JP7328832B2 - coriolis flow meter - Google Patents
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Description
本発明は、主として、真空二重管に取り付けられるコリオリ流量計に関する。 The present invention relates primarily to Coriolis flowmeters attached to evacuated double tubes.
従来から、管を振動させて、この管を流体が通過する際に発生するコリオリの力に基づいて、流体の質量流量を算出するコリオリ流量計が知られている。 Conventionally, a Coriolis flowmeter is known that vibrates a pipe and calculates the mass flow rate of the fluid based on the Coriolis force generated when the fluid passes through the pipe.
特許文献1は、直線状の支持管と、その内部に配置される直線状の測定管と、を備える二重管に取り付けられるコリオリ流量計を開示する。このコリオリ流量計は、励振器と、2つの振動センサと、を備える。励振器は、測定管を振動させるための装置であり、測定管に固定された永久磁石と、支持管に形成された貫通孔に配置されたコイルと、から構成されている。このコイルに電流を流すことで、永久磁石を介して測定管を振動させることができる。振動センサは、測定管の振動を検出するための装置であり、測定管に固定された永久磁石と、支持管に形成された貫通孔に配置されたコイルと、から構成されている。永久磁石の振動に基づいてコイルに発生した電気信号に基づいて、測定管の振動を検出できる。
特許文献2のコリオリ流量計は、U字状に湾曲した2つの並列されたフローチューブを備える。このコリオリ流量計は、フローチューブを振動させるための駆動部と、フローチューブの振動を検出するセンサと、を備える。駆動部は、一方のフローチューブに設けられたコアと、他方のフローチューブに設けられたドライブコイルから構成されている。センサは、一方のフローチューブに設けられた棒磁石と、他方のフローチューブに設けられたセンシングコイルから構成されている。 The Coriolis flowmeter of Patent Literature 2 includes two parallel U-shaped flow tubes. The Coriolis flowmeter includes a drive for vibrating the flowtube and a sensor for detecting the vibration of the flowtube. The driving section is composed of a core provided on one flow tube and a drive coil provided on the other flow tube. The sensor consists of a bar magnet provided on one flow tube and a sensing coil provided on the other flow tube.
例えば極低温の流体を搬送するために、真空二重管が用いられることがある。真空二重管とは、内管と外管の間を真空にすることで、外部からの入熱を抑制したものである。また、真空二重管を用いて極低温の流体を搬送する際にも、その質量流量を計測することが望まれる。 Evacuated double tubes are sometimes used, for example, to transport cryogenic fluids. A vacuum double tube suppresses heat input from the outside by creating a vacuum between an inner tube and an outer tube. It is also desired to measure the mass flow rate when a cryogenic fluid is conveyed using a vacuum double tube.
ここで、特許文献1の構成は、支持管に貫通孔を形成するため、真空二重管に適用することはできない。更に、特許文献1では、測定管が直線状かつ1本の構成のみが開示されており、それ以外の測定管への適用方法は記載されていない。
Here, the configuration of
また、特許文献2の構成は、フローチューブの一方にドライブコイル及びセンシングコイルが取り付けられており、これらのコイルは配線を介して電子機器に接続される。そのため、特許文献2の構成を真空二重管に適用しても、配線を介してフローチューブへの入熱が発生してしまう。 Further, in the configuration of Patent Document 2, a drive coil and a sensing coil are attached to one side of the flow tube, and these coils are connected to an electronic device via wiring. Therefore, even if the configuration of Patent Document 2 is applied to the vacuum double tube, heat input to the flow tube occurs through the wiring.
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、真空二重管に取り付けられるコリオリ流量計において、測定用内管への入熱を抑制可能な構成を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its primary object is to provide a Coriolis flowmeter attached to a vacuum double tube, capable of suppressing heat input to the inner tube for measurement. It is in.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。 The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, the means for solving the problems and the effects thereof will be described.
