JPH0462006B2 - - Google Patents

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JPH0462006B2
JPH0462006B2 JP59030119A JP3011984A JPH0462006B2 JP H0462006 B2 JPH0462006 B2 JP H0462006B2 JP 59030119 A JP59030119 A JP 59030119A JP 3011984 A JP3011984 A JP 3011984A JP H0462006 B2 JPH0462006 B2 JP H0462006B2
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Yohanesu Marii Uorufu Kurisuteianesu
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Shell Internationale Research Maatschappij BV
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Shell Internationale Research Maatschappij BV
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    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
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    • G01F15/185—Connecting means, e.g. bypass conduits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/845—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits
    • G01F1/8468—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits
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    • G01F1/849—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having straight measuring conduits
    • G01F1/8495—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having straight measuring conduits with multiple measuring conduits

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコリオリ型式の質量流量計、特に少な
くとも２本の平行な直線状の振動管から成る流量
計に関する。
この流量計は特に、流路における多相フローを
測定するために用いることができる。１本の直線
状振動管から成るコリオリ型式の質量流量計は既
に知られているが、このような流量計は次のよう
な原理に基くものである。
測定される流れは流路の一部を成す直線管を通
つて流れる。管の端部は締付けられている。管そ
のものがその長さの50％の箇所で加振されるよう
に構成されており、その共振周波数またはその付
近で振動する。
管を流れる質量の流れがこの強制振動に歪みを
生じさせると共に管の上流と下流とで位相差を生
じさせるが、それは質量の流れに比例する。質量
流量と位相差との間の理論的関係は当業者に周知
であり、詳細に説明することはしない。
流量計の長さが臨界パラメータとなる。すなわ
ち管全体の長さに比例して流量計の感度が増し、
多相フローにおいては最小限の長さ対内径のある
比率が必要となる。
ところが実際的応用面では、流量計の長さが制
限され、従つて振動管の直径も流路の直径に関連
して減じざるを得なくなる。
しかし、このことは流量計の圧力損失が高すぎ
る結果となり、測定上深刻な問題を生じ得るもの
である。
従つて本発明の目的は、限られた長さの質量流
量計で、多相フローの測定への使用に適しかつ操
作の容易なものを提供することである。
従つて本発明は流路に使用されるコリオリ型式
の質量流量計で、そこを通つて流体を流れさせる
フロー手段と、一定の周波数で振動を受けた時加
振手段から等距離において前記フロー手段の上流
部分と下流部分との間に発生する位相差を検出す
るべく構成された手段と、前記フロー手段を流路
に連結するべく構成された手段とから成り、前記
フロー手段は流れの方向と直角を成す方向でフロ
ー手段の長さの50％の箇所で加振手段により加振
されるように構成されており、前記フロー手段は
少なくとも２本の平行な直線状の管から成ること
を特徴とする流量計を提供するものである。
本発明の好適な実施態様においては、質量流量
計が流路内で水平に使用されるように構成されて
いる。別の好適な実施態様では質量流量計が流路
内で垂直に使用されるように構成されている。
次に添付図面を参照して、本発明につき例を挙
げてより詳細に説明する。
図面を参照すると、各図は16本の平行な直線状
の管２のシステム１を示している。
システム１はその端部にフランジ３，３ａを備
えている。こうすることでこのシステムは、例え
ば適当な連結手段６とアダプタ手段７によつて流
路（図示せず）の中に装着されるべく構成されて
いる（第２図ではフランジ３のみに関して示して
いる）。
本システムはさらに、管の長さの50％の箇所で
管システムを振動するように構成された加振手段
を備えている。この加振手段は図の明瞭化のため
表わされていない。
本システムはさらに歪み検出手段を備えている
（図の明瞭化のため表わされていない）。この手段
は管の長さの25％と75％の箇所に備えられてい
る。
この実施態様では管の長さが約0.90ｍとなつて
いる。各々の管の内径は約20mmであり、管壁の肉
厚は約0.5mmである。
図中管２はそれぞれ加振箇所４と検出箇所５，
５ａにおいて一緒に固定されているため、単一の
管とみなすことができる。システムの作動は下記
の通りである。
管システムは目的に適うよう何れかの方法で流
路内に装着されている。管２の間の空隙Ｂ−B1
は目的に適う何れかの方法によつて閉鎖されてい
る（図の明瞭化のため示されていない）。流体は
目的に適う何れかの手段、例えばポンプ（図示せ
ず）によつてシステム１の別々の平行管２全部を
通つて流れる。システムの流路内の装着は、装着
されたシステムが締付け端部（図示せず）を有す
るような方法で行なわれる。
システムは流れの方向に対し直角の方向で振動
を与えるように、その長さの50％の箇所で加振さ
れる。流れの方向は矢印Ａによつて表わされてい
る。図の明瞭さを期すため矢印Ａは２，３個しか
表わされていない。流体が管システム１を流れる
時、流体分子は管壁の横振動に従うよう強制され
る。
管の最初の半分、すなわち上流部分において
は、各流体分子の横振動の振幅が大きくなるが、
管の他の半分（すなわち下流部分）ではそれが小
さくなる。
流体と管壁との間の相互作用により、「コリオ
リの力」として知られる力が管壁上に作用する。
