JPH0756458B2 - 質量流量計 - Google Patents

質量流量計

Info

Publication number
JPH0756458B2
JPH0756458B2 JP62027421A JP2742187A JPH0756458B2 JP H0756458 B2 JPH0756458 B2 JP H0756458B2 JP 62027421 A JP62027421 A JP 62027421A JP 2742187 A JP2742187 A JP 2742187A JP H0756458 B2 JPH0756458 B2 JP H0756458B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fluid
loop
fluid pipe
flow
flowmeter
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP62027421A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62272117A (ja
Inventor
ケイン マーチン
プラツト ウエイン
デニス ケルジー ニユートン
キス アンドラス
クン サンドール
バード ゾルタン
バルガ ザルタン
サラモン ピーター
サーボ ラスロ
アレス ジヨセフ
Original Assignee
エービービー ケイ―フロー イン コーポレイテッド
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/809,659 external-priority patent/US4716771A/en
Application filed by エービービー ケイ―フロー イン コーポレイテッド filed Critical エービービー ケイ―フロー イン コーポレイテッド
Publication of JPS62272117A publication Critical patent/JPS62272117A/ja
Publication of JPH0756458B2 publication Critical patent/JPH0756458B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78Direct mass flowmeters
    • G01F1/80Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/8409Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
    • G01F1/8413Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details means for influencing the flowmeter's motional or vibrational behaviour, e.g., conduit support or fixing means, or conduit attachments
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78Direct mass flowmeters
    • G01F1/80Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/845Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits
    • G01F1/8468Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78Direct mass flowmeters
    • G01F1/80Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/845Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits
    • G01F1/8468Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits
    • G01F1/8472Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having curved measuring conduits, i.e. whereby the measuring conduits' curved center line lies within a plane
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78Direct mass flowmeters
    • G01F1/80Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/845Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits
    • G01F1/8468Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits
    • G01F1/8472Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having curved measuring conduits, i.e. whereby the measuring conduits' curved center line lies within a plane
    • G01F1/8477Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having curved measuring conduits, i.e. whereby the measuring conduits' curved center line lies within a plane with multiple measuring conduits
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78Direct mass flowmeters
    • G01F1/80Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/845Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits
    • G01F1/8468Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits
    • G01F1/8481Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having loop-shaped measuring conduits, e.g. the measuring conduits form a loop with a crossing point