本発明の観点によれば、真空二重管に取り付けられる以下のコリオリ流量計が提供される。即ち、このコリオリ流量計は、第1測定用内管と、第2測定用内管と、第1駆動用磁石と、第2駆動用磁石と、駆動用コイルと、第1検出用磁石と、第2検出用磁石と、第1検出用コイルと、第2検出用コイルと、演算装置と、を備える。前記第1測定用内管は、前記内管に接続され、湾曲した形状の管であり、流体が流れる。前記第2測定用内管は、前記内管に接続され、前記第1測定用内管と同じ方向に湾曲した形状の管でおり、流体が流れる。前記第1駆動用磁石は、前記第1測定用内管又は当該第1測定用内管と一体的に振動する部材に取り付けられている。前記第2駆動用磁石は、前記第2測定用内管又は当該第2測定用内管と一体的に振動する部材に取り付けられている。前記駆動用コイルは、前記外管に支持されており、前記第1駆動用磁石及び前記第2駆動用磁石を介して、前記第1測定用内管及び前記第2測定用内管を非接触で振動させる。前記第1検出用磁石は、前記第1測定用内管又は当該第1測定用内管と一体的に振動する部材に取り付けられている。前記第2検出用磁石は、前記第2測定用内管又は当該第2測定用内管と一体的に振動する部材に取り付けられている。前記第1検出用コイルは、前記外管に支持されており、前記第1検出用磁石を介して、前記第1測定用内管の振動を非接触で検出する。前記第2検出用コイルは、前記外管に支持されており、前記第2検出用磁石を介して、前記第2測定用内管の振動を非接触で検出する。前記演算装置は、前記駆動用コイルが作動している間の前記第1検出用コイル及び前記第2検出用コイルの検出値に基づいて、前記内管を流れる流体の質量流量を算出する。前記駆動用コイルは、前記外管の内壁に設けられたコイル支柱を介して、前記外管に支持されている。前記外管に支持される前記駆動用コイルは、前記第1測定用内管と前記第2測定用内管の間に位置している。前記駆動用コイルは、前記第1駆動用磁石と前記第2駆動用磁石を振動させる1つのコイルである。 Aspects of the present invention provide the following Coriolis flowmeter attached to a vacuum double tube. That is, this Coriolis flowmeter includes a first measuring inner tube, a second measuring inner tube, a first driving magnet, a second driving magnet, a driving coil, a first detecting magnet, It comprises a second detection magnet, a first detection coil, a second detection coil, and an arithmetic device. The first inner tube for measurement is a curved tube connected to the inner tube, through which fluid flows. The second inner tube for measurement is connected to the inner tube, is curved in the same direction as the first inner tube for measurement, and has a shape through which fluid flows. The first driving magnet is attached to the first inner tube for measurement or a member that vibrates integrally with the inner tube for measurement. The second driving magnet is attached to the second inner tube for measurement or a member that vibrates integrally with the inner tube for measurement. The driving coil is supported by the outer tube, and the first driving magnet and the second driving magnet are used to move the first inner measuring tube and the second inner measuring tube in a non-contact manner. to vibrate. The first detection magnet is attached to the first measurement inner tube or a member that vibrates integrally with the first measurement inner tube. The second detection magnet is attached to the second inner tube for measurement or a member that vibrates integrally with the inner tube for measurement. The first detection coil is supported by the outer tube, and detects vibration of the first measurement inner tube via the first detection magnet in a non-contact manner. The second detection coil is supported by the outer tube and detects vibration of the second measurement inner tube through the second detection magnet in a non-contact manner. The computing device calculates the mass flow rate of the fluid flowing through the inner tube based on the detection values of the first detection coil and the second detection coil while the drive coil is operating. The drive coil is supported by the outer tube via a coil support provided on the inner wall of the outer tube. The driving coil supported by the outer tube is positioned between the first inner measuring tube and the second inner measuring tube. The driving coil is one coil that vibrates the first driving magnet and the second driving magnet.
これにより、配線が必要な駆動用コイルと検出用コイルが何れも外管に支持されているため、測定用内管が外管や常温の部材と接触しない。そのため、測定用内管への入熱を抑制できる。 Since both the driving coil and the detecting coil which require wiring are supported by the outer tube, the inner measuring tube does not come into contact with the outer tube or members at room temperature. Therefore, heat input to the inner tube for measurement can be suppressed.
本発明によれば、真空二重管に取り付けられるコリオリ流量計において、測定用内管への入熱を抑制可能な構成を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the Coriolis flowmeter attached to a vacuum double tube, the structure which can suppress the heat input to an inner tube for a measurement can be provided.
次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。 Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.
