JPH095137A - 唯一の測定管を備えたコリオリ式質量流量センサー - Google Patents
唯一の測定管を備えたコリオリ式質量流量センサーInfo
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 従来技術の測定エラーを最小にする、すなわ
ち理想流体でない場合にも測定精度を高め、そのために
クオリティファクタＱをできる限り大きくする。 【解決手段】 振動系が、その運動エネルギーが主振動
子の運動エネルギーの少なくとも２倍になるように設計
されており、かつ結合部材６１，６２，６３，６４が、
コリオリの力によって生ぜしめられた測定管４のフープ
モードが補助振動子５へできる限り伝達されないように
構成され、かつ配置されている。
ち理想流体でない場合にも測定精度を高め、そのために
クオリティファクタＱをできる限り大きくする。 【解決手段】 振動系が、その運動エネルギーが主振動
子の運動エネルギーの少なくとも２倍になるように設計
されており、かつ結合部材６１，６２，６３，６４が、
コリオリの力によって生ぜしめられた測定管４のフープ
モードが補助振動子５へできる限り伝達されないように
構成され、かつ配置されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フープモードで振
動する唯一の測定間を備えた、コリオリの原理による質
量流量センサーに関する。
動する唯一の測定間を備えた、コリオリの原理による質
量流量センサーに関する。
【０００２】
【従来の技術】ヨーロッパ特許公開３１７３４０には管
路内に設置可能であり、かつ作動中測定すべき流体によ
って貫流される、コリオリ原理による質量流量センサー
が開示されており、該センサーでは振動系が設けられて
おり、振動系が、流体によって貫流される、直線形の唯
一の測定管と、この測定管に沿って延びていて、測定管
の端部に固定された２つの節質量とを備えており、節質
量の重量が、これらの重心が測定管の軸線の中央に位置
するように分配されており、かつ振動系がこの質量流量
センサー作動中に少なくとも１つの励振器によって弦様
の振動に励振されるようになっっており、支持体、特に
支持管が設けられており、振動系が端部でビームを介し
て支持体に固定されていて、しかも支持体を介して振動
系が管路と結合されており、かつ測定管の入口側ないし
は出口側の振動のためにセンサーが少なくとも各１つ設
けられている。
路内に設置可能であり、かつ作動中測定すべき流体によ
って貫流される、コリオリ原理による質量流量センサー
が開示されており、該センサーでは振動系が設けられて
おり、振動系が、流体によって貫流される、直線形の唯
一の測定管と、この測定管に沿って延びていて、測定管
の端部に固定された２つの節質量とを備えており、節質
量の重量が、これらの重心が測定管の軸線の中央に位置
するように分配されており、かつ振動系がこの質量流量
センサー作動中に少なくとも１つの励振器によって弦様
の振動に励振されるようになっっており、支持体、特に
支持管が設けられており、振動系が端部でビームを介し
て支持体に固定されていて、しかも支持体を介して振動
系が管路と結合されており、かつ測定管の入口側ないし
は出口側の振動のためにセンサーが少なくとも各１つ設
けられている。
【０００３】しかしこの質量流量センサーはすべての流
体濃度に対して完全には動的に平衡化可能ではなく、ま
た特にコンパクトに構成されてもいず、したがって構造
長さはできる限り小形に構成されてはいない。
体濃度に対して完全には動的に平衡化可能ではなく、ま
た特にコンパクトに構成されてもいず、したがって構造
長さはできる限り小形に構成されてはいない。
【０００４】さらにヨーロッパ特許公開３１６９０８お
よびハーゲンマイヤー（H.Hagenmeyer）他著の論文“De
sign of an Advanced Coriolis Mass Flowmeter using
theHoope Mode”［“ＦＬＯＭＥＫＯ′９４、第７回流
量測定に関する国際会議（FLOMEKO′９４、７th Intern
ational Conference on Flow Measurement)”議事録、
グラスゴー、１９９４年６月発行。］にはコリオリ原理
による質量流量センサーが記載されており、該センサー
は管路内に設置可能であり、かつ作動中測定すべき流体
によって貫流されるようになっており、流体によって貫
流される、直線形の唯一の測定管が設けられており、測
定管がフープモードで振動するように、この質量流量セ
ンサーの作動中少なくとも１つの励振器によってその固
有振動数の１つに励振されるようになっており、支持
体、特に支持管が設けられており、測定管が端部で支持
体に固定されていて、しかも支持体を介して測定管が管
路と結合されており、かつ測定管の入口側ないしは出口
側の振動のために少なくとも各１つのセンサーが設けら
れている。
よびハーゲンマイヤー（H.Hagenmeyer）他著の論文“De
sign of an Advanced Coriolis Mass Flowmeter using
theHoope Mode”［“ＦＬＯＭＥＫＯ′９４、第７回流
量測定に関する国際会議（FLOMEKO′９４、７th Intern
ational Conference on Flow Measurement)”議事録、
グラスゴー、１９９４年６月発行。］にはコリオリ原理
による質量流量センサーが記載されており、該センサー
は管路内に設置可能であり、かつ作動中測定すべき流体
によって貫流されるようになっており、流体によって貫
流される、直線形の唯一の測定管が設けられており、測
定管がフープモードで振動するように、この質量流量セ
ンサーの作動中少なくとも１つの励振器によってその固
有振動数の１つに励振されるようになっており、支持
体、特に支持管が設けられており、測定管が端部で支持
体に固定されていて、しかも支持体を介して測定管が管
路と結合されており、かつ測定管の入口側ないしは出口
側の振動のために少なくとも各１つのセンサーが設けら
れている。
【０００５】しかし、このような、測定管がフープモー
ド（英語はhoop mode、上記の“hoope”は誤り）で振動
する質量流量センサーは、理想流体でない場合、特に非
均質な流体で、多物質流体で、高粘度の流体で、または
高圧縮性の流体で弦様に振動する測定管を備えた上記の
初めに挙げられた形式の質量流量センサーよりも著しく
大きな測定エラーを示し、したがって著しくより不精確
な測定を与えることが検査によって示された。
ド（英語はhoop mode、上記の“hoope”は誤り）で振動
する質量流量センサーは、理想流体でない場合、特に非
均質な流体で、多物質流体で、高粘度の流体で、または
高圧縮性の流体で弦様に振動する測定管を備えた上記の
初めに挙げられた形式の質量流量センサーよりも著しく
大きな測定エラーを示し、したがって著しくより不精確
な測定を与えることが検査によって示された。
【０００６】これは中でも、測定すべき流体を含む測定
管からなる主振動子が不可逆的に、例えば環境への音波
放出を通じて振動エネルギーを放出することに因る。振
動周期（ｃｙｃｌｅ）当り放出されるエネルギー量ｄＥ
／Ｅは実際の振動モードにおける振動系のクオリティフ
ァクタＱに反比例する： （ｄＥ／Ｅ）ｃｙｃｌｅ〜１／Ｑ。 （１）
管からなる主振動子が不可逆的に、例えば環境への音波
放出を通じて振動エネルギーを放出することに因る。振
動周期（ｃｙｃｌｅ）当り放出されるエネルギー量ｄＥ
／Ｅは実際の振動モードにおける振動系のクオリティフ
ァクタＱに反比例する： （ｄＥ／Ｅ）ｃｙｃｌｅ〜１／Ｑ。 （１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
の測定エラーを最小にする、すなわち理想流体でない場
合にも測定精度を高めることであり、そのためにはクオ
リティファクタＱをできる限り大きくすることが必要で
ある。
の測定エラーを最小にする、すなわち理想流体でない場
合にも測定精度を高めることであり、そのためにはクオ
リティファクタＱをできる限り大きくすることが必要で
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明の手段は、管路内に設置可能であり、かつ作
動中測定すべき流体によって貫流される、コリオリ原理
による質量流量センサーであって、振動系が設けられて
おり、振動系が流体によって貫流される直線形の測定管
を主振動子として、および流体と接触しない補助振動子
を備えており、補助振動子が結合部材を介して測定管と
機械式に連結されており、かつ測定管がフープモードで
振動するように、振動系がこの質量流量センサーの作動
中少なくとも１つの励振器によってその固有振動数の１
つに励振されるようになっており、支持体が設けられて
おり、振動系が端部で支持体に固定されていて、しかも
支持体を介して振動系が管路と結合されており、かつ測
定管の入口側ないしは出口側の振動のために少なくとも
各１つのセンサーが設けられている形式のものにおい
て、振動系が、その運動エネルギーが主振動子の運動エ
ネルギーの少なくとも２倍になるように設計されてお
り、かつ結合部材が、コリオリの力によって生ぜしめら
れた測定管のフープモードが補助振動子へできる限り伝
達されないように構成され、かつ配置されていることで
ある。
めの本発明の手段は、管路内に設置可能であり、かつ作
動中測定すべき流体によって貫流される、コリオリ原理
による質量流量センサーであって、振動系が設けられて
おり、振動系が流体によって貫流される直線形の測定管
を主振動子として、および流体と接触しない補助振動子
を備えており、補助振動子が結合部材を介して測定管と
機械式に連結されており、かつ測定管がフープモードで
振動するように、振動系がこの質量流量センサーの作動
中少なくとも１つの励振器によってその固有振動数の１
つに励振されるようになっており、支持体が設けられて
おり、振動系が端部で支持体に固定されていて、しかも
支持体を介して振動系が管路と結合されており、かつ測
定管の入口側ないしは出口側の振動のために少なくとも
各１つのセンサーが設けられている形式のものにおい
て、振動系が、その運動エネルギーが主振動子の運動エ
ネルギーの少なくとも２倍になるように設計されてお
り、かつ結合部材が、コリオリの力によって生ぜしめら
れた測定管のフープモードが補助振動子へできる限り伝
達されないように構成され、かつ配置されていることで
ある。
【０００９】本発明は、クオリティファクタを機械的な
設計によってできる限り大きくするだけでは十分でなく
（これは上記の比例式内の項ｄＥを規定する）、上記の
式（１）において項Ｅが大きくされるとクオリティファ
クタを一層大きくすることができるという認識から出発
しており、本発明においてこのことは補助振動子の共鳴
によって達成される。
設計によってできる限り大きくするだけでは十分でなく
（これは上記の比例式内の項ｄＥを規定する）、上記の
式（１）において項Ｅが大きくされるとクオリティファ
クタを一層大きくすることができるという認識から出発
しており、本発明においてこのことは補助振動子の共鳴
によって達成される。
【００１０】この振動系についてはそのクオリティファ
クタＱ′を振動周波数ｆの関数として表すことができ
る： １／Ｑ′＝ｃ１ｆ−１／２＋２ｃ２ｆｓ、 （２） ここでｃ１、ｃ２は定数であり、かつｓは２〜４の数で
ある。１番目の項は粘度に起因するエネルギー損失を、
かつ２番目の項は音波放出によるエネルギー損失を示
す。後者の項は純数学的に見て周波数ｆの増大とともに
すぐに１番目の項を上回るが、本発明により設けられた
補助振動子が周波数ｆを低く保つのに著しく寄与する。
クタＱ′を振動周波数ｆの関数として表すことができ
る： １／Ｑ′＝ｃ１ｆ−１／２＋２ｃ２ｆｓ、 （２） ここでｃ１、ｃ２は定数であり、かつｓは２〜４の数で
ある。１番目の項は粘度に起因するエネルギー損失を、
かつ２番目の項は音波放出によるエネルギー損失を示
す。後者の項は純数学的に見て周波数ｆの増大とともに
すぐに１番目の項を上回るが、本発明により設けられた
補助振動子が周波数ｆを低く保つのに著しく寄与する。
【００１１】本発明の構成によれば、測定管が（２，
１）−フープモードで振動するようになっており、補助
振動子が測定管の軸線に対して対称的に配置されてい
て、しかもこれに平行に延びており、かつ支持体および
測定管の端部に固定された４つのビームを備えており、
かつ各ビームがこれらビームのそれぞれ中央に配置され
た結合部材を介して測定管の中央と結合されている。
１）−フープモードで振動するようになっており、補助
振動子が測定管の軸線に対して対称的に配置されてい
て、しかもこれに平行に延びており、かつ支持体および
測定管の端部に固定された４つのビームを備えており、
かつ各ビームがこれらビームのそれぞれ中央に配置され
た結合部材を介して測定管の中央と結合されている。
【００１２】本発明のこの構成の実施形では、補助振動
子が端部間に４つの縦スリットを備えた管賭して構成さ
れている。
子が端部間に４つの縦スリットを備えた管賭して構成さ
れている。
【００１３】
【発明の効果】本発明により、単管−フープモード質量
流量センサーの利点、すなわち例えば完全な、動的な平
衡化性およびコンパクトな構造形式が、比較的大きな定
格の測定管、特に５０ｍｍを上回る測定管においても上
記の理想流体ではない流体について維持される。
流量センサーの利点、すなわち例えば完全な、動的な平
衡化性およびコンパクトな構造形式が、比較的大きな定
格の測定管、特に５０ｍｍを上回る測定管においても上
記の理想流体ではない流体について維持される。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１に質量流量センサー１の鉛直
方向の部分縦断面図が、図２から図４には３つの異な
る、それぞれ軸線に垂直な横断面図が、かつ図５には付
加的に斜視図が示されている。図５では外側の部材によ
って覆われた内側の部材が見えるように個々の範囲を部
分的に見ることができる。したがって図５については下
記で特に説明されない。図５は個別の部材と付された符
号とを示すにすぎない。
方向の部分縦断面図が、図２から図４には３つの異な
る、それぞれ軸線に垂直な横断面図が、かつ図５には付
加的に斜視図が示されている。図５では外側の部材によ
って覆われた内側の部材が見えるように個々の範囲を部
分的に見ることができる。したがって図５については下
記で特に説明されない。図５は個別の部材と付された符
号とを示すにすぎない。
【００１５】質量流量センサー１は例えばフランジ２，
３を介して測定すべき流体によって貫流される所定の直
径を持った管路（概観しやすいように図示されていな
い）内へ設置可能、または該管路と結合可能である。
３を介して測定すべき流体によって貫流される所定の直
径を持った管路（概観しやすいように図示されていな
い）内へ設置可能、または該管路と結合可能である。
【００１６】質量流量センサー１は振動系を有し、振動
系は主振動子として流体によって貫流される、直線形の
唯一の測定管４と流体と接触しない補助振動子５とを含
んでいる。図面の図では補助振動子は有利に４つの縦ス
リットを有する管の形状を持ち、スリット５１１，５１
２，５１３，５１４の領域内に４つのビーム５２１，５
２２，５２３，５２３が得られる（特に図４参照）。
系は主振動子として流体によって貫流される、直線形の
唯一の測定管４と流体と接触しない補助振動子５とを含
んでいる。図面の図では補助振動子は有利に４つの縦ス
リットを有する管の形状を持ち、スリット５１１，５１
２，５１３，５１４の領域内に４つのビーム５２１，５
２２，５２３，５２３が得られる（特に図４参照）。
【００１７】補助振動子５のこれらの機械的な構成によ
って、全振動系の運動エネルギーが主振動子、すなわち
測定管４の運動エネルギーの少なくとも倍になるように
全振動系が設計される。
って、全振動系の運動エネルギーが主振動子、すなわち
測定管４の運動エネルギーの少なくとも倍になるように
全振動系が設計される。
【００１８】さらに補助振動子５は、コリオリの力によ
って生ぜしめられた測定管４のフープモードができる限
り補助振動子５へは伝達されないように構成され、かつ
配置された結合部材によって測定管４と機械的に連結さ
れている。
って生ぜしめられた測定管４のフープモードができる限
り補助振動子５へは伝達されないように構成され、かつ
配置された結合部材によって測定管４と機械的に連結さ
れている。
【００１９】図の優れた実施例ではこのような結合部材
６１，６２，６３，６４が４つ設けられており、結合部
材は測定管４の中央部の周面に互いに９０゜ずらされて
配置されている（特に図３参照）。
６１，６２，６３，６４が４つ設けられており、結合部
材は測定管４の中央部の周面に互いに９０゜ずらされて
配置されている（特に図３参照）。
【００２０】測定管４は端部において補助振動子５の各
端部５８，５９内に密に、特に真空密に嵌合、例えば溶
接、ろう接またはローラを用いてプレスはめ（einwalze
n)される（プレスはめについてはヨーロッパ特許出願９
５８１０１９９０．０参照）。
端部５８，５９内に密に、特に真空密に嵌合、例えば溶
接、ろう接またはローラを用いてプレスはめ（einwalze
n)される（プレスはめについてはヨーロッパ特許出願９
５８１０１９９０．０参照）。
【００２１】補助振動子５の端部５８，５９自体は支持
体の１端内ないしは他端内に固定されており、支持体は
有利には図に示されているように支持管７として構成さ
れている。
体の１端内ないしは他端内に固定されており、支持体は
有利には図に示されているように支持管７として構成さ
れている。
【００２２】補助振動子５の振動性の部分と振動性では
ない部分、すなわち端部５８，５９とを機械的に絶縁す
るためには振動性の部分から相当端部への各移行部にそ
れぞれ環状みぞ５６，５７が設けられている。環状みぞ
５６，５７は補助振動子５の外面近くに形成されてい
る。
ない部分、すなわち端部５８，５９とを機械的に絶縁す
るためには振動性の部分から相当端部への各移行部にそ
れぞれ環状みぞ５６，５７が設けられている。環状みぞ
５６，５７は補助振動子５の外面近くに形成されてい
る。
【００２３】測定管４、４つのビーム５２１，５２２，
５２３，５２４を形成するために複数のスリットを設け
られた管の形状の補助振動子５および支持管７は実施例
では互いに同軸的に配置されている（図２から図５参
照）。
５２３，５２４を形成するために複数のスリットを設け
られた管の形状の補助振動子５および支持管７は実施例
では互いに同軸的に配置されている（図２から図５参
照）。
【００２４】フランジ２，３は図１によれば測定管４、
支持管７および補助振動子５の各端部で、すなわちこれ
らによって形成された各共通の端面８（図５参照）にね
じによって固定されている。ねじの１つ９が断面図の右
上に示されている。
支持管７および補助振動子５の各端部で、すなわちこれ
らによって形成された各共通の端面８（図５参照）にね
じによって固定されている。ねじの１つ９が断面図の右
上に示されている。
【００２５】作動中測定管４および補助振動子５を備え
た振動系は少なくとも１つの励振器によってその固有振
動数の１つに励振されて、測定管４がフープモードに、
有利には（２，２）フープモードで振動する。これとは
異なり補助振動子５のビーム５２１，５２２，５２３，
５２４は単に弦様の曲げ振動に励振される。
た振動系は少なくとも１つの励振器によってその固有振
動数の１つに励振されて、測定管４がフープモードに、
有利には（２，２）フープモードで振動する。これとは
異なり補助振動子５のビーム５２１，５２２，５２３，
５２４は単に弦様の曲げ振動に励振される。
【００２６】測定管４をこのような共鳴−フープモード
−振動に励振する手段として実施例では２つの電気力学
的な励振器１１，１２および２つの電気力学的な検出器
１３，１４が設けられている。励振器１１，１２および
検出器１３，１４は両端面８間中央の支持管７の周面に
配置されている（図１、図３および図５参照）。
−振動に励振する手段として実施例では２つの電気力学
的な励振器１１，１２および２つの電気力学的な検出器
１３，１４が設けられている。励振器１１，１２および
検出器１３，１４は両端面８間中央の支持管７の周面に
配置されている（図１、図３および図５参照）。
【００２７】励振器１１，１２および検出器１３，１４
はそれぞれ支持管７横断面の互いに垂直な直径上に位置
している。
はそれぞれ支持管７横断面の互いに垂直な直径上に位置
している。
【００２８】各励振器１１，１２および各検出器１３，
１４は補助振動子５に固定された各永久磁石１１１，１
２１，１３１，１４１および支持管７に固定された各コ
イル１１２，１２２，１３２，１４２を備えており、永
久磁石はコイル内へ突入し、かつコイル内で往復移動可
能である。したがって２つの互いに対向して位置した永
久磁石はやはり上記の横断面直径の１つの上に位置し、
２つの互いに対向して位置した結合部材６１，６２ない
しは６３，６４も同様である。
１４は補助振動子５に固定された各永久磁石１１１，１
２１，１３１，１４１および支持管７に固定された各コ
イル１１２，１２２，１３２，１４２を備えており、永
久磁石はコイル内へ突入し、かつコイル内で往復移動可
能である。したがって２つの互いに対向して位置した永
久磁石はやはり上記の横断面直径の１つの上に位置し、
２つの互いに対向して位置した結合部材６１，６２ない
しは６３，６４も同様である。
【００２９】測定管４のフープモードを励振するために
は励振器１１，１２のコイル１１２，１２２は適切な駆
動回路によって駆動電流を供給され、駆動回路は検出器
１３，１４のコイル１３２，１４２の信号によって制御
される。この回路の詳細は本発明の範囲外である、それ
というのもこの回路はもっぱら質量流量センサーの機械
的構成に関係するからである。
は励振器１１，１２のコイル１１２，１２２は適切な駆
動回路によって駆動電流を供給され、駆動回路は検出器
１３，１４のコイル１３２，１４２の信号によって制御
される。この回路の詳細は本発明の範囲外である、それ
というのもこの回路はもっぱら質量流量センサーの機械
的構成に関係するからである。
【００３０】さらに測定管４の入口側および出口側の振
動に関して少なくとも各１つのセンサーが設けられてい
る。これらのセンサーは測定管４に沿ってずらされて、
有利には励振器から等距離の所に配置されている。
動に関して少なくとも各１つのセンサーが設けられてい
る。これらのセンサーは測定管４に沿ってずらされて、
有利には励振器から等距離の所に配置されている。
【００３１】実施例では入口側に第１の、電気力学的な
センサー２１，２２の対および出口側に第２の、電気力
学的なセンサー３１，３２の対が存在している。両セン
サーは測定管４の横断面直径上の周面上に配置され、か
つ測定管の軸方向に対応する励振器と整列している（図
１、図２および図５参照）。したがって例えば励振器１
１とセンサー２１とは質量流量センサーの軸線に平行な
直線上にある。
センサー２１，２２の対および出口側に第２の、電気力
学的なセンサー３１，３２の対が存在している。両セン
サーは測定管４の横断面直径上の周面上に配置され、か
つ測定管の軸方向に対応する励振器と整列している（図
１、図２および図５参照）。したがって例えば励振器１
１とセンサー２１とは質量流量センサーの軸線に平行な
直線上にある。
【００３２】各センサーは測定管４に固定された永久磁
石２１１，２２１，３１１，３２１および支持管７に固
定されたコイル２１２，２２２，３１２，３２２を備え
ている。配設の永久磁石が各コイル内へ突入し、かつコ
イル内で往復移動可能である。
石２１１，２２１，３１１，３２１および支持管７に固
定されたコイル２１２，２２２，３１２，３２２を備え
ている。配設の永久磁石が各コイル内へ突入し、かつコ
イル内で往復移動可能である。
【００３３】センサーによって発生された信号が適切な
評価回路内で処理されて質量流量信号にされるが、詳細
は駆動回路と同様本発明の範囲外である。
評価回路内で処理されて質量流量信号にされるが、詳細
は駆動回路と同様本発明の範囲外である。
【００３４】最後に図１には支持管７に固定されたケー
シング４１が示されており、ケーシングは特に励振器お
よびセンサーに接続された線路（見やすいように図示さ
れていない）の保護を行う。ケーシング４１はネック様
の移行部片４２を備えており、移行部片には一部しか示
されていない電子機器ケーシング４３が質量流量センサ
ー１の駆動−および評価−電子機器全体を受容するため
に固定されている。
シング４１が示されており、ケーシングは特に励振器お
よびセンサーに接続された線路（見やすいように図示さ
れていない）の保護を行う。ケーシング４１はネック様
の移行部片４２を備えており、移行部片には一部しか示
されていない電子機器ケーシング４３が質量流量センサ
ー１の駆動−および評価−電子機器全体を受容するため
に固定されている。
【００３５】２つの具体的に設計された質量流量センサ
ーＡ、Ｂ（測定管４はチタン製、補助振動子５は鋼１．
４３０１製）の特性値が２つの表の形で以下に挙げられ
ている：表２において“測定管４単独”は補助振動子の
機械的な連結なしで（２，１）−フープモードで振動す
る測定管を，Ｅｋｉｎ４は測定管単独の運動エネルギー
を、Ｅｋｉｎ４＋５は全振動系の運動エネルギーを、Ｅ
ｅｌａ４は測定管単独の弾性エネルギーを、Ｅ
ｅｌａ４＋５を全振動系の弾性エネルギーを表す。
ーＡ、Ｂ（測定管４はチタン製、補助振動子５は鋼１．
４３０１製）の特性値が２つの表の形で以下に挙げられ
ている：表２において“測定管４単独”は補助振動子の
機械的な連結なしで（２，１）−フープモードで振動す
る測定管を，Ｅｋｉｎ４は測定管単独の運動エネルギー
を、Ｅｋｉｎ４＋５は全振動系の運動エネルギーを、Ｅ
ｅｌａ４は測定管単独の弾性エネルギーを、Ｅ
ｅｌａ４＋５を全振動系の弾性エネルギーを表す。
【００３６】
【表１】
【００３７】
【表２】
【００３８】図２から、振動系の振動の振幅が一定で
は、補助振動子の連結によって振動系の運動エネルギー
の著しい増大並びに振動周波数の著しい変位が達成され
ることが判る。したがって上記の式（２）によって求め
られる振動周波数の低下が達成される。
は、補助振動子の連結によって振動系の運動エネルギー
の著しい増大並びに振動周波数の著しい変位が達成され
ることが判る。したがって上記の式（２）によって求め
られる振動周波数の低下が達成される。
【図１】質量流量センサーの部分鉛直縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った測定管と支持体の断面
図である。
図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿った測定管と支持体の断面
図である。
図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ線に沿った測定管と支持体の断面
図である。
図である。
【図５】図１による質量流量センサーの部材を一部断面
図で示した斜視図である。
図で示した斜視図である。
１ 質量流量センサー、 ２，３ フランジ、 ４ 測
定管、 ５ 補助振動子、 ５６，５７ 環状みぞ、
５８，５９ 端部、 ６１，６２，６３，６４スロッ
ト、 ７ 支持管、 ８ 端面、 ９ ねじ、 １１，
１２ 励振器、１１１，１２１，１３１，１４１，２１
１，２２１，３１１，３２１ 永久磁石、 １１２，１
２２，１３２，１４２，２１２，２２２，３１２，３２
２ コイル、 １３，１４ 検出器、 ２１，２２，３
１，３２ センサー、 ４１ケーシング、 ４２ 移行
部片、 ５１１，５１２，５１３，５１４ スロット、
５２１，５２２，５２３，５２４ ビーム
定管、 ５ 補助振動子、 ５６，５７ 環状みぞ、
５８，５９ 端部、 ６１，６２，６３，６４スロッ
ト、 ７ 支持管、 ８ 端面、 ９ ねじ、 １１，
１２ 励振器、１１１，１２１，１３１，１４１，２１
１，２２１，３１１，３２１ 永久磁石、 １１２，１
２２，１３２，１４２，２１２，２２２，３１２，３２
２ コイル、 １３，１４ 検出器、 ２１，２２，３
１，３２ センサー、 ４１ケーシング、 ４２ 移行
部片、 ５１１，５１２，５１３，５１４ スロット、
５２１，５２２，５２３，５２４ ビーム
フロントページの続き (72)発明者 アルフレート ヴェンガー スイス国 ネフテンバッハ シュールシュ トラーセ 170
Claims (3)
- 【請求項１】 管路内に設置可能であり、かつ作動中測
定すべき流体によって貫流される、コリオリ原理による
質量流量センサーであって、振動系が設けられており、
振動系が流体によって貫流される、直線形の唯一の測定
管（４）を主振動子として、および流体と接触しない補
助振動子（５）を備えており、補助振動子が結合部材
（６１，６２，６３，６４）を介して測定管（４）と機
械式に連結されており、かつ測定管がフープモードで振
動するように、振動系がこの質量流量センサーの作動中
少なくとも１つの励振器（１１，１２）によってその固
有振動数の１つに励振されるようになっており、支持体
（７）が設けられており、振動系が端部で支持体に固定
されていて、しかも支持体を介して振動系が管路と結合
されており、かつ測定管（４）の入口側ないしは出口側
の振動のために少なくとも各１つのセンサー（２１，２
２：３１，３２）が設けられている形式のものにおい
て、振動系が、その運動エネルギー（Ｅｋｉｎ４＋５）
が主振動子の運動エネルギー（Ｅｋｉｎ４）の少なくと
も２倍になるように設計されており、かつ結合部材（６
１，６２，６３，６４）が、コリオリの力によって生ぜ
しめられた測定管（４）のフープモードが補助振動子
（５）へできる限り伝達されないように構成され、かつ
配置されていることを特徴とする、唯一の測定管を備え
たコリオリ式質量流量センサー。 - 【請求項２】 測定管が（２，１）−フープモードで振
動するようになっており、補助振動子が測定管の軸線に
対して対称的に配置されていて、しかもこれに平行に延
びており、かつ支持体および測定管の端部に固定された
４つのビーム（５２１，５２２，５２３，５２４）を備
えており、かつ各ビームがこれらビームのそれぞれ中央
に配置された結合部材（６１，６２，６３，６４）を介
して測定管の中央と結合されている、請求項１記載の質
量流量センサー。 - 【請求項３】 補助振動子（５）が端部間に４つの縦ス
リット（５１１，５１２，５１３，５１４）を備えた管
である、請求項２記載の質量流量センサー。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE95109152.9 | 1995-06-14 | ||
| EP95109152A EP0749006B1 (de) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | Coriolis-Massedurchflussaufnehmer mit einem einzigen Messrohr |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH095137A true JPH095137A (ja) | 1997-01-10 |
| JP2731381B2 JP2731381B2 (ja) | 1998-03-25 |
Family
ID=8219353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8130355A Expired - Fee Related JP2731381B2 (ja) | 1995-06-14 | 1996-05-24 | 唯一の測定管を備えたコリオリ式質量流量センサー |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5616868A (ja) |
| EP (2) | EP0749006B1 (ja) |
| JP (1) | JP2731381B2 (ja) |
| DE (2) | DE59510157D1 (ja) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19719587A1 (de) * | 1997-05-09 | 1998-11-19 | Bailey Fischer & Porter Gmbh | Verfahren und Einrichtung zur Erkennung und Kompensation von Nullpunkteinflüssen auf Coriolis-Massedurchflußmesser |
| US6168069B1 (en) * | 1997-07-18 | 2001-01-02 | Endress +Hauser Flowtec Ag | Method of brazing titanium to stainless steel |
| US5979246A (en) * | 1998-02-09 | 1999-11-09 | Micro Motion, Inc. | Spring rate balancing of the flow tube and a balance bar in a straight tube Coriolis flowmeter |
| US5987999A (en) * | 1998-07-01 | 1999-11-23 | Micro Motion, Inc. | Sensitivity enhancing balance bar |
| US6374478B1 (en) * | 1999-06-30 | 2002-04-23 | Micro Motion, Inc. | Method for manufacturing a Coriolis flow meter assembly |
| US6412354B1 (en) | 1999-12-16 | 2002-07-02 | Halliburton Energy Services, Inc. | Vibrational forced mode fluid property monitor and method |
| 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 |
| US6662120B2 (en) * | 2001-06-19 | 2003-12-09 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Excitation circuits for coriolis mass flowmeters |
| US6920798B2 (en) * | 2001-09-21 | 2005-07-26 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Vibratory transducer |
| US7040181B2 (en) | 2004-03-19 | 2006-05-09 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Coriolis mass measuring device |
| US7284449B2 (en) * | 2004-03-19 | 2007-10-23 | Endress + Hauser Flowtec Ag | In-line measuring device |
| DE102004023600A1 (de) * | 2004-05-13 | 2005-12-08 | Abb Research Ltd. | Sensor zur Bestimmung von Massendurchfluss und Dichte strömender Medien sowie Verfahren zur Betätigung des Sensors |
| DE102005042677A1 (de) | 2005-08-27 | 2007-03-08 | Abb Patent Gmbh | Coriolis-Massendurchfluss-Aufnehmer |
| DE102005046319A1 (de) | 2005-09-27 | 2007-03-29 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Verfahren zum Messen eines in einer Rohrleitung strömenden Mediums sowie Meßsystem dafür |
| US7360452B2 (en) * | 2005-12-27 | 2008-04-22 | Endress + Hauser Flowtec Ag | In-line measuring devices and method for compensation measurement errors in in-line measuring devices |
| US7360453B2 (en) * | 2005-12-27 | 2008-04-22 | Endress + Hauser Flowtec Ag | In-line measuring devices and method for compensation measurement errors in in-line measuring devices |
| CA2634959C (en) | 2005-12-27 | 2013-02-05 | Wolfgang Drahm | In-line measuring devices and method for compensating measurement errors in in-line measuring devices |
| ES2678411T3 (es) * | 2006-11-10 | 2018-08-10 | Lithium Balance A/S | Sistema de gestión de baterías |
| DE102006062600B4 (de) | 2006-12-29 | 2023-12-21 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Verfahren zum Inbetriebnehmen und/oder Überwachen eines In-Line-Meßgeräts |
| DE102008016235A1 (de) | 2008-03-27 | 2009-10-01 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Verfahren zum Betreiben eines auf einer rotierenden Karussell-Abfüllmachine angeordneten Meßgeräts |
| US9354096B2 (en) * | 2013-04-22 | 2016-05-31 | Argosy Technologies Ltd. | Single staright tube coriolis flowmeter including exciters provided in two planes and perpendicular to each other |
| DE102014107849A1 (de) | 2014-06-04 | 2015-12-17 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Messrohr, Coriolis-Durchflussmessgerät und Verfahren zur Herstellung eines Messrohres für ein Durchflussmessgerät |
| DE102016007905A1 (de) * | 2016-06-30 | 2018-01-04 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Verfahren zum Betreiben eines Messaufnehmers vom Vibrationstyp |
| CN110686741A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-01-14 | 沃森测控技术（河北）有限公司 | 用于质量流量计的接头结构及质量流量计 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2212613B (en) * | 1987-11-19 | 1991-07-03 | Schlumberger Ind Ltd | Improvements in single vibrating tube transducers |
| DE3877907D1 (de) * | 1987-11-20 | 1993-03-11 | Flowtec Ag | Verfahren zur massendurchflussmessung nach dem coriolisprinzip und nach dem coriolisprinzip arbeitendes massendurchfluss-messgeraet. |
| US5497665A (en) * | 1991-02-05 | 1996-03-12 | Direct Measurement Corporation | Coriolis mass flow rate meter having adjustable pressure and density sensitivity |
| DE4124295A1 (de) * | 1991-07-22 | 1993-01-28 | Krohne Ag | Massendurchflussmessgeraet |
| DE4224379C2 (de) * | 1992-07-06 | 1998-05-20 | Krohne Messtechnik Kg | Massendurchflußmeßgerät |
| EP0578113B1 (de) * | 1992-07-06 | 1997-11-19 | Krohne Messtechnik Gmbh & Co. Kg | Massendurchflussmessgerät |
| JP2758798B2 (ja) * | 1992-11-19 | 1998-05-28 | 株式会社オーバル | コリオリ流量計 |
-
1995
- 1995-06-14 EP EP95109152A patent/EP0749006B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-06-14 EP EP02007723A patent/EP1229310B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-06-14 DE DE59510157T patent/DE59510157D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-06-14 DE DE59511087T patent/DE59511087D1/de not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-05-07 US US08/646,123 patent/US5616868A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-05-24 JP JP8130355A patent/JP2731381B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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| EP1229310B1 (de) | 2007-10-24 |
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| US5616868A (en) | 1997-04-01 |
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| DE59510157D1 (de) | 2002-05-16 |
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