JPH0933309A - 少なくとも1つの測定管を有するコリオリ質量流量計 - Google Patents

少なくとも1つの測定管を有するコリオリ質量流量計

Info

Publication number
JPH0933309A
JPH0933309A JP8191216A JP19121696A JPH0933309A JP H0933309 A JPH0933309 A JP H0933309A JP 8191216 A JP8191216 A JP 8191216A JP 19121696 A JP19121696 A JP 19121696A JP H0933309 A JPH0933309 A JP H0933309A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
input side
output side
measuring tube
tube
multiplier
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
Application number
JP8191216A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2866060B2 (ja
Inventor
Wolfgang Dr Drahm
ドラーム ヴォルフガング
Alfred Rieder
リーダー アルフレート
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.)
Endress and Hauser Flowtec AG
Original Assignee
Endress and Hauser Flowtec AG
Flowtec AG
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 Endress and Hauser Flowtec AG, Flowtec AG filed Critical Endress and Hauser Flowtec AG
Publication of JPH0933309A publication Critical patent/JPH0933309A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2866060B2 publication Critical patent/JP2866060B2/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
    • 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
    • G01F1/8409Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
    • G01F1/8427Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details detectors
    • 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
    • G01F1/8431Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details electronic circuits
    • 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
    • G01F1/8436Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details signal processing
    • 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
    • G01F1/849Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having straight measuring conduits