図1に示す真空二重管1は、例えば液体水素や液化天然ガス等のような極低温の流体を搬送するための管である。真空二重管1は、内管1aと外管1bを備える。内管1aは、搬送対象の流体を流すための管である。外管1bは、内管1aの周囲を360°にわたって覆うように配置されている。内管1aと外管1bの間の空間は密閉されており、この空間は真空に保たれている。内管1aと外管1bの間の空間は真空断熱層となるため、真空二重管1の外部から流体への入熱を抑制することができる。以下の説明では、流体流れ方向の上流側及び下流側を、単に上流側及び下流側と称する。
A vacuum
コリオリ流量計5は、分岐部3を介して、真空二重管1に取り付けられる。分岐部3は内部に分岐構造を有している。コリオリ流量計5の上流側の分岐部3は、内管1aを流れる流体を2つに分けてコリオリ流量計5に供給する。コリオリ流量計5の下流側の分岐部3は、コリオリ流量計5の2つの管を流れる流体を1つにまとめて内管1aに供給する。
The Coriolis
図1に示すように、コリオリ流量計5は、第1測定用内管10と、第2測定用内管20と、振動抑制板30と、加振部40と、検出部50と、を備える。
As shown in FIG. 1, the Coriolis
第1測定用内管10は、上流直線部10aと、湾曲部10bと、下流直線部10cと、を含んでいる。上流直線部10aは、上流側の分岐部3に接続される直線状の管部分である。湾曲部10bは、上流直線部10aの下流端に接続されており、略U字状に湾曲している管部分である。なお、略U字状は一例であり、それ以外の形状に曲がっている構成であってもよい。下流直線部10cは、湾曲部10bの下流端に接続されるとともに、下流側の分岐部3に接続される直線状の管部分である。
The first
第2測定用内管20は、上流直線部20aと、湾曲部20bと、下流直線部20cと、を含んでいる。第2測定用内管20は、第1測定用内管10と同じ構成であるため、説明を省略する。なお、第1測定用内管10と第2測定用内管20は、厳密に同じ形状である必要まではないが、湾曲部10bと湾曲部20bは、管形状や曲がる方向等がおおよそ同じであることが好ましい。
The second measurement
振動抑制板30は、測定用内管10,20の上流側の端部(具体的には上流直線部10a,20a)と、測定用内管10,20の下流側の端部(具体的には下流直線部10c,20c)と、を接続する板状の部材である。なお、端部とは、端だけでなく、その近傍を含む概念である。振動抑制板30を設けることにより、測定用内管10,20の不要な振動を抑制できる。不要な振動とは、後述の加振部40によって生じる振動とは異なる方向の振動を意味する。
The
本実施形態の振動抑制板30は、上流側及び下流側の分岐部3にも取り付けられて支持されているが、測定用内管10,20のみに取り付けられて支持される構成であってもよい。また、本実施形態の振動抑制板30は、湾曲部10b,20bに干渉する位置に配置される。そのため、振動抑制板30には、湾曲部10b,20bを通過させる開口部が形成されている。これに代えて、湾曲部10b,20bに干渉しない位置に振動抑制板30を配置することで、開口部を省略することもできる。また、振動抑制板30自体を省略してもよい。
Although the
加振部40は、湾曲部10b,20bの近傍(流体流れ方向の中間位置の近傍)に配置されている。なお、図1では、加振部40を模式的に示している。加振部40は、測定用内管10,20を非接触で振動させる。加振部40の具体的な構成は後述する。
The vibrating
検出部50は、流体流れ方向で加振部40を挟むように2箇所に配置されている。なお、図1では、検出部50を模式的に示している。検出部50は、測定用内管10,20の振動(速度変化)を非接触で検出する。検出部50の具体的な構成は後述する。
The
図2に示すように、コリオリ流量計5は、演算装置100を備える。演算装置100は、コリオリ流量計5が備える加振部40等を駆動するための駆動回路及び増幅器等を備える。また、演算装置100は、検出部50の検出値を処理して質量流量(単位時間あたりに通過した流体の質量)を算出するための、増幅器、AD変換器、及び演算器等を備える。
As shown in FIG. 2 , the
次に、図2及び図3を参照して、加振部40の詳細について説明する。図3は、図1のA-A断面図である。
Next, details of the
加振部40は、外管1b側の部材として、コイル支柱41と、駆動用コイル42と、を備える。コイル支柱41は非磁性体である。コイル支柱41の一端は、外管1bの内壁に取り付けられている。コイル支柱41の他端には、駆動用コイル42が取り付けられている。コイル支柱41の形状は、測定用内管10,20や駆動用コイル42の位置等に応じて適宜変更可能である。また、コイル支柱41を省略して、駆動用コイル42を直接的に外管1bに接続することもできる。
The vibrating
駆動用コイル42は、コイル支柱41を介して、(測定用内管10,20ではなく)外管1bに支持されている(取り付けられている)。この構成により、駆動用コイル42は、測定用内管10,20の振動とは独立している。駆動用コイル42は、第1測定用内管10と第2測定用内管20の間に配置されている。図2に示すように、駆動用コイル42は配線によって演算装置100と接続されており、演算装置100が出力した駆動用信号(交流電流)が駆動用コイル42に供給される。
The
