JPH07218310A - コリオリ流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 計測管と、一体同軸な振動管外筒との間が密
閉空間であるコリオリ流量計の外部導線と内部導線とを
容易に接続することができる安価な導線接続構造とす
る。 【構成】 外筒８の一端を気密となるように嵌挿した外
筒端面９内に、計測管１と一体同軸に構成された振動管
２の一端を支持した状態において、計測管１と振動管２
との間に配設された加振器５とセンサ６，７の内部導線
２２を、計測管１の他端側支持位置に配設された端子板
２１に接続する。一方、外筒８内に導入された外部導線
１９は、幾何寸法より長くして接続し易いようにして端
子板２１を介して内部導線２２と接続し、垂れ下った外
部導線１９を押えリング２０により外筒内壁面に係止す
る。その後、他方の外筒端面板１０を外筒８に気密に接
続し、ガス封入を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コリオリ流量計、より
詳細には、コリオリ流量計の導線接続構造に関し、コリ
オリ流量計の外筒と、計測管と協働する振動管との間に
配設される外部導線と、計測管と振動管に配設された加
振器およびセンサに各々接続された内部導線とを振動管
に接触しないように接続したコリオリ流量計に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、コリオリ流量計は、両端
支持され流体が流れる計測管を加振した時、計測管に作
用するコリオリの力が流体の質量流量に比例することを
利用した質量流量計である。コリオリの力は、両端支持
された計測管の中央部を計測管の支持線に直角な方向に
交番駆動したとき、計測管の中央部と両支持部との対称
位置間において生ずる位相差信号として検出され、駆動
周波数と質量流量とに比例した量を持っている。

【０００３】このため、計測管には、計測管を加振する
ための加振器と、コリオリの力に比例した位相差信号を
検出するためのセンサが配設され、計測管は、外筒また
は外筐内に気密に収容されて、計測管と外筒または外筐
内との間の空間内には略常圧の不活性ガス、例えば、ア
ルゴンガスが封入され、計測管等の結露および酸化の防
止や、液もれが生じた時の危険を防止している。

【０００４】図３は、本出願人が先に提案した直管式の
コリオリ流量計を説明するための斜視図で、このコリオ
リ流量計３０は、直管状の計測管３１と振動管３２とが
各々等しい長さの管体で構成され、両端面がリング状の
計測管端面板（図示せず）により計測管３１を軸とし
て、同軸に一体に固着されている。

【０００５】外筒３７は軸方向に２分割されており、２
分割された一方の外筒３７の両端には、各々取付フラン
ジ４０を有する外筒端面板３３ａと、取付フランジ４１
を有する外筒端面板３３ｂとが固着されており、外筒端
面板３３ａと３３ｂとの間には、一体に構成された計測
管３１と振動管３２とが軸方向に液密に移動可能に配設
されている。

【０００６】また、計測管３１と振動管３２との間には
計測管３１と振動管３２とを各々反対位相で加振する加
振器３４と、加振器３４に関して対称の位置にセンサ３
５と３６とが取付けられている。加振器３４およびセン
サ３５と３６に各々接続された内部導線３９は、分割さ
れた振動管３２の内壁面に接着剤等により固着され、外
筒端面板３３ｂ内面に穿設された凹陥部３８内でのＴ位
置で外部導線４４と接続されている。

【０００７】一方、外部導線４４は、ワイヤフィードス
ルー４３等の密封端子を介して、振動管３２と外筒３７
とで構成される振動管３２の外部空間内に導入される。
ワイヤフィードスルー４３は、外部導線４４を挿通した
円筒状の樹脂材の外周にＯリングを嵌挿して外筒３７に
取付けられた端子外筒４２に気密に挿着されている。

【０００８】比較的太い外部導線３９に比較的細い内部
導線３９を接続すると、外部導線４４は垂れ下がり振動
管３２に接触する危険がある。このため外部導線４４は
一方の外筒３７の内壁面に、止部材４５等により接着し
て固定される。残された２分割の他方の外筒（図示せ
ず）３７は、外部導線４４を固定した後に一方の外筒端
面板３３および外筒３７に溶接等により固着され、固着
後、外部空間内に不活性ガスが封入される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】外部導線４４を振動管
３２に接触させないために、外筒３７を軸方向に２分割
して、その一方の内壁面に予め外部導線４４を固着し、
固着後、外部導線４４と内部導線３９とを接続して２分
割された他方の外筒３７を固着して密閉した振動管の外
部空間を構成する導線接続構造では作業に多くの工数を
要し不経済であり、更に、溶接加工等が加えられること
により、構成要素が熱変形したり、信頼性も低下すると
いう問題があった。