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78Direct mass flowmeters
    • G01F1/80Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/845Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits
    • G01F1/8468Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits
    • G01F1/8481Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having loop-shaped measuring conduits, e.g. the measuring conduits form a loop with a crossing point
    • G01F1/8486Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having loop-shaped measuring conduits, e.g. the measuring conduits form a loop with a crossing point with multiple measuring conduits

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、流体の流れ内に設置して、あるいはパイプラ
イン等に接続して流体流れの質量流量を測定するための
流量計に関する。
発明の背景 コリオリ式質量流計は、流体管内の流体は、その流れ方
向に対し横断方向の振動を受けると、該流体管に対し、
測定可能な力で反動するという原理に基いている。流体
間をその両端間の中心において横断方向に振動させる
と、流体管の入口端から振動付与位置である最大振動速
度点にまで漸次増大する振動速度勾配が生じる。又、流
体管の振動付与位置から出口端へは漸次減少する振動速
度勾配が生じる。流体管内の流体は、この速度勾配に応
動して、やはり流体管の入口端から中心位置(振動付与
位置)へ漸次増大する勾配を有する横断方向の反動力を
生じ、該中心位置から出口端へ漸次減少する勾配を有す
る横断方向の反動力を生じる。流体管に作用する反動力
は、流体管内の質量流量に直接関連している。
流体管の形状、材質、肉厚及び流体管の振動特性が、流
体のコリオリ反動の測定の容易さに影響し、従つて、質
量流量の測定感度に影響する。流量計の設置環境内の機
械及びその他の装置によつて惹起される外部ノイズや、
流体管即ち流量計管の振動によつて惹起される内部ノイ
ズも、質量流量の測定精度に大いに影響する。
発明の概要 本発明の目的は、流量計のコリオリ反動の測定感度を増
大するとともに、コリオリ反動力の検出中ノイズの作用
を制限することである。
本発明の好ましい実施例による流量計管は、互いに、か
つ、パイプライン又は所定の流体流れに対して軸方向に
配置され、互いに固定関係をなして取付けられた入口端
及び出口端を有する導管から成る。この導管は、既存の
パイプライン又は質量流量を測定すべき所定の流体流れ
内に設置する。この導管は、又、流体の流れを入口端か
ら導入し、該所定の流体流れの軸方向線に対し横断方向
に少くとも1つのループを通して導く撓み可能な流体管
を備えている。この流体管のループ部分は、その全長に
亘つて拘束されない自由浮動状態とし、入口端と出口端
の間で対称的に形成され、且つ固定端部に並置された重
心を有することが好ましい。
自由浮動のループは、流体管のばね定数を減少し、従つ
て、流体管の撓み抵抗を減少させるので、流体管は、流
体のコリオリ力に応じて自由に反動することができる。
更に、自由浮動ループは、片持ち管又は剛性管に比べ
て、流体管に及ぼす外部ノイズの作用、従つてコリオリ
反動力の検出に及ぼす外部ノイズの作用を減少する。
又、単一の軸線(例えば所定の流体流れの軸方向線又は
導管の入口端と出口端の間を結ぶ線)を中心とし対称形
に形成された対称流体管は、その固定取付部に関して安
定化されているので、内部ノイズも、外部ノイズも、流
体管のすべての部位に実質的に等しく作用する。更に、
この流体管の対称構成は、流量計の感度及び精度を高め
る。
本発明の好ましい実施例によれば、流量計の管は、流れ
を所定の流体流れの軸線から、該軸線の周りに、かつ、
該軸線に垂直な平面内に対称的に形成された円形ループ
内へ偏向させる入口区間と、該ループから流れを偏向さ
せる出口区間を有する連続した流体管の形とすることが
でき、入口区間及び出口区間は、自由浮動のループの撓
み性及び該ループの、流体のコリオリ反動力に応答する
能力を増大させるように流れをループ内へ、そしてルー
プから偏向させる構成とすることができる。
本発明の別の好ましい実施例による流量計は、軸方向の
線に関して対称的に配置された2つのループを有し、8
の字の形とされた連続した流体管によつて構成すること
ができる。流体流れは、軸方向線から入口区間によつて
偏向され、第1ループを通して270°以上の円弧に亘つ
て通流され、軸方向線をそれに対して垂直に横切り、第
2ループを通して270°以上の円弧に亘つて通流され、
出口区間によつて軸方向線に沿う方向に偏向される。流
体管に付与する振動は、流体管の両端の固定取付部を中
心とする撓みを完全に回避するように軸方向線に沿う方
向とすることができる。
本発明の別の実施例によれば、1本又は2本の並置した
撓み可能な流体管をB字形に形成し、該流体管を、B字
形を画定する2つのループのところでハウジングに固定
し、ハウジング内に形成された内部チヤンネルを通し
て、所定の流体流れに連通させる。内部チヤンネルは、
流れを実質的に同等の複数の流れに分割し、それらの流
れを互いに平行な同等の流体管へ導くようにする。各流
体管は、ハウジングを中心として対称形に形成され、各
流体管の重心は、該流体管のハウジングに対する取付位
置に近接又は隣接したところに、好ましくは所定の流体
流れの軸方向線に隣接したところに位置するように構成
する。流体管に対する振動は、ハウジング及び流体管の
重心に近接した位置で付与する。
コリオリ反動力を測定するための手段として、例えば流
体管の運動を表わす信号を発生するためのセンサーのよ
うな任意の好便な形式の検出手段を設ける。これらのセ
ンサーは、通常、振動付与位置に関して対称的に配置
し、信号は適当な回路によつて処理する。
本発明の利点は、実質的に撓み可能で、自由に浮動する
流体管の構成に関連している。比較的長い、撓み可能な
部分を有し、実質的に拘束されない、自由浮動の流体管
は、該流体管内の流体のコリオリ反動に応動する該流体
管の能力を増大させる。更に、取付位置及び重心を中心
として安定化されている撓み可能な流体管にその基本固
有共鳴振動数より高い振動数で振動させることにより質
量流量の測定精度を高める。この高い振動数は、流体管
