心の回りの慣性モーメントを互いに等しくするだけである、ということを意味している。   The moment of inertia is greatly affected by the distance term r) which is a square term. In the Coriolis flowmeter driver, the tube does not rotate but bends, so the axis of rotation is unknown. Conveniently, the selection of the axis of rotation is not a problem as long as the geometry of the instrument is symmetrical (equal mass at equal positions). According to the parallel axis theorem, the moment of inertia about an axis is the moment of inertia about a parallel axis through the center of the mass multiplied by the square of the distance between the two axes. It is equal to the one added. If the moments of inertia about any symmetrical axis of the two drive components are set equal, the distance from each arbitrary axis to the center of mass of each drive component is equal, and if the masses are equal, the terms of the parallel axes Is offset. This means that all that is required to equalize the moments of inertia of the drive components is to place the centers of mass symmetrically and equalize the moments of inertia around the center of mass. doing.

取り付け要素を含むドライバとコイルの構成要素は、磁石及びその取り付け要素の質量が、コイル及びその取り付け要素の質量と等しくなるように、分散様式で製作される。更に、磁石及びその要素とコイル及びその要素は、これらの要素の質量の中心が、それぞれの管の質量の中心と組み合わせたときに管の平衡面にあるように、作られ、取り付けられる。それらの質量の中心回りの慣性モーメントも、等しくなるようにされる。2つ(コイルと磁石)の要素を等しい質量とし、組み合わせた質量の中心を平衡面に配置することは、流量計内の望ましくない振動の低減に寄与する。2つの構成要素の慣性モーメントを等しくすることは、望ましくない振動の更なる低減に寄与する。   The driver and coil components, including the mounting element, are fabricated in a distributed fashion such that the mass of the magnet and its mounting element is equal to the mass of the coil and its mounting element. Further, the magnet and its elements and the coil and its elements are made and mounted such that the center of mass of these elements is in the balance plane of the tube when combined with the center of mass of the respective tube. The moments of inertia around their centers of mass are also made equal. Placing the two (coil and magnet) elements with equal mass and placing the center of the combined mass on the balance plane contributes to reducing unwanted vibrations in the flow meter. Equalizing the moments of inertia of the two components contributes to further reduction of unwanted vibrations.

しかしながら、各構成要素の、質量の中心回りの慣性モーメントを等しく設定するのは難しい場合もある。その場合は、代わりの方法を使用することができる。質量と慣性モーメントは、共に、計器のZ方向の平衡に強い影響を与えるので、或る管の慣性モーメントが小さければ、同じ管の質量を大きくすることによって平衡を取ることができる。この技法は、本質的に、平行軸の定理を使用して、(仮想位置にある)回転軸回りの慣性モーメントの平衡を取るものである。   However, it may be difficult to set the moment of inertia of each component around the center of mass equally. In that case, an alternative method can be used. Both the mass and the moment of inertia have a strong effect on the balance of the instrument in the Z direction, so if a tube has a small moment of inertia, it can be balanced by increasing the mass of the same tube. This technique essentially uses the parallel axis theorem to balance the moment of inertia around the axis of rotation (in a virtual position).

上記を要約すると、本発明を具現化しているドライバは、磁石構成要素とコイル構成要素を含んでいることが分かる。更に、磁石構成要素を具現化している構成要素と、コイル構成要素を具現化している装置は、それぞれの流管に、ドライバ構成要素の質量がコイル構成要素の質量と等しくなり、コイル及び磁石の構成要素は、それぞれの均衡面に(流管と)組み合わせられた質量の中心を有し、磁石構成要素とコイル構成要素は、それらの質量の中心の回りの慣性モーメントが等しくなるように、製作され、取り付けられていることが分かる。そのような駆動コイル構成要素を第1流管の底部に取り付け、磁石構成要素を第2流管の底部に取り付けると、流管を逆位相で振動させ、望ましくない内側振動の生成を抑止する力学的に平行な構造を提供することができる。   In summary, it can be seen that a driver embodying the present invention includes a magnet component and a coil component. Furthermore, the component embodying the magnet component and the device embodying the coil component have a mass of the driver component equal to the mass of the coil component in each flow tube, and the coil and magnet The components have their center of mass combined with their balance surfaces (with the flow tube), and the magnet and coil components are manufactured so that their moments of inertia around their centers of mass are equal. It can be seen that it is attached. When such a drive coil component is attached to the bottom of the first flow tube and a magnet component is attached to the bottom of the second flow tube, the mechanics causes the flow tube to vibrate in anti-phase and inhibits the generation of undesirable internal vibrations. Parallel structures can be provided.

更に、本発明によれば、ピックオフ変換器は、ドライバに関して述べたのと同じ様式で設計され、製作され、流管に取り付けられる。つまり、各ピックオフ変換器は、第1流管に取り付けられた磁石構成要素と、第2流管に取り付けられたコイル構成要素と、流量計内の望ましくない振動力の生成にそれほど寄与しない力学的に平衡の取れた要素を提供する分散された構成要素と、を有している。   Further, according to the present invention, the pick-off transducer is designed, fabricated and attached to the flow tube in the same manner as described for the driver. That is, each pick-off transducer has a magnet component attached to the first flow tube, a coil component attached to the second flow tube, and a mechanical that does not contribute significantly to the generation of undesirable vibration forces in the flow meter. And distributed components that provide balanced elements.

態様
本発明の或る態様は、コリオリ質量流量計を含んでおり、同流量計は、
対称面の回りに逆位相で振動させるようになっている第1流管及び第2流管と、
各流管を、各流管の両端のノードを繋ぐ曲げ軸の回りに振動させるようになっている駆動システムと、
前記第1流管に取り付けられた第1振動駆動システム構成要素を含む第1振動構成要素と、
前記第2流管に取り付けられた第2振動駆動システム構成要素を含む第2振動構成要素と、を備えており、
前記第1及び第2振動駆動システム構成要素は、前記第1流管と前記第1振動駆動システム構成要素を加えたものの慣性モーメントが、前記第2流管と前記第2振動駆動システム構成要素を加えたものの慣性モーメントと実質的に等しくなるように、等価な寸法と位置を有している。
Aspects of the invention include a Coriolis mass flow meter, the flow meter comprising:
A first flow tube and a second flow tube adapted to vibrate in anti-phase around a plane of symmetry;
A drive system adapted to oscillate each flow tube about a bending axis connecting nodes at both ends of each flow tube;
A first vibration component including a first vibration drive system component attached to the first flow tube;
A second vibration component including a second vibration drive system component attached to the second flow tube,
The first and second vibration drive system components include the first flow tube and the first vibration drive system component, and the moment of inertia of the first flow tube and the second vibration drive system component They have equivalent dimensions and positions so as to be substantially equal to the added moment of inertia.

前記第1及び第2の振動駆動システム構成要素は、実質的に等しい質量を有する寸法に作られているのが望ましい。   Desirably, the first and second vibration drive system components are dimensioned to have substantially equal mass.

前記第1流管の曲げ軸と、前記第1流管と前記第1振動駆動システム構成要素を加えたものの組み合わせられた質量の中心は、前記対称面に平行な第1平衡面上にあり、
前記第2流管の曲げ軸と、前記第2流管と前記第2振動駆動システム構成要素を加えたものの組み合わせられた質量の中心は、前記対称面に平行な第2平衡面上にあるのが望ましい。
The bending axis of the first flow tube and the combined mass center of the first flow tube plus the first vibration drive system component is on a first balance plane parallel to the symmetry plane;
The center of the combined mass of the second flow tube bend axis and the second flow tube plus the second vibration drive system component is on a second balance plane parallel to the plane of symmetry. Is desirable.

前記第1振動駆動システム構成要素は、前記第1流管に取り付けられたドライバのコイル構成要素を含んでおり、
前記第2振動駆動システム構成要素は、前記第2流管に取り付けられ、前記コイル構成要素と同軸に整列している前記ドライバの磁石構成要素を含んでいるのが望ましい。
The first vibration drive system component includes a driver coil component attached to the first flow tube;
Preferably, the second vibration drive system component includes a magnet component of the driver attached to the second flow tube and coaxially aligned with the coil component.

前記第1振動構成要素は、更に、第1ピックオフ構成要素を含んでおり、前記第2振動構成要素は第2ピックオフ構成要素を含んでいるのが望ましい。   Preferably, the first vibration component further includes a first pick-off component, and the second vibration component includes a second pick-off component.

前記第1ピックオフ構成要素は前記第1流管に取り付けられ、前記第2ピックオフ構成要素は前記第2流管に取り付けられていることが望ましい。   Preferably, the first pick-off component is attached to the first flow tube, and the second pick-off component is attached to the second flow tube.

前記第1及び第2振動駆動システム構成要素は、実質的に等しい質量を有するような寸法に作られているのが望ましい。   Desirably, the first and second vibration drive system components are dimensioned to have substantially equal mass.

