JPH04204329A - Mass flow meter - Google Patents

Mass flow meter

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JPH04204329A
JPH04204329A JP33894890A JP33894890A JPH04204329A JP H04204329 A JPH04204329 A JP H04204329A JP 33894890 A JP33894890 A JP 33894890A JP 33894890 A JP33894890 A JP 33894890A JP H04204329 A JPH04204329 A JP H04204329A
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sensor tube
sensor
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tubes
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Mitsuo Shibazaki
柴崎 光夫
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Abstract

PURPOSE:To prevent the flexible operation of a sensor tube and absorb expansion due to temperature change by allowing the slide of tube supports which support the sensor tube in an extended direction to mainframes fixed to a pipe. CONSTITUTION:The inner cylinder portions 6d, 7d of mainframes (fixed) 6, 7 fixed to a pipe are fitted in the slide contact portions 4e, 5e of tube supports 4, 5 which support sensor tubes 2, 3, to support the supports 4, 5 in a slidable manner. As a result, the supports 4, 5 can be slid only in the extended direction (the arrow mark X) of the tubes 2, 3 to the mainframes 6, 7 so that the expansion of the tubes 2, 3 due to temperature change are absorbed and the deformation is prevented. In this case, O-rings 8, 9 are forcibly fixed to the slide contact portions 4e, 5e to prevent the leakage of measured fluid in a pipe line 15 to the outside. The tubes 2, 3, not in a bellows structure, are restricted in displacement to a radial direction because outer cylinder portions 4b, 5b and the inner cylinder portions 6d, 7d are fitted together, allowing stable vibration and flow instrumentation signals in order for accurate instrumentation.

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、特に直線状のセンサチュー
ブ内に被測流量を通過させるよう構成した質量流量計に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a mass flow meter, and more particularly to a mass flow meter configured to allow a flow rate to be measured to pass through a linear sensor tube.

従来の技術 被測流体の流量は流体の種類、物性(密度、粘度なと)
、プロセス条件(温度、圧力)によって影響を受けない
質量で表わされることが望ましい。
Conventional technology The flow rate of the fluid to be measured depends on the type of fluid and its physical properties (density, viscosity, etc.)
, it is desirable to express it in terms of mass that is not affected by process conditions (temperature, pressure).

そのため、被測流体の質量流量を計測する種々の質量流
量計が開発されつつあり、その中の一つとして振動する
センサチューブ内に流体を流したときに生ずるコリオリ
の力を利用して質量流量を直接計測する流量計がある。
For this reason, various mass flowmeters are being developed that measure the mass flow rate of the fluid to be measured. There are flowmeters that directly measure the amount of water.

この種の従来の質量流量計には上記センサチューブが直
線状であるタイプと、3字形状、S字形状、U字形状等
の曲線状であるタイプとの2通りかある。一般に曲線状
のものは流体の圧力損失か大きい、或いは構造的に流量
計か大きくなる等の問題点を育し、また直線状のものは
流体の圧力損失は低く押さえられるものの被測流体が高
温流体の場合にはセンサチューブが熱膨張によって伸び
、流量計内で変形してしまうという問題点を育していた
There are two types of conventional mass flowmeters of this kind: a type in which the sensor tube is linear, and a type in which the sensor tube is curved, such as a three-shape, an S-shape, or a U-shape. In general, curved shapes have problems such as high fluid pressure loss or a structurally large flow meter, while straight ones can keep the fluid pressure loss low but the fluid being measured is at a high temperature. In the case of fluids, the sensor tube stretches due to thermal expansion and becomes deformed within the flowmeter, creating a problem.

そこで、この直線状のセンサチューブを有した質量流量
計の解決策として特開昭63−30721公報により開
示された流量計が提案されている。この公報の質量流量
計は、直線状に延在するセンサチューブを半径方向に振
動させ、流量に比例したコリオリカによるセンサチュー
ブの変位を検出するよう構成されている。さらに、上記
問題点を解決するためにセンサチューブは流入口、流出
口を有するフランジ近傍にセンサチューブの軸方向の熱
膨張を許容する蛇腹状のベローズが設けられており、セ
ンサチューブの振動部分とベローズとの闇には外部振動
かセンサチューブの振動部分に伝達しないようにするた
め十分に重い締付リングが固定されている。
Therefore, as a solution to this mass flowmeter having a linear sensor tube, a flowmeter disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-30721 has been proposed. The mass flowmeter of this publication is configured to vibrate a linearly extending sensor tube in the radial direction and detect the displacement of the sensor tube due to Coriolis proportional to the flow rate. Furthermore, in order to solve the above problem, the sensor tube is provided with an accordion-shaped bellows near the flange having the inlet and outlet to allow thermal expansion in the axial direction of the sensor tube. A sufficiently heavy clamping ring is fixed to the bellows to avoid transmitting external vibrations to the vibrating part of the sensor tube.

発明が解決しようとする課題 従来の上記質量流量計では、ベローズ部分がセンサチュ
ーブの軸方向の変位を吸収するだけでなく撓みを生じて
センサチューブの振動部分が軸方向以外の半径方向にも
ずれやすくなるといっな課題を有する。特に上記公報の
場合重い締付リングの荷重かベローズに作用するため、
ベローズ部分か経年変形することかあり、これによりセ
ンサチューブの振動特性かバラライたり、ピックアップ
の出力か不安定となり正確な流量計測を行うことかてき
なくなるといった課題か生ずる。
Problems to be Solved by the Invention In the above-mentioned conventional mass flowmeter, the bellows portion not only absorbs the displacement of the sensor tube in the axial direction, but also bends, causing the vibrating portion of the sensor tube to shift in a radial direction other than the axial direction. If it becomes easier, there will be other issues. Especially in the case of the above publication, because the load of the heavy tightening ring acts on the bellows,
The bellows part may deform over time, which causes problems such as variations in the vibration characteristics of the sensor tube and unstable pickup output, making it difficult to accurately measure the flow rate.