の両端の間に振動波即ち振動パターンを創生し、流体管
を、前記センサーによつて検知すべき運動に影響し測定
精度を低下させる外部ノイズから隔絶する振動節を創生
する。振動節は、実質的に静止しており、流体管の見か
けの撓みの中心となる局部的最少振幅位置である。流体
管の両端の間に振動節を創生することにより、流体管を
その固定取付部に直接連通する位置又は外部環境に固定
的に取付けられていない位置を中心として振動させるこ
とを可能にし、それによつて流量計の感度及び精度を大
幅に高める。
本発明の他の利点は、以下の実施例の説明から明らかに
なろう。
実施例の説明 添付図には本発明による質量流量計の幾つかの実施例が
示されている。これらの添付図においては同様な部品は
同様な参照番号で示されており、質量流量計(単に「流
量計」又は「流量計管」とも称する)は、すべての図を
通して総体的に符合10で示されている。
第1図を参照すると、質量流量計10の一部分が示されて
いる。流量計10は、X軸線の周りに対称的に形成され、
Y軸線14とZ軸線16の平面内に位置する円形の流体管
(「ループ」とも称する)から成り、質量流れ(m)
は、ループ内を通して矢印の方向に流され、円形ループ
のY軸線14との交点において該流体管内の流れの方向に
対し横断方向に撓み振動が与えられる。第1図に、流体
管の最大横断方向速度(振れ速度)はVTmaxとして示さ
れている。流体管内を流れる流体は、与えられる撓み振
動(「振れ」とも称する)の両側の横断方向最大速度VT
maxに応答して等しい反対方向の力Fm、Fm′でもつて反
動する。流体のこのような反対向きの反動力Fm、Fm′
は、Y軸線14を中心とするトルクTmを創生する。
第2図は、本発明の一実施例による流量計管10を示す。
流量計管10は、第1図に示されたのと同様の円形ループ
管部分を含み、X軸線12に沿つて配置された入口18及び
出口20を有する。X軸線12は、この流量計管10を設置す
る所定の流れ又はパイプラインの軸線と一致する。入口
18及び出口20は、互いに固定とすることが好ましい。入
口18は、その流量計管が挿入されている所定の流体流れ
から流体を管のループ部分24に連通した入口区間22へ差
向ける。流れは、ループ24内で360°の円弧に亘つて偏
向された後、ループ部分と出口20を結ぶ出口区間26へ排
出される。
第2図の実施例では、入口区間22及び出口区間26はY軸
線14に実質的に平行に配置されているが、例えばX軸線
12を中心とするらせん状となるように連続的に湾曲させ
た形など任意の所望の形とすることができる。
本発明の流量計管のループ部分24は、実質的に自由浮動
とする。即ち、その全長に亘つて拘束されないようにす
る。(流量計管の一部又は全部を「流体管」とも称す
る。)流体管のこの自由浮動部分には、流体管の撓み性
を高めるように入口区間22及び出口区間26も含めること
が好ましい。ループ24の湾曲度が大きいほど、又、流体
管のうち流体のコリオリ反動力に応答して撓むことがで
きる無拘束部分の長さが長いほど、流体管の感度及び流
体管に作用するコリオリ反動力を測定するためのセンサ
ーの能力を高める。
第3図に示された本発明の別の実施例による流量計管10
は、X軸線12を中心として対称的な8の字形を有し、実
質的にX軸線12に沿つて位置し、取付ブラケツト32によ
つて互いに固定関係に取付けられた入口28及び出口30を
備えている。流体は、所定の流体流れ(図示せず)から
流量計管10の入口28に流入し、入口区間34を通つてX軸
線12から離れる方向に偏向される。この実施例の入口区
間34は、流れの方向をX軸線12に沿つて流れる方向から
Z軸線16に沿つて流れる方向へ差向ける。流れは、入口
区間34から少くとも180°の円弧を形成する第1ループ3
6を通して導かれる。第1ループ36は、1つの同じ平面
内に形成することが好ましく、図示の例ではY軸線14と
Z軸線16によつて画定される平面内にある。第1ループ
36は、円形又は楕円形であつてよく、あるいは第3図に
示されるように実質的に直線の部分38と湾曲部分40を有
するものとしてもよい。第1ループ36は、X軸線12と実
質的に垂直に交差するように流れをY軸線14に沿つて導
く交差部分42に連通する。交差部分42は、X軸線12の、
第1ループ36のある側とは反対側に対称的に形成された
第2ループ44に連通する。第2ループ44も、図示のよう
に湾曲部分46と直線部分48を有しており、後者は出口区
間50に連通する。出口区間50は、流れをZ軸線16に沿う
方向からX軸線12に近接する位置へ戻し、X軸線12に沿
つて出口30へ導く。
流体管10は、交差部分42のX軸線12との交差点に配置さ
れた振動子52によつて振動を与えられる。即ち、振動子
52は交差部分42内の流れに対しY軸線14に垂直にX軸線
12に沿う方向に撓み振動を付与する。その結果生じる流
体のコリオリ反動力をループ36、44にそれぞれ配設され
たセンサー54、56によつて測定する。センサー54、56の
正確な取付位置は、ループの形状及び流体管10の素材の
性質に応じて定められる。駆動子52の付与振動は、連続
した自由浮動流体管に対し片持状ではないから、流体管
がその取付軸線即ち取付ブラケツト32の軸線の周りに回
動されることはない。入口区間34と、出口区間50と、2
つのループ36、44を有する長い撓み可能の流体管部分が
協同して撓み性を呈し、その撓み性が、又、コリオリ反
動に対する流量計10の感度を実質的に高める。又、流体
管10は、X軸線12の周りに対称的に形成されているの
で、駆動子52の付与振動及びコリオリ反動による振動運
動を実質的に安定させ、質量流量の測定を阻害する内部
ノイズを減少させる。
第4図に示された実施例は、Y軸線14の周りに対称的に
形成され、X軸線12に沿つてみた場合、(8の字形を画
定する第3図の管及び円形を画定する第2図の管とは異
り)B字形を画定する2つのループを有する流量計管10
から成る。管10は、好ましくは互いに固定関係とされ、
X軸線12に沿つて配置された入口58及び出口60を有す
る。入口58と出口58の間の連続した流体管は、実質的に
自由浮動性である。入口58に流入した流体は、第1入口
区間62及び180°の円弧を画定する第1ループ64を通つ
て偏向される。Z軸線に沿つて位置する交差部分66は、
第3図の実施例の交差部分42の場合と同様にX軸線12を
横切る。第1ループ64と交差部分66とで、流れを少くと
も270°に亘つて方向転換する。流体の流れは、交差部
分66から第1ループ64に対して実質的に対称をなす第2
ループ68へ向けられ、次で出口区間70を通り、出口60を
通つて流出する。
第5図の実施例は、第4図のB字形流体管の変型であ
る。この実施例では、実質的に制限部や拘束のない、長
い撓み可能な流体管が中央ハウジング72の周りに対称的
に形成されている。ハウジング72は、所定の流体流のパ
イプライン(図示せず)に接続するためのフランジを構
成する入口74及び出口76を備えている。入口74及び出口
76は、いずれもX軸線12に沿つて位置し、第6図に示さ
れるようにハウジング72内の内部チヤンネルに連通して
