JPH08327424A - 振動式測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明はセンサチューブの伸縮を吸収すると
ともに、センサチューブからの振動もれ、あるいは外部
振動がセンサチューブに伝播することを防止できないと
いった課題を解決するものである。 【解決手段】 質量流量計１は、密閉されたケーシング
２内に流入管５、流入側マニホールド６、センサチュー
ブ７，８、流出側マニホールド９、流出管１０が収納さ
れている。センサチューブ７，８の両端はマニホールド
６，９に一体的に接続されている。マニホールド６，９
と流入管５，流出管１０との間には、センサチューブ
７，８を長手方向に移動可能に支持し、且つマニホール
ド６，９の回動を防止すると共に弾性部材を介して移動
部分及び回転防止部分の振動の伝達を遮断した状態でマ
ニホールド６，９を支持する支持機構１３が設けられて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は振動式測定装置に係
り、特にセンサチューブの延在方向の伸縮を吸収して計
測精度を高めるよう構成した振動式測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】流体が供給された管路を振動させて流体
の物理量を測定する振動式測定装置として、例えばコリ
オリ式質量流量計又は振動式密度計がある。このコリオ
リ式質量流量計では、被測流体が通過するセンサチュー
ブを加振器により半径方向に振動させ、流量に比例した
コリオリ力によるセンサチューブの変位をピックアップ
により検出するよう構成されている。また、振動式密度
計も上記コリオリ式質量流量計と同様な構成になってお
り、センサチューブが被測流体の密度に応じた周波数で
振動する。

【０００３】上記センサチューブ、加振器、ピックアッ
プは、周囲の影響を受けないように密閉されたケーシン
グ内に収納されており、さらにセンサチューブの表面に
結露が発生すると固有振動数が変動して計測精度が低下
するため、ケーシングの内部には結露防止のため乾燥し
た保護気体が充填されている。

【０００４】従来のケーシングは、例えば円筒状のケー
シング本体と、ケーシング本体の両端開口に嵌合する円
盤状の蓋部材と、を有する。ケーシング本体は、鉄製の
パイプよりなり、内部に上記センサチューブ、加振器、
ピックアップが挿入される収納室が形成される。

【０００５】また、蓋部材は、中央部にセンサチューブ
に連通する管路が貫通するための貫通孔が穿設され、外
周が上記ケーシング本体の開口に嵌合する寸法に加工さ
れている。そして、ケーシング本体の開口に蓋部材を嵌
合させた状態で、開口端部と蓋部材の外周とをすみ肉溶
接していた。

【０００６】このように、溶接されたケーシングは、セ
ンサチューブを支持する支持部材としても機能するた
め、センサチューブが直接ケーシングに固定されている
と、例えば周囲の温度より高温の被測流体がセンサチュ
ーブを流れてセンサチューブが長手方向に膨張した場
合、センサチューブが歪んでしまい正確な計測ができな
くなる。そのため、センサチューブの両端とケーシング
の蓋部材との間には、センサチューブの長手方向の伸縮
を吸収するための伸縮部材として蛇腹状のベローズが設
けられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記のよう
に、センサチューブの長手方向の伸縮を吸収するベロー
ズが設けられていると、センサチューブを上記円筒状の
ケーシング本体内に挿入する際、センサチューブの重み
によりベローズが撓んでセンサチューブがケーシング本
体内でふらつくことがある。

【０００８】このように従来の構成では組立工程時にベ
ローズが撓みやすいので、ベローズから内側の部分が外
部振動等によりベローズを振動の節として共振振動を起
こす場合がある。また、ベローズの伸縮動作によりセン
サチューブの膨張を吸収する構成では、ベローズのばね
定数をできるだけ小さくしてセンサチューブの膨張を効
果的に吸収させる必要がある。そのためにはベローズの
肉厚を薄くしなければならないが、ベローズの製造工程
で製作可能な肉厚には限界があり、ベローズの肉厚を薄
くするにつれて耐圧強度が低下するといった問題が生じ
てしまう。

【０００９】また、ベローズを設けた構成とした場合、
高圧流体を計測する際に蛇腹状の凹凸部分において軸方
向に伸びようとする力が発生してセンサチューブの両端
を押圧することになり、センサチューブの膨張を吸収す
るはずのベローズからセンサチューブに応力が付与され
てしまう。そのため、このベローズを有する構成ではセ
ンサチューブの振動特性がベローズからの応力により変
動して流量計測あるいは密度計測の計測精度を低下させ
るといった問題が生ずることになる。

【００１０】そこで、上記ベローズの代わりにセンサチ
ューブの両端に接続されたマニホールドが流入管，流出
管に対して摺動自在に嵌合する構成が考えられている。
このような摺動機構を有する構成では、金属製の摺動部
分が接触しているため、センサチューブの振動がこれら
の摺動部分を介してケーシングや配管に接続されるフラ
ンジに伝播するといった問題がある。さらに、センサチ
ューブの振動が外部にもれると、配管の接続状態が変化
したり、あるいはケーシングやフランジが振動しないよ
うに押さえた場合、センサチューブの振動数が変化した
り、流量計測のゼロ点が変動してしまうおそれがある。

【００１１】また、配管振動等の外部振動がフランジに
伝わると、外部振動が外乱として金属製の摺動部分を介
してセンサチューブに伝播してしまい、これによりセン
サチューブの振動数が変化したり、流量計測のゼロ点が
変動してしまうおそれがある。このようにセンサチュー
ブの振動数が変化すると、加振器の励振電圧が高くなっ
たり、振動数が不安定になったり、あるいはセンサチュ
ーブに生じるコリオリ力による計測精度が低下して計測
誤差が生ずるといった問題が生ずる。

【００１２】そこで、本発明は上記問題を解決した振動
式測定装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下のような特徴を有するものである。上
記請求項１の発明は、被測流体が流れるセンサチューブ
を加振器により振動させると共に、ピックアップにより
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を長手方向に移動可能に支持
し、かつ、振動の伝達を遮断する移動動作機構と、前記
センサチューブの長手方向を軸とする回転を防止する回
転防止機構と、前記回転防止機構に設けられ振動の伝達
を遮断する弾性部材と、を備えてなることを特徴とする
ものである。

【００１４】従って、請求項１によれば、移動動作機構
によりセンサチューブを長手方向に移動可能に支持する
と共に振動の伝達を遮断し、回転防止機構によりセンサ
チューブの回転を防止して計測特性が変動することを防
止できる。さらに、弾性部材により回転防止機構におけ
る振動の伝達を遮断するため、回転防止部分における振
動伝播を遮断してセンサチューブの振動が外部にもれた
り、外部振動がセンサチューブに伝播することを防止で
きる。

【００１５】また、上記請求項２の発明は、前記移動動
作機構が、前記センサチューブの端部又は前記センサチ
ューブに連通された管路が長手方向に摺動可能に挿入さ
れる摺動孔を有し、前記センサチューブを長手方向から
押圧するように設けられた附勢部材とからなることを特
徴とするものである。

【００１６】従って、請求項２によれば、センサチュー
ブの端部又はセンサチューブに連通された管路が長手方
向に移動可能とされ、且つ附勢部材によりセンサチュー
ブを長手方向から押圧するため、センサチューブを長手
方向に移動可能に支持すると共に振動の伝達を遮断する
ことができる。

【００１７】また、上記請求項３の発明は、前記回転防
止機構が、前記センサチューブ又はセンサチューブが連
通されたマニホールドより半径方向に突出する突出部
と、該突出部に係合して回転方向の動きを規制する規制
部とからなり、前記附勢部材が、前記突出部を附勢する
ように設けられたことを特徴とするものである。

【００１８】従って、請求項３によれば、附勢部材がセ
ンサチューブ又はマニホールドの突出部を附勢するた
め、外部振動が附勢部材により吸収されセンサチューブ
に外部振動が伝播することを防止できる。また、上記請
求項４の発明は、前記附勢部材が、前記摺動孔内に設け
られ、前記摺動孔に挿入された前記センサチューブの端
部又は前記センサチューブに連通された管路を附勢する
ように設けられたことを特徴とするものである。

【００１９】従って、請求項４によれば、附勢部材が摺
動孔内に設けられているので、外部振動が附勢部材によ
り吸収されセンサチューブに外部振動が伝播することを
防止できると共に、コンパクトな構成にできる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下図面と共に本発明になる振動
式測定装置の一実施例について説明する。図１は本発明
になる振動式測定装置の第１実施例としてのコリオリ式
質量流量計である。

【００２１】尚、振動式測定装置としてはコリオリ式質
量流量計と振動式密度計がある。コリオリ式質量流量計
は振動式密度計と実質同様な構成であるので、本実施例
では質量流量計について詳細に説明する。質量流量計１
は密閉されたケーシング２内に被測流体が通過する管路
３を挿通してなる。管路３は、軸方向に移動可能な流入
管５と、流入側マニホールド６と、一対のセンサチュー
ブ７，８と、流出側マニホールド９と、軸方向に移動可
能な流出管１０とより形成されている。また、センサチ
ューブ７，８の両端近傍には、センサチューブ７，８が
貫通して固定される支持板１１，１２が横架されてい
る。従って、センサチューブ７，８は支持板１１，１２
により平行となるように支持されている。

【００２２】センサチューブ７，８の両端はマニホール
ド６，９に一体的に接続され、マニホールド６，９はセ
ンサチューブ７，８の熱変化による伸縮が吸収されるよ
うに流入管５，流出管１０に対して移動可能に設けられ
ている。すなわち、マニホールド６，９と流入管５，流
出管１０との間には、センサチューブ７，８を長手方向
に移動可能に支持し、且つマニホールド６，９の回動を
防止すると共に弾性部材を介して移動部分及び回転防止
部分の振動の伝達を遮断した状態でマニホールド６，９
を支持する支持機構１３が設けられている。

【００２３】一対のセンサチューブ７，８は流体の流れ
方向（Ｘ方向）に直線状に延在するステンレス、チタ
ン、ニッケル合金等の直管よりなり、上記流入側マニホ
ールド６と流出側マニホールド９との間で平行に設けら
れている。また、流入側マニホールド６と流出側マニホ
ールド９は、センサチューブ７，８の伸縮を吸収するた
め、センサチューブ７，８の延在方向に摺動可能に設け
られている。すなわち、流入側マニホールド６は、流入
管５に対してセンサチューブ７，８の長手方向である軸
方向（Ｘ方向）に摺動自在に嵌合し、流出側マニホール
ド９は流出管１０に対してセンサチューブ７，８の長手
方向である軸方向（Ｘ方向）に摺動自在に嵌合してい
る。

【００２４】そのため、例えばセンサチューブ７，８に
高温又は低温の被測流体が流れて伸縮した場合、その伸
縮量がマニホールド６，９の摺動動作により吸収される
ようになっている。１４は加振器で、コイルとマグネッ
トとを対向させた実質電磁ソレノイドと同様な構成であ
り、一対のセンサチューブ７，８の略中間部間に設けら
れている。

【００２５】１５は流入側のピックアップで、上記加振
器１４より上流側に位置するように配設されている。１
６は流出側のピックアップで、上記加振器１４より下流
側に位置するように配設されている。上記各ピックアッ
プ１５，１６は夫々電磁ソレノイドと同様な構成であ
り、加振器１４により加振されたセンサチューブ７，８
の変位を検出する。

【００２６】流量計測時、上記構成になる質量流量計１
において、一対のセンサチューブ７，８は加振器１４に
より近接、離間する方向（Ｙ方向）に加振される。上流
側配管（図示せず）から供給された被測流体は流入管５
よりマニホールド６に至り、さらにマニホールド６の流
路を通過して振動するセンサチューブ７，８内に流入す
る。そして、センサチューブ７，８を通過した流体はマ
ニホールド９の流路を通過して流出管１０より下流側配
管（図示せず）に流出する。

【００２７】このように、振動するセンサチューブ７，
８に流体が流れると、その流量に応じた大きさのコリオ
リ力が発生する。そのため、直管状のセンサチューブ
７，８の流入側と流出側で動作遅れが生じ、これにより
流入側のピックアップ１５の出力信号と流出側のピック
アップ１６の出力信号とでは位相差があらわれる。

【００２８】このように流入側と流出側との位相差が流
量に比例するため、流量計測制御回路１７は、ピックア
ップ１５からの出力信号とピックアップ１６からの出力
信号の位相差に基づいて流量を演算する。ケーシング２
は、円筒状のケーシング本体２３と、ケーシング本体２
３の両端開口２３ａ，２３ｂに嵌合してこれを閉蓋する
円盤状の蓋部材２４，２５とよりなる。この蓋部材２
４，２５は、夫々上記流入管５，流出管１０の端部に一
体的に固着されている。ケーシング２は、ケーシング本
体２３の内部が上記流入側マニホールド６、センサチュ
ーブ７，８、流出側マニホールド９を収納するための収
納室２６となっている。

【００２９】従って、ケーシング２内の収納室２６は、
内部が蓋部材２４，２５により閉蓋された密閉構造にな
っており、この収納室２６内に挿入された上記センサチ
ューブ７，８表面に結露が発生することが防止される。
さらに、密閉された収納室２６には、乾燥した保護気体
（例えば、アルゴンガス等）が所定圧力に充填されてお
り、センサチューブ７，８の表面に結露が生じて計測精
度が低下することが防止される。

【００３０】流入管５は、流入側端部に上流側配管（図
示せず）に連結されるフランジ５ａと、上流側配管に連
通する流入口５ｂと、流入口５ｂと収納室２６とを連通
する連通孔５ｃとを有する。また、流入側マニホールド
６は、センサチューブ７，８の長手方向（Ｘ方向）に延
在する円筒状の摺動部（管路）６ａを有する。

【００３１】流入管５の連通孔５ｃには、流入側マニホ
ールド６の摺動部６ａが摺動自在に挿入されている。セ
ンサチューブ７，８が長手方向（Ｘ方向）に伸縮した場
合、摺動部６ａが連通孔５ｃ内を摺動してセンサチュー
ブ７，８の熱膨張等による伸縮を吸収する。このように
動作する連通孔５ｃと摺動部６ａとによりセンサチュー
ブ７，８の伸縮による長手方向の移動を許容する流入側
の移動動作機構２７が構成されている。

【００３２】また、移動動作機構２７によりセンサチュ
ーブ７，８の熱膨張を吸収することができるため、従来
のベローズの伸縮動作によりセンサチューブの膨張を吸
収する構成に比べて、連通孔５ｃ及び摺動部６ａの肉厚
を十分に厚くできるので、耐圧強度を確保することがで
きる。

【００３３】また、連通孔５ｃ及び摺動部６ａの通路６
ｂは内壁に凹凸がないため、ベローズのように蛇腹状の
凹凸部分において軸方向に伸びようとする力が発生して
センサチューブを押圧することがなく、センサチューブ
７，８の振動特性が変動して流量計測あるいは密度計測
の計測精度を低下させることもない。

【００３４】また、連通孔５ｃの内壁には、摺動部６ａ
の外周をシールするＯリング２８が埋設されている。そ
のため、摺動部６ａはＯリング２８に摺動可能に摺接し
ており、連通孔５ｃの内壁とは非接触状態に保持されて
いる。流入側マニホールド６は、摺動部６ａ内を貫通す
る通路６ｂより分岐した一対の分岐口（図示せず）を有
し、この分岐口には、センサチューブ７，８の流入側端
部が接続されている。そして、摺動部６ａは筒状に形成
されてセンサチューブ７，８の長手方向（Ｘ方向）に延
在しているため、センサチューブ７，８に回転モーメン
トが作用すると摺動部６ａを軸として流入側マニホール
ド６が回動してしまうおそれがある。

【００３５】また、流出管１０は、上記流入管５と同様
な構成であり、流出側端部に下流側配管（図示せず）に
連結されるフランジ１０ａと、下流側配管に連通する流
出口１０ｂと、流出口１０ｂと収納室２６とを連通する
連通孔１０ｃとを有する。この流出管１０の連通孔１０
ｃには、流出側マニホールド９の摺動部９ａが摺動自在
に挿入されている。従って、連通孔１０ｃと摺動部９ａ
とによりセンサチューブ７，８の伸縮による長手方向の
移動を許容する流出側の移動動作機構２７が構成されて
いる。

【００３６】また、連通孔１０ｃの内壁には、摺動部９
ａの外周をシールするＯリング２８が埋設されている。
流出側マニホールド９は、摺動部９ａ内を貫通する通路
９ｂより分岐した一対の分岐口（図示せず）を有し、こ
の分岐口には、センサチューブ７，８の流出側端部が接
続されている。そして、摺動部９ａは筒状に形成されて
センサチューブ７，８の長手方向（Ｘ方向）に延在して
いるため、センサチューブ７，８に回転モーメントが作
用すると摺動部９ａを軸として流出側マニホールド９が
回動してしまうおそれがある。

【００３７】上記のようにセンサチューブ７，８は両端
が接続されたマニホールド６，９が摺動部６ａ，９ａを
軸として回動可能に設けられているため、センサチュー
ブ７，８の振動や配管振動等の外乱振動が伝播すると、
センサチューブ７，８やマニホールド６，９の加工精度
のばらつきによるアンバランスのため、センサチューブ
７，８に回転モーメントが作用することがある。

【００３８】センサチューブ７，８が回動すると、加振
器１４及びピックアップ１５，１６に接続されたリード
線（図示せず）が無理に引っ張られることになり、その
結果加振器１４及びピックアップ１５，１６に不要な力
が作用して計測誤差が発生しやすくなるいった問題が生
ずる。

【００３９】そこで、本実施例においては、マニホール
ド６，９を摺動可能に支持すると共に、弾性部材を介し
てセンサチューブ７，８及びマニホールド６，９の回動
を防止する弾性回転防止機構２９がマニホールド６，９
と蓋部材２４，２５との間に設けられている。

【００４０】ここで、図２を参照して弾性回転防止機構
２９について説明する。尚、図２は流入側の支持機構１
３を拡大して示す縦断面図である。３０は回動防止部材
（突出部）で、マニホールド６の外周より半径方向に突
出するように形成されている。この回動防止部材３０
は、１８０°間隔で一対設けられており、センサチュー
ブ７，８の延在方向であるＸ方向に貫通された孔３０ａ
が設けられている。

【００４１】３１は回動防止ピン（規制部）で、蓋部材
２４より収納室２６内に突出してＸ方向に延在してい
る。また、回動防止ピン３１は、１８０°間隔で一対設
けられており、回動防止部材３０の孔３０ａに摺動自在
に挿入される。また、回動防止ピン３１の先端に設けら
れた溝３１ａには、ゴム製のＯリング３２が嵌合してい
る。このＯリング３２は、回動防止ピン３１の外径より
も大径であり、回動防止部材３０の孔３０ａの内壁に密
着し、孔３０ａと溝３１ａとの間で圧縮される。

【００４２】また、回動防止ピン３１は孔３０ａの内径
より小径であり、孔３０ａには遊嵌状態で挿入される。
そのため、回動防止ピン３１はＯリング３２を介して回
動防止部材３０の孔３０ａに係合しており、孔３０ａと
は非接触状態でセンサチューブ７，８の回転を規制する
ように取り付けられている。

【００４３】このように回動防止ピン３１が孔３０ａの
内壁に当接するのではなく、Ｏリング３２を介して孔３
０ａに係合するため、Ｏリング３２の弾性により振動が
吸収され、回動防止部材３０と回動防止ピン３１との間
で振動が伝播することを防止できる。そのため、センサ
チューブ７，８の振動が弾性回転防止機構２９により遮
断され、振動が弾性回転防止機構２９を介してケーシン
グ２等に伝播することが防止される。

【００４４】弾性回転防止機構２９は、回動防止部材３
０と、回動防止ピン３１と、Ｏリング３２とにより構成
されており、回動防止ピン３１が回動防止部材３０の孔
３０ａに挿入されることにより蓋部材２４と流入側マニ
ホールド６との相対回転が規制され、例えセンサチュー
ブ７，８に回転方向の力が作用しても摺動部６ａを軸と
して回転することが阻止される。

【００４５】そのため、加振器１４及びピックアップ１
５，１６に接続されたリード線（図示せず）が無理に引
っ張られることが防止されて加振器１４及びピックアッ
プ１５，１６に不要な力が作用することがなく、計測誤
差の発生を抑制できる。さらに、センサチューブ７，８
の振動が弾性回転防止機構２９の摺動部分を介してケー
シング２や配管に接続されるフランジ５ａに伝播するこ
とがないため、配管の接続状態が変化することもなく、
あるいはケーシング２やフランジ５ａが振動しないよう
に押さえた場合でも、センサチューブ７，８の振動数が
変化したり、流量計測のゼロ点が変動してしまうことを
防止できる。

【００４６】また、配管振動等の外部振動がフランジ５
ａに伝わっても、外部振動が外乱として弾性回転防止機
構２９の摺動部分を介してセンサチューブ７，８に伝播
することがなく、これによりセンサチューブ７，８の振
動数が変化したり、流量計測のゼロ点が変動してしまう
ことを防止できる。

【００４７】尚、流出側マニホールド９においても、上
記流入側マニホールド６の場合と同様に弾性回転防止機
構２９により回転が防止されると共に、Ｏリング３２の
弾性により振動が遮断される。また、蓋部材２４，２５
と回動防止部材３０との間には、ゴム製のＯリング３３
が介在している。このＯリング３３は、マニホールド
６，９が摺動して蓋部材２４，２５に近接した際、蓋部
材２４，２５と回動防止部材３０との間で圧縮されて両
部材間の衝撃を吸収する。

【００４８】流量計測時には、流入側マニホールド６の
摺動部６ａが流体圧力により下流側に押圧されるため、
センサチューブ７，８及びマニホールド６，９の組立体
は、下流側に摺動変位する。そのため、流出側マニホー
ルド９の回動防止部材３０が蓋部材２５に当接する方向
に変位するが、上記Ｏリング３３の弾性による摺動動作
時の衝撃が吸収され、センサチューブ７，８や加振器１
４、ピックアップ１５，１６に衝撃が伝播することが防
止され、マニホールド６，９の摺動動作によりセンサチ
ューブ７，８に不要な応力が作用したり、加振器１４、
ピックアップ１５，１６の取付位置がずれたりすること
を防止できる。

【００４９】従って、上記Ｏリング３３は、マニホール
ド６，９の摺動動作時の振動や衝撃を吸収する緩衝機構
３４を形成する。そして、支持機構１３は、上記移動動
作機構２７と、弾性回転防止機構２９と、緩衝機構３４
とから構成されている。図３及び図４に本発明の第２実
施例を示す。

【００５０】尚、図３は質量流量計４１の構成を示す縦
断面図であり、図４は流入側の支持機構を拡大して示す
縦断面図である。また、図３，図４において、上記第１
実施例と同一部分には同一符号を付してその説明を省略
する。質量流量計４１の支持機構４２は、上記移動動作
機構２７と、弾性回転防止機構４３と、緩衝機構４４と
から構成されている。

【００５１】弾性回転防止機構４３は、回動防止部材３
０の端部３０ｂと、ケーシング２の内壁より突出した係
止部４５と、回動防止部材３０の端部３０ｂと係止部４
５との間を連結する一対の弾性板４６と、よりなる。弾
性板４６は、両端がリベット４７により回動防止部材３
０の端部３０ｂ及び係止部４５に固定されている。

【００５２】センサチューブ７，８に回転方向の力が作
用した場合には、１８０度間隔で放射状に配設された一
対の弾性板４６によりマニホールド６，９の回動が阻止
される。また、弾性板４６はゴム製で弾性を有するた
め、振動を遮断することができ、センサチューブ７，８
の振動がケーシング２に伝播することを防止すると共
に、外部振動がケーシング２からセンサチューブ７，８
に伝播することを防止する。

【００５３】また、緩衝機構４４は、マニホールド６，
９の回動防止部材（突出部）３０と蓋部材２４，２５と
の間に介在するように設けられたコイルスプリング４８
よりなる。このコイルスプリング４８は、上記のように
流体圧力によりマニホールド６，９が摺動動作する際に
回動防止部材３０により圧縮されてＸ方向の振動や衝撃
を吸収する。

【００５４】従って、ベローズを組み込んだ構成のもの
のように肉厚に関係なくセンサチューブ７，８を押圧す
るばね定数を変えることができ、高圧流体を計測する場
合でもセンサチューブ７，８に過大な力が作用すること
がなく、被測流体の圧力によりセンサチューブ７，８の
振動特性が変動してしまうことが防止される。

【００５５】また、サイズの小さい小口径の質量流量計
の場合、ベローズを使用することが難しいが、上記のよ
うにコイルスプリング４８でマニホールド６，９を押圧
する緩衝機構４４であれば小口径の質量流量計にも組み
込むことができる。尚、マニホールド６，９が摺動動作
する際は、弾性板４６が撓むため、センサチューブ７，
８の伸縮及びマニホールド６，９が摺動動作を妨げるこ
とはない。

【００５６】従って、質量流量計４１の支持機構４２に
おいても、ケーシング２の内壁とマニホールド６，９と
を弾力的に連結する弾性板４６により上記第１実施例と
同様にセンサチューブ７，８及びマニホールド６，９の
回動を防止できると共に、センサチューブ７，８の振動
が外部にもれたり、あるいは外部振動がセンサチューブ
７，８に伝播されることを防止できる。

【００５７】本実施例では、コイルスプリング４８がマ
ニホールド６，９に設けられた回動防止部材３０を押圧
する構成としたが、これに限らず、コイルスプリング４
８がセンサチューブ７，８に設けられた突出部を押圧す
る構成としても良い。また、上記説明では、流入側の支
持機構４２について説明したが、流出側においても同様
な構成とされた支持機構４２が設けられているが、その
説明は省略する。

【００５８】図５は本発明の第３実施例の要部を拡大し
て示す縦断面図である。尚、図５において、上記第１実
施例と同一部分には同一符号を付してその説明を省略す
る。支持機構５１は、上記移動動作機構２７と、弾性回
転防止機構５２と、緩衝機構５３とから構成されてい
る。また、ケーシング本体２３の開口２３ａを閉蓋する
ように固着された蓋部材２４は流入管５と別体に設けら
れており、流入管５はフランジ５ｄが蓋部材２４の端面
に当接させた状態で取付ボルト５４により固着されてい
る。そして、流入管５はフランジ５ｄの端面から突出す
る環状突部５ｅを有し、この環状突部５ｅが蓋部材２４
の中央部を貫通する摺動孔２４ａ内に嵌合されている。

【００５９】移動動作機構２７は、マニホールド６の摺
動部６ａが蓋部材２４の摺動孔２４ａ内に挿入されてお
り、センサチューブ７，８が伸縮したときに摺動部６ａ
が蓋部材２４の摺動孔２４ａ内を摺動することによりセ
ンサチューブ７，８の伸縮を吸収するようになってい
る。

【００６０】また、蓋部材２４の端面にはフランジ５ｄ
との間をシールするＯリング５５が設けられ、蓋部材２
４の摺動孔２４ａの内周には摺動部６ａの外周との間を
シールするＯリング５６が設けられている。これらのＯ
リング５５，５６の材質としては、被測流体の種類に応
じて例えばフッ素ゴム、フッ素樹脂等を選択する。

【００６１】弾性回転防止機構５２は、マニホールド６
の外周より半径方向に突出する回動防止部材３０と、蓋
部材２４より収納室２６内に突出してＸ方向に延在する
回動防止ピン３１とからなる。回動防止部材３０の先端
には、センサチューブ７，８の延在方向であるＸ方向に
貫通された孔３０ａが設けられており、孔３０ａの内壁
にはＯリング３２が埋設されるＯリング溝３０ｂが設け
られている。

【００６２】Ｏリング３２は、孔３０ａの内径よりも小
径であり、回動防止ピン３１の外周に嵌合して、回動防
止ピン３１の外周とＯリング溝３０ｂとの間で圧縮され
る。また、回動防止ピン３１は孔３０ａの内径より小径
であり、孔３０ａには遊嵌状態で挿入される。そのた
め、回動防止ピン３１はＯリング３２を介して回動防止
部材３０の孔３０ａに係合してセンサチューブ７，８の
回転を規制するように取り付けられており、且つＯリン
グ３２の弾性により回動防止部材３０と回動防止ピン３
１との間で振動が伝播することを防止できる。

【００６３】また、緩衝機構５３は、上記蓋部材２４の
摺動孔２４ａ内に挿入されたマニホールド６の摺動部６
ａとフランジ５ｄの環状突部５ｅとの間に介在するコイ
ルスプリング５７よりなる。このコイルスプリング５７
は、流体圧力によりマニホールド６，９が摺動動作する
際に圧縮されてＸ方向の振動や衝撃を吸収する。

【００６４】コイルスプリング５７は、被測流体に接す
るため、耐蝕性を有するセンサチューブ７，８と同一材
質（例えばＳＵＳ３１６等のステンレス材）により形成
されている。また、本実施例では、コイルスプリング５
７が外部に露出しない構成であるので、コンパクトな構
成になっている。

【００６５】また、本実施例においても上記第２実施例
と同様にベローズを組み込んだ構成のもののように肉厚
に関係なくセンサチューブ７，８を押圧するばね定数を
変えることができ、高圧流体を計測する場合でもセンサ
チューブ７，８に過大な力が作用することがなく、被測
流体の圧力によりセンサチューブ７，８の振動特性が変
動してしまうことを防止できる。

【００６６】また、サイズの小さい小口径の質量流量計
の場合、ベローズを使用することが難しいが、本実施例
のように流路途中に内蔵されたコイルスプリング５７で
マニホールド６，９を押圧する緩衝機構５３であれば小
口径の質量流量計にも組み込むことができる。

【００６７】尚、本実施例では、コイルスプリング５７
がマニホールド６を押圧する構成としたが、これに限ら
ず、センサチューブ７，８を直接押圧するようにコイル
スプリング５７を流路途中に設ける構成としても良いの
は勿論である。また、上記説明では、流入側の支持機構
５１について説明したが、流出側においても同様な構成
とされた支持機構５１が設けられているが、その説明は
省略する。

【００６８】図６は本発明の第４実施例の要部を拡大し
て示す縦断面図である。尚、図６において、上記第３実
施例と同一部分には同一符号を付してその説明を省略す
る。支持機構６１は、上記移動動作機構２７と、弾性回
転防止機構５２と、緩衝機構６２とから構成されてい
る。また、ケーシング本体２３の開口２３ａを閉蓋する
ように固着された蓋部材２４は流入管５と別体に設けら
れており、流入管５はフランジ５ｄが蓋部材２４の端面
に当接させた状態で取付ボルト５４により固着されてい
る。そして、マニホールド６の摺動部６ａは蓋部材２４
の中央部を貫通する摺動孔２４ａ内に摺動自在に挿入さ
れている。

【００６９】従って、移動動作機構２７は、センサチュ
ーブ７，８が伸縮したときに摺動部６ａが蓋部材２４の
摺動孔２４ａ内を摺動することによりセンサチューブ
７，８の伸縮を吸収するようになっている。また、流入
管５はフランジ５ｄの端面から突出する環状突部５ｅを
有し、この環状突部５ｅはマニホールド６の摺動部６ａ
内に形成された通路６ｂに挿入されている。環状突部５
ｅの外周に摺動可能に嵌合する摺動部６ａの通路６ｂ内
周には、環状突部５ｅの外周との間をシールするＯリン
グ６３が埋設されている。

【００７０】このようにマニホールド６の摺動部６ａが
蓋部材２４の摺動孔２４ａ内に挿入され、摺動部６ａの
通路６ｂ内に流入管５の環状突部５ｅが挿入されている
ので、環状突部５ｅのつけ根部分の外周には蓋部材２４
の摺動孔２４ａ内周及びマニホールド６の摺動部６ａの
端面により画成された空間６４が設けられている。この
Ｏリング６３により通路６ｂ内周と環状突部５ｅの外周
との間がシールされているので、空間６４内には被測流
体が流入しないようになっている。

【００７１】また、空間６４内には、環状突部５ｅのつ
け根部分に巻装されたコイルスプリング６５が介在して
いる。すなわち、コイルスプリング６５は、流入管５は
フランジ５ｄとマニホールド６の摺動部６ａの端面との
間で圧縮された状態に設けられている。

【００７２】上記緩衝機構６２は、上記空間６４内に設
けられたコイルスプリング６５よりなり、このコイルス
プリング６５がＸ方向に伸縮することにより、流体圧力
でマニホールド６が摺動動作する際のＸ方向の振動や衝
撃を吸収する。コイルスプリング６５は、被測流体に接
しないため、耐蝕性を考慮せずに材質を選択することが
でき、しかも被測流体の流速の影響を受けずに安定した
バネ力でマニホールド６を押圧することができる。ま
た、本実施例では、コイルスプリング６５が上記空間６
４内に収納されて外部に露出しない構成であるので、コ
ンパクトな構成になっている。

【００７３】また、本実施例においても上記第２実施例
及び第３実施例と同様にベローズを組み込んだ構成のも
ののように肉厚に関係なくセンサチューブ７，８を押圧
するばね定数を変えることができ、高圧流体を計測する
場合でもセンサチューブ７，８に過大な力が作用するこ
とがなく、被測流体の圧力によりセンサチューブ７，８
の振動特性が変動してしまうことを防止できる。

【００７４】また、サイズの小さい小口径の質量流量計
の場合、ベローズを使用することが難しいが、本実施例
のように流路途中に内蔵されたコイルスプリング６５で
マニホールド６，９を押圧する緩衝機構６２であれば小
口径の質量流量計にも組み込むことができる。

【００７５】尚、本実施例では、コイルスプリング６５
がマニホールド６を押圧する構成としたが、これに限ら
ず、センサチューブ７，８を直接押圧するようにコイル
スプリング６５を流路途中に設ける構成としても良いの
は勿論である。また、上記説明では、流入側の支持機構
６１について説明したが、流出側においても同様な構成
とされた支持機構６１が設けられているが、その説明は
省略する。

【００７６】尚、上記各実施例では、一対のセンサチュ
ーブ７，８が平行に配設された構成を一例として説明し
たが、これに限らず、例えば１本のセンサチューブを有
する構成にも本発明が適用できるのは言うまでもない。

【００７７】

【発明の効果】上述の如く、上記請求項１によれば、移
動動作機構によりセンサチューブを長手方向に移動可能
に支持すると共に振動の伝達を遮断し、回転防止機構に
よりセンサチューブの回転を防止して計測特性が変動す
ることを防止できる。そのため、加振器及びピックアッ
プに接続されたリード線が無理に引っ張られることが防
止されて加振器及びピックアップに不要な力が作用する
ことがなく、これによる計測誤差の発生を抑制できる。
さらに、弾性部材により回転防止機構における振動の伝
達を遮断するため、回転防止部分における振動伝播を遮
断してセンサチューブの振動が外部にもれたり、外部振
動がセンサチューブに伝播することを防止できる。その
ため、センサチューブの振動数が変化したり、流量計測
のゼロ点が変動してしまうことを防止でき、その結果計
測精度をより一層高めることができる。

【００７８】また、請求項２によれば、センサチューブ
の端部又はセンサチューブに連通された管路が長手方向
に摺動可能とされ、且つ附勢部材によりセンサチューブ
を長手方向に附勢するため、センサチューブを長手方向
に移動可能に支持すると共に振動の伝達を遮断すること
ができる。

【００７９】また、請求項３によれば、附勢部材がセン
サチューブ又はマニホールドの突出部を附勢するため、
外部振動が附勢部材により吸収されセンサチューブに外
部振動が伝播することを防止できる。そのため、ベロー
ズを組み込んだ構成のもののように肉厚に関係なくセン
サチューブを押圧するばね定数を変えることができ、高
圧流体を計測する場合でもセンサチューブに過大な力が
作用することがなく、被測流体の圧力によりセンサチュ
ーブの振動特性が変動してしまうことを防止できる。

【００８０】また、請求項４によれば、附勢部材が摺動
孔内に設けられているので、外部振動が附勢部材により
吸収されセンサチューブに外部振動が伝播することを防
止できると共に、コンパクトな構成にできる。そのた
め、サイズの小さいものではベローズを使用することが
難しいが、附勢部材を摺動孔内に設けることにより小口
径のものにも組み込むことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる振動式測定装置の第１実施例が適
用された質量流量計の縦断面図である。

【図２】流入側の支持機構を拡大して示す縦断面図であ
る。

【図３】本発明の第２実施例を示す縦断面図である。

【図４】第２実施例の支持機構を拡大して示す縦断面図
である。

【図５】第３実施例の支持機構を拡大して示す縦断面図
である。

【図６】第４実施例の支持機構を拡大して示す縦断面図
である。

【符号の説明】

１，４１ 質量流量計 ２ ケーシング ５ 流入管 ６ 流入側マニホールド ７，８ センサチューブ ９ 流出側マニホールド １０ 流出管 １３，４２，５１，６１ 支持機構 １４ 加振器 １５，１６ ピックアップ ２８，３２，３３ Ｏリング ２９，４３ 弾性回転防止機構 ３０ 回動防止部材 ３１ 回動防止ピン ３４，４４，５３，６２ 緩衝機構 ４５ 係止部 ４６ 弾性板 ４８，５７，６５ コイルスプリング

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測流体が流れるセンサチューブを加振
   器により振動させると共に、ピックアップにより該セン
   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を長手方向に移動可能に支持し、か
   つ、振動の伝達を遮断する移動動作機構と、 前記センサチューブの長手方向を軸とする回転を防止す
   る回転防止機構と、 前記回転防止機構に設けられ振動の伝達を遮断する弾性
   部材と、 を備えてなることを特徴とする振動式測定装置。
2. 【請求項２】 前記移動動作機構は、前記センサチュー
   ブの端部又は前記センサチューブに連通された管路が長
   手方向に摺動可能に挿入される摺動孔を有し、前記セン
   サチューブを長手方向から押圧するように設けられた附
   勢部材とからなることを特徴とする請求項１の振動式測
   定装置。
3. 【請求項３】 前記回転防止機構は、前記センサチュー
   ブ又はセンサチューブが連通されたマニホールドより半
   径方向に突出する突出部と、該突出部に係合して回転方
   向の動きを規制する規制部とからなり、 前記附勢部材は、前記突出部を附勢するように設けられ
   たことを特徴とする請求項２の振動式測定装置。
4. 【請求項４】 前記附勢部材は、前記摺動孔内に設けら
   れ、前記摺動孔に挿入された前記センサチューブの端部
   又は前記センサチューブに連通された管路を附勢するよ
   うに設けられたことを特徴とする請求項２の振動式測定
   装置。