JPH05209768A - コリオリ流量計 - Google Patents
コリオリ流量計Info
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- JPH05209768A JPH05209768A JP4191292A JP4191292A JPH05209768A JP H05209768 A JPH05209768 A JP H05209768A JP 4191292 A JP4191292 A JP 4191292A JP 4191292 A JP4191292 A JP 4191292A JP H05209768 A JPH05209768 A JP H05209768A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 直管式のコリオリ流量計において、圧力損失
を増大させることなく感度を倍増させる。 【構成】 筒状の支持筒１の軸上に長さＬの直管４を支
持位置９,１０で両持固定し、支持位置９からＬ／３の
位置に加振器６を設け、直管４の２次振動モードとなる
周波数で加振し、加振した振幅を支持位置１０からＬ／
３の位置に設けられた振幅検出器５の検出信号に基いて
一定に制御し、加振器６が設けられたＬ／２区間で加振
器６からの対称位置に設けられた位相検出器７と８との
間の位相差信号からコリオリの力に比例した質量流量信
号を検知する。
を増大させることなく感度を倍増させる。 【構成】 筒状の支持筒１の軸上に長さＬの直管４を支
持位置９,１０で両持固定し、支持位置９からＬ／３の
位置に加振器６を設け、直管４の２次振動モードとなる
周波数で加振し、加振した振幅を支持位置１０からＬ／
３の位置に設けられた振幅検出器５の検出信号に基いて
一定に制御し、加振器６が設けられたＬ／２区間で加振
器６からの対称位置に設けられた位相検出器７と８との
間の位相差信号からコリオリの力に比例した質量流量信
号を検知する。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、コリオリ流量計に関し、より詳
細には、測定流体が流通する振動管を直管とし、該直管
を高次振動モードで駆動する直管式コリオリ流量計に関
する。
細には、測定流体が流通する振動管を直管とし、該直管
を高次振動モードで駆動する直管式コリオリ流量計に関
する。
【０００２】
【従来技術】被測定流体の流通する流管の一端又は両端
を支持し、該支持点回りに流管を該流管の流れ方向と垂
直な方向に振動したとき、流管（以下振動管という）に
作用するコリオリの力が質量流量に比例することを利用
した質量流量計（コリオリ流量計）は周知である。この
コリオリ流量計における振動管は要部をなすもので、流
量計の特性を決定づけるものである。振動管としての形
状は湾曲管と直管とに大別される。湾曲管方式のものは
コリオリの力を有効に取り出すための形状を選択できる
面で高感度の質量流量検出ができるが、形状が大きくな
るという短所がある。これに対して、直管式のコリオリ
流量計は、両端を支持された直管の中央部を直管軸に垂
直な方向に振動したとき、直管の支持部と中央部との間
でコリオリの力による直管の変位差、すなわち位相差信
号として質量流量を検知するもので、直管は両端の支持
部を節とする１次振動モードで振動される。
を支持し、該支持点回りに流管を該流管の流れ方向と垂
直な方向に振動したとき、流管（以下振動管という）に
作用するコリオリの力が質量流量に比例することを利用
した質量流量計（コリオリ流量計）は周知である。この
コリオリ流量計における振動管は要部をなすもので、流
量計の特性を決定づけるものである。振動管としての形
状は湾曲管と直管とに大別される。湾曲管方式のものは
コリオリの力を有効に取り出すための形状を選択できる
面で高感度の質量流量検出ができるが、形状が大きくな
るという短所がある。これに対して、直管式のコリオリ
流量計は、両端を支持された直管の中央部を直管軸に垂
直な方向に振動したとき、直管の支持部と中央部との間
でコリオリの力による直管の変位差、すなわち位相差信
号として質量流量を検知するもので、直管は両端の支持
部を節とする１次振動モードで振動される。
【０００３】図７は、従来の直管式コリオリ流量計の１
次振動モードを説明するための図で、図中、３０，３１
は支持点、３２は直管である。
次振動モードを説明するための図で、図中、３０，３１
は支持点、３２は直管である。
【０００４】図示の如く、従来の直管式コリオリ流量計
では、直管３２は中央部Ａに配設された加振器（図示せ
ず）により、支持点３０，３１を節とした実線と点線と
で示す１次の振動モードにより駆動される。中央部Ａと
支持点３０の間の位置Ｂと、Ｂの中央部Ａに関する対称
点Ｃとに位相検出器（図示せず）が配設され、直管３２
への測定流体の流通によりコリオリの力に基く位相差が
検出される。しかし、上述の従来の直管式のコリオリ流
量計には下記の問題点があった。 コリオリの力は、流速と密度の積算値である質量流
量と駆動周波数とのベクトル積に比例して生じ、コリオ
リの力は直管３２の曲げ変位による位相差として検出す
るものであるから、ＳＮ比の高い高感度なコリオリの力
を検出するためには、直管３２の肉厚を薄くして変形し
易くするか、駆動周波数を高くすることが要求される。
しかし、直管３２の肉厚を薄くすることは固有振動数を
下げることであるから、肉厚を薄くすることと固有振動
数を上げることとは相反した条件を与えることとなる。 また、感度向上の手段として、流速を増大させるこ
とが挙げられる。しかし、コリオリの力は流速に比例す
るから、２倍の感度を得るためには２倍の流速にする必
要があり、この結果、直管内での圧力損失は４倍近くに
増大する。 直管３２が単管であると、振動によるマスバランス
をとるために、支持部３０と３１とが直管３２の振動方
向と反対の向きに振動するので配管振動が生ずるが、こ
れをなくすため平行な２本の直管に分流し、近接，離間
する方向に振動させて流量計自体でマスバランスをとら
れるが、このために分岐部を必要とし、流速分布やスラ
リーとかガスの混入による不均一流れとなり、バランス
が不良になったり、また製造上の困難を生ずる。 これを解決するために、１本の直管に対してダミー管
（棒又は板）を配設し、対となる直管とダミー管とで平
衡をとる方法も提案されているが、この方法では、測定
流体の密度が変ったとき直管のみが固有振数が変化する
ので、振動のバランズがくずれ大幅な性能低下をもたら
す。
では、直管３２は中央部Ａに配設された加振器（図示せ
ず）により、支持点３０，３１を節とした実線と点線と
で示す１次の振動モードにより駆動される。中央部Ａと
支持点３０の間の位置Ｂと、Ｂの中央部Ａに関する対称
点Ｃとに位相検出器（図示せず）が配設され、直管３２
への測定流体の流通によりコリオリの力に基く位相差が
検出される。しかし、上述の従来の直管式のコリオリ流
量計には下記の問題点があった。 コリオリの力は、流速と密度の積算値である質量流
量と駆動周波数とのベクトル積に比例して生じ、コリオ
リの力は直管３２の曲げ変位による位相差として検出す
るものであるから、ＳＮ比の高い高感度なコリオリの力
を検出するためには、直管３２の肉厚を薄くして変形し
易くするか、駆動周波数を高くすることが要求される。
しかし、直管３２の肉厚を薄くすることは固有振動数を
下げることであるから、肉厚を薄くすることと固有振動
数を上げることとは相反した条件を与えることとなる。 また、感度向上の手段として、流速を増大させるこ
とが挙げられる。しかし、コリオリの力は流速に比例す
るから、２倍の感度を得るためには２倍の流速にする必
要があり、この結果、直管内での圧力損失は４倍近くに
増大する。 直管３２が単管であると、振動によるマスバランス
をとるために、支持部３０と３１とが直管３２の振動方
向と反対の向きに振動するので配管振動が生ずるが、こ
れをなくすため平行な２本の直管に分流し、近接，離間
する方向に振動させて流量計自体でマスバランスをとら
れるが、このために分岐部を必要とし、流速分布やスラ
リーとかガスの混入による不均一流れとなり、バランス
が不良になったり、また製造上の困難を生ずる。 これを解決するために、１本の直管に対してダミー管
（棒又は板）を配設し、対となる直管とダミー管とで平
衡をとる方法も提案されているが、この方法では、測定
流体の密度が変ったとき直管のみが固有振数が変化する
ので、振動のバランズがくずれ大幅な性能低下をもたら
す。
【０００５】
【目的】本発明は、上述の実情に鑑みてなされたもの
で、直管式のコリオリ流量計において、加振振動数を直
管の高次振動モードとなる周波数とすることにより圧力
損失を増大させることなく、簡易で高感度なコリオリ流
量計を安価に提供することを目的としてなされたもので
ある。
で、直管式のコリオリ流量計において、加振振動数を直
管の高次振動モードとなる周波数とすることにより圧力
損失を増大させることなく、簡易で高感度なコリオリ流
量計を安価に提供することを目的としてなされたもので
ある。
【０００６】
【構成】本発明は、上記目的を達成するために、（１）
計測流体が流通する直管と、該直管の両端を支持する支
持手段と、前記直管を支持手段間において２次以上の高
次の振動モードで加振する駆動手段と、直管の振動によ
り生ずるコリオリの力に基く位相差検出手段とを有する
こと、更には、（２）前記（１）において、両端支持間
長さＬの直管と、該直管の一方の支持端からＬ／３の位
置に配設された駆動手段と、支持端のＬ／３の位置から
の対称位置に配設された一対の位相検出器と、直管の他
方の支持端からＬ／３の位置に配設された振幅検出器と
からなり、前記駆動手段の駆動周波数を直管の２次の振
動モードとなる周波数とし、振幅検出器の信号に基いて
直管の振動振幅を一定に制御すること、更には、（３）
前記（１）において、両端支持間長さＬの直管と、該直
管のＬ／２の位置に配設された回転加振器と、直管のＬ
／２内にあり、何れか一方のＬ／３位置から対称の位置
に配設された位相検出器とからなり、前記回転加振器を
直管のＬ／２位置を中心とし、直管の２次の振動モード
となる回転数で一定の中心角で反復駆動したこと、或い
は、（４）同一固有振動数の平行な長さＬの直管と、各
々の直管を両端で支持する支持手段と、直管の各々の支
持端からＬ／３の位置に配設され、直管を直管の平行面
上に互いに反対位相で加振する駆動手段と、該駆動手段
の対称位置で直管のＬ／２の区間にＬ／３の対称位置に
配設された位相検出器とからなり、前記駆動手段の周波
数を直管の２次の振動モードとなる周波数で駆動するこ
と、或いは、（５）同一固有振動数の平行な長さＬの直
管と、各々の直管を両端で支持する支持手段と、直管の
各々の支持端からＬ／３の位置に配設され、各々の直管
を直管の平行面と垂直方向に互いに反対位相で駆動する
駆動手段と、何れか一方の支持端からＬ／３の対称の位
置に配設された一対の位相検出器とからなり、前記駆動
手段の周波数を直管の２次の振動モードとなる周波数で
駆動することを特徴とするものである。以下、本発明の
実施例に基いて説明する。
計測流体が流通する直管と、該直管の両端を支持する支
持手段と、前記直管を支持手段間において２次以上の高
次の振動モードで加振する駆動手段と、直管の振動によ
り生ずるコリオリの力に基く位相差検出手段とを有する
こと、更には、（２）前記（１）において、両端支持間
長さＬの直管と、該直管の一方の支持端からＬ／３の位
置に配設された駆動手段と、支持端のＬ／３の位置から
の対称位置に配設された一対の位相検出器と、直管の他
方の支持端からＬ／３の位置に配設された振幅検出器と
からなり、前記駆動手段の駆動周波数を直管の２次の振
動モードとなる周波数とし、振幅検出器の信号に基いて
直管の振動振幅を一定に制御すること、更には、（３）
前記（１）において、両端支持間長さＬの直管と、該直
管のＬ／２の位置に配設された回転加振器と、直管のＬ
／２内にあり、何れか一方のＬ／３位置から対称の位置
に配設された位相検出器とからなり、前記回転加振器を
直管のＬ／２位置を中心とし、直管の２次の振動モード
となる回転数で一定の中心角で反復駆動したこと、或い
は、（４）同一固有振動数の平行な長さＬの直管と、各
々の直管を両端で支持する支持手段と、直管の各々の支
持端からＬ／３の位置に配設され、直管を直管の平行面
上に互いに反対位相で加振する駆動手段と、該駆動手段
の対称位置で直管のＬ／２の区間にＬ／３の対称位置に
配設された位相検出器とからなり、前記駆動手段の周波
数を直管の２次の振動モードとなる周波数で駆動するこ
と、或いは、（５）同一固有振動数の平行な長さＬの直
管と、各々の直管を両端で支持する支持手段と、直管の
各々の支持端からＬ／３の位置に配設され、各々の直管
を直管の平行面と垂直方向に互いに反対位相で駆動する
駆動手段と、何れか一方の支持端からＬ／３の対称の位
置に配設された一対の位相検出器とからなり、前記駆動
手段の周波数を直管の２次の振動モードとなる周波数で
駆動することを特徴とするものである。以下、本発明の
実施例に基いて説明する。
【０００７】図１は、本発明のコリオリ流量計を説明す
るための使用中における断面図で、図中、１は支持筒、
２,３はフランジ、４は直管、５は振幅検出器、６は加
振器、７,８は位相検出器、９,１０は支持部である。
るための使用中における断面図で、図中、１は支持筒、
２,３はフランジ、４は直管、５は振幅検出器、６は加
振器、７,８は位相検出器、９,１０は支持部である。
【０００８】図１において、４は直管（図においては、
動作説明のため湾曲した湾曲状態に示している）で、支
持筒１の両端面の支持部９と１０とで両持ち支持され
る。該直管４は支持部９と１０との間で長さがＬで、フ
ランジ２と３とで流管（図示せず）に介装され測定流体
が流通する。直管４の一端、図示においては支持部９か
らＬ／３の位置に加振器６が配設されている。支持部９
からＬ／３の位置は、支持部９と１０とで両端を固定し
た両持式の直管４に２次モードの固有周波数によって振
動させたとき、振幅が最大となる位置である。加振器６
は、例えば直管４に直管軸と垂直方向に一端を固着され
た棒状の磁石（又はコアー）６ａと、一端を支持筒１に
固着され、支持部材６ｃとに該支持部材６ｃに一端を支
持されたコイル６ｂとから構成され、コイル６ｂ内にコ
アー６ａが挿通している。直管４の他端の支持部１０か
らＬ／３の位置にも加振器６と同様に構成の振幅検出器
５が支持筒１と直管４とに固着されている。更に、前記
加振器６の両側には、振幅検出器と同様の構成原理の磁
石およびコイルとからなる位相検出器７と８とが配設さ
れている。該位相検出器７と８の配設位置は加振器６と
同一側Ｌ／２内の区間である。
動作説明のため湾曲した湾曲状態に示している）で、支
持筒１の両端面の支持部９と１０とで両持ち支持され
る。該直管４は支持部９と１０との間で長さがＬで、フ
ランジ２と３とで流管（図示せず）に介装され測定流体
が流通する。直管４の一端、図示においては支持部９か
らＬ／３の位置に加振器６が配設されている。支持部９
からＬ／３の位置は、支持部９と１０とで両端を固定し
た両持式の直管４に２次モードの固有周波数によって振
動させたとき、振幅が最大となる位置である。加振器６
は、例えば直管４に直管軸と垂直方向に一端を固着され
た棒状の磁石（又はコアー）６ａと、一端を支持筒１に
固着され、支持部材６ｃとに該支持部材６ｃに一端を支
持されたコイル６ｂとから構成され、コイル６ｂ内にコ
アー６ａが挿通している。直管４の他端の支持部１０か
らＬ／３の位置にも加振器６と同様に構成の振幅検出器
５が支持筒１と直管４とに固着されている。更に、前記
加振器６の両側には、振幅検出器と同様の構成原理の磁
石およびコイルとからなる位相検出器７と８とが配設さ
れている。該位相検出器７と８の配設位置は加振器６と
同一側Ｌ／２内の区間である。
【０００９】上述の構成になる本発明のコリオリ流量計
の動作を説明する。加振器６のコイル６ｂに直管４の２
次モードとなる周波数の交流電源を発振器（図示せず）
により印加する。このときの固有周波数ｆnは
の動作を説明する。加振器６のコイル６ｂに直管４の２
次モードとなる周波数の交流電源を発振器（図示せず）
により印加する。このときの固有周波数ｆnは
【００１０】
【数１】
【００１１】であらわされる。ここでＣnは振動モード
により定められる定数で、１次振動モードのときはＣ1
＝３.５０７、２次ではＣ2＝９.８１５であり、Ｅは直
管４のヤング率、Ｉは２次モーメント、ρは密度（流体
を含む）、Ａは断面積、Ｌは両持支持部９，１０間の長
さである。直管４の長さＬ等、式の平方根内におけるコ
リオリ流量計の駆動条件を一定とすると、直管の固有振
動数ｆnは振動モードの次数により定まる。すなわち、
２次モード振動では１次モード振動に比し２.８倍の ｆ
2＝２.８ｆ1 となる。この振動は振幅検出器５で検出さ
れ、振幅制御回路（図示せず）により一定の振幅，一定
の２次モード振動となるように加振器６を駆動する。し
かし、２次モードの振動においては、加振器の位置と支
持部１０からＬ／３の振幅検出器５の位置では正確に逆
位相となる位置であるから、加振器６を振幅検出器５の
位置６ａに、振幅検出器５を加振器６の位置５ａに換え
てもよい。このように、同条件で振動モードを１次から
２次にした場合、２.８倍の高い振動数を得られること
により、同条件で２.８倍のコリオリ力、つまり変化を
得ることができ、ＳＮ比が大幅に向上する。又、高周波
数であることは配管振動等の低周波数の影響を受けにく
くなり、よりＳＮ比を向上させることになる。
により定められる定数で、１次振動モードのときはＣ1
＝３.５０７、２次ではＣ2＝９.８１５であり、Ｅは直
管４のヤング率、Ｉは２次モーメント、ρは密度（流体
を含む）、Ａは断面積、Ｌは両持支持部９，１０間の長
さである。直管４の長さＬ等、式の平方根内におけるコ
リオリ流量計の駆動条件を一定とすると、直管の固有振
動数ｆnは振動モードの次数により定まる。すなわち、
２次モード振動では１次モード振動に比し２.８倍の ｆ
2＝２.８ｆ1 となる。この振動は振幅検出器５で検出さ
れ、振幅制御回路（図示せず）により一定の振幅，一定
の２次モード振動となるように加振器６を駆動する。し
かし、２次モードの振動においては、加振器の位置と支
持部１０からＬ／３の振幅検出器５の位置では正確に逆
位相となる位置であるから、加振器６を振幅検出器５の
位置６ａに、振幅検出器５を加振器６の位置５ａに換え
てもよい。このように、同条件で振動モードを１次から
２次にした場合、２.８倍の高い振動数を得られること
により、同条件で２.８倍のコリオリ力、つまり変化を
得ることができ、ＳＮ比が大幅に向上する。又、高周波
数であることは配管振動等の低周波数の影響を受けにく
くなり、よりＳＮ比を向上させることになる。
【００１２】図２は、２次モード振動を説明するための
図で、図中、Ｍは直管４の中央部、Ｐ，Ｑは２次モード
振動における最大振幅位置、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは位相検出
器の位置で、ＣはＭに関しＢの対称位置、ＤはＭに関し
Ｂの対称位置で、直管４の中央部Ｍは、２次の振動モー
ドにおける節となる部分である。実線と点線とは位相が
１８０°異なる直管４の振動状態を示すものである。直
管４はＭの右側では−Δ、左側では＋Δの慣性力に基く
振幅変位が生ずる。このように、１本の直管に慣性力が
上下方向に対称に生ずるので、上下方向に作用する慣性
力はキャンセルされる。位置の違いによるモーメントが
生ずるが、コリオリ流量計は配管にリジッドに結合され
るので問題はない。
図で、図中、Ｍは直管４の中央部、Ｐ，Ｑは２次モード
振動における最大振幅位置、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは位相検出
器の位置で、ＣはＭに関しＢの対称位置、ＤはＭに関し
Ｂの対称位置で、直管４の中央部Ｍは、２次の振動モー
ドにおける節となる部分である。実線と点線とは位相が
１８０°異なる直管４の振動状態を示すものである。直
管４はＭの右側では−Δ、左側では＋Δの慣性力に基く
振幅変位が生ずる。このように、１本の直管に慣性力が
上下方向に対称に生ずるので、上下方向に作用する慣性
力はキャンセルされる。位置の違いによるモーメントが
生ずるが、コリオリ流量計は配管にリジッドに結合され
るので問題はない。
【００１３】図３（ａ）,（ｂ）,（ｃ）は、２次振動モ
ードにおけるコリオリの力を説明するための図で、図３
（ａ）は、図２の実線で示した位相に至る工程のコリオ
リの力を説明するもので、図３（ｂ）は、図２の点線で
示した位相に至る工程のコリオリの力を示したもので、
図３（ａ）と図３（ｂ）とでは１８０°位相が異なる。
なお、振幅最大位置Ｐ，Ｑには加振器６又は振幅検出器
５が配設される。ここで、直管４がＰ位置で＋△変位
し、Ｑ位置で−△変位したときにコリオリの力による変
位は曲線ＣLであらわされる。
ードにおけるコリオリの力を説明するための図で、図３
（ａ）は、図２の実線で示した位相に至る工程のコリオ
リの力を説明するもので、図３（ｂ）は、図２の点線で
示した位相に至る工程のコリオリの力を示したもので、
図３（ａ）と図３（ｂ）とでは１８０°位相が異なる。
なお、振幅最大位置Ｐ，Ｑには加振器６又は振幅検出器
５が配設される。ここで、直管４がＰ位置で＋△変位
し、Ｑ位置で−△変位したときにコリオリの力による変
位は曲線ＣLであらわされる。
【００１４】図３（ａ）の工程の位相検出器７のＡ位置
では、コリオリの力は振動方向に逆向きの力、すなわち
支持位置を結ぶ９−１０線に関して下方に向く力が生
じ、位相検出器８のＢ位置では、流体の振動が低下する
方向であるため上方向きのコリオリの力が作用し、図示
のＡとＢの位置には位相差が生ずる。同様にＣ位置では
下向きの力、Ｄ位置では上向きの力が生じ、ＣとＤ位置
には位相点が生ずる。図３（ｂ）の反対位相の工程で
は、図３（ａ）と全く逆の向きの位相差が生ずる。従っ
て、位相検出器７と８との間には、支持位置９−１０を
結ぶ線を通過するとき、図３（ｃ）に示すように最大の
位相差Δφが生ずる。この位相差はコリオリの力に基く
もので、測定流体の質量流量に比例する量であるから、
この位相差信号に基いて質量流量を検知することができ
る。また、Ａ位置とＤ位置およびＢ位置とＣ位置間でも
位相点が生じ、この位相点を検出することもできる。
では、コリオリの力は振動方向に逆向きの力、すなわち
支持位置を結ぶ９−１０線に関して下方に向く力が生
じ、位相検出器８のＢ位置では、流体の振動が低下する
方向であるため上方向きのコリオリの力が作用し、図示
のＡとＢの位置には位相差が生ずる。同様にＣ位置では
下向きの力、Ｄ位置では上向きの力が生じ、ＣとＤ位置
には位相点が生ずる。図３（ｂ）の反対位相の工程で
は、図３（ａ）と全く逆の向きの位相差が生ずる。従っ
て、位相検出器７と８との間には、支持位置９−１０を
結ぶ線を通過するとき、図３（ｃ）に示すように最大の
位相差Δφが生ずる。この位相差はコリオリの力に基く
もので、測定流体の質量流量に比例する量であるから、
この位相差信号に基いて質量流量を検知することができ
る。また、Ａ位置とＤ位置およびＢ位置とＣ位置間でも
位相点が生じ、この位相点を検出することもできる。
【００１５】図４は、本発明におけるコリオリ流量計の
他の実施例を示す図で、図中、１１は回転加振器で、図
１と同じ作用をする部分には同一の参照番号を付してい
る。
他の実施例を示す図で、図中、１１は回転加振器で、図
１と同じ作用をする部分には同一の参照番号を付してい
る。
【００１６】図示の回転加振器１１は、直管４の中央部
Ｍにおいて、直管４を矢印Ｒ,Ｆ方向に所定角度往復回
転させる駆動手段であり、その構造を問うものではない
が、例えば、直管４と直交する磁性材の棒を直管４の中
央Ｍ部に固着し、該磁性材の自由端部を円周方向に電磁
石等で駆動することにより容易に駆動することができ
る。この方法によれば、位相検出器７や８と回転加振器
１１とは離間して配設することができるので、位相検出
器７や８に対しての雑音を小さくすることができる。
Ｍにおいて、直管４を矢印Ｒ,Ｆ方向に所定角度往復回
転させる駆動手段であり、その構造を問うものではない
が、例えば、直管４と直交する磁性材の棒を直管４の中
央Ｍ部に固着し、該磁性材の自由端部を円周方向に電磁
石等で駆動することにより容易に駆動することができ
る。この方法によれば、位相検出器７や８と回転加振器
１１とは離間して配設することができるので、位相検出
器７や８に対しての雑音を小さくすることができる。
【００１７】図５（ａ）,（ｂ）は、本発明におけるコ
リオリ流量計の更に他の実施例を説明するための図で、
図５（ａ）は断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）を流れ方
向からみた図であり、図中、１２，１３は支持部材、１
４，１５は直管、１６は加振器、１７は振幅検出器、１
８，１９は位相検出器、２０，２１，２２，２３は支持
位置である。
リオリ流量計の更に他の実施例を説明するための図で、
図５（ａ）は断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）を流れ方
向からみた図であり、図中、１２，１３は支持部材、１
４，１５は直管、１６は加振器、１７は振幅検出器、１
８，１９は位相検出器、２０，２１，２２，２３は支持
位置である。
【００１８】図示の直管１４，１５は、平行で同一面と
なるように支持部材１２と１３とに両端を固着した長さ
Ｌの同一の固有振動数を有する直管で、支持部材１２と
１３とには各々直管１４は２０と２１とで支持され、直
管１５は２２と２３とで支持される管体であるが、図に
おいて簡単に線状で示している。加振器１６，振幅検出
器１７，および位相検出器１８と１９とは、図１の加振
器６，振幅検出器５，位相検出器７,８と同じもので、
各々の取付ける寸法位置関係も同一に選んでいる。
なるように支持部材１２と１３とに両端を固着した長さ
Ｌの同一の固有振動数を有する直管で、支持部材１２と
１３とには各々直管１４は２０と２１とで支持され、直
管１５は２２と２３とで支持される管体であるが、図に
おいて簡単に線状で示している。加振器１６，振幅検出
器１７，および位相検出器１８と１９とは、図１の加振
器６，振幅検出器５，位相検出器７,８と同じもので、
各々の取付ける寸法位置関係も同一に選んでいる。
【００１９】図示において、加振器１６を各々の直管１
４と１５とが２次の振動モードとなる周波数で反対位相
となるように駆動する。このときも中央部Ｍは節とな
り、或る位相で直管１４，１５は同一面上で図示の実線
で示したように加振器１６側では離間し、振幅検出器１
７側では近接する方向となり、図示しない反対の位相で
は逆に加振器１６側では近接し、振幅検出器１７側では
離間した振動となる。この結果、直管１４と１５との振
動によるマスバランスは完全にとられ、外部流管に振動
を与えることもなく、また、面上に振動する外部振動に
も影響を受けることがない。
４と１５とが２次の振動モードとなる周波数で反対位相
となるように駆動する。このときも中央部Ｍは節とな
り、或る位相で直管１４，１５は同一面上で図示の実線
で示したように加振器１６側では離間し、振幅検出器１
７側では近接する方向となり、図示しない反対の位相で
は逆に加振器１６側では近接し、振幅検出器１７側では
離間した振動となる。この結果、直管１４と１５との振
動によるマスバランスは完全にとられ、外部流管に振動
を与えることもなく、また、面上に振動する外部振動に
も影響を受けることがない。
【００２０】図６（ａ）,（ｂ）は、本発明におけるコ
リオリ流量計の更に他の実施例を説明するための図で、
図６（ａ）は側面図、図６（ｂ）は正面図であり、図
中、２４，２５は支持部材、２６，２７は直管である。
リオリ流量計の更に他の実施例を説明するための図で、
図６（ａ）は側面図、図６（ｂ）は正面図であり、図
中、２４，２５は支持部材、２６，２７は直管である。
【００２１】図示においては、加振器と振幅検出器およ
び位相検出器の図示を省いているが、実線は図５と同一
構造のものが同一間隔で配設されている。図示の場合
は、支持部材２４と２５とに同一の固有振動数を有する
直管２６と２７とを同一面に両持ち固着したもので、図
５のものと同一であるが、直管２６と２７との駆動方向
が異なる。すなわち、直管２６と２７との加振方向は、
直管２６と２７とのなす面に垂直な方向に各々の直管２
６と２７との２次モードで各々反対位相で加振される。
従って、コリオリの力は支持部材２４と中間点Ｍの間の
区間において、Ｌ／３の位置Ａに対称な位置の間での位
相差として検知される。この場合の位相差信号は、単管
の場合に比べ２倍の検出感度が得られる。
び位相検出器の図示を省いているが、実線は図５と同一
構造のものが同一間隔で配設されている。図示の場合
は、支持部材２４と２５とに同一の固有振動数を有する
直管２６と２７とを同一面に両持ち固着したもので、図
５のものと同一であるが、直管２６と２７との駆動方向
が異なる。すなわち、直管２６と２７との加振方向は、
直管２６と２７とのなす面に垂直な方向に各々の直管２
６と２７との２次モードで各々反対位相で加振される。
従って、コリオリの力は支持部材２４と中間点Ｍの間の
区間において、Ｌ／３の位置Ａに対称な位置の間での位
相差として検知される。この場合の位相差信号は、単管
の場合に比べ２倍の検出感度が得られる。
【００２２】
【効果】以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、以下のような効果がある。 （１）請求項１〜５に対応する効果：直管式のコリオリ
流量計において駆動振動数を直管の高次振動モードとな
る周波数で加振することにより、圧力損失を増加させる
ことなく、簡易で高感度なコリオリ流量計を安価に提供
することができる。 （２）請求項４,５に対応する効果：支持部材に対し、
同一固有振動数の直管を平行に配設して２次の振動モー
ドの周波数で駆動したので、振動によるマスバランスが
とれ、外部に与える振動も少く、検出感度は倍増して、
しかも外部振動影響も小さくすることができる。
ば、以下のような効果がある。 （１）請求項１〜５に対応する効果：直管式のコリオリ
流量計において駆動振動数を直管の高次振動モードとな
る周波数で加振することにより、圧力損失を増加させる
ことなく、簡易で高感度なコリオリ流量計を安価に提供
することができる。 （２）請求項４,５に対応する効果：支持部材に対し、
同一固有振動数の直管を平行に配設して２次の振動モー
ドの周波数で駆動したので、振動によるマスバランスが
とれ、外部に与える振動も少く、検出感度は倍増して、
しかも外部振動影響も小さくすることができる。
【図１】 本発明のコリオリ流量計を説明するための使
用中における断面図である。
用中における断面図である。
【図２】 ２次モード振動を説明するための図である。
【図３】 ２次振動モードにおけるコリオリの力を説明
するための図である。
するための図である。
【図４】 本発明におけるコリオリ流量計の他の実施例
を示す図である。
を示す図である。
【図５】 本発明におけるコリオリ流量計の更に他の実
施例を説明するための図である。
施例を説明するための図である。
【図６】 本発明におけるコリオリ流量計の更に他の実
施例を説明するための図である。
施例を説明するための図である。
【図７】 従来の直管式コリオリ流量計の１次振動モー
ドを説明するための図である。
ドを説明するための図である。
１…支持筒、２,３…フランジ、４…直管、５…振幅検
出器、６…加振器、７,８…位相検出器、９,１０…支持
部。
出器、６…加振器、７,８…位相検出器、９,１０…支持
部。
Claims (5)
- 【請求項１】 計測流体が流通する直管と、該直管の両
端を支持する支持手段と、前記直管を支持手段間におい
て２次以上の高次の振動モードで加振する駆動手段と、
直管の振動により生ずるコリオリの力に基く位相差検出
手段とを有することを特徴とするコリオリ流量計。 - 【請求項２】 前記において、両端支持間長さＬの直管
と、該直管の一方の支持端からＬ／３の位置に配設され
た駆動手段と、支持端のＬ／３の位置からの対称位置に
配設された一対の位相検出器と、直管の他方の支持端か
らＬ／３の位置に配設された振幅検出器とからなり、前
記駆動手段の駆動周波数を直管の２次の振動モードとな
る周波数とし、振幅検出器の信号に基いて直管の振動振
幅を一定に制御することを特徴とする請求項１記載のコ
リオリ流量計。 - 【請求項３】 両端支持間長さＬの直管と、該直管のＬ
／２の位置に配設された回転加振器と、直管のＬ／２内
にあり、何れか一方のＬ／３位置から対称の位置に配設
された位相検出器とからなり、前記回転加振器を直管の
Ｌ／２位置を中心とし、直管の２次の振動モードとなる
回転数で一定の中心角で反復駆動したことを特徴とする
請求項１記載のコリオリ流量計。 - 【請求項４】 同一固有振動数の平行な長さＬの直管
と、各々の直管を両端で支持する支持手段と、直管の各
々の支持端からＬ／３の位置に配設され、直管を直管の
平行面上に互いに反対位相で加振する駆動手段と、該駆
動手段の対称位置で直管のＬ／２の区間にＬ／３の対称
位置に配設された位相検出器とからなり、前記駆動手段
の周波数を直管の２次の振動モードとなる周波数で駆動
することを特徴とするコリオリ流量計。 - 【請求項５】 同一固有振動数の平行な長さＬの直管
と、各々の直管を両端で支持する支持手段と、直管の各
々の支持端からＬ／３の位置に配設され、各々の直管を
直管の平行面と垂直方向に互いに反対位相で駆動する駆
動手段と、何れか一方の支持端からＬ／３の対称の位置
に配設された一対の位相検出器とからなり、前記駆動手
段の周波数を直管の２次の振動モードとなる周波数で駆
動することを特徴とするコリオリ流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4041912A JP2984134B2 (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | コリオリ流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4041912A JP2984134B2 (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | コリオリ流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05209768A true JPH05209768A (ja) | 1993-08-20 |
| JP2984134B2 JP2984134B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=12621481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4041912A Expired - Fee Related JP2984134B2 (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | コリオリ流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2984134B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5705754A (en) * | 1995-10-26 | 1998-01-06 | Endress & Hauser Flowtec Ag | Coriolis-type mass flowmeter with a single measuring tube |
-
1992
- 1992-01-30 JP JP4041912A patent/JP2984134B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5705754A (en) * | 1995-10-26 | 1998-01-06 | Endress & Hauser Flowtec Ag | Coriolis-type mass flowmeter with a single measuring tube |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2984134B2 (ja) | 1999-11-29 |
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