JPH04220530A - 質量流量計 - Google Patents
質量流量計Info
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- JPH04220530A JPH04220530A JP40452290A JP40452290A JPH04220530A JP H04220530 A JPH04220530 A JP H04220530A JP 40452290 A JP40452290 A JP 40452290A JP 40452290 A JP40452290 A JP 40452290A JP H04220530 A JPH04220530 A JP H04220530A
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Landscapes
- 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
【0001】
【産業上の利用分野】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を測定する質量流
量計に関する。
リオリの力を利用して流体の質量流量を測定する質量流
量計に関する。
【0002】
【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
受けない質量で表されることが望ましい。
粘度等)、プロセス条件(温度、圧力)によって影響を
受けない質量で表されることが望ましい。
【0003】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がある。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。
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がある。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。
【0004】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、一対の略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。
は、例えば特開昭 54−4168号公報に記載されて
いる如く、一対の略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。
【0005】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。
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。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のコ
リオリ式の質量流量計においては、一対のセンサチュー
を位相をずらして共振状態とし、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。
リオリ式の質量流量計においては、一対のセンサチュー
を位相をずらして共振状態とし、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。
【0007】しかるに、一対のセンサチューブの一方が
詰まったりあるいは破損したりして流体が漏れる等の異
常が生じ一方のセンサチューブが正常に振動しなくなる
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。
詰まったりあるいは破損したりして流体が漏れる等の異
常が生じ一方のセンサチューブが正常に振動しなくなる
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。
【0008】そして、このセンサチューブの破損により
センサチューブを覆うカバー内に被測流体が溜り、カバ
ー内の内圧が高まってカバーが破裂すると、被測定流体
が飛散し被測定流体が危険物であった場合には危険な状
態となるおそれがあった。
センサチューブを覆うカバー内に被測流体が溜り、カバ
ー内の内圧が高まってカバーが破裂すると、被測定流体
が飛散し被測定流体が危険物であった場合には危険な状
態となるおそれがあった。
【0009】そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされ
たもので、センサチューブに異常が発生したときセンサ
チューブに流体を流さない質量流量計を提供することを
目的とする。
たもので、センサチューブに異常が発生したときセンサ
チューブに流体を流さない質量流量計を提供することを
目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、流入口から流
入した被測流体が流れる流路を有するマニホールドと、
該マニホールドの流路に接続されたセンサチューブと、
を有し、該センサチューブを振動させ流量に比例したコ
リオリ力による該センサチューブの変位を測定する質量
流量計において、前記マニホールドの流路より分岐する
バイパス管路と、該バイパス管路と前記マニホールドの
流路との分岐点に設けられ被測流体の流れ方向を前記セ
ンサチューブ又は前記バイパス管路のいずれかへ切換え
る切換弁と、を備えてなる。
入した被測流体が流れる流路を有するマニホールドと、
該マニホールドの流路に接続されたセンサチューブと、
を有し、該センサチューブを振動させ流量に比例したコ
リオリ力による該センサチューブの変位を測定する質量
流量計において、前記マニホールドの流路より分岐する
バイパス管路と、該バイパス管路と前記マニホールドの
流路との分岐点に設けられ被測流体の流れ方向を前記セ
ンサチューブ又は前記バイパス管路のいずれかへ切換え
る切換弁と、を備えてなる。
【0011】又、本発明は、流入口から流入した被測流
体が流れる流路を有するマニホールドと、該マニホール
ドの流路に接続されたセンサチューブと、を有し、該セ
ンサチューブを振動させ流量に比例したコリオリ力によ
