JPH07306073A - コリオリ質量流量計 - Google Patents
コリオリ質量流量計Info
- Publication number
- JPH07306073A JPH07306073A JP9841894A JP9841894A JPH07306073A JP H07306073 A JPH07306073 A JP H07306073A JP 9841894 A JP9841894 A JP 9841894A JP 9841894 A JP9841894 A JP 9841894A JP H07306073 A JPH07306073 A JP H07306073A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- sum
- pair
- difference
- coriolis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 質量流量に対する信号対ノイズ比（Ｓ／Ｎ）
を改良したコリオリ質量流量計。 【構成】 測定チューブ内に被測定流体を流し励振装置
により先の測定チューブを対称モード（又は非対称モー
ド）で加振させ一対のセンサ信号を用いて質量流量を測
定するコリオリ質量流量計において、一対の先のセンサ
信号の和（又は差）を演算して第１信号を出力する第１
信号演算手段と、一対の先のセンサ信号の差（又は和）
を演算して第２信号を出力する第２信号演算手段と、先
の第２信号の大きさが先の第１信号と同程度かこれより
小さい値になるように先の第１信号の大きさを設定して
補正信号として出力する比率設定手段と、先の第２信号
と先の補正信号との和を演算して加算信号を出力する加
算手段と、先の加算信号と先の第１信号とを用いて一対
の先のセンサ信号の位相差を演算しこの位相差から先の
測定チューブに流れる質量流量を求める。
を改良したコリオリ質量流量計。 【構成】 測定チューブ内に被測定流体を流し励振装置
により先の測定チューブを対称モード（又は非対称モー
ド）で加振させ一対のセンサ信号を用いて質量流量を測
定するコリオリ質量流量計において、一対の先のセンサ
信号の和（又は差）を演算して第１信号を出力する第１
信号演算手段と、一対の先のセンサ信号の差（又は和）
を演算して第２信号を出力する第２信号演算手段と、先
の第２信号の大きさが先の第１信号と同程度かこれより
小さい値になるように先の第１信号の大きさを設定して
補正信号として出力する比率設定手段と、先の第２信号
と先の補正信号との和を演算して加算信号を出力する加
算手段と、先の加算信号と先の第１信号とを用いて一対
の先のセンサ信号の位相差を演算しこの位相差から先の
測定チューブに流れる質量流量を求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被測定流体が振動する
チューブ内を流れるときにこのチューブに発生するコリ
オリ力を検出して質量流量を測定するコリオリ質量流量
計に係り、特に質量流量に対する信号対ノイズ比（Ｓ／
Ｎ）を改良したコリオリ質量流量計に関する。
チューブ内を流れるときにこのチューブに発生するコリ
オリ力を検出して質量流量を測定するコリオリ質量流量
計に係り、特に質量流量に対する信号対ノイズ比（Ｓ／
Ｎ）を改良したコリオリ質量流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来のコリオリ質量流量計の概念
図である。このコリオリ質量流量計は直管形として示し
てある。１は内部に測定流体を流すことのできるチュー
ブであり、このチューブ１の両端は固定端２、３で固定
されている。
図である。このコリオリ質量流量計は直管形として示し
てある。１は内部に測定流体を流すことのできるチュー
ブであり、このチューブ１の両端は固定端２、３で固定
されている。
【０００３】これ等の固定端２、３の中央部には加振器
４が設置されており、このチューブ１をチューブの中心
軸に対し垂直方向に加振して、上下に往復振動させる。
この加振器４と固定端２、３の間には、チューブ１の変
位を測定する変位センサ５、６が設置されている。
４が設置されており、このチューブ１をチューブの中心
軸に対し垂直方向に加振して、上下に往復振動させる。
この加振器４と固定端２、３の間には、チューブ１の変
位を測定する変位センサ５、６が設置されている。
【０００４】次に、以上のように構成されたコリオリ質
量流量計の動作について図５を用いて説明する。チュー
ブ１の中に測定流体を流した状態で中央部に設置した加
