JPH0348729A - コリオリ質量流量計 - Google Patents
コリオリ質量流量計Info
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- JPH0348729A JPH0348729A JP18539589A JP18539589A JPH0348729A JP H0348729 A JPH0348729 A JP H0348729A JP 18539589 A JP18539589 A JP 18539589A JP 18539589 A JP18539589 A JP 18539589A JP H0348729 A JPH0348729 A JP H0348729A
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- Japan
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- displacement
- vibrator
- coriolis force
- tube
- measurement tube
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 61
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 8
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 7
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
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- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業６Ｆ、の利用分野〉
本発明は、Ｓ／Ｎ比が良好で、測定可能対象が拡大され
たコリオリ質量流量計に関するものである。
たコリオリ質量流量計に関するものである。
〈従来の技術〉
第３図は従来より一般に使用されている従来例の構成説
明図である。
明図である。
図において、１は配管Ａに、両端が取付けられたＵ字形
の測定管・である。
の測定管・である。
２は管路Ａへの測定管１の取付はフランジである。
３はＵ字形をなす測定管１の先端に設けられ、認定管１
を１次モードの共振点で共振させる振動子である。
を１次モードの共振点で共振させる振動子である。
４．５は測定管１の両側にそれぞれ設けられた変位検出
センサである。
センサである。
以上の構成において、測定管１にＭ１定流体が流され、
振動子３が駆動される。
振動子３が駆動される。
振動子３の振動方向の角速度ｒωｊ、測定流体の流速ｒ
ＶＪ （以下「」で囲まれた記号はベクトル量を表す、
）とすると、 Ｆｃ−−２ｍ ｒωＪＸ ｒＶＪ のコリオリカが鋤く、コリオリカに比例した振動の振幅
を測定すれば、質Ｊｌ流量が測定出来る。
ＶＪ （以下「」で囲まれた記号はベクトル量を表す、
）とすると、 Ｆｃ−−２ｍ ｒωＪＸ ｒＶＪ のコリオリカが鋤く、コリオリカに比例した振動の振幅
を測定すれば、質Ｊｌ流量が測定出来る。
しかし、一般には、コリオリカに比例しな振動の振幅は
、加振による振動の振幅より極めて小さく、コリオリカ
に比例した振動の振幅を直接検出することが出来ない。
、加振による振動の振幅より極めて小さく、コリオリカ
に比例した振動の振幅を直接検出することが出来ない。
今、第３図の２視の方向から見ると、振動子３の加振に
より、振動方向をα、βに別けて考えると、流速ｒＶＪ
の向きによって、第４図（Ａ）、（Ｂ）に示す如く、コ
リオリカの方向が異なるので、逆相となり、測定管１が
捩れながら振動する。
より、振動方向をα、βに別けて考えると、流速ｒＶＪ
の向きによって、第４図（Ａ）、（Ｂ）に示す如く、コ
リオリカの方向が異なるので、逆相となり、測定管１が
捩れながら振動する。
これを変位検出センサ４，５、例えば磁気センサで変位
を検出し、変位検出センサ４．５の変位の位相差が、（
コリオリカに比例した振動の振幅）７、／（加振による
振動の振幅）に比例するので質量流量を求める事ができ
る。
を検出し、変位検出センサ４．５の変位の位相差が、（
コリオリカに比例した振動の振幅）７、／（加振による
振動の振幅）に比例するので質量流量を求める事ができ
る。
位相差は波形がセロをクロスする時間の差Δ１゜として
測定出来るので、結果としてコリオリカが測定出来る。
測定出来るので、結果としてコリオリカが測定出来る。
第５図は従来より一般に使用されている他の従来例の構
成説明図である。
成説明図である。
本従来例では、ノイズを低減し、信号を大きく収るため
に、測定管１を、２管式にしたものである。
に、測定管１を、２管式にしたものである。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかしながら、この様な装置においては、（１）時間差
は微小なものであり、これを検出する為には、増幅回路
等の回路が複雑になる。
は微小なものであり、これを検出する為には、増幅回路
等の回路が複雑になる。
（２）位相差を安定に測定する為には、第５図に示す如
く、２管式にしなければならない即ち、振動子３による
変位Ｘ０は、基本波によるもので、この状態で共振して
いる。
く、２管式にしなければならない即ち、振動子３による
変位Ｘ０は、基本波によるもので、この状態で共振して
いる。
ＸＯ＝ＱＡｏ ｓ ｉ ｎ（ｔｚ ｔ
Ｑ ：Ｑファクター
Ａｏ：静的な変位
一方、コリオリ力による変位Ｘ１は、第２高調波のモー
ドであるから、基本波の周波数では共振しておらず、静
的な変位と同じ量が得られる。
ドであるから、基本波の周波数では共振しておらず、静
的な変位と同じ量が得られる。
Ｘ、＝ＢＯＣ０５（１）、ｔ
ＢＱ：静的な変位
一般に、Ｑファクターは１００程度の大きな値を取るの
で、振動子３による変位Ｘ０に比べ、コリオリ力による
変位Ｘ、は小さくなる。
で、振動子３による変位Ｘ０に比べ、コリオリ力による
変位Ｘ、は小さくなる。
本発明は、この問題点を解決するしのである。
本発明の目的は、Ｓ／Ｎ比が良好で、測定＝ｒ能対象が
拡大されたコリオリ質量流量計を提供するにある。
拡大されたコリオリ質量流量計を提供するにある。
〈課題を解決するための手段〉
この目的を達成するために、本発明は、配管軸から外側
に張出すループを有する測定管と、該測定管を加振する
振動子と、前記測定管の変位を検出する変位検出センサ
とを具備するコリオリ質量流量計において、 コリオリ力による変位モードと同様のモードの共振周波
数で加振する振動子を具備したことを特徴とするコリオ
リ質量流量計を構成したものである。
に張出すループを有する測定管と、該測定管を加振する
振動子と、前記測定管の変位を検出する変位検出センサ
とを具備するコリオリ質量流量計において、 コリオリ力による変位モードと同様のモードの共振周波
数で加振する振動子を具備したことを特徴とするコリオ
リ質量流量計を構成したものである。
く作 用〉
以上の構成において、測定管に測定流体が流され、振動
子が駆動される。振動子により測定管は振動する。
子が駆動される。振動子により測定管は振動する。
振動方向の角速度ｒω」、測定管を流れる測定流木の流
速ｒＶ、とすると、 Ｆ ｃ ＝−２ｍ ｒω」ｘ ｒ■ｊ のコリオリカが働く、流速「■」の向きによって、コリ
オリカの方向が異なるので、測定管は変位する。これを
変位検出センサで変位を検出し、変位検出センサの変位
の位相差が、（コリオリカに比例した振動の振幅）／（
加振による振動の振幅）に比例するので質量流量を求め
る事ができる。
速ｒＶ、とすると、 Ｆ ｃ ＝−２ｍ ｒω」ｘ ｒ■ｊ のコリオリカが働く、流速「■」の向きによって、コリ
オリカの方向が異なるので、測定管は変位する。これを
変位検出センサで変位を検出し、変位検出センサの変位
の位相差が、（コリオリカに比例した振動の振幅）／（
加振による振動の振幅）に比例するので質量流量を求め
る事ができる。
位相差は波形がゼロをクロスする時間の差Δｔとして測
定出来るので、結果としてコリオリカが測定出来る。
定出来るので、結果としてコリオリカが測定出来る。
而して、振動子は、コリオリ力による変位モードと同様
のモードの共振周波数で振動しているので、変位は静的
な変位と同じである。
のモードの共振周波数で振動しているので、変位は静的
な変位と同じである。
一方、コリオリ力による変位は、コリオリ力による変位
モードと同様のモードの共振周波数で加振され共振状態
となる。
モードと同様のモードの共振周波数で加振され共振状態
となる。
従って、コリオリ力による変位を、簡単に大きく得る事
が出来る。
が出来る。
以下、実施例に基づき詳細に説明する。
〈実施例〉
第１図は本発明の一実施例の要部構成説明図である。
図において、第３図と同一記号の構成は同一機能を表わ
す。
す。
以下、第３図と相違部分のみ説明する。
１１は互いに平行する第１．第２直管部１１１゜１１２
を有しＵ字形状をなし両端が配管１２に固定された測定
管である。
を有しＵ字形状をなし両端が配管１２に固定された測定
管である。
Ｉ３．１４は第１．第２直管部ｉｉｉ、１１２の両端を
支持するブロックである。
支持するブロックである。
１５は第１．第２直管部１２．１３の中央部１＝１−近
を互いに結合する結合部である。
を互いに結合する結合部である。
１６は、結合部１５に取付けられた振動子である。
１７は第１．第２直管部１１．１．１１２に一端が接続
され、第１．第２直管部１１１．１．１２間のコリオリ
力による変位を測定する変位検出センサである。
され、第１．第２直管部１１１．１．１２間のコリオリ
力による変位を測定する変位検出センサである。
１８は振動子１６のｉｇを一定に調節する為の調節変位
検出センサである。
検出センサである。
第２図に、変換器の一実施例を示す６
変位検出センサ１７の出力は、増幅回路１９で増幅され
た後、Ｍｉ流回路２１、スパン設定図Ｆ＃Ｉ２２、ゼロ
点調整回路２３を通り、出力回路２４より出力される。
た後、Ｍｉ流回路２１、スパン設定図Ｆ＃Ｉ２２、ゼロ
点調整回路２３を通り、出力回路２４より出力される。
この場合は、４〜２０ｍＡが出力される。
調節変位検出センサ１８の出力は、増幅回路２５で、振
幅を電圧に変換後、ドライブ回路２６に入力する。
幅を電圧に変換後、ドライブ回路２６に入力する。
振動子１６はドライブ回路２６ににより駆動される。
以上の構成において、測定管１１に測定流木が流され、
振動子】６が駆動される。振動子１６により測定管１１
は振動する。
振動子】６が駆動される。振動子１６により測定管１１
は振動する。
振動方向の角速度「ω」、測定管１１を流れる測定流体
の流速ｒ Ｖ Ｊとすると、 Ｆ Ｃ＝−２ｍ ｒω） Ｘ ｒＶ４ のコリオリカが市＜、流速ｒ ’Ｊ 」の向きによって
、コリオリカの方向が異なるので、訓電管１１は変位す
る。これを変位検出センサ１７で変位を検出し、変位検
出センサ１７の変位の位相差が、（コリオリカに比例し
た振動の振幅）／（加振による振動の６幅）に比例する
ので質量流量を求める事ができる。
の流速ｒ Ｖ Ｊとすると、 Ｆ Ｃ＝−２ｍ ｒω） Ｘ ｒＶ４ のコリオリカが市＜、流速ｒ ’Ｊ 」の向きによって
、コリオリカの方向が異なるので、訓電管１１は変位す
る。これを変位検出センサ１７で変位を検出し、変位検
出センサ１７の変位の位相差が、（コリオリカに比例し
た振動の振幅）／（加振による振動の６幅）に比例する
ので質量流量を求める事ができる。
位相差は波形がゼロをクロスする時間の差Δｔとして測
定出来るので、結果としてコリオリカが測定出来る。
定出来るので、結果としてコリオリカが測定出来る。
而して、振動子１６は、コリオリ力による変位モードと
同様のモードの共振周波数で、この場合は、第２高調波
の周波数で振動しているので、変位Ｘ０は静的な変位と
同じである。
同様のモードの共振周波数で、この場合は、第２高調波
の周波数で振動しているので、変位Ｘ０は静的な変位と
同じである。
Ｘｏ＝Ａｏｓｉｎω２ｔ
Ｑ ：Ｑファクター
Ａｏ ：静的な変位
一方、コリオリ力による変位Ｘ、は、第２高調波のモー
ドであるから、外部からの第２高調波の振動によって共
振状態となる。
ドであるから、外部からの第２高調波の振動によって共
振状態となる。
Ｘ、＝ＱＢ（、ｃｏｓω２ｔ
Ｂｏ：静的な変位
従来例に比べて、コリオリ力による変位がＱファクタ倍
される。
される。
この結果、コリオリ力による変位が、簡単に大きく得る
事が出来る。従来は測定可能流体は液体のみ測定可能で
あったが、気体まで測定可能となる。
事が出来る。従来は測定可能流体は液体のみ測定可能で
あったが、気体まで測定可能となる。
なお、前述の実施例においては、測定管１１はは平行管
のものについて説明したが、これに限ることはなく、例
えば、Ｕ字管でもよく、要するに、コリオリ力による変
位モードと同様のモードの共振周波数で振動させる事が
できるものであれば良い また、変位検出センサ１７は、電磁方式、ストレインゲ
ージタイプ、光ピツクアップタイプでもよい。
のものについて説明したが、これに限ることはなく、例
えば、Ｕ字管でもよく、要するに、コリオリ力による変
位モードと同様のモードの共振周波数で振動させる事が
できるものであれば良い また、変位検出センサ１７は、電磁方式、ストレインゲ
ージタイプ、光ピツクアップタイプでもよい。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明は、配管軸から外側に張出
すループを有する測定管と、該測定管を加振する振動子
と、前記測定管の変位を検出する変位検出センサとを具
備するコリオリ質量流量計において、 コリオリ力による変位モードと同様のモードの共振周波
数で加振する振動子を具備したことを特徴とするコリオ
リ質量流量計を構成しな。
すループを有する測定管と、該測定管を加振する振動子
と、前記測定管の変位を検出する変位検出センサとを具
備するコリオリ質量流量計において、 コリオリ力による変位モードと同様のモードの共振周波
数で加振する振動子を具備したことを特徴とするコリオ
リ質量流量計を構成しな。
この結果、コリオリ力による変位は、コリオリ力による
変位モードと同様のモードの共振周波数て′加振され共
振状態となる。
変位モードと同様のモードの共振周波数て′加振され共
振状態となる。
従って、コリオリ力による変位を、簡単に大さく得る事
が出来る。従来は測定可能流体は、液体のみ測定可能で
あったが、気体まで測定可能となる。
が出来る。従来は測定可能流体は、液体のみ測定可能で
あったが、気体まで測定可能となる。
従−）て、本発明によれば、Ｓ／Ｎ比が良好で、測定可
能対象か拡大されたコリオリ質量流量計を実現すること
が出来る。
能対象か拡大されたコリオリ質量流量計を実現すること
が出来る。
第１図は本発明の一天綿例の要部構成説明図、第２図は
第１図の変換器の一実施例の要部構成説明］ｙ１、第３
図は従来より一般に使用されている従″Ｊｆ、例の構成
説明図、第４図は第３図の動作説明図、第５図は従来よ
り一般に使用されている他の従来例の構成説明図である
。 ２・・・取付はフランジ、１１・・・測定管、１１１・
・・第１直管部、１１２・・・第２直管部、１２・・・
配管、１３．１４・・・ブロック、１５・・・結合部、
１６・・・振動子、１７・・・変位検出センサ、１８・
・・調節変位検出センサ、１９・・・増幅回路、２１・
・・整流回路、２２・・・スパン設定回路、２３・・・
ゼロ点調整回路、２４・・・出力回路、２５・・・増幅
回路、２６・・・ドライブ回路。
第１図の変換器の一実施例の要部構成説明］ｙ１、第３
図は従来より一般に使用されている従″Ｊｆ、例の構成
説明図、第４図は第３図の動作説明図、第５図は従来よ
り一般に使用されている他の従来例の構成説明図である
。 ２・・・取付はフランジ、１１・・・測定管、１１１・
・・第１直管部、１１２・・・第２直管部、１２・・・
配管、１３．１４・・・ブロック、１５・・・結合部、
１６・・・振動子、１７・・・変位検出センサ、１８・
・・調節変位検出センサ、１９・・・増幅回路、２１・
・・整流回路、２２・・・スパン設定回路、２３・・・
ゼロ点調整回路、２４・・・出力回路、２５・・・増幅
回路、２６・・・ドライブ回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 配管軸から外側に張出すループを有する測定管と、 該測定管を加振する振動子と、 前記測定管の変位を検出する変位検出センサとを具備す
るコリオリ質量流量計において、コリオリ力による変位
モードと同様のモードの共振周波数で加振する振動子を
具備したことを特徴とするコリオリ質量流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18539589A JPH0348729A (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | コリオリ質量流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18539589A JPH0348729A (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | コリオリ質量流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0348729A true JPH0348729A (ja) | 1991-03-01 |
Family
ID=16170057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18539589A Pending JPH0348729A (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | コリオリ質量流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0348729A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5394758A (en) * | 1992-11-18 | 1995-03-07 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Twin path coriolis-type mass flow sensor with curved conduits |
-
1989
- 1989-07-18 JP JP18539589A patent/JPH0348729A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5394758A (en) * | 1992-11-18 | 1995-03-07 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Twin path coriolis-type mass flow sensor with curved conduits |
| CN1053959C (zh) * | 1992-11-18 | 2000-06-28 | 安德雷斯和霍瑟·弗罗泰克有限公司 | 按照科里奥利原理工作的流量测量仪 |
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