る該センサチューブの変位を測定する質量流量計におい
て、前記マニホールドの流路に開閉弁を設け、前記セン
サチューブで異常が発生したとき、前記開閉弁を閉弁し
て前記マニホールドの流路を遮断しうる。
体が流れる流路を有するマニホールドと、該マニホール
ドの流路に接続されたセンサチューブと、を有し、該セ
ンサチューブを振動させ流量に比例したコリオリ力によ
る該センサチューブの変位を測定する質量流量計におい
て、前記マニホールドの流路に開閉弁を設け、前記セン
サチューブで異常が発生したとき、前記開閉弁を閉弁し
て前記マニホールドの流路を遮断しうる。
【0012】
【作用】センサチューブで異常が発生し、正確な流量計
測ができず、あるいは流体漏れが生じたとき、マニホー
ルドに設けられた切換弁を切換える。これにより、流入
口から流入した流体は、切換弁を介してバイパス管路に
流れ、センサチューブを通過せずに下流側に供給される
。
測ができず、あるいは流体漏れが生じたとき、マニホー
ルドに設けられた切換弁を切換える。これにより、流入
口から流入した流体は、切換弁を介してバイパス管路に
流れ、センサチューブを通過せずに下流側に供給される
。
【0013】又、マニホールド内に開閉弁を設けて、セ
ンサチューブで異常が発生したとき、開閉弁を閉じるこ
とにより誤計測及びセンサチューブからの漏れが防止さ
れる。
ンサチューブで異常が発生したとき、開閉弁を閉じるこ
とにより誤計測及びセンサチューブからの漏れが防止さ
れる。
【0014】
【実施例】図1乃至図3に本発明になる質量流量計の第
1実施例を示す。尚、図1は質量流量計の構成をわかり
やすくするため模式的に表してある。
1実施例を示す。尚、図1は質量流量計の構成をわかり
やすくするため模式的に表してある。
【0015】各図中、質量流量計10は一対のセンサチ
ューブ11,12がマニホールド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15との間
に設けられ、流入管14に接続された流入路13aと流
出管15に接続された流出路13bとを有する。
ューブ11,12がマニホールド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15との間
に設けられ、流入管14に接続された流入路13aと流
出管15に接続された流出路13bとを有する。
【0016】なお、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13a2 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13b1 と13b2 に
連通している。
ホールド13の接続口13a1 と13a2 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13b1 と13b2 に
連通している。
【0017】又、一対のセンサチューブ11,12は図
1においては簡略したU字状となっているが、実際には
図2に示す如く、上方から見るとU字状チューブの先端
を折り返すように曲げたJ字状に形成されている。
1においては簡略したU字状となっているが、実際には
図2に示す如く、上方から見るとU字状チューブの先端
を折り返すように曲げたJ字状に形成されている。
【0018】一方のセンサチューブ11は、流入路13
aの接続口13a1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13b1 に接続
され配管方向に延在する直管部11bと直管部11a,
11bの先端でおり返すように曲げられた曲部11cと
11dとを接続するU字状の接続部11eとからなる。
aの接続口13a1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13b1 に接続
され配管方向に延在する直管部11bと直管部11a,
11bの先端でおり返すように曲げられた曲部11cと
11dとを接続するU字状の接続部11eとからなる。
【0019】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,1
2bが直管部11a,11b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。
チューブ11と同一形状に形成され、直管部12a,1
2bが直管部11a,11b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。
【0020】一対のセンサチューブ11,12の直管部
11a,11b,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、その端部は
マニホールド13の各接続口13a1 ,13a2 ,
13b1 ,13b2 に接続固定されている。
11a,11b,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、その端部は
マニホールド13の各接続口13a1 ,13a2 ,
13b1 ,13b2 に接続固定されている。
【0021】又、マニホールド13には流入口14aと
接続口13a1 ,13a2 とを連通する流路13c
が設けられている。この流路13cの途中には電磁弁よ
りなる切換弁26が組込まれており、比較的コンパクト
な構成となっている。
接続口13a1 ,13a2 とを連通する流路13c
が設けられている。この流路13cの途中には電磁弁よ
りなる切換弁26が組込まれており、比較的コンパクト
な構成となっている。
【0022】切換弁26は、ボール弁構造の弁体26a
と、弁本体26bとよりなり、弁本体26bには流路1
3cに連通する主ポート26cと、マニホールド13に
設けられたバイパス流路13dに連通する副ポート26
dとが穿設されている。
と、弁本体26bとよりなり、弁本体26bには流路1
3cに連通する主ポート26cと、マニホールド13に
設けられたバイパス流路13dに連通する副ポート26
dとが穿設されている。
【0023】弁体26aは内部に円弧状に湾曲した孔2
6eを有し、通常、孔26eが流入口14aと流路13
cとを連通する位置にあり、後述する異常発生時は90
度反時計方向に回動し、流入口14aとバイパス流路1
3dとを連通する。
6eを有し、通常、孔26eが流入口14aと流路13
cとを連通する位置にあり、後述する異常発生時は90
度反時計方向に回動し、流入口14aとバイパス流路1
3dとを連通する。
【0024】27はバイパス管で、一端がマニホールド
13のバイパス流路13dに接続されている。
13のバイパス流路13dに接続されている。
【0025】28はシャトル弁で、流出管15とバイパ
ス管27の他端との間に設けられ、流出口29と連通す
る。
ス管27の他端との間に設けられ、流出口29と連通す
る。
【0026】このシャトル弁28は流出管15、バイパ
ス管27、流出口29より大径なボール状の弁体28a
と、弁体28aが摺動する筒状の弁本体28bとよりな
る。通常、流体はセンサチューブ11,12を通過して
流出管15を流れるため、シャトル弁28の弁体28a
は、バイパス管27を閉塞して流出管15と流出口29
とを連通する。
ス管27、流出口29より大径なボール状の弁体28a
と、弁体28aが摺動する筒状の弁本体28bとよりな
る。通常、流体はセンサチューブ11,12を通過して
流出管15を流れるため、シャトル弁28の弁体28a
は、バイパス管27を閉塞して流出管15と流出口29
とを連通する。
【0027】しかるに、後述する異常発生時は、流体が
バイパス管27を流れるため、弁体28aは流出管15
を閉塞してバイパス管27と流出口29とを連通する。
バイパス管27を流れるため、弁体28aは流出管15
を閉塞してバイパス管27と流出口29とを連通する。
【0028】図2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が設けられている
。ピックアップ18,19は検出コイルが一方の直管部
12a,12bに固定され、検出コイルに介装するマグ
ネットが他方の直管部11a,11bに固定されている
。
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が設けられている
。ピックアップ18,19は検出コイルが一方の直管部
12a,12bに固定され、検出コイルに介装するマグ
ネットが他方の直管部11a,11bに固定されている
。
【0029】20,21は加振器(励振手段)で、直管
部11aと11bとの先端間、直管部12aと12bと
の先端間に設けられている。
部11aと11bとの先端間、直管部12aと12bと
の先端間に設けられている。
【0030】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、図3に示すコイル部20a,21
aに通電されると、コイル部20a,21aとマグネッ
ト部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11b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
11との接続された部分が振動の節となる。
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、図3に示すコイル部20a,21
aに通電されると、コイル部20a,21aとマグネッ
ト部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11b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
11との接続された部分が振動の節となる。
【0031】また、センサチューブ12の固有振動数で
コイル部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。
コイル部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。
【0032】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。
,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。
【0033】そこで、このピックアップ18と19の信
号から直管部11a,11b,12,12b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。
号から直管部11a,11b,12,12b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。
【0034】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力が発生す
る。このコリオリ力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、コリオリ力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。
ると流体の流れと振動の作用によりコリオリ力が発生す
る。このコリオリ力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、コリオリ力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。
【0035】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
加速度が与えられる。
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
加速度が与えられる。
【0036】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力が働き、流
出側の直管部11b,12bでは振動を加速するように
コリオリ力が働く。
12aでは振動を押さえるようにコリオリ力が働き、流
出側の直管部11b,12bでは振動を加速するように
コリオリ力が働く。
【0037】このコリオリ力の大きさはセンサチューブ
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てある時間差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。
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てある時間差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。
【0038】図3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値になるような電流をコイル
部20a,21aに供給する。
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値になるような電流をコイル
部20a,21aに供給する。
【0039】図3にセンサチューブ11,12の異常発
生を検出するセンサチューブ異常検出回路39を示す。 図3中、第1の絶対値回路31はコイル部20aとドラ
イブ回路38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3
2はコイル部20aとコイル部21a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。
生を検出するセンサチューブ異常検出回路39を示す。 図3中、第1の絶対値回路31はコイル部20aとドラ
イブ回路38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3
2はコイル部20aとコイル部21a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。
【0040】また、温度検出回路35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35aで検出し、温度セ
ンサ35aの電流信号を変換回路35b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36,37に
される。
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35aで検出し、温度セ
ンサ35aの電流信号を変換回路35b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36,37に
される。
【0041】第1の絶対値回路31の出力検出電圧は第
1及び第2の比率設定回路36,37に供給される。第
1の比率設定回路36は第1の絶対値回路31からの出
力信号と、温度検出回路35からの出力信号から計算さ
れたある係数を掛け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が0℃の時52%で、温度が
200℃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。
1及び第2の比率設定回路36,37に供給される。第
1の比率設定回路36は第1の絶対値回路31からの出
力信号と、温度検出回路35からの出力信号から計算さ
れたある係数を掛け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が0℃の時52%で、温度が
200℃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。
【0042】第2の比率設定回路37は第1の比率設定
回路36と同様に、第1の絶対値回路31からの出力信
号と、温度検出回路35からの出力信号から計算された
ある係数を掛け合わせて出力電圧を求める。この係数は
温度が0℃の時48%で、温度が 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
。
回路36と同様に、第1の絶対値回路31からの出力信
号と、温度検出回路35からの出力信号から計算された
ある係数を掛け合わせて出力電圧を求める。この係数は
温度が0℃の時48%で、温度が 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
。
【0043】第1の比率設定回路36の出力電圧はウイ
ンドコンパレータ34の上限を設定する端子に入力され
、第2の比率設定回路37の出力電圧はウインドコンパ
レータ34の下限を設定する端子に入力される。また、
ウインドコンパレータ34の入力端子には第2の絶対値
回路32の出力検出電圧が入力される。
ンドコンパレータ34の上限を設定する端子に入力され
、第2の比率設定回路37の出力電圧はウインドコンパ
レータ34の下限を設定する端子に入力される。また、
ウインドコンパレータ34の入力端子には第2の絶対値
回路32の出力検出電圧が入力される。
【0044】ウインドコンパレータ34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
インドコンパレータ34の出力は制御回路40に供給さ
れ、制御回路40に接続された警告装置25はウインド
コンパレータ34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。
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
インドコンパレータ34の出力は制御回路40に供給さ
れ、制御回路40に接続された警告装置25はウインド
コンパレータ34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。
【0045】又、制御回路40には上記切換弁26の駆
動コイル(図示せず)が接続されており、切換弁26は
ウインドコンパレータ34からの出力に応じて切換えら
れる。
動コイル(図示せず)が接続されており、切換弁26は
ウインドコンパレータ34からの出力に応じて切換えら
れる。
【0046】次に、上記センサチューブ異常検出回路3
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38、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。
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38、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。
【0047】ここで、第1の絶対値回路31、及び第2
の絶対値回路32の入力を考える。コイル部20a,2
1aの夫々の両端には、コイル部20a,21aとマグ
ネット部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。
の絶対値回路32の入力を考える。コイル部20a,2
1aの夫々の両端には、コイル部20a,21aとマグ
ネット部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。
【0048】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
。
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
。
【0049】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31には第2の絶対値回路32の入力のち
ょうど2倍の電圧が入力される。そのため、ウインドコ
ンパレータ4の入力は第1の絶対値回路31の出力検出
電圧の50%の電圧となる。
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31には第2の絶対値回路32の入力のち
ょうど2倍の電圧が入力される。そのため、ウインドコ
ンパレータ4の入力は第1の絶対値回路31の出力検出
電圧の50%の電圧となる。
【0050】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31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、ウインドコンパレータ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
が正常な場合はウインドコンパレータ4からハイレベル
の出力が得られる。
タ4の上限値は第1の絶対値回路31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、ウインドコンパレータ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
が正常な場合はウインドコンパレータ4からハイレベル
の出力が得られる。
【0051】ここで、センサチューブ11,12が損傷
したり、あるいは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
固有振動数が変わり、いづれか一方のセンサチューブ1
1または12の振動が停止または振幅が減少してしまう
異常な状態を考える。
したり、あるいは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
固有振動数が変わり、いづれか一方のセンサチューブ1
1または12の振動が停止または振幅が減少してしまう
異常な状態を考える。
【0052】この場合、ドライブ回路38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20a,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,21
a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が発生している。
ーブ11,12の相対的な振幅を一定にするようにコイ
ル部20a,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,21
a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が発生している。
【0053】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20aまたは21aには誘導起電力が発生し
なくなる。逆に振動しているセンサチューブの加振器2
0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。
、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20aまたは21aには誘導起電力が発生し
なくなる。逆に振動しているセンサチューブの加振器2
0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。
【0054】この状態では、コイル部20a,21aの
抵抗分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。
抵抗分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。
【0055】従って、上述したように第1の絶対値回路
31には第2の絶対値回路32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31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、ウインド
コンパレータ34の出力がローレベルとなる。
31には第2の絶対値回路32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31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、ウインド
コンパレータ34の出力がローレベルとなる。
【0056】ウインドコンパレータ34の出力がローレ
ベルとなると、制御回路40は異常検出信号を出力し警
告装置25を作動させてセンサチューブ11,12の異
常を知らせる。
ベルとなると、制御回路40は異常検出信号を出力し警
告装置25を作動させてセンサチューブ11,12の異
常を知らせる。
【0057】同時に、制御回路40は、切換弁26に信
号を出力して弁体26aを前述したように切換駆動させ
る。従って、弁体26aは図4に示す如く、90度反時
計方向に回動し、センサチューブ11,12に連通する
流路13cと流入口14aとの間を遮断するとともに、
弁体26aの孔26eが流入口14aとバイパス流路1
3dとを連通する。
号を出力して弁体26aを前述したように切換駆動させ
る。従って、弁体26aは図4に示す如く、90度反時
計方向に回動し、センサチューブ11,12に連通する
流路13cと流入口14aとの間を遮断するとともに、
弁体26aの孔26eが流入口14aとバイパス流路1
3dとを連通する。
【0058】そのため、流入口14aから流入した流体
はバイパス流路13d、バイパス管27、シャトル弁2
8を介して流出口29に至る。尚、シャトル弁28の弁
体28aはバイパス管27からの流体に押圧されて流出
管15の出口側を閉じる。
はバイパス流路13d、バイパス管27、シャトル弁2
8を介して流出口29に至る。尚、シャトル弁28の弁
体28aはバイパス管27からの流体に押圧されて流出
管15の出口側を閉じる。
【0059】従って、センサチューブ11,12におい
て、異常が発生したときは、切換弁26の上記切換動作
によりセンサチューブ11,12への流体供給が自動的
に停止するため、前述したようにセンサチューブ11,
12が異常振動して破損してしまうことを防止すること
ができ、又、流体がバイパス管27を介して下流側へ供
給されるため、流体供給が停止することがなく、下流側
に製造ライン等がある場合、製造ラインが止まってしま
うことを防止できる。
て、異常が発生したときは、切換弁26の上記切換動作
によりセンサチューブ11,12への流体供給が自動的
に停止するため、前述したようにセンサチューブ11,
12が異常振動して破損してしまうことを防止すること
ができ、又、流体がバイパス管27を介して下流側へ供
給されるため、流体供給が停止することがなく、下流側
に製造ライン等がある場合、製造ラインが止まってしま
うことを防止できる。
【0060】図5に本発明の第2実施例を示す。同図中
、マニホールド13の流路13cには電磁弁よりなる開
閉弁41が設けられている。開閉弁41は弁体41aと
弁本体41bとよりなり、弁本体41bには流路41c
が穿設され、弁体41aには流入口14と流路41cを
連通する孔41eが穿設されている。
、マニホールド13の流路13cには電磁弁よりなる開
閉弁41が設けられている。開閉弁41は弁体41aと
弁本体41bとよりなり、弁本体41bには流路41c
が穿設され、弁体41aには流入口14と流路41cを
連通する孔41eが穿設されている。
【0061】従って、センサチューブ11,12で異常
が発生したときは、制御回路40からの信号により開閉
弁41は弁体41aが閉弁側に駆動され流路13cを遮
断する。これにより、センサチューブ11,12への流
体の供給が停止し、液漏れを防止できるとともにセンサ
チューブ11,12が破損してしまうことを防止できる
。
が発生したときは、制御回路40からの信号により開閉
弁41は弁体41aが閉弁側に駆動され流路13cを遮
断する。これにより、センサチューブ11,12への流
体の供給が停止し、液漏れを防止できるとともにセンサ
チューブ11,12が破損してしまうことを防止できる
。
【0062】尚、上記実施例ではコイル部20a,21
aで発生した誘導起電力の差に基づいてセンサチューブ
11,12の破損等の異常を検出したがこれに限らない
のは勿論である。
aで発生した誘導起電力の差に基づいてセンサチューブ
11,12の破損等の異常を検出したがこれに限らない
のは勿論である。
【0063】例えば、センサチューブ11,12が破損
して流体が漏れた場合の異常検出を行う手段としては、
ピックアップ18,19により検出されたセンサチュー
ブ11,12の振幅を監視し、この振幅が所定値以下に
減少したこと(異常)を検出するとともに、センサチュ
ーブ11,12を覆うカバーに複数の歪ゲージを取付け
、複数の歪ゲージが流体流出に伴うカバーの変形を検出
したときセンサチューブ11,12の異常発生を検出す
る構成を採用しても良い。
して流体が漏れた場合の異常検出を行う手段としては、
ピックアップ18,19により検出されたセンサチュー
ブ11,12の振幅を監視し、この振幅が所定値以下に
減少したこと(異常)を検出するとともに、センサチュ
ーブ11,12を覆うカバーに複数の歪ゲージを取付け
、複数の歪ゲージが流体流出に伴うカバーの変形を検出
したときセンサチューブ11,12の異常発生を検出す
る構成を採用しても良い。
【0064】あるいは、上記歪ゲージの代わりに、セン
サチューブ11,12を覆う気密カバー内の圧力,温度
を検出するための圧力センサ、温度センサを使用しても
良い。この場合、センサチューブ11,12の振幅に異
常があり、圧力センサ、温度センサのうちいずれか1つ
が異常を検出したときセンサチューブ11,12が破損
のおそれありとして異常検出信号が出力されるようにし
てセンサチューブの破損発生のおそれを検出できる。 又、センサチューブ11,12の振幅検出、圧力センサ
、温度センサがすべて異常検出したときはセンサチュー
ブ破損の可能性が非常に高いので、その破損を検出する
。
サチューブ11,12を覆う気密カバー内の圧力,温度
を検出するための圧力センサ、温度センサを使用しても
良い。この場合、センサチューブ11,12の振幅に異
常があり、圧力センサ、温度センサのうちいずれか1つ
が異常を検出したときセンサチューブ11,12が破損
のおそれありとして異常検出信号が出力されるようにし
てセンサチューブの破損発生のおそれを検出できる。 又、センサチューブ11,12の振幅検出、圧力センサ
、温度センサがすべて異常検出したときはセンサチュー
ブ破損の可能性が非常に高いので、その破損を検出する
。
【0065】又、上記以外のセンサチューブ異常検出手
段としては、例えば本出願人が先に出願した特願平2−
218308号のように、カバー内をセンサチューブを
収納する収納室と、センサチューブから隔離された別室
とを設け、両室内の圧力差を監視し、収納室の圧力が別
室の基準圧力より所定以上高くなったときセンサチュー
ブの漏れを検出するようにしても良い。
段としては、例えば本出願人が先に出願した特願平2−
218308号のように、カバー内をセンサチューブを
収納する収納室と、センサチューブから隔離された別室
とを設け、両室内の圧力差を監視し、収納室の圧力が別
室の基準圧力より所定以上高くなったときセンサチュー
ブの漏れを検出するようにしても良い。
【0066】又、上記切換弁26及び開閉弁41は手動
操作で切換える構成の弁構造を用いても良い。その場合
、作業者は警報装置25からの警報により切換操作する
。
操作で切換える構成の弁構造を用いても良い。その場合
、作業者は警報装置25からの警報により切換操作する
。
【0067】
【発明の効果】上述の如く、本発明になる質量流量計は
、センサチューブが破損する等して液漏れが発生すると
いった異常発生時、マニホールドに設けられた切換弁を
切換えることにより、センサチューブへの流体供給を停
止でき、これによりセンサチューブが異常振動して破損
することを防止できる。又、センサチューブからのもれ
を防止することができ、安全性が高められるとともに、
センサチューブで異常発生しているにも拘わらず下流側
に流体を供給し、例えば下流側の製造ラインが止まらな
いようにすることができる。
、センサチューブが破損する等して液漏れが発生すると
いった異常発生時、マニホールドに設けられた切換弁を
切換えることにより、センサチューブへの流体供給を停
止でき、これによりセンサチューブが異常振動して破損
することを防止できる。又、センサチューブからのもれ
を防止することができ、安全性が高められるとともに、
センサチューブで異常発生しているにも拘わらず下流側
に流体を供給し、例えば下流側の製造ラインが止まらな
いようにすることができる。
【0068】又、マニホールドに流路を開閉する開閉弁
を設けることにより、センサチューブ異常発生したとき
、確実にセンサチューブへの流体供給を停止して、セン
サチューブの破損による漏れを防止できる等の特長を有
する。
を設けることにより、センサチューブ異常発生したとき
、確実にセンサチューブへの流体供給を停止して、セン
サチューブの破損による漏れを防止できる等の特長を有
する。
【図1】本発明になる質量流量計の第1実施例の原理を
説明するための原理図である。
説明するための原理図である。
【図2】質量流量計の外観を示す斜視図である。
【図3】センサチューブ異常検出回路を説明するための
ブロック図である。
ブロック図である。
【図4】異常発生時の動作を説明するための図である。
【図5】本発明の第2実施例の原理図である。
10 質量流量計
11,12 センサチューブ
13 マニホールド
14 流入管
15 流出管
18,19 ピックアップ
20,21 加振器
25 警告装置
26 切換弁
27 バイパス管
33 閾値設定回路
34 ウインドコンパレータ
35 温度検出回路
39 センサチューブ異常検出回路
40 制御回路
Claims (2)
- 【請求項1】 流入口から流入した被測流体が流れる
流路を有するマニホールドと、該マニホールドの流路に
接続されたセンサチューブと、を有し、該センサチュー
ブを振動させ流量に比例したコリオリ力による該センサ
チューブの変位を測定する質量流量計において、前記マ
ニホールドの流路より分岐するバイパス管路と、該バイ
パス管路と前記マニホールドの流路との分岐点に設けら
れ被測流体の流れ方向を前記センサチューブ又は前記バ
イパス管路のいずれかへ切換える切換弁と、を備えたこ
とを特徴とする質量流量計。 - 【請求項2】 流入口から流入した被測流体が流れる
流路を有するマニホールドと、該マニホールドの流路に
接続されたセンサチューブと、を有し、該センサチュー
ブを振動させ流量に比例したコリオリ力による該センサ
チューブの変位を測定する質量流量計において、前記マ
ニホールドの流路に開閉弁を設け、前記センサチューブ
で異常が発生したとき、前記開閉弁を閉弁して前記マニ
ホールドの流路を遮断しうるようにしたことを特徴とす
る質量流量計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP40452290A JPH04220530A (ja) | 1990-12-20 | 1990-12-20 | 質量流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP40452290A JPH04220530A (ja) | 1990-12-20 | 1990-12-20 | 質量流量計 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04220530A true JPH04220530A (ja) | 1992-08-11 |
Family
ID=18514187
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP40452290A Pending JPH04220530A (ja) | 1990-12-20 | 1990-12-20 | 質量流量計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04220530A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017510806A (ja) * | 2014-04-07 | 2017-04-13 | マイクロ モーション インコーポレイテッド | 振動式流量計における非対称な流れを検出するための装置及び方法 |
-
1990
- 1990-12-20 JP JP40452290A patent/JPH04220530A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017510806A (ja) * | 2014-04-07 | 2017-04-13 | マイクロ モーション インコーポレイテッド | 振動式流量計における非対称な流れを検出するための装置及び方法 |
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