前記第1流管の曲げ軸と、前記第1流管と前記第1振動駆動システム構成要素を加えたものの組み合わせられた質量の中心は、前記対称面に平行な第1平衡面上にあり、
前記第2流管の曲げ軸と、前記第2流管と前記第2振動駆動システム構成要素を加えたものの組み合わせられた質量の中心は、前記対称面に平行な第2平衡面上にあるのが望ましい。
The bending axis of the first flow tube and the combined mass center of the first flow tube plus the first vibration drive system component is on a first balance plane parallel to the symmetry plane;
The center of the combined mass of the second flow tube bend axis and the second flow tube plus the second vibration drive system component is on a second balance plane parallel to the plane of symmetry. Is desirable.

本発明の別の態様は、
対称面の回りに逆位相で振動させるようになっている第1流管及び第2流管と、
各流管を、各流管の両端のノードを繋ぐ曲げ軸の回りに振動させるようになっている駆動システムと、を備えているコリオリ流量計を作動させる方法であって、同方法は、
第1振動駆動システム構成要素を含んでいる第1振動構成要素を前記第1流管に取り付ける段階と、
第2振動駆動システム構成要素を含んでいる第2振動構成要素を前記第2流管に取り付ける段階と、
前記第1及び第2の振動駆動システム構成要素を、前記第1流管と前記第1振動駆動システム構成要素を加えたものの慣性モーメントが、前記第2流管と前記第2振動駆動システム構成要素を加えたものの慣性モーメントと実質的に等しくなくように、等価な寸法にし、等価な位置に配置する段階と、から成る。
Another aspect of the present invention provides:
A first flow tube and a second flow tube adapted to vibrate in anti-phase around a plane of symmetry;
A method of operating a Coriolis flow meter comprising a drive system adapted to oscillate each flow tube about a bending axis connecting nodes at each end of each flow tube, the method comprising:
Attaching a first vibration component, including a first vibration drive system component, to the first flow tube;
Attaching a second vibration component including a second vibration drive system component to the second flow tube;
The moment of inertia of the first and second vibration drive system components plus the first flow tube and the first vibration drive system component is the second flow tube and the second vibration drive system component. And an equivalent dimension so as not to be substantially equal to the moment of inertia of the sum of the above and a position at an equivalent position.

本方法は、更に、前記第1及び第2の振動駆動システム構成要素を、実質的に等しい質量を有する寸法に作る、更なる段階を含んでいるのが望ましい。   The method preferably further includes the further step of making the first and second vibration drive system components to dimensions having substantially equal mass.

本方法は、更に、
前記第1流管の曲げ軸と、前記第1流管と前記第1振動駆動システム構成要素を加えたものの組み合わせられた質量の中心を、前記対称面に平行な第1平衡面上に配置する段階と、
前記第2流管の曲げ軸と、前記第2流管と前記第2振動駆動システム構成要素を加えたものの組み合わせられた質量の中心を、前記対称面に平行な第2平衡面上に配置する段階と、を含んでいるのが望ましい。
The method further comprises:
The bending axis of the first flow tube and the combined mass center of the first flow tube plus the first vibration drive system components are disposed on a first balance plane parallel to the symmetry plane. Stages,
The bending axis of the second flow tube and the combined mass center of the second flow tube plus the second vibration drive system components are placed on a second balance plane parallel to the symmetry plane. Preferably includes a stage.

本方法は、更に、
ドライバのコイル構成要素を含む前記第1振動駆動システム構成要素を、前記第1流管に取り付ける段階と、
前記ドライバの磁石構成要素を含む前記第2振動駆動システム構成要素を、前記第2流管に、前記コイル構成要素と同軸に整列させて取り付ける段階と、を含んでいるのが望ましい。
The method further comprises:
Attaching the first vibration drive system component, including a driver coil component, to the first flow tube;
Preferably, the second vibration drive system component including the driver magnet component is attached to the second flow tube in alignment with the coil component.

本方法は、前記第1振動駆動システム構成要素が第1ピックオフ構成要素を更に含み、前記第2振動駆動システム構成要素が第2ピックオフ構成要素を更に含んでおり、更に、前記方法は、
第1ピックオフ構成要素を前記第1流管に取り付ける段階と、
第2ピックオフ構成要素を前記第2流管に取り付ける段階と、を含んでいるのが望ましい。
The method includes the first vibration drive system component further including a first pickoff component, the second vibration drive system component further including a second pickoff component, and the method further comprises:
Attaching a first pickoff component to the first flow tube;
Attaching a second pick-off component to the second flow tube.

本方法は、更に、前記第1及び第2のピックオフ構成要素を、実質的に等しい質量を有する寸法に作る段階を含んでいるのが望ましい。   Preferably, the method further includes the step of making the first and second pickoff components to dimensions having substantially equal mass.

本方法は、更に、前記第1流管の曲げ軸と、前記第1流管と前記第1振動駆動システム構成要素を加えたものの組み合わせられた質量の中心を、前記対称面に平行な第1平衡面上に配置する段階と、
前記第2流管の曲げ軸と、前記第2流管と前記第2振動駆動システム構成要素を加えたものの組み合わせられた質量の中心を、前記対称面に平行な第2平衡面上に配置する段階と、を含んでいるのが望ましい。
The method further includes a bending axis of the first flow tube, and a combined mass center of the first flow tube and the first vibration drive system component, the first parallel to the plane of symmetry. Placing on the equilibrium surface;
The bending axis of the second flow tube and the combined mass center of the second flow tube plus the second vibration drive system components are placed on a second balance plane parallel to the symmetry plane. Preferably includes a stage.

従来型の先行技術によるコリオリ流量計を示している。1 shows a prior art prior art Coriolis flow meter. 先行技術によるコリオリ流量計用の代表的なドライバを示している。2 shows a representative driver for a prior art Coriolis flow meter. 本発明を具現化しているコリオリ流量計の斜視図を示している。1 shows a perspective view of a Coriolis flow meter embodying the present invention. 外殻の一部分を取り外した、図3のコリオリ流量計を示している。 Figure 4 shows the Coriolis flow meter of Figure 3 with a portion of the outer shell removed. 図3のコリオリ流量計の流管とブレースバーを示している。Figure 4 shows the flow tube and brace bar of the Coriolis flow meter of Figure 3; 図3のコリオリ流量計のドライバDの斜視図を示している。The perspective view of driver D of the Coriolis flowmeter of Drawing 3 is shown. 本発明を具現化しているドライバ要素に取り付けられた図4の流管の垂直方向断面図を示している。Fig. 5 shows a vertical cross-sectional view of the flow tube of Fig. 4 attached to a driver element embodying the present invention. 第1及び第2流管に取り付けられているドライバDの細部を示している。The details of the driver D attached to the first and second flow tubes are shown. ピックオフ変換器の細部と、ピックオフ変換器を流管に取り付ける方法を示している。The details of the pick-off transducer and how to attach the pick-off transducer to the flow tube are shown.

本発明の上記及びこの他の利点と態様は、以下の詳細な説明を図面と関連付けて読めば良く理解頂けるであろう。   These and other advantages and aspects of the present invention will be better understood when the following detailed description is read in conjunction with the drawings.

図1−9と以下の説明は、当業者に、本発明の最良のモードを作成し使用する方法を教示するため、具体例を示している。本発明の原理を教示するために、幾つかの従来の態様は、単純化し或いは省略している。当業者には理解頂けるように、これらの例からの派生も、本発明の範囲に含まれる。当業者には理解頂けるように、以下に記載している特徴を様々なやり方で組み合わせると、本発明の数多くの派生例を形成することができる。つまり、本発明は、以下に記載する具体例ではなく、特許請求項の範囲とそれらの等価物によってのみ制限される。   1-9 and the following description are specific examples to teach those skilled in the art how to make and use the best mode of the present invention. In order to teach the principles of the invention, some conventional aspects have been simplified or omitted. Those skilled in the art will appreciate that derivations from these examples are also within the scope of the present invention. As will be appreciated by those skilled in the art, the features described below can be combined in various ways to form numerous derivatives of the present invention. In other words, the present invention is not limited to the specific examples described below, but is limited only by the scope of the claims and their equivalents.

図1の説明
図1は、流量計アッセンブリ10と流量計電子回路120を備えているコリオリ流量計5を示している。流量計電子回路120は、リード線100を介して流量計アッセンブリ10に接続されており、経路126を通して密度、質量流量、体積流量、合計質量流量、温度、及び他の情報を提供する。当業者には自明のように、本発明は、ドライバ、ピックオフセンサー、流管の数、又は振動の作動モードに関わらず、何れの型式のコリオリ流量計にも使用できることができる。
Description of FIG. 1 FIG. 1 shows a Coriolis flow meter 5 comprising a flow meter assembly 10 and a flow meter electronics 120 . Flow meter electronics 120 is connected to flow meter assembly 10 via lead 100 and provides density, mass flow, volume flow, total mass flow, temperature, and other information through path 126. As will be apparent to those skilled in the art, the present invention can be used with any type of Coriolis flow meter regardless of driver, pick-off sensor, number of flow tubes, or mode of operation of vibration.

流量計アッセンブリ10は、一対のフランジ101、101’と、マニホルド102、102’と、ドライバと、ピックオフセンサーLPO,RPOと、流管103A、103Bと、を含んでいる。ドライバDとピックオフセンサーLPO,RPOは、流管103A、103Bに接続されている。 The flow meter assembly 10 includes a pair of flanges 101, 101 ′, manifolds 102, 102 ′, a driver D , pick-off sensors LPO, RPO , and flow tubes 103A, 103B. The driver D and the pickoff sensors LPO and RPO are connected to the flow tubes 103A and 103B.

