JPH08278181A - コリオリ質量流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高精度高安定が得られ、圧力損失が少なく安
価にし得るコリオリ質量流量計を実現する。 【構成】 振動する測定管内に測定流体を流し、測定流
体の流れと測定管の角振動によって生じるコリオリ力に
より、測定管を変形振動させ、振動の変化を振動検出セ
ンサで測定し、質量流量や密度を求めるコリオリ質量流
量計において、支持体に一端が固定された入口管と入口
管の他端に一端が接続され入口管から折り返して配置さ
れた接続管と接続管の他端に一端が接続され接続管から
折り返して配置され他端が支持体に固定された出口管と
を備え全体が略Ｓ字形状をなし且つ同一平面上に存在す
る測定管と、入口管に一端が接続され出口管に他端が接
続された少なくとも１つの加振器と、入口管に一端が接
続され出口管に他端が接続された少なくとも１つの振動
検出センサとを具備したことを特徴とするコリオリ質量
流量計である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感度、耐震特性が向上
されて高精度高安定が得られ、かつ、簡単な構造で圧力
損失が少なく安価にし得るコリオリ質量流量計に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来より一般に使用されている
従来例の構成説明図で、例えば、特開昭６２−２７６２
１号公報に示されている。

【０００３】図において、１は、支持体２に一端が固定
された入口管１１と、入口管１１の他端に一端が接続さ
れ、入口管から折り返して配置された接続管１２と、接
続管１２の他端に一端が接続され、接続管１２から折り
返して配置され、他端が支持体２に固定された出口管１
３とを備え全体が略Ｓ字形状をなし且つ同一平面上に存
在する測定管である。

【０００４】３は、接続管１２に一端が接続され、支持
体２に他端が接続された加振器である。４は、図６に示
す如く、測定管１に一端が接続され、支持体２に他端が
接続された振動検出センサである。

【０００５】以上の構成において、測定管１に測定流体
が流され、加振器３が駆動される。加振器３の振動方向
の角速度『ω』、測定流体の流速『Ｖ』（以下『』で囲
まれた記号はベクトル量を表す。）とすると、 Ｆｃ＝―２ｍ『ω』×『Ｖ』 のコリオリ力が働く、振動検出センサ４により、このコ
リオリ力に比例した振動の振幅を測定すれば、質量流量
が測定出来る。

【０００６】しかしこのような装置においては、加振器
３は、測定管１の加振を支持体２との間で行う必要があ
るため、支持体２に外部から振動が伝搬してきたとき、
その影響を受けやすい。

【０００７】図７は、この問題を解決する、従来より一
般に使用されている従来例の構成説明図で、例えば、図
５と同じく、特開昭６２−２７６２１号公報に示されて
いる。本従来例においては、測定管１を２個平行に重ね
る様に配置し、一方の測定管１と他方の測定管１とを接
続する様に、加振器５と振動検出センサ６とを配置した
ものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な装置においては、加振器５が外部振動の影響を受けや
すい欠点は回避出来るが、測定流体を２本の測定管１に
分離するために分岐管（図示せず）が必要、その結果
圧力損失が増大する 欠点が生じる。

【０００９】本発明は、この問題点を解決するものであ
る。本発明の目的は、感度、耐震特性が向上されて高精
度高安定が得られ、かつ、簡単な構造で圧力損失が少な
く安価にし得るコリオリ質量流量計を提供するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、振動する測定管内に測定流体を流し、測
定流体の流れと測定管の角振動によって生じるコリオリ
力により、測定管を変形振動させ、振動の変化を振動検
出センサで測定し、質量流量や密度を求めるコリオリ質
量流量計において、支持体に一端が固定された入口管と
該入口管の他端に一端が接続され該入口管から折り返し
て配置された接続管と該接続管の他端に一端が接続され
該接続管から折り返して配置され他端が前記支持体に固
定された出口管とを備え全体が略Ｓ字形状をなし且つ同
一平面上に存在する測定管と、前記入口管に一端が接続
され前記出口管に他端が接続された少なくとも１つの加
振器と、前記入口管に一端が接続され前記出口管に他端
が接続された少なくとも１つの振動検出センサとを具備
したことを特徴とするコリオリ質量流量計を構成したも
のである。

【００１１】

【作用】以上の構成において、測定管に測定流体が流さ
れ、加振器が駆動されると、コリオリ力が働く。振動検
出センサにより、このコリオリ力に比例した振動の振幅
を測定すれば、質量流量が測定出来る。以下、実施例に
基づき詳細に説明する。

【００１２】

【実施例】図１は、本発明の一実施例の要部構成説明
図、図２，図３は図１の動作説明図である。図１におい
て 、

【００１３】２１は、支持体２２に一端が固定された入
口管３１と、入口管３１の他端に一端が接続され、入口
管３１から折り返して配置された接続管３２と、接続管
３２の他端に一端が接続され、接続管３２から折り返し
て配置され、他端が支持体２２に固定された出口管３３
とを備え、全体が略Ｓ字形状をなし、且つ同一平面上に
存在する測定管である。

【００１４】２３は、入口管３１に一端が接続され、出
口管３３に他端が接続された加振器である。２４は、入
口管３１に一端が接続され、出口管３３に他端が接続さ
れた振動検出センサである。この場合は、電磁コイルが
使用されている。

【００１５】以上の構成において、測定管に測定流体が
流され、加振器が駆動されると、コリオリ力が働く。振
動検出センサにより、このコリオリ力に比例した振動の
振幅を測定すれば、質量流量が測定出来る。

【００１６】すなわち、入口管３１と 出口管３３に
は、加振器２３により 図３に示すたわみ振動が印加さ
れる。そして、入口管３１から出口管３３に向かって測
定流体４１が流れると、図４に示すコリオリ力が発生
し、図３の振動に図４のコリオリ力による振動が重畳す
る。

【００１７】従って ２つの振動検出センサー２４の出
力を演算することにより、質量流量の演算が可能であ
る。

【００１８】この結果、 （１）測定管２１に対する、加振器２３による加振と振
動検出センサ２４による振動の検出を、支持体２２との
間で行う必要がないため、支持体２２に伝わる振動ノイ
ズの影響を受けにくい。

【００１９】（２）測定流体４１を２本の測定管に分岐
し、この２本の測定管の間で加振を行う必要もないた
め、分岐管が不要となる。 その結果、分岐管による圧
力損失の発生を回避できる。

【００２０】（３）加振器２３と振動検出センサ２４
が、支持体２２に取付られることなく、測定管２１に直
接取付られる。また、分岐管は不要であるので、図５従
来例より簡単な構造で、高安定で、安価なコリオリ質量
流量計が得られる。

【００２１】図４は、本発明の他の実施例の要部構成説
明図である。本実施例においては、測定管５１の入力管
６１の入力端６１１と、出力管６３の出力端６３１が同
一軸上に並ぶようにすれば、配管途中に本発明装置を設
置する場合に、特別な接続管を使用する必要がなくな
る。

【００２２】なお、前述の実施例においては、振動検出
センサ２４として電磁コイル（速度センサ）の場合を示
して説明したが、これに限ることはなく、例えば、変位
センサ、応力センサ、歪センサでも良い。要するに、測
定管の振動検出が出来るものであればよい。

【００２３】また、前述の実施例においては、加振器２
３は１個、振動検出センサ２４は２個の装置について説
明したが、これに限ることはなく、複数個であっても良
い。要するに、加振器２３は測定管２１，５１を所定の
如く加振できればよく、振動検出センサ２４は測定管２
１，５１を所定の如く振動検出が出来るものであればよ
く、少なくとも１つあれば良い。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、振動す
る測定管内に測定流体を流し、測定流体の流れと測定管
の角振動によって生じるコリオリ力により、測定管を変
形振動させ、振動の変化を振動検出センサで測定し、質
量流量や密度を求めるコリオリ質量流量計において、支
持体に一端が固定された入口管と該入口管の他端に一端
が接続され該入口管から折り返して配置された接続管と
該接続管の他端に一端が接続され該接続管から折り返し
て配置され他端が前記支持体に固定された出口管とを備
え全体が略Ｓ字形状をなし且つ同一平面上に存在する測
定管と、前記入口管に一端が接続され前記出口管に他端
が接続された少なくとも１つの加振器と、前記入口管に
一端が接続され前記出口管に他端が接続された少なくと
も１つの振動検出センサとを具備したことを特徴とする
コリオリ質量流量計を構成した。

【００２５】この結果、 （１）測定管に対する、加振器による加振と振動検出セ
ンサによる振動の検出を、支持体との間で行う必要がな
いため、支持体に伝わる振動ノイズの影響を受けにく
い。

【００２６】（２）測定流体を２本の測定管に分岐し、
この２本の測定管の間で加振を行う必要もないため、分
岐管が不要となる。 その結果、分岐管による圧力損失
の発生を回避できる。

【００２７】（３）加振器と振動検出センサが、支持体
に取付られることなく、測定管に直接取付られる。ま
た、分岐管は不要であるので、簡単な構造で、高安定
で、安価なコリオリ質量流量計が得られる。

【００２８】従って、本発明によれば、感度、耐震特性
が向上されて高精度高安定が得られ、かつ、簡単な構造
で圧力損失が少なく安価にし得るコリオリ質量流量計を
実現することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。

【図２】図１の動作説明図である。

【図３】図１の動作説明図である。

【図４】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。

【図５】従来より一般に使用されている従来例の構成説
明図である。

【図６】図５の詳細説明図である。

【図７】従来より一般に使用されている他の従来例の構
成説明図である。

【符号の説明】

２１ 測定管 ２２ 支持体 ２３ 加振器 ２４ 振動検出センサ ３１ 入口管 ３２ 接続管 ３３ 出口管 ４１ 測定流体 ５１ 測定管 ６１ 入口管 ６１１ 入口端 ６２ 接続管 ６３ 出口管 ６３１ 出口端

フロントページの続き (72)発明者 筒井 弘英 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)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】振動する測定管内に測定流体を流し、測定
   流体の流れと測定管の角振動によって生じるコリオリ力
   により、測定管を変形振動させ、振動の変化を振動検出
   センサで測定し、質量流量や密度を求めるコリオリ質量
   流量計において、 支持体に一端が固定された入口管と該入口管の他端に一
   端が接続され該入口管から折り返して配置された接続管
   と該接続管の他端に一端が接続され該接続管から折り返
   して配置され他端が前記支持体に固定された出口管とを
   備え全体が略Ｓ字形状をなし且つ同一平面上に存在する
   測定管と、 前記入口管に一端が接続され前記出口管に他端が接続さ
   れた少なくとも１つの加振器と、 前記入口管に一端が接続され前記出口管に他端が接続さ
   れた少なくとも１つの振動検出センサとを具備したこと
   を特徴とするコリオリ質量流量計。