そこで、本発明は上記課題を解決した質量流量計を提供
することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a mass flowmeter that solves the above problems.

課題を解決するための手段 本発明は、上流側配管に接続される上流側接続部と下流
側配管に接続される下流側接続部との間に、配管方向に
直線状に延在するよう設けられたセンサチューブを有し
、該センサチューブを振動させ該振動に伴う該センサチ
ューブの変位を検出する質量流量計において、 前記センサチューブの端部、又は該端部が一体的に接続
され前記センサチューブを支持するチューブ支持体は、
少なくとも前記上流側配管又は下流側配管のいずれかに
固定される本体部に対して、前記センサチューブの延在
方向に摺動可能とされて前記本体部に嵌合支持される構
成とした。
Means for Solving the Problems The present invention provides an upstream connecting portion connected to an upstream piping and a downstream connecting portion connected to a downstream piping so as to extend linearly in the piping direction. A mass flowmeter that has a sensor tube that vibrates and detects the displacement of the sensor tube due to the vibration, the end of the sensor tube or the end that is integrally connected to the sensor. The tube support that supports the tube is
The sensor tube is configured to be slidable in the extending direction of the sensor tube with respect to the main body fixed to at least either the upstream piping or the downstream piping, and to be fitted and supported by the main body.

作用 センサチューブの端部、又はセンサチューブの端部を支
持するチューブ支持体を上流側配管又は下流側配管のい
ずれかに固定される本体部に対してセンサチューブの延
在方向のみに摺動自在となるように嵌合支持することに
より、センサチューブか半径方向に撓むことを防止する
とともに、直管よりなるセンサチューブの温度変化によ
る延在方向の伸縮を摺動部分で吸収しうる。その結果、
ピックアップの出力信号が安定化する。
The end of the sensor tube or the tube support that supports the end of the sensor tube can be slid only in the direction in which the sensor tube extends relative to the main body that is fixed to either the upstream piping or the downstream piping. By fitting and supporting the sensor tube in such a manner, it is possible to prevent the sensor tube from bending in the radial direction, and to absorb expansion and contraction in the extending direction due to temperature changes of the sensor tube, which is a straight tube, at the sliding portion. the result,
The output signal of the pickup becomes stable.

実施例 第1図に本発明になる質量流量計の第1実施例の縦断面
図を示す。
Embodiment FIG. 1 shows a vertical sectional view of a first embodiment of a mass flowmeter according to the present invention.

同図中、質量流量計1は大略、一対のセンサチューブ2
,3と、センサチューブ2,30両端部を支持するチュ
ーブ支持体4.5と、質量流量計1が上、下流側配管に
取付けられるためのフランジ部(接続部)6a、7aを
有する本体部(固定部)6,7とより構成されている。
In the figure, the mass flow meter 1 is roughly connected to a pair of sensor tubes 2.
, 3, a tube support 4.5 that supports both ends of the sensor tubes 2 and 30, and a main body portion having flange portions (connection portions) 6a and 7a for attaching the mass flowmeter 1 to the upper and downstream pipes. (Fixed part) Consists of 6 and 7.

一対のセンサチューブ2.3は流体の流れ方向(図中矢
印Aで示される方向)に直線状に延在する直管で耐食性
の金属管(例えばステンレス管)よりなる。尚、直管よ
りなるセンサチューブ2゜3は被測流体か通過する際の
圧力損失が少ないばかりか複雑な形状に加工する必要が
ないので製作か容易である。
The pair of sensor tubes 2.3 are made of straight, corrosion-resistant metal tubes (for example, stainless steel tubes) that extend linearly in the fluid flow direction (direction indicated by arrow A in the figure). Incidentally, the sensor tube 2.degree. 3 made of a straight tube not only has less pressure loss when the fluid to be measured passes through it, but also is easy to manufacture since it does not need to be processed into a complicated shape.

チューブ支持体4.5は略碗形状とされた摺動部材であ
り、センサチューブ2.3の端部が貫通するように固定
された円形板状の壁部4a、5aと、壁部4a、5aの
周縁部よりA方向に突出する円筒形状の外筒部4b、5
bとよりなる。
The tube support 4.5 is a substantially bowl-shaped sliding member, and includes circular plate-shaped walls 4a, 5a fixed so that the end of the sensor tube 2.3 passes through them, and a wall 4a, Cylindrical outer cylinder parts 4b and 5 protrude in the A direction from the peripheral edge of 5a.
It consists of b.

壁部4a、5aにはセンサチューブ2,3の端部か嵌合
固定されるための孔4d、5dが穿設され、センサチュ
ーブ2,3は両端部をその孔4d。
Holes 4d and 5d into which the ends of the sensor tubes 2 and 3 are fitted and fixed are bored in the walls 4a and 5a, and both ends of the sensor tubes 2 and 3 are fitted into the holes 4d.