フランジ101、101’は、マニホルド102、102’に取り付けられている。マニホルド102、102’は、スペーサー106の互いに反対側の端部に取り付けられている。スペーサー106は、流管103A、103B内の望ましくない振動を防ぐために、マニホルド102と102’の間に間隔を維持している。流量計アッセンブリ10が、測定対象の物質を運ぶパイプラインシステム(図示せず)に挿入されると、物質は、フランジ101を通って流量計アッセンブリ10に入り、入口マニホルド102を通過し、そこで物質の総量が流管103Aと103Bに入るように方向付けされ、流管103Aと103Bを通って流れ、出口マニホルド102’へ戻り、そこでフランジ101’を通って流量計アッセンブリ10を出る。   The flanges 101 and 101 'are attached to the manifolds 102 and 102'. Manifolds 102, 102 ′ are attached to the opposite ends of spacer 106. The spacer 106 maintains a spacing between the manifolds 102 and 102 'to prevent unwanted vibrations in the flow tubes 103A, 103B. When the flow meter assembly 10 is inserted into a pipeline system (not shown) carrying the material to be measured, the material enters the flow meter assembly 10 through the flange 101 and passes through the inlet manifold 102 where the material. Is directed to enter flow tubes 103A and 103B, flows through flow tubes 103A and 103B, returns to outlet manifold 102 ', where it exits flow meter assembly 10 through flange 101'.

流管103Aと103Bは、それぞれ曲げ軸W--W及びW’--W’に関して、実質的に同じ質量配分、慣性モーメント、弾性率を有するように選択され、入口マニホルド102と出口マニホルド102’に適切に取り付けられている。これらの軸は、各流管の管端部のノード(静止点)を含んでいる。両流管は、基本的に平行な様式でマニホルドから外向きに伸張している。   The flow tubes 103A and 103B are selected to have substantially the same mass distribution, moment of inertia, and elastic modulus with respect to the bending axes W--W and W '-W', respectively, and the inlet manifold 102 and the outlet manifold 102 ' Is attached properly. These axes include the tube end node (rest point) of each flow tube. Both flow tubes extend outwardly from the manifold in a basically parallel fashion.

流管103A−Bは、ドライバDによって、それぞれの曲げ軸W及びW’に関して逆位相で、いわゆる、流量計の第1の曲げ以外のモードで駆動される。ドライバDは、流管103Aに取り付けられている磁石と流管103Bに取り付けられている相対するコイルの様な多くの周知の装置の内の1つを備えている。交流は、前記相対するコイルを通して流され、逆位相で両方の流管を振動させる。適切な駆動信号が、流量計電子回路120により、リード線110を介してドライバDに印加される。図1の説明は、コリオリ流量計の作動例として提供しているに過ぎず、本発明の教示を限定する意図はない。   The flow tubes 103A-B are driven by the driver D in anti-phase with respect to the respective bending axes W and W ', in a mode other than the so-called first bending of the flow meter. Driver D comprises one of many known devices, such as a magnet attached to flow tube 103A and an opposing coil attached to flow tube 103B. Alternating current is passed through the opposing coils, causing both flow tubes to vibrate in opposite phase. An appropriate drive signal is applied to driver D via lead 110 by flow meter electronics 120. The description of FIG. 1 is provided only as an example of the operation of a Coriolis flow meter and is not intended to limit the teaching of the present invention.

流量計電子回路120は、リード線111、111’それぞれにセンサー信号を送る。流量計電子回路120は、リード線110上にドライブ信号を生成し、ドライバDに、流管103Aと103Bを逆位相で振動させる。流量計電子回路120は、ピックオフ変換器LPO,RPOからの左右の速度信号を処理し、質量流量を計算する。経路126は、流量計電子回路120がオペレーターと接触する入力及び出力手段を提供している。 The flow meter electronic circuit 120 sends a sensor signal to each of the leads 111, 111 ′. Flow meter electronics 120 generates a drive signal on lead 110 and causes driver D to vibrate flow tubes 103A and 103B in opposite phases. The flow meter electronics 120 processes the left and right velocity signals from the pickoff transducers LPO, RPO and calculates the mass flow rate. Path 126 provides input and output means for flow meter electronics 120 to contact the operator.

図2の説明
図2は、コリオリ流量計5の好適な実施形態用の駆動システムを示している。或る好適な代表的実施形態では、ドライバDは、コイルと磁石のアッセンブリである。当業者はお気付きのように、圧電式装置の様な他の型式の駆動システムを使用してもよい。
Description of FIG. 2 FIG. 2 shows a drive system D for a preferred embodiment of the Coriolis flow meter 5. In one preferred exemplary embodiment, driver D is a coil and magnet assembly. As those skilled in the art are aware, other types of drive systems such as piezoelectric devices may be used.

ドライバDは、磁石アッセンブリ210とコイルアッセンブリ220を有している。各ブラケット211は、磁石アッセンブリ210とコイルアッセンブリ220から互いに反対方向外向きに伸張している。ブラケット211は、平坦な基部から外向きに伸張している翼部であり、底部側に、流管103A又は103Bに沿うように形成されている実質的に湾曲した縁部290を有している。ブラケット211の湾曲した縁部290は、ドライバをコリオリ流量計5に取り付けるため、流管103A及び103Bに溶接されるか、又は何か他の方法で取り付けられる。 The driver D has a magnet assembly 210 and a coil assembly 220. Each bracket 211 extends outward from the magnet assembly 210 and the coil assembly 220 in opposite directions. The bracket 211 is a wing extending outward from a flat base, and has a substantially curved edge 290 formed along the flow tube 103A or 103B on the bottom side. . The curved edge 290 of the bracket 211 is welded or otherwise attached to the flow tubes 103A and 103B to attach the driver D to the Coriolis flow meter 5.

磁石アッセンブリ210は、基部として磁石保持部202を有している。ブラケット211は、磁石保持部202の第1側から伸張している。壁213と214は、磁石保持部202の第2側の外縁部から外向きに伸張している。壁213と214は、磁石203の磁界の方向をコイル204の巻きに対して垂直に制御する。   The magnet assembly 210 has a magnet holding part 202 as a base part. The bracket 211 extends from the first side of the magnet holding part 202. The walls 213 and 214 extend outward from the outer edge portion on the second side of the magnet holding portion 202. Walls 213 and 214 control the direction of the magnetic field of magnet 203 perpendicular to the winding of coil 204.

磁石203は、第1及び第2端部を有する実質的に円筒形の磁石である。磁石203は、磁石スリーブ(図示せず)に嵌め込まれている。磁石スリーブと磁石203は、磁石203を磁石アッセンブリ210内に固定するため、磁石保持部202の第2表面に取り付けられている。磁石203は、通常、その第2側に貼り付けられている極(図示せず)を有している。磁極(図示せず)はキャップであり、磁界をコイル204に向けるために磁石203の第2端部に装着されている。   Magnet 203 is a substantially cylindrical magnet having first and second ends. The magnet 203 is fitted in a magnet sleeve (not shown). The magnet sleeve and the magnet 203 are attached to the second surface of the magnet holding part 202 in order to fix the magnet 203 in the magnet assembly 210. Magnet 203 typically has a pole (not shown) attached to its second side. A magnetic pole (not shown) is a cap and is attached to the second end of the magnet 203 to direct the magnetic field toward the coil 204.

コイルアッセンブリ220は、コイル204とコイルボビン205を含んでいる。コイルボビン205は、ブラケット211に取り付けられている。コイルボビン205は、回りにコイル204が巻き付けられている第1表面から突き出たスプールを有している。コイル204は、磁石203に相対しているコイルボビン205の上に取り付けられている。コイル204は、交流をコイル204に印加するリード線110に接続されている。交流は、コイル204と磁石203を互いに引き付けさせ、反発させて、流管103Aと103Bを互いに反対方向に振動させる。   The coil assembly 220 includes a coil 204 and a coil bobbin 205. The coil bobbin 205 is attached to the bracket 211. The coil bobbin 205 has a spool protruding from the first surface around which the coil 204 is wound. The coil 204 is mounted on a coil bobbin 205 that faces the magnet 203. The coil 204 is connected to a lead wire 110 that applies alternating current to the coil 204. The alternating current causes the coil 204 and the magnet 203 to attract and repel each other, causing the flow tubes 103A and 103B to vibrate in opposite directions.

