JPH04130226A - 質量流量計 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は質量流量計に係り、特にコリオリの力を利用し
て流体の質量流量計を測定する質量流量計に関する。

従来の技術 流体の流量は流体の種類、物性（密度、粘度等）、プロ
セス条件（温度、圧力）によって影響を受けない質量て
表されることが望ましい。流体の質量流量を計測する質
量流量計としては、例えば流体の体積流量を計測しこの
計測値を質量流量に換算する所謂間接型質量流量計と、
流体の質量流量を直接計測し間接型質量流量計より高精
度に計測できる直接型質量流量計かある。

この直接型質量流量計としては振動するセンサチューブ
内に流体を流し、この時に生ずるコリオリの力を利用し
て質量流量を直接計測するものがある。

この種のコリオリ式の質量流量計においては、例えば特
開昭５４−４１６８号公報に記載されている如く、一対
のＵ字状のセンサチューブに流体を流し、この一対のセ
ンサチューブを互いに近接、離間する方向に振動させる
。コリオリの力は各センサチューブの振動方向に働き、
かつその入口側と出口側とで逆向きであるのでセンサチ
ューブに捩れが生じ、この捩れ角は質量流量に比例する
。従って、一対のセンサチューブの入口側及び出口側夫
々の捩れる位置にその捩れに基づくセンサチューブの変
位を検出するセンサを設け、両センサの出力検出信号の
時間差を計測して上記センサチューブの捩れ、即ち、質
量流量を測定している。

このような従来のコリオリ式の質量流量計においては一
対のセンサチューブを位相をずらして加振し、しかもこ
れらのセンサチューブ間の相対振幅が一定となるように
センサチューブを加振している。そのため一対のセンサ
チューブの一方が詰まったり破損したりして流体の流れ
に異常が生じ一方のセンサチューブが振動しなくなると
、他方のセンサチューブは振幅が正常時の２倍となるよ
うに加振されて異常振動となってしまう。この異常振動
はセンサチューブの破損等を引き起こし問題となってい
た。

そこで、本出願人は特願平１−８３２３３号により、上
記課題を解決することを目的とした質量流量計を提案し
た。

この提案の質量流量計は、一対のセンサチューブの振動
状態を、センサチューブを加振する励振手段にレンツの
法則によって生じる誘導起電力を検出することにより求
めるようにした構成である。

一対のセンサチューブの夫々の振動により励振手段のコ
イルとマグネットか相対運動を行いそこに生じる夫々の
誘導起電力を比較することによって一対のセンサチュー
ブの振動状態の異常を検知している。

発明が解決しようとする課題 上記センサチューブの異常状態を検知するために検出さ
れる上記誘導起電力は、実際には発生する誘導起電力に
励振手段を構成するコイル自身の抵抗分による電圧降下
を含んだ値である。そしてこのコイル自身の抵抗値はコ
イルの温度によって変化する値であるため、例えば被測
流体が高温流体である場合と低温流体である場合とでは
上記電圧降下の値が変化し、振幅に対応した上記誘導起
電力に温度による影響を与える。そのため、検出される
起電力はセンサチューブの振幅を正確に表しているとは
言えず、その結果、従来のセンサチューブの異常検知は
信頼性が低いも−のとされていた。

そこで本発明は上記課題に鑑みなされたもので、被測流
体の温度に影響されずにセンサチューブ異常検知の信頼
性を向上させた質量流量計を提供することを目的とする
。

課題を解決するための手段 本発明は、第１の励振手段により振動する第１の管路と
、上記第１の励振手段と同期した第２の励振手段により
振動する第２の管路とに夫々流体を流すことにより発生
するコリオリの力により上記第１及び第２の管路を変形
させ、上記第１及び第２の管路の流入側及び流出側夫々
で上記第１の管路と上記第２の管路との相対的な振動を
検出して、その検出信号の時間差より該流体の質量流量
を測定する質量流量計において、 上記第１の管路の振動に応じて前記第１の励振手段に生
じる電圧を検出する第１の検出回路と、上記第２の管路
の振動に応じて上記第２の励振手段に生じる電圧を検出
する第２の検出回路と、上記質量流量計の構成部分また
は流体の温度を検出する温度検出手段と、 上記第１の検出回路の出力信号と上記温度検出回路から
の出力信号に応じて閾値を設定する閾値設定回路と、 上記第２の検出回路の出力信号を上記閾値設定回路によ
り設定された上記閾値と比較し、その相対関係に応じた
信号を出力する比較回路とを具備してなる。