振器４から上下に振動を与えると、Ｍ１、Ｍ２に示すよ
うに中央部が振動の腹となる１次モードの形状でチュー
ブ１が振動する。
量流量計の動作について図５を用いて説明する。チュー
ブ１の中に測定流体を流した状態で中央部に設置した加
振器４から上下に振動を与えると、Ｍ１、Ｍ２に示すよ
うに中央部が振動の腹となる１次モードの形状でチュー
ブ１が振動する。
【０００５】この振動は、チューブ１の上流側と下流側
について考えると、各々固定端２と３付近を中心とする
回転運動をしているとみなせるので、この角速度をω、
測定流体の質量流量をＱとすると、ωとＱの積に比例し
たコリオリ力が各微小区間に発生する。
について考えると、各々固定端２と３付近を中心とする
回転運動をしているとみなせるので、この角速度をω、
測定流体の質量流量をＱとすると、ωとＱの積に比例し
たコリオリ力が各微小区間に発生する。
【０００６】これにより、チューブ１の中央点に対して
上流部分と下流部分ではその撓み振動が対称になる２次
の振動モードＭ３、Ｍ４が発生する。この変形を変位セ
ンサ５、６で測定する。
上流部分と下流部分ではその撓み振動が対称になる２次
の振動モードＭ３、Ｍ４が発生する。この変形を変位セ
ンサ５、６で測定する。
【０００７】曲管タイプのコリオリ質量流量計に対して
も同様のことがいえる。また、図６（ａ）（ｂ）は図４
に示す直管形の場合において対称モードで加振したとき
を、図７は同様に非対称モードで加振したときの状態を
示す。しかし、このモード状態は曲管形でも固定端をベ
ースとしてこれに沿う形で振動をみると同様に適用でき
る。
も同様のことがいえる。また、図６（ａ）（ｂ）は図４
に示す直管形の場合において対称モードで加振したとき
を、図７は同様に非対称モードで加振したときの状態を
示す。しかし、このモード状態は曲管形でも固定端をベ
ースとしてこれに沿う形で振動をみると同様に適用でき
る。
【０００８】ところで、通常の振動検出法では加振振動
と発生したコリオリ振動とを同時にしかも同一のセンサ
で検出し、電気的に分離して質量流量に変換する。例え
ば、図４に示す検出部と結合される図示しない変換部で
は、次のような演算が実行される。
と発生したコリオリ振動とを同時にしかも同一のセンサ
で検出し、電気的に分離して質量流量に変換する。例え
ば、図４に示す検出部と結合される図示しない変換部で
は、次のような演算が実行される。
【０００９】変位センサ５、６に発生するセンサ信号Ｓ
11、Ｓ21は、加振器４の加振により変位センサ５、６に
発生する加振信号の振幅をＡe0、Ａe1、発生するコリオ
リ信号の振幅をＡc0、Ａc1とすれば、次の式で示され
る。 Ｓ11＝Ａe0・sinθ＋Ａc0・cosθ （１） Ｓ21＝Ａe1・sinθ−Ａc1・cosθ （２）
11、Ｓ21は、加振器４の加振により変位センサ５、６に
発生する加振信号の振幅をＡe0、Ａe1、発生するコリオ
リ信号の振幅をＡc0、Ａc1とすれば、次の式で示され
る。 Ｓ11＝Ａe0・sinθ＋Ａc0・cosθ （１） Ｓ21＝Ａe1・sinθ−Ａc1・cosθ （２）
【００１０】これ等のセンサ信号Ｓ11、Ｓ21から質量流
量を求めるためには、先ず Ｓ11−Ｓ21＝（Ａe0−Ａe1）・sinθ（Ａc0＋Ａc1）・cosθ （３） ＝［（Ａe0−Ａe1）2＋（Ａc0＋Ａc1）2］1/2 ×sin（θ＋Φ） Φ＝tan-1［（Ａc0＋Ａc1）／（Ａe0−Ａe1）］ （４） の演算を実行して位相差Φを算出する。このようにして
得られた位相差Φはコリオリ力と密接な関数関係にある
ので、この位相差Φを用いることにより質量流量を求め
ることができる。
量を求めるためには、先ず Ｓ11−Ｓ21＝（Ａe0−Ａe1）・sinθ（Ａc0＋Ａc1）・cosθ （３） ＝［（Ａe0−Ａe1）2＋（Ａc0＋Ａc1）2］1/2 ×sin（θ＋Φ） Φ＝tan-1［（Ａc0＋Ａc1）／（Ａe0−Ａe1）］ （４） の演算を実行して位相差Φを算出する。このようにして
得られた位相差Φはコリオリ力と密接な関数関係にある
ので、この位相差Φを用いることにより質量流量を求め
ることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ようなコリオリ質量流量計では、チューブの構造のわず
かな非対称性により差動信号に含まれる加振振動成分
と、コリオリ振動成分の比である（Ａc0＋Ａc1）／（Ａ
e0−Ａe1）が変りやすく、個体差が大きく製造のときの
調整が難しい。さらに、（４）式から判るように［（Ａ
c0＋Ａc1）／（Ａe0−Ａe1）］＞１の範囲では、そのta
n-1を計算するので、位相が僅かな変化で大きく非線形
的に変化し、演算の手法や特性にも左右されやすく、位
相差測定による質量流量の精度の良い算出が困難な問題
がある。
ようなコリオリ質量流量計では、チューブの構造のわず
かな非対称性により差動信号に含まれる加振振動成分
と、コリオリ振動成分の比である（Ａc0＋Ａc1）／（Ａ
e0−Ａe1）が変りやすく、個体差が大きく製造のときの
調整が難しい。さらに、（４）式から判るように［（Ａ
c0＋Ａc1）／（Ａe0−Ａe1）］＞１の範囲では、そのta
n-1を計算するので、位相が僅かな変化で大きく非線形
的に変化し、演算の手法や特性にも左右されやすく、位
相差測定による質量流量の精度の良い算出が困難な問題
がある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するための構成として、両端が固定されている測定
チューブ内に被測定流体を流し励振装置により先の測定
チューブを対称モード（又は非対称モード）で加振させ
先の測定チューブの中央に対して上下流で得られる正弦
波状に変化する一対のセンサ信号を用いて質量流量を測
定するコリオリ質量流量計において、一対の先のセンサ
信号の和（又は差）を演算して第１信号を出力する第１
信号演算手段と、一対の先のセンサ信号の差（又は和）
を演算して第２信号を出力する第２信号演算手段と、先
の第２信号の大きさが先の第１信号と同程度かこれより
小さい値になるように先の第１信号の大きさを設定して
補正信号として出力する比率設定手段と、先の第２信号
と先の補正信号との和を演算して加算信号を出力する加
算手段と、先の加算信号と先の第１信号とを用いて一対
の先のセンサ信号の位相差を演算しこの位相差から先の
測定チューブに流れる質量流量を求めるようにしたもの
である。
解決するための構成として、両端が固定されている測定
チューブ内に被測定流体を流し励振装置により先の測定
チューブを対称モード（又は非対称モード）で加振させ
先の測定チューブの中央に対して上下流で得られる正弦
波状に変化する一対のセンサ信号を用いて質量流量を測
定するコリオリ質量流量計において、一対の先のセンサ
信号の和（又は差）を演算して第１信号を出力する第１
信号演算手段と、一対の先のセンサ信号の差（又は和）
を演算して第２信号を出力する第２信号演算手段と、先
の第２信号の大きさが先の第１信号と同程度かこれより
小さい値になるように先の第１信号の大きさを設定して
補正信号として出力する比率設定手段と、先の第２信号
と先の補正信号との和を演算して加算信号を出力する加
算手段と、先の加算信号と先の第１信号とを用いて一対
の先のセンサ信号の位相差を演算しこの位相差から先の
測定チューブに流れる質量流量を求めるようにしたもの
である。
【００１３】
【作 用】両端が固定されている測定チューブ内に被測
定流体を流し励振装置により先の測定チューブを対称モ
ード（又は非対称モード）で加振させる。そして、先の
測定チューブの中央に対して上下流で得られる正弦波状
に変化する一対のセンサ信号を得る。
定流体を流し励振装置により先の測定チューブを対称モ
ード（又は非対称モード）で加振させる。そして、先の
測定チューブの中央に対して上下流で得られる正弦波状
に変化する一対のセンサ信号を得る。
【００１４】第１信号演算手段は一対の先のセンサ信号
の和（又は差）を演算して第１信号を出力する。第２信
号演算手段は一対の先のセンサ信号の差（又は和）を演
算して第２信号を出力する。
の和（又は差）を演算して第１信号を出力する。第２信
号演算手段は一対の先のセンサ信号の差（又は和）を演
算して第２信号を出力する。
【００１５】そして、比率設定手段は先の第２信号の大
きさが先の第１信号と同程度かこれより小さい値になる
ように先の第１信号の大きさを設定して補正信号として
出力する。
きさが先の第１信号と同程度かこれより小さい値になる
ように先の第１信号の大きさを設定して補正信号として
出力する。
【００１６】加算手段は先の第２信号と先の補正信号と
の和を演算して加算信号を出力し、先の加算信号と先の
第１信号とを用いて一対の先のセンサ信号の位相差を演
算してこの位相差から先の測定チューブに流れる質量流
量を求める。
の和を演算して加算信号を出力し、先の加算信号と先の
第１信号とを用いて一対の先のセンサ信号の位相差を演
算してこの位相差から先の測定チューブに流れる質量流
量を求める。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説