いる。入口内部チヤンネル78は、流れを2つの同等の部
分に分割し、2つの同じ流体管80、82に供給する流れ分
割マニホールドを構成する。2つの流体管80、82は、好
ましくはそれらの全長に亘つて互いに平行に配置され
る。流体管80、82と内部チヤンネル78との接続部は、流
体管80、82をハウジング72に取付ける位置でもあり、こ
の位置は符号84で示されている。
流体管80、82とは同じ構造であるから、ここでは一方の
管80についてだけ説明する。流れは、内部チヤンネル78
から流体管80に流入し、流体管80の少なくとも270°の
円弧を画定する第1連続ループ86を通り、Y軸線14を実
質的に垂直に横切る(但し、X軸線12に対しては必ずし
も垂直でなくてもよい)直線部分88を通り、約270°の
円弧を画定する第2のループ90に入る(第7図参照)。
このように、流体管80は、第1ループ86、直線部分88及
び第2ループ90から成る。流れは、管80から、そのハウ
ジング72に対する取付位置94において第2内部チヤンネ
ル92に流入する。第2内部チヤンネル92は、ハウジング
72内で流れ収束マニホールドを構成し、全流れを出口76
を通して所定の流体流れ内へ戻す。
流体管80の重心96は、その取付位置84、94に近いところ
に位置する。又、この重心96は、流量計管10の中央部分
を通る所定の流体流れの軸線即ちX軸線12に隣接してい
ないまでも、近接したところに位置する。センサ98、10
0が、それぞれループ86及び90上に設置され、第5及び
6図に示されるように、各流体管80、82の各ループ86、
90に直接取付けてもよく、あるいは、ハウジング72から
突出させた取付ブラケツト102、104に取付けてもよい。
振動子106は、管80の直線部分88のY軸線14との交差部
に配置する。振動子106は、ハウジング72から突出させ
た取付ブラケツト108に取付けてもよい。振動子106は、
2つの流体管80、82を互いに反対方向に振動させ、各振
動ストロークが、単一の流体管80又は82内を通る単一の
流れの反動の実質的に2倍の反動を創生し、その反動が
センサー98、100によつて検知されるようにすることが
好ましい。
両流体管80、82の重心96は、該管の取付位置に隣接又は
近接したところに位置しているので、管の運動を安定化
し、従つて、コリオリ反動の検出に及ぼす内外ノイズの
作用が実質的に軽減される。外部ノイズがセンサー98、
100によつてなされるコリオリ反動の検知をほとんど阻
害することがなく、振動子96の付与された振動からのコ
リオリ反動を測定するための安定した環境を提供し、従
つて、計器10の質量流量の計算精度を高める。更に、こ
の撓み可能な流体管構造は、安定化された形態(対称
形)と相俟つて、流量計の全体的感度を実質的に減少さ
せることなく管壁を比較的肉厚とすることを可能にす
る。肉厚の管は、通常、流体管の撓み性を減少させ、従
つて、流体のコリオリ反動に応答する管の撓み度を減少
させる。しかし、流量計10の全体的精度が犠牲にされる
ことはない。なぜなら、測定される反動は、取付位置8
4、94を中心とする流体管の安定性が存在するので外部
ノイズに対して実質的に不感性であるからである。流体
管80、82の肉厚を厚くすることは、流量計10の全体強度
及び寿命を増大させ、この流量計を従来周知のコリオリ
式流量計の場合より比較的高い圧力下の流体に使用する
ことを可能にするとともに、流量計の感度を犠牲にする
ことなくその全体的安定性及び性能を増大する。
第7図に示された振動子106(第3図の振動子52及び第
2図及び4図の実施例に使用される図示されていない振
動子も同様)は、通常、流体管をその基本固有共鳴振動
数で振動させるが、流体管をその基本固有共鳴振動数よ
り高い振動数で振動させることによつて流量計の読みの
精度を高めることができることが認められた。第5〜7
図に例示された流体管80をその基本固有共鳴振動数で振
動させた場合の典型的な振動パターンは第8a図に示され
ている。
第8b図は、基本固有共鳴振動数(単に、「基本振動数」
又は「基本共鳴振動数」とも称する)より高い共鳴振動
数に応答する場合の流体管80の典型的な振動パターンを
示す。この高い振動数では、一般に、その振動パターン
中に流量計管の他の部分に対して実質的に静止してみえ
る節110が生じる。節110は、ソケツト内のボールの両側
から突出した延長部分を有するボール・ソケツト継手に
匹敵するピボツト又は結合部を構成する局部的最少振幅
点である。流体管80は、その連続した全長に亘つて実質
的に自由浮動性であるが、その固定端84、94及び節110
の周りに振動する。
第8c図は、第8a及び8b図の場合より更に高い共鳴振動数
で流体管を振動させた場合の振動パターンを示す。撓み
可能な流体管80は、この高い共鳴振動数で振動せしめら
れた場合、実質的に2つの節112、114を形成する。第9
及び10図に示されるように、管のループ部分内を節114
に対して移動する流体分子mは、固定取付位置94及び節
114を中心とする反動力を生じ、その反動力が測定され
る。節114は、外部構造体に対して取付けられておら
ず、振動パターンの関数としてのみ形成され、ハウジン
グ構造体を介して伝えられる外部振動に対しては不感性
である。このように管の全長の中間部位に振動の節を形
成し、両側のループに作用するコリオリ反動力を検知す
ることによつて、流体管の反動は、同じ流体管を基本振
動数で振動させたときに比べて外部ノイズ(騒音)に対
してより不感性にされる。この騒音不感性は、節の衝撃
吸収効果によつて創生される。更に、この振動数は、通
常の流量計管に影響を及ぼす外部機械の振動数に非常に
近い基本固有振動数より相当に高い。
以上、本発明の実施例を説明したが本発明はこれに限定
されるものではなく、本発明の精神及び範囲から逸脱す
ることなく他のいろいろな形態で実施することができる
ことは、当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は同じ単一軸線の周りに形成された流体管の斜視
図であり、典型的なコリオリ式質量流量計に作用する合
成力を示す。第2図は本発明の第1実施例の斜視図、第
3図は本発明の第2実施例の斜視図、第4図は本発明の
第3実施例の透視図、第5図は本発明の好ましい実施例
の斜視図、第6図は第5図の実施例の上からみた平面
図、第7図は第6図の線7−7に沿つてみた第5、6図
の実施例の断面図、第8a、8b及び8c図は、第5、6、7
図の実施例の流体管のいろいろな異る振動パターンを示
す概略図、第9図は第8c図の振動パターンの平面図、第
10図は第8c及び9図に示された振動パターンの側面図で
ある。 図中、10は質量流量計、18は入口、20は出口、22は入口
区間、24はループ部分、26は出口区間、28は入口、30は
出口、34は入口区間、36、44はループ、42は交差部分、
50は出口区間、52は振動子、54、56はセンサー、58は入
口、60は出口、62は入口区間、64、68はループ、66は交
差部分、70は出口区間、72は中央ハウジング、74は入
口、76は出口、78、92は内部チヤンネル、80、82は流体