図3の説明
図3は、本発明を具現化しているコリオリ流量計300を開示している。流量計300は、流管301、302の下部を取り囲むスペーサー303を備えており、流管は、内側で、左端部がネック308を介してフランジ304に接続されており、右端部がネック320を介してフランジ305とマニホルド307に接続されている。図3には、フランジ305の出口306、左ピックオフLPO、右ピックオフRPO、及びドライバDも示している。右ピックオフRPOは、幾らか詳細に示されており、磁石構造315とコイル構造316を含んでいる。マニホルドスペーサー303の底部の要素314は、流量計電子回路120から、ドライバDとピックオフLPO及びRPOまで内側を伸張するワイヤー100を受け入れるための開口部である。流量計300は、使用時には、フランジ304及び305を介して、パイプラインなどに接続されるようになっている。
Description of FIG. 3 FIG. 3 discloses a Coriolis flow meter 300 embodying the present invention. The flow meter 300 includes a spacer 303 that surrounds the lower part of the flow tubes 301 and 302, and the flow tube is connected to the flange 304 through the neck 308 at the left end and the neck 320 at the right end. To the flange 305 and the manifold 307. FIG. 3 also shows the outlet 306 of the flange 305, the left pickoff LPO, the right pickoff RPO, and the driver D. The right pickoff RPO is shown in some detail and includes a magnet structure 315 and a coil structure 316. Element 314 at the bottom of manifold spacer 303 is an opening for receiving wire 100 extending from flow meter electronics 120 to driver D and pickoffs LPO and RPO. When used, the flow meter 300 is connected to a pipeline or the like via flanges 304 and 305.

図4の説明
図4は、流量計300の破断図である。この図は、マニホルドスペーサーの内部にある部分を示すため、マニホルドスペーサー303の前方部分を取り外している。図4には示されているが図3には示されていない部分には、外側端部ブレースバー401、404と、内側ブレースバー402、403と、右端の流管出口開口部405、412と、流管301、302と、湾曲流管区画414、415、416、417がある。使用時、流管301と302は、それぞれ曲げ軸WとW’回りに振動する。外側端部ブレースバー401、404と、内側ブレースバー402、403は、曲げ軸WとW’の位置を決める助けとなる。要素406は、ドライバDと、ピックオフLPO及びRPOとに取り付けられたワイヤーの取り付け具であり、なるべく複雑にしないように、図4には示していない。表面411は流量計の入口であり、表面306は流量計の出口である。
FIG . 4 is a cutaway view of the flow meter 300. This figure has removed the front portion of the manifold spacer 303 to show the portion inside the manifold spacer. 4 but not shown in FIG. 3, the outer end brace bars 401, 404, the inner brace bars 402, 403, the right end flow tube outlet openings 405, 412 and , Flow tubes 301, 302 and curved flow tube sections 414, 415, 416, 417. In use, flow tubes 301 and 302 vibrate about bending axes W and W ′, respectively. The outer end brace bars 401, 404 and the inner brace bars 402, 403 help determine the positions of the bending axes W and W ′. Element 406 is a wire fixture attached to driver D and pickoffs LPO and RPO and is not shown in FIG. 4 to avoid complications. Surface 411 is the flow meter inlet and surface 306 is the flow meter outlet.

要素405と412は、流管301と302の左端部の内側表面である。曲げ軸W及びW’は、流量計300の長さに亘って伸張している。   Elements 405 and 412 are the inner surfaces of the left ends of flow tubes 301 and 302. Bending axes W and W ′ extend over the length of flow meter 300.

図5の説明
図5は、ドライバD(図5には示していない)の影響を受けて、互いに外向きに変位している状態が図示されている流管301と302の端面図である。内側ブレースバー402と403、外側ブレースバー401と404、並びに出口開口部405と412も、図5に示されている。流管301、302の外向きの変位の描写は、その動作を理解し易いように、誇張して示している。使用時、ドライバDによる流管の変位は、肉眼では検出できないほど小さい。流管301と302の曲げ軸WとW’も示されている。
Description of FIG. 5 FIG. 5 is an end view of the flow tubes 301 and 302 illustrated as being displaced outwardly from each other under the influence of a driver D (not shown in FIG. 5). Inner brace bars 402 and 403, outer brace bars 401 and 404, and outlet openings 405 and 412 are also shown in FIG. The depiction of the outward displacement of the flow tubes 301, 302 is exaggerated to facilitate understanding of the operation. In use, the displacement of the flow tube by the driver D is so small that it cannot be detected with the naked eye. The bending axes W and W ′ of the flow tubes 301 and 302 are also shown.

図6の説明
図6は、コイル区画Cと磁石区画Mを有するドライバDを開示している。コイル区画Cは、コイル区画C全体を貫通して軸方向に伸張するボルト(図示せず)の端部601を有するように示されている。表面604は、コイル区画Cの軸方向外側端部である。要素602は、コイル区画Cを取り囲むコイルスペーサーである。表面603はスペーサーである。要素604は、コイル区画Cのコイルの巻き線の端部に接続されているワイヤー(図示せず)を支持している。要素605は、コイルボビンの外側表面である。要素606は、コイル区画Cのワイヤーが周囲に巻き付けられている表面である。要素608は、コイル区画Cを構成しているワイヤーである。
Description of FIG. 6 FIG. 6 discloses a driver D having a coil section C and a magnet section M. Coil section C is shown having an end 601 of a bolt (not shown) that extends through the entire coil section C in the axial direction. Surface 604 is the axially outer end of coil section C. Element 602 is a coil spacer that surrounds coil section C. The surface 603 is a spacer. Element 604 supports a wire (not shown) connected to the end of the coil winding of coil section C. Element 605 is the outer surface of the coil bobbin. Element 606 is the surface around which the wire of coil section C is wound. Element 608 is the wire making up coil section C.

右側の磁石区画は、保持部609、内側磁石を取り囲んでいる円筒形磁石ブラケット610、移行表面612、釣合錘及び磁石ブラケット613、及び、磁石ブラケット613の左端の表面611を含んでいる。   The right magnet section includes a holding portion 609, a cylindrical magnet bracket 610 surrounding the inner magnet, a transition surface 612, a counterweight and magnet bracket 613, and a left end surface 611 of the magnet bracket 613.

使用時、コイル608には、流量計電子回路120から導体110を経由して来る正弦波信号によって電圧が加えられる。加圧されたコイル608によって作られる磁界は、磁石端部の磁界と作用し合い、流量計電子回路120からの加圧信号の影響を受けて、コイル要素Cと磁石要素Mを軸方向に逆位相に動かす。従って、コイル608と表面607を含む図6のコイル要素Cの右端部は、磁石保持部609に軸方向に出入りする。図8に示すように、コイルスペーサー602の上側面は、流管301の下側面に固定されている。同様に、磁石ブラケット610の上側面は、流管302の下側面に固定されている。ドライバDのコイルと磁石の構成要素の振動運動は、流管301と302に同様の振動運動を引き起こし、経路110上の駆動信号の影響の下、逆位相に振動させる。   In use, a voltage is applied to the coil 608 by a sine wave signal coming from the flow meter electronics 120 via the conductor 110. The magnetic field created by the pressurized coil 608 interacts with the magnetic field at the end of the magnet and is affected by the pressurization signal from the flow meter electronics 120 to reverse the coil element C and magnet element M in the axial direction. Move to phase. Accordingly, the right end portion of the coil element C in FIG. 6 including the coil 608 and the surface 607 enters and exits the magnet holding portion 609 in the axial direction. As shown in FIG. 8, the upper surface of the coil spacer 602 is fixed to the lower surface of the flow tube 301. Similarly, the upper surface of the magnet bracket 610 is fixed to the lower surface of the flow tube 302. The oscillatory motion of the coil and magnet components of driver D causes a similar oscillatory motion in flow tubes 301 and 302, causing them to vibrate in anti-phase under the influence of the drive signal on path 110.

図7の説明
図7は、長手方向軸方向中心部における流管301及び302の断面図、並びに、ドライバDのコイル構成要素C、磁石構成要素Mの断面図である。コイル602は、その上側面が、流管301の下側面に固定されている。磁石スペーサー610の上側面は、流管302の下側面に固定されている。要素602と610は、蝋付け及び/又はスポット溶接によって流管に取り付けてもよい。端部601を有するボルト701は、コイルスペーサー602の中に入っており、スペーサー303を貫通して内向きに伸張し、要素606で終端している。要素606は、図6のコイル608が周囲に巻き付けられている表面を有する要素704に取り付けられている。
Description of FIG. 7 FIG. 7 is a cross-sectional view of the flow tubes 301 and 302 at the center in the longitudinal direction, and a cross-sectional view of the coil component C and the magnet component M of the driver D. The upper surface of the coil 602 is fixed to the lower surface of the flow tube 301. The upper surface of the magnet spacer 610 is fixed to the lower surface of the flow tube 302. Elements 602 and 610 may be attached to the flow tube by brazing and / or spot welding. A bolt 701 having an end 601 enters the coil spacer 602, extends inward through the spacer 303, and terminates at an element 606. Element 606 is attached to element 704 having a surface around which coil 608 of FIG. 6 is wound.

ドライバDの磁石M構成要素は、外側右端に要素702を含んでいる。磁石Mの左端は要素703であり、磁石Mの中央部は要素710である。右側部分702は、釣合錘613内に入っている。ドライバDの構成要素コイルCに電圧が加えられると、コイル構成要素Cの右側部分と磁石構成要素Mの左側部分は、互いに対して軸方向に内向き及び外向きに振動し、その結果、流管301と302に、同様の内向き及び外向きの振動を引き起こす。   The magnet M component of driver D includes an element 702 at the outer right end. The left end of the magnet M is an element 703, and the central portion of the magnet M is an element 710. The right part 702 is in the counterweight 613. When a voltage is applied to the component coil C of the driver D, the right portion of the coil component C and the left portion of the magnet component M vibrate axially inward and outward relative to each other, resulting in a flow The tubes 301 and 302 cause similar inward and outward vibrations.