明する。図１は本発明の全体構成の１実施例を示す平面
図である。このうちの検出部は図２に示す。図４に示す
従来の構成と同一の機能を有する部分については同一の
符号を付して適宜にその説明を省略する。
明する。図１は本発明の全体構成の１実施例を示す平面
図である。このうちの検出部は図２に示す。図４に示す
従来の構成と同一の機能を有する部分については同一の
符号を付して適宜にその説明を省略する。
【００１８】先ず、図２に示す検出部７について説明す
る。固定部材８にはＵ字状の測定チューブ１０の両端が
１１、１２を固定端として固定されている。そして、こ
の固定部材８の長手方向をＹ軸、上下方向をＺ軸、固定
部材８の固定端１１、１２の中点でこれに垂直方向をＸ
軸とする。
る。固定部材８にはＵ字状の測定チューブ１０の両端が
１１、１２を固定端として固定されている。そして、こ
の固定部材８の長手方向をＹ軸、上下方向をＺ軸、固定
部材８の固定端１１、１２の中点でこれに垂直方向をＸ
軸とする。
【００１９】加振装置１３は測定チューブ１０のほぼ中
央部である頂点をＺ方向に単振動運動をするように加振
させる。測定チューブ１０のＵ字状に屈曲が始まる位置
には測定チューブ１０の変位を検出する変位センサ１
４、１５がＸ軸に対して対称に測定チューブ１０に近接
して固定されている。
央部である頂点をＺ方向に単振動運動をするように加振
させる。測定チューブ１０のＵ字状に屈曲が始まる位置
には測定チューブ１０の変位を検出する変位センサ１
４、１５がＸ軸に対して対称に測定チューブ１０に近接
して固定されている。
【００２０】また、変位センサ１６は測定チューブ１０
に近接してＸ軸上に設置され、加振成分のみを検出する
が、これは必ずしも必要とするものではない。必要に応
じて設置する。
に近接してＸ軸上に設置され、加振成分のみを検出する
が、これは必ずしも必要とするものではない。必要に応
じて設置する。
【００２１】変換部１７は、差演算回路１８、和演算回
路１９、比率設定回路２０、和演算回路２１、信号処理
回路２２、駆動回路２３などにより構成されている。検
出部７からは変位センサ１４からのセンサ信号Ｓ21、変
位センサ１５からのセンサ信号Ｓ22とが出力される。
路１９、比率設定回路２０、和演算回路２１、信号処理
回路２２、駆動回路２３などにより構成されている。検
出部７からは変位センサ１４からのセンサ信号Ｓ21、変
位センサ１５からのセンサ信号Ｓ22とが出力される。
【００２２】差演算回路１８は、センサ信号Ｓ21とセン
サ信号Ｓ22との差を演算して第１信号である差信号ＳD1
を出力する。また、和演算回路１９はセンサ信号Ｓ21と
センサ信号Ｓ22との和を演算して第２信号である和信号
ＳA1を出力する。
サ信号Ｓ22との差を演算して第１信号である差信号ＳD1
を出力する。また、和演算回路１９はセンサ信号Ｓ21と
センサ信号Ｓ22との和を演算して第２信号である和信号
ＳA1を出力する。
【００２３】和信号ＳA1は信号処理回路２２に出力され
ると共に比率設定回路２０にも出力される。比率設定回
路２０は和信号ＳA1に比率ｋ（ｋ＜１）を乗算して補正
信号Ｓcとして和演算回路２１に出力する。さらに、和
信号ＳA1を駆動回路２３に入力することにより加振装置
１３を制御し加振信号の振幅を制御する。
ると共に比率設定回路２０にも出力される。比率設定回
路２０は和信号ＳA1に比率ｋ（ｋ＜１）を乗算して補正
信号Ｓcとして和演算回路２１に出力する。さらに、和
信号ＳA1を駆動回路２３に入力することにより加振装置
１３を制御し加振信号の振幅を制御する。
【００２４】和演算回路２１は差信号ＳD1と補正信号Ｓ
cとの和を演算して加算信号ＳA2として信号処理回路２
２に出力する。信号処理回路２２はこの加算信号ＳA2を
用いてセンサ信号Ｓ21とセンサ信号Ｓ22との位相差を演
算し、さらに質量流量の演算を実行する。
cとの和を演算して加算信号ＳA2として信号処理回路２
２に出力する。信号処理回路２２はこの加算信号ＳA2を
用いてセンサ信号Ｓ21とセンサ信号Ｓ22との位相差を演
算し、さらに質量流量の演算を実行する。
【００２５】次に、以上のように構成された実施例の動
作について図３に示すモード説明図を用いて説明する。
図３（ａ）は加振装置１３により図６（ａ）に対応する
対称モード（曲げモード）により測定チューブ１０をＭ
1、Ｍ2、Ｍ3のようにＺ軸方向に加振する場合を示して
いる。
作について図３に示すモード説明図を用いて説明する。
図３（ａ）は加振装置１３により図６（ａ）に対応する
対称モード（曲げモード）により測定チューブ１０をＭ
1、Ｍ2、Ｍ3のようにＺ軸方向に加振する場合を示して
いる。
【００２６】このモードで加振をしている状態で測定チ
ューブ１０に測定流体を流すとコリオリ力が測定チュー
ブ１０に働いて、図（ｂ）のＭ4、Ｍ5、Ｍ6のようにＸ
軸を中心として左右に捩れる捩れ変形モードで振動する
コリオリ成分が発生する。
ューブ１０に測定流体を流すとコリオリ力が測定チュー
ブ１０に働いて、図（ｂ）のＭ4、Ｍ5、Ｍ6のようにＸ
軸を中心として左右に捩れる捩れ変形モードで振動する
コリオリ成分が発生する。
【００２７】変位センサ１４と１５は、これらの加振成
分とコリオリ成分が混合された状態で、それぞれ次式で
示すセンサ信号Ｓ21とセンサ信号Ｓ22とを出力する。 Ｓ21＝Ａe2・sinθ＋Ａc2・cosθ （５） Ｓ22＝tＡe2・sinθ−t´Ａc2・cosθ （６） ここで、Ａe2とtＡe2は加振成分の振幅であり、Ａc2とt
´Ａc2はコリオリ成分の振幅である。そして、t≒t´≒
１である。
分とコリオリ成分が混合された状態で、それぞれ次式で
示すセンサ信号Ｓ21とセンサ信号Ｓ22とを出力する。 Ｓ21＝Ａe2・sinθ＋Ａc2・cosθ （５） Ｓ22＝tＡe2・sinθ−t´Ａc2・cosθ （６） ここで、Ａe2とtＡe2は加振成分の振幅であり、Ａc2とt
´Ａc2はコリオリ成分の振幅である。そして、t≒t´≒
１である。
【００２８】差演算回路１８は、次のように演算して差
信号ＳD1を出力する。 ＳD1＝Ｓ21−Ｓ22＝Ａe2（1−t）・sinθ＋Ａc2（1＋t´）・cosθ （７） ここで、t≒1、t´≒1であるので、（７）式のsinθの
係数（加振成分）は、ほぼゼロになるのに対し、cosθ
の係数（コリオリ成分）は約２倍の大きさになる。
信号ＳD1を出力する。 ＳD1＝Ｓ21−Ｓ22＝Ａe2（1−t）・sinθ＋Ａc2（1＋t´）・cosθ （７） ここで、t≒1、t´≒1であるので、（７）式のsinθの
係数（加振成分）は、ほぼゼロになるのに対し、cosθ
の係数（コリオリ成分）は約２倍の大きさになる。
【００２９】理想的に対称なモデルでは１００％のコリ
オリ成分が得られるが、実際には加振成分がコリオリ成
分の数百倍〜数千倍も大きい上、振動系に多少のアンバ
ランスがあるので、差信号ＳD1はコリオリ成分とこれと
同程度（数分の１から数倍程度）の大きさの加振信号成
分の混入したものとなる。
オリ成分が得られるが、実際には加振成分がコリオリ成
分の数百倍〜数千倍も大きい上、振動系に多少のアンバ
ランスがあるので、差信号ＳD1はコリオリ成分とこれと
同程度（数分の１から数倍程度）の大きさの加振信号成
分の混入したものとなる。
【００３０】和演算回路１９は、次のように演算して和
信号ＳA1を出力する。 ＳA1＝Ｓ21＋Ｓ22＝Ａe2（1＋t）・sinθ＋Ａc2（1−t´）・cosθ ≒Ａe2（1＋t）・sinθ （８） ここで、（1＋t）≫（1−t´）であるので、和信号ＳA1
はほぼコリオリ成分を含まず、加振振動成分のみが求め
られる。
信号ＳA1を出力する。 ＳA1＝Ｓ21＋Ｓ22＝Ａe2（1＋t）・sinθ＋Ａc2（1−t´）・cosθ ≒Ａe2（1＋t）・sinθ （８） ここで、（1＋t）≫（1−t´）であるので、和信号ＳA1
はほぼコリオリ成分を含まず、加振振動成分のみが求め
られる。
【００３１】次に、比率設定回路２０は和信号ＳA1にあ
る係数ｋ（通常、ｋ＜１）を乗算して補正信号Ｓcを次
のように出力する。 Ｓc＝ｋＳA1 （９） 和演算回路２１は差信号ＳD1と補正信号Ｓcとの和を演
算して加算信号ＳA2を信号処理回路２２に出力する。
る係数ｋ（通常、ｋ＜１）を乗算して補正信号Ｓcを次
のように出力する。 Ｓc＝ｋＳA1 （９） 和演算回路２１は差信号ＳD1と補正信号Ｓcとの和を演
算して加算信号ＳA2を信号処理回路２２に出力する。
【００３２】信号処理回路２２は、これ等を合成した信
号を解析して、 ＳA2＝ＳD1＋ｋＳA1 ＝Ａe2（1−t＋ｋ＋ｋt）・sinθ＋Ａc2（1＋t´）・cosθ ＝ＫＡe2・sinθ＋ＴＡc2・cosθ ＝［（ＫＡe2）2＋（ＴＡc2）2］1/2sin（θ＋Φ） （１０） Φ＝tan-1（ＴＡc2／ＫＡe2） （１１） の演算式により、位相差Φを演算する。
号を解析して、 ＳA2＝ＳD1＋ｋＳA1 ＝Ａe2（1−t＋ｋ＋ｋt）・sinθ＋Ａc2（1＋t´）・cosθ ＝ＫＡe2・sinθ＋ＴＡc2・cosθ ＝［（ＫＡe2）2＋（ＴＡc2）2］1/2sin（θ＋Φ） （１０） Φ＝tan-1（ＴＡc2／ＫＡe2） （１１） の演算式により、位相差Φを演算する。
【００３３】ここで、Ｋ＝1−t＋ｋ＋ｋt、Ｔ＝1＋t´
である。また（１１）式における（ＴＡc2／ＫＡe2）は
１／５０〜１程度になるように、すなわち、Φ＝１〜４
５°程度になるように係数ｋを予め決定しておく。
である。また（１１）式における（ＴＡc2／ＫＡe2）は
１／５０〜１程度になるように、すなわち、Φ＝１〜４
５°程度になるように係数ｋを予め決定しておく。
【００３４】この位相差Φは、コリオリ力つまり質量流
量と密接な関数関係にあるので、例えば実験などにより
質量流量と位相差Φとの関係を決める算定式などを予め
求めておき、この位相差Φを用いて質量流量を演算す
る。
量と密接な関数関係にあるので、例えば実験などにより
質量流量と位相差Φとの関係を決める算定式などを予め
求めておき、この位相差Φを用いて質量流量を演算す
る。
【００３５】なお、信号処理回路２２には和信号ＳA1が
入力されているが、信号処理回路２２はこの和信号ＳA1
を参照信号として用いて同期整流し、積分する演算をす
ることによっても質量流量を求めることができる。ま
た、和信号ＳA1を演算により求める代わりに、図２の変
位センサ１６により得た加振信号を用いても良い。
入力されているが、信号処理回路２２はこの和信号ＳA1
を参照信号として用いて同期整流し、積分する演算をす
ることによっても質量流量を求めることができる。ま
た、和信号ＳA1を演算により求める代わりに、図２の変
位センサ１６により得た加振信号を用いても良い。
【００３６】今までは、加振モードとして図６に示すよ
うな対称モードを前提として説明したが、図７に示すよ
うな非対称モード（捩モード）として加振するようにし
ても同様な結果を得ることができる。
うな対称モードを前提として説明したが、図７に示すよ
うな非対称モード（捩モード）として加振するようにし
ても同様な結果を得ることができる。
【００３７】非対称モード加振の場合は、図２に示す加
振装置１３の位置に対してＵ字形の測定チューブ１０の
Ｘ軸に左右対称な位置に一対の加振装置を配置すること
により実現できる。この場合のセンサ信号は、対称モー
ドのコリオリ信号として信号が得られる。
振装置１３の位置に対してＵ字形の測定チューブ１０の
Ｘ軸に左右対称な位置に一対の加振装置を配置すること
により実現できる。この場合のセンサ信号は、対称モー
ドのコリオリ信号として信号が得られる。
【００３８】このため、各変位センサに含まれる加振成
分とコリオリ成分の極性が逆になるので、差演算回路１
８の機能と和演算回路１９の機能が反転し、差演算回路
１８で和演算を実行し、和演算回路１９で差演算を実行
するように機能の変更をすることにより、その後の信号
処理は図１に示す演算と同一の演算を実行して質量流量
を算出することができる。
分とコリオリ成分の極性が逆になるので、差演算回路１
８の機能と和演算回路１９の機能が反転し、差演算回路
１８で和演算を実行し、和演算回路１９で差演算を実行
するように機能の変更をすることにより、その後の信号
処理は図１に示す演算と同一の演算を実行して質量流量
を算出することができる。
【００３９】
【発明の効果】以上、実施例と共に具体的に説明したよ
うに本発明によれば、以下に説明する各種の効果があ
る。
うに本発明によれば、以下に説明する各種の効果があ
る。
【００４０】加算信号は比率設定手段により励振成分を
抑えてコリオリ成分の混入率を高くしたので、信号処理
手段での信号処理が楽になりＳ／Ｎが良く高精度で高安
定な検出をすることができる。
抑えてコリオリ成分の混入率を高くしたので、信号処理
手段での信号処理が楽になりＳ／Ｎが良く高精度で高安
定な検出をすることができる。
【００４１】比率設定手段により励振成分を抑えるよう
にしたので、チューブの構造のわずかな非対称性による
差動信号に含まれる加振振動成分とコリオリ振動成分の
比が小さくなり、個体差が大きいときでも製造のときの
調整が容易となる。
にしたので、チューブの構造のわずかな非対称性による
差動信号に含まれる加振振動成分とコリオリ振動成分の
比が小さくなり、個体差が大きいときでも製造のときの
調整が容易となる。
【００４２】さらに、位相差の演算において適切な比率
を設定できるので、位相が変化しても非線形性を増加さ
せるようなことがなく、演算の手法や特性にも左右され
難くなり、質量流量の精度の良い算出が可能となる。
を設定できるので、位相が変化しても非線形性を増加さ
せるようなことがなく、演算の手法や特性にも左右され
難くなり、質量流量の精度の良い算出が可能となる。
【図１】本発明の１実施例の全体構成を示す構成図であ
る。
る。
【図２】図１に示す検出部の構成を示す斜視図である。
【図３】図２に示す検出部の動作を説明する説明図であ
る。
る。
【図４】従来のコリオリ質量流量計の構成を示す構成図
である。
である。
【図５】図４に示すコリオリ質量流量計の動作を説明す
る説明図である。
る説明図である。
【図６】モードの説明をする第１の説明図である。
【図７】モードの説明をする第２の説明図である。
７ 検出部 ８ 固定部材 １０ 測定チューブ １１、１２ 固定端 １３ 加振装置 １４、１５、１６ 変位センサ １７ 変換部 １８ 差演算回路 １９ 和演算回路 ２０ 比率設定回路 ２１ 加算回路 ２２ 信号処理回路 ２３ 駆動回路
フロントページの続き (72)発明者 田中 仁章 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】両端が固定されている測定チューブ内に被
測定流体を流し励振装置により前記測定チューブを対称
モード（又は非対称モード）で加振させ前記測定チュー
ブの中央に対して上下流で得られる正弦波状に変化する
一対のセンサ信号を用いて質量流量を測定するコリオリ
質量流量計において、 一対の前記センサ信号の和（又は差）を演算して第１信
号を出力する第１信号演算手段と、一対の前記センサ信
号の差（又は和）を演算して第２信号を出力する第２信
号演算手段と、前記第２信号の大きさが前記第１信号と
同程度かこれより小さい値になるように前記第１信号の
大きさを設定して補正信号として出力する比率設定手段
と、前記第２信号と前記補正信号との和を演算して加算
信号を出力する加算手段と、前記加算信号と前記第１信
号とを用いて一対の前記センサ信号の位相差を演算しこ
の位相差から前記測定チューブに流れる質量流量を求め
ることを特徴とするコリオリ質量流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09841894A JP3227691B2 (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | コリオリ質量流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09841894A JP3227691B2 (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | コリオリ質量流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07306073A true JPH07306073A (ja) | 1995-11-21 |
| JP3227691B2 JP3227691B2 (ja) | 2001-11-12 |
Family
ID=14219281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09841894A Expired - Lifetime JP3227691B2 (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | コリオリ質量流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3227691B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013544355A (ja) * | 2010-11-19 | 2013-12-12 | クローネ メステヒニーク ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 共振測定システムの動作方法 |
-
1994
- 1994-05-12 JP JP09841894A patent/JP3227691B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013544355A (ja) * | 2010-11-19 | 2013-12-12 | クローネ メステヒニーク ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 共振測定システムの動作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3227691B2 (ja) | 2001-11-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4192184A (en) | Mass flowmeter | |
| RU2231027C2 (ru) | Расходомер кориолиса и способ его эксплуатации | |
| KR100850586B1 (ko) | 회전 속도 코리올리 자이로스코프를 이용한 회전속도/가속도의 측정방법과 상기한 방법을 수행하는 회전속도 코리올리 자이로스코프 | |
| JPH0337127B2 (ja) | ||
| JPH0692901B2 (ja) | コリオリ原理で作動する質量流量計 | |
| JP2005502039A (ja) | コリオリ流量計を利用した流体の主成分の比率決定 | |
| JP2005502039A5 (ja) | ||
| KR100453257B1 (ko) | 물질 밀도와 독립한 유량 보정계수를 가지는 코리올리유량계용 장치 및 그 방법 | |
| JP2003503691A (ja) | コリオリ流量計の駆動制御のための形式識別 | |
| JP3565588B2 (ja) | 振動型測定器 | |
| JPH04291119A (ja) | コリオリ質量流量計 | |
| US6363794B1 (en) | Method and apparatus for Coriolis flowmeter having an accuracy enhancing balance bar | |
| JPH07306073A (ja) | コリオリ質量流量計 | |
| HU215143B (hu) | Eljárás és berendezés áramló közeg tömegáramának mérésére | |
| JPH0410011B2 (ja) | ||
| JPS58153121A (ja) | 質量流量計 | |
| WO2007007424A1 (ja) | 二重ループ構造のフローチューブを備えたコリオリ流量計 | |
| JPH0882541A (ja) | コリオリ質量流量計 | |
| JP2976765B2 (ja) | コリオリ質量流量計 | |
| JPS58117416A (ja) | 流量計 | |
| JPH08193864A (ja) | コリオリ質量流量計 | |
| JPS58156813A (ja) | 質量流量計 | |
| JPH07134053A (ja) | コリオリ質量流量計 | |
| JPH07311064A (ja) | コリオリ質量流量計 | |
| JPS63233328A (ja) | 質量流量計 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 7 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080907 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 7 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080907 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 8 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090907 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100907 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110907 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110907 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120907 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130907 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140907 Year of fee payment: 13 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |