JPH0783721A - 振動式測定装置 - Google Patents

振動式測定装置

Info

Publication number
JPH0783721A
JPH0783721A JP23392093A JP23392093A JPH0783721A JP H0783721 A JPH0783721 A JP H0783721A JP 23392093 A JP23392093 A JP 23392093A JP 23392093 A JP23392093 A JP 23392093A JP H0783721 A JPH0783721 A JP H0783721A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
density
fluid
flow rate
measured
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.)
Pending
Application number
JP23392093A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Nakamura
明 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokico Ltd
Original Assignee
Tokico Ltd
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
Application filed by Tokico Ltd filed Critical Tokico Ltd
Priority to JP23392093A priority Critical patent/JPH0783721A/ja
Publication of JPH0783721A publication Critical patent/JPH0783721A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は被測流体の密度より圧力を求めて流
量計測値を圧力補正するよう構成した振動式測定装置を
提供することを目的とする。 【構成】 振動式測定装置1は、被測流体が通過するセ
ンサチューブ2,3と、センサチューブ2,3を加振す
る加振器5,6と、加振器5,6の駆動コイルに接続さ
れた制御装置14とよりなる。制御装置14は時間差検
出回路17と、流量演算部18と、表示部19と、周波
数測定回路20と、密度演算部21と、密度−圧力変換
回路22と、圧力補正回路23とよりなる。密度演算部
21はセンサチューブ2,3の振動周波数より被測流体
の密度を求め、密度−圧力変換回路22は被測流体の密
度より被測流体の圧力を求める。そして、圧力補正回路
23は密度−圧力変換回路22からの圧力値に基づいて
流量演算部18からの流量計測値をゼロ点補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は振動式測定装置に係り、
特に被測流体が流れるセンサチューブを振動させてコリ
オリ力を発生させるよう構成した振動式測定装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】被測流体の質量流量を直接計測する振動
式測定装置の一つとして振動するセンサチューブ内に流
体を流したときに生ずるコリオリの力を利用して質量流
量を計測する質量流量計がある。
【0003】この種の質量流量計においては、一対のセ
ンサチューブに流体を流し、加振器(駆動コイル)の駆
動力により一対のセンサチューブを互いに近接、離間す
る方向に振動させる構成とされている。コリオリの力は
センサチューブの振動方向に働き、かつ入口側と出口側
とで逆向きであるのでセンサチューブに捩れが生じ、こ
の捩れ角が質量流量に比例する。従って、一対のセンサ
チューブの入口側及び出口側夫々の捩れる位置に振動を
検出するピックアップを設け、両センサの出力検出信号
の時間差を計測して上記センサチューブの捩れ、つまり
質量流量を計測している。
【0004】上記コリオリ式の質量流量計では、流量が
ゼロのときセンサチューブの流入側と流出側との変位が
一致して時間差が生じないようになっている。ところ
が、実際に流量計測を行うときは、被測流体の圧力によ
ってセンサチューブの流入側変位と流出側変位とでは時
間的なずれが発生することがあり、その場合、流量がゼ
ロであるのにも拘わらず、センサチューブの流入側と流
出側との時間差が検出されてしまい、上記被測流体の圧
力が計測誤差の原因となっていた。
【0005】そのため、従来は被測流体の圧力を測定す
る圧力センサを質量流量計に設け、この圧力センサから
の検出信号に基づいて圧力補正を行っていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来は、
圧力補正を行うために圧力センサを配管あるいは質量流
量計の管路等に設けなければならなかった。そのため、
質量流量計の組み立て工程で質量流量計の管路に圧力セ
ンサを取り付ける作業が増加し、生産性が低下するばか
りか、その分製造コストも増加するといった課題があ
る。
【0007】さらに、質量流量計のセンサチューブは常
に振動しているため、センサチューブに圧力センサを設
けることが難しく、又質量流量計の設置場所によっては
配管に圧力センサを取り付けることができない場合もあ
る。
【0008】そこで、本発明は上記課題を解決した振動
式測定装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、被測流体が通
過するセンサチューブを振動させてコリオリ力による該
センサチューブの変位を検出する振動式測定装置におい
て、前記センサチューブの振動周波数に基づいて被測流
体の密度を求める密度計測手段と、該密度計測手段によ
り得られた密度より被測流体の圧力を求める密度−圧力
変換手段と、該密度−圧力変換手段により得られた圧力
に基づいてゼロ点補正を行うゼロ点補正手段と、を備え
てなることを特徴とする。
【0010】
【作用】被測流体の密度をセンサチューブの振動数から
測定し、密度からそのときの圧力を算出し、この算出さ
れた圧力に基づいてゼロ点補正を行うことにより、流量
計測の計測誤差がなくなるとともに、圧力センサを不要
にして面倒な取付作業がなくなり、生産性が高められ
る。
【0011】
【実施例】図1乃至図4に本発明になる振動式測定装置
の一実施例を示す。尚、本実施例では、振動式測定装置
を質量流量計として使用する場合を例にして説明する。
【0012】各図中、振動式測定装置1は、箱状の密閉
構造とされた収納ケース(筺体)1A内に被測流体が流
れる一対のセンサチューブ2,3を収納してなる。
【0013】この振動式測定装置1は共振状態で振動す
る一対のセンサチューブ2,3に流体を流したときに生
ずるコリオリ力によるセンサチューブ2,3の変位を検
出して流量を計測するコリオリ式の流量計である。その
ため、センサチューブ2,3は収納ケース1Aにより結
露、塵埃あるいは外力等から保護されている。
【0014】センサチューブ2,3は、側面図上はU字
状に、平面図上はJ字状に屈曲されて、流出管4に対し
て対称に取り付けてある。
【0015】5,6は加振器であり、夫々センサチュー
ブ2,3の流入側、流出側の直管部分間に介在し、夫々
センサチューブ2,3をX方向に振動させる。加振器
5,6は実質電磁ソレノイドと同様な構成であり、駆動
コイル5a,6aと磁石5b,6bとを組み合わせたも
のである。即ち、駆動コイル5a,6aが励磁されると
駆動コイル5a,6aと磁石5b,6bとの反発力によ
りセンサチューブ2,3の流入側、流出側の直管2a,
2b,3a,3bが離間方向に変位し、駆動コイル5
a,6aが消磁されるとセンサチューブ2,3が近接方
向に復帰する。
【0016】尚、加振器5と6とは夫々180度の位相
差で交互に励磁され、例えば一方のセンサチューブ2の
流入側、流出側の直管2a,2bが離間方向に変位した
とき、他方のセンサチューブ3の流入側、流出側の直管
3a,3bが近接方向に変位する。
【0017】8,9はピックアップであり、夫々センサ
チューブ2,3の流入側、流出側の直管2a,3a間及
び、2b,3b間に介在し、センサチューブ2,3のX
方向の振動を検出する振動センサである。ピックアップ
8,9はセンサチューブ2,3の流入側、流出側の直管
部分の相対変位(位相差)を検出し易い位置、即ち上記
加振器5,6とセンサチューブ2,3が接続されたマニ
ホールド10との間に設けられ、且つ一方のピックアッ
プ8がセンサチューブ2,3の流入側直管2a,3a間
に介在し、他方のピックアップ9がセンサチューブ2,
3の流出側直管2b,3b間に介在している。
【0018】ピックアップ8,9は上記加振器5,6と
同様センサコイル8a,9aと磁石8b,9bとが対向
するようにセンサチューブ2,3の流入側、流出側の直
管2a,2b,3a,3bに取り付けられている。即
ち、一対のセンサチューブ2,3が加振器5,6により
交互に加振されると、一方のピックアップ8はセンサチ
ューブ2,3の流入側直管2a,3a間の相対変位量を
検出し、他方のピックアップ9はセンサチューブ2,3
の流出側直管2b,3b間の相対変位量を検出する。
【0019】上流側配管(図示せず)を通って供給され
た流体は、流入管11よりマニホールド10に流入し、
マニホールド10内で矢印で示すように分岐して夫々
センサチューブ2,3の流入側直管部2a,3a内を矢
印で示すように流れ、そして流出側直管2b,3b内
を矢印で示すように流れてマニホールド10内で合流
されて流出管12内に入り、流出管12内を矢印で示
すように流れて下流側配管(図示せず)に到る。
【0020】流量計測時、上記加振器5,6により振動
しているセンサチューブ2,3内を流体が流れるときコ
リオリの力が生じ、これにより、センサチューブ2,3
の振動に位相差を生じる。
【0021】センサチューブ2,3の振動が上記のよう
にピックアップ8,9により検出され、上記センサチュ
ーブ2,3の振動の位相差が制御装置14により質量流
量に変換される。制御装置14はマニホールド10のコ
ネクタ15から引き出されたケーブル16を介して上記
ピックアップ8,9のセンサコイル8a,9a、加振器
5,6の駆動コイル5a,6aと接続されている。
【0022】図5に示すように、制御装置14は、時間
差検出回路17と、流量演算部18と、表示部19と、
周波数測定回路20と、密度演算部21と、密度−圧力
変換回路22と、圧力補正回路23とよりなる。
【0023】時間差検出回路17は流入側のピックアッ
プ9から出力された出力信号と流出側のピックアップ8
から出力された出力信号との時間差(位相差)を検出す
る。このピックアップ8と9との時間差は、被測流体の
流量に比例している。従って、時間差検出回路17から
の位相差検出信号が流量演算部18に入力されると、流
量演算部18は時間差に応じた流量値を出力する。
【0024】周波数測定回路20は、ピックアップ8,
9から出力された出力信号よりセンサチューブ2,3の
振動周波数を測定する。この周波数測定回路20により
測定された振動周波数は密度演算部21に入力される。
そして、密度演算部21は、周波数測定回路20により
測定された振動周波数に基づいてセンサチューブ2,3
を流れる被測流体の密度を求めて出力する。従って、上
記周波数測定回路20と密度演算部21とにより密度計
測手段が構成されている。
【0025】密度−圧力変換回路(密度−圧力変換手
段)22は、被測流体の密度と圧力との関係を表す密度
−圧力変換テーブル(図6参照)を有しており、密度演
算部21により算出された密度が入力されると、この密
度の値を密度−圧力変換テーブルに基づいて被測流体の
圧力に変換する。例えば、流体Aを計測する場合、密度
演算部21より出力された密度がρ1 であったときは、
圧力P1 が求まる。又、密度演算部21より出力された
密度がρ2 であったときは、圧力P2 が求まる。同様に
他の流体B,Cを計測する場合も、上記流体Aの場合と
同様に圧力を求めることができる。
【0026】尚、図6に示すデータは、予め実験により
求めておく。即ち、各流体A〜C毎の密度と圧力との関
係は実験により求まり、その結果が密度−圧力変換回路
22のメモリ内に入力される。
【0027】圧力補正回路(ゼロ点補正手段)23は、
上記密度−圧力変換回路22で算出されたその時の圧力
値が入力されると、ゼロ点の補正値を出力する。従っ
て、流量演算部18は上記時間差検出回路17からの位
相差検出信号に基づいて流量を求めるとともに、圧力補
正回路23からの補正値により上記流量を補正する。
【0028】このようにして時間差検出回路17からの
位相差検出信号は圧力補正されて正確な流量値となり、
補正後の流量値は表示部19に表示される。
【0029】ここで、上記圧力補正回路23で行うゼロ
点補正についてさらに詳しく説明する。
【0030】密度と圧力との関係は、基本的に1つの流
体に対して図6に示すような比例関係にある。従って、
夫々の流体の密度と圧力との関係を、予め実験により求
めておき、各流体毎のデータをメモリ(ROM)に記憶
させておくか、あるいは密度と圧力との関係式を電気回
路で演算する構成として密度より圧力を求めるようにし
ても良い。
【0031】従って、本実施例の密度−圧力変換回路2
2は、密度と圧力との関係が記憶されたROMを有する
構成としても良いし、あるいは密度と圧力との関係式を
演算する回路構成としてもよい。
【0032】ゼロ点の圧力補正値Vは、次式(1)で表
せる。
【0033】 V=Vo +αP …(1) 但し、Vo は圧力以外の要因によるゼロ点のずれ、αは
流量計固有の係数、Pは圧力である。
【0034】従って、圧力によるゼロ点補正後の流量
は、次式(2)で表せる。
【0035】 Q=M(VS −V) …(2) 但し、Qは補正後の質量流量、Mはメータ定数、VS
補正前の流量出力である。
【0036】上記(1)(2)式より特定の流体におけ
る圧力によるゼロ点補正を行うことができる。従って、
上記圧力Pが密度−圧力変換回路22により分かれば計
測された流量値を正確な値に補正することができる。
【0037】このゼロ点補正方法によれば、圧力センサ
を必要とせず、被測流体の密度を求め、密度から圧力を
求めることにより計測された流量値を補正して正確な流
量値を出力することができる。そのため、従来のように
圧力補正を行うために圧力センサを配管あるいは振動式
測定装置の管路等に設ける必要がなくなり、組み立て工
程で振動式測定装置の管路に圧力センサを取り付ける作
業が不要となり、生産性が高まるとともに製造コストを
安価にできる。
【0038】又、図6に示すように、密度と圧力との関
係が夫々異なる複数種の流体を計測する場合、上記密度
−圧力変換回路22からの出力信号により流体の種類を
自動的に判別することもできる。
【0039】例えば流量計測を行う前に、予め2点の圧
力値P1 ,P2 における密度ρ1 ,ρ2 を計測すること
により流体を判別することができ、その後流量計測時に
は、流体の密度−圧力変換データを用いて圧力によるゼ
ロ点補正を行う。
【0040】又、上記ゼロ点補正及び流体判別は、マイ
クロコンピュータを使用しても上記実施例の回路と同様
に行うことができる。
【0041】尚、上記実施例では、質量流量計を例に挙
げて説明したが、これに限らず、例えば振動式の密度計
にも適用できるのは勿論である。
【0042】又、上記実施例では、J字状に曲げられた
センサチューブを有する振動式測定装置を例に挙げて説
明したが、本発明はこれ以外の形状とされたセンサチュ
ーブを有する振動式測定装置にも適用することができ
る。例えば、一対のセンサチューブが逆U字状に形成さ
れ、1個の加振器で一対のセンサチューブを加振して流
入側、流出側のピックアップにより位相差を測定する構
成の装置にも適用することができる。
【0043】
【発明の効果】上述の如く、本発明になる振動式測定装
置は、被測流体の密度をセンサチューブの振動数から測
定し、密度からそのときの圧力を算出し、この算出され
た圧力に基づいてゼロ点補正を行うため、流量計測の計
測誤差がなくなるとともに、圧力センサを不要にでき
る。又、圧力補正を行うために圧力センサを配管あるい
は振動式測定装置の管路等に設ける必要がなくなり、組
み立て工程で振動式測定装置の管路に圧力センサを取り
付ける作業が不要となり、生産性が高まるとともに製造
コストを安価にできる等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明になる振動式測定装置の一実施例の斜視
図である。
【図2】振動式測定装置を底面側から見た横断面図であ
る。
【図3】振動式測定装置の一部断面とした正面図であ
る。
【図4】図3中V−V線に沿う縦断面図である。
【図5】制御装置のブロック図である。
【図6】密度と圧力との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 振動式測定装置 2,3 センサチューブ 5,6 加振器 8,9 ピックアップ 14 制御装置 17 時間差検出回路 18 流量演算部 19 表示部 20 周波数測定回路 21 密度演算部 22 密度−圧力変換回路 23 圧力補正回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被測流体が通過するセンサチューブを振
    動させてコリオリ力による該センサチューブの変位を検
    出する振動式測定装置において、 前記センサチューブの振動周波数に基づいて被測流体の
    密度を求める密度計測手段と、 該密度計測手段により得られた密度より被測流体の圧力
    を求める密度−圧力変換手段と、 該密度−圧力変換手段により得られた圧力に基づいてゼ
    ロ点補正を行うゼロ点補正手段と、 を備えてなることを特徴とする振動式測定装置。
JP23392093A 1993-09-20 1993-09-20 振動式測定装置 Pending JPH0783721A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23392093A JPH0783721A (ja) 1993-09-20 1993-09-20 振動式測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23392093A JPH0783721A (ja) 1993-09-20 1993-09-20 振動式測定装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0783721A true JPH0783721A (ja) 1995-03-31

Family

ID=16962674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23392093A Pending JPH0783721A (ja) 1993-09-20 1993-09-20 振動式測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0783721A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006059967A1 (en) * 2004-11-30 2006-06-08 Micro Motion, Inc. Method and apparatus for determining flow pressure using density information
JP2006153875A (ja) * 2004-12-01 2006-06-15 Krohne Ag 質量流量計の制御方法
CN108603778A (zh) * 2016-02-04 2018-09-28 高准公司 用于振动流量计量器的压力补偿及相关方法
JP2020537752A (ja) * 2017-11-02 2020-12-24 マイクロ モーション インコーポレイテッド コンパクトな振動式流量計

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006059967A1 (en) * 2004-11-30 2006-06-08 Micro Motion, Inc. Method and apparatus for determining flow pressure using density information
JP2008522186A (ja) * 2004-11-30 2008-06-26 マイクロ・モーション・インコーポレーテッド 密度情報を用いて流れ圧力を決定するための方法及び装置
US7597008B2 (en) 2004-11-30 2009-10-06 Micro Motion, Inc. Method and apparatus for determining flow pressure using density information
AU2004325253B2 (en) * 2004-11-30 2010-07-22 Micro Motion, Inc. Method and apparatus for determining flow pressure using density information
JP4673376B2 (ja) * 2004-11-30 2011-04-20 マイクロ・モーション・インコーポレーテッド 密度情報を用いて流れ圧力を決定するための方法及び装置
JP2006153875A (ja) * 2004-12-01 2006-06-15 Krohne Ag 質量流量計の制御方法
JP4690865B2 (ja) * 2004-12-01 2011-06-01 クローネ アクチェンゲゼルシャフト 質量流量計の制御方法
CN108603778A (zh) * 2016-02-04 2018-09-28 高准公司 用于振动流量计量器的压力补偿及相关方法
JP2020537752A (ja) * 2017-11-02 2020-12-24 マイクロ モーション インコーポレイテッド コンパクトな振動式流量計

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7904268B2 (en) Diagnostic apparatus and methods for a coriolis flow meter
US8215185B2 (en) Vibrating flow device and method for fabricating a vibrating flow device
JP2927307B2 (ja) 質量流量計
EP1190226B1 (en) Type identification for drive control of a coriolis flowmeter
WO2008147408A1 (en) Vibratory flow meter and method for correcting for entrained gas in a flow material
KR102061724B1 (ko) 진동 유량계들에서의 비대칭 유동을 검출하기 위한 장치 및 방법
EP2926096A1 (en) Detection of a change in the cross - sectional area of a fluid tube in a vibrating meter by determining a lateral mode stiffness
JP2001518610A (ja) コリオリ流量計に使用されるピックオフと振動型駆動装置との組合わせ、及びこの組合わせを使用する方法
US7739920B2 (en) Coriolis flowmeter having a fixing member with non-parallel inlet and outlet portions
JPH0783721A (ja) 振動式測定装置
JP3200826B2 (ja) コリオリ質量流量計
JPH0341319A (ja) コリオリ質量流量計
JP2976765B2 (ja) コリオリ質量流量計
JPH03199922A (ja) コリオリ質量流量計
JPS63233328A (ja) 質量流量計
JPS6047531B2 (ja) 渦流量計
JP2769241B2 (ja) 質量流量計
JPH0979882A (ja) 振動式測定装置
WO2024072431A1 (en) Flowmeter magnetic shielding apparatus and method
JPH08219840A (ja) コリオリ質量流量計
JP2000111380A (ja) コリオリ式質量流量計
JPH0499918A (ja) 質量流量計
JPH08278181A (ja) コリオリ質量流量計
CA2776481C (en) Apparatus and method for calculating the temperature of a material flow within a coriolis flow meter
JPH0436409Y2 (ja)