更に、上記温度検出回路の代わりに、上記第１の管路と
第２の管路との相対的な速度を検出する速度検出手段を
具備してなる。

作用 第１及び第２の検出回路により第１及び第２の励振手段
に生じる電圧を検出することにより、第１及び第２の管
路の振幅を検出できる。閾値設定回路により第１の検出
回路の出力信号に応じて閾値を設定し、この閾値を比較
回路により第２の検圧回路の出力信号と比較する。正常
時と振幅が変われば閾値及び第２の検出回路の出方信号
とが変わるため、これらの関係が異なり異常を検出でき
る。

上記第１及び第２の検出回路からの夫々の出力信号は、
上記第１及び第２の励振手段の温度による抵抗値の変化
によって第１及び第２の管路の実際の振幅とずれる。こ
のため、温度検出手段は励振手段の温度に対応した質量
流量計の構成部分または流体の温度を測定し、閾値設定
回路は温度検出手段からの信号を入力することにより、
上記ずれを補正して適正な閾値を設定することができる
。

更に上記温度検出回路の代わりに速度検出手段は、管路
の温度に対応して変化する管路の固有振動数を第１及び
第２の管路の相対的な速度として検出し、閾値設定回路
は速度検出手段からの信号を入力することにより、上記
と同様にずれを補正して適正な閾値を設定することがで
きる。

実施例 第１図に本発明になる質量流量計の第１実施例に適用さ
れたセンサチューブ異常検出回路９の構成図を示す。

同図中、■は第１の検出回路である第１の絶対値回路、
２は第２の検出回路である第２の絶対値回路、３は閾値
設定回路、４は比較回路であるウィンドコンパレータ、
５は温度検出回路を示す。

ここで、コリオリ式の質量流量計の構成について説明す
る。

第２図乃至第６図に示す如く、質量流量計１０は一対の
センサチューブ１１．１２かマニホールド１３に取付け
られている。マニホールド１３は流入管１４と流出管１
５との間に設けられ、流入管１４に接続された流入路１
３ａと流出管１５に接続された流出路１３ｂとを存する
。

なお、第２図乃至第４図に示すように、流入路１３ａは
左右に分岐するマニホールド１３の接続口１３ａ１と１
３ａ２に連通している。流出路１３ｂも流入路１３ａと
同様に、マニホールド１３の分岐した接続口１３　ｂ　
Ｉと１３ｂ２に連通している。

一方のセンサチューブ１１は、流入路１３ａの接続口１
−３ａ＋に接続され、配管方向に延在する直管部１１ａ
と、流出路１３ｂの接続口１３ｂ。

に接続され配管方向に延在する直管部１１ｂと直管部１
１ａ、ｌｌｂの先端でおり返すように曲げられた曲部１
１ｃとｌｉｄとを接続するＵ字状の接続部ｌｉｅとから
なる。

他方のセンサチューブ１２は、上記センサチューブ１１
と同一形状に形成され、直管部１２ａ。

１２ｂが直管部１１ａ、ｌｌｂと平行となるようにセン
サチューブ１１と左右対称に設置されている。なお、セ
ンサチューブ１１．１２の接続部１１ｅ、１２ｅは流出
管１５の周囲に遊嵌するリング１６ｃに固定されたブラ
ケット１６ａ。

１６ｂに支持されている。

一対のセンサチューブ１１．１２の直管部１１ａ、ｌｌ
ｂ、１２ａ、１２ｂは支持板１７を貫通し、支持板１７
に溶接で固定されるとともに、その端部にマニホールド
１３の各接続口１３ａ＋。

