JPS62170819A - 質量流量計 - Google Patents
質量流量計Info
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- JPS62170819A JPS62170819A JP1249986A JP1249986A JPS62170819A JP S62170819 A JPS62170819 A JP S62170819A JP 1249986 A JP1249986 A JP 1249986A JP 1249986 A JP1249986 A JP 1249986A JP S62170819 A JPS62170819 A JP S62170819A
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- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 1
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
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- 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
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- G01F1/78—Direct mass flowmeters
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- G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
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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】
肢五分野
本発明は、コリオリの方式質量流量計を用いて気体また
は気体を含む混相流の質量流量を精度よく計測する質量
流量計の構造に関する。
は気体を含む混相流の質量流量を精度よく計測する質量
流量計の構造に関する。
従来肢血
管体内を流速■で流動する単位長さ当たりの質量ｍの流
体に対して管体を一点又は２点で支持し、この支持点に
対して角速度ωで振動させるとコリオリの力が発生する
が、このコリオリの力Ｆｃは２ｍω■であり、流体の速
度Ｖと角速度ωとに直交する向きに生ずることが知られ
ており、これを利用したコリオリ力式質量流量計は公知
である。
体に対して管体を一点又は２点で支持し、この支持点に
対して角速度ωで振動させるとコリオリの力が発生する
が、このコリオリの力Ｆｃは２ｍω■であり、流体の速
度Ｖと角速度ωとに直交する向きに生ずることが知られ
ており、これを利用したコリオリ力式質量流量計は公知
である。
これらの管体として通常直管またはＵ字形状の湾曲管が
適用されるが、これらの技術は特開昭５２−７７６５．
特開昭５４−５２５７０号公報等に開示されている。管
体の駆動方法として前者は管体を直管として、少なくと
も一区間を管体区間に位置させた駆動点のまわりに角度
方向に振動させるものであり、後者は支持部材に片持ば
りビーム状にＵ字形の管体を流入口、流出口部分で固着
して固着点を挟んだ線を軸として管体面に垂直方向に駆
動するものである。
適用されるが、これらの技術は特開昭５２−７７６５．
特開昭５４−５２５７０号公報等に開示されている。管
体の駆動方法として前者は管体を直管として、少なくと
も一区間を管体区間に位置させた駆動点のまわりに角度
方向に振動させるものであり、後者は支持部材に片持ば
りビーム状にＵ字形の管体を流入口、流出口部分で固着
して固着点を挟んだ線を軸として管体面に垂直方向に駆
動するものである。
世」１包
上記従来技術においては、管体は単管で、流体は単管に
従って振動される。流体が液体の場合は非圧縮性である
から流体の振動振幅は管体断面上において一定である。
従って振動される。流体が液体の場合は非圧縮性である
から流体の振動振幅は管体断面上において一定である。
即ち、流体に与えられる角速度は断面上において不変で
ある。一方、流体が気体とか、気液又は固液の混相流の
場合は、必ずしも一定とはならず、気体、又は気体を含
む場合は圧縮性があるため遅れをともなうため、加振周
波数が高くなると管体の角速度よりも流体の角速度が小
さくなる。固液の混相流の場合も密度の相違に伴う振動
の変化により同様の現象が生ずる。
ある。一方、流体が気体とか、気液又は固液の混相流の
場合は、必ずしも一定とはならず、気体、又は気体を含
む場合は圧縮性があるため遅れをともなうため、加振周
波数が高くなると管体の角速度よりも流体の角速度が小
さくなる。固液の混相流の場合も密度の相違に伴う振動
の変化により同様の現象が生ずる。
この結果、コリオリの力は小さくなり、その分誤差とな
る。叙上において明らがなように、誤差は管体の直径が
大きくなる程、また角速度が大きくなる程太き（なる。
る。叙上において明らがなように、誤差は管体の直径が
大きくなる程、また角速度が大きくなる程太き（なる。
実験結果によると常温常圧の空気をコリオリ力式質量流
量計で測定した場合、口径２５ｍｍの場合の誤差は０％
、４０ｍｍの場合の誤差は−０，２％、５０ｍｍの場合
の誤差は−０，５％、７５ｍｍの場合の誤差は一２％、
１５゜ｍｍの場合の誤差は一２０％となり、大口径のこ
の種の流量計では、気体質量流量は計測できないことが
判明した。当然に、混相流の場合も同様の問題を含んで
いる。
量計で測定した場合、口径２５ｍｍの場合の誤差は０％
、４０ｍｍの場合の誤差は−０，２％、５０ｍｍの場合
の誤差は−０，５％、７５ｍｍの場合の誤差は一２％、
１５゜ｍｍの場合の誤差は一２０％となり、大口径のこ
の種の流量計では、気体質量流量は計測できないことが
判明した。当然に、混相流の場合も同様の問題を含んで
いる。
・。 占 ° るための −
前記空気計測の実験結果は、前述のように、一定の周波
数と振幅で管体を加振しても管体径の大きさによっては
被計測流体に対して振動が忠実に伝達されないことを示
すもので、口径２５ｍ、ｍでは計測誤差はなく、口径５
０ｍｍで、通常の流量計で許容される誤差範囲におさま
り、大口径になるにしたがって急激にマイナスの誤差が
大きくなることから、本発明においては、管体内部を振
動方向と直交する面で区分して、この区分内に流体を流
通して加振することにより区分された管体内の流体を外
部の管体とほぼ同一の角速度で駆動されるようにして上
記問題点を解決することを目的とするものである。
数と振幅で管体を加振しても管体径の大きさによっては
被計測流体に対して振動が忠実に伝達されないことを示
すもので、口径２５ｍ、ｍでは計測誤差はなく、口径５
０ｍｍで、通常の流量計で許容される誤差範囲におさま
り、大口径になるにしたがって急激にマイナスの誤差が
大きくなることから、本発明においては、管体内部を振
動方向と直交する面で区分して、この区分内に流体を流
通して加振することにより区分された管体内の流体を外
部の管体とほぼ同一の角速度で駆動されるようにして上
記問題点を解決することを目的とするものである。
実茄■
第１図は、本発明の一実施例を説明するための構成図で
、（ａ）図は側面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線矢視図
、（Ｃ）図は（ａ）図のｃ−ｃ線断面の変形例を示す図
で、管体１はその両端部を支持体３．３１に固定される
とともにフランジ２により外部配管に接続され被測定流
体を流通する。
、（ａ）図は側面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線矢視図
、（Ｃ）図は（ａ）図のｃ−ｃ線断面の変形例を示す図
で、管体１はその両端部を支持体３．３１に固定される
とともにフランジ２により外部配管に接続され被測定流
体を流通する。
支持体３の中央位置で管体１を単振的に加振する駆動部
４が配設されている。駆動部４は駆動源であるモータ４
２と、該モータ４２により回転駆動される駆動輪４３と
、該駆動輪４３に垂直偏芯して固定されたピン４７と、
該ピン４７に回転自在に固定されたリンク４４と、該リ
ンク４４と回転自在に固定された摺動片４６と、該摺動
片４６と固着された環状体４１と、前記摺動片４６を上
下方向に摺動するように案内するガイド４５とからなる
。環状体４１はボルト等の固着手段により管体１と管体
１内に挿入される内筒１０１と共に固着される。内筒１
０１の内部には振動方向と垂直方向に区分する分流板が
固着されている。流体が流通して管体Ｉが（ｂ）図のＹ
−Ｙ’力方向単振的に駆動されると、コリオリの刀が作
用する。従って、管体１には単振動に対してコリオリの
力による変位量が加算される。コリオリの力は両支持体
３近傍に配設された変位検出器又は速度検出器５１．５
２により中立面を管体１が通過するときの変位、または
速度により位相差として検出される。被測定流体は分流
板１０２により管体１とともに加振されるが、分流板１
０２相互の間隔が小さいので被測定流体は管体１と同じ
角速度、振幅で加振される。本発明は、被測定流体が管
体１の断面上において同一の振動条件で振動され、この
盟界として許容される流量計の器差から分流板相互の間
隔を５Ｑｍｍ以下としたものであるから、これより小口
径の流量計には適用されず、従って、分流板の数を最少
一枚とする限界値がある。第１図（Ｃ）は本発明におい
て適用する管体形状として円形Ｉと矩形■とをあげ、そ
の各々に実質的に振動方向に区分される分流板に含むも
のとして（ｉ）の円形細管１０３． （ｉｉ）の格子
１０４がある。更に円形管体Ｉに（ｉｖ ）の放射分流
１０５があり、これら（ｉ）、 （ｉｉ）、 （ｉ
ｖ）は各々同し効果をもつものとして本発明に含まれる
。本発明の目的から明らかなように分流板１０２は駆動
部４により加振される管体１と一致した運動する必要が
あるので分流板１０２は管体ｌの内径よりも、わずかに
小さい外径をもつ内筒１０１内に一体的に固着され、更
にこの内筒１０１はボルトによる螺合手段等により管体
１内に着脱自在に嵌着される。
４が配設されている。駆動部４は駆動源であるモータ４
２と、該モータ４２により回転駆動される駆動輪４３と
、該駆動輪４３に垂直偏芯して固定されたピン４７と、
該ピン４７に回転自在に固定されたリンク４４と、該リ
ンク４４と回転自在に固定された摺動片４６と、該摺動
片４６と固着された環状体４１と、前記摺動片４６を上
下方向に摺動するように案内するガイド４５とからなる
。環状体４１はボルト等の固着手段により管体１と管体
１内に挿入される内筒１０１と共に固着される。内筒１
０１の内部には振動方向と垂直方向に区分する分流板が
固着されている。流体が流通して管体Ｉが（ｂ）図のＹ
−Ｙ’力方向単振的に駆動されると、コリオリの刀が作
用する。従って、管体１には単振動に対してコリオリの
力による変位量が加算される。コリオリの力は両支持体
３近傍に配設された変位検出器又は速度検出器５１．５
２により中立面を管体１が通過するときの変位、または
速度により位相差として検出される。被測定流体は分流
板１０２により管体１とともに加振されるが、分流板１
０２相互の間隔が小さいので被測定流体は管体１と同じ
角速度、振幅で加振される。本発明は、被測定流体が管
体１の断面上において同一の振動条件で振動され、この
盟界として許容される流量計の器差から分流板相互の間
隔を５Ｑｍｍ以下としたものであるから、これより小口
径の流量計には適用されず、従って、分流板の数を最少
一枚とする限界値がある。第１図（Ｃ）は本発明におい
て適用する管体形状として円形Ｉと矩形■とをあげ、そ
の各々に実質的に振動方向に区分される分流板に含むも
のとして（ｉ）の円形細管１０３． （ｉｉ）の格子
１０４がある。更に円形管体Ｉに（ｉｖ ）の放射分流
１０５があり、これら（ｉ）、 （ｉｉ）、 （ｉ
ｖ）は各々同し効果をもつものとして本発明に含まれる
。本発明の目的から明らかなように分流板１０２は駆動
部４により加振される管体１と一致した運動する必要が
あるので分流板１０２は管体ｌの内径よりも、わずかに
小さい外径をもつ内筒１０１内に一体的に固着され、更
にこの内筒１０１はボルトによる螺合手段等により管体
１内に着脱自在に嵌着される。
第２図は、管体１の形状がＵ字形の場合の実施例であり
、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のｂ−ｂ線矢
視図で、中立軸ｘｘ’ と交わる付近で支持体３を軸
として図示しない駆動部によりＹ、Ｙ’の向きに単振的
に加振され第１図に示した実施例と同様に検出器５１．
５２によりｘ−ｘ’軸を軸としたコリオリの力に比例し
た捩り量を検出するもので、管体１内には振動方向Ｙ−
Ｙ’ に直交する面に平行した分流体１０２が固着され
ている。なお、この場合、分流板１０２は内筒１０１に
固着され、これが管体１に着脱自在に一体的に固着でき
るよう、Ｕ字形管体の直線部Ｐ−Ｑ部に限定することは
、製作上、保守上好都合である。
、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のｂ−ｂ線矢
視図で、中立軸ｘｘ’ と交わる付近で支持体３を軸
として図示しない駆動部によりＹ、Ｙ’の向きに単振的
に加振され第１図に示した実施例と同様に検出器５１．
５２によりｘ−ｘ’軸を軸としたコリオリの力に比例し
た捩り量を検出するもので、管体１内には振動方向Ｙ−
Ｙ’ に直交する面に平行した分流体１０２が固着され
ている。なお、この場合、分流板１０２は内筒１０１に
固着され、これが管体１に着脱自在に一体的に固着でき
るよう、Ｕ字形管体の直線部Ｐ−Ｑ部に限定することは
、製作上、保守上好都合である。
第３図は、他の実施例を示したもので（ａ）図は側面図
、（ｂ）図は（ａ）図のｂ−ｂ線矢視図を示し、この実
施例は、管体１内に流通する流れを支持体３．！！ｌ動
部４の環状体４１１．他方の支持体３１と同位相平行に
配列された複数の円形細管１０３に分流し、これら複数
円形細管１０３が一体的に加振させるものである。円形
細管群は支持体３，３１を貫通固着するので、流体の導
管はこれら支持体３，３１とフランジ２により接合され
る。
、（ｂ）図は（ａ）図のｂ−ｂ線矢視図を示し、この実
施例は、管体１内に流通する流れを支持体３．！！ｌ動
部４の環状体４１１．他方の支持体３１と同位相平行に
配列された複数の円形細管１０３に分流し、これら複数
円形細管１０３が一体的に加振させるものである。円形
細管群は支持体３，３１を貫通固着するので、流体の導
管はこれら支持体３，３１とフランジ２により接合され
る。
りＬｌ
上述の説明から明らかなように、本発明によると、気体
、混和流等の質量流量のコリオリ力式質量流量計で計測
する場合、気体の圧縮性、固相の密度差等によりコリオ
リカの発生条件である加振周波数の遅れ要素となるため
に生ずる誤差を除き、正確な質量流量計測が可能となる
。
、混和流等の質量流量のコリオリ力式質量流量計で計測
する場合、気体の圧縮性、固相の密度差等によりコリオ
リカの発生条件である加振周波数の遅れ要素となるため
に生ずる誤差を除き、正確な質量流量計測が可能となる
。
第１図は本発明の動作原理を説明するための図で、（ａ
）図は側面図、（ｂ）図は（ａ）図のａ−ａ矢視図、（
Ｃ）図は（ａ、）図のｃ−ｃ断面図を示し、第２図及び
第３図は他の実施例を説明すだめの図である。 １・・・管体、２・・・フランジ、３．３１・・・支持
体、４・・・駆動部、５１．５２・・・検出器、１ｏ１
・・・内管。 １０２・・・分流板、１ｏ３・・・円形細管、１ｏ４・
・・格子分流板、１０５・・・放射分流板。
）図は側面図、（ｂ）図は（ａ）図のａ−ａ矢視図、（
Ｃ）図は（ａ、）図のｃ−ｃ断面図を示し、第２図及び
第３図は他の実施例を説明すだめの図である。 １・・・管体、２・・・フランジ、３．３１・・・支持
体、４・・・駆動部、５１．５２・・・検出器、１ｏ１
・・・内管。 １０２・・・分流板、１ｏ３・・・円形細管、１ｏ４・
・・格子分流板、１０５・・・放射分流板。
Claims (8)
- （１）両端部を固定して流体を流通する管体と、この管
体の中央部を該管体に対して直角方向に加振する駆動手
段と、この加振により前記管体に作用するコリオリの力
を検出する検出手段とからなり、コリオリの力に比例し
た質量流量を求める質量流量計において、前記管体内部
を振動方向と直交し管体軸と平行した少なくとも一つの
面で区分することを特徴とするコリオリ力式の質量流量
計。 - （２）上記管体の断面形状を円形としたことを特徴とす
る特許請求の範囲第（１）項記載の質量流量計。 - （３）上記管体の断面形状を矩形としたことを特徴とす
る特許請求の範囲第（１）項記載の質量流量計。 - （４）上記管体の内部に振動方向長さが５ｃｍ以下の円
形又は多角形管体の複合体を密接して挿通したことを特
徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（３）項のい
ずれか１項に記載の質量流量計。 - （５）上記流体を流通する管体をＵ字形状としたことを
特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（４）項の
いずれか１項に記載の質量流量計。 - （６）上記管体の内部を振動方向と直交し、かつ該管体
の軸と平行した少なくとも一つの面で区分する範囲を管
体の直線部分に限定したことを特徴とする特許請求の範
囲第（１）項乃至第（５）項のいずれか１項に記載の質
量流量計。 - （７）上記管体の内部を区分する区分体を管体に対し着
脱自在に固着したことを特徴とする特許請求の範囲第（
１）項乃至第（６）項のいずれか１項に記載の質量流量
計。 - （８）前記管体を一定の小さい流通面積をもった管を束
状に並置したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）
項に記載の質量流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1249986A JPS62170819A (ja) | 1986-01-23 | 1986-01-23 | 質量流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1249986A JPS62170819A (ja) | 1986-01-23 | 1986-01-23 | 質量流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62170819A true JPS62170819A (ja) | 1987-07-27 |
Family
ID=11807060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1249986A Pending JPS62170819A (ja) | 1986-01-23 | 1986-01-23 | 質量流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62170819A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107218981A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-09-29 | 湖北锐意自控系统有限公司 | 一种基于超声波旁流原理的气体流量测量装置及方法 |
| CN109154517A (zh) * | 2016-05-16 | 2019-01-04 | 高准公司 | 多通道流管 |
| WO2019040058A1 (en) * | 2017-08-23 | 2019-02-28 | Micro Motion, Inc. | VIBRATION MEASURING APPARATUS WITH SHARP FLOW TUBE |
| WO2019040055A1 (en) * | 2017-08-23 | 2019-02-28 | Micro Motion, Inc. | MULTI-CHANNEL FLOW TUBE WITH SUPPORTS |
| WO2019040053A1 (en) * | 2017-08-23 | 2019-02-28 | Micro Motion, Inc. | VIBRATORY FLOWMETER WITH MULTI-CHANNEL FLOW TUBE |
| JP2019509495A (ja) * | 2016-03-25 | 2019-04-04 | マイクロ モーション インコーポレイテッド | 流量計のターンダウンを最大にする方法及び関連する装置 |
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