ドライバDが流管301と302を振動させると、流管301は曲げ軸W’の回りに振動し、流管302は曲げ軸Wの回りに振動する。これは、図4と5に更に明確に示されている。垂直線716は、流管301の平衡面内にある。平衡面716は、曲げ軸W’を含んでおり、対称面708に平行である。垂直線717は、流管302の平衡面内にある。平衡面717は、曲げ軸Wを含んでおり、これも、面716と717の間の中間にある対称面708に平行である。   When driver D vibrates flow tubes 301 and 302, flow tube 301 vibrates about bending axis W 'and flow tube 302 vibrates about bending axis W. This is shown more clearly in FIGS. The vertical line 716 is in the equilibrium plane of the flow tube 301. The balancing surface 716 includes a bending axis W ′ and is parallel to the symmetry plane 708. The vertical line 717 is in the equilibrium plane of the flow tube 302. The balance surface 717 includes a bending axis W, which is also parallel to the plane of symmetry 708 that is intermediate between the surfaces 716 and 717.

流管301と302は、それぞれの曲げ軸W’とWの回りに音叉のように振動する。しかしながら、2つの流管は、単独で、完全に力学的に平衡な構造ではないので、それらが一部を成しているコリオリ流量計内に、低レベルの望ましくない振動を生成すると考えられる。   The flow tubes 301 and 302 vibrate like a tuning fork around their respective bending axes W 'and W. However, the two flow tubes by themselves are not fully mechanically balanced structures, and are therefore considered to generate low levels of undesirable vibrations in the Coriolis flow meter of which they are a part.

図7は、流管301と302の中心線706と707から僅かに内側に位置している曲げ軸W’とWを示している。これらの曲げ軸W’とWは、流管の中心線706と707上に位置していることが多い。しかしながら、本発明では、図7に示すように、曲げ軸W’とWは、流管の質量と、流管が取り付けられている構造の剛性のために、流管の中心線706と707からずれている。流管の質量の中心712と715(取り付けられている構成要素は無視している)は、管の中心線706と707の上にある。管が内向きに曲がると、その質量の中心715と712は、曲げ軸W’とWの回りに円周方向の経路に沿って動く。従って、質量の中心は、それぞれの平衡面716と717に近づく際に、僅かに上向きに動く。同様に、流管の質量の中心715と712は、それぞれの平衡面716と717から離れる方向に動く際に、下向きに動く。平衡が取れていなければ、この流管の質量の中心715と712の垂直方向の運動は、計器をY方向に揺らすことになる。   FIG. 7 shows the bending axes W ′ and W located slightly inward from the centerlines 706 and 707 of the flow tubes 301 and 302. These bending axes W 'and W are often located on the centerlines 706 and 707 of the flow tube. However, in the present invention, as shown in FIG. 7, the bending axes W ′ and W are separated from the flow tube centerlines 706 and 707 due to the mass of the flow tube and the rigidity of the structure to which the flow tube is attached. It's off. Flow tube mass centers 712 and 715 (ignoring attached components) are above the tube centerlines 706 and 707. As the tube bends inward, its mass centers 715 and 712 move along a circumferential path about bending axes W 'and W. Thus, the center of mass moves slightly upward as it approaches the respective balance surfaces 716 and 717. Similarly, flow tube mass centers 715 and 712 move downward as they move away from their respective balancing surfaces 716 and 717. If not balanced, the vertical movement of the flow tube mass centers 715 and 712 will cause the instrument to rock in the Y direction.

代表的な流量計のドライバは、更に、代表的なコリオリ流量計の流管に取り付けられたときに力学的に平衡が取れない質量を有している。そのようなドライバが、図2に示されており、第1流管に取り付けられる第1構造220と、第2流管に取り付けられる第2構造210を備えていることが分かる。このようなドライバは、流管の振動構造に相当な質量を付け加える。また、このドライバは、質量の大半が2つの流管の間の空間に配置されるような様式で質量を付け加える。この質量は、図2のドライバの要素204、203、205、213、214を含んでいる。   The typical flowmeter driver also has a mass that is not mechanically balanced when attached to a typical Coriolis flowmeter flow tube. Such a driver is shown in FIG. 2, and it can be seen that it comprises a first structure 220 attached to the first flow tube and a second structure 210 attached to the second flow tube. Such a driver adds significant mass to the vibrating structure of the flow tube. The driver also adds mass in such a way that most of the mass is placed in the space between the two flow tubes. This mass includes the elements 204, 203, 205, 213, 214 of the driver of FIG.

図2のドライバの構造を、本発明のドライバDの代わりに流管301、302に付け加えると、図2のドライバ構成要素の質量の中心は流管301と302の半径方向中心706と707の間に位置することになるので、流量計は平衡が取れていないままになる。これらの質量の中心は、平衡面716と717の遙か内側にくる。この位置の故に、この駆動構成要素の質量の中心は、流管が互いに近付く方向に動くときには下に移動し、流管が互いに遠ざかる方向に動くときには上に移動する。これは、裸の流管から方向の不平衡を打ち消すことになるが、不都合なことに、先行技術によるドライバでは、駆動構成要素のオフセットの影響が、流管の質量の中心の平衡面からのオフセットの影響を圧倒することになる。この動的に不平衡な状態は、この様な流量計に相当量の望ましくない振動を作り出す結果となる。 When the structure of the driver of FIG. 2 is added to the flow tubes 301, 302 instead of the driver D of the present invention, the center of mass of the driver component of FIG. 2 is between the radial centers 706 and 707 of the flow tubes 301 and 302. The flow meter will remain unbalanced. The centers of these masses are on the far side of the balance surfaces 716 and 717. Because of this position, the center of mass of the drive component moves down when the flow tubes move toward each other and moves up when the flow tubes move away from each other. This counteracts the Y- direction imbalance from the bare flow tube, but unfortunately, in prior art drivers, the effect of the offset of the drive component is from the equilibrium surface at the center of the mass of the flow tube. The effect of offset will be overwhelming. This dynamically unbalanced condition results in the creation of a significant amount of undesirable vibration in such a flow meter.

本発明のドライバDは、流管が望ましくない振動を最小限にして作動できるようなやり方で流管301と302それぞれの底部に取り付けられる、コイル構成要素Cと磁石構成要素Mを含んでいる。これは、本発明に従って、コイル構成要素Cと磁石構成要素それぞれが同等で一致した慣性特性を有する力学的に平衡な構造を備えているように、それらを設計、製作及び構成することにより、実現される。要素は、流管301と302の底部に個々に取り付けられる。それらは、コイル及び磁石の軸方向中心が共通の中心軸を有し、上記2つの構成要素を、共通の軸に沿って逆位相で振動させることができるように、互いに軸方向に整列して配置される。質量の中心718を有する駆動要素Cを、質量の中心715を有する流管301に取り付けると、組み合わせられた質量の中心727が平衡面716の上にくる。同様に、質量の中心713を有する駆動要素Mを、質量の中心712を有する流管302に取り付けると、組み合わせられた質量の中心714が平衡面717の上にくる。組み合わせられた質量の中心を平衡面716と717の上に配置することで、互いに寄せ合わされた構成要素が計器の振動的平衡を妨げないことを保証することができ、従って、Y方向に望ましくない振動を作り出すことがなくなる。 The driver D of the present invention includes a coil component C and a magnet component M that are attached to the bottom of each of the flow tubes 301 and 302 in such a way that the flow tube can operate with minimal undesirable vibrations. This is because, according to the present invention, by designing, fabricating and configuring the coil component C and the magnet component M so that each has a mechanically balanced structure with equal and consistent inertial properties, Realized. Both elements are individually attached to the bottom of flow tubes 301 and 302. They axial center of the coil and the magnet has a common central axis, the two components, so that it can vibrate in antiphase along a common axis, axially aligned with each other Be placed. When a drive element C having a center of mass 718 is attached to a flow tube 301 having a center of mass 715, the combined center of mass 727 is on the balance surface 716. Similarly, when a drive element M having a center of mass 713 is attached to a flow tube 302 having a center of mass 712, the combined center of mass 714 is above the balance surface 717. By placing the combined mass center on the balance surfaces 716 and 717, it can be ensured that the components brought together do not interfere with the vibrational balance of the instrument and are therefore undesirable in the Y direction. No vibration is created.