１３ａ２，１３ｂｌ、１３ｂ２に接続固定されている。

支持板１７の中央には穴１７ａが穿設されており流出管
１５はこの穴１７ａを貫通する。

第３図乃至第６図に示すように、流入側の直管部１１ａ
と１２ａとの間、および流出側の直管部１１ｂと１２ｂ
との間には、ピックアップ１８゜１９か設けられている
。ピックアップ１８．１９は前述した検出コイルか一方
の直管部１２ａ。

１２ｂに固定され、検出コイルに介装するマグネットか
他方の直管部１１ａ、ｌｌｂに固定されている。２０．
２１は加振器（励振手段）で、直管部１１ａとｌｌｂと
の先端間、直間部１２ａと１２ｂとの先端間に設けられ
ている。

ここで、加振器２０，２１による加振の方法について説
明する。加振器２０，２１は電磁ソレノイドと同じ構造
なので、コイル部２０ａ、２１ａに通電されると、コイ
ル部２０ａ、２１ａとマグネット部２０ｂ、２１ｂの間
には吸引または反発力が発生する。センサチューブ１１
の固有振動数でコイル部２０ａへの電流を変化させれば
、センサチューブ１１の直管部１１ａとｌｌｂは音叉の
ように対向して振動し、支持板１７とセンサチューブ１
１との接続された部分が振動の節となる。

また、センサチューブ１２の固有振動数でコイル部２１
ａの電流を変化させれば、センサチューブ１２の直管部
１２ａと１２ｂとは音叉のように対向して振動し、支持
板１７とセンサチューブ１２との接続された部分が振動
の節となる。尚、この時、センサチューブ１１とセンサ
チューブ１２は近接、離間が夫々逆となるように交互に
振動せしめられ、センサチューブ１１．１２間に相対的
な振幅が生じる。

ピックアップ１８と１９は、直管部１１ａ。

１１ｂ、１２ａ、１２ｂの振動を、磁界中に置かれた検
出コイルの速度変化として測定している。

そこでこのピックアップ１８と１９の信号から直管部１
１ａ、ｌｌｂ、１２ａ、１２ｂの相対振幅が一定となる
ように、コイル部２０ａ、２１ａへの電流を求めて供給
すれば、センサチューブ１１゜１２を最小電流で振動さ
せることができる。

センサチューブ１１．１２内を流体が流れると流体の流
れと振動の作用によりコリオリカが発生する。このコリ
オリカの方向は流体の運動方向とセンサチューブ１１．
１２を励振する振動方向（角速度）のベクトル積の方向
で、コリオリカの大きさはセンサチューブ１１．１２を
流れる流体の質量とその速度に比例する。流入側の直管
部１１ａ、１２ａでは、その先端にいくほど振幅が大き
くなるので流体には振動方向の加速度が与えられ、流出
側の直管部１１ｂ、１２ｂでは、マニホールド１３側に
戻るほど振幅が減るので負の加速度か与えられる。

このことにより、流入側の直管部１１ａ。

１２ａでは振動を押さえるようにコリオリカが働き、流
出側の直管部１１ｂ、１２ｂては振動を加速するように
コリオリカが働く。そのため、流体かセンサチューブ１
１．１２を流れると、センサチューブ１１．１２をねじ
る方向にコリオリカが働く。この変形はセンサチューブ
１１．１２に流れた流体の質量流量に比例するから、流
入側に取付けた振動センサであるピックアップ１８と流
出側に取付けた振動センサであるピックアップ１９の出
力信号は質量流量に比例しである時間差τ（位相差）を
生じる。そしてこの時間差を測定すれば質量流量を求め
ることができる。

第１図において、加振器２０，２１のコイル部２０ａ、
２１ａは直列に接続され、ドライブ回路８より電流が供
給される。ドライブ回路８はピックアップ１８．１９に
よりセンサチューブ１１゜１２の振動を検出して、その
最大の振幅が一定に値になるような電流をコイル部２０
ａ、２１ａに供給する。

第１の絶対値回路ｌはコイル部２０ａとドライブ回路８
との接続点の電圧を検出しており、その電圧の最大値又
は平均値を出力する。第２の絶対値回路２はコイル部２
０ａとコイル部２１ｇとの接続点の電圧を検出して、そ
の電圧の最大値又は平均値を出力する。

また、温度検出回路５は被測流体の温度によって変化す
る加振器２０．２１のコイル部２０ａまたは２１ａの温
度を温度センサ５ａで検出し、温度センサ５ａの電流信
号を変換回路５ｂが電圧信号に変える。この信号は上記
温度に比例した信号となっている。この信号は第１及び
第２の比率設定回路６．７に供給される。

第１の絶対値回路ｌの出力検出電圧は第１及び第２の比
率設定回路６，７に供給される。第１の比率設定回路６
は第１の絶対値回路１からの出力信号と、温度検出回路
５からの出力信号から計算されたある係数を掛は合わせ
て出力電圧を求める。

この係数は、後述するように温度か０°Ｃの時５２％で
、温度が２００°Ｃの時約５１％と温度が上昇するにつ
れて５０％に近づく傾向の数字である。

第２の比率設定回路７は第１の比率設定回路６と同様に
、第１の絶対値回路１からの出力信号と、温度検出回路
５からの出力信号から計算されたある係数を掛は合わせ
て出力電圧を求める。この係数は温度が０°Ｃの時４８
％で、温度か２００℃の時約４９％と温度が上昇するに
つれて５０％に近づく傾向になる。

第１の比率設定回路６の出力電圧はウィンドコンパレー
タ４の上限を設定する端子に入力され、第２の比率設定
回路７の出力電圧はウィンドコンパレータ４の下限を設
定する端子に入力される。

また、ウィンドコンパレータ４の入力端子には第２の絶
対値回路２の出力検出電圧か入力される。

ウィンドコンパレータ４は入力電圧レベルが予め設定さ
れた上限レベルと下限レベルの間にあるときはハイレベ
ル信号を出力し、下限レベル以下、又は上限レベル以上
のときはローレベル信号を出力する。ウィンドコンパレ
ータ４の出力は警告装置２５に供給され、警告装置２５
はウィンドコンパレータ４の出力に応じてセンサチュー
ブ１１゜１２の異常を外部へ発する。

次に、センサチューブ異常検出回路９の動作について説
明する。

まず、正常な状態ではセンサチューブ１１゜１２の振幅
はともにほぼ同じになっており、センサチューブ１１．
１２、ピックアップ１８，１９、ドライブ回路８、加振
器２０，２１から構成されるループによりセンサチュー
ブ１１．１２の接続部分のバネ定数により決まる固有振
動数で共振している。

ここで、第１の絶対値回路１、及び第２の絶対値回路２
の入力を考える。

コイル部２０ａ、２１ａの夫々の両端には、コイル部２
０ａ、２１ａとマグネット部２０ｂ。

２１ｂが相対的に運動しているため、レンツの法則によ
り誘導起電力が発生している。この誘導起電力はコイル
部２０ａ、２１ａとマグネット部２０ｂ、２１ｂの相対
速度に比例するので、加振器２０の振幅と加振器２１の
振幅が同じであればほぼ等しい誘導起電力が発生する。

従って、コイル部２０ａ、２１ａの両端の電圧は、コイ
ル部２０ａ、２１ａの抵抗値と流された電流から決まる
電圧降下分と、コイルとマグネットの相対速度で発生し
た上記誘導起電力とを合計したものになる。そして、コ
イル部２０ａ。

２１ａの抵抗値が等しく、相対速度が等しい正常状態に
おいてはコイル部２０ａ、２１ａの両端の電圧が等しく
なるので、第１の絶対値回路ｌには第２の絶対値回路２
の入力のちょうど２倍の電圧が入力される。そのため、
ウィンドコンパレータ４の入力は第１の絶対値回路１の
出力検出電圧の５０％の電圧となる。ここで上述したよ
うにウインドコンパレータ４の上限値は第１の絶対値回
路ｌの出力検出電圧の５０％を越えた値であり、下限値
は５０％を下回った値である。このため、ウィンドコン
パレータ４の出力はハイレベルとなる。このようにセン
サチューブ１１．１２が正常な場合はウィンドコンパレ
ータ４からハイレベルの出力か得られる。