5dに孔4d、5dの深さ寸法の半分以上まで挿通され
、その後溶接等により固定部4a、5aに対して固定さ
れる。センサチューブ2.3はチューブ支持体4,5の
間で互いか平行となるように設けられている。
5d to more than half the depth of the holes 4d, 5d, and then fixed to the fixing parts 4a, 5a by welding or the like. The sensor tubes 2.3 are arranged parallel to each other between the tube supports 4,5.

外筒部4b’、5bはその軸方向かセンサチューブ2,
3の延在方向と同一方向となるように上記壁部4a、5
aに設けられており、その内周面は本体部6,7が摺動
自在に嵌合される摺接部4e。
The outer cylindrical portions 4b' and 5b are arranged in the axial direction or the sensor tube 2,
The wall portions 4a and 5 are aligned in the same direction as the extending direction of the wall portions 3
a, and its inner peripheral surface is a sliding contact portion 4e into which the main body portions 6 and 7 are slidably fitted.

5eとされている。It is said to be 5e.

センサチューブ2.3には後述する加振器11とピック
アップ12.13か設けられ、更にチューブ支持体4,
5間には上記加振器11とピックアップ12.13を外
部から保護するための円筒状のカバー14が設けられて
いる。
The sensor tube 2.3 is provided with a vibrator 11 and a pickup 12.13, which will be described later, and is further provided with a tube support 4,
A cylindrical cover 14 is provided between the vibrator 11 and the pickups 12 and 13 from the outside.

上記センサチューブ2,3、これらを固定するチューブ
支持体4,5、上記加振器11.ピックアップ12,1
3、カバー14は上記の如く組立てられて測定部lOを
構成する。
The sensor tubes 2 and 3, the tube supports 4 and 5 for fixing them, and the vibrator 11. pickup 12,1
3. The cover 14 is assembled as described above to constitute the measuring section IO.

本体部6は中心部に被測流体の流入口6b及び管路6C
を形成し、流入口6bの周囲にフランジ部6aか設けら
れている。そしてフランジ部6aには流れ方向(A方向
)側に突出し管路6cを形成する円筒形状の内筒部6d
か設けられている。
The main body 6 has an inlet 6b and a conduit 6C for the fluid to be measured in the center.
A flange portion 6a is provided around the inlet 6b. The flange portion 6a has a cylindrical inner tube portion 6d that protrudes toward the flow direction (direction A) and forms a conduit 6c.
Or is provided.

本体部7も本体部6と同一構造であり中心部に流出ロア
b及び管路7Cか形成され、フランジ部7aと内筒部7
dとを育している。管路6Cからセンサチューブ2.3
を経て管路7Cへ至る管路か質量流量計1の管路15を
構成する。更に、上記内筒部6d、7dの外側面上の端
部近傍位置には、円周状に溝部6e、7eか夫々形成さ
れている。そして夫々の溝部6e、7eには0リング8
゜9が装着されている。
The main body part 7 also has the same structure as the main body part 6, and has an outflow lower b and a conduit 7C formed in the center, and a flange part 7a and an inner cylinder part 7.
d. Sensor tube 2.3 from pipe 6C
The pipe leading to the pipe 7C via the pipe constitutes the pipe 15 of the mass flowmeter 1. Furthermore, circumferential grooves 6e and 7e are formed on the outer surfaces of the inner cylinders 6d and 7d near their ends, respectively. And an O ring 8 is provided in each groove 6e, 7e.
゜9 is installed.

内筒部6d、7dの外径寸法は、上記チューブ支持体4
.5の外筒部4b、5bの内径寸法よりわずかに小径と
されている。従って本体部6,7は内筒部6d、7dか
上記チューブ支持体4,5の摺接部4e、5e内に嵌合
され、チューブ支持体4,5を摺動自在に支持する。即
ち、本体部6゜7に対しチューブ支持体4.5はセンサ
チューブ2.3の延在方向(図中矢印Xて示す)のみに
摺動可能となる。ここで、上記○リング8,9は本体部
6.7が嵌合された状態て外筒部4b、5bの摺接部4
e、5eに圧着し、チューブ支持体4゜5か摺動しても
上記管路15内の被測流体か外部へ漏洩しないように液
密にシールしている。
The outer diameter dimensions of the inner cylinder portions 6d and 7d are the same as those of the tube support 4.
.. The diameter is slightly smaller than the inner diameter of the outer cylinder portions 4b and 5b of No.5. Therefore, the main body parts 6, 7 are fitted into the inner cylinder parts 6d, 7d or the sliding contact parts 4e, 5e of the tube supports 4, 5 to slidably support the tube supports 4, 5. That is, the tube support 4.5 can slide relative to the main body 6° 7 only in the direction in which the sensor tube 2.3 extends (indicated by arrow X in the figure). Here, the ○ rings 8 and 9 are attached to the sliding contact portions 4 of the outer cylinder portions 4b and 5b when the main body portions 6.7 are fitted.
e and 5e to provide a liquid-tight seal so that the fluid to be measured in the pipe line 15 does not leak to the outside even if the tube support 4°5 slides.

上述した加振器11は実質電磁ソレノイドと同様な構成
てあり、センサチューブ3側に設けられたコイル部と、
センサチューブ2側に設けられたマグネット部とよりな
り、コイル部に通電されるとセンサチューブ2.3を夫
々近接あるいは離間する方向に駆動する。
The above-mentioned vibrator 11 has substantially the same configuration as an electromagnetic solenoid, and includes a coil section provided on the sensor tube 3 side,
It consists of a magnet section provided on the sensor tube 2 side, and when the coil section is energized, it drives the sensor tubes 2 and 3 in a direction toward or away from each other.

