JPS5926272Y2

JPS5926272Y2 - 振動式密度計

Info

Publication number: JPS5926272Y2
Application number: JP13271278U
Authority: JP
Inventors: 恭一池田; 元善安藤
Original assignee: 横河電機株式会社
Priority date: 1978-09-27
Filing date: 1978-09-27
Publication date: 1984-07-31
Also published as: JPS5549237U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、被測定流体中に振動子を配置し、この振動子
の固有振動数から被測定流体の密度を求めるような構成
の振動式密度計に関するものである。

第１図は従来の振動式密度計の一例を示す構成図である
。

この密度計は、ボテ゛イＢに一端が固定された円弧状の
振動子Ａを、励振コイルＢおよびこの励振コイルＢに対
向配置された検出コイルＣを利用して、振動させるもの
である。

この従来装置においては、励振コイルＢ、検出コイルＤ
を支えているボディＢに振動エネルギーの一部が吸収さ
れたり、外部振動が流入したりして、振動子Ａの見かけ
上のＱが低下している。

これは、振動の腹の部分で加振、検出していることが原
因である。

また、駆動コイルＣに流れる電流の振幅や検出コイルＤ
に流れているバイアス電流の変化によって、振動子Ａの
固有振動数がかなり変化するという問題がある。

さらに、振動子Ａの材質として非磁性の高耐食性材料を
用いることができないという問題や、振動子Ａが被測定
流体中の磁性粉末による損傷が生ずるという問題がある
。

本考案の目的は、上記各問題を解決し、Ｑが高く高精度
の密度測定が可能な振動式密度計を提供することにある
。

以下図面を用いて本考案を詳細に説明する。

第２図は本考案に係る振動式密度計の一実施例を示す断
面図である。

図において、１は段部１１を有する段付棒からなる振動
子である。

この振動子１には、中心軸にそってあけられた穴１２に
よって、薄肉円筒部１３およびこれに連続した厚肉円筒
部１４が形成されている。

また、振動子１の段部１１付近の厚肉円筒部１４には外
周面から内壁付近にまで達する二つの座ぐり穴１５．１
６が形成されている。

さらに、振動子１には、座ぐり穴１５．１６に通じるリ
ード線用穴１７．１８、ならびに、円筒部１３゜１４内
を被測定流体が通るための貫通孔１９が形成されている
。

２，３はそれぞれ振動子１の座ぐり穴１５．１６の底面
に取付けられた励振用圧電素子、検出用圧電素子である
。

４，５は振動子１の座ぐり穴１５．１６に圧入された封
止用金属球、６は取付フランジ６１を有したボディであ
る。

ボディ６には、振動子１の穴１７．１８を通ってきた圧
電素子２゜３のリード線を導くための穴６２が形成され
ている。

この実施例においては、被測定流体が振動子１の穴１２
内を貫通孔１９を介して流れる。

そして、この振動子１がその固有振動数で振動するよう
に、励振用、検出用の各圧電素子２，３は発振回路（図
示せず）に接続される。

このときの振動子１の振動数ｆと被測定流体の密度ρと
の関係は次のようになる。

ただし、α：定数 ρｐ：振動子１の密度したがって、ｆｏおよびα／ρｐをあらかじめ求めてお
くことにより、振動数ｆから被測定流体の密度ρを求め
る゛ことができる。

上述の本考案装置では、振動子１の腹の部分でなく節付
近に外力が加わるため、Ｑが高い。

また、電磁力を用いずに圧電素子による力を利用したも
のであるから、バイアス磁界の変動による静歪みの変動
が生じない。

さらに、振動子１の材質はどんなものでも良く、非磁性
の高耐食材料を使用できる。

また磁性粉末による損傷の問題も生じない。また円筒振
動子の構造は円筒の中心軸を含む断面が複合音叉振動子
と同形であり、振動エネルギーが外部に漏れにくく、高
いメカニカルＱにより高い安定度が得られる。

また振動子の部分を被測定流体中に配置するので、振動
子の内側と外側にかかる圧力は互いにキャンセルされ、
流体圧力の影響が生じない。

なお、以上の説明では、圧電素子２，３をシールするた
めに金属球４，５を座ぐり穴１５．１６に圧入したもの
を示したが、ガラス封着や絶縁物コーティングなどであ
っても同様な効果を得られる。

また、必ずしも座ぐり穴１５．１６を形成する必要はな
く溝等であっても良い。

さらに、一対の圧電素子２，３を用いたものを示したが
、圧電素子を三組上用いて振動子１に複雑な振動モード
（変形）を生じさせるように構成することも可能である
。

また、振動子１（薄肉円筒部１３）の先端部分の損傷
を防ぐために、その部分を厚肉にしても良い。

以上説明したように、本考案によれば、Ｑが高く高精度
の密度測定が可能な振動式密度計を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の振動式密度計を示す断面図、第２図は本
考案に係る振動式密度計の一実施例を示す断面図である
。１・・・・・・振動子、１１・・・・・・段部、１３・
・・・・・薄肉円筒部、１４・・・・・・厚肉円筒部、
１５．１６・・・・・・座ぐり穴、２，３・・・・・・
圧電素子、４，５・・・・・・金属球、６・・・・・・
ボディ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

（１）被測定流体中に振動子を配置し、この振動子の固
有振動数から被測定流体の密度を求めるような構成の振
動式密度計において、薄肉円筒部およびこの薄肉円筒部
に連続した厚肉円筒部を有した段付棒で振動子を形成し
、この振動子の段部付近の厚肉円筒部の内壁付近に圧電
素子を埋込むように構成した振動式密度計。
（２）厚肉円筒部の外面にあけた座ぐり穴底面に圧電素
子を取付け、座ぐり穴を金属球あるいは栓で封じるよう
にして、厚肉円筒部内に圧電素子を埋込んだことを特徴
とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の振動式密度
計。