ドライバDのコイルC構成要素と磁石M構成要素は、次に述べる振動特性を有するように設計、製作及び構成される。第一に、コイルC構成要素の質量は、ドライバDの磁石M構成要素の質量と等しくなっている。コイルの質量の中心718と磁石の質量の中心713は、曲げ軸W’とWからの距離が等しくなっている。次に、慣性モーメントは、コイルC構成要素と磁石M構成要素それぞれの慣性モーメントが基本的に等しくなるように、構成される。これらの各要素の慣性モーメントは、   The coil C component and the magnet M component of the driver D are designed, manufactured and configured to have the vibration characteristics described below. First, the mass of the coil C component is equal to the mass of the magnet M component of the driver D. The center of mass 718 of the coil and the center of mass 713 of the magnet are equal in distance from the bending axes W ′ and W. Next, the moment of inertia is configured such that the moments of inertia of the coil C component and the magnet M component are basically equal. The moment of inertia of each of these elements is

Figure 0005753527
と表され、ここに、
I=構成要素の慣性モーメント
m=各増分要素の質量
r=各増分要素から構成要素の質量の中心までの距離
である。最後に、各駆動構成要素の質量の中心は、各駆動構成要素とそれぞれの流管の組み合わせられた質量の中心が、平衡面716と717の上に位置するように配置される。ドライバをこれらの規則に則って設計すると、力学的に平衡な構造が保証され、望ましくない信号の生成を回避しながら、流管を逆位相に振動させることができる。
Figure 0005753527
Where,
I = moment of inertia of component m = mass of each incremental element r = distance from each incremental element to the center of mass of the component. Finally, the center of mass of each drive component is positioned such that the combined mass center of each drive component and the respective flow tube is located above the balance surfaces 716 and 717. Designing the driver according to these rules ensures a mechanically balanced structure and allows the flow tube to oscillate in anti-phase while avoiding unwanted signal generation.

図8の説明
図8は、図6と7のドライバDを流管301と302の底部に取り付けたときの詳細を開示している。図8は、コイルCを貫通して伸張しているボルトの端部601を示している。図8は、更に、コイル区画及びコイルスペーサーカバーの端面614、コイル面603、ワイヤー端末604を示している。図8は、更に、磁石構成要素Mの要素609、610、612、613を示している。図8は、ブラケット802からコイル端末604まで伸張している導体806と807を示している。導体806と807は、流量計電子回路120からの加圧信号110をコイル区画Cに加えるため、導体110(図示せず)によって接続されている。ブラケット801、802、803、804、805は、導体806と807を支持するための取り付けブラケットである。ブラケット610は、コイルスペーサー要素602が流管301の底部に取り付けられるのと同じやり方で流管301の底部に取り付けられる。
Description of FIG. 8 FIG. 8 discloses details when the driver D of FIGS. 6 and 7 is attached to the bottom of the flow tubes 301 and 302. FIG. 8 shows a bolt end 601 extending through the coil C. FIG. Figure 8 is a further coil section and the end face 614 of the coil spacer cover, coil plane 603, illustrates the wire terminal 60 4. FIG. 8 further shows elements 609, 610, 612, 613 of the magnet component M. FIG. 8 shows conductors 806 and 807 extending from the bracket 802 to the coil end 604. Conductors 806 and 807 are connected by conductor 110 (not shown) to apply pressurization signal 110 from flow meter electronics 120 to coil section C. Brackets 801, 802, 803, 804 and 805 are mounting brackets for supporting the conductors 806 and 807. Bracket 610 is attached to the bottom of flow tube 301 in the same manner that coil spacer element 602 is attached to the bottom of flow tube 301.

図9の説明
図9は、流管301と302の上部に取り付けられている図3のピックオフRPOとLPOの詳細を示している。各ピックオフは、ドライバDと同じ様式で、コイル構成要素Cと磁石構成要素Mを有している。コイルC構成要素は、流管301の上部に取り付けられたスペーサー315を有しており、磁石M構成要素は、流管302の上部に取り付けられたスペーサー316を有している。ピックオフRPOは、図9には詳細に示していない手段によって図1の導体経路111と111’に接続されている導体907を有している。これらの導体は、ブラケット906によって支持されている。コイルC構成要素は、コイル導体を支持するため要素902と904を有しており、更に、軸方向内側端面903を有している。磁石M構成要素は、図6の磁石構成要素Mの要素609とに対応する内側端部905を有している。
Description of FIG. 9 FIG. 9 shows details of the pickoffs RPO and LPO of FIG. 3 attached to the top of the flow tubes 301 and 302. Each pickoff has a coil component C and a magnet component M in the same manner as driver D. The coil C component has a spacer 315 attached to the top of the flow tube 301, and the magnet M component has a spacer 316 attached to the top of the flow tube 302. The pickoff RPO has a conductor 907 connected to the conductor paths 111 and 111 ′ of FIG. 1 by means not shown in detail in FIG. These conductors are supported by a bracket 906. The coil C component has elements 902 and 904 to support the coil conductor, and further has an axially inner end face 903. The magnet M component has an inner end 905 corresponding to the element 609 of the magnet component M of FIG.

ピックオフRPOとLPOは、各構成要素が等しい質量を有し、質量の中心が平衡面上に位置し、慣性モーメントが等しくなるように、ドライバについて述べたのと同じやり方で設計、構成及び製作されている。このことは、ピックオフの部品が、望ましくない振動を生成しないやり方で流管を作動させることができるように、図示の通り流管に取り付けることのできる力学的に平衡の取れた構造を備えていることを保証する。   Pickoffs RPO and LPO are designed, constructed and fabricated in the same way as described for the driver so that each component has equal mass, the center of mass is on the balance plane and the moment of inertia is equal. ing. This includes a mechanically balanced structure that can be attached to the flow tube as shown so that the pickoff component can operate the flow tube in a manner that does not create undesirable vibrations. Guarantee that.

本発明の第1の態様は、コリオリ流量計において、対称面(708)の回りに逆位相で振動させるようになっている第1流管(301)及び第2流管(302)と、各流管を、各流管の両端のノードを繋ぐ曲げ軸の回りに振動させるようになっている駆動システム(D)と、第1流管に取り付けられた第1振動駆動システム構成要素(C)を含む第1振動構成要素(D、LPO、RPO)と、第2流管に取り付けられた第2振動駆動システム構成要素(M)を含む第2振動構成要素と、を備えており、第1及び第2振動駆動システム構成要素は、第1流管と第1振動駆動システム構成要素を加えたものの慣性モーメントが、第2流管と第2振動駆動システム構成要素を加えたものの慣性モーメントと実質的に等しくなるように、等価な寸法と位置を有している。  According to a first aspect of the present invention, in the Coriolis flow meter, each of a first flow tube (301) and a second flow tube (302) adapted to vibrate in an anti-phase around a symmetry plane (708), A drive system (D) adapted to vibrate the flow tube about a bending axis connecting nodes at both ends of each flow tube, and a first vibration drive system component (C) attached to the first flow tube A first vibration component (D, LPO, RPO) including a second vibration drive system component (M) attached to a second flow tube, and a first vibration component including And the second vibration drive system component is substantially the same as the moment of inertia of the first flow tube and the first vibration drive system component plus the second flow tube and the second vibration drive system component. Equivalent dimensions and It has a location.

本発明の第2の態様は、第1の態様のコリオリ流量計において、第1及び第2の振動駆動システム構成要素は、実質的に等しい質量を有する寸法に作られている。  According to a second aspect of the present invention, in the Coriolis flow meter of the first aspect, the first and second vibration drive system components are dimensioned to have substantially equal mass.

本発明の第3の態様は、第1又は第2の態様のコリオリ流量計において、第1流管の曲げ軸と、第1流管と第1振動駆動システム構成要素(C)を加えたものの組み合わせられた質量の中心(727)は、対称面(708)に平行な第1平衡面(716)上にあり、第2流管の曲げ軸と、第2流管と第2振動駆動システム構成要素(M)を加えたものの組み合わせられた質量の中心(714)は、対称面(708)に平行な第2平衡面(717)上にある。  According to a third aspect of the present invention, in the Coriolis flow meter according to the first or second aspect, a bending axis of the first flow tube, a first flow tube, and a first vibration drive system component (C) are added. The combined center of mass (727) is on the first balance plane (716) parallel to the plane of symmetry (708), the bending axis of the second flow tube, the second flow tube and the second vibration drive system configuration. The combined center of mass (714) of element (M) plus is on a second balance surface (717) parallel to the plane of symmetry (708).

本発明の第4の態様は、第1から第3の何れかの態様のコリオリ流量計において、第1振動駆動システム構成要素は、第1流管に取り付けられたドライバのコイル構成要素(C)を含んでおり、第2振動駆動システム構成要素は、第2流管に取り付けられ、コイル構成要素と同軸に整列しているドライバの磁石構成要素(M)を含んでいる。  According to a fourth aspect of the present invention, in the Coriolis flow meter according to any one of the first to third aspects, the first vibration drive system component is a coil component (C) of a driver attached to the first flow tube. The second vibration drive system component includes a driver magnet component (M) attached to the second flow tube and coaxially aligned with the coil component.

本発明の第5の態様は、第1から第4の何れかの態様のコリオリ流量計において、第1振動構成要素は、更に、第1ピックオフ構成要素(602)を含んでおり、第2振動構成要素は第2ピックオフ構成要素(610)を含んでいる。  According to a fifth aspect of the present invention, in the Coriolis flow meter according to any one of the first to fourth aspects, the first vibration component further includes a first pick-off component (602), and the second vibration The component includes a second pickoff component (610).

本発明の第6の態様は、第5の態様のコリオリ流量計において、第1ピックオフ構成要素(602)は第1流管(301)に取り付けられ、第2ピックオフ構成要素(610)は第2流管(302)に取り付けられている。  According to a sixth aspect of the present invention, in the Coriolis flow meter of the fifth aspect, the first pick-off component (602) is attached to the first flow tube (301), and the second pick-off component (610) is the second. Attached to the flow tube (302).