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 管路から発生する振動に対する不感度をさら
に改善し最適化することである。 【解決手段】 速度センサ(17、18)の信号(x1
7,x18)、および加速度センサ(19、20)の信
号(x19,x20)からノイズのほぼ除去された質量
流量信号(q)が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、被測定流体に対す
る少なくとも1つの測定管を有する、コリオリ方式によ
る質量流量計に関する。
【0002】
【従来の技術】同一出願人のWO−A95/03528
に記載された質量流量計は、被測定流体の通流する、所
定の直径の管路の経路中に、軸方向にこの管路と一直線
にフランジを介して挿入することができ、流体が通流
し、フランジ間に延在する直線状の測定管と、測定管に
平行に配置され、通流しない直線状の盲管と、入口側お
よび出口側ノード板と、該ノード板の一方は、測定管の
入口側端部を盲管の相応の端部で固定し、前記ノード板
の他方は、測定管の出口側端部を盲管の相応する端部で
固定し、支持管と、該支持管のそれぞれの端部は、それ
ぞれフランジに固定されており、測定管に共振振動を励
振するため盲管にのみ係合する手段と、支持管に取り付
けられ、信号を出力するための加速度センサとを有し、
前記信号によって支持管の振動が最小にされるよう構成
されている。
【0003】同一出願人のUS−A4949583には
さらに、ただ1つの直線状測定管を有する質量流量計が
記載されている。この質量流量計は、その横断面の蠕動
振動に励振される。
【0004】実際には、冒頭に述べた形式の質量流量計
は振動に対する不感度の点で最適ではない。この振動は
管路から発生するものであり、この管路は例えば質量流
量検出器に挿入されていて、例えば振動しているポンプ
に戻る。このポンプが管路内の質量流に作用する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、管路
から発生する振動に対する不感度をさらに改善し最適化
することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、所定の直径を有し、被測定流体の通流する管路の経
路中に、当該管路と一直線に、例えばフランジを介して
挿入可能であり、流体が通流する少なくとも1つの測定
管を有し、該測定管は前記フランジ間に延在し、かつ当
該フランジに固定されており、少なくとも1つの支持管
を有し、該支持管のそれぞれの端部は、それぞれフラン
ジに固定されており、測定間を共振振動させるための手
段を有し、測定間の振動に対する第1および第2の速度
センサを有し、該速度センサは測定間に沿ってずらして
配置されており、第1および第2の加速度センサを有
し、該加速度センサは、質量流量計の動作中にコリオリ
の力が発生する面との交線に沿って、支持管にずらして
固定されており、速度センサの信号、および加速度セン
サの信号からノイズのほぼ除去された質量流量信号が形
成される構成によって解決される。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の有利な実施例では、ただ
1つの測定管が設けられる。本発明の別の有利な実施例
では、ただ1つの測定管が設けられ、この測定管が1つ
の平面にもげられて延在する。
【0008】本発明のさらに別の有利な実施例では、速
度センサの信号および、加速度センサの信号から質量流
量に対する信号を形成する手段は、部分回路を有し、該
部分回路は、第1の減算器と、第2の減算器と、第1の
加算器と、第1の乗算器と、第2の乗算器と、積分器
と、第2の加算器と、第1のインバータと、第1のスイ
ッチと、第2のインバータと、第2のスイッチと、閾値
スイッチと、第1のローパスフィルタと、第2のローパ
スフィルタと、分配器とからなり、前記第1の減算器の
マイナス入力側には第1の加速度センサが接続されてお
り、プラス入力側には第2の加速度センサが接続されて
おり、前記第2の減算器のマイナス入力側には第1の速
度センサが接続されており、プラス入力側には第2の速
度センサが接続されており、前記第1の加算器の第1の
入力側には第1の速度センサが、第2の入力側には第2
の速度センサが接続されており、前記第1の乗算器の第
1の入力側には第1の減算器の出力側が接続されてお
り、第2の入力側には第1の較正係数が供給され、該第
1の較正係数は、管路に作用する振動が存在するときに
較正によって求められたものであり、前記第2の乗算器
の第1の入力側には第1の加算器の出力側が接続されて
おり、第2の入力側には第2の較正係数が供給され、該
第2の較正係数は、管路に作用する振動が存在しないと
きに較正によって求められたものであり、前記積分器の
入力側には第2の減算器の出力側が接続されており、前
記第2の加算器の第1の入力側には第1の乗算器の出力
側が、第2の入力側には積分器の出力側が接続されてお
り、前記第1のインバータは第2の加算器の出力側に接
続されており、前記第1のスイッチの第1の入力側は第
2の加算器の出力側に、第2の入力側は第1のインバー
タの出力側に接続されており、前記第2のインバータは
第2の乗算器の出力側に接続されており、前記第2のス
イッチの第1の入力側は第2の乗算器の出力側に、第2
の入力側は第2のインバータの出力側に接続されてお
り、前記閾値スイッチの信号入力側は第2の乗算器の出
力側に接続されており、閾値入力側は回路ゼロ点に接続
されており、出力側は第1ないし第2のスイッチのそれ
ぞれ制御入力側に接続されており、前記第1のローパス
フィルタは第1のスイッチの出力側に後置接続されてお
り、前記第2のローパスフィルタは第2のスイッチの出
力側に後置接続されており、当該ローパスフィルタは上
側遮断周波数を有し、該遮断周波数は入力信号に発生す
る最高周波数より約1オーダーだけ低い周波数であり、
前記分配器の被分配入力側には第1のローパスフィルタ
の出力側が、分配入力側には第2のローパスフィルタの
出力側が接続されており、さらに出力側は質量流量信号
を送出するように構成される。
【0009】前記の構成でも、本発明の実施例では第1
の減算器と加速度センサを、ただ1つの回転振動検出加
速度センサにより置換することができる。
【0010】
【実施例】図1には、質量流量計の機会部分の垂直一部
断面図が示されている。この質量流量計の質量流量検出
器1は、被測定流体の通流する、所定の直径の管路(た
だし見やすくするため図示していない)の経路中に、フ
ランジ2、3を介して挿入される。
【0011】実施例の質量流量検出器1はただ1つの直
線状測定管4を有し、この測定管はそれぞれ端部がそれ
ぞれフランジ2、3のところで、例えば端板13、14
を介して固定されている。端板にはそれぞれ測定管4の
端部が密に、特に気密に接合されており、例えば溶接、
ろう付けまたは圧延されている。未公開の欧州出願95
810199.0参照。
【0012】ただ1つの直線状測定管の代わりに本発明
の構成では、1平面に曲げられて延在するただ1つの測
定管、例えば円形セクタ状の測定管を使用することがで
きる。しかし複数の、例えば2つの測定管を使用するこ
とも可能であり、また本発明では冒頭に述べたWO−A
95/03528に相応する、測定管と盲管とを有する
質量流量検出器を使用することもできる。
【0013】フランジ2、3と端板13、14は支持管
15に、または支持管内に固定されている。図1では、
フランジ2、3はねじにより支持管15に固定されてい
る。これらねじ5の1つが右上部分の断面に完全に示さ
れている。端板13、14は支持管15の内壁と密に、
特に気密に溶接またはろう付けすることができる。しか
し支持管15と端板13、14を一体に構成することも
できる。
【0014】測定管4を共振振動、有利には共振撓み振
動に励振するための手段として、例えば電動駆動装置1
6が用いいられる。この電動駆動装置は、フランジ2、
3と端板13、14の間の中央に配置され、また支持管
15と測定管4との間の中間室に配置されている。この
電動駆動装置はまた、測定管4に固定された永久磁石1
61と、支持管15に固定されたコイル162とを有
し、コイルには永久磁石161が入り込み、この中を往
復運動する。測定管を共振振動に励振させる手段にはそ
の他に、US−A4801897に記載されたような駆
動回路がある。
【0015】支持管15と測定管4との間の中間室には
さらに、測定管の振動に対する第1と第2の速度センサ
17、18が配置されている。これらの速度センサは、
有利には駆動装置16から等距離に、すなわち測定管4
の中央から等距離に測定管に沿ってずらして配置されて
いる。
【0016】測定管4の中央からの速度センサ17、1
8の間隔が異なる場合、または相互に異なる感度を有す
る場合は、これに起因する非対称性を後置接続された増
幅器の増幅係数によって補償しなければならない。
【0017】速度センサ17、18は例えば前記のUS
−A4801897に記載された形式の光学的速度セン
サとすることができる。しかし有利には、速度センサ1
7、18は電動式速度センサであり、測定管4に固定さ
れたそれぞれ1つの永久磁石171ないし181と、支
持管15に固定されたそれぞれ1つのコイル172ない
し182を有する。それぞれの速度センサ17ないし1
8にはそれぞれ信号x17,x18が発生する。
【0018】支持管15には第1および第2の加速度セ
ンサ19、20が、質量流量計の動作中にコリオリの力
が発生する平面との交線の沿ってずらして配置されてい
る。それぞれの加速度センサ19ないし20にはそれぞ
れ信号x19,x20が発生する。
【0019】前記の平面は図1では図平面である。なぜ
なら、駆動装置16は測定管4を図平面で撓み振動さ
せ、従ってこの平面にコリオリの力が発生するからであ
る。従って前記の交線は図1で見ると支持管15の境界
線151である。有利には2つの加速度センサ19、2
0は支持管15から同じ間隔を有する。この間隔は上に
述べた速度センサ17、18の間隔と同じである必要は
ない。
【0020】できるだけ大きなS/N比を得るために、
間隔は有利にはできるだけ大きく選択する。間隔が相互
に異なる場合には速度センサについて上に述べた相応に
当てはまる。
【0021】有利には前記の信号x17…x20をでき
るだけセンサの近傍で次のようにノイズ信号の影響を受
けないようにする。すなわち狭帯域ろ波し、このフィル
タの中央周波数が測定管4の振動周波数であるようにす
る。このために設けられ亜tバンドパスフィルタの中央
周波数はしたがってそれぞれ調整可能でなければならな
い。
【0022】図1にはさらに、支持管15に固定された
ケーシング21が示されている。このケーシングは線路
の保護に用いる。線路は駆動装置16、速度センサ1
7、18および加速度センサ19、20に接続されてい
るが、見やすくするため図示されていない。
【0023】ケーシング21には首状の移行部材22が
設けられている。この移行部材には部分的に図示された
電子部品ケーシング23が取り付け固定されている。こ
の電子部品ケーシングは質量流量計の駆動および評価電
子回路全体を収容するためのものである。
【0024】移行部材22と電子回路ケーシング23が
支持管15の振動特性に不利な影響を与える場合には、
これらを質量流量計1とは別個に配置することもでき
る。この場合は電子回路と質量流量計1との間に説路接
続が存在するだけである。
【0025】図2には、速度センサ17、18の信号x
17,x18と加速度センサ19、20の信号x19,
x20からノイズをほぼ除去した質量流通信号を形成す
るための手段が示されている。この手段は図2に含まれ
る部分回路を有する。
【0026】第1の加速度センサ19は第1の減算器3
1のマイナス入力側に接続されており、第2の加速度セ
ンサ20はこの減算器31のプラス入力側に接続されて
いる。さらに第1の速度センサ17は第2の減算器32
のマイナス入力側に、第2の速度センサはこの減算器3
2のプラス入力側に接続されている。第1の速度センサ
17はまた第1の加算器33のプラス入力側と、第2の
速度センサ18はこの加算器の第2のプラス入力側と接
続されている。
【0027】第1の減算器31の出力側は第1の乗算器
35の第1の入力側と接続されている。この乗算器の第
2の入力側には、管路に振動が作用する際に較正によっ
て求められた第1の較正係数K1が供給される。さらに
第1の加算器33の出力側は第2の乗算器36の第1の
入力側に接続されており、これの第2の入力側には管路
に振動が作用しないときに較正によって求められた第2
の較正係数K2が供給される。
【0028】両方の較正係数K1,K2は通常のよう
に、質量流量計の作製後の較正によって、すなわち既知
の質量流を、当該質量流量計がこの既知の質量流に対し
て測定した質量流値と比較することによって求められ、
引き続き質量流量計に備わっている記憶装置、例えばE
EPROM(電気的消去および書き込み可能な読み出し
専用メモリ)または類似の半導体メモリにファイルされ
る。
【0029】さらに積分器37の入力側には第2の減算
器32の出力側が接続されている。第1の乗算器35の
出力側は第2の加算器34のプラス入力側と接続されて
おり、その第2のプラス入力側には積分器37の出力側
が接続されている。
【0030】第2の加算器34の出力側は第1のインバ
ータ38の入力側と接続されている。第1のインバータ
は、加算器34の出力側にアナログ信号が発生する場合
には例えば−1乗算段により、加算器34の出力側にデ
ジタル信号が発生する場合には例えばデジタルインバー
タにより実現することができる。
【0031】第2の加算器34と第1のインバータ38
の出力側はそれぞれ第1のスイッチ39の第1および第
2の入力側にそれぞれ接続されている。
【0032】第2の乗算器36の出力側は第2のインバ
ータ40の入力側に接続されている。第2のインバータ
は、第2の乗算器36の出力側にアナログ信号が発生す
る場合は例えば−1による乗算段により、第2の乗算器
36の出力側にデジタル信号が発生する場合には例えば
デジタルインバータにより実現することができる。
【0033】閾値回路42の信号入力側には第2の乗算
器36の出力側が接続されており、閾値入力側は回路ゼ
ロ点である。閾値回路42の出力信号はスイッチ39な
いし41をそれぞれ制御する。
【0034】第1のインバータ、第1のスイッチ39お
よび閾値スイッチ40ないし第2のインバータ40、第
2のスイッチ39および閾値スイッチ40はそれぞれ第
1ないし第2の同期整流器の機能を有している。
【0035】第2の同期整流器の代わりにはピーク値整
流器を設けることもできる。このピーク値整流器の入力
側は第2の乗算器36の出力側に接続され、半波整流器
または全波整流器とすることができる。
【0036】スイッチ39ないし41の出力側には第1
ないし第2のローパスフィルタ43、44が後置接続さ
れる。両方のローパスフィルタはそれぞれ上側遮断周波
数を有し、この周波数は入力信号中の、すなわちそれぞ
れのスイッチ39ないし41の出力信号中の最高周波数
より約1オーダーだけ小さい。
【0037】さらに第1のローパスフィルタ43の出力
側は分配器45の被分配入力側に接続され、分配器の分
配入力側は第2のローパスフィルタ44の出力側と接続
されている。分配器45の出力側は質量流量信号qを送
出する。
【0038】図3には部分的に、図2の回路の変形が示
されている。図3ではかけている図2の第1の減算器3
1、および図1の2つの加速度センサ19、29の代わ
りに、ただ1つの回転振動検出加速度センサ19’が設
けられている。この回転振動加速度センサは有利には支
持管15の中央に配置され、、図1には破線で示してあ
る。このセンサはさらに第1の乗算器35の第1の入力
側と接続されている。
【0039】図2および図3の回路は、この中に含まれ
る部分回路が、加速度センサおよび速度センサにより形
成されたアナログ信号をアナログで処理する回路である
ことを前提としている。しかし本発明の枠内で、このよ
うなアナログ回路の代わりに相応のデジタル回路を使用
することもできる。これは上ですでにインバータ38に
ついて述べたとおりである。
【0040】しかしこの場合、加速度センサと速度セン
サはデジタル信号を出力するものに置換される。または
加速センサと速度センサの出力側にA/D変換器を後置
接続する。
【0041】図2と図3の回路およびその機能を以下説
明する。質量流量計1の動作状態に対しては、3つの異
なる振動モードが定義される。これらのモードにはそれ
ぞれ1つの(数学的意味での)複素振動振幅を割り当て
ることができる。
【0042】この複素振動振幅はそれぞれ大文字で、例
えば一般的にYにより示されている。このうち、測定さ
れた(実数)信号のそれぞれの振幅は相応の小文字、例
えばyにより示す。したがってこの一般的関連に対して
は、
【0043】
【数1】
【0044】が当てはまる。式(1)(2)中、 j=√(−1) Ω=2πf;fは測定管4の振動周波数、 t;時間変数、 Re;複素振幅の実数部を送出する演算子、 | |;福祉振幅の絶対値を送出する演算子、 arc;複素振幅の位相を送出する演算子、 である。
【0045】質量流量計の上記の振動モードに戻るため
には、測定管4は(複素)振れ振幅Aによる駆動モー
ドと、(複素)振れ振幅Aによるコリオリモードとを
有する。一方、支持管15は(複素)振れ振幅Aによ
る回転モードを有する。
【0046】コリオリモードの振れ振幅ACに対しては
次の励振式を立てることができる。
【0047】
【数2】
【0048】ここから(複素)質量流量Qが次のように
得られる。
【0049】
【数3】
【0050】式(3)と(4)では次式が当てはまる。
【0051】K:測定管4の励起された振動の(実
数)伝達系数、この係数は前記の較正によって求めら
れ、したがって上記の係数K2と等しい、 K:測定管4のコリオリモードの(実数)伝達系数、 K:支持管15の障害により励振された回転振動の
(実数)伝達係数、この係数は前記の較正によって求め
られ、したがって上記の較正係数K1と等しい、 KCA:測定管4の駆動モードとコリオリモードとの間
の(実数)結合係数、 KCR:支持管15の回転モードと測定管4のコリオリ
モードとの間の(実数)結合係数、 V:駆動モードにある測定管4の速度の(複素)振
幅、 V:コリオリモードにある測定管4の速度の(複素)
振幅、 B:回転モードにある支持管15の回転加速度の(複
素)振幅、 AC’:コリオリモードにある測定管4の補正された
(複素)振れ振幅。
【0052】複素量V,V,Bは速度センサ1
7、18の信号x17,x18の(複素)振幅X17,
X18、および加速度センサ19、20の信号x19,
x20の(複素)振幅X19,X20から次式を用いて
導出することができる。
【0053】
【数4】
【0054】(複素)質量流量Qの実数部分Re{Q}
により(実数)質量流量qが得られる。
【0055】 q=Re{Q}=|AC’|/(K|V|) (8) 一般化された系統的関連は、理想的でない対称性質量流
量検出器の振動励振に対する次式から得られる。
【0056】
【数5】
【0057】について解けば、
【0058】
【数6】
【0059】式(9)、(10)において、 BT:伝達モードにおける支持体15の加速度の(複
素)振幅、 M:測定管4の質量、 D:振動系の減衰度、 S:測定管4の剛性 L:コリオリモードの減衰度である。
【0060】さらに小文字のインデクスは次のことを意
味する。
【0061】第1のインデクスとしてのc:コリオリモ
ードに該当、 第1のインデクスとしてのr:測定管4に該当、 第2のインデクスとしてのs:対称性成分、 第2のインデクスとしてのd:非対称性成分。
【0062】同期復調器により、Vと位相の合わない
信号成分は抑圧される。すなわち、式(10)の第3
項、第5項および第7項である。従ってqに対しては:
【0063】
【数7】
【0064】である。
【0065】ここで、 第1の項:所望の測定作用、 第2の項:測定管4の対称性質量成分と回転モードによ
るノイズ成分、 第3の項:測定管4の非対称性減衰成分によるノイズ成
分、 第4の項:測定管4の非対称性質量成分と伝達モードに
よるノイズ成分。
【0066】式(1)から(11)に基づいて説明した
関連から、本発明の枠内で速度センサ17、18は距離
センサまたは加速度センサにより置換できることがわか
る。その際これらのそれぞれの信号は部分回路によって
速度信号に形成される。部分回路は、距離センサを使用
する場合には時間的に一度微分し、加速度センサを使用
する場合には時間的に一度積分する。
【0067】さらに本発明の枠内で、加速度センサ1
9、20を距離センサまたは速度センサにより置換する
ことができる。その際これらのそれぞれの信号は部分回
路によって加速度信号に形成される。部分回路は、距離
センサを使用する場合には時間的に一度微分し、速度セ
ンサを使用する場合にも時間的に一度微分する。
【0068】さらに図2、図3の個々の部分回路の機能
を適切にプログラミングされたマイクロプロセッサを用
いて実現することも本発明の枠内である。
【図面の簡単な説明】
【図1】ただ1つの直線状測定管を有する質量流量計の
機械的部分の一部断面図である。
【図2】質量流量信号を形成するための部分回路の回路
図である。
【図3】図2の部分回路の変形実施例の回路図である。
【符号の説明】
1 質量流量検出器 2、3 フランジ 4 測定管 13、14 端板 15 支持管 16 駆動装置 17、18 速度センサ 19、20 加速度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アルフレート リーダー ドイツ連邦共和国 エアゴルディング フ ュルステンシュトラーセ 10

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の直径を有し、被測定流体の通流す
    る管路の経路中に、当該管路と一直線に、例えばフラン
    ジを介して挿入可能であり、 流体が通流する少なくとも1つの測定管(4)を有し、 該測定管は前記フランジ(2、3)間に延在し、かつ当
    該フランジに固定されており、 少なくとも1つの支持管(15)を有し、 該支持管のそれぞれの端部は、それぞれフランジ(2、
    3)に固定されており、 測定間(4)を共振振動させるための手段を有し、 測定間の振動に対する第1(17)および第2(18)
    の速度センサを有し、 該速度センサは測定間に沿ってずらして配置されてお
    り、 第1(19)および第2(20)の加速度センサを有
    し、 該加速度センサは、質量流量計の動作中にコリオリの力
    が発生する面との交線に沿って、支持管(15)にずら
    して固定されており、 速度センサ(17、18)の信号(x17,x18)、
    および加速度センサ(19、20)の信号(x19,x
    20)からノイズのほぼ除去された質量流量信号(q)
    が形成される、ことを特徴とする質量流量計。
  2. 【請求項2】 ただ1つの測定管を有する請求項1記載
    の質量流量計。
  3. 【請求項3】 平面内に曲げられて延在するただ1つの
    測定管を有する請求項1記載の質量流量計。
  4. 【請求項4】 速度センサ(17、18)の信号(x1
    7,x18)および、加速度センサ(19、20)の信
    号(x19,x20)から質量流量に対する信号を形成
    する手段は、部分回路を有し、 該部分回路は、第1の減算器(31)と、第2の減算器
    (32)と、第1の加算器(33)と、第1の乗算器
    (35)と、第2の乗算器(36)と、積分器(37)
    と、第2の加算器(34)と、第1のインバータ(3
    8)と、第1のスイッチ(39)と、第2のインバータ
    (40)と、第2のスイッチ(41)と、閾値スイッチ
    (42)と、第1のローパスフィルタ(43)と、第2
    のローパスフィルタ(44)と、分配器(45)とから
    なり、 前記第1の減算器(31)のマイナス入力側には第1の
    加速度センサ(19)が接続されており、プラス入力側
    には第2の加速度センサ(20)が接続されており、 前記第2の減算器(32)のマイナス入力側には第1の
    速度センサ(17)が接続されており、プラス入力側に
    は第2の速度センサ(18)が接続されており、 前記第1の加算器(33)の第1の入力側には第1の速
    度センサ(17)が、第2の入力側には第2の速度セン
    サ(18)が接続されており、 前記第1の乗算器(35)の第1の入力側には第1の減
    算器(31)の出力側が接続されており、第2の入力側
    には第1の較正係数(K1)が供給され、 該第1の較正係数は、管路に作用する振動が存在すると
    きに較正によって求められたものであり、 前記第2の乗算器(36)の第1の入力側には第1の加
    算器(33)の出力側が接続されており、第2の入力側
    には第2の較正係数(K2)が供給され、 該第2の較正係数は、管路に作用する振動が存在しない
    ときに較正によって求められたものであり、 前記積分器の入力側には第2の減算器(32)の出力側
    が接続されており、 前記第2の加算器(34)の第1の入力側には第1の乗
    算器(35)の出力側が、第2の入力側には積分器(3
    7)の出力側が接続されており、 前記第1のインバータ(38)は第2の加算器(34)
    の出力側に接続されており、 前記第1のスイッチ(39)の第1の入力側は第2の加
    算器(34)の出力側に、第2の入力側は第1のインバ
    ータ(38)の出力側に接続されており、 前記第2のインバータは第2の乗算器(36)の出力側
    に接続されており、 前記第2のスイッチ(41)の第1の入力側は第2の乗
    算器(36)の出力側に、第2の入力側は第2のインバ
    ータ(40)の出力側に接続されており、 前記閾値スイッチ(42)の信号入力側は第2の乗算器
    (36)の出力側に接続されており、閾値入力側は回路
    ゼロ点に接続されており、出力側は第1ないし第2のス
    イッチ(41)のそれぞれ制御入力側に接続されてお
    り、 前記第1のローパスフィルタ(43)は第1のスイッチ
    (39)の出力側に後置接続されており、 前記第2のローパスフィルタ(44)は第2のスイッチ
    (41)の出力側に後置接続されており、 当該ローパスフィルタは上側遮断周波数を有し、該遮断
    周波数は入力信号に発生する最高周波数より約1オーダ
    ーだけ低い周波数であり、 前記分配器(45)の被分配入力側には第1のローパス
    フィルタ(43)の出力側が、分配入力側には第2のロ
    ーパスフィルタ(44)の出力側が接続されており、さ
    らに出力側は質量流量信号(q)を送出するように構成
    されている、請求項1記載の質量流量計。
  5. 【請求項5】 第1の減算器(31)と加速度センサ
    (19、20)とは、ただ1つの回転振動検出加速度セ
    ンサ(19’)により置換される、請求項4記載の質量
    流量計。
JP8191216A 1995-07-21 1996-07-19 少なくとも1つの測定管を有するコリオリ質量流量計 Expired - Fee Related JP2866060B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP95810474A EP0754934B1 (de) 1995-07-21 1995-07-21 Coriolis-Massedurchflussmesser mit mindestens einem Messrohr
DE95810474.7 1995-07-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0933309A true JPH0933309A (ja) 1997-02-07
JP2866060B2 JP2866060B2 (ja) 1999-03-08

Family

ID=8221773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8191216A Expired - Fee Related JP2866060B2 (ja) 1995-07-21 1996-07-19 少なくとも1つの測定管を有するコリオリ質量流量計

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5736653A (ja)
EP (1) EP0754934B1 (ja)
JP (1) JP2866060B2 (ja)
CN (1) CN1055543C (ja)
DE (1) DE59508708D1 (ja)
DK (1) DK0754934T3 (ja)
ES (1) ES2149943T3 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007507712A (ja) * 2003-09-30 2007-03-29 ローズマウント インコーポレイテッド 振動に基づく診断装置付きプロセス装置
JP2017534062A (ja) * 2014-11-14 2017-11-16 マイクロ モーション インコーポレイテッド 誤り率を減じるための方法及び装置

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6092409A (en) * 1998-01-29 2000-07-25 Micro Motion, Inc. System for validating calibration of a coriolis flowmeter
DE19840782C2 (de) * 1998-09-08 2001-09-06 Krohne Messtechnik Kg Massendurchflußmeßgerät
CN1178048C (zh) * 1998-12-11 2004-12-01 安德雷斯和霍瑟·弗罗泰克有限公司 科里奥利质量流量/密度计
DE59904728D1 (de) 1998-12-11 2003-04-30 Flowtec Ag Coriolis-massedurchfluss-/dichtemesser
EP1026480B1 (de) * 1999-02-05 2017-03-29 Endress + Hauser Flowtec AG Volumen- oder Massedurchflussmesser
EP1054240A1 (de) * 1999-05-20 2000-11-22 Endress + Hauser Flowtec AG Verfahren zum Messen des Massedurchflusses eines gas- oder dampfförmigen Fluids
US6412355B1 (en) 1999-05-20 2002-07-02 Endress + Hauser Flowtec Ag Coriolis-type flow meter and method for measuring the mass flow rate of a gaseous or vaporous fluid
US6412354B1 (en) 1999-12-16 2002-07-02 Halliburton Energy Services, Inc. Vibrational forced mode fluid property monitor and method
US6487917B1 (en) 2000-05-02 2002-12-03 Micro Motion, Inc. Low thermal stress balance bar for a coriolis flowmeter
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
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
US6466880B2 (en) 2001-02-16 2002-10-15 Micro Motion, Inc. Mass flow measurement methods, apparatus, and computer program products using mode selective filtering
US6662120B2 (en) * 2001-06-19 2003-12-09 Endress + Hauser Flowtec Ag Excitation circuits for coriolis mass flowmeters
US6910366B2 (en) * 2001-08-24 2005-06-28 Endress + Hauser Flowtec Ag Viscometer
US6678624B2 (en) 2001-08-29 2004-01-13 Micro Motion, Inc. Apparatus, methods and computer program products for generating mass flow calibration factors using a normal modal dynamic characterization of a material-containing conduit
US6606573B2 (en) 2001-08-29 2003-08-12 Micro Motion, Inc. Sensor apparatus, methods and computer program products employing vibrational shape control
US6776053B2 (en) * 2001-11-26 2004-08-17 Emerson Electric, Inc. Flowmeter for the precision measurement of an ultra-pure material flow
DE102005046319A1 (de) 2005-09-27 2007-03-29 Endress + Hauser Flowtec Ag Verfahren zum Messen eines in einer Rohrleitung strömenden Mediums sowie Meßsystem dafür
US7325462B2 (en) * 2005-12-22 2008-02-05 Endress + Hauser Flowtec Ag Measuring transducer of vibration-type
US7360451B2 (en) * 2005-12-22 2008-04-22 Endress + Hauser Flowtec Ag Measuring transducer of vibration-type
DE102006062600B4 (de) 2006-12-29 2023-12-21 Endress + Hauser Flowtec Ag Verfahren zum Inbetriebnehmen und/oder Überwachen eines In-Line-Meßgeräts
DE102007050686A1 (de) 2007-10-22 2009-04-23 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßwandler vom Vibrationstyp
DE102007062397A1 (de) 2007-12-20 2009-06-25 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßwandler vom Vibrationstyp
DE102008035877A1 (de) 2008-08-01 2010-02-04 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßwandler vom Vibrationstyp
DE102008044186A1 (de) 2008-11-28 2010-06-02 Endress + Hauser Flowtec Ag Magneteinrichtung sowie Meßaufnehmer vom Vibrationstyp mit einer solchen Magneteinrichtung
WO2010085972A1 (de) * 2009-01-28 2010-08-05 Siemens Aktiengesellschaft Coriolis-massendurchflussmessgerät und verfahren zum betreiben eines coriolis-massendurchflussmessgeräts
DE102010006429A1 (de) * 2010-02-01 2011-08-04 Siemens Aktiengesellschaft, 80333 Coriolis-Massendurchflussmessgerät und Verfahren zum Betreiben eines Coriolis-Massendurchflussmessgeräts
DE102013102708A1 (de) 2013-03-18 2014-09-18 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßwandler vom Vibrationstyp sowie damit gebildetes Meßsystem
DE102013102711A1 (de) 2013-03-18 2014-09-18 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßwandler vom Vibrationstyp sowie damit gebildetes Meßsystem
DE102015122439A1 (de) * 2015-12-21 2017-06-22 Endress + Hauser Flowtec Ag Durchflussmessgerät mit gyroskopischem Sensor
CN111033187B (zh) * 2017-08-24 2022-02-22 高准有限公司 振动计量器及预测并且减少其传感器信号中的噪声的方法
CN114812715A (zh) * 2022-03-02 2022-07-29 沃森测控技术(河北)有限公司 一种采用内置支撑结构的科氏质量流量计

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8712331U1 (de) 1986-09-26 1988-01-28 Flowtec AG, Reinach, Basel Corioliskraft-Massendurchflussmesser
KR960000099B1 (ko) * 1986-10-28 1996-01-03 더폭스보로 컴패니 코리올리 유형의 질량유량계
US4914956A (en) * 1987-07-22 1990-04-10 Exac Corporation Method and circuit for processing sensory input signals of the type obtained from coriolis mass flow rate sensors and the like
EP0333784A4 (en) * 1987-07-27 1991-07-17 Hyok Sang Lew Convective inertia force flowmeter
EP0316908B1 (de) 1987-11-20 1993-01-27 Endress + Hauser Flowtec AG Verfahren zur Massendurchflussmessung nach dem Coriolisprinzip und nach dem Coriolisprinzip arbeitendes Massendurchfluss-Messgerät
GB8829825D0 (en) * 1988-12-21 1989-02-15 Schlumberger Ind Ltd A combined output and drive circuit for a mass flow transducer
US5009109A (en) * 1989-12-06 1991-04-23 Micro Motion, Inc. Flow tube drive circuit having a bursty output for use in a coriolis meter
US5295398A (en) * 1991-01-22 1994-03-22 Lew Hyok S Method for measuring convective inertia force
US5425277A (en) * 1991-01-22 1995-06-20 Lew; Hyok S. Inertia force flowmeter with symmetrized looped conduit
EP0597021B1 (en) * 1991-08-01 1996-04-24 Micro Motion Incorporated Coriolis effect mass flow meter
DE4224379C2 (de) * 1992-07-06 1998-05-20 Krohne Messtechnik Kg Massendurchflußmeßgerät
EP0660920B1 (de) * 1993-07-21 1999-06-02 Endress + Hauser Flowtec AG Coriolis-massedurchflussaufnehmer
JP2000514378A (ja) * 1996-07-24 2000-10-31 エム アー エヌ ローラント ドルツクマシーネン アクチエンゲゼルシヤフト 多色刷り枚葉紙印刷機

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007507712A (ja) * 2003-09-30 2007-03-29 ローズマウント インコーポレイテッド 振動に基づく診断装置付きプロセス装置
JP2017534062A (ja) * 2014-11-14 2017-11-16 マイクロ モーション インコーポレイテッド 誤り率を減じるための方法及び装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE59508708D1 (de) 2000-10-12
JP2866060B2 (ja) 1999-03-08
US5736653A (en) 1998-04-07
ES2149943T3 (es) 2000-11-16
EP0754934B1 (de) 2000-09-06
EP0754934A1 (de) 1997-01-22
CN1153295A (zh) 1997-07-02
DK0754934T3 (da) 2001-01-02
CN1055543C (zh) 2000-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0933309A (ja) 少なくとも1つの測定管を有するコリオリ質量流量計
JP3276154B2 (ja) コリオリ質量流量計における圧力計測の方法および装置
EP0693676B1 (en) Coriolis type mass flowmeter
KR101609818B1 (ko) 진동 계측기 내 유체 파라미터 측정 방법 및 장치
JP5674675B2 (ja) 振動モード分離を向上させたコリオリ流量計
CN111263881B (zh) 质量流量计以及确定质量流量测量值的方法
JP2927307B2 (ja) 質量流量計
JP3065357B2 (ja) 質量流量計
KR101011809B1 (ko) 코리올리 유량계용 진단 장치 및 방법
US20150323362A1 (en) Mass flowmeter
JP2003503691A (ja) コリオリ流量計の駆動制御のための形式識別
CN110945327B (zh) 具有多通道流管的振动流量计
JP2023159372A (ja) マニホールド
RU2285245C2 (ru) Массовый расходомер кориолиса для измерения концентрации
US11454528B2 (en) Coriolis mass flowmeter and node element
JP2015132618A (ja) 振動計にて流体パラメータを測定する方法及び装置
JPH06331405A (ja) 振動式測定装置
DK1402236T3 (en) METHOD FOR DETERMINING THE MASS FLOW IN A Coriolis mass flowmeter
JPH10104040A (ja) 質量流量計変換器
JPH09304151A (ja) 質量流量計
JPH04157328A (ja) 質量流量計
JPS58156813A (ja) 質量流量計
JPH0499918A (ja) 質量流量計
JPH0783721A (ja) 振動式測定装置
JP2984134B2 (ja) コリオリ流量計

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19981110

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071218

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081218

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091218

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees