JPH0626905A - コリオリ流量計 - Google Patents
コリオリ流量計Info
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- JPH0626905A JPH0626905A JP20203392A JP20203392A JPH0626905A JP H0626905 A JPH0626905 A JP H0626905A JP 20203392 A JP20203392 A JP 20203392A JP 20203392 A JP20203392 A JP 20203392A JP H0626905 A JPH0626905 A JP H0626905A
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- flow tube
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- flow
- tube
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 流管を音叉状に加振するコリオリ流量計の振
動の節部を安価で容易に介装できる手段で長期安定に保
つ。 【構成】 測定する流体が流れる支切板４，５で支切ら
れた支持管１に平行して開口する同形等寸の円形流管
６，７を駆動手段８，９により音叉状に加振するコリオ
リ流量計において、流管６，７の節部を形成するための
支持板１４を、支持片１４ａと１４ｂとで形成してボル
ト１５で押圧する。これにより、押圧部分の流管６，７
の断面を振動方向に長軸な非円形状とし振動の節部を支
持片１４以外の位置に移動させる。
動の節部を安価で容易に介装できる手段で長期安定に保
つ。 【構成】 測定する流体が流れる支切板４，５で支切ら
れた支持管１に平行して開口する同形等寸の円形流管
６，７を駆動手段８，９により音叉状に加振するコリオ
リ流量計において、流管６，７の節部を形成するための
支持板１４を、支持片１４ａと１４ｂとで形成してボル
ト１５で押圧する。これにより、押圧部分の流管６，７
の断面を振動方向に長軸な非円形状とし振動の節部を支
持片１４以外の位置に移動させる。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、コリオリの力から質量流量を求
めるコリオリ流量計に関し、より詳細には、流体を流通
してコリオリの力を発生させる測定流管を支持する支持
板を有する質流流量計に関する。
めるコリオリ流量計に関し、より詳細には、流体を流通
してコリオリの力を発生させる測定流管を支持する支持
板を有する質流流量計に関する。
【０００２】
【従来技術】被測流体の流通する流管の一端又は両端を
支持し、流管内を流れる流体の流れ方向と垂直な方向に
流管を支持点回りに振動したとき、流管の加振部と両端
支持部間にコリオリの力に比例する位相差が生じ、コリ
オリの力が質量流量に比例することから位相差を検出す
ることにより質量流量を求める質量流量計（コリオリ流
量計）は周知である。しかし、コリオリの力は、加振さ
れる流管の振動の角速度と、質量流量とのベクトル積に
比例した微小な力であり、この微小な力を高精度に計測
することはコリオリ流量計の精度を規定する重要な課題
である。このために、流管の形状を例えば、Ｕ字形とし
て両端部を結んだ線を回転軸とする片持ばりの振動を与
えて両脚部に作用するコリオリ力を両脚部が基準面を通
過する時間差から求めている。このようなＵ字形の流管
は、コリオリの力によるモーメントによって変形し易い
形状となっており、ＳＮ比の優れた高精度の質量流量計
とすることができる。
支持し、流管内を流れる流体の流れ方向と垂直な方向に
流管を支持点回りに振動したとき、流管の加振部と両端
支持部間にコリオリの力に比例する位相差が生じ、コリ
オリの力が質量流量に比例することから位相差を検出す
ることにより質量流量を求める質量流量計（コリオリ流
量計）は周知である。しかし、コリオリの力は、加振さ
れる流管の振動の角速度と、質量流量とのベクトル積に
比例した微小な力であり、この微小な力を高精度に計測
することはコリオリ流量計の精度を規定する重要な課題
である。このために、流管の形状を例えば、Ｕ字形とし
て両端部を結んだ線を回転軸とする片持ばりの振動を与
えて両脚部に作用するコリオリ力を両脚部が基準面を通
過する時間差から求めている。このようなＵ字形の流管
は、コリオリの力によるモーメントによって変形し易い
形状となっており、ＳＮ比の優れた高精度の質量流量計
とすることができる。
【０００３】Ｕ字形の流管を効率良く加振するために、
一対の同形等寸のＵ字形流管の両端を支持管に平行に配