ここて、どちらか一方のセンサチューブ１１または１２
に気泡が滞留したり、内部に固形物が沈澱して固有振動
数か変わり、いづれか一方のセンサチューブ１１または
１２の振動が停止または振幅が減少してしまう状態を考
える。この場合、ドライブ回路８はセンサチューブ１１
．１２の相対的な振幅を一定にするようにコイル部２０
ａ。

２１ａへの電流を増大させるから、振動が停止していな
い方のセンサチューブ１１または１２の振幅が正常時の
２倍となる。一方、コイル部２０ａ。

２１ａにはセンサチューブ１１．１２の振動によってマ
グネット部２０ｂ、２１ｂとが近接、離間しているので
、レンツの法則によって誘導起電力か発生している。そ
の大きさは相対的な運動に比例するので、停止した方の
センサチューブの加振器２０または２１のコイル部２０
ａまたは２１ａには誘導起電力か発生しなくなる。逆に
振動しているセンサチューブの加振器２０または２１の
コイル部２０ａまたは２１ａには誘導起電力が２倍発生
する。

この状態では、コイル部２０ａ、２１ａの抵抗骨による
夫々の電圧降下は等しいままであるものの、上記の如く
誘導起電力に大きな差が現れるため、コイル部２０ａ、
２１ａの両端の電圧は均等が崩れる。従って、上述した
ように第１の絶対値回路１には第２の絶対値回路２のち
ょうど２倍の電圧が入力されなくなり、第２の絶対値回
路２の出力検出電圧は第１の絶対値回路１の出力検出電
圧により設定された上限、下限レベルの範囲内を越えて
しまい、ウィンドコンパレータ４の出力がローレベルと
なる。ウィンドコンパレータ４の出力がローレベルとな
ると警告装置２５が作動してセンサチューブ１１．１２
の異常を知らせる。

次に温度検出回路５の作用について説明する。

加振器２０，２１のコイル部２０ａ、２１ａの両端の電
圧は、コイル部２０ａ、２１ａの抵抗による電圧降下と
、コイルとマグネットの相対速度で発生する誘導起電力
とを合計したものであることは前頁にて説明した。

ここで、上記誘導起電力と抵抗値が温度によって受ける
影響について考えてみる。

本実施例ではセンサチューブ１１．１２のピックアップ
１８．１９での相対振幅が所定値となるようにセンサチ
ューブ１１．１２の振動が制御されている。そのため、
センサチューブ１１．１２の振幅は流体の温度が変化し
ても（流体の温度が変化して質量流量計全体の温度が変
化する）これに影響されず常に一定である。従って、コ
イル部２０ａ、２１ａとマグネット部２０ｂ、２１ｂと
の相対速度が変化しないため、レンツの法則による上記
誘導起電力は流体の温度が変化しても一定の値である。

しかしながら、コイル部２０ａ。

２１ａの両端の電圧に電圧降下をもたらす抵抗値は、流
体の温度が伝達されて変化するコイル部２０ａ、２１ａ
の温度に対応して変化してしまう。

実際に流体の温度が上昇すると誘導起電力は変わらない
ものの電圧降下分は大きくなり、コイル部２０ａ、２１
ａの両端の電圧が下がることが観測できる。

ここで、センサチューブ１１．１２のうちどちらか一方
の振動が停止した異常状態を考えると、停止しているセ
ンサチューブ（仮にセンサチューブ１１とする）１１に
設置されたコイル部２０ａには誘導起電力が発生せず、
振動しているセンサチューブ１２には、上述したように
センサチューブ１２が２倍の振幅で振動せしめられるこ
とから通常の２倍の誘導起電力が発生する。

異常を起こしたセンサチューブ１１の振幅が完全に０と
ならない場合でも、コイル部２ｏａとコイル部２１ａの
誘導起電力には差が現れる、即ちどちらか一方のセンサ
チューブに異常が発生するとコイル部２０ａとコイル部
２１ａの誘導起電力の間に電圧比が発生する。

そして、第１の絶対値回路と第２の絶対値回路に入力さ
れる電圧は、上記の如くコイル部２０ａ。

２１ａの抵抗による電圧降下分を含んだものであるため
、例えば２００°Ｃの時の入力電圧は、０°Ｃの時の入
力電圧に比べて誘導起電力に対する電圧降下分が大きく
なり、その結果、センサチューブ１１．１２の異常状態
が同じであっても、電圧降下分を含んだ上記電圧比は、
２００℃の時の方が０℃の時に比べて小さくなる。即ち
、上記電圧比でもってセンサチューブ１１．１２の振動
のアンバランスを測定する上記方法においては、２００
°Ｃの時の方向が０°Ｃの時に比べて測定感度が低下す
ることになる。

そして、上記の如くウィンドコンパレータ４においては
第２の絶対値回路２の出力検出電圧と、第１の絶対値回
路１から得られた上、下限値との比較を行っているため
、センサチューブ異常時の上記電圧比が小さくなってし
まうと上、下限値に対する入力値の変動が小さくなり、
例えば２００℃の流体の場合、０℃の時の上、下限値の
ままでは異常を検出できない場合が発生する。従って閾
値設定回路３では温度検出回路５からの温度信号を入力
して、第１の絶対値回路１からの出力検出電圧に掛は合
わせる係数（０℃の時上限０．５２．下限０、４８）を
補正し、流体の温度に最適となる上、下限値を設定して
ウィンドコンパレータ４に出力する。

実際に上記電圧比か温度によって変化する割合は、コイ
ルの素材がＣｕの場合は抵抗値か＋４０００ｐ　ｐ　ｍ
／　”Ｃの温度係数を持っているので、０℃と２００°
Ｃでは抵抗値としては１．８倍変わる。よって電圧の比
を１．８分の１にすると同じ誘導起電力のときにウィン
ドコンパレータ４が作動することとなる。これは回路の
定数で言うと、０°Ｃの時上限が５２％、下限が４８％
とすると、２００℃の温度では上限が５１．１％（５０
％＋２％÷１．８）、下限が４８．９％（５０％−２％
÷　１．８）となる。

ここで、閾値設定回路３の上限の電圧を温度に応じて第
１の絶対値回路１の５０％近傍に設定するには、乗算器
を用いれば簡単にできる。乗算器の１つの入力は第１の
絶対値回路１の出力に接続し、もう１つの入力は乗算器
のゲインが０．５２（温度が０°Ｃの時）　、　　０．
５１１　（２００℃の時）となるような温度の変換回路
５ｂに接続すればよい。また下限値は、第１の絶対値回
路１の出力から閾値設定回路３の上限の電圧を減算すれ
ばよい。これはオペアンプを用いた差動増幅器で構成で
きる。

尚、温度センサ５ａは上記実施例のように加振器２０．
２１のコイル部２０ａ、２１ａに限らず、例えばセンサ
チューブ１１．１２の温度或いは流体自体の温度を検出
するようにしてもよい。

第７図に本発明の第２実施例としてセンサチューブ異常
検出回路３０の構成図を示す。図中、２６はセンサチュ
ーブ１１．１２の速度検出回路、２７は第３の絶対値回
路を示す。速度検出回路２６と第３の絶対値回路２７と
が速度検出手段を構成する。

尚、同図に示す第２実施例の主要部は、上述した第１実
施例の主要部と同一構成であるため、第１図に示す回路
と対応する回路には同一符号を付してその説明を省略す
る。

同図において、速度検出回路２６は２つのピックアップ
１８．１９から得られた信号を、２つのセンサチューブ
１１．１２の相対速度に比例した電気信号に変える。こ
の信号はドライブ回路８と第３の絶対値回路２７に供給
される。第３の絶対値回路２７は入力電圧の絶対値を検
比し、ピーク値等の入力電圧の振幅を求める回路である
。第３の絶対値回路２７の出力はセンサチューブ１１゜
１２の最大相対速度に比例した信号が得られる。

尚、ドライブ回路８の作用についての説明は第１実施例
にて説明したため省略する。

第１の絶対値回路１の出力検出電圧は第１及び第２の比
率設定回路６，７に供給される。第１の比率設定回路６
は、第１の絶対値回路１がらの出力検出電圧と、第３の
絶対値回路２７からの出力電圧から計算された係数とを
掛は合わせて出力電圧を求める。第２の比率設定回路７
は第１の比率設定回路６と同様に第１の絶対値回路１か
らの出力検出電圧と、第３の絶対値回路２７がらの出ヵ
電圧から計算された係数とを掛は合わせて出力電圧を求
める。

第１の比率設定回路６における上記係数は５０％よりも
若干大とされる値であり、第２の比率設定回路７におけ
る上記係数は５０％よりも若干小とされる値である。そ
して夫々の係数は第３の絶対値回路２７からの出力電圧
によって５０％に近づく方向に変化する。

そして、第１実施例と同様に第１の比率設定回路６の出
力電圧はウィンドコンパレータ４の上限を設定する端子
に入力され、第２の比率設定回路７の出力電圧はウィン
ドコンパレータ４の下限を設定する端子に入力される。

また、ウィンドコンパレータ４の入力端子には第２の絶
対値回路２の出力検出電圧か入力される。

尚、ウィンドコンパレータ４の作用については第１実施
例と同様であるためその説明を省略する。

次にセンサチューブ異常検出回路３０の動作について説
明する。

尚、第１の絶対値回路１の出力検出電圧（第１の比率設
定回路６の入力電圧）と、第２の絶対値回路２の出力検
出電圧（第２の比率設定回路７の入力電圧）の正常時の
関係、及び一対のセンサチューブ１１．１２の一方に異
常が生じた時の関係について、更に、加振器２０，２１
の温度によって上記２つの係数、即ちウィンドコンパレ
ータ４の上下限値を変化させる必要性についての説明は
、第１実施例にて詳述しているためここでは省略する。

ここでは速度検出回路２６の動作を中心に説明する。

センサチューブ１１．　１２の正常状態ではセンサチュ
ーブ１１．１２の振幅はともにほぼ同じになっており、
センサチューブ１１．１２、ピックアップ１８，１９、
ドライブ回路８、加振器２０゜２１から構成されるルー
プにより、センサチューブ１１．１２の接続部分のバネ
定数により決まる固有振動数で共振している。

仮に加振器２０，２１の温度か０℃である場合センサチ
ューブ１１．１２の温度も０°Ｃとすると、センサチュ
ーブ１１．１２は０°Ｃにおける固有振動数Ｎ１で共振
する。一般にバネ体は、バネ体の弾性係数が温度によっ
て変化することから、固有振動数もバネ体の温度によっ
て変化することが知られている。従って、例えば２００
°Ｃの高温流体を測定する場合、センサチューブ１１．
１２の温度も２００°Ｃ近くの値となりセンサチューブ
の弾性係数が変化するから、センサチューブ１１．１２
が共振する固有振動数Ｎ２は固有振動数Ｎ１から若干変
動した値となる。

速度検出回路２６はこの固有振動数の変化をセンサチュ
ーブ１１．１２の相対速度の変化として検出し、第３の
絶対値回路２７に信号を出力する。

即ち、速度検出回路２６はセンサチューブ１１゜１２の
固有振動数を検出することにより、測定する流体の温度
に対応した信号を出力することができる。

従って、第３の絶対値回路２７の出力電圧は第１実施例
における温度検出回路５の出力電圧と同等の流体の温度
に対応した信号となり、これを第１及び第２の比率設定
回路６，７に供給することにより、ウィンドコンパレー
タ４において上下限値を作るために第１の絶対値回路１
の出力検出電圧に掛は合わせる係数を、第１実施例同様
に補正することができる。その結果、第１実施例の温度
検出回路５に代えて本実施例の速度検出回路２６を使用
した場合であっても、被測流体の温度に影響されること
なくセンサチューブの異常検知を正確に行うことができ
る。

発明の効果 上述の如く本発明によれば、励振手段に管路の振幅に応
じて生じ、る電圧を検出し、それらの値を比較すること
により、流体中に気泡が滞留したり、或いは管路の詰ま
り等が起因して管路に生じた異常振動を、励振手段の温
度による抵抗変化を排除して検出できるため、管路の異
常検知の信頼性が向上する。その結果、管路が異常に振
動したままで長時間動作を行わせ管路を破損させてしま
うことが防止でき、また、管路が異常振動した状態の誤
った計測値を読み取ることも防止できる等の特長を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる質量流量計の第１実施例に適用さ
れたセンサチューブ異常検出回路の構成図、第２図は質
量流量計の斜視図、第３図、第４図は質量流量計の平面
図、側面図、第５図、第６図は第３図中Ｘ−Ｘ線、Ｙ−
Ｙ線に沿う断面図、第７図は本発明の第２実施例の構成
図である。 １・・・第１の絶対値回路、２・・・第２の絶対値回路
、３・・・閾値設定回路、４・・・ウィンドコンパレー
タ、５・・・温度検出回路、６・・・第１の比率設定回
路、７・・・第２の比率設定回路、８・・・ドライブ回
路、９゜３０・・・センサチューブ異常検出回路、１０
・・・質量流量計、１１．１２・・・センサチューブ、
１８゜１９・・・ピックアップ、２０．２１・・・加振
器、２０　ａ、　　２１　ａ−：Ｉイル部、２０　ｂ、
　　２　ｌ　ｂ・ｑグネット部、２５・・・警告装置、
２６・・・速度検出回路、２７・・・第３の絶対値回路
。 第 図 ５温度検出回路 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１の励振手段により振動する第１の管路と、該
   第１の励振手段と同期した第２の励振手段により振動す
   る第２の管路とに夫々流体を流すことにより発生するコ
   リオリの力により該第１及び第２の管路を変形させ、該
   第１及び第２の管路の流入側及び流出側夫々で該第１の
   管路と該第２の管路との相対的な振動を検出して、その
   検出信号の時間差より該流体の質量流量を測定する質量
   流量計において、 前記第１の管路の振動に応じて前記第１の励振手段に生
   じる電圧を検出する第１の検出回路と、前記第２の管路
   の振動に応じて前記第２の励振手段に生じる電圧を検出
   する第２の検出回路と、前記質量流量計の構成部分また
   は流体の温度を検出する温度検出手段と、 前記第１の検出回路の出力信号と該温度検出手段からの
   出力信号に応じて閾値を設定する閾値設定回路と、 前記第２の検出回路の出力信号を該閾値設定回路により
   設定された該閾値と比較し、その相対関係に応じた信号
   を出力する比較回路とを具備し、該比較回路の出力信号
   により前記第１及び第２の管路の振動状態を判定するこ
   とを特徴とする質量流量計。
2. （２）第１の励振手段により振動する第１の管路と、該
   第１の励振手段と同期した第２の励振手段により振動す
   る第２の管路とに夫々流体を流すことにより発生するコ
   リオリの力により該第１及び第２の管路を変形させ、該
   第１及び第２の管路の流入側及び流出側夫々で該第１の
   管路と該第２の管路との相対的な振動を検出して、その
   検出信号の時間差より該流体の質量流量を測定する質量
   流量計において、 前記第１の管路の振動に応じて前記第１の励振手段に生
   じる電圧を検出する第１の検出回路と、前記第２の管路
   の振動に応じて前記第２の励振手段に生じる電圧を検出
   する第２の検出回路と、前記第１の管路と第２の管路と
   の相対的な速度を検出する速度検出手段と、 前記第１の検出回路の出力信号と該速度検出手段からの
   出力信号に応じて閾値を設定する閾値設定回路と、 前記第２の検出回路の出力信号を該閾値設定回路により
   設定された該閾値と比較し、その相対関係に応じた信号
   を出力する比較回路とを具備し、該比較回路の出力信号
   により前記第１及び第２の管路の振動状態を判定するこ
   とを特徴とする質量流量計。