ピックアップ12.13は上記加振器11と同様コイル
部とマグネット部とよりなり、センサチューブ2,3の
振動に伴うセンサチューブ2゜3の相対変位に応じた出
力信号を得る。
Like the vibrator 11, the pickups 12 and 13 are composed of a coil part and a magnet part, and obtain an output signal corresponding to the relative displacement of the sensor tubes 2 and 3 due to the vibrations of the sensor tubes 2 and 3.

流量計測時、一対のセンサチューブ2,3は加振器11
により内部に流体が流れている状態で加振される。尚、
流入口6bより流入した流体はチューブ支持体4の一対
の孔4dにより分流されセンサチューブ2,3内を等し
い流量となって流れ、さらにチューブ支持体5の通過後
合流して流出ロアbより下流側配管へ流出する。このよ
うに、振動するセンサチューブ2,3に流体が流れると
、その流量に応じたコリオリカが発生する。そのため、
直管状のセンサチューブ2.3の流入側と流出側で動作
遅れか生じ、これによりピックアップ12と13との出
力信号に位相差かあられれる。
When measuring the flow rate, the pair of sensor tubes 2 and 3 are connected to the vibrator 11.
It is excited with fluid flowing inside. still,
The fluid flowing in from the inflow port 6b is divided by the pair of holes 4d of the tube support 4, flows through the sensor tubes 2 and 3 at equal flow rates, and then merges after passing through the tube support 5 to flow downstream from the outflow lower b. Flows into side piping. In this way, when fluid flows through the vibrating sensor tubes 2 and 3, Coriolis is generated depending on the flow rate. Therefore,
An operation delay occurs between the inflow and outflow sides of the straight sensor tube 2.3, which causes a phase difference in the output signals of the pickups 12 and 13.

この位相差が流量に比例するため、ピックアップ12.
13からの出力信号の位相差に基づいて流量か求まる。
Since this phase difference is proportional to the flow rate, the pickup 12.
The flow rate is determined based on the phase difference between the output signals from 13.

尚、振動するセンサチューブ2.3を通過する流量に応
じて発生するコリオリカによる変位をピックアップ12
.13で検出する流量計測の原理は先に出願された質量
流量計と同様であるので、ここでは詳しい流量計測動作
の説明は省略する。
In addition, the displacement caused by Coriolis generated in accordance with the flow rate passing through the vibrating sensor tube 2.3 is picked up 12.
.. Since the principle of flow rate measurement detected by 13 is the same as that of the previously filed mass flowmeter, detailed explanation of the flow rate measurement operation will be omitted here.

上記構成の質量流量計1は第2図に示すように両端の上
、下流側フランジ部6a、7aか、上、下流側配管16
.17のフランジ部16a。
As shown in FIG.
.. 17 flange portion 16a.

17aと夫々対向し、パツキン18を介装してボルトと
ナツトにて固定される。質量流量計1の上、下流側の配
管16.17は直線状に配管され、フランジ部16a、
17aの端面間寸法(パツキン18の2枚分の厚さ寸法
を除く)をり、として固定される。このように質量流量
計はフランジ部6a、7aを有した本体部6.7か上、
下流側に固定的に配設された配管16.17に接続され
るため、上記構成の質量流量計1においては上記測定部
IOが両側の本体部6,7に対して第2図中矢印Xで示
すようにセンサチューブ2.3の延在方向へ摺動可能と
なる構成である。
17a, and are fixed with bolts and nuts with a gasket 18 interposed therebetween. The upper and downstream pipes 16 and 17 of the mass flow meter 1 are arranged in a straight line, and include a flange portion 16a,
The dimension between the end faces of 17a (excluding the thickness dimension of two gaskets 18) is fixed as . In this way, the mass flow meter has a main body part 6.7 having flange parts 6a and 7a,
Since it is connected to the pipes 16 and 17 fixedly arranged on the downstream side, in the mass flowmeter 1 having the above configuration, the measurement part IO is connected to the main body parts 6 and 7 on both sides in the direction indicated by the arrow X in FIG. As shown in , the sensor tube 2.3 is configured to be slidable in the extending direction of the sensor tube 2.3.

次に上記両本体部6.7の端面同寸法D1について説明
する。
Next, the same dimension D1 of the end surfaces of both the main body parts 6.7 will be explained.

第1図において本体部6とチューブ支持体4の壁部4a
との間に予め設けた隙間寸法をD2、同様に本体部7と
壁部5aとの間に設けた隙間寸法をり、とする。同図に
示すように地面間寸法D1は上記隙間寸法Dz、Dsに
よって調整できることかわかる。ここで第3図は質量流
量計1が第2図に示すように上下流側配管16.17に
取り付けられた状態を拡大して示してあり、測定部10
が本体部6から最大に離間した状態を示している。
In FIG. 1, the main body 6 and the wall 4a of the tube support 4
Let D2 be the dimension of the gap previously provided between the main body portion 7 and the wall portion 5a, and let be the dimension of the gap provided between the main body portion 7 and the wall portion 5a. As shown in the figure, it can be seen that the ground-to-ground dimension D1 can be adjusted by the above-mentioned gap dimensions Dz and Ds. Here, FIG. 3 shows an enlarged view of the mass flowmeter 1 attached to the upstream and downstream pipes 16 and 17 as shown in FIG.
shows a state in which it is maximally separated from the main body part 6.