加振部40は、測定用内管10,20側の部材として、磁石支柱14,24と、第1駆動用磁石11と、第2駆動用磁石21と、を備える。磁石支柱14,24は、非磁性体であり、測定用内管10,20にそれぞれ接続されている。磁石支柱14は、第1測定用内管10から第2測定用内管20に近づくように延びている。磁石支柱24は、第2測定用内管20から第1測定用内管10に近づくように延びている。磁石支柱14,24は、何れも駆動用コイル42の内部に入り込むように位置している。
The vibrating
磁石支柱14の端部には、第1駆動用磁石11が取り付けられている。磁石支柱24の端部には、第2駆動用磁石21が取り付けられている。駆動用コイル42の軸方向の長さの中央に対して一側に第1駆動用磁石11が配置されており、他側に第2駆動用磁石21が配置されている。このように、駆動用磁石11,21は、磁石支柱14,24を介して、測定用内管10,20にそれぞれ支持されている(取り付けられている)。この構成により、駆動用磁石11,21は、駆動用コイル42の軸方向に沿うように、測定用内管10,20と一体的に振動する。また、磁石支柱14,24は、それぞれヨーク15,25によって覆われている。なお、ヨーク15,25は省略することもできる。
A
以上により、駆動用信号が駆動用コイル42に供給されることで、駆動用磁石11,21を介して、測定用内管10,20を非接触で振動させることができる。また、加振部40は、測定用内管10,20を固有振動数で振動させる。測定用内管10,20は互いに逆方向に振動する(一方に対して他方の振動の位相が反転している)。また、測定用内管10,20が振動したり、外部の影響で外管1bが振動したりしても、駆動用磁石11,21が駆動用コイル42の内部に位置し続けることができるために、駆動用コイル42は軸方向の長さが長いことが好ましい。具体的には、駆動用コイル42の軸方向の長さは、駆動用コイル42による駆動用磁石11,21のそれぞれの振動範囲の合計よりも長いことが好ましい。
As described above, by supplying the drive signal to the
このように、本実施形態の加振部40は、配線接続が必要である駆動用コイル42が測定用内管10,20ではなく外管1bに支持されている。また、駆動用コイル42は、非接触で測定用内管10,20を振動させる。そのため、極低温の流体が流れる測定用内管10,20は外部(外管1b及びその外側)と接続されていない。従って、測定用内管10,20(内管1a)への入熱を抑制することができる。
Thus, in the vibrating
次に、図2及び図4を参照して、検出部50の詳細について説明する。図4は、図1のB-B断面図である。上述したようにコリオリ流量計5は2つの検出部50を備えるが、これらは同一又は対称の構成であるため、両者をまとめて説明する。
Next, details of the
検出部50は、外管1b側の部材として、連結部材51と、第1検出用コイル55と、第2検出用コイル56と、補助コイル57と、を備える。
The
連結部材51は、非磁性体である。連結部材51は、外管1bの内壁に取り付けられて支持されている。本実施形態では、連結部材51の図4における下端部が外管1bの内壁に取り付けられているが、別の位置又は構成で外管1bの内壁に取り付けられていてもよい。連結部材51には、測定用内管10,20を通過させるための開口部がそれぞれ形成されている。また、連結部材51には、第1取付部52と、第2取付部53と、第3取付部54と、が形成されている。連結部材51は一体的に構成されるとともに外管1bに固定されている。そのため、取付部52,53,54は外管1bと一体的に振動する。
The connecting
測定用内管10,20の軸方向に垂直な平面で切った断面(図4)において、第1取付部52は、第1測定用内管10に対して第2測定用内管20の反対側に位置している。第1取付部52には、第1検出用コイル55が取り付けられている。この断面において、第2取付部53は、第2測定用内管20に対して第1測定用内管10の反対側に位置している。第2取付部53には、第2検出用コイル56が取り付けられている。この断面において、第3取付部54は、第1測定用内管10と第2測定用内管20の間に位置している。第3取付部54には、補助コイル57が取り付けられている。
In a cross section ( FIG. 4 ) taken along a plane perpendicular to the axial direction of the
検出部50は、測定用内管10,20側の部材として、磁石支柱16,17,26,27と、第1検出用磁石12と、第2検出用磁石22と、第1補助磁石13と、第2補助磁石23と、を備える。
The
磁石支柱16,26は、非磁性体であり、測定用内管10,20にそれぞれ接続されている。磁石支柱16は、第1測定用内管10を起点として第2測定用内管20から離れるように延びており、第1検出用コイル55の内部に入り込んでいる。磁石支柱16の先端部には第1検出用磁石12が取り付けられている。磁石支柱26は、第2測定用内管20を起点として第1測定用内管10から離れるように延びており、第2検出用コイル56の内部に入り込んでいる。磁石支柱26の先端部には第2検出用磁石22が取り付けられている。なお、検出用磁石12,22は、駆動用磁石11,21と同様に、ヨークによって覆われていてもよい。
The magnet posts 16, 26 are non-magnetic and are connected to the
これにより、第1測定用内管10の振動に応じて第1検出用磁石12が第1検出用コイル55内を振動するため、その振動に応じた電流(振動検出用の電気信号、検出値)が発生する。同様に、第2測定用内管20の振動に応じて第2検出用磁石22が第2検出用コイル56内を振動するため、その振動に応じた電流(振動検出用の電気信号、検出値)が発生する。また、図2に示すように、検出用コイル55,56は配線によって演算装置100と接続されている。検出用コイル55,56で発生した振動検出用の電気信号は演算装置100に供給される。