【００１０】図３においては、外部導線４４が振動管３
２に接触させないようにするための導線接続構造を説明
したものであるが、振動管３２は、計測管３１と協働
し、計測管１の特性を向上させるためでのものであるか
ら、振動管３２がなく、計測管３１のみを有する一般の
コリオリ流量計にも同じように生ずる問題点であり、更
には、計測管が湾曲した湾曲管式のコリオリ流量計の場
合にも生ずる問題点でもある。

【００１１】本発明は、上述した問題点に鑑みてなされ
たもので、不活性ガスで密閉される外筒内に導入された
外部導線と、計測管に配設された加振器およびセンサの
各々の内部導線とを外筒の一端側で接続する接続端子
と、外部導線を計測管に接触しないように内部導線と接
続するために、外部導線を外筒内に支持する支持手段を
有し、外筒を軸方向に２分割することなく、外部導線と
内部導線とを接続するコリオリ流量計の導線接続構造を
有し、簡易・安価な構造で信頼性の高いコリオリ流量計
を提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、流体が流れる計測管と、該計測管の両端
部を液密に支持する端面板と、（１）開口を有する外筒
端面板が両端に固着された外筒と、開口を有する計測管
端面板が両端に固着された振動管と、前記計測管端面板
の開口に挿通固着された計測管と、前記振動管と前記計
測管の間の内部空間に配設された内部導線に接続された
加振器およびセンサと、前記外筒端面板の開口内に前記
計測管端面板が支持されたときに前記振動管と外筒との
間に形成される外部空間内に外部導線を気密に導入する
ために前記外筒に設けられた導線密封部と、前記計測管
端面板の一方に配設され前記外部導線と内部導線を接続
するための端子板と、前記外部空間内において前記外部
導線を前記振動管に非接触に係止するための外部導線係
止手段とからなり、前記外部導線と内部導線とを介して
前記加振器に電力を供給して前記計測管を加振し、該計
測管に作用するコリオリの力に比例した信号を前記セン
サにより検知して前記内部導線及び外部導線を通して前
記導線密封部を通して導出してコリオリの力に比例した
質量流量を求めること、更には、（２）前記（１）にお
いて、前記外部導線係止手段を、前記外筒内径より僅か
に小径な押えリングとし、前記外部導線の一部を該押え
リング外周面と前記外筒内壁面との間に嵌挿し係止した
こと、更には、（３）前記（１）において、前記外部導
線係止手段を、前記外部空間内に前記計測管を内側にし
て配設され両端を端面板に固着された保護筒とし、前記
外部導線を該保護筒外周面に係止させたことを特徴とす
るものである。

【００１３】

【作用】加振される計測管、または、計測管と協働して
計測管を加振する振動管の外部空間を両端面板を有する
外筒で密閉して不活性ガスを封入するコリオリ流量計に
おいて、外筒外部から前記外部空間内に導入される複数
の外部導線と、計測管を加振するための加振器およびコ
リオリの力を検出するためのセンサに各々接続された内
部導線とを外筒の一方の端面板側、好ましくは、計測管
の節部において端子板を介して接続し、余分の長さの外
部導線が垂れ下って計測管や振動管等の振動体に接触し
ないように、前記外部空間内に外部導線支持手段を配設
する。さらに必要に応じて、内・外導線を接続後、外筒
と端面板とを密閉接続して、外部空間内に不活性ガスを
充填する。

【００１４】

【実施例】

実施例１ （請求項１，２に対応） 図１は、本発明によるコリオリ流量計を説明するための
図で、図１（ａ）は図１（ｂ）の矢視Ａ−Ａ線断面図、
図１（ｂ）は、図１（ａ）の矢視Ｂ−Ｂ線断面図であ
り、図中、１は計測管、２は振動管、３，４は計測管端
面板、５は加振器、６，７はセンサ、８は外筒、９，１
０は外筒端面板、１１，１２は取付フランジ、１３，１
４はばね、１５，１６はガス封入口、１７は導線密封
部、１８はワイヤフィードスルー、１９は外部導線、２
０は押えリング、２１は端子板、２２は内部導線、２３
はＯリング、２４は固定ビスである。

【００１５】計測管１は、流体が流れる直管で、振動管
２は、計測管１と同軸で計測管１を取り囲む管体であ
り、計測管１と振動管２とは端部を計測管端面板３，４
により支持され一体に構成されている。また、計測管１
と振動管２との対向する各々の壁面には、中央に加振器
５と、加振器５の対称位置にコリオリの力を検出するた
めのセンサ６，７が配設されている。

【００１６】加振器５は、例えば、駆動電力が印加され
るコイル５ａと、コイル５ａ内に発生する磁束により吸
引・反発されるコア５ｂとからなり、センサ６，７はコ
イル６ａと磁石６ｂ，７ｂとからなり、加振器５のコイ
ル５ａとセンサ６，７のコイル６ａ，７ａとは、各々内
部導線２２に接続される。内部導線２２は振動管２の内
壁面に接着剤等により接着されて一方側の端面（図にお
いては右側）に導かれ、計測管端面板４の溝部４ａに固
着された端子板２１に接続される。従って、端子板２１
は計測管１と振動管２の支持部に配設されている。

【００１７】計測管端面板３，４で両端が固着され一体
構成された計測管１と振動管２とは、取付フランジ１１
を有する外筒端面板９の支持孔９ａ内にＯリング２３に
よりシールされ、軸方向に移動可能にばね１３で押圧さ
れ嵌挿されており、外筒端面板９の外周には外筒８がＯ
リング２３でシールされビス２４で固着されている。こ
のとき、他方の外筒端面板１０は外筒８に固着されてい
ない。

【００１８】外筒８は、ガス封入ロ１５，１６および端
子外筒１７とが取り付けられた筒体で、端子外筒１７に
はハーメチックシールやワイヤフィードスルー等の密封
端子１８が気密に嵌挿されており、外部導線１９が導線
密封部１８を介して外筒８内に導入される。外部導線１
９は、端子板２１に接続する作業が容易に行なえる程度
に長さを長くしてある。

【００１９】外筒８内に導入された長めの外部導線１９
は、外部導線係止手段により、振動管２に接触すること
がないように係止されている。外部導線係止手段は、図
１においては、押えリング２０であり、外部導線１９を
押えリング２０と外筒８との間に挿通して押えリング２
０のばね力によって支持して、端子板２１に接合され内
部導線２２と接続される。

【００２０】内部導線２２と外部導線１９とが接続され
てから、計測管端面板４と外筒８との間の開口をＯリン
グ２３を有する外筒端面板１０により密閉する。外筒端
面板１０の半径方向には、溝１０ａが穿設されており、
溝１０ａは外筒端面板１０と端子板２１とが接触しない
ような深さにしてある。密閉後はガス封入口１５，１６
の一方側、例えば、ガス封入口１５からアルゴン等の不
活性ガスが封入され、他方側のガス封入口１６から空気
を排出し、不活性ガスと空気とが置換される。このと
き、不活性ガスは、溝部４ａを通って計測管１と振動管
２との間に流れて、この間に封入される。

【００２１】なお、図１においては、通常の計測管だけ
のコリオリ流量計と異なり、計測管１と振動管２とを同
軸一体に構成したコリオリ流量計について説明したが、
計測管１と振動管２とは協働して加振されるものであ
り、外筒８内の外部導線１９を振動管２に接触させない
ということは、計測管１に外部導線１９を接触させない
ということと同一の思想によるものである。

【００２２】以上の説明から明らかなように、実施例１
によるコリオリ流量計によれば、外筒端面板のみが取り
付けられた状態で、幾何寸法より僅かに長く選定された
外部導線１９は、外筒端面板１０が取り付けられていな
い外筒８の開口位置の計測管１の節部に配設された端子
板２１において内部導線２２と接続され、外部導線係止
手段である押えリング２０により外筒８に係止されてか
ら外筒端面板１０を密閉すればよいので、従来の導線接
続構造のように、外筒を軸方向に２分した一方側に外部
導線を固着してから、他方の分割外筒を溶着する必要が
ないので、安価であり、溶着により加熱されないので、
要部に熱ひずみを発生させることがなく、信頼性も向上
する。

【００２３】実施例２（請求項３に対応） 図２は、本発明によるコリオリ流量計の他の実施例を説
明するための図で、図中、２５は係止筒であり、図１と
同様の動作をする部分には、図１と同じ参照番号を付し
ている。