本発明の第7の態様は、第6の態様のコリオリ流量計において、第1及び第2振動駆動システム構成要素は、実質的に等しい質量を有するような寸法に作られている。  According to a seventh aspect of the present invention, in the Coriolis flow meter of the sixth aspect, the first and second vibration drive system components are dimensioned to have substantially equal mass.

本発明の第8の態様は、第4の態様のコリオリ流量計において、第1流管(301)の曲げ軸と、第1流管と第1振動駆動システム構成要素(C)を加えたものの組み合わせられた質量の中心(727)は、対称面(708)に平行な第1平衡面(716)上にあり、第2流管(302)の曲げ軸と、第2流管と第2振動駆動システム構成要素(M)を加えたものの組み合わせられた質量の中心(714)は、対称面に平行な第2平衡面(717)上にある。  According to an eighth aspect of the present invention, in the Coriolis flow meter of the fourth aspect, the bending axis of the first flow pipe (301), the first flow pipe and the first vibration drive system component (C) are added. The combined center of mass (727) is on the first balance surface (716) parallel to the symmetry plane (708), the bending axis of the second flow tube (302), the second flow tube and the second vibration. The combined center of mass (714) of the drive system component (M) plus is on a second balance surface (717) parallel to the plane of symmetry.

本発明の第9の態様は、コリオリ流量計を作動させる方法において、対称面の回りに逆位相で振動させるようになっている第1流管及び第2流管と、各流管を、各流管の両端のノードを繋ぐ曲げ軸の回りに振動させるようになっている駆動システムと、を備えており、方法は、第1振動駆動システム構成要素を含んでいる第1振動構成要素を第1流管に取り付ける段階と、第2振動駆動システム構成要素を含んでいる第2振動構成要素を第2流管に取り付ける段階と、から成り、方法は、更に、第1及び2振動駆動システム構成要素を、第1流管と第1振動駆動システム構成要素を加えたものの慣性モーメントが、第2流管と第2振動駆動システム構成要素を加えたものの慣性モーメントと実質的に等しくなるように、等価な寸法にし、等価な位置に配置する段階を含んでいる。 According to a ninth aspect of the present invention, in a method of operating a Coriolis flow meter, a first flow tube and a second flow tube configured to vibrate in opposite phases around a symmetry plane, and each flow tube, and a and drive system adapted to vibrate around a shaft bend connecting ends nodes of the flow tube, provided with a method, the first vibration component that includes a first vibrating drive system component first Attaching the first vibration tube to the second flow tube and attaching the second vibration component including the second vibration drive system component to the second flow tube, the method further comprising first and second vibration drive system configurations So that the moment of inertia of the element plus the first flow tube and the first vibration drive system component is substantially equal to the moment of inertia of the second flow tube plus the second vibration drive system component; Equivalent dimensions and equivalent It includes the step of placing the position.

本発明の第10の態様は、第9の態様の方法において、第1及び第2の振動駆動システム構成要素を、実質的に等しい質量を有する寸法に作る段階を更に含んでいる。  A tenth aspect of the present invention further comprises the step of making the first and second vibration drive system components to dimensions having substantially equal masses in the method of the ninth aspect.

本発明の第10の態様は、第9又は第10の態様の方法において、第1流管の曲げ軸と、第1流管と第1振動駆動システム構成要素を加えたものの組み合わせられた質量の中心を、対称面に平行な第1平衡面上に配置する段階と、第2流管の曲げ軸と、第2流管と第2振動駆動システム構成要素を加えたものの組み合わせられた質量の中心を、対称面に平行な第2平衡面上に配置する段階と、を更に含んでいる。  According to a tenth aspect of the present invention, in the method of the ninth or tenth aspect, the combined mass of the bending axis of the first flow tube, the first flow tube and the first vibration drive system component is added. The center of the combined mass of placing the center on a first balance plane parallel to the symmetry plane, the bending axis of the second flow tube, and the second flow tube and second vibration drive system components On the second balance plane parallel to the plane of symmetry.

本発明の第10の態様は、第9から第11の何れかの態様の方法において、ドライバのコイル構成要素を含む第1振動駆動システム構成要素を、第1流管に取り付ける段階と、ドライバの磁石構成要素を含む第2振動駆動システム構成要素を、第2流管に、コイル構成要素と同軸に整列させて取り付ける段階と、を更に含んでいる。  According to a tenth aspect of the present invention, in the method according to any one of the ninth to eleventh aspects, the step of attaching the first vibration drive system component including the driver's coil component to the first flow tube; Attaching a second vibration drive system component, including a magnet component, to the second flow tube in coaxial alignment with the coil component.

本発明の第10の態様は、第9から第12の何れかの態様の方法において、第1振動駆動システム構成要素が第1ピックオフ構成要素を更に含んでおり、第2振動駆動システム構成要素が第2ピックオフ構成要素を更に含んでいることを特徴とし、更に、第1ピックオフ構成要素を第1流管に取り付ける段階と、第2ピックオフ構成要素を第2流管に取り付ける段階と、を含んでいる。  According to a tenth aspect of the present invention, in the method according to any one of the ninth to twelfth aspects, the first vibration drive system component further includes a first pickoff component, and the second vibration drive system component is A second pick-off component, and further comprising the steps of: attaching the first pick-off component to the first flow tube; and attaching the second pick-off component to the second flow tube. Yes.

本発明の第10の態様は、第13の態様の方法において、第1及び第2のピックオフ構成要素を、実質的に等しい質量を有する寸法に作る段階を更に含んでいる。  A tenth aspect of the present invention further comprises the step of making the first and second pickoff components to dimensions having substantially equal masses in the method of the thirteenth aspect.

本発明の第10の態様は、第9から第14の何れかの態様の方法において、第1流管の曲げ軸と、第1流管と第1振動駆動システム構成要素を加えたものの組み合わせられた質量の中心を、対称面に平行な第1平衡面上に配置する段階と、第2流管の曲げ軸と、第2流管と第2振動駆動システム構成要素を加えたものの組み合わせられた質量の中心を、対称面に平行な第2平衡面上に配置する段階と、を更に含んでいる。  According to a tenth aspect of the present invention, in the method according to any one of the ninth to fourteenth aspects, the bending axis of the first flow tube, the first flow tube, and the first vibration drive system component are added. Placing the center of mass on the first balance plane parallel to the symmetry plane, the bending axis of the second flow tube, and the addition of the second flow tube and the second vibration drive system component Disposing the center of mass on a second balance plane parallel to the plane of symmetry.

請求している本発明は、好適な実施形態の説明に限定されるのではなく、本発明の概念の範囲と精神の範囲内にある他の修正及び代替案を包含するものと明白に理解頂きたい。   It is to be expressly understood that the claimed invention is not limited to the description of the preferred embodiments, but includes other modifications and alternatives within the scope and spirit of the inventive concept. I want.

Claims (11)