As a result, the
測定用内管10,20の振動に基づいて流体の質量流量を算出する方法は、従来のコリオリ流量計と同様の方法を採用できる。この方法は公知であるため、以下で簡単に説明する。即ち、加振部40によって測定用内管10,20が振動している状態で、流体が測定用内管10,20を流れることで、湾曲部10b,20bの上流側と下流側とで、コリオリの力が作用する方向が異なる。そのため、湾曲部10b、20bの上流側と下流側とでは、振動の位相にズレが生じる。また、コリオリの力は物体の質量と相関性がある。以上により、上流側の検出部50の検出用コイル55,56で発生した電気信号と、下流側の検出部50の検出用コイル55,56で発生した電気信号と、を比較してコリオリの力の評価を行うことで、測定用内管10,20を流れる流体の合計の質量流量(即ち、内管1aを流れる流体の質量流量)を算出することができる。
As a method of calculating the mass flow rate of the fluid based on the vibration of the
ここで、例えば外部からの影響により、内管1aに対して外管1bが相対的に振動した場合、この振動に応じて検出用磁石12,22に対して検出用コイル55,56が振動する。その結果、流体の質量流量の算出結果の精度が低下する。この外部からの影響を軽減するために、検出部50は、上述の補助磁石13,23と補助コイル57を備えている。
Here, for example, when the
補助磁石13,23は、それぞれ磁石支柱17,27を介して、測定用内管10,20に取り付けられている。磁石支柱17,27は非磁性体であり、測定用内管10,20にそれぞれ接続されている。磁石支柱17は、第1測定用内管10を起点として第2測定用内管20に近づくように延びており、補助コイル57の内部に入り込んでいる。磁石支柱17の先端部には第1補助磁石13が取り付けられている。磁石支柱27は、第2測定用内管20を起点として第1測定用内管10に近づくように延びており、補助コイル57の内部に入り込んでいる。磁石支柱27の先端部には第2補助磁石23が取り付けられている。補助コイル57の軸方向の長さの中央に対して一側に第1補助磁石13が配置されており、他側に第2補助磁石23が配置されている。なお、補助磁石13,23は、駆動用磁石11,21と同様に、ヨークによって覆われていてもよい。
The
また、検出用磁石12、22の振動方向と、補助磁石13,23の振動方向とは同一方向である(平行である)。また、第1検出用磁石12と第1補助磁石13は、何れも第1測定用内管10に取り付けられているため、一体的に振動する。第2検出用磁石22と第2補助磁石23についても同様である。補助磁石13,23が補助コイル57内を振動することで、その振動に応じた電流(補助電気信号)が発生する。図2に示すように、補助コイル57は配線によって演算装置100と接続されている。補助コイル57で発生した電気信号は演算装置100に供給される。
Also, the direction of vibration of the
補助コイル57で発生した電気信号は、内管1aに対する外管1bの相対振動の方向及び大きさを示している。即ち、仮に内管1aに対する外管1bの相対振動が発生していない場合、補助磁石13,23は互いに逆方向かつ対称に振動するだけであるため、補助コイル57に電流は殆ど又は全く発生しない。一方で、相対振動が存在する場合、補助磁石13,23の振動には、両者が一体的に同じ方向に動く要素(成分)が更に含まれる。そのため、補助磁石13,23が一体的に振動した方向及びその速度に応じて、補助コイル57に電気信号が発生する。以上により、演算装置100は、補助コイル57の電気信号(電流の方向と大きさ)に基づいて、内管1aに対する外管1bの相対振動の方向及び大きさを算出することができる。
The electrical signal generated by the
演算装置100は、補助コイル57の電気信号に基づいて、検出用コイル55,56の電気信号を補正することで、内管1aに対する外管1bの相対振動の影響を排除した、測定用内管10,20の振動を求めることができる。以上により、演算装置100は、内管1aを流れる流体の質量流量を正確に算出することができる。
The
また、本実施形態の検出部50は、配線接続が必要である検出用コイル55,56及び補助コイル57が測定用内管10,20ではなく外管1bに支持されている。また、これらのコイルは、非接触で測定用内管10,20の振動を検出可能である。そのため、加振部40だけでなく検出部50においても、極低温の流体が流れる測定用内管10,20は外部(外管1b及びその外側)と接続されていない。従って、測定用内管10,20(内管1a)への入熱を更に抑制することができる。
Further, in the
