JPS58117416A - 流量計 - Google Patents
流量計Info
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- JPS58117416A JPS58117416A JP50182A JP50182A JPS58117416A JP S58117416 A JPS58117416 A JP S58117416A JP 50182 A JP50182 A JP 50182A JP 50182 A JP50182 A JP 50182A JP S58117416 A JPS58117416 A JP S58117416A
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- vibration
- coriolis
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- pipe
- vibration mode
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
- G01F1/78—Direct mass flowmeters
- G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
- G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
- G01F1/845—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits
- G01F1/8468—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits
- G01F1/8472—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having curved measuring conduits, i.e. whereby the measuring conduits' curved center line lies within a plane
-
- G—PHYSICS
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- G01F1/8468—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits
- G01F1/8472—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having curved measuring conduits, i.e. whereby the measuring conduits' curved center line lies within a plane
- G01F1/8477—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having curved measuring conduits, i.e. whereby the measuring conduits' curved center line lies within a plane with multiple measuring conduits
-
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- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
- G01F1/78—Direct mass flowmeters
- G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
- G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
- G01F1/845—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits
- G01F1/8468—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits
- G01F1/8481—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having loop-shaped measuring conduits, e.g. the measuring conduits form a loop with a crossing point
- G01F1/8486—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having loop-shaped measuring conduits, e.g. the measuring conduits form a loop with a crossing point with multiple measuring conduits
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、コリオリの力を利用した質量流量計の改良に
関するものである。
関するものである。
第１図はコリオリ流量針の動ｆｖ原理を説明するための
構成説明図である。１は測定流体の流れるＵ字管で、そ
の先端中央部には永久磁石２が固定され、Ｕ字管１の両
端はベース５に固定されている。４はＵ字管１に対向し
て設置された電磁駆動・検出用コイル、５はこの電磁駆
動・検出用コイルをその先端において支持する支持ビー
ムで、他端はペース５に固定されている。Ｕ字管と支持
ビーム５とは互に音叉構造を形成している。即ち、Ｕ字
管１とビーム５は丁度音叉の歯が振動するように互いに
相対向して振動し、かつ音叉のようにペース３０部分が
振動の節点となり振動エネルギーを失うことが少ない構
成となっている。６．６′はＵ字管１の両脚の変位を検
出するための変位検出器である。
構成説明図である。１は測定流体の流れるＵ字管で、そ
の先端中央部には永久磁石２が固定され、Ｕ字管１の両
端はベース５に固定されている。４はＵ字管１に対向し
て設置された電磁駆動・検出用コイル、５はこの電磁駆
動・検出用コイルをその先端において支持する支持ビー
ムで、他端はペース５に固定されている。Ｕ字管と支持
ビーム５とは互に音叉構造を形成している。即ち、Ｕ字
管１とビーム５は丁度音叉の歯が振動するように互いに
相対向して振動し、かつ音叉のようにペース３０部分が
振動の節点となり振動エネルギーを失うことが少ない構
成となっている。６．６′はＵ字管１の両脚の変位を検
出するための変位検出器である。
駆動コイル４とこれに対抗するＵ字管１に固定された永
久磁石２の間に働く電磁力で、Ｕ字管１をその固有振動
数で励振すると（縦振動（対称たわみ振動））、Ｕ字管
１内を流れる流体にコリオリは流体の運動方向とＵ字管
１．を励損する角速度のベクトル積の方向に一致する。
久磁石２の間に働く電磁力で、Ｕ字管１をその固有振動
数で励振すると（縦振動（対称たわみ振動））、Ｕ字管
１内を流れる流体にコリオリは流体の運動方向とＵ字管
１．を励損する角速度のベクトル積の方向に一致する。
また、Ｕ字管１の入力側ど出力側では流体の方向が逆に
なるので、岡脚偶のコリオリカによって、Ｕ字管１にね
じりのトルクが発生する。このトルクは、励振周ｆｆ数
と同一な周波数で変化し、その振巾値は流体の質量流量
に比例する。したがって、このねじり振動（非対称たわ
み振動）トルクの振巾を、変位検出器６によって、例え
ばパルス幅などの形で検出すれば、質量流量を知ること
ができる。
なるので、岡脚偶のコリオリカによって、Ｕ字管１にね
じりのトルクが発生する。このトルクは、励振周ｆｆ数
と同一な周波数で変化し、その振巾値は流体の質量流量
に比例する。したがって、このねじり振動（非対称たわ
み振動）トルクの振巾を、変位検出器６によって、例え
ばパルス幅などの形で検出すれば、質量流量を知ること
ができる。
上記の様な原理を用いた質量流量計は従来から公知であ
る（例えば特開昭５４−５２５７０号）が、信号レベル
が小さく、動作周波数が低いため外部振動ノイズに弱い
などの欠点があった。
る（例えば特開昭５４−５２５７０号）が、信号レベル
が小さく、動作周波数が低いため外部振動ノイズに弱い
などの欠点があった。
特開昭５４−４１６１１号公報に記載されている装置は
、流れを通す管状ループの形状を工夫することによりそ
の固有ねじり（非対称たわみ）振動数をその固有縦（対
称たわみ）振動にほぼ等しくさせて流量計の感度を向上
させている。しかしながらこの装置は、固有縦（対称た
わみ）振動に合ゎせるために固有ねじり（非対称たわみ
）振動数を低くする結果、外部振動ノイズの影響を受け
やすくなるという欠点がある。また単純な８字管を用い
る場合に比べて管状ループの製作が複雑になるという問
題もある。
、流れを通す管状ループの形状を工夫することによりそ
の固有ねじり（非対称たわみ）振動数をその固有縦（対
称たわみ）振動にほぼ等しくさせて流量計の感度を向上
させている。しかしながらこの装置は、固有縦（対称た
わみ）振動に合ゎせるために固有ねじり（非対称たわみ
）振動数を低くする結果、外部振動ノイズの影響を受け
やすくなるという欠点がある。また単純な８字管を用い
る場合に比べて管状ループの製作が複雑になるという問
題もある。
本発明は上記の欠点を解消するため釦なされたもので、
動作周波数が高＜、シたがって、振動ノイズの影響を受
けず、動作が安定で、大きな信号出力が得られる振動式
流量針を実現することを目的とする。
動作周波数が高＜、シたがって、振動ノイズの影響を受
けず、動作が安定で、大きな信号出力が得られる振動式
流量針を実現することを目的とする。
以下図面にもとすいて本発明を説明する。
第２図（３）は、本発明に係る装置の要部を示す構成斜
視図である。この装置は、コリオリ振動モード（コリオ
リカによって表われる振動モードで、この場合はねじり
振動（非対称たわみ振動））の節となる８字管路１の中
央部を、バネ７を介して拘束させたもので、ここでは、
バネの他端をべ−・ス３に固定している。第２図（４）
に示す装置を第２図（Ｂ） Ｋ示すような駆動モードで
駆動した場合（第２図（Ｂ）において、８１ 、８２．
８３は異なる瞬間に管路１が示す駆動モードのパターン
を示している）、発生するコリオリカによって表われる
振動パターンハ第２図（Ａ）に示す９１．９２のようＫ
なる。ここで９１゜９２は管路１の異なる瞬間における
コリオリ振動モード（この場合はねじり摂動（非対称た
わみ振動））のパターンを示し、１０は前記振動パター
ンの節となる点を示している。実際には管路１の振動は
上記の駆動モードとコリオリ振動モードの振動とが合成
されたものとなる。なお図では８字管路１の駆動手段、
振動検出手段は図示してないが公知のものが用いられて
いるものとする。
視図である。この装置は、コリオリ振動モード（コリオ
リカによって表われる振動モードで、この場合はねじり
振動（非対称たわみ振動））の節となる８字管路１の中
央部を、バネ７を介して拘束させたもので、ここでは、
バネの他端をべ−・ス３に固定している。第２図（４）
に示す装置を第２図（Ｂ） Ｋ示すような駆動モードで
駆動した場合（第２図（Ｂ）において、８１ 、８２．
８３は異なる瞬間に管路１が示す駆動モードのパターン
を示している）、発生するコリオリカによって表われる
振動パターンハ第２図（Ａ）に示す９１．９２のようＫ
なる。ここで９１゜９２は管路１の異なる瞬間における
コリオリ振動モード（この場合はねじり摂動（非対称た
わみ振動））のパターンを示し、１０は前記振動パター
ンの節となる点を示している。実際には管路１の振動は
上記の駆動モードとコリオリ振動モードの振動とが合成
されたものとなる。なお図では８字管路１の駆動手段、
振動検出手段は図示してないが公知のものが用いられて
いるものとする。
このようにコリオリ振動モード（この場合はねじり振動
（非対称たわみ振動））の節となる部分をばね７によっ
て拘束すると、８字管路１の駆動モード（駆動手段によ
って表われる振動モードで、この場合は縦振動（対称た
わみ振動））の固有振動数が上昇するのに対し、コリオ
リ振動モード（この場合はねじり振動（非対称たわみ振
動））の固有振動数には殆んど影響しない。また一般に
８字管路１のねじり振動（非対称たわみ振動）の固有振
動数は縦振動（対称たわみ振動）の固有振動数よ１７本
高い。したがって、適当な定数のばね７を用いることに
よって、管路１の駆動モード（この場合は縦振動（対称
たわみ振動））の固有振動数を上昇させて、コリオリ振
動（この場合はねじり振動（非対称たわみ振動））モー
ドの固有振動数とほぼ等しくすることができる。このよ
うに構成するとコリオリの力によって発生する８字管路
１の変位は、コリオリ振動（この場合はねじり振動（非
対称たわみ振動））モードのＱＫよって増幅され【表わ
れるので、検出感度を大幅に向上させることができる。
（非対称たわみ振動））の節となる部分をばね７によっ
て拘束すると、８字管路１の駆動モード（駆動手段によ
って表われる振動モードで、この場合は縦振動（対称た
わみ振動））の固有振動数が上昇するのに対し、コリオ
リ振動モード（この場合はねじり振動（非対称たわみ振
動））の固有振動数には殆んど影響しない。また一般に
８字管路１のねじり振動（非対称たわみ振動）の固有振
動数は縦振動（対称たわみ振動）の固有振動数よ１７本
高い。したがって、適当な定数のばね７を用いることに
よって、管路１の駆動モード（この場合は縦振動（対称
たわみ振動））の固有振動数を上昇させて、コリオリ振
動（この場合はねじり振動（非対称たわみ振動））モー
ドの固有振動数とほぼ等しくすることができる。このよ
うに構成するとコリオリの力によって発生する８字管路
１の変位は、コリオリ振動（この場合はねじり振動（非
対称たわみ振動））モードのＱＫよって増幅され【表わ
れるので、検出感度を大幅に向上させることができる。
ただし、位相差で検出する方法では、管路１の往路と復
路の間の位相差をつくるために、駆動周波数と前記の固
有振動数とを少しずらして設定する必要がある。駆動周
波数を前記固有振動数に一致させた場合は、管路１の往
路と復路の間には位相差は生じないが振幅に差が生じる
のでこの場合は振幅の差を測定することＫより質量流量
を求めろことができる。
路の間の位相差をつくるために、駆動周波数と前記の固
有振動数とを少しずらして設定する必要がある。駆動周
波数を前記固有振動数に一致させた場合は、管路１の往
路と復路の間には位相差は生じないが振幅に差が生じる
のでこの場合は振幅の差を測定することＫより質量流量
を求めろことができる。
第３図は本発明に係る装置の他の実施例を示す要部構成
斜視図である。この実施例は、互に音叉の形に構成され
た２本の８字管１．１′からなる流量計忙対してそれぞ
れの管のコリオリ振動モードの節となる点同志を互いに
ばね７を介して結合したもので、第２図の場合と同じ効
果をもつ。
斜視図である。この実施例は、互に音叉の形に構成され
た２本の８字管１．１′からなる流量計忙対してそれぞ
れの管のコリオリ振動モードの節となる点同志を互いに
ばね７を介して結合したもので、第２図の場合と同じ効
果をもつ。
第４図にその要部を示す本発明の他の実施例は、互に音
叉の形に構成された２本の直管１，１′からなる流量計
ｆおいて各直管のコリオリ振動（非対称たわみ振動）モ
ードの節となる点同志を互いにげね７を介して結合した
もので、第２図、第３図の場合と同じ効果を有する。こ
こで８，８′はそれぞれ直管１，１′の駆動（対称たわ
み振動）モードの振動パターンを示し、９．９’はそれ
ぞれ直管１゜１′のコリオリ振動（非対称たわみ振動）
モードの振動パターンを示している。ＩＱ、１Ｇ’は前
記コリオリ振動（非対称たわみ振動）モードの振動パタ
ーンの節となる点を示している。
叉の形に構成された２本の直管１，１′からなる流量計
ｆおいて各直管のコリオリ振動（非対称たわみ振動）モ
ードの節となる点同志を互いにげね７を介して結合した
もので、第２図、第３図の場合と同じ効果を有する。こ
こで８，８′はそれぞれ直管１，１′の駆動（対称たわ
み振動）モードの振動パターンを示し、９．９’はそれ
ぞれ直管１゜１′のコリオリ振動（非対称たわみ振動）
モードの振動パターンを示している。ＩＱ、１Ｇ’は前
記コリオリ振動（非対称たわみ振動）モードの振動パタ
ーンの節となる点を示している。
第４図においては直管が２本の場合について示したが、
直管１本のみの場合も、ばね７の一端を第２図（４）の
様にベースにとりつけて実現できることは勿論である。
直管１本のみの場合も、ばね７の一端を第２図（４）の
様にベースにとりつけて実現できることは勿論である。
また第２図および第４図における振動管路として、管路
が複数の独立した流路からなる複合管路を用いることに
より、各流路に流す流体の向きに応じて各流量の和や差
を得ることも可能である。
が複数の独立した流路からなる複合管路を用いることに
より、各流路に流す流体の向きに応じて各流量の和や差
を得ることも可能である。
なお以上の説明中で用いたばね７としては、ばね以外の
任意の弾性材を用いても差支ない。
任意の弾性材を用いても差支ない。
以上述べたように本発明によれば簡単な構成で高感度の
質量流量計を得ることができる。この結果、低流速の測
定範囲も従来のものよりも向上する。また動作周波数を
高くとれるので外部振動ノイズに対しても強くなる。更
に製作が容易である上、管路の経年変化などに対し、再
調整も容易であるなど多くの利点を有している。
質量流量計を得ることができる。この結果、低流速の測
定範囲も従来のものよりも向上する。また動作周波数を
高くとれるので外部振動ノイズに対しても強くなる。更
に製作が容易である上、管路の経年変化などに対し、再
調整も容易であるなど多くの利点を有している。
第１図は、コリオリ流量計の動作原理図、第２図ｆＡ）
は本発明の一実施例の要部斜視図、第２図ｆＢｌは第２
図（３）の動作説明図、第３図は本発明の他の実施例の
要部斜視図、第４図は本発明の他の実施例の要部平面図
である。 １．１′・・・管路、３・・・ベース、７・・・ばね、
８．８’。 ８１、８２．８５・・・駆動（対称たわみ振動）モード
の振動パターン、 ９ 、９’、 ９１．９２・・・
コリオリ振動（非対称たわみ振動）モードの振動゛パタ
ーン、１０．１０’・・・コリオリ振動（非対称たわみ
振動）モードの節点。 第３図 ５￥１４図
は本発明の一実施例の要部斜視図、第２図ｆＢｌは第２
図（３）の動作説明図、第３図は本発明の他の実施例の
要部斜視図、第４図は本発明の他の実施例の要部平面図
である。 １．１′・・・管路、３・・・ベース、７・・・ばね、
８．８’。 ８１、８２．８５・・・駆動（対称たわみ振動）モード
の振動パターン、 ９ 、９’、 ９１．９２・・・
コリオリ振動（非対称たわみ振動）モードの振動゛パタ
ーン、１０．１０’・・・コリオリ振動（非対称たわみ
振動）モードの節点。 第３図 ５￥１４図
Claims (1)
- 振動する管路内に流体を流し、その流れと管の角振動に
よって生じるコリオリの力により、管路を変形振動させ
る構成の質量流量計において、前記管路のコリオリ振動
モードの顛となる箇所を弾性材を介して拘束し、駆動モ
ードの固有振動数と、コリオリ振動モードの固有振動数
とをほぼ一致させるよう圧したことを特徴とする流量計
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50182A JPS58117416A (ja) | 1982-01-05 | 1982-01-05 | 流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50182A JPS58117416A (ja) | 1982-01-05 | 1982-01-05 | 流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58117416A true JPS58117416A (ja) | 1983-07-13 |
Family
ID=11475501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50182A Pending JPS58117416A (ja) | 1982-01-05 | 1982-01-05 | 流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58117416A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4730501A (en) * | 1986-05-19 | 1988-03-15 | Exac Corporation | Single tube parallel flow coriolis mass flow sensor |
| JP2010223805A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Tokiko Techno Kk | 振動式測定装置 |
| EP3153827A1 (en) * | 2015-10-08 | 2017-04-12 | Atsuden Co., Ltd | Coriolis mass flow meter |
| EP3163262A1 (en) * | 2015-10-28 | 2017-05-03 | Atsuden Co., Ltd | Coriolis mass flow meter |
-
1982
- 1982-01-05 JP JP50182A patent/JPS58117416A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4730501A (en) * | 1986-05-19 | 1988-03-15 | Exac Corporation | Single tube parallel flow coriolis mass flow sensor |
| JP2010223805A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Tokiko Techno Kk | 振動式測定装置 |
| EP3153827A1 (en) * | 2015-10-08 | 2017-04-12 | Atsuden Co., Ltd | Coriolis mass flow meter |
| EP3163262A1 (en) * | 2015-10-28 | 2017-05-03 | Atsuden Co., Ltd | Coriolis mass flow meter |
| CN106996812A (zh) * | 2015-10-28 | 2017-08-01 | 株式会社压电 | 科里奥利质量流量计 |
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