コリオリ流量計であって、
対称面(708)の回りに逆位相で振動させるようになっている第1流管(301)及び第2流管(302)と、
前記各流管を、各流管の両端のノードを繋ぐ曲げ軸の回りに振動させるようになっている駆動システム(D)と、
前記第1流管に取り付けられた第1振動駆動システム構成要素(C)を含む第1振動構成要素(D、LPO、RPO)と、
前記第2流管に取り付けられた第2振動駆動システム構成要素(M)を含む第2振動構成要素と、を備えており、
前記第1及び第2振動駆動システム構成要素を、前記第1流管と前記第1振動駆動システム構成要素を加えたものの慣性モーメントが、前記第2流管と前記第2振動駆動システム構成要素を加えたものの慣性モーメントと実質的に等しくなるように、等価な寸法と位置を有しているコリオリ流量計であり、
前記第1流管の曲げ軸と、前記第1流管と前記第1振動駆動システム構成要素(C)を加えたものの組み合わせられた質量の中心(727)は、前記対称面(708)に平行な第1平衡面(716)上にあり、
前記第2流管の曲げ軸と、前記第2流管と前記第2振動駆動システム構成要素(M)を加えたものの組み合わせられた質量の中心(714)は、前記対称面(708)に平行な第2平衡面(717)上にあり、
前記第1流管の中心線(706)及び質量の中心(715)は、前記第1平衡面(716)以外の位置にあり、
前記第2流管の中心線(707)及び質量の中心(712)は、前記第2平衡面(717)以外の位置にある、ことを特徴とするコリオリ質量流量計。
A Coriolis flow meter,
A first flow tube (301) and a second flow tube (302) adapted to vibrate in anti-phase around a plane of symmetry (708);
A drive system (D) adapted to vibrate each flow tube about a bending axis connecting nodes at both ends of each flow tube;
A first vibration component (D, LPO, RPO) including a first vibration drive system component (C) attached to the first flow tube;
A second vibration component including a second vibration drive system component (M) attached to the second flow tube,
The moment of inertia of the first and second vibration drive system components plus the first flow tube and the first vibration drive system component is the second flow tube and the second vibration drive system component. A Coriolis flowmeter with equivalent dimensions and position so that it is substantially equal to the moment of inertia of the addition,
The bending axis of the first flow tube and the combined mass center (727) of the first flow tube plus the first vibration drive system component (C) is parallel to the symmetry plane (708). On the first equilibrium surface (716)
The bending axis of the second flow tube and the combined mass center (714) of the second flow tube plus the second vibration drive system component (M) is parallel to the symmetry plane (708). On the second equilibrium surface (717)
The center line (706) and the center of mass (715) of the first flow tube are at positions other than the first balance surface (716),
The Coriolis mass flowmeter, wherein a center line (707) and a center of mass (712) of the second flow tube are located at positions other than the second balance surface (717).
前記第1及び第2の振動駆動システム構成要素は、実質的に等しい質量を有する寸法に作られていることを特徴とする、請求項1に記載のコリオリ流量計。   The Coriolis flow meter of claim 1, wherein the first and second vibration drive system components are dimensioned to have substantially equal mass. 前記第1振動駆動システム構成要素は、前記第1流管に取り付けられたドライバのコイル構成要素(C)を含んでおり、
前記第2振動駆動システム構成要素は、前記第2流管に取り付けられ、前記コイル構成要素と同軸に整列している前記ドライバの磁石構成要素(M)を含んでいることを特徴とする、請求項1に記載のコリオリ流量計。
The first vibration drive system component includes a driver coil component (C) attached to the first flow tube;
The second vibration drive system component includes a magnet component (M) of the driver attached to the second flow tube and coaxially aligned with the coil component. Item 2. The Coriolis flow meter according to Item 1.
前記第1振動構成要素は、更に、第1ピックオフ構成要素(315)を含んでおり、前記第2振動構成要素は第2ピックオフ構成要素(316)を含んでいることを特徴とする、請求項1に記載のコリオリ流量計。 The first vibration component further includes a first pick-off component ( 315 ), and the second vibration component includes a second pick-off component ( 316 ). The Coriolis flow meter according to 1. 前記第1ピックオフ構成要素(315)は前記第1流管(301)に取り付けられ、
前記第2ピックオフ構成要素(316)は前記第2流管(302)に取り付けられていることを特徴とする、請求項4に記載のコリオリ流量計。
The first pickoff component ( 315 ) is attached to the first flow tube (301);
The Coriolis flow meter of claim 4, wherein the second pickoff component ( 316 ) is attached to the second flow tube (302).
前記第1及び第2ピックオフ構成要素は、実質的に等しい質量を有するような寸法に作られていることを特徴とする、請求項5に記載のコリオリ流量計。 6. The Coriolis flow meter of claim 5, wherein the first and second pickoff components are dimensioned to have substantially equal mass. コリオリ流量計を作動させる方法であって、
対称面の回りに逆位相で振動させるようになっている第1流管及び第2流管と、
前記各流管を、各流管の両端のノードを繋ぐ曲げ軸の回りに振動させるようになっている駆動システムと、を備えており、前記方法は、
第1振動駆動システム構成要素を含んでいる第1振動構成要素を前記第1流管に取り付ける段階と、
第2振動駆動システム構成要素を含んでいる第2振動構成要素を前記第2流管に取り付ける段階と、
前記第1及び2振動駆動システム構成要素を、前記第1流管と前記第1振動駆動システム構成要素を加えたものの慣性モーメントが、前記第2流管と前記第2振動駆動システム構成要素を加えたものの慣性モーメントと実質的に等しくなるように、等価な寸法にし、等価な位置に配置する段階と、を含んでいる方法であり、
前記第1流管の曲げ軸と、前記第1流管と前記第1振動駆動システム構成要素を加えたものの組み合わせられた質量の中心を、前記対称面に平行な第1平衡面上に配置する段階であって、前記第1流管の中心線及び質量の中心が前記第1平衡面以外の位置にある、段階と、
前記第2流管の曲げ軸と、前記第2流管と前記第2振動駆動システム構成要素を加えたものの組み合わせられた質量の中心を、前記対称面に平行な第2平衡面上に配置する段階であって、前記第2流管の中心線及び質量の中心が前記第2平衡面以外の位置にある、段階と、を更に含んでいることを特徴とする方法。
A method of operating a Coriolis flow meter,
A first flow tube and a second flow tube adapted to vibrate in anti-phase around a plane of symmetry;
Wherein each flow tube has a, a drive system adapted to vibrate around a bending axis connecting the nodes at both ends of each flow tube, the method comprising:
Attaching a first vibration component, including a first vibration drive system component, to the first flow tube;
Attaching a second vibration component including a second vibration drive system component to the second flow tube;
The moment of inertia of the first and second vibration drive system components added to the first flow tube and the first vibration drive system component is added to the second flow tube and the second vibration drive system component. An equivalent dimension so as to be substantially equal to the moment of inertia of the object, and a position at an equivalent position.
The bending axis of the first flow tube and the combined mass center of the first flow tube plus the first vibration drive system components are disposed on a first balance plane parallel to the symmetry plane. A center line and a center of mass of the first flow tube are located at a position other than the first balance plane; and
The bending axis of the second flow tube and the combined mass center of the second flow tube plus the second vibration drive system components are placed on a second balance plane parallel to the symmetry plane. And further comprising the step of: the center line of the second flow tube and the center of mass being at a location other than the second balance plane.
前記第1及び第2振動駆動システム構成要素を、実質的に等しい質量を有する寸法に作る段階を更に含んでいる、請求項7に記載の方法。 Wherein the first and second vibration drive system components, further comprises the step of making the dimensions have substantially equal mass The method of claim 7. ドライバのコイル構成要素を含む前記第1振動駆動システム構成要素を、前記第1流管に取り付ける段階と、
前記ドライバの磁石構成要素を含む前記第2振動駆動システム構成要素を、前記第2流管に、前記コイル構成要素と同軸に整列させて取り付ける段階と、を更に含んでいる、請求項7に記載の方法。
Attaching the first vibration drive system component, including a driver coil component, to the first flow tube;
Attaching the second vibration drive system component, including the driver magnet component, to the second flow tube in coaxial alignment with the coil component. the method of.
前記第1振動構成要素が第1ピックオフ構成要素を更に含んでおり、前記第2振動構成要素が第2ピックオフ構成要素を更に含んでいることを特徴とし、更に、
第1ピックオフ構成要素を前記第1流管に取り付ける段階と、
第2ピックオフ構成要素を前記第2流管に取り付ける段階と、を含んでいる、請求項7に記載の方法。
It said first vibration Do構 formed elements are further includes a first pickoff component, characterized in that the second vibration Do構 formed element further includes a second pickoff component, further,
Attaching a first pickoff component to the first flow tube;
Attaching a second pickoff component to the second flow tube.
前記第1及び第2ピックオフ構成要素を、実質的に等しい質量を有する寸法に作る段階を更に含んでいる、請求項10に記載の方法。 Wherein the first and second pin Kkuofu component further includes the step of making the dimensions have substantially equal mass The method of claim 10.
JP2012248461A 2012-11-12 2012-11-12 Coriolis flow meter and method of operating the same Expired - Lifetime JP5753527B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012248461A JP5753527B2 (en) 2012-11-12 2012-11-12 Coriolis flow meter and method of operating the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012248461A JP5753527B2 (en) 2012-11-12 2012-11-12 Coriolis flow meter and method of operating the same

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007507289A Division JP2007531892A (en) 2004-04-16 2004-04-16 Method and apparatus for force balancing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013050463A JP2013050463A (en) 2013-03-14
JP5753527B2 true JP5753527B2 (en) 2015-07-22

Family

ID=48012580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012248461A Expired - Lifetime JP5753527B2 (en) 2012-11-12 2012-11-12 Coriolis flow meter and method of operating the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5753527B2 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3650427T2 (en) * 1985-08-29 1996-07-18 Micro Motion Inc SENSOR MOUNTING FOR SWINGING STRUCTURES.
US6776052B2 (en) * 1999-10-29 2004-08-17 Micro Motion, Inc. Coriolis flowmeter having a reduced flag dimension for handling large mass flows
JP2004117087A (en) * 2002-09-25 2004-04-15 Yokogawa Electric Corp Coriolis mass flowmeter
BRPI0418687B1 (en) * 2004-04-16 2019-12-03 Micro Motion Inc coriolis flowmeter and method of operation

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013050463A (en) 2013-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5205474B2 (en) Coriolis flow meter with improved balance system
AU2003222625B2 (en) Method and apparatus for force balancing of a coriolis flow meter
JP2007531892A (en) Method and apparatus for force balancing
JP4939408B2 (en) Split balance weights to eliminate density effects on flow
KR101563863B1 (en) A flow meter including a balance member
EP2943759B1 (en) Method and apparatus for a vibratory meter
JP5753527B2 (en) Coriolis flow meter and method of operating the same
JP5642249B2 (en) Method and apparatus for balancing the force of a Coriolis flow meter
RU2351901C2 (en) Method and means for equalisation
PL216207B1 (en) Method and machine used in force equalization
RU2316734C2 (en) Method and device for balancing coriolis flow meter
RU2348906C2 (en) Parted counterpoising loads for elimination of density effect on measuring of flux rate
JP2010156710A (en) Method and apparatus for balancing coriolis force flowmeter

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121210

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140109

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140220

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140520

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141211

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20150310

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150407

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150424

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150522

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5753527

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S802 Written request for registration of partial abandonment of right

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R311802

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term