「コリオリの力」という用語は当業者に自明であ
るため、さらに詳細な説明は避ける。
管の最初の半分において、コリオリの力が管の
振動を緩速させる傾向にあるが、これは流体の振
動の中にエネルギーが保存されるためである。し
かし管の残り半分ではコリオリの力が振動を促進
する。すなわちエネルギーが再び流体から解放さ
れる。
その結果管を通る流体の流れが管にＳ形の歪み
を生じるが、その振幅は質量流量に比例する。
歪みは一定周波数で振動するシステム内で生じ
るため、管のいろいろな箇所の振動の位相は等し
くなくなる。管の上流部分は位相遅れを有する
が、下流部分は位相においてリードする。
このような歪みの結果、簡単な方法で歪みの測
定ができるようになる。すなわち管の上流部分と
下流部分の振動運動は適当な検出器、例えば加速
度計を管上の長さを25％と75％の箇所にそれぞれ
装着することにより検出される。
これら２つの（シヌソイド）信号の間の位相差
または時間的遅れは、管を通る質量の流れに比例
する。この位相差を測定する種々の方法について
は当業者にとり周知であるため詳細な説明はしな
い。
管システムは、少なくとも２本という条件で、
目的に適うよう何本の平行な直線状管から成つて
も良いことが理解されると思う。
本発明の好適な実施例において、管の数は３〜
24本である。
さらにまた目的に適うものであればいかなる長
さ、いかなる直径の管も使用できることも理解さ
れるであろう。本発明の好適な実施例において、
長さ対内径の比は50以上となつている。長さ対内
径の比の大きい管を使用する利点は装置の感度が
増すことにある。
さらにまた、システムの管の配置の仕方、管を
振動させるモードがいくつか可能であること、例
えば束になつた管や水平の列になつた管が水平方
向に振動されたり、円状に配置された管システム
が回転振動をすることなども可能であることが理
解されると思う。
平行な管が２本の場合、これらの管は逆位相で
振動しても良い。上記２つの振動モードの利点は
動きのバランスにある。
以上に示した実施態様では個々の管は常に線形
振動を行なつている。
しかしながら管または管の束の円形状並進運動
が行なわれて良いことも理解されるであろう。
これは１つは水平方向の、もう１つは垂直方向
で90゜位相がずれた２つの直線的振動を結合する
ことによつて行なわれる。
このような振動形式つまりモードは、管の中の
個々の流体粒子の滞留時間が、正確な測定が可能
となるだけ十分に大きな周期数の振動をカバーで
きない場合有利となり得る。
管は目的に適ういかなる材料から構成されて良
いことが理解されるであろう。
さらに、適当なものならばいかなる加振手段と
検出手段を用いてよいことも理解されるであろ
う。
さらにまた、管は必ずしも加振箇所と検出箇所
で固定される必要はない。これまでの説明と添付
図面から、本発明の様々な変更が当業者に対し明
らかとなるであろう。
この様な変更は特許請求の範囲に含まれるもの
である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施態様の斜視図である。第
２図は第１図の実施態様の縦方向断面図である。 名称：１…管システム、２…管、３，３ａ…フ
ランジ、４…加振箇所、５，５ａ…検出箇所。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 流路において使用されるコリオリ型式の質量
    流量計であつて、その中を流体を流れさせるフロ
    ー手段と、一定の周波数の振動を受けた時加振手
    段から等距離においてフロー手段の上流部分と下
    流部分との間に生じる位相差を検出するべく構成
    された手段と、流路に対し前記フロー手段を連結
    するべく構成された手段とから成り、前記フロー
    手段は流れの方向に対し直角の方向で当該フロー
    手段の長さの50％の箇所で加振手段により加振さ
    れるよう構成されており、少なくとも２本の平行
    な直線状の管から成り、管の末端が締着されてい
    ることを特徴とする流量計。 ２ フロー手段が管の束から成ることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項に記載の流量計。 ３ フロー手段が水平方向に並んだ管から成るこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の流
    量計。 ４ フロー手段が円形に配置した管から成ること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
    に記載の流量計。 ５ 振動が回転式であることを特徴とする特許請
    求の範囲第４項に記載の流量計。 ６ 逆位相で振動する２本の平行な管から成るこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の流
    量計。 ７ 管の数が３本から24本であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項から第６項の何れかに記
    載の流量計。 ８ 管の長さが0.90ｍであることを特徴とする特
    許請求の範囲第７項に記載の流量計。 ９ 管の内径が20mmであることを特徴とする特許
    請求の範囲第７項に記載の流量計。 １０ 管の長さ対内径の比が50以上であることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項から第９項の何
    れかに記載の流量計。
JP59030119A 1983-02-21 1984-02-20 少なくとも２本の平行な直線振動管より成るコリオリ型質量流量計 Granted JPS59162416A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8304783 1983-02-21
GB838304783A GB8304783D0 (en) 1983-02-21 1983-02-21 Coriolis-type mass flow meter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59162416A JPS59162416A (ja) 1984-09-13
JPH0462006B2 true JPH0462006B2 (ja) 1992-10-02

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JP59030119A Granted JPS59162416A (ja) 1983-02-21 1984-02-20 少なくとも２本の平行な直線振動管より成るコリオリ型質量流量計

Country Status (6)

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US (1) US5048349A (ja)
EP (1) EP0119638B1 (ja)
JP (1) JPS59162416A (ja)
CA (1) CA1205653A (ja)
DE (1) DE3463298D1 (ja)
GB (1) GB8304783D0 (ja)

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