JPH11108723A - Coriolis mass flow meter - Google Patents
Coriolis mass flow meterInfo
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- JPH11108723A JPH11108723A JP26553297A JP26553297A JPH11108723A JP H11108723 A JPH11108723 A JP H11108723A JP 26553297 A JP26553297 A JP 26553297A JP 26553297 A JP26553297 A JP 26553297A JP H11108723 A JPH11108723 A JP H11108723A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、高精度で、安定
性、耐振性が向上されるコリオリ質量流量計に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Coriolis mass flowmeter which is highly accurate and has improved stability and vibration resistance.
【0002】[0002]
【従来の技術】図24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、特開平6−1095
12号の従来例に示されている。図において、1はフラ
ンジ2に、両端が取付けられた振動チューブである。フ
ランジ2は管路Aへ振動チューブ1を取付けるためのも
のである。2. Description of the Related Art FIG. 24 is an explanatory view of the structure of a conventional example generally used in the prior art.
No. 12 shows a conventional example. In the drawing, reference numeral 1 denotes a vibration tube having both ends attached to a flange 2. The flange 2 is for attaching the vibration tube 1 to the conduit A.
【0003】3は振動チューブ1の中央部に設けられた
励振器である。4,5は振動チューブ1の両側にそれぞ
れ設けられた振動検出センサである。6は、振動チュー
ブ1の両端が固定されるハウジングである。[0003] Reference numeral 3 denotes an exciter provided at the center of the vibration tube 1. Reference numerals 4 and 5 denote vibration detection sensors provided on both sides of the vibration tube 1, respectively. Reference numeral 6 denotes a housing to which both ends of the vibration tube 1 are fixed.
【0004】以上の構成において、振動チューブ1に測
定流体が流され、励振器3が駆動される。励振器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、In the above configuration, the measurement fluid is flowed through the vibration tube 1 and the exciter 3 is driven. Assuming that the angular velocity “ω” in the vibration direction of the exciter 3 and the flow velocity “V” of the measurement fluid (hereinafter, a symbol surrounded by “” represents a vector amount),
【0005】Fc=―2m『ω』×『V』 のコリオリ力が働く、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。The mass flow rate can be measured by measuring the amplitude of the vibration proportional to the Coriolis force in which the Coriolis force of Fc = −2 m “ω” × “V” acts.
【0006】図25は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。本従来例では、振動チュ
ーブ1を2管式にしたものである。FIG. 25 is an explanatory view of the configuration of another conventional example generally used conventionally. In this conventional example, the vibration tube 1 is a two-tube type.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】図24のような一般的
な1本直管式コリオリ質量流量計では、振動チューブを
両端で固定しているが、限られた大きさの流量計では端
点を完全固定にすることはできず、わずかに振動してし
まう。In a general single straight tube type Coriolis mass flow meter as shown in FIG. 24, the vibrating tube is fixed at both ends, but in a flow meter of a limited size, the end point is fixed. It cannot be completely fixed and will vibrate slightly.
【0008】振動が発生する理由として、以下の原因が
考えられる。内部を流体が流れる振動チューブ1を図2
6のように変形(近似的に1次モード共振状態)させる
と、変形によりチューブの長さが長くなるので、振動チ
ューブの軸方向に引っ張り応力が発生する。The following causes can be considered as the reason why the vibration occurs. Fig. 2 shows the vibrating tube 1 through which fluid flows.
When the tube is deformed (approximately in a first-order mode resonance state) as shown in FIG. 6, the length of the tube becomes longer due to the deformation, and a tensile stress is generated in the axial direction of the vibrating tube.
【0009】例えば、ステンレスのφ9.6×0.91
t、400Lの振動チューブ1の、中央部分を1mm変
形させると、図26のように軸方向に7.5kgfの大きさ
の引っ張り力が発生する。For example, φ9.6 × 0.91 of stainless steel
When the center portion of the 400 L vibrating tube 1 is deformed by 1 mm, a tensile force of 7.5 kgf is generated in the axial direction as shown in FIG.
【0010】振動チューブ1を1次の共振モードで励振
させた場合、プラスとマイナスの変形最大の時に、引っ
張り力も最大になり、変形のない基本形状の時は、引っ
張り力は最小でゼロである。When the vibrating tube 1 is excited in the primary resonance mode, the tensile force is maximized when the plus and minus deformations are maximum, and the tensile force is minimum and zero when the basic shape has no deformation. .
【0011】励振振動の1周期中に、引っ張り力は最
大、最小を2回繰り返す。すなわち、振動チューブ1の
軸方向の引っ張り力は、励振周波数の2倍の周波数で発
生する。この引っ張り力による振動があると、以下のよ
うな問題が発生する。In one cycle of the excitation vibration, the tensile force repeats maximum and minimum twice. That is, the axial pulling force of the vibration tube 1 is generated at twice the frequency of the excitation frequency. The following problems occur when there is vibration due to this pulling force.
【0012】振動絶縁が不十分であると、 (1)Q値が低くなるので、内部の振動が不安定にな
り、励振振動以外の余計な振動ノイズの影響を受けやす
くなる。 (2)励振に大きなエネルギーが必要になり、消費電力
が増加する。If the vibration isolation is insufficient, (1) the Q value becomes low, so that the internal vibration becomes unstable, and it becomes susceptible to extra vibration noise other than the excitation vibration. (2) Large energy is required for excitation, and power consumption increases.
【0013】(3)設置方法や、配管応力、温度等の環
境変化や外的要因により、振動の漏れ程度も大きく変わ
り、振動チューブの振動状況も変化し、零点やスパンが
変化しやすくなる。 すなわち、これらの環境変化や外的要因に対し、不安定
で、耐振性、精度が悪いコリオリ流量計になりがちであ
る。(3) The degree of vibration leakage greatly changes, the vibration state of the vibrating tube also changes, and the zero point and span tend to change due to the installation method, environmental changes such as pipe stress and temperature, and external factors. In other words, Coriolis flowmeters that are unstable with respect to these environmental changes and external factors and have poor vibration resistance and accuracy tend to be poor.
【0014】一方、図25従来例では、2本の振動チュ
ーブ1が互いに反対方向に振動することで、分岐部で力
が打ち消しあって、図27,28に示す如く、音叉の原
理により振動が外に漏れにくい構造となつている。On the other hand, in the conventional example shown in FIG. 25, the two vibrating tubes 1 vibrate in opposite directions, so that the forces cancel each other out at the branch portion, and as shown in FIGS. It has a structure that is hard to leak outside.
【0015】しかし、分岐点の無い振動チューブ1本の
構造は取れなくなる。However, the structure of one vibration tube having no branch point cannot be obtained.
【0016】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、高精度で、安定性、耐振性が向上
されるコリオリ質量流量計を提供するにある。The present invention solves this problem. An object of the present invention is to provide a Coriolis mass flowmeter which is highly accurate and has improved stability and vibration resistance.
【0017】[0017]
【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、 (1)振動チューブ内に測定流体が流れ、該測定流体の
流れと前記振動チューブの角振動によって生じるコリオ
リ力により、該振動チューブを変形振動させるコリオリ
質量流量計において、上流側固定端と下流側固定端とを
結ぶ直線を基準軸としてこの基準軸の各点からそれぞれ
所定距離の円周線上で単振動あるいは円運動をする振動
チューブを具備したことを特徴とするコリオリ質量流量
計。 (2)前記振動チューブが単振動あるいは円運動をする
よう前記基準軸を中心に互いに所定角度をなし前記振動
チューブに非接触に配置された少なくとも2個の励振装
置を具備したことを特徴とする(1)記載のコリオリ質
量流量計。 (3)前記振動チューブが単振動あるいは円運動をする
ように前記基準軸を中心軸としこの中心軸より所定半径
距離に前記振動チューブの途中が係止され回動あるいは
回転する回転体とこの回転体を駆動する駆動体とよりな
る励振装置を具備したことを特徴とする(1)又は
(2)記載のコリオリ質量流量計。 (4)非励振状態で予め前記単振動あるいは円運動をす
る位置に湾曲配置された振動チューブを具備したことを
特徴とする(1)又は(2)又は(3)記載のコリオリ
質量流量計。 (5)振動チューブが非励振状態で直管状であり励振状
態で前記基準軸の各点からそれぞれ所定距離の円周線上
にあるように振動チューブに励振時に励振成分と所定の
バイアス成分とを印加する励振装置を具備したことを特
徴とする(1)又は(2)又は(3)記載のコリオリ質
量流量計。 (6)前記振動チューブと前記励振装置からなる振動系
全体の重心が励振時に移動しないように前記基準軸を挟
んで反対位置に前記振動チューブと連結されるカウンタ
ーウエイトを具備したことを特徴とする(1)又は
(2)又は(3)又は(4)又は(5)記載のコリオリ
質量流量計。 (7)前記振動チューブの振動に伴ってこの振動チュー
ブの両固定端近傍に前記基準軸を中心に発生する回転成
分を打ち消し振動の節を構成する振動補償体を具備した
ことを特徴とする(1)又は(2)又は(3)又は
(4)又は(5)又は(6)記載のコリオリ質量流量
計。 (8)外部にねじれ振動が漏洩しないように前記振動チ
ューブの両固定端に連結されたねじり剛性を有する剛体
を具備したことを特徴とする(1)又は(2)又は
(3)又は(4)又は(5)又は(6)又は(7)記載
のコリオリ質量流量計。 を構成したものである。In order to achieve the above object, the present invention provides: (1) a measuring fluid flowing in a vibrating tube, and a flow of the measuring fluid and a Coriolis force generated by angular vibration of the vibrating tube; In a Coriolis mass flowmeter that deforms and vibrates the vibrating tube, a simple vibration or a circle is formed on a circumferential line at a predetermined distance from each point of the reference axis with a straight line connecting the upstream fixed end and the downstream fixed end as a reference axis. A Coriolis mass flowmeter comprising a vibrating tube for movement. (2) At least two exciters are formed at a predetermined angle around the reference axis so that the vibrating tube makes a simple vibration or a circular motion, and are arranged in non-contact with the vibrating tube. The Coriolis mass flowmeter according to (1). (3) A rotating body that rotates or rotates with the middle of the vibration tube being locked at a predetermined radial distance from the center axis with the reference axis as the center axis so that the vibration tube makes a simple vibration or circular motion. The Coriolis mass flowmeter according to (1) or (2), further including an excitation device including a driving body that drives the body. (4) The Coriolis mass flowmeter according to (1), (2) or (3), further including a vibrating tube that is curved and arranged at a position where the single vibration or the circular motion is performed in a non-excited state. (5) Applying an excitation component and a predetermined bias component to the vibrating tube at the time of excitation so that the vibrating tube is a straight tube in a non-excited state and is on a circumferential line at a predetermined distance from each point of the reference axis in the excited state. The Coriolis mass flowmeter according to (1), (2) or (3), further comprising: (6) A counterweight connected to the vibration tube is provided at a position opposite to the reference axis so as to prevent the center of gravity of the entire vibration system including the vibration tube and the excitation device from moving during excitation. (1) or (2) or (3) or (4) or (5). (7) A vibration compensator is provided in the vicinity of both fixed ends of the vibration tube along with the vibration of the vibration tube to cancel a rotational component generated around the reference axis and form a node of vibration. 1) or (2) or (3) or (4) or (5) or (6). (8) A rigid body having torsional rigidity connected to both fixed ends of the vibrating tube so that torsional vibration does not leak to the outside, is provided (1) or (2) or (3) or (4). ) Or (5) or (6) or (7). It is what constituted.
【0018】[0018]
【作用】以上の構成において、振動チューブに測定流体
が流され、励振器が駆動されると、コリオリ力が働く、
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。In the above construction, when the measuring fluid is flowed through the vibrating tube and the exciter is driven, Coriolis force acts.
By measuring the amplitude of the vibration proportional to the Coriolis force, the mass flow rate can be measured.
【0019】而して、振動チューブは、上流側固定端と
下流側固定端とを結ぶ直線を基準軸として、この基準軸
の各点からそれぞれ所定距離の円周線上で、単振動ある
いは円運動をすることで、外部との振動絶縁が高められ
る。以下、実施例に基づき詳細に説明する。The vibrating tube uses a straight line connecting the upstream fixed end and the downstream fixed end as a reference axis, and performs a simple vibration or a circular motion on a circumferential line at a predetermined distance from each point of the reference axis. By doing so, vibration isolation from the outside is enhanced. Hereinafter, a detailed description will be given based on embodiments.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施例の要部
構成説明図である。図において、図24と同一記号の構
成は同一機能を表わす。以下、図24と相違部分のみ説
明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is an explanatory diagram of a main part configuration of an embodiment of the present invention. In the figure, the same symbols as in FIG. 24 represent the same functions. Hereinafter, only differences from FIG. 24 will be described.
【0021】11は、上流側固定端12と下流側固定端
13とを結ぶ直線を基準軸14として、この基準軸14
の各点から、それぞれ所定距離の円周線上で単振動ある
いは円運動をする振動チューブである。Reference numeral 11 designates a straight line connecting the upstream fixed end 12 and the downstream fixed end 13 as a reference axis 14.
Is a vibrating tube that makes a simple vibration or a circular motion on a circumferential line at a predetermined distance from each point.
【0022】15は、振動チューブ11の中央部に設け
られた励振器である。16,17は、振動チューブ11
の両側にそれぞれ設けられた振動検出センサである。Reference numeral 15 denotes an exciter provided at the center of the vibration tube 11. 16 and 17 are vibration tubes 11
Are vibration detection sensors provided on both sides.
【0023】以上の構成において、図2は、図1の振動
チューブ11のb−b断面図、図3は図1の振動チュー
ブ11のa−a,c−c断面図、図4は振動チューブ1
1の振動の様子を示す斜視図である。図2,図3におい
て、非励振状態の時、振動チューブ11はAの位置近傍
にある。FIG. 2 is a sectional view taken along line bb of the vibration tube 11 of FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view taken along lines aa and cc of the vibration tube 11 of FIG. 1, and FIG. 1
FIG. 4 is a perspective view showing a state of vibration of FIG. 2 and 3, the vibrating tube 11 is in the vicinity of the position A in the non-excited state.
【0024】励振状態になると、振動チューブ11の中
心は、基準軸14から半径R(x)離れた円周上を移動す
る。断面b−bの位置では、基準軸14から半径R(b)
離れた円周上を、断面a−aやc−cの位置では、基準
軸14から半径R(a) や R(c) 離れた円周上を、A→
B→A→C→A→B→(繰り返し)のように振動する。In the excited state, the center of the vibrating tube 11 moves on a circumference separated from the reference axis 14 by a radius R (x). At the position of the cross section bb, the radius R (b)
At the position of the section a-a or cc on the distant circle, the circle at a radius R (a) or R (c) away from the reference axis 14 is A →
Vibrates as B → A → C → A → B → (repeat).
【0025】図4において、A,B,Cは図2,図3の
振動チューブ11の各位置に一致する。なお、12,1
3は固定端、14は基準軸を示す。In FIG. 4, A, B and C correspond to the respective positions of the vibrating tube 11 shown in FIGS. In addition, 12, 1
3 indicates a fixed end, and 14 indicates a reference axis.
【0026】振動チューブ11は、基準軸14から等距
離にある円周面内のみでの振動なので、振動チューブ1
1の位置がどこであっても、振動チューブ11の長さが
変わることはない。Since the vibration tube 11 vibrates only in a circumferential plane equidistant from the reference axis 14, the vibration tube 1
No matter where the position 1 is, the length of the vibration tube 11 does not change.
【0027】従って、軸方向の引っ張りの力が常に一定
である。すなわち、軸方向の力が変化することによる、
振動の漏れを無くすことができる。振動絶縁が高まるこ
とにより、流量計内部の振動が安定になり、高精度で安
定したコリオリ質量流量計を実現出来る。Therefore, the pulling force in the axial direction is always constant. That is, due to the change in the axial force,
Vibration leakage can be eliminated. By increasing the vibration isolation, the vibration inside the flowmeter becomes stable, and a highly accurate and stable Coriolis mass flowmeter can be realized.
【0028】具体的には、内部振動のQ値が高くなるの
で、振動ノイズの影響を受けにくくなり、低消費電力を
実現し、振動の漏れ量の変化によるゼロ点やスパン変化
を低減できるコリオリ質量流量計が得られる。More specifically, since the Q value of the internal vibration is increased, it is less susceptible to vibration noise, low power consumption is realized, and a zero point or a span change due to a change in the amount of vibration leakage can be reduced. A mass flow meter is obtained.
【0029】この結果、 (1)内部振動系は高Q値を実現でき、外部ノイズが加
わってもその影響が相対的に少なく、振動が安定なの
で、外部振動ノイズに強いコリオリ質量流量計が得られ
る。As a result, (1) the internal vibration system can realize a high Q value, the influence of external noise is relatively small even if external noise is applied, and the vibration is stable, so that a Coriolis mass flowmeter resistant to external vibration noise can be obtained. Can be
【0030】(2)少ないエネルギで安定した励振を実
現できるので、低消費電流のコリオリ質量流量計が得ら
れる。(2) Since stable excitation can be realized with a small amount of energy, a Coriolis mass flowmeter with low current consumption can be obtained.
【0031】(3)外部への振動エネルギの散逸量が変
化したり、上下流で散逸量のバランスが崩れると、内部
の振動系に影響が及び、ゼロ点やスパンが変動してしま
う。本発明では、常に内部に振動が閉じこもっているの
で、その心配がなく、高精度なコリオリ質量流量計が得
られる。(3) If the amount of vibration energy dissipated to the outside changes, or if the balance of the amount dissipated upstream and downstream is disturbed, the internal vibration system is affected and the zero point and span fluctuate. In the present invention, since the vibration is always confined inside, there is no need to worry about this, and a highly accurate Coriolis mass flowmeter can be obtained.
【0032】(4)振動チューブ11が、非励振状態で
予め所定形状に湾曲されていれば、周囲温度変化に対し
て、湾曲部分で吸収出来、温度特性が良好なコリオリ質
量流量計が得られる。なお、湾曲部分のわずかな変化
は、出力特性には影響しない。(4) If the vibrating tube 11 is previously bent into a predetermined shape in a non-excited state, a Coriolis mass flowmeter having good temperature characteristics can be obtained by absorbing the change in ambient temperature at the curved portion. . Note that a slight change in the curved portion does not affect the output characteristics.
【0033】図5は、本発明の他の実施例の要部斜視図
である。Aは非励振状態での基本位置近傍での振動チュ
ーブ形状、B、Cが変形最大時の振動チューブ11の形
状を示す。FIG. 5 is a perspective view of a main part of another embodiment of the present invention. A shows the shape of the vibrating tube near the basic position in the non-excited state, and B and C show the shapes of the vibrating tube 11 at the time of maximum deformation.
【0034】図においては、振動チューブ11は、2次
モード(あるいは3次以上の高次の振動モードでも良
い)で振動し、その振動の節が基準軸14上に存在し、
振動チューブ11は、基準軸14からR(x)離れた円周
上で振動する。In the figure, the vibrating tube 11 vibrates in a second mode (or a third or higher vibration mode), and a node of the vibration exists on the reference axis 14.
The vibrating tube 11 vibrates on a circumference separated from the reference axis 14 by R (x).
【0035】なお、振動検出と信号処理に関しては、通
常のコリオリ質量流量計と同様な処理をすれば良い。例
えば、振動検出センサ16,17で、振動のY成分を検
出し、2つのセンサ出力の位相差を求め、周波数補正、
温度補正等を加えて、振動チューブ内部を流れる質量流
量を求める等の手法がある。As for the vibration detection and signal processing, the same processing as that of a normal Coriolis mass flow meter may be performed. For example, the vibration detection sensors 16 and 17 detect the Y component of the vibration, determine the phase difference between the two sensor outputs,
There is a method of obtaining the mass flow rate flowing inside the vibrating tube by adding temperature correction and the like.
【0036】図6は、本発明の他の実施例の要部構成説
明図である。振動チューブ11と励振器15の断面図を
示す。図2に相当する図である。ここでは、励振器15
として、3つのコイル151と、振動チューブ11に取
り付けられた磁性材152から構成されている。効率を
上げるため永久磁石を併用しても良い。FIG. 6 is an explanatory diagram of a main part configuration of another embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a cross-sectional view of a vibration tube 11 and an exciter 15. FIG. 3 is a diagram corresponding to FIG. 2. Here, the exciter 15
And three magnetic members 152 attached to the vibrating tube 11. Permanent magnets may be used in combination to increase efficiency.
【0037】励振器15は、図6のコイル151に示し
た矢印Dの方向に、力を発生する。図6の場合、3つの
励振器15は、それぞれ120度異なる向きに力を発生
するように設置されている。The exciter 15 generates a force in the direction of arrow D shown in the coil 151 of FIG. In the case of FIG. 6, the three exciters 15 are installed so as to generate forces in directions different from each other by 120 degrees.
【0038】振動チューブ11が円周振動を行うため
に、励振コイル151−1,151−2,151−3
と、磁性材152間に、それぞれ以下のような力を発生
させる。(円周振動の振幅角度θが小さい(θ<π)場
合)In order for the vibrating tube 11 to perform circumferential vibration, the exciting coils 151-1, 151-2, and 151-3 are required.
And the magnetic material 152 generate the following forces. (When the amplitude angle θ of the circumferential vibration is small (θ <π))
【0039】 コイル151−1:F1=Asin(ωt+0) コイル151−2:F2=Bsin(2ωt+π/2)+
C=Bcos(2ωt)+C コイル151−3:F3=Asin(ωt+π)=−Asin
(ωt)Coil 151-1: F1 = Asin (ωt + 0) Coil 151-2: F2 = Bsin (2ωt + π / 2) +
C = Bcos (2ωt) + C coil 151-3: F3 = Asin (ωt + π) = − Asin
(Ωt)
【0040】ここで、A,B,C:定数 ω:角速度 t:時間 である。Here, A, B, C: constant ω: angular velocity t: time.
【0041】このように力の大きさの制御を行い、基準
軸14から半径Rの円周上を、振動チューブ11は移動
する。As described above, the magnitude of the force is controlled, and the vibration tube 11 moves on the circumference of the radius R from the reference axis 14.
【0042】この結果、 (1)2つ以上の励振器15を、角度を変えて同時に用
いることで、円周面内振動を実現出来るコリオリ質量流
量計が得られる。 (2)電磁力を用いることで、非接触でありながら十分
な力を発生させることが出来るコリオリ質量流量計が得
られる。As a result, (1) a Coriolis mass flow meter capable of realizing in-plane vibration can be obtained by simultaneously using two or more exciters 15 at different angles. (2) By using electromagnetic force, a Coriolis mass flowmeter capable of generating a sufficient force without contact can be obtained.
【0043】図7は、本発明の他の実施例の要部構成説
明図である。2つの励振コイル151−4,151−5
を、90度異なる角度で取り付けられた例である。励振
器15は、励振コイル151−4,151−5に示した
矢印Dの方向に、力を発生する。FIG. 7 is an explanatory diagram of a main part configuration of another embodiment of the present invention. Two excitation coils 151-4, 151-5
Are mounted at different angles by 90 degrees. The exciter 15 generates a force in the direction of arrow D indicated by the excitation coils 151-4 and 151-5.
【0044】振幅角θが小さい場合、以下のような力を
発生させる。 コイル151−4:F4=Asin(ωt+0) コイル151−5:F5=Bsin(2ωt+π/2)=
Bcos(2ωt)When the amplitude angle θ is small, the following forces are generated. Coil 151-4: F4 = Asin (ωt + 0) Coil 151-5: F5 = Bsin (2ωt + π / 2) =
Bcos (2ωt)
【0045】図8は、本発明の他の実施例の要部斜視説
明図である。21は、振動チューブ11が、単振動ある
いは円運動をするように、基準軸14を中心軸とし、こ
の中心軸より所定半径距離Rに、振動チューブ11の途
中が係止され、回動あるいは回転する回転体211とこ
の回転体211を駆動する駆動体212よりなる励振装
置である。FIG. 8 is an explanatory perspective view of a main part of another embodiment of the present invention. Reference numeral 21 denotes a center axis of the reference axis 14 such that the vibration tube 11 makes a simple vibration or a circular motion, and a part of the vibration tube 11 is locked at a predetermined radial distance R from the center axis to rotate or rotate. This is an excitation device including a rotating body 211 that drives and a driving body 212 that drives the rotating body 211.
【0046】この場合は、基準軸14上で、基準軸14
と同じ軸中心に回転するモーター212を設置し、円盤
211をモーター212の軸に取り付ける。その円盤2
11は、基準軸14から半径R離れたところで、内部を
測定流体F Lが流れる振動チューブ11に接続する。In this case, the reference axis 14
A motor 212 that rotates around the same axis as
Attach 211 to the shaft of motor 212. That disk 2
Reference numeral 11 denotes an inside at a distance of R from the reference axis 14.
Measurement fluid F LIs connected to the vibrating tube 11 through which the air flows.
【0047】モータ212が回転することにより、振動
チューブ11も回転軸から半径R離れた円周上を移動す
ることになる。モータの回転を回動するように制御すれ
ば、図1〜図3で示したような、円周上での単振動を行
うことになる。When the motor 212 rotates, the vibration tube 11 also moves on a circumference separated from the rotation axis by a radius R. If the rotation of the motor is controlled to rotate, a simple vibration on the circumference is performed as shown in FIGS.
【0048】この結果、回動あるいは回転する回転体2
11と、この回転体211を駆動する駆動体212より
なる励振装置が設けられたので、複雑な制御回路を用い
ずに、単純な機械的な仕組みで、円周面内振動を実現で
きるコリオリ質量流量計が得られる。As a result, the rotating or rotating rotator 2
11 and a drive unit 212 for driving the rotating body 211 are provided, so that a Coriolis mass capable of realizing in-plane vibration with a simple mechanical mechanism without using a complicated control circuit. A flow meter is obtained.
【0049】ステッピングモータを用いれば、きめ細か
な振動の制御も可能である。装置次第で非常に強力な力
を発生させることが可能で、非共振状態での励振も可能
である。If a stepping motor is used, fine control of vibration is possible. A very strong force can be generated depending on the device, and excitation in a non-resonant state is also possible.
【0050】図9は、本発明の他の実施例の要部構成説
明図、図10は図9の動作説明図、図11は振動チュー
ブ11の振動の様子を示す斜視図である。FIG. 9 is an explanatory view of a main portion of another embodiment of the present invention, FIG. 10 is an explanatory view of the operation of FIG. 9, and FIG. 11 is a perspective view showing a state of vibration of the vibration tube 11.
【0051】22は、振動チューブ11が非励振状態で
直管状であり、励振状態で基準軸14の各点からそれぞ
れ所定距離の円周線上にあるように、振動チューブ11
に励振時に励振成分と所定のバイアス成分とを印加する
励振装置である。Reference numeral 22 denotes a vibrating tube 11 such that the vibrating tube 11 is a straight tube in a non-excited state, and is located on a circumferential line at a predetermined distance from each point of the reference shaft 14 in an excited state.
Is an excitation device that applies an excitation component and a predetermined bias component during excitation.
【0052】以上の構成において、非励振時の初期状態
では、振動チューブ11は基準軸14上に、完全な直管
として存在する。初期状態では、図10のAの位置に振
動チューブ11は存在する。In the above configuration, in the initial state at the time of non-excitation, the vibration tube 11 exists on the reference shaft 14 as a complete straight tube. In the initial state, the vibration tube 11 exists at the position A in FIG.
【0053】励振器22が作動することにより、引っ張
りのバイアス成分が加わり、基準軸14から半径Rの位
置に移動する。励振中の振動チューブ11は、B→C→
D→C→B→C→ のように位置を変えていく。When the exciter 22 operates, a bias component of tension is applied, and the exciter 22 moves to a position of a radius R from the reference axis 14. The vibrating tube 11 during excitation is B → C →
Change position like D → C → B → C →.
【0054】この結果、基準軸14を中心に、振動チュ
ーブ11をY方向、Z方向で、完全に対称な形状にする
ことができる。非励振時の初期形状が非対称な振動チュ
ーブ11であると、Y方向の振動とZ方向の振動の共振
周波数等が微妙に異なるので、高いQ値で安定した円周
面内振動を実現するのが難しい。As a result, the vibrating tube 11 can be completely symmetrical about the reference axis 14 in the Y and Z directions. If the vibration tube 11 has an asymmetric initial shape at the time of non-excitation, the resonance frequency of the vibration in the Y direction and the vibration in the Z direction are slightly different, so that a stable in-plane vibration with a high Q value is realized. Is difficult.
【0055】本実施例においては、各方向の振動成分に
分けて考えても完全な対称なので、理想的な円周面内振
動を高いQ値で実現できるコリオリ質量流量計が得られ
る。また、Y方向の振動と、Z方向の振動を完全に独立
して発生させれば、円周面内振動を定常的に実現した場
合でも、振動チューブ11の軸方向のねじれ成分を無く
すことができる。In the present embodiment, the Coriolis mass flowmeter which can realize ideal in-plane vibration at a high Q value can be obtained since the components are completely symmetrical even if they are divided into vibration components in each direction. Further, if the vibration in the Y direction and the vibration in the Z direction are generated completely independently, even if the circumferential in-plane vibration is realized steadily, the torsional component in the axial direction of the vibration tube 11 can be eliminated. it can.
【0056】ねじれ成分が無くなれば、その成分につい
ての振動絶縁について、対策を講じなくてすむ。軸対称
なので、振動量を大きくすれば、単振動ではなく、基準
軸回りの回転運動も容易に実現できるコリオリ質量流量
計が得られる。If the torsional component is eliminated, no measures need to be taken for vibration isolation of the component. Since it is axially symmetric, if the amount of vibration is increased, a Coriolis mass flowmeter that can easily realize not only simple vibration but also rotational movement about a reference axis can be obtained.
【0057】図12は本発明の他の実施例の要部斜視
図、図13は図12のY−Z断面図である。31は、振
動チューブ11と励振装置15からなる振動系全体の重
心が、励振時に移動しないように、基準軸14を挟んで
反対位置に、振動チューブ11と連結されるカウンター
ウエイトである。FIG. 12 is a perspective view of a main part of another embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a sectional view taken along the line YZ of FIG. Reference numeral 31 denotes a counterweight connected to the vibration tube 11 at a position opposite to the reference shaft 14 so that the center of gravity of the entire vibration system including the vibration tube 11 and the excitation device 15 does not move during excitation.
【0058】この場合は、振動チューブ11の中央部付
近に、結合アーム32を介して、カウンターウエイト3
1を設置する。In this case, the counterweight 3 is connected to the vicinity of the center of the vibration tube 11 via the connecting arm 32.
1 is set.
【0059】以上の構成において、振動チューブ11が
円周上を B→A→C と移動したとき、結合アーム3
2と、カウンターウエイト31は、基準軸14を中心
に、振り子のように B'→A'→C' と移動する。振
動系全体(11、32、31)の重心が、基準軸14上
で位置変化が起こらないように、カウンターウエイト3
1の位置と質量を定める。In the above configuration, when the vibration tube 11 moves on the circumference in the order of B → A → C, the connecting arm 3
2 and the counterweight 31 move around the reference axis 14 in the order of B ′ → A ′ → C ′ like a pendulum. The counterweight 3 is set so that the center of gravity of the entire vibration system (11, 32, 31) does not change on the reference axis 14.
Determine the position and mass of 1.
【0060】この結果、振動系全体の重心が移動しない
ので、流量計全体が余計な振動を起こすことがなくな
り、振動の絶縁がより高められる。振動絶縁をより高度
に実現することにより、流量計内部の振動が一層安定に
なり、高精度で安定したコリオリ質量流量計が得られ
る。As a result, since the center of gravity of the whole vibration system does not move, the whole flowmeter does not generate unnecessary vibration, and the insulation of vibration is further enhanced. By realizing vibration isolation at a higher level, the vibration inside the flow meter becomes more stable, and a highly accurate and stable Coriolis mass flow meter can be obtained.
【0061】図14は本発明の他の実施例の要部構成説
明図、図15は図14のY−Z断面図である。本実施例
においては、カウンターウエイト31と結合アーム32
とを、測定流体FLが流れる振動チューブ11の上流側
と下流側の2カ所に設置したものである。FIG. 14 is an explanatory view of a main part of another embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a sectional view taken along the line YZ of FIG. In the present embodiment, the counterweight 31 and the connecting arm 32
Preparative, those installed in two locations on the upstream side and the downstream side of the vibration tube 11 a measurement fluid F L flows.
【0062】以上の構成において、図15に示す如く、
振動チューブ11が、B→A→Cと移動したとき、カウ
ンターマス31及び結合アーム32は、B'→A'→C'
のように移動する。In the above configuration, as shown in FIG.
When the vibration tube 11 moves from B → A → C, the counter mass 31 and the connecting arm 32 move from B ′ → A ′ → C ′.
Move like.
【0063】この結果、振動チューブ11が、基準軸1
4とあまり離れず、並進振動よりもねじれ振動の方が支
配的な場所に設置したので、重心移動がない構造を容易
に実現できるコリオリ質量流量計が得られる。As a result, the vibration tube 11 is
4, the Coriolis mass flowmeter which can easily realize the structure without the movement of the center of gravity can be obtained because it is installed in a place where the torsional vibration is more dominant than the translational vibration.
【0064】図16は本発明の他の実施例の要部斜視
図、図17は図16の動作説明図である。41は、振動
チューブ11の振動に伴って、この振動チューブ11の
両固定端近傍に、基準軸を中心に発生する回転成分を打
ち消し振動の節を構成する補償振動体である。FIG. 16 is a perspective view of a main part of another embodiment of the present invention, and FIG. 17 is an explanatory view of the operation of FIG. Reference numeral 41 denotes a compensating vibrator that forms a node of vibration by canceling a rotational component generated around a reference axis near both fixed ends of the vibrating tube 11 with the vibration of the vibrating tube 11.
【0065】この場合は、補償振動体41は円板状をな
し、振動チューブ11の両端近傍で、振動チューブ11
に結合される。振動チューブ11は、固定端12,13
近傍では、基準軸14を中心とするねじれ振動が主体的
な振動である。In this case, the compensating vibrator 41 has a disk shape, and the vibrating tube 11 is located near both ends of the vibrating tube 11.
Is combined with The vibration tube 11 has fixed ends 12 and 13
In the vicinity, torsional vibration around the reference axis 14 is the main vibration.
【0066】以上の構成において、このねじれ回転と逆
回転をする補償振動体41を取り付けることによって、
振動がキャンセルしあい、固定端12,13付近での振
動チューブ11の振動を無くし、外部への振動の漏れが
無くなり、振動系の外部からの絶縁を図っている。In the above configuration, by attaching the compensating vibrator 41 that rotates in the reverse direction to the torsional rotation,
The vibrations cancel each other, vibration of the vibration tube 11 near the fixed ends 12 and 13 is eliminated, leakage of vibration to the outside is eliminated, and insulation from the outside of the vibration system is achieved.
【0067】この結果、補償振動体41が設けられたの
で、基準軸14のまわりのねじれ成分について、振動を
キャンセル出来、コリオリ質量流量計の外部に、余計な
振動を漏らすことがなくなり、振動の絶縁がより高めら
れる。As a result, the provision of the compensating vibrator 41 can cancel the vibration of the torsional component around the reference axis 14, and does not leak extra vibration to the outside of the Coriolis mass flowmeter. Insulation is further enhanced.
【0068】振動絶縁をより高度に実現することによ
り、コリオリ質量流量計内部の振動が一層安定になり、
高精度で安定したコリオリ質量流量計が得られる。By realizing the vibration isolation at a higher level, the vibration inside the Coriolis mass flowmeter becomes more stable,
A highly accurate and stable Coriolis mass flowmeter can be obtained.
【0069】図18は本発明の他の実施例の要部構成説
明図で、上流側固定端12近傍の拡大図である。本実施
例においては、アーム状の補償振動体42を使用した例
である。図に示したように、補償振動体42には、必要
に応じて、振動チューブ11のねじれと逆の振動を強制
的に発生させる加振器43を設置しても良いFIG. 18 is an explanatory view of a main portion of another embodiment of the present invention, and is an enlarged view of the vicinity of the upstream fixed end 12. As shown in FIG. This embodiment is an example in which an arm-shaped compensation vibrator 42 is used. As shown in the drawing, a vibrator 43 for forcibly generating a vibration opposite to the torsion of the vibration tube 11 may be provided in the compensation vibration body 42 as necessary.
【0070】以上の構成において、図18の矢印Eの長
さは、振幅の大きさを示している。補償振動体42と振
動チューブ11の連結部分が振動の節となるように補償
振動体42を設計すれば、補償振動体42から固定端1
2にかけての振動チューブ11にも振動は伝わらないコ
リオリ質量流量計が得られる。In the above configuration, the length of the arrow E in FIG. 18 indicates the magnitude of the amplitude. If the compensating vibrator 42 is designed such that the connecting portion between the compensating vibrating body 42 and the vibrating tube 11 becomes a node of the vibration, the compensation vibrating body 42 is fixed to
Thus, a Coriolis mass flowmeter that does not transmit vibration to the vibrating tube 11 over 2 is obtained.
【0071】図19は本発明の他の実施例の要部構成説
明図、図20は図19のA−A断面図である。51は、
外部にねじれ振動が漏洩しないように、振動チューブ1
1の両固定端に連結されたねじり剛性を有する剛体であ
る。FIG. 19 is an explanatory view of a main part of another embodiment of the present invention, and FIG. 20 is a sectional view taken along line AA of FIG. 51 is
Vibration tube 1 to prevent torsional vibration from leaking to the outside
1 is a rigid body having torsional rigidity connected to both fixed ends.
【0072】この場合は、基準軸14の回りのねじり剛
性(ねじれこわさ)が、振動チューブ11に比べて十分
に大きな剛体51を、振動チューブ11に取り付けたも
のである。In this case, a rigid body 51 whose torsional rigidity (torsion stiffness) around the reference shaft 14 is sufficiently larger than that of the vibration tube 11 is attached to the vibration tube 11.
【0073】ねじれ剛性が十分に大きいとは、目安とし
て、1桁以上、剛性が大きいことを言う。 中空丸軸のねじれ剛性=G×π/32×(d2 4−d1 4) G:横弾性計数 d2:外径 d1:内径 で示される。A sufficiently large torsional rigidity means that the rigidity is large by at least one digit. Torsional rigidity of the hollow round shaft = G × π / 32 × ( d 2 4 -d 1 4) G: transverse elastic counting d 2: outer diameter d 1: represented by an inner diameter.
【0074】このようにねじれ剛性は、直径の4乗に効
いてくるので、図20に示す如く、振動チューブ11と
ねじり剛性を有する剛体51の直径を変えることで、1
桁以上剛性の大きいものでも比較的容易に作成できる。As described above, the torsional rigidity has an effect on the fourth power of the diameter. As shown in FIG. 20, by changing the diameter of the vibration tube 11 and the rigid body 51 having the torsional rigidity, 1 is obtained.
Even a material having rigidity greater than that of a girder can be produced relatively easily.
【0075】この結果、十分にねじれ剛性の高い剛体5
1を有することで、内部振動系の、基準軸14まわりの
ねじれ成分を強固に固定し、コリオリ質量流量計の外部
に、ねじれ振動が漏れるのを防止する事が出来る。振動
絶縁をより高度に実現することにより、流量計内部の振
動が一層安定になり、高精度で安定したコリオリ質量流
量計が得られる。As a result, the rigid body 5 having sufficiently high torsional rigidity
By having 1, the torsional component of the internal vibration system around the reference axis 14 can be firmly fixed, and the torsional vibration can be prevented from leaking out of the Coriolis mass flowmeter. By realizing vibration isolation at a higher level, the vibration inside the flow meter becomes more stable, and a highly accurate and stable Coriolis mass flow meter can be obtained.
【0076】図21は本発明の他の実施例の要部構成説
明図、図22は図21のB−B断面図である。図におい
て、52は、ねじり剛性の大きな剛体51と、検出器を
構成するハウジング6とを一体にしたものである。部品
点数が減り、安価なコリオリ質量流量計が得られる。FIG. 21 is an explanatory view of a main part of another embodiment of the present invention, and FIG. 22 is a sectional view taken along the line BB of FIG. In the figure, reference numeral 52 denotes an integrated rigid body 51 having a large torsional rigidity and the housing 6 constituting the detector. The number of parts is reduced, and an inexpensive Coriolis mass flow meter can be obtained.
【0077】図23は本発明の他の実施例の要部構成説
明図である。図において、53は、2本の直方体から構
成されたねじり剛性の大きな剛体である。振動チューブ
11との二重管構成にならないので、作りやすく、安価
なコリオリ質量流量計が得られる。FIG. 23 is an explanatory view of a main part configuration of another embodiment of the present invention. In the figure, 53 is a rigid body having a large torsional rigidity composed of two rectangular parallelepipeds. Since it does not have a double tube configuration with the vibrating tube 11, a Coriolis mass flowmeter which is easy to manufacture and inexpensive can be obtained.
【0078】なお、前述の実施例においては、剛体51
は、円筒状と説明したが、これに限ることはなく、例え
ば、角筒状でも良い。要するに、外部にねじれ振動が漏
洩しないように、振動チューブ11の両固定端に連結さ
れたねじり剛性の大きな剛体であればよい。In the above embodiment, the rigid body 51
Has been described as a cylindrical shape, but is not limited to this, and may be, for example, a rectangular tube shape. In short, any rigid body having a large torsional rigidity connected to both fixed ends of the vibration tube 11 may be used so that the torsional vibration does not leak to the outside.
【0079】[0079]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
によれば、 (1)内部振動系は高Q値を実現でき、外部ノイズが加
わってもその影響が相対的に少なく、振動が安定なの
で、外部振動ノイズに強いコリオリ質量流量計が得られ
る。As described above, according to the first aspect of the present invention,
According to (1), the internal vibration system can realize a high Q value, the influence of external noise is relatively small even if added, and the vibration is stable, so that a Coriolis mass flowmeter resistant to external vibration noise can be obtained.
【0080】(2)少ないエネルギで安定した励振を実
現できるので、低消費電流のコリオリ質量流量計が得ら
れる。(2) Since stable excitation can be realized with a small amount of energy, a Coriolis mass flowmeter with low current consumption can be obtained.
【0081】(3)外部への振動エネルギの散逸量が変
化したり、上下流で散逸量のバランスが崩れると、内部
の振動系に影響が及び、ゼロ点やスパンが変動してしま
う。本発明では、常に内部に振動が閉じこもっているの
で、その心配がなく、高精度なコリオリ質量流量計が得
られる。(3) If the amount of vibration energy dissipated to the outside changes, or if the balance of the amount dissipated upstream and downstream is disrupted, the internal vibration system is affected and the zero point and span fluctuate. In the present invention, since the vibration is always confined inside, there is no need to worry about this, and a highly accurate Coriolis mass flowmeter can be obtained.
【0082】本発明の請求項2によれば、 (1)2つ以上の励振器を、角度を変えて同時に用いる
ことで、円周面内振動を実現出来るコリオリ質量流量計
が得られる。 (2)電磁力を利用すれば、非接触でありながら十分な
力を発生させることが出来るコリオリ質量流量計が得ら
れる。According to the second aspect of the present invention, (1) a Coriolis mass flowmeter capable of realizing in-plane vibration can be obtained by simultaneously using two or more exciters while changing the angle. (2) If an electromagnetic force is used, a Coriolis mass flowmeter capable of generating a sufficient force without contact is obtained.
【0083】本発明の請求項3によれば、回動あるいは
回転する回転体とこの回転体を駆動する駆動体よりなる
励振装置が設けられたので、複雑な制御回路を用いず
に、単純な機械的な仕組みで、円周面内振動を実現でき
るコリオリ質量流量計が得られる。According to the third aspect of the present invention, since the excitation device including the rotating body that rotates or rotates and the driving body that drives the rotating body is provided, a simple control circuit is used without using a complicated control circuit. A Coriolis mass flowmeter capable of achieving in-plane vibration with a mechanical mechanism is obtained.
【0084】ステッピングモータを用いれば、きめ細か
な振動の制御も可能である。非常に強力な力を容易に発
生させることが可能で、非共振状態での励振も可能であ
る。If a stepping motor is used, fine vibration control can be performed. An extremely strong force can be easily generated, and excitation in a non-resonant state is also possible.
【0085】本発明の請求項4によれば、振動チューブ
が、非励振状態で予め所定形状に湾曲されているので、
周囲温度変化に対して、湾曲部分で吸収出来、温度特性
が良好なコリオリ質量流量計が得られる。なお、湾曲部
分のわずかな変化は、出力特性には影響しない。According to the fourth aspect of the present invention, since the vibrating tube is curved into a predetermined shape in a non-excited state,
A Coriolis mass flow meter that can absorb the change in ambient temperature at the curved portion and has good temperature characteristics can be obtained. Note that a slight change in the curved portion does not affect the output characteristics.
【0086】本発明の請求項5によれば、各方向の振動
成分に分けて考えても完全な対称なので、理想的な円周
面内振動を高いQ値で実現できるコリオリ質量流量計が
得られる。According to the fifth aspect of the present invention, a Coriolis mass flowmeter capable of realizing an ideal in-plane vibration with a high Q value is obtained because the symmetry is completely symmetric even when the vibration components in each direction are considered separately. Can be
【0087】また、Y方向の振動と、Z方向の振動を完
全に独立して発生させれば、円周面内振動を定常的に実
現した場合でも、振動チューブの軸方向のねじれ成分を
無くすことができる。If the vibration in the Y direction and the vibration in the Z direction are generated completely independently of each other, the torsion component in the axial direction of the vibrating tube can be eliminated even when the vibration in the circumferential plane is constantly realized. be able to.
【0088】ねじれ成分が無くなれば、その成分につい
ての振動絶縁について、対策を講じなくてすむ。軸対称
なので、振動量を大きくすれば、単振動ではなく、基準
軸回りの回転運動も容易に実現できるコリオリ質量流量
計が得られる。When the torsional component is eliminated, no measures need to be taken for vibration isolation of the component. Since it is axially symmetric, if the amount of vibration is increased, a Coriolis mass flowmeter that can easily realize not only simple vibration but also rotational movement about a reference axis can be obtained.
【0089】本発明の請求項6によれば、振動系全体の
重心が移動しないので、流量計全体が余計な振動を起こ
すことがなくなり、振動の絶縁がより高められる。振動
絶縁をより高度に実現することにより、流量計内部の振
動が一層安定になり、高精度で安定したコリオリ質量流
量計が得られる。According to the sixth aspect of the present invention, since the center of gravity of the whole vibration system does not move, the whole flowmeter does not generate unnecessary vibration, and the vibration isolation is further improved. By realizing vibration isolation at a higher level, the vibration inside the flow meter becomes more stable, and a highly accurate and stable Coriolis mass flow meter can be obtained.
【0090】本発明の請求項7によれば、補償振動体が
設けられたので、基準軸のまわりのねじれ成分につい
て、振動をキャンセル出来、コリオリ質量流量計の外部
に、余計な振動を漏らすことがなくなり、振動の絶縁が
より高められる。According to the seventh aspect of the present invention, since the compensation vibrator is provided, it is possible to cancel the vibration with respect to the torsional component around the reference axis and to leak extra vibration to the outside of the Coriolis mass flow meter. Is eliminated, and vibration isolation is further enhanced.
【0091】振動絶縁をより高度に実現することによ
り、コリオリ質量流量計内部の振動が一層安定になり、
高精度で安定したコリオリ質量流量計が得られる。By realizing the vibration isolation at a higher level, the vibration inside the Coriolis mass flowmeter becomes more stable,
A highly accurate and stable Coriolis mass flowmeter can be obtained.
【0092】本発明の請求項8によれば、十分にねじれ
剛性の高い剛体を有することで、内部振動系の、基準軸
まわりのねじれ成分を強固に固定し、コリオリ質量流量
計の外部に、ねじれ振動が漏れるのを防止する事が出来
る。振動絶縁をより高度に実現することにより、流量計
内部の振動が一層安定になり、高精度で安定したコリオ
リ質量流量計流量計が得られる。According to the eighth aspect of the present invention, by having a rigid body having sufficiently high torsional rigidity, the torsional component around the reference axis of the internal vibration system is firmly fixed, and the outside of the Coriolis mass flow meter is fixed. Leakage of torsional vibration can be prevented. By realizing the vibration isolation to a higher degree, the vibration inside the flowmeter becomes more stable, and a highly accurate and stable Coriolis mass flowmeter flowmeter can be obtained.
【0093】従って、本発明によれば、高精度で、安定
性、耐振性が向上されるコリオリ質量流量計を実現する
ことが出来る。Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a Coriolis mass flowmeter with high accuracy and improved stability and vibration resistance.
【図1】本発明の一実施例の要部構成説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a main part configuration of an embodiment of the present invention.
【図2】図1の動作説明図である。FIG. 2 is an operation explanatory diagram of FIG. 1;
【図3】図1の動作説明図である。FIG. 3 is an operation explanatory diagram of FIG. 1;
【図4】図1の動作説明図である。FIG. 4 is an operation explanatory diagram of FIG. 1;
【図5】本発明の他の実施例の要部斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a main part of another embodiment of the present invention.
【図6】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a main part configuration of another embodiment of the present invention.
【図7】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。FIG. 7 is an explanatory view of a main part configuration of another embodiment of the present invention.
【図8】本発明の他の実施例の要部斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of a main part of another embodiment of the present invention.
【図9】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a main part configuration of another embodiment of the present invention.
【図10】図9の動作説明図である。FIG. 10 is an operation explanatory diagram of FIG. 9;
【図11】図9の動作説明図である。FIG. 11 is an operation explanatory diagram of FIG. 9;
【図12】本発明の他の実施例の要部斜視図である。FIG. 12 is a perspective view of a main part of another embodiment of the present invention.
【図13】図12の断面図である。FIG. 13 is a sectional view of FIG.
【図14】本発明の他の実施例の要部構成説明図であ
る。FIG. 14 is an explanatory diagram of a main part configuration of another embodiment of the present invention.
【図15】図14の側面図である。FIG. 15 is a side view of FIG. 14;
【図16】本発明の他の実施例の要部斜視図である。FIG. 16 is a perspective view of a main part of another embodiment of the present invention.
【図17】図16の動作説明図である。FIG. 17 is an operation explanatory diagram of FIG. 16;
【図18】本発明の他の実施例の要部構成説明図であ
る。FIG. 18 is an explanatory diagram of a main part configuration of another embodiment of the present invention.
【図19】本発明の他の実施例の要部構成説明図であ
る。FIG. 19 is an explanatory diagram of a main part configuration of another embodiment of the present invention.
【図20】図19のA−A断面図である。FIG. 20 is a sectional view taken along line AA of FIG. 19;
【図21】本発明の他の実施例の要部構成説明図であ
る。FIG. 21 is an explanatory view of a main part configuration of another embodiment of the present invention.
【図22】図21のBーB断面図である。FIG. 22 is a sectional view taken along line BB of FIG. 21.
【図23】本発明の他の実施例の要部構成説明図であ
る。FIG. 23 is an explanatory diagram of a main part configuration of another embodiment of the present invention.
【図24】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。FIG. 24 is an explanatory diagram of a configuration of a conventional example generally used in the related art.
【図25】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。FIG. 25 is an explanatory view of the configuration of another conventional example generally used in the prior art.
【図26】図24の動作説明図である。FIG. 26 is an explanatory diagram of the operation in FIG. 24;
【図27】図25の動作説明図である。FIG. 27 is an explanatory diagram of the operation in FIG. 25;
【図28】図25の動作説明図である。FIG. 28 is an operation explanatory diagram of FIG. 25;
2 フランジ 6 ハウジング 11 振動チューブ 12 上流側固定端 13 下流側固定端 14 基準軸 15 励振器 151 励振コイル 152 磁性材 16 振動検出センサ 17 振動検出センサ 21 励振器 211 円板 212 モータ 22 励振器 31 カウンターウエイト 32 結合アーム 41 補償振動体 42 補償振動体 43 加振器 51 捻じり剛性を有する剛体 52 捻じり剛性を有する剛体 53 捻じり剛性を有する剛体 2 Flange 6 Housing 11 Vibration tube 12 Upstream fixed end 13 Downstream fixed end 14 Reference axis 15 Exciter 151 Excitation coil 152 Magnetic material 16 Vibration detection sensor 17 Vibration detection sensor 21 Exciter 211 Disk 212 Motor 22 Exciter 31 Counter Weight 32 Coupling arm 41 Compensating vibrator 42 Compensating vibrator 43 Exciter 51 Rigid body with torsional rigidity 52 Rigid body with torsional rigidity 53 Rigid body with torsional rigidity
Claims (8)
流体の流れと前記振動チューブの角振動によって生じる
コリオリ力により、該振動チューブを変形振動させるコ
リオリ質量流量計において、 上流側固定端と下流側固定端とを結ぶ直線を基準軸とし
てこの基準軸の各点からそれぞれ所定距離の円周線上で
単振動あるいは円運動をする振動チューブを具備したこ
とを特徴とするコリオリ質量流量計。1. A Coriolis mass flowmeter for deforming and vibrating a vibrating tube by a flow of a measuring fluid flowing in a vibrating tube, and a Coriolis force generated by the flow of the measuring fluid and angular vibration of the vibrating tube. A Coriolis mass flowmeter comprising a vibrating tube that makes a simple vibration or circular motion on a circumferential line at a predetermined distance from each point of the reference axis, with a straight line connecting the downstream fixed end as a reference axis.
をするよう前記基準軸を中心に互いに所定角度をなし前
記振動チューブに非接触に配置された少なくとも2個の
励振装置を具備したことを特徴とする請求項1記載のコ
リオリ質量流量計。2. The apparatus according to claim 1, further comprising at least two excitation devices arranged at a predetermined angle about said reference axis so as to make a single vibration or a circular motion of said vibrating tube, and being arranged in non-contact with said vibrating tube. The Coriolis mass flowmeter according to claim 1, wherein
をするように前記基準軸を中心軸としこの中心軸より所
定半径距離に前記振動チューブの途中が係止され回動あ
るいは回転する回転体とこの回転体を駆動する駆動体と
よりなる励振装置を具備したことを特徴とする請求項1
または請求項2記載のコリオリ質量流量計。3. A rotating body having the reference axis as a center axis and a part of the vibration tube being locked at a predetermined radial distance from the center axis so that the vibration tube makes a simple vibration or a circular motion, and is rotated or rotated. 2. An exciter comprising a driving body for driving the rotating body.
Or a Coriolis mass flowmeter according to claim 2.
動をする位置に湾曲配置された振動チューブを具備した
ことを特徴とする請求項1又は請求項2又は請求項3記
載のコリオリ質量流量計。4. A Coriolis mass flow rate according to claim 1, further comprising a vibrating tube which is previously curved and arranged at a position where said simple vibration or circular movement is performed in a non-excited state. Total.
励振状態で前記基準軸の各点からそれぞれ所定距離の円
周線上にあるように振動チューブに励振時に励振成分と
所定のバイアス成分とを印加する励振装置を具備したこ
とを特徴とする請求項1又は請求項2又は請求項3記載
のコリオリ質量流量計。5. An exciting component and a predetermined bias component when exciting the vibrating tube so that the vibrating tube is a straight tube in a non-excited state and is on a circumferential line at a predetermined distance from each point of the reference axis in the excited state. The Coriolis mass flowmeter according to claim 1, further comprising an excitation device for applying pressure.
振動系全体の重心が励振時に移動しないように前記基準
軸を挟んで反対位置に前記振動チューブと連結されるカ
ウンターウエイトを具備したことを特徴とする請求項1
又は請求項2又は請求項3又は請求項4又は請求項5記
載のコリオリ質量流量計。6. A counterweight connected to the vibration tube at a position opposite to the reference axis so as to prevent the center of gravity of the entire vibration system including the vibration tube and the excitation device from moving during excitation. Claim 1
A Coriolis mass flowmeter according to claim 2 or claim 3 or claim 4 or claim 5.
チューブの両固定端近傍に前記基準軸を中心に発生する
回転成分を打ち消し振動の節を構成する振動補償体を具
備したことを特徴とする請求項1又は請求項2又は請求
項3又は請求項4又は請求項5又は請求項6記載のコリ
オリ質量流量計。7. A vibration compensator for canceling a rotational component generated around the reference axis near both fixed ends of the vibrating tube in accordance with the vibration of the vibrating tube to form a node of vibration. The Coriolis mass flowmeter according to claim 1, claim 2, claim 3, claim 4, claim 5, or claim 6.
振動チューブの両固定端に連結されたねじり剛性を有す
る剛体を具備したことを特徴とする請求項1又は請求項
2又は請求項3又は請求項4又は請求項5又は請求項6
又は請求項7記載のコリオリ質量流量計。8. A rigid body having torsional rigidity connected to both fixed ends of the vibrating tube to prevent torsional vibration from leaking to the outside. Claim 4 or Claim 5 or Claim 6
Or a Coriolis mass flowmeter according to claim 7.
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