管、86、90はループ、98、100はセンサー、106は振動
子。
フロントページの続き (72)発明者 ニユートン デニス ケルジー 米国テキサス州75248、ダラス、ラコサ 7849 (72)発明者 アンドラス キス ハンガリー ブダペスト1022、キタイベル パール ウツツア 9 (72)発明者 サンドール クン ハンガリー ブダペスト1022、アルシヨー トロクベース ウツツア(番地なし) (72)発明者 ゾルタン バード ハンガリー ブダペスト1151、バーツヅカ テール 30 (72)発明者 ザルタン バルガ ハンガリー ブダペスト1191、アデイエ ウツツア 78 (72)発明者 ピーター サラモン ハンガリー ブダペスト1138、パルカニイ ウツツア 42 (72)発明者 ラスロ サーボ ハンガリー ブダペスト1039、ユハースジ ウツツア 38 (72)発明者 ジヨセフ アレス ハンガリー ブブダペスト1119、ナンドー ルフエイエルバリ ウツツア28、▲IV▼ 18

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】流体流れの質量流量を測定するための流量
    計であつて、 各々同じ単一軸線上に配置され、互いに固定関係をなし
    て取付けられた入口端及び出口端を有する導管と、 該入口端と出口端の間に少くとも1つのループを形成
    し、前記軸線から偏倚した部分においては拘束のない自
    由浮動状態とされている連続した可撓性の流体管であっ
    て、該流体管の両端部が前記入口端及び出口端に連通
    し、且つそれぞれ固定され、又前記ループは前記軸線に
    関して対称形をなしそしてその固定端部に近接配置して
    重心を有するようにした流体管と、 前記流体管ループに該流体管ループ内の流れに対して垂
    直方向に振動を付与し、前記流体管に少なくとも2つの
    節が発生するように基本共鳴振動数より高い共鳴振動数
    で前記流体管を振動させるための振動子と、 該振動子の両側に対称的に該流体管の外周面上に配置さ
    れており、流体の反動及び前記振動子が付与する振動に
    応答する該ループの撓みを検出し、その撓みに比例する
    信号を発生するための検出手段と、 前記検出信号から、前記導管を流れる質量流量を決定す
    る手段と、 を具備することを特徴とする流量計。
  2. 【請求項2】前記ループは実質的に円形であり、前記単
    一軸線に対し実質的に垂直な平面内に形成されている特
    許請求の範囲第1項記載の流量計。
  3. 【請求項3】2つの前記ループを有する前記流体管は、
    前記単一軸線に沿って見た場合ほぼ8の字形である特許
    請求の範囲第1項記載の流量計。
  4. 【請求項4】前記2つのループを有する前記流体管は、
    前記単一軸線に沿つて見た場合ほぼB字形である特許請
    求の範囲第1項記載の流量計。
  5. 【請求項5】前記振動子は、前記流体管に前記単一軸線
    に実質的に沿う方向に振動を付与するようになされてい
    る特許請求の範囲第3又は4項に記載の流量計。
  6. 【請求項6】前記流体管は、前記入口端及び出口端との
    連接点に近接した位置に重心を有し、前記振動子は、該
    流体管に近接し、流体管の重心からは離隔しているが、
    重心に近接した位置に配置されている特許請求の範囲第
    1項記載の流量計。
  7. 【請求項7】前記入口端及び出口端は、固定マニホール
    ドを構成する特許請求の範囲第6項記載の流量計。
  8. 【請求項8】前記マニホールドは、流れを前記入口端か
    ら前記流体管内へ導き、該流体管から前記出口端へ導く
    ための中央ハウジングを構成するものである特許請求の
    範囲第7項記載の流量計。
  9. 【請求項9】前記流体管の両端は、互いに並置する位置
    で前記ハウジングに固定されている特許請求の範囲第8
    項記載の流量計。
  10. 【請求項10】前記流体管は、同じ形状の第1流体管と
    第2流体管から成り、該第1流体管と第2流体管とは互
    いに隣接し平行に配置されており、それらの2つの流体
    管内を通る流れは実質的に同等で、並列関係にある特許
    請求の範囲第6〜9項のいずれかに記載の流量計。
  11. 【請求項11】前記中央ハウジングは、前記入口端から
    の流れを2つの同等な流れ部分に分割し、該2つの流れ
    部分をそれぞれ前記2つの平行な流体管内へ導くための
    流れ分割チヤンネルと、該2つの流れ部分を単一の流れ
    に収束し、該単一の流れを前記出口端を通して導くため
    の流れ収束チヤンネルを画定するようになされている特
    許請求の範囲第10項記載の流量計。
  12. 【請求項12】前記流体管は、一端において前記入口端
    と連接する第1ループと、前記単一軸線に近接したとこ
    ろで該第1ループから延長した連結部分と、該連結部分
    から延長し、前記出口端と連接する第2ループから成つ
    ている特許請求の範囲第16〜11項のいずれかに記載の流
    量計。
  13. 【請求項13】前記各ループは、少くとも270°の円弧
    を画定するものである特許請求の範囲第12項記載の流量
    計。
  14. 【請求項14】前記各ループの前記単一軸線からの延長
    部分は、各ループの半径より長くされている特許請求の
    範囲第13項記載の流量計。
  15. 【請求項15】前記2つの流体管は、水平配置B字形に
    画定し、該各B字形の2つのループの頂点はそれぞれの
    流体管の重心に近接した位置で互いに固定関係をなして
    取付けられている特許請求の範囲第12、13又は14項に記
    載の流量計。
  16. 【請求項16】前記振動子は、前記入口端及び出口端に
    固定された取付部材から半径方向に突出した腕に取付け
    られている特許請求の範囲第1〜15項のいずれかに記載
    の流量計。
  17. 【請求項17】前記検出手段は、前記入口端と振動の節
    との間及び前記出口端と振動の節との間の前記流体管の
    運動を表わす信号を発生するようになされている特許請
    求の範囲第16項記載の流量計。
JP62027421A 1986-02-11 1987-02-10 質量流量計 Expired - Fee Related JPH0756458B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/809,659 US4716771A (en) 1986-02-11 1986-02-11 Symmetrical mass flow meter
US809659 1986-02-11
US06/912,893 US5423221A (en) 1986-02-11 1986-09-26 Mass flow measuring device
US912893 1992-07-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62272117A JPS62272117A (ja) 1987-11-26
JPH0756458B2 true JPH0756458B2 (ja) 1995-06-14

Family

ID=27123243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62027421A Expired - Fee Related JPH0756458B2 (ja) 1986-02-11 1987-02-10 質量流量計

Country Status (6)

Country Link
US (2) US5423221A (ja)
EP (1) EP0250706B1 (ja)
JP (1) JPH0756458B2 (ja)
CA (1) CA1300401C (ja)
DE (1) DE3788374T2 (ja)
DK (1) DK171424B1 (ja)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960000099B1 (ko) * 1986-10-28 1996-01-03 더폭스보로 컴패니 코리올리 유형의 질량유량계
DE3829062A1 (de) * 1988-08-26 1990-03-08 Danfoss As Nach dem coriolis-prinzip arbeitendes stroemungsmessgeraet (iv)
US5115683A (en) * 1988-09-27 1992-05-26 K-Flow Division Of Kane Steel Co., Inc. Coriolis mass flow meter adapted for low flow rates
USRE36376E (en) * 1989-06-09 1999-11-09 Micro Motion, Inc. Stability coriolis mass flow meter
ATE171270T1 (de) * 1989-06-09 1998-10-15 Micro Motion Inc Stabilitätsverbesserung bei einem coriolis- massenflussmesser
DE4016907C3 (de) * 1990-05-25 1998-06-10 Krohne Ag Massendurchflußmeßgerät
DE4124296A1 (de) * 1990-07-28 1992-02-06 Krohne Messtechnik Massametron Massendurchflussmessgeraet
HU215143B (hu) * 1993-08-03 1998-12-28 MMG Automatika Művek Rt. Eljárás és berendezés áramló közeg tömegáramának mérésére
US5546814A (en) 1994-10-26 1996-08-20 The Foxboro Company Parallel-flow coriolis-type mass flowmeter with flow-dividing manifold
JPH08247816A (ja) * 1995-03-09 1996-09-27 Fuji Electric Co Ltd 質量流量計
US5675093A (en) * 1995-09-13 1997-10-07 Endress+Hauser Flowtec Ag Coriolis mass flow sensor including a single connection and support structure
EP0770858B1 (de) * 1995-10-26 1999-12-29 Endress + Hauser Flowtec AG Coriolis-Massedurchflussaufnehmer mit einem einzigen Messrohr
US5854430A (en) * 1996-05-07 1998-12-29 Endress + Hauser Flowtec Ag Coriolis mass flow sensor
US5857893A (en) * 1996-10-02 1999-01-12 Speedfam Corporation Methods and apparatus for measuring and dispensing processing solutions to a CMP machine
US5791978A (en) * 1996-11-14 1998-08-11 Speedfam Corporation Bearing assembly for wafer planarization carrier
US6513392B1 (en) * 1998-12-08 2003-02-04 Emerson Electric Co. Coriolis mass flow controller
GB2350426B (en) 1999-05-25 2002-08-28 Abb Instrumentation Ltd Vibrating tube meter
US6993445B2 (en) * 2001-01-16 2006-01-31 Invensys Systems, Inc. Vortex flowmeter
US6535826B2 (en) 2001-02-16 2003-03-18 Micro Motion, Inc. Mass flowmeter methods, apparatus, and computer program products using correlation-measure-based status determination
US6694279B2 (en) 2001-02-16 2004-02-17 Micro Motion, Inc. Methods, apparatus, and computer program products for determining structural motion using mode selective filtering
US6466880B2 (en) 2001-02-16 2002-10-15 Micro Motion, Inc. Mass flow measurement methods, apparatus, and computer program products using mode selective filtering
US6758104B2 (en) * 2001-05-25 2004-07-06 Entegris, Inc. Fluoropolymer flowmeter
GB2402222B (en) * 2003-05-30 2007-04-25 Abb Ltd Phase measurement in measuring device
JP3782421B2 (ja) * 2004-02-03 2006-06-07 株式会社オーバル コリオリ流量計
JP3782422B2 (ja) * 2004-02-05 2006-06-07 株式会社オーバル コリオリ流量計