設して音叉状に加振する共振周波数駆動方法がとられ
る。特開昭５９−９２３１４号公報における「平行路コ
リオリ力質量流量計」は平行した同形等寸のＵ字形の流
管を内部に端部プレートを有する支持管に前記端部プレ
ートを挟んだ位置に開口し各々のＵ字形流管に等流量の
測定流量を流し、各々のＵ字形流管が実質的に支持管に
関し等しい固有振動数の片持ばりとして音叉状に加振し
ている。しかし、Ｕ字形流管は、支持管の支持部を支点
として加振されるのではなく、支持部から約３Ｄ（Ｄ：
流管径）離れた位置で流管を等間隔で支持する支持体の
位置を支点として音叉状に加振される。
一対の同形等寸のＵ字形流管の両端を支持管に平行に配
設して音叉状に加振する共振周波数駆動方法がとられ
る。特開昭５９−９２３１４号公報における「平行路コ
リオリ力質量流量計」は平行した同形等寸のＵ字形の流
管を内部に端部プレートを有する支持管に前記端部プレ
ートを挟んだ位置に開口し各々のＵ字形流管に等流量の
測定流量を流し、各々のＵ字形流管が実質的に支持管に
関し等しい固有振動数の片持ばりとして音叉状に加振し
ている。しかし、Ｕ字形流管は、支持管の支持部を支点
として加振されるのではなく、支持部から約３Ｄ（Ｄ：
流管径）離れた位置で流管を等間隔で支持する支持体の
位置を支点として音叉状に加振される。
【０００４】Ｕ字形流管の断面形状は通常円形であるか
ら支持体には流管を挿通することができる円孔を等間隔
に開口している。この支持体は、円孔をＵ字形状流管に
挿通した所定の位置で溶接やロー付又はメカニカルクラ
ンプ等で固着されている。支持体の固着によりＵ字形状
流管は安定した支持点を有し安定した振動が得られが、
溶接やロー付等の加熱手段を介して固着する方法では均
等に溶着するための溶着には熟練を要し高価になった。
又、メカニカルクランプによる支持方法をとるとクラン
プ部分が円孔であり、位置ずれが生じ易く長期間の加振
に不安が生じた。
ら支持体には流管を挿通することができる円孔を等間隔
に開口している。この支持体は、円孔をＵ字形状流管に
挿通した所定の位置で溶接やロー付又はメカニカルクラ
ンプ等で固着されている。支持体の固着によりＵ字形状
流管は安定した支持点を有し安定した振動が得られが、
溶接やロー付等の加熱手段を介して固着する方法では均
等に溶着するための溶着には熟練を要し高価になった。
又、メカニカルクランプによる支持方法をとるとクラン
プ部分が円孔であり、位置ずれが生じ易く長期間の加振
に不安が生じた。
【０００５】
【目的】本発明は、上述の実情に鑑みてなされたもの
で、断面円形で同径等寸の流管の両端を支持管に開口支
持される本体を有するコリオリ流量計において、流管を
支持管近傍で支持する支持板の孔形状を非円形として押
圧挟持することにより支持板位置の流管断面形状を非円
形として流管の曲げ剛性を高めることによって流管の振
動の節部を支持板の位置からずらして簡易・安価で長期
安定なコリオリ流量計を提供することを目的としたもの
である。
で、断面円形で同径等寸の流管の両端を支持管に開口支
持される本体を有するコリオリ流量計において、流管を
支持管近傍で支持する支持板の孔形状を非円形として押
圧挟持することにより支持板位置の流管断面形状を非円
形として流管の曲げ剛性を高めることによって流管の振
動の節部を支持板の位置からずらして簡易・安価で長期
安定なコリオリ流量計を提供することを目的としたもの
である。
【０００６】
【構成】本発明は、上記目的を達成するために、（１）
断面円形な複数の同形等寸の流管と、該流管が平行とな
るように両端を支持し各々の流管に等流量に分配する支
持管と、前記流管の中央に配設され該流管を近接離間す
るように加振する駆動手段と、前記流管の前記支持部と
駆動手段間に配設され、流管に作用するコリオリの力に
よる位相差を検知する一対のコリオリセンサと、前記流
管の両端の支持管近傍において、平行に配設された流管
を押圧挟持する支持部材であり、押圧挟持により流管の
断面形状を変形させ、加振による流管の実質的な節部を
押圧挟持部以外の位置とする支持板とを有すること、更
には、（２）前記（１）において、流管を押圧挟持する
支持板の穴形状を流管の振動方向に長軸な楕円状とした
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。
断面円形な複数の同形等寸の流管と、該流管が平行とな
るように両端を支持し各々の流管に等流量に分配する支
持管と、前記流管の中央に配設され該流管を近接離間す
るように加振する駆動手段と、前記流管の前記支持部と
駆動手段間に配設され、流管に作用するコリオリの力に
よる位相差を検知する一対のコリオリセンサと、前記流
管の両端の支持管近傍において、平行に配設された流管
を押圧挟持する支持部材であり、押圧挟持により流管の
断面形状を変形させ、加振による流管の実質的な節部を
押圧挟持部以外の位置とする支持板とを有すること、更
には、（２）前記（１）において、流管を押圧挟持する
支持板の穴形状を流管の振動方向に長軸な楕円状とした
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、本発明におけるコリオリ流量計の
一実施例を説明するための斜視図で、図中、１は支持
管、２，３はフランジ、４，５は支切板、６，７はＵ字
形流管、８はコイル、９はコアー、１０は磁石、１１は
コイル、１４は支持板で、１４ａ，１４ｂは支持片、１
５はボルトである。
一実施例を説明するための斜視図で、図中、１は支持
管、２，３はフランジ、４，５は支切板、６，７はＵ字
形流管、８はコイル、９はコアー、１０は磁石、１１は
コイル、１４は支持板で、１４ａ，１４ｂは支持片、１
５はボルトである。
【０００８】図１におけるコリオリ流量計は、支持管１
と、支持管１に開口する平行したＵ字形流管６，７とコ
イル８とコアー９とからなる駆動手段と、磁石１０とコ
イル１１とからなるセンサと、支持板１４とからなって
いる。支持管１の両端にはフランジ２，３が取り付けら
れ内部には支切板４，５が支持管１の軸Ｍ−Ｍに各々傾
斜して固着されている。Ｕ字形流管６，７は同形等寸の
円管からなっており、各々は両端が支持管１内に開口し
て平行に固着されている。このときＵ字形流管６，７の
各々の対称軸Ｏａ−Ｏａ及びＯｂ−Ｏｂは支持管１の軸
Ｍ−Ｍに対し直角になっている。Ｕ字形流管６，７の前
記対称軸、例えばＵ字形流管６，７の先端には、Ｕ字形
流管６，７を近接離間するように駆動するコイル８とコ
アー９とからなる駆動手段が配設されている。駆動手段
は、Ｕ字形流管６，７に取り付けられた基台８ａ，９ａ
上に固定され、共振周波数で励磁されるコイル８と、コ
イル８内に挿通するコアー９とからなり、Ｕ字形流管
６，７は駆動手段の電磁力により駆動される。
と、支持管１に開口する平行したＵ字形流管６，７とコ
イル８とコアー９とからなる駆動手段と、磁石１０とコ
イル１１とからなるセンサと、支持板１４とからなって
いる。支持管１の両端にはフランジ２，３が取り付けら
れ内部には支切板４，５が支持管１の軸Ｍ−Ｍに各々傾
斜して固着されている。Ｕ字形流管６，７は同形等寸の
円管からなっており、各々は両端が支持管１内に開口し
て平行に固着されている。このときＵ字形流管６，７の
各々の対称軸Ｏａ−Ｏａ及びＯｂ−Ｏｂは支持管１の軸
Ｍ−Ｍに対し直角になっている。Ｕ字形流管６，７の前
記対称軸、例えばＵ字形流管６，７の先端には、Ｕ字形
流管６，７を近接離間するように駆動するコイル８とコ
アー９とからなる駆動手段が配設されている。駆動手段
は、Ｕ字形流管６，７に取り付けられた基台８ａ，９ａ
上に固定され、共振周波数で励磁されるコイル８と、コ
イル８内に挿通するコアー９とからなり、Ｕ字形流管
６，７は駆動手段の電磁力により駆動される。
【０００９】センサは磁石１０とコイル１１とからなり
各々はＵ字形流管６，７の先端近傍で、軸Ｏａ−Ｏａの
対称位置に配設されている。磁石１０はＵ字形流管６に
コイル１１はＵ字形流管７に装着されている。また、支
持板１４は、支持片１４ａと１４ｂとからなり、各々は
Ｕ字流管６，７を押圧挟持するようにボルト１５で締め
付けられており、詳細を以下に述べる。
各々はＵ字形流管６，７の先端近傍で、軸Ｏａ−Ｏａの
対称位置に配設されている。磁石１０はＵ字形流管６に
コイル１１はＵ字形流管７に装着されている。また、支
持板１４は、支持片１４ａと１４ｂとからなり、各々は
Ｕ字流管６，７を押圧挟持するようにボルト１５で締め
付けられており、詳細を以下に述べる。
【００１０】図２（ａ）,（ｂ）は、本発明におけるコ
リオリ流量計の支持板の詳細を説明するための図で、図
２（ａ）は図１の矢視Ａ−Ａ線図、図２（ｂ）は図２
（ａ）の矢視Ｂ−Ｂ線図である。上述の如く、支持板１
４は対称形をした支持片１４ａと１４ｂとからなり、支
持片１４ａには同一形状の凹部１４ｃがＵ字形流管６，
７間距離ｄの間隔で設けられており、支持片１４ｂには
両端部が半径ｒで形成された凹部１４ｃと対称な凹部１
４ｄが間隔ｄで設けられている。支持片１４ａと１４ｂ
とが圧接されたとき、凹部１４ｃと凹部１４ｄとは、非
円形となり、この非円形の形状は、長径がＵ字形流管
６，７の加振方向にあり円管外径Ｄよりも大きく、短径
は小さくなっている。従って支持片１４ａと１４ｂとで
Ｕ字形流管６，７をボルト１５で圧接挟持したとき、Ｕ
字形流管６，７は支持板１４近傍で押しつぶされて非円
形に変形する。この変形は弾性限内の変形でありＵ字形