第3図に示すように0リング8か外筒部4bの摺接部4
eから外れない範囲における最大の隙間寸法をD4とす
る。そして測定部10か最大限摺動しても0リング8.
9か夫々の摺接部4e、5eから外れないようにするた
めには、上記隙間寸法り、とり、との合計か必ずD4以
下となるようにしなければならない。そして上記の如く
定義された隙間寸法D2.D3により質量流量計1の端
面同寸法D1が定められている。
As shown in FIG.
Let D4 be the maximum gap size within a range that does not deviate from e. Even if the measuring part 10 slides to the maximum extent, the O-ring 8.
In order to prevent it from coming off the respective sliding contact portions 4e and 5e of 9, the sum of the above-mentioned gap dimensions (d) and (d) must be equal to or less than D4. And the gap dimension D2 defined as above. The same dimension D1 of the end face of the mass flowmeter 1 is determined by D3.

上記構成の質量流量計1か所定の面間寸法D1で固定配
管16.17に取り付けられた場合、測定部IOは第1
図に示す隙間寸法D2.Dh分センサチューブ2.3の
延在方向に摺動可能となる。
When the mass flowmeter 1 having the above configuration is attached to the fixed piping 16.17 with the predetermined face-to-face dimension D1, the measurement part IO
Gap dimension D2 shown in the figure. It becomes possible to slide in the extending direction of the Dh sensor tube 2.3.

その結果、被測流体が高温流体である場合に測定部10
に発生するX方向の熱膨張は本体部6,7とチューブ支
持体4.5との間の上記摺動により吸収され、センサチ
ューブ2,3に熱膨張による無理な応力か作用して変形
してしまうことか防止される。
As a result, when the fluid to be measured is a high temperature fluid, the measurement unit 10
The thermal expansion in the X direction that occurs in This will prevent it from happening.

ここで測定部lOを構成する上記カバー14は高温流体
と直接液しないため、熱による変位量はセンサチューブ
2.3と異なる。そのためカバー14の一端はチューブ
支持体4に溶接固定されるが他端はチューブ支持体5の
外周面上にシール19を介して摺動可能とされる構成で
ある。
Here, since the cover 14 constituting the measuring part 1O does not directly contact the high temperature fluid, the amount of displacement due to heat is different from that of the sensor tube 2.3. Therefore, one end of the cover 14 is fixed to the tube support 4 by welding, but the other end is configured to be slidable on the outer peripheral surface of the tube support 5 via a seal 19.

更にセンサチューブ2.3は従来のベローズ構造とは異
なり外筒部4b、5bと内筒部6d。
Furthermore, the sensor tube 2.3 differs from the conventional bellows structure in that it has outer cylindrical parts 4b, 5b and an inner cylindrical part 6d.

7dとの嵌合によりチューブ半径方向に変位することが
規制されているため、センサチューブの振動動作が安定
して流量計測の出力信号かばらつくことを防止でき、よ
り正確な流量計測を行うことができる。また、被測流体
が低温流体の場合も上記作用同様にセンサチューブ2.
3は、常温の状態より隙間寸法D4を越えない範囲内で
は収縮か可能となり流量の計測に当たっては同様の効果
かある。
Since displacement in the radial direction of the tube is restricted by fitting with 7d, the vibration operation of the sensor tube is stabilized and fluctuations in the flow rate measurement output signal can be prevented, allowing more accurate flow rate measurement. can. Also, when the fluid to be measured is a low-temperature fluid, the sensor tube 2.
3 allows contraction within a range that does not exceed the gap dimension D4 from the normal temperature state, and has a similar effect when measuring the flow rate.

また本実施例の質量流量計1においては、フランジ部6
a、7aを有する本体部6.7か測定部10と別体であ
るため、フランジ部規格の異なる種々の仕様に対しても
測定部10は共通部分となり、製造コスト、製品管理の
面で有利である他、ユーザにとってもフランジ部6a、
7aが容易に取外せ、センサチューブ2.3内の洗浄か
容易にできる等のメリットかある。
Furthermore, in the mass flowmeter 1 of this embodiment, the flange portion 6
Since the main body part 6.7 having the a and 7a parts is separate from the measuring part 10, the measuring part 10 becomes a common part even for various specifications with different flange part standards, which is advantageous in terms of manufacturing costs and product management. In addition, the flange portion 6a,
7a can be easily removed, and the inside of the sensor tube 2.3 can be easily cleaned.

また、上、下流側の配管16.17のフランジ部16a
、17a間の距離か設置現場によってばらつくことかあ
るか、両側の本体部6,7を伸縮させることにより容易
に調整し、無理なく取付けることができる。
In addition, the flange portions 16a of the upper and downstream piping 16.17
, 17a may vary depending on the installation site, but it can be easily adjusted by expanding and contracting the main body parts 6 and 7 on both sides, and can be easily installed.

尚、上記実施例では両方のチューブ支持体4゜5か本体
部6.7に対して摺動可能とされているか、本発明はこ
れに限らず一方のチューブ支持体と本体部は完全に固定
され、他方のチューブ支持体と本体部との間だけか摺動
可能とする構成の質量流量計であってもセンサチューブ
の熱による延在方向の変位は吸収され、同様の効果を得
ることかてきる。
In the above embodiment, both tube supports 4°5 and the main body 6.7 are slidable, but the present invention is not limited to this, and one tube support and the main body are completely fixed. Even in a mass flowmeter configured to allow sliding only between the other tube support and the main body, displacement in the extending direction due to heat of the sensor tube is absorbed and the same effect can be obtained. I'll come.

第4図に本発明の第2実施例の縦断面図を示す。FIG. 4 shows a longitudinal sectional view of a second embodiment of the present invention.

尚、第2実施例のセンサチューブ上に設けられる加振器
及びピックアップは第!実施例と同一構成であるため、
第4@においては質量流量計20の中間部分を省略して
図示する。
Note that the vibrator and pickup provided on the sensor tube of the second embodiment are the same as those of the second embodiment. Since it has the same configuration as the example,
In the fourth @, the middle portion of the mass flowmeter 20 is omitted from illustration.

同図中、質量流量計20は一対のセンサチューブ21.
22と、センサチューブ21.22上に設けられた加振
器(図示せず)とピックアップ(図示せず)と、フラン
ジ部を有する本体部23゜24と、センサチューブ21
.22の一端を支持するチューブ支持体25と、ケーシ
ング26とより構成されている。
In the figure, a mass flowmeter 20 includes a pair of sensor tubes 21.
22, a vibrator (not shown) and a pickup (not shown) provided on the sensor tube 21, 22, a main body portion 23° 24 having a flange portion, and the sensor tube 21.
.. It is composed of a tube support 25 that supports one end of the tube 22, and a casing 26.

本体部23は上流側フランジ部23cの中心部に流入口
23aが形成され、流入口23aと下流側の端部にはセ
ンサチューブ21.22が挿通される孔23 d、  
23 eが穿設された壁部23bを有する。センサチュ
ーブ21.22の一端は壁部23bの上記孔23d、2
3eに一部挿通され溶接等により固定されている。尚、
被測流体の流れ方向を同図中矢印Aで示す。
The main body part 23 has an inlet 23a formed in the center of an upstream flange part 23c, and a hole 23d into which a sensor tube 21, 22 is inserted between the inlet 23a and the downstream end.
23e has a wall portion 23b bored therein. One end of the sensor tube 21.22 is connected to the holes 23d, 2 in the wall 23b.
3e and is fixed by welding or the like. still,
The flow direction of the fluid to be measured is indicated by arrow A in the figure.

センサチューブ21.22の他端は、円盤状のチューブ
支持体25に穿設された2つの孔25a。
The other ends of the sensor tubes 21 and 22 have two holes 25a bored in the disk-shaped tube support 25.

25bに一部挿通され同じく溶接等により固定されてい
る。センサチューブ21.22は上記壁部23bとチュ
ーブ支持体25との間において平行に配されている。
25b and is similarly fixed by welding or the like. The sensor tubes 21, 22 are arranged parallel to each other between the wall 23b and the tube support 25.

本体部24は中心部に流出口24aと管路24bを形成
し、流出口24aの周囲にはフランジ部24cか設けら
れている。管路24bを形成するケーシング部24dは
流出口24aと反対側の端部にチューブ支持体25が嵌
合する開口24fか設けられ、その内周面に内径賃法か
上記チューブ支持体25の外径寸法よりわずかに大径と
された摺接部24eが設けられている。更に、摺接部2
4eの摺接面上には凹設された溝部には0リング27か
装着されている。
The main body portion 24 has an outlet 24a and a conduit 24b formed in the center thereof, and a flange portion 24c is provided around the outlet 24a. The casing portion 24d forming the conduit 24b has an opening 24f into which the tube support 25 is fitted at the end opposite to the outlet 24a, and an opening 24f into which the tube support 25 is fitted is provided on the inner peripheral surface of the casing portion 24d. A sliding contact portion 24e whose diameter is slightly larger than the diameter is provided. Furthermore, the sliding contact part 2
An O-ring 27 is mounted in a groove recessed on the sliding surface of 4e.

本体部24は摺接部24eにより形成された開口24f
に上記チューブ支持体25が摺動自在に嵌合されるよう
に取付けられる。そして円筒形状の剛体とされるケーシ
ング26か本体部23゜24間に溶接されて設けられる
ことにより本体部24は本体部23に対して固定され、
一体の質量流量計20か形成される。従って、チューブ
支持体25は本体部24との嵌合により、半径方向につ
いて変位規制されているか、センサチューブ21.22
の延在方向く図中矢印Xて示す)にっいては変位規制さ
れていない。
The main body portion 24 has an opening 24f formed by a sliding contact portion 24e.
The tube support 25 is attached so as to be slidably fitted therein. The casing 26, which is a rigid cylindrical body, is welded between the main body parts 23 and 24, so that the main body part 24 is fixed to the main body part 23,
An integral mass flow meter 20 is formed. Therefore, the displacement of the tube support 25 in the radial direction is restricted by fitting with the main body 24, or the sensor tube 21, 22
Displacement is not regulated in the extending direction (indicated by arrow X in the figure).

上記構成の質量流量計20か上下流側配管上に取付けら
れた場合、センサチューブ21.22の一端か本体部2
3、即ち上流側の配管に対して固定されているものの、
センサチューブ21.22の他端か支持されているチュ
ーブ支持体25が他方の本体部24、即ち下流側の配管
に対して摺動可能となるように支持されているため、高
温または低温の被測流体によりセンサチューブ21゜2
2か膨張または収縮する場合であってもセンサチューブ
21.22は変形することな(、またセンサチューブ2
1.22はチューブ支持体25と本体部24との嵌合に
よりチューブの半径方向に変位規制されているため第1
実施例と同様に流量の計測か正確に行われる。
When the mass flow meter 20 with the above configuration is installed on the upstream and downstream piping, one end of the sensor tube 21, 22 or the main body 2
3, that is, although it is fixed to the upstream piping,
Since the tube support 25, which is supported at the other end of the sensor tube 21, 22, is supported so as to be slidable relative to the other main body 24, that is, the downstream piping, it is not exposed to high or low temperatures. Sensor tube 21゜2 due to fluid measurement
Even if the sensor tubes 21 and 22 expand or contract, the sensor tubes 21 and 22 do not deform (and the sensor tubes 2
1.22 is the first because the displacement in the radial direction of the tube is restricted by the fitting between the tube support 25 and the main body 24.
As in the embodiment, the flow rate is measured accurately.

第5図に本発明の第3実施例の一部の縦断面図を示す。FIG. 5 shows a longitudinal sectional view of a portion of a third embodiment of the present invention.

第3実施例である質量流量計30においては、センサチ
ューブ上に設けられる加振器とピックアップは第1実施
例である質量流量計1と同一構成てあり、また流入側の
本体部23、及びセンサチューブ31.32の上記本体
部23への取付は構造は第2実施例である質量流量計2
0と同一構造であるためこれらの図示と説明を省略する
In the mass flowmeter 30 of the third embodiment, the vibrator and pickup provided on the sensor tube have the same configuration as the mass flowmeter 1 of the first embodiment, and the main body 23 on the inflow side and The sensor tubes 31 and 32 are attached to the main body 23 using the mass flowmeter 2 whose structure is the second embodiment.
Since they have the same structure as 0, their illustration and description will be omitted.

同図中、質量流量計30の流出側の本体部33は、中心
部に流出口33aと管路33bを形成し、流出口33a
の周囲に下流側フランジ部33cか設けられている。更
に管路33bの流入側(被測流体の流れ方向を矢印Aて
示す)の端部にはセンサチューブ31.32の支持部3
3dか設けられている。
In the same figure, the main body part 33 on the outflow side of the mass flowmeter 30 has an outflow port 33a and a conduit 33b formed in the center, and an outflow port 33a.
A downstream flange portion 33c is provided around the periphery. Further, at the end of the inflow side of the pipe line 33b (the flow direction of the fluid to be measured is indicated by arrow A), there is a support part 3 for the sensor tube 31, 32.
3d is provided.

支持部33dには、センサチューブ31.32を支持す
る他方の本体部との間てセンサチューブ31.32を平
行とする位置に、センサチューブ31.32よりわずか
に大径とされた孔33e。
A hole 33e having a slightly larger diameter than the sensor tube 31.32 is provided in the support portion 33d at a position where the sensor tube 31.32 is parallel to the other body portion that supports the sensor tube 31.32.

33fか穿設されている。そして孔33e。33f is drilled. and hole 33e.

33fの内周面上の流体の流れ方向に沿う略中間位置に
は溝部33g、33hか内周面の全周に形成されており
、この溝部33g、33hには0リング34.35が夫
々装着されている。尚、センサチューブ31.32の上
流側の端部は上記質量流量計20と同様に本体部23に
固定されているか、下流側の端部は上記孔33e、33
fに夫々嵌合されて本体部33の支持部33d上で矢印
X方向に摺動自在に支持されている。また本体部33は
質量流量計20と同様に剛体とされたケーシング36に
よって他方の本体部に対して固定されている。
Grooves 33g and 33h are formed around the entire circumference of the inner peripheral surface at substantially intermediate positions along the fluid flow direction on the inner peripheral surface of 33f, and O-rings 34 and 35 are attached to these grooves 33g and 33h, respectively. has been done. The upstream ends of the sensor tubes 31 and 32 are fixed to the main body 23 similarly to the mass flowmeter 20, or the downstream ends are connected to the holes 33e and 33.
f, and are supported on the support portion 33d of the main body portion 33 so as to be slidable in the direction of the arrow X. Further, the main body part 33 is fixed to the other main body part by a casing 36 which is a rigid body like the mass flowmeter 20.

従って、上記構成の質量流量計30においては、センサ
チューブ31.32の上流側の端部は本体部33に対し
てセンサチューブ31.32の延在方向において摺動可
能であり、センサチューブ31と孔33e、33fとの
間の直径寸法の関係よりセンサチューブ31.32はチ
ューブの半径方向においては変位規制されている。また
0リング34.35の作用により被測流体の外部への漏
洩が防止されている。
Therefore, in the mass flowmeter 30 having the above configuration, the upstream end of the sensor tube 31.32 is slidable relative to the main body 33 in the extending direction of the sensor tube 31. Due to the diametric relationship between the holes 33e and 33f, the displacement of the sensor tubes 31, 32 is restricted in the radial direction of the tubes. Furthermore, the action of the O-rings 34 and 35 prevents the fluid to be measured from leaking to the outside.

その結果、被測流体として高温または低温流体かセンサ
チューブ31.32を通過した場合でもセンサチューブ
の延在方向の膨張または収縮はセンサチューブ31.3
2と孔33e、33fとの間て吸収され、センサチュー
ブ31.32か変形することなく、流量の計測か第1実
施例と同様に正確に行われる。
As a result, even if high temperature or low temperature fluid passes through the sensor tube 31.32 as the fluid to be measured, the sensor tube 31.3 will not expand or contract in the extending direction of the sensor tube.
2 and the holes 33e and 33f, the sensor tubes 31 and 32 are not deformed, and the flow rate can be measured accurately as in the first embodiment.

発明の効果 上述の如く本発明になる質量流量計は、被測流体か高温
流体または低温流体の場合ても、被測流体の温度変化に
よって膨張収縮するセンサチューブの変位を吸収すると
ともにセンサチューブの半径方向の変位を規制すること
かできる。そのため、センサチューブか上記膨張収縮に
よって変形したりセンサチューブに応力か発生してしま
うことか防止でき、またベローズ構造とされた従来のよ
うにセンサチューブか半径方向に変位してしまうことか
無くなるので、センサチューブの振動動作か安定して流
量計測の出力信号かばらつくことを防止でき、より正確
な流量計測を行うことができる。
Effects of the Invention As described above, the mass flowmeter of the present invention absorbs the displacement of the sensor tube that expands and contracts due to temperature changes in the measured fluid, whether the measured fluid is a high-temperature fluid or a low-temperature fluid. It is also possible to restrict radial displacement. Therefore, it is possible to prevent the sensor tube from being deformed due to the above expansion and contraction, and stress is generated in the sensor tube, and the sensor tube is not displaced in the radial direction as in the conventional bellows structure. This makes it possible to stabilize the vibration operation of the sensor tube and prevent variations in the output signal for flow rate measurement, making it possible to perform more accurate flow rate measurement.

更にセンサチューブ又はチューブ支持体の摺動動作によ
りセンサチューブの変位を吸収する構成のため、ベロー
ズを使用していた従来に比べ変位吸収部の経年劣化か遅
くなり耐久性の向上か図られている等の特長を有する。
Furthermore, since the displacement of the sensor tube is absorbed by the sliding movement of the sensor tube or tube support, the deterioration of the displacement absorbing part over time is delayed compared to the conventional system that uses bellows, which improves durability. It has the following features.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明になる質量流量計の第1実施例の縦断面
図、第2図は第1図に示す質量流量計の取付方法を説明
する図、第3図は11図に示す質量流量計の端面間寸法
を説明する図、第4図は本発明の第2実施例の一部を省
略した縦断面図、第5図は本発明の第3実施例の一部の
縦断面図である。 1.20.30・・・質量流量計、2. 3. 21゜
22.31.32・・・センサチューブ、4,5゜25
・・・チューブ支持体、4a、5a、23b・・・壁部
、4e、5e、24e・・・摺接部、6,7.23゜2
4.33・・・本体部、6a、23a・・・流入口、7
a、24a、33a・・・流出口、6c、7c。 15.24b、33b・・・管路、8.9,27゜34
.35・・・0リング、10・・・測定部、11・・・
加振器、12.13・・・ピックアップ、26.36・
・・ケーシング、33d・・・支持部、4d、5d。 23d、  23e、  25a、  25b、  3
3e。 33f・・・孔。 特許出願人 ト キ コ 株式会社 夕) 代理人弁理士伊東忠彦キニ・、1.・ と、  ′ \、−、ン −−m; 同   弁理士 松 浦 兼 行 (−−4c) 第3図 □ 一一二 ′D41 第4図 第 5図
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of the first embodiment of the mass flowmeter according to the present invention, FIG. 2 is a diagram illustrating how to install the mass flowmeter shown in FIG. 1, and FIG. A diagram illustrating the end-to-end dimensions of a flowmeter, FIG. 4 is a partially omitted longitudinal sectional view of the second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a partially longitudinal sectional view of the third embodiment of the present invention. It is. 1.20.30...Mass flow meter, 2. 3. 21゜22.31.32...Sensor tube, 4.5゜25
...Tube support, 4a, 5a, 23b...Wall portion, 4e, 5e, 24e...Sliding contact portion, 6, 7.23°2
4.33... Main body, 6a, 23a... Inlet, 7
a, 24a, 33a...outlet, 6c, 7c. 15.24b, 33b... Pipeline, 8.9, 27°34
.. 35...0 ring, 10...measuring part, 11...
Vibrator, 12.13...Pickup, 26.36.
...Casing, 33d...Support part, 4d, 5d. 23d, 23e, 25a, 25b, 3
3e. 33f...hole. Patent applicant: Tokiko Co., Ltd.) Representative patent attorney: Tadahiko Ito Kini., 1.・And,'\,-,n--m; Patent attorney Kaneyuki Matsuura (--4c) Figure 3 □ 112'D41 Figure 4 Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】 上流側配管に接続される上流側接続部と下流側配管に接
続される下流側接続部との間に、配管方向に直線状に延
在するよう設けられたセンサチューブを有し、該センサ
チューブを振動させ該振動に伴う該センサチューブの変
位を検出する質量流量計において、 前記センサチューブの端部、又は該端部が一体的に接続
され前記センサチューブを支持するチューブ支持体は、
少なくとも前記上流側配管又は下流側配管のいずれかに
固定される本体部に対して、前記センサチューブの延在
方向に摺動可能とされて前記本体部に嵌合支持される構
成としたことを特徴とする質量流量計。
[Scope of Claims] A sensor tube provided to extend linearly in the piping direction between an upstream connecting portion connected to the upstream piping and a downstream connecting portion connected to the downstream piping. a mass flowmeter that vibrates the sensor tube and detects the displacement of the sensor tube due to the vibration, comprising: an end of the sensor tube, or a tube to which the end is integrally connected and supports the sensor tube; The support is
The main body fixed to at least either the upstream piping or the downstream piping is configured to be slidable in the extending direction of the sensor tube and to be fitted and supported by the main body. Features of mass flowmeter.
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