【００２４】図２においては、振動管２と外筒８との間
に外筒８と同軸な係止筒２５を配設して、係止筒２５の
両端を外筒端面板９と１０とに固着したものである。こ
の場合も、図１の場合と同様に、一方の外筒端面板１０
だけが外された状態で、外された側の計測管端面板４
（計測管１の支持位置）に配設された端子板２１によっ
て外部導線１９と内部導線２２とを接続したものであ
る。このとき、外部導線１９は係止筒２５により遮られ
振動管５に接触することがない。

【００２５】内外部導線２２、１９が接統された後は、
図１の場合と同じように、外筒端面板１０により振動管
外部空間が密閉され、密閉空間内の空気は、ガス封入口
１５，１６を介して、アルゴン等の不活性ガスと置換さ
れる。

【００２６】図２の場合も、図１の場合と同様に、外筒
を軸方向面で２分し、外部導線１９を分割された一方の
外筒内壁に固着してから分割された他方を溶着等により
固着し、一体にするという作業がないので、分割や、分
割された外筒を一体に溶着するという作業は不要となり
安価で信頼性の高いコリオリ流量計を提供することがで
きる。

【００２７】

【発明の効果】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。請求項１，２に対
応する効果：外筒端面板が取付けられていない側の計測
管の支持位置（節部）に配設された端子板により、外部
導線と内部導線とを接続して、垂れ下がった外部導線を
外筒内壁に係止してあるので、外部導線は振動管と接触
することがない。その後、外筒端面板を外筒に装着して
外筒内部を密閉し、ガス封入をするだけでよいから、外
筒を２分した一方側の外筒内壁に外部導線を固着してか
ら外の外筒を溶着して密封して密閉するという、従来の
コリオリ流量計の導線接続構造と異なり、構造が簡易で
安価となり、しかも、加熱がないので要部が熱変形する
ことがなく安定である。 請求項３に対応する効果：請求項１，２の効果と同様の
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるコリオリ流量計を説明するための
図である。

【図２】本発明によるコリオリ流量計の他の実施例を説
明するための図である。

【図３】従来の直管式のコリオリ流量計を説明するため
の斜視図である。

【符号の説明】

１…計測管、２…振動管、３，４…計測管端面板、５…
加振器、６，７…センサ、８…外筒、９，１０…外筒端
面板、１１，１２…取付フランジ、１３，１４…ばね、
１５，１６…ガス封入口、１７…導線密封部、１８…ワ
イヤフィードスルー、１９…外部導線、２０…押えリン
グ、２１…端子板、２２…内部導線、２３…Ｏリング、
２４…固定ビス、２５…係止筒。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開口を有する外筒端面板が両端に固着さ
   れた外筒と、開口を有する計測管端面板が両端に固着さ
   れた振動管と、前記計測管端面板の開口に挿通固着され
   た計測管と、前記振動管と前記計測管の間の内部空間に
   配設された内部導線に接続された加振器およびセンサ
   と、前記外筒端面板の開口内に前記計測管端面板が支持
   されたときに前記振動管と外筒との間に形成される外部
   空間内に外部導線を気密に導入するために前記外筒に設
   けられた導線密封部と、前記計測管端面板の一方に配設
   され前記外部導線と内部導線を接続するための端子板
   と、前記外部空間内において前記外部導線を前記振動管
   に非接触に係止するための外部導線係止手段とからな
   り、前記外部導線と内部導線とを介して前記加振器に電
   力を供給して前記計測管を加振し、該計測管に作用する
   コリオリの力に比例した信号を前記センサにより検知し
   て前記内部導線及び外部導線を通して前記導線密封部を
   通して導出してコリオリの力に比例した質量流量を求め
   ることを特徴とするコリオリ流量計。
2. 【請求項２】 前記外部導線係止手段を、前記外筒内径
   より僅かに小径な押えリングとし、前記外部導線の一部
   を該押えリング外周面と前記外筒内壁面との間に嵌挿し
   係止したことを特徴とする請求項１記載のコリオリ流量
   計。
3. 【請求項３】 前記外部導線係止手段を、前記外部空間
   内に前記計測管を内側にして配設され両端を端面板に固
   着された保護筒とし、前記外部導線を該保護筒外周面に
   係止させたことを特徴とする請求項１記載のコリオリ流
   量計。