流管６，７の断面は支持板１４から距離Ｌを隔てた位置
で元の円形断面となる。
リオリ流量計の支持板の詳細を説明するための図で、図
２（ａ）は図１の矢視Ａ−Ａ線図、図２（ｂ）は図２
（ａ）の矢視Ｂ−Ｂ線図である。上述の如く、支持板１
４は対称形をした支持片１４ａと１４ｂとからなり、支
持片１４ａには同一形状の凹部１４ｃがＵ字形流管６，
７間距離ｄの間隔で設けられており、支持片１４ｂには
両端部が半径ｒで形成された凹部１４ｃと対称な凹部１
４ｄが間隔ｄで設けられている。支持片１４ａと１４ｂ
とが圧接されたとき、凹部１４ｃと凹部１４ｄとは、非
円形となり、この非円形の形状は、長径がＵ字形流管
６，７の加振方向にあり円管外径Ｄよりも大きく、短径
は小さくなっている。従って支持片１４ａと１４ｂとで
Ｕ字形流管６，７をボルト１５で圧接挟持したとき、Ｕ
字形流管６，７は支持板１４近傍で押しつぶされて非円
形に変形する。この変形は弾性限内の変形でありＵ字形
流管６，７の断面は支持板１４から距離Ｌを隔てた位置
で元の円形断面となる。
【００１１】以上の如く構成されたコリオリ流量計は、
測定される流体が流れる流管（図示せず）に支持管１の
フランジ２，３で介装される。流体は支持管１に流入し
て支切板４に遮ぎられてＵ字形流管６，７に等流量流れ
る。コイル８に加振のための共振周波数の交流電流が印
加されるとコアー９を吸引反撥してＵ字形流管６，７を
音叉状に加振する。センサ１０，１１は流入側と流出側
とでコリオリの力に比例する位相差を有する正弦波信号
が出力される。この位相を検知して質量流量が求められ
るが、このときのＵ字形流管６，７の音叉状の共振振動
の節部は、支持板１４の軸Ｐ−Ｐの位置ではなく、軸Ｐ
−Ｐより距離Ｌだけ隔てた軸Ｎ−Ｎに移動する。支持板
１４により振動方向に長軸を有する非円形に変形したＵ
字形流管６，７は、この部分で振動方向に高い剛性を有
するため、支持板１４近傍では曲げることができず、断
面形状が円に復帰する近傍に振動の支点が移動する。
測定される流体が流れる流管（図示せず）に支持管１の
フランジ２，３で介装される。流体は支持管１に流入し
て支切板４に遮ぎられてＵ字形流管６，７に等流量流れ
る。コイル８に加振のための共振周波数の交流電流が印
加されるとコアー９を吸引反撥してＵ字形流管６，７を
音叉状に加振する。センサ１０，１１は流入側と流出側
とでコリオリの力に比例する位相差を有する正弦波信号
が出力される。この位相を検知して質量流量が求められ
るが、このときのＵ字形流管６，７の音叉状の共振振動
の節部は、支持板１４の軸Ｐ−Ｐの位置ではなく、軸Ｐ
−Ｐより距離Ｌだけ隔てた軸Ｎ−Ｎに移動する。支持板
１４により振動方向に長軸を有する非円形に変形したＵ
字形流管６，７は、この部分で振動方向に高い剛性を有
するため、支持板１４近傍では曲げることができず、断
面形状が円に復帰する近傍に振動の支点が移動する。
【００１２】図３は、支持板の他の形状の例を示す図
で、支持板１６は、振動方向に配列された支持片１６
ａ，１６ｂおよび１６ｃからなっており、各々に振動方
向に長軸な非円形の凹部１６ｄ，１６ｅが設けられてい
る。Ｕ字形流管６，７が共振振動したときの支持板１６
近傍の振動動作は、図２の場合と全く同じであるから説
明は省略する。尚、以上においてはＵ字形流管で説明し
たが、他の湾曲管や直管の場合でもよく、振動の節部を
移動する手段としてコリオリ流量計に適用される。
で、支持板１６は、振動方向に配列された支持片１６
ａ，１６ｂおよび１６ｃからなっており、各々に振動方
向に長軸な非円形の凹部１６ｄ，１６ｅが設けられてい
る。Ｕ字形流管６，７が共振振動したときの支持板１６
近傍の振動動作は、図２の場合と全く同じであるから説
明は省略する。尚、以上においてはＵ字形流管で説明し
たが、他の湾曲管や直管の場合でもよく、振動の節部を
移動する手段としてコリオリ流量計に適用される。
【００１３】
【効果】以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、流管を押圧挟持する支持板の穴形状を振動方向に長
軸を有する非円形としたので、この部分の剛性が高く支
持板近傍では振動せず、流管の振動の節部が支持板以外
の部分になるので、支持板を簡単なメカニカルクランプ
をしても長期間に支持板の位置ずれが生ずることがな
く、更には、流管を加熱することがなくなるので疲労限
界が高くなり、支持部分に応力集中することもないので
信頼性が高くなる。
ば、流管を押圧挟持する支持板の穴形状を振動方向に長
軸を有する非円形としたので、この部分の剛性が高く支
持板近傍では振動せず、流管の振動の節部が支持板以外
の部分になるので、支持板を簡単なメカニカルクランプ
をしても長期間に支持板の位置ずれが生ずることがな
く、更には、流管を加熱することがなくなるので疲労限
界が高くなり、支持部分に応力集中することもないので
信頼性が高くなる。
【図１】 本発明におけるコリオリ流量計の一実施例を
説明するための斜視図である。
説明するための斜視図である。
【図２】 本発明におけるコリオリ流量計の支持板の詳
細を説明するための図である。
細を説明するための図である。
【図３】 支持板の他の形状の例を示す図である。
１…支持管、２，３…フランジ、４，５…支切板、６，
７…Ｕ字形流管、８…コイル、９…コアー、１０…磁
石、１１…コイル、１４…支持板で、１４ａ，１４ｂ…
支持片、１５…ボルト。
７…Ｕ字形流管、８…コイル、９…コアー、１０…磁
石、１１…コイル、１４…支持板で、１４ａ，１４ｂ…
支持片、１５…ボルト。
Claims (2)
- 【請求項１】 断面円形な複数の同形等寸の流管と、該
流管が平行となるように両端を支持し各々の流管に等流
量に分配する支持管と、前記流管の中央に配設され該流
管を近接離間するように加振する駆動手段と、前記流管
の前記支持部と駆動手段間に配設され、流管に作用する
コリオリの力による位相差を検知する一対のコリオリセ
ンサと、前記流管の両端の支持管近傍において、平行に
配設された流管を押圧挟持する支持部材であり、押圧挟
持により流管の断面形状を変形させ、加振による流管の
実質的な節部を押圧挟持部以外の位置とする支持板とを
有することを特徴とするコリオリ流量計。 - 【請求項２】 流管を押圧挟持する支持板の穴形状を流
管の振動方向に長軸な楕円状としたことを特徴とする請
求項１記載のコリオリ流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20203392A JPH0626905A (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | コリオリ流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20203392A JPH0626905A (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | コリオリ流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0626905A true JPH0626905A (ja) | 1994-02-04 |
Family
ID=16450822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20203392A Pending JPH0626905A (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | コリオリ流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0626905A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018164670A1 (en) * | 2017-03-07 | 2018-09-13 | Micro Motion, Inc. | Driver, sensor, and brace bar for a vibratory conduit |
-
1992
- 1992-07-06 JP JP20203392A patent/JPH0626905A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018164670A1 (en) * | 2017-03-07 | 2018-09-13 | Micro Motion, Inc. | Driver, sensor, and brace bar for a vibratory conduit |
| CN110352333A (zh) * | 2017-03-07 | 2019-10-18 | 高准公司 | 用于振动导管的驱动器、传感器和撑杆 |
| JP2020510204A (ja) * | 2017-03-07 | 2020-04-02 | マイクロ モーション インコーポレイテッド | 振動式導管用のドライバ、センサ及びブレースバー |
| US10962396B2 (en) | 2017-03-07 | 2021-03-30 | Micro Motion, Inc. | Repositionalble brace bar for vibratory flow meter conduits |
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