NL1028938C2 (nl) * 2005-05-02 2006-11-03 Berkin Bv Massa flowmeter van het Coriolistype.
JP4813090B2 (ja) * 2005-05-16 2011-11-09 株式会社小野測器 質量流量計
DE102008037700A1 (de) * 2008-08-14 2010-02-18 Endress + Hauser Flowtec Ag Messaufnehmer vom Vibrationstyp
US8973427B2 (en) 2008-08-15 2015-03-10 Waters Technologies Corporation Apparatus and methods for the measurement of mass related parameters
DE102009002941A1 (de) * 2009-05-08 2010-11-11 Endress + Hauser Flowtec Ag Verfahren zum Detektieren einer Verstopfung in einem Coriolis-Durchflussmessgerät
DE102011114569A1 (de) 2011-08-16 2013-02-21 Krohne Ag Coriolis-Massedurchflussmessgerät
DE102011117282A1 (de) 2011-08-16 2013-02-21 Krohne Ag Coriolis-Massedurchflussmessgerät
US8813576B2 (en) * 2012-11-28 2014-08-26 Golden Promise Equipment Inc. Coriolis mass flow meter with micro-bend tubes
CN109425397B (zh) * 2017-08-25 2023-10-27 罗凡 科里奥利质量流量计及其传感器组件

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2624198A (en) * 1949-09-08 1953-01-06 Sun Oil Co Flowmeter
US2865201A (en) * 1954-08-26 1958-12-23 Roth Wilfred Gyroscopic mass flowmeter
US2813423A (en) * 1954-09-07 1957-11-19 Detroit Controls Corp Gyroscopic mass flowmeter
US2821084A (en) * 1954-09-07 1958-01-28 American Radiator & Standard Flow control devices for flowmeters
US2831349A (en) * 1954-09-07 1958-04-22 American Radiator & Standard Square gyroscopic flowmeter
US3080750A (en) * 1959-01-09 1963-03-12 Bendix Corp Oscillating mass flowmeter
US3132512A (en) * 1961-02-13 1964-05-12 Roth Wilfred Gyroscopic mass flowmeter
SU149900A1 (ru) * 1961-11-29 1961-11-30 Л.В. Потемкин Вибрационный гироскопический расходомер
US3303705A (en) * 1964-03-19 1967-02-14 Bulova Watch Co Inc Attitude compensated electromechanical oscillator
US3485098A (en) * 1964-09-03 1969-12-23 Anatole J Sipin Mass flow metering means
US3329019A (en) * 1964-10-26 1967-07-04 Anatole J Sipin Mass flow metering means
US4109524A (en) * 1975-06-30 1978-08-29 S & F Associates Method and apparatus for mass flow rate measurement
US4127028A (en) * 1977-06-07 1978-11-28 Halliburton Company Coriolis mass flow rate metering means
USRE31450E (en) * 1977-07-25 1983-11-29 Micro Motion, Inc. Method and structure for flow measurement
JPS5754015Y2 (ja) * 1977-09-30 1982-11-22
US4311054A (en) * 1978-11-13 1982-01-19 Halliburton Company Mass flowmeter with sensor gain control
GB2071848B (en) * 1980-02-28 1984-05-23 Marconi Co Ltd Mass flow measurement device
US4559833A (en) * 1982-09-30 1985-12-24 Smith Meter Inc. Meter for measuring mass flow rate
US4470294A (en) * 1982-10-07 1984-09-11 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method and apparatus for simultaneous determination of fluid mass flow rate, mean velocity and density
US4491025A (en) * 1982-11-03 1985-01-01 Micro Motion, Inc. Parallel path Coriolis mass flow rate meter
DE3329544A1 (de) * 1983-08-16 1985-03-07 Karl Dipl.-Ing. 8060 Dachau Küppers Massedurchflussmesser
US4711132A (en) * 1984-06-04 1987-12-08 Exac Corporation Apparatus for mass flow rate and density measurement
DE3585222D1 (de) * 1984-07-11 1992-02-27 Exac Corp Geraet zum messen des massenflussdebits und der dichte.