以上に説明したように、本実施形態のコリオリ流量計5は真空二重管1に取り付けられる。コリオリ流量計5は、第1測定用内管10と、第2測定用内管20と、第1駆動用磁石11と、第2駆動用磁石21と、駆動用コイル42と、第1検出用磁石12と、第2検出用磁石22と、第1検出用コイル55と、第2検出用コイル56と、演算装置100と、を備える。第1測定用内管10は、内管1aに接続され、湾曲した形状の管であり、流体が流れる。第2測定用内管20は、内管1aに接続され、第1測定用内管10と同じ方向に湾曲した形状の管でおり、流体が流れる。第1駆動用磁石11は、第1測定用内管10と一体的に振動する磁石支柱14に取り付けられている。第2駆動用磁石21は、第2測定用内管20と一体的に振動する磁石支柱24に取り付けられている。駆動用コイル42は、外管1bに支持されており、第1駆動用磁石11及び第2駆動用磁石21を介して、第1測定用内管10及び第2測定用内管20を非接触で振動させる。第1検出用磁石12は、第1測定用内管10と一体的に振動する磁石支柱16に取り付けられている。第2検出用磁石22は、第2測定用内管20と一体的に振動する磁石支柱26に取り付けられている。第1検出用コイル55は、外管1bに支持されており、第1検出用磁石12を介して、第1測定用内管10の振動を非接触で検出する。第2検出用コイル56は、外管1bに支持されており、第2検出用磁石22を介して、第2測定用内管20の振動を非接触で検出する。演算装置100は、駆動用コイル42が作動している間の第1検出用コイル55及び第2検出用コイル56の検出値に基づいて、内管1aを流れる流体の質量流量を算出する。
As explained above, the
これにより、配線が必要な駆動用コイル42と検出用コイル55,56が何れも外管1bに支持されているため、測定用内管10,20が外管1bや常温の部材と接触しない。そのため、測定用内管10,20への入熱を抑制できる。
Since the
また、上記実施形態のコリオリ流量計5は、第1補助磁石13と、第2補助磁石23と、補助コイル57と、を備える。第1補助磁石13は、第1測定用内管10と一体的に振動する磁石支柱17に取り付けられている。第2補助磁石23は、第2測定用内管20と一体的に振動する磁石支柱27に取り付けられている。補助コイル57は、外管1bに支持されており、第1補助磁石13及び第2補助磁石23の両方の振動に基づく補助電気信号を生じさせる。演算装置100は、補助電気信号に基づいて、第1検出用コイル55及び第2検出用コイル56の検出値から、内管1aに対する外管1bの相対振動の影響を打ち消す。
Also, the
これにより、測定用内管10,20と外管1b等の接触を防止しつつ、内管1aに対する外管1bの相対振動の影響を考慮した質量流量を算出することができる。
This makes it possible to calculate the mass flow rate in consideration of the influence of the relative vibration of the
また、上記実施形態のコリオリ流量計5において、第1検出用コイル55、第2検出用コイル56、及び補助コイル57は、外管1bに支持されるとともに当該外管1bと一体的に振動する連結部材51に取り付けられている。
Further, in the
これにより、検出用コイル55,56と補助コイル57が一体的に振動するため、内管1aに対する外管1bの相対振動の影響を更に確実に取り除くことができる。
As a result, since the detection coils 55 and 56 and the
また、上記実施形態のコリオリ流量計5において、駆動用コイル42は、第1駆動用磁石11と第2駆動用磁石21を振動させる1つのコイルで構成されている。
In the
これにより、駆動用コイル42をシンプルにすることができる。
Thereby, the driving
また、上記実施形態のコリオリ流量計5は、第1測定用内管10及び第2測定用内管20のそれぞれの流体流れ方向の上流側の端部を、第1測定用内管10及び第2測定用内管20のそれぞれの流体流れ方向の下流側の端部に接続する振動抑制板30を備える。
In the
これにより、測定用内管10,20に不要な振動が発生することを抑制することができる。
Thereby, it is possible to suppress the generation of unnecessary vibrations in the measurement
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the above configuration can be modified, for example, as follows.
上記実施形態では、駆動用コイル42は1つのコイルで測定用内管10,20の両方を振動させる。これに代えて、駆動用コイル42が2つのコイルを含んで構成されており、2つのコイルが測定用内管10,20をそれぞれ振動させる構成であってもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、各磁石は棒状の磁石支柱を介して測定用内管10,20に取り付けられているが、棒状ではない別形状の部材を介して各磁石が取り付けられていてもよい。また、測定用内管10,20に直接的に各磁石が取り付けられていてもよい。
In the above embodiment, each magnet is attached to the measurement
振動抑制板30は、板状に限られず、厚みが大きいブロック形状であってもよいし、箱状であってもよい。
The
1 真空二重管
5 コリオリ流量計
10 第1測定用内管
11 第1駆動用磁石
12 第1検出用磁石
13 第1補助磁石
20 第2測定用内管
21 第2駆動用磁石
22 第2検出用磁石
23 第2補助磁石
30 振動抑制板(振動抑制部)
40 加振部
41 コイル支柱
42 駆動用コイル
50 検出部
51 連結部材
55 第1検出用コイル
56 第2検出用コイル
57 補助コイル
100 演算装置
40
Claims (4)
前記内管に接続され、湾曲した部分を含む管であり、流体が流れる第1測定用内管と、
前記内管に接続され、前記第1測定用内管と同じ方向に湾曲した部分を含む管であり、流体が流れる第2測定用内管と、
前記第1測定用内管又は当該第1測定用内管と一体的に振動する部材に取り付けられている第1駆動用磁石と、
前記第2測定用内管又は当該第2測定用内管と一体的に振動する部材に取り付けられている第2駆動用磁石と、
前記外管に支持されており、前記第1駆動用磁石及び前記第2駆動用磁石を介して、前記第1測定用内管及び前記第2測定用内管を非接触で振動させる駆動用コイルと、
前記第1測定用内管又は当該第1測定用内管と一体的に振動する部材に取り付けられている第1検出用磁石と、
前記第2測定用内管又は当該第2測定用内管と一体的に振動する部材に取り付けられている第2検出用磁石と、
前記外管に支持されており、前記第1検出用磁石を介して、前記第1測定用内管の振動を非接触で検出するための第1検出用コイルと、
前記外管に支持されており、前記第2検出用磁石を介して、前記第2測定用内管の振動を非接触で検出するための第2検出用コイルと、
前記駆動用コイルが作動している間の前記第1検出用コイル及び前記第2検出用コイルの検出値に基づいて、前記内管を流れる流体の質量流量を算出する演算装置と、
を備え、
前記駆動用コイルは、前記外管の内壁に設けられたコイル支柱を介して、前記外管に支持されており、
前記外管に支持される前記駆動用コイルは、前記第1測定用内管と前記第2測定用内管の間に位置しており、
前記駆動用コイルは、前記第1駆動用磁石と前記第2駆動用磁石を振動させる1つのコイルであることを特徴とするコリオリ流量計。 In a Coriolis flowmeter attached to a vacuum double tube having an inner tube and an outer tube,
a first measuring inner tube connected to the inner tube and including a curved portion through which a fluid flows;
a second measuring inner tube connected to the inner tube and including a portion curved in the same direction as the first measuring inner tube through which a fluid flows;
a first driving magnet attached to the first measuring inner tube or a member that vibrates integrally with the first measuring inner tube;
a second driving magnet attached to the second inner tube for measurement or a member that vibrates integrally with the second inner tube for measurement;
A drive coil supported by the outer tube and vibrating the first inner tube for measurement and the second inner tube for measurement via the first magnet for drive and the second magnet for drive in a non-contact manner. and,
a first detection magnet attached to the first measurement inner tube or a member that vibrates integrally with the first measurement inner tube;
a second detection magnet attached to the second inner tube for measurement or a member that vibrates integrally with the second inner tube for measurement;
a first detection coil supported by the outer tube for contactlessly detecting vibration of the first measurement inner tube via the first detection magnet;
a second detection coil supported by the outer tube for contactlessly detecting vibration of the second measurement inner tube via the second detection magnet;
an arithmetic device for calculating the mass flow rate of the fluid flowing through the inner tube based on the detection values of the first detection coil and the second detection coil while the drive coil is operating;
with
The drive coil is supported by the outer tube via a coil support provided on the inner wall of the outer tube,
The drive coil supported by the outer tube is positioned between the first inner tube for measurement and the second inner tube for measurement,
The Coriolis flowmeter, wherein the driving coil is a single coil that vibrates the first driving magnet and the second driving magnet .
前記第1測定用内管又は当該第1測定用内管と一体的に振動する部材に取り付けられている第1補助磁石と、
前記第2測定用内管又は当該第2測定用内管と一体的に振動する部材に取り付けられている第2補助磁石と、
前記外管に支持されており、前記第1補助磁石及び前記第2補助磁石の両方の振動に基づく補助電気信号を生じさせる補助コイルと、
を備え、
前記演算装置は、前記補助電気信号に基づいて、前記第1検出用コイル及び前記第2検出用コイルの検出値から、前記内管に対する前記外管の相対振動の影響を打ち消すことを特徴とするコリオリ流量計。 A Coriolis flowmeter according to claim 1, wherein
a first auxiliary magnet attached to the first inner tube for measurement or a member that vibrates integrally with the first inner tube for measurement;
a second auxiliary magnet attached to the second inner tube for measurement or a member that vibrates integrally with the second inner tube for measurement;
an auxiliary coil supported by the outer tube for producing an auxiliary electrical signal based on vibrations of both the first auxiliary magnet and the second auxiliary magnet;
with
The computing device is characterized in that, based on the auxiliary electric signal, the influence of the relative vibration of the outer tube with respect to the inner tube is canceled from the detection values of the first detection coil and the second detection coil. Coriolis flow meter.
前記第1検出用コイル、前記第2検出用コイル、及び前記補助コイルは、前記外管に支持されるとともに当該外管と一体的に振動する連結部材に取り付けられていることを特徴とするコリオリ流量計。 A Coriolis flowmeter according to claim 2, wherein
The Coriolis sensor according to claim 1, wherein the first detection coil, the second detection coil, and the auxiliary coil are attached to a connecting member that is supported by the outer tube and vibrates integrally with the outer tube. Flowmeter.
前記第1測定用内管及び前記第2測定用内管のそれぞれの流体流れ方向の上流側の端部を、前記第1測定用内管及び前記第2測定用内管のそれぞれの流体流れ方向の下流側の端部に接続する振動抑制部を備えることを特徴とするコリオリ流量計。 Coriolis flowmeter according to any one of claims 1 to 3 ,
The upstream end portions of the first inner tube for measurement and the second inner tube for measurement in the direction of fluid flow are connected to the respective ends of the inner tube for measurement and the second inner tube for measurement in the direction of fluid flow. A Coriolis flowmeter, comprising a vibration suppressor connected to the downstream end of the Coriolis flowmeter.
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