DE3443234A1 (de) * 1984-11-27 1986-06-05 Danfoss A/S, Nordborg Massendurchfluss-messgeraet nach dem coriolis-prinzip
DE3505166A1 (de) * 1985-02-15 1986-08-21 Danfoss A/S, Nordborg Massendurchfluss-messgeraet nach dem coriolis-prinzip
US4622858A (en) * 1985-03-25 1986-11-18 The Babcock & Wilcox Company Apparatus and method for continuously measuring mass flow
US4628744A (en) * 1985-04-22 1986-12-16 Lew Hyok S S-tube Coriolis force flow meter
US4655089A (en) * 1985-06-07 1987-04-07 Smith Meter Inc. Mass flow meter and signal processing system
US4773257A (en) * 1985-06-24 1988-09-27 Chevron Research Company Method and apparatus for testing the outflow from hydrocarbon wells on site
US4635485A (en) * 1985-06-24 1987-01-13 Lew Hyok S Precession flow meter
US4689989A (en) * 1985-06-24 1987-09-01 Chevron Research Company Method and apparatus for testing the outflow from hydrocarbon wells on site
US4738143A (en) * 1985-08-29 1988-04-19 Micro Motion, Incorporated High temperature Coriolis mass flow rate meter
DE3534288A1 (de) * 1985-09-26 1987-04-02 Danfoss As Massendurchfluss-messgeraet nach dem coriolis-prinzip
US4733569A (en) * 1985-12-16 1988-03-29 K-Flow Division Of Kane Steel Co., Inc. Mass flow meter
US4756198A (en) * 1986-01-24 1988-07-12 Exac Corporation Sensor apparatus for mass flow rate measurement system
US4716771A (en) * 1986-02-11 1988-01-05 K-Flow Division Of Kane Steel Co., Inc. Symmetrical mass flow meter
US4747312A (en) * 1986-02-21 1988-05-31 Fischer & Porter Co. Double-loop Coriolis type mass flowmeter
US4691578A (en) * 1986-02-21 1987-09-08 Fischer & Porter Company Coriolis-type mass flowmeter
US4756197A (en) * 1986-02-21 1988-07-12 Fischer & Porter Co. Coriolis-type mass flowmeter
US4703660A (en) * 1986-04-01 1987-11-03 The Babcock & Wilcox Company Apparatus and method for continuously measuring mass flow
US4823614A (en) * 1986-04-28 1989-04-25 Dahlin Erik B Coriolis-type mass flowmeter
US4729243A (en) * 1986-05-05 1988-03-08 The Singer Company Mass-flow measuring instrument
US4730501A (en) * 1986-05-19 1988-03-15 Exac Corporation Single tube parallel flow coriolis mass flow sensor
US4726508A (en) * 1986-07-21 1988-02-23 Micro Motion, Inc. Method of brazing corrosion resistant nickel-based thin-walled tubing to stainless steel base members

Also Published As

Publication number Publication date
DK63787A (da) 1987-08-12
US5423221A (en) 1995-06-13
EP0250706B1 (en) 1993-12-08
DE3788374D1 (de) 1994-01-20
EP0250706A1 (en) 1988-01-07
CA1300401C (en) 1992-05-12
DK63787D0 (da) 1987-02-09
DE3788374T2 (de) 1994-04-28
JPS62272117A (ja) 1987-11-26
DK171424B1 (da) 1996-10-21
US5551307A (en) 1996-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0756458B2 (ja) 質量流量計
US4733569A (en) Mass flow meter
JP3249133B2 (ja) 質量流量計
US4811606A (en) Mass flowmeter
US5945609A (en) Mass flowmeter for measuring flow rate of a fluid
US5069075A (en) Mass flow meter working on the coriolis principle
US4716771A (en) Symmetrical mass flow meter
US4186599A (en) Vortex shedding flowmeter assembly
US4856346A (en) Dual flexures for coriolis type mass flow meters
HUT76703A (en) Increased sensitivity coriolis effect flowmeter using nodalproximate sensors
JPS6333619A (ja) コリオリ質量流量センサ
JP3065357B2 (ja) 質量流量計
CN101432600A (zh) 单曲线管式科里奥利流量计的平衡结构
JPH0454888B2 (ja)
US5060523A (en) Vibrating looped conduit mass flowmeter
KR100629027B1 (ko) 자이로 질량 유량계 및 유량계 작동 방법
JP2557098B2 (ja) 対流慣性力流量計
US4083240A (en) Balanced sensing system for vortex-type flowmeter
JP4015852B2 (ja) 精度を高めるバランスバーを有するコリオリ流量計に関する方法及び装置
ITPR20000038A1 (it) Misuratore di portata a vibrazioni di guscio con masse aggiunte
CN101163948A (zh) 具有双环路结构的流量测定管的科里奥利流量计
US20010045133A1 (en) Coriolis flowmeter
JPH067324Y2 (ja) 質量流量計
JPS5880525A (ja) カルマン渦流量計
JPH08219840A (ja) コリオリ質量流量計

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees