JPS62272117A - 質量流量計 - Google Patents
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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】
３、発明の詳細な説明
色見立±ｊ
本発明は、波体の流れ内に設置して、あるいはパ・ｆプ
ライン等に接続して流体流れの質１ｒＩｔ量を測定する
ための流量計に関する。
ライン等に接続して流体流れの質１ｒＩｔ量を測定する
ための流量計に関する。
１１立Ａ」
コリオリ式質量流計は、流体管内の流体は、その流れ方
向に対し横断方向の振動を受けると、該流体管に対し、
測定可能な力で反動するという原理に基いている。１１
体間をその両端間の中心において横断方向に振動させる
と、流体管の入口端から振動付与位置である最大振動速
度点にまで漸次増大する振動速度勾配が生じる。又、流
体管の振動付与位置から出口端へは漸次減少する振動一
度勾配が生じる。流体管内の流体は、この速度勾配に応
動して、やはり流体管の入口端から中心位置（振動付与
位置）へ漸次増大する勾配を有する横断方向の反動力を
生し、該中心位置から出口端へ漸次減少する勾配を有す
る横断方向の反動力を生じる。流体管に作用する反動力
は、流体管内の質ｉ流量に直接関連している。
向に対し横断方向の振動を受けると、該流体管に対し、
測定可能な力で反動するという原理に基いている。１１
体間をその両端間の中心において横断方向に振動させる
と、流体管の入口端から振動付与位置である最大振動速
度点にまで漸次増大する振動速度勾配が生じる。又、流
体管の振動付与位置から出口端へは漸次減少する振動一
度勾配が生じる。流体管内の流体は、この速度勾配に応
動して、やはり流体管の入口端から中心位置（振動付与
位置）へ漸次増大する勾配を有する横断方向の反動力を
生し、該中心位置から出口端へ漸次減少する勾配を有す
る横断方向の反動力を生じる。流体管に作用する反動力
は、流体管内の質ｉ流量に直接関連している。
流体管の形状、材質、肉厚及び流体管の振動特性が、流
体のコリオリ反動の測定の容易さに影響し、従って、質
量流量の測定感度に影響する。流量計の設置環境内の機
械及びその他の装置によって惹起される外部ノイズや、
流体管即ち流量計管の振動によって惹起される内部ノイ
ズも、質量流量の測定精度に大いに影響する。
体のコリオリ反動の測定の容易さに影響し、従って、質
量流量の測定感度に影響する。流量計の設置環境内の機
械及びその他の装置によって惹起される外部ノイズや、
流体管即ち流量計管の振動によって惹起される内部ノイ
ズも、質量流量の測定精度に大いに影響する。
色１立且」
本発明の目的は、流量計のコリオリ反動の測定感度を増
大するとともに、コリオリ反動力の検出中ノイズの作用
を制限することである。
大するとともに、コリオリ反動力の検出中ノイズの作用
を制限することである。
本発明の好ましい実施例による流量計管は、互いに、か
つ、パイプライン又は所定の流体流れに対して軸方向に
配置される入口端及び出口端を有する導管から成る。こ
の導管は、既存のパイプライン又は質量流量を測定すべ
き所定の流体流れ内に設置する。この導管は、又、流体
の流れを入口端から導入し、該所定の流体流れの軸方向
線に対し横断方向に少くとも１つのループを通して導く
撓み可能な流体管を備えている。この流体管のループ部
分は、その全長に亘って拘束されない自由浮動状態とし
、入口端と出口端の間で対称的に形成されていることが
好ましい。
つ、パイプライン又は所定の流体流れに対して軸方向に
配置される入口端及び出口端を有する導管から成る。こ
の導管は、既存のパイプライン又は質量流量を測定すべ
き所定の流体流れ内に設置する。この導管は、又、流体
の流れを入口端から導入し、該所定の流体流れの軸方向
線に対し横断方向に少くとも１つのループを通して導く
撓み可能な流体管を備えている。この流体管のループ部
分は、その全長に亘って拘束されない自由浮動状態とし
、入口端と出口端の間で対称的に形成されていることが
好ましい。
自由浮動のループは、流体管のばね定数を減少し、従っ
て、流体管の撓み抵抗を減少させるので、流体管は、流
体のコリオリカに応じて自由に反動することができる。
て、流体管の撓み抵抗を減少させるので、流体管は、流
体のコリオリカに応じて自由に反動することができる。
更に、自由浮動ループは１片持ち管又は剛性管に比べて
、流体管に及ぼす外部ノイズの作用、従ってコリオリ反
動力の検出に及ぼす外部ノイズの作用を減少する。又、
単一の軸線（例えば所定の流体流れの軸方向線又は導管
の入口端と出口端の間を結ぶ線）を中心とし対称形に形
成された対称流体管は、その固定取付部に関して安定化
されているので、内部ノイズも、外部ノイズも、流体管
のすべての部位に実質的に等しく作用する。更に、この
流体管の対称構成は、流動計の感度及び精度を高める。
、流体管に及ぼす外部ノイズの作用、従ってコリオリ反
動力の検出に及ぼす外部ノイズの作用を減少する。又、
単一の軸線（例えば所定の流体流れの軸方向線又は導管
の入口端と出口端の間を結ぶ線）を中心とし対称形に形
成された対称流体管は、その固定取付部に関して安定化
されているので、内部ノイズも、外部ノイズも、流体管
のすべての部位に実質的に等しく作用する。更に、この
流体管の対称構成は、流動計の感度及び精度を高める。
本発明の好ましい実施例によれば、流量計の管は、流れ
を所定の流体流れの軸線から、該軸線の周りに、かつ、
該軸線に垂直な平面内に対称的に形成された円形ループ
内へ偏向させる入口区間と、該ループから流れを偏向さ
せる出口区間を有する連続した流体管の形とすることが
でき、入口区間及び出口区間は、自由浮動のループの撓
み性及び該ループの、流体のコリオリ反動力に応答する
能力を増大させるように流れをループ内へ、そしてルー
プから偏向させる構成とすることができる。
を所定の流体流れの軸線から、該軸線の周りに、かつ、
該軸線に垂直な平面内に対称的に形成された円形ループ
内へ偏向させる入口区間と、該ループから流れを偏向さ
せる出口区間を有する連続した流体管の形とすることが
でき、入口区間及び出口区間は、自由浮動のループの撓
み性及び該ループの、流体のコリオリ反動力に応答する
能力を増大させるように流れをループ内へ、そしてルー
プから偏向させる構成とすることができる。
本発明の別の好ましい実施例による流量計は。
軸方向の線に関して対称的に配置された２つのループを
有し、８の字の形とされた連続した流体管によって構成
することができる。流体流れは、軸方向線から入口区間
によって偏向され、第１ループを通して２７０°以上の
円弧に亘って通流され、軸方向線をそれに対して垂直に
横切り、第２ループを通して２７００以上の円弧に亘っ
て通流され、出口区間によって軸方向線に沿う方向に偏
向される。流体管に付与する振動は、流体管の両端の固
定取付部を中心とする撓みを完全に回避するように軸方
向線に沿う方向とすることができる。
有し、８の字の形とされた連続した流体管によって構成
することができる。流体流れは、軸方向線から入口区間
によって偏向され、第１ループを通して２７０°以上の
円弧に亘って通流され、軸方向線をそれに対して垂直に
横切り、第２ループを通して２７００以上の円弧に亘っ
て通流され、出口区間によって軸方向線に沿う方向に偏
向される。流体管に付与する振動は、流体管の両端の固
定取付部を中心とする撓みを完全に回避するように軸方
向線に沿う方向とすることができる。
本発明の別の実施例によれば、１本又は２本の並置した
撓み可能な流体管を８字形に形成し、該流体管を、８字
形を画定する２つのループのところでハウジングに固定
し、ハウジング内に形成された内部チャンネルを通して
、所定の流体流れに連通させる。内部チャンネルは、流
れを実質的に同等の複数の流れに分割し、それらの流れ
を互いに平行な同等の流体管へ導くようにする。各流体
管は、ハウジングを中心として対称形に形成され、各流
体管の重心は、該流体管のハウジングに対する取付位置
に近接又は隣接したところに、好ましくは所定の流体流
れの軸方向線に隣接したところに位置するように構成す
る。流体管に対する振動は、ハウジング及び流体管の重
心に近接した位置で付与する。
撓み可能な流体管を８字形に形成し、該流体管を、８字
形を画定する２つのループのところでハウジングに固定
し、ハウジング内に形成された内部チャンネルを通して
、所定の流体流れに連通させる。内部チャンネルは、流
れを実質的に同等の複数の流れに分割し、それらの流れ
を互いに平行な同等の流体管へ導くようにする。各流体
管は、ハウジングを中心として対称形に形成され、各流
体管の重心は、該流体管のハウジングに対する取付位置
に近接又は隣接したところに、好ましくは所定の流体流
れの軸方向線に隣接したところに位置するように構成す
る。流体管に対する振動は、ハウジング及び流体管の重
心に近接した位置で付与する。
コリオリ反動力を測定するための手段として、例えば流
体管の反動を表わす信号を発生するためのセンサー・の
ような任意の好便な形式の検出手段を設ける。これらの
センサーは、通常、振動付与位置に関して対称的に配置
し、信号は適当な回路によって処理する。
体管の反動を表わす信号を発生するためのセンサー・の
ような任意の好便な形式の検出手段を設ける。これらの
センサーは、通常、振動付与位置に関して対称的に配置
し、信号は適当な回路によって処理する。
本発明の利点は、実質的に撓み可能で、自由に浮動する
流体管の構成に関連している。比較的長い、撓み可能な
部分を有し、実質的に拘束されない、自由浮動の流体管
は、該流体管内の流体のコリオリ反動に応動する該流体
管の能力を増大させる。更に、取付位置及び重心を中心
として安定化されている積み可能な流体管にその基本固
有共鳴振動数より高い振動数で振動させることにより質
量流量の測定精度を高める。この高い振動数は。
流体管の構成に関連している。比較的長い、撓み可能な
部分を有し、実質的に拘束されない、自由浮動の流体管
は、該流体管内の流体のコリオリ反動に応動する該流体
管の能力を増大させる。更に、取付位置及び重心を中心
として安定化されている積み可能な流体管にその基本固
有共鳴振動数より高い振動数で振動させることにより質
量流量の測定精度を高める。この高い振動数は。
流体管の両端の間に振動波即ち振動パターンを創生し、
流体管を、前記センサーによって検知すべき運動に影響
し測定精度を低下させる外部ノイズから隔絶する振動節
を創生ずる。振動節は、実質的に静止しており、流体管
の見かけの繍みの中心となる局部的最少振幅位置である
。流体管の両端の間に振動節を創生ずることにより、流
体管をその固定取付部に直接連通ずる位置又は外部環境
に固定的に取付けられていない位置を中心として振動さ
せることを可能にし、それによって流量計の感度及び精
度を大幅に高める。
流体管を、前記センサーによって検知すべき運動に影響
し測定精度を低下させる外部ノイズから隔絶する振動節
を創生ずる。振動節は、実質的に静止しており、流体管
の見かけの繍みの中心となる局部的最少振幅位置である
。流体管の両端の間に振動節を創生ずることにより、流
体管をその固定取付部に直接連通ずる位置又は外部環境
に固定的に取付けられていない位置を中心として振動さ
せることを可能にし、それによって流量計の感度及び精
度を大幅に高める。
本発明の他の利点は、以下の実施例の説明から明らかに
なろう。
なろう。
支１亘二１」
添付図には本発明による質量流量計の幾つかの実施例が
示されている。これらの添付図においては同様な部品は
同様な参照番号で示されており、質量流量計（単に「流
量計」又は「流量計管」とも称する）は、すべての図を
通して総体的に符合１０で示されている。
示されている。これらの添付図においては同様な部品は
同様な参照番号で示されており、質量流量計（単に「流
量計」又は「流量計管」とも称する）は、すべての図を
通して総体的に符合１０で示されている。
第１図を参照すると、質量流量計１０の一部分が示され
ている。流量計１０は、Ｘ軸線の周りに対称的に形成さ
れ、Ｙ軸線１４とＸ軸線１６の平面内に位数する円形の
流体管（「ループ」とも称する）から成り、質量流れ（
ｍ）は、ループ内を通して矢印の方向に流され、円形ル
ープのＹ軸線１４との交点において該流体管内の流れの
方向に対し横断方向に撓み振動が与えられる。第１図に
、流体管の最大横断方向速度（振れ速度）はＶＴｍａｘ
として示されている。流体管内を流れる流体は、与えら
れる撓み振動（「振れｊとも称する）の両側の横断方向
最大速度ＶＴｍａｘに応答して等しい反対方向の力Ｆｍ
、Ｆｍ’でもって反動する。流体のこのような反対向き
の反動力Ｆｍ、Ｆｍ’は、Ｙ軸線１４を中心とするトル
クＴｍを創生ずる。
ている。流量計１０は、Ｘ軸線の周りに対称的に形成さ
れ、Ｙ軸線１４とＸ軸線１６の平面内に位数する円形の
流体管（「ループ」とも称する）から成り、質量流れ（
ｍ）は、ループ内を通して矢印の方向に流され、円形ル
ープのＹ軸線１４との交点において該流体管内の流れの
方向に対し横断方向に撓み振動が与えられる。第１図に
、流体管の最大横断方向速度（振れ速度）はＶＴｍａｘ
として示されている。流体管内を流れる流体は、与えら
れる撓み振動（「振れｊとも称する）の両側の横断方向
最大速度ＶＴｍａｘに応答して等しい反対方向の力Ｆｍ
、Ｆｍ’でもって反動する。流体のこのような反対向き
の反動力Ｆｍ、Ｆｍ’は、Ｙ軸線１４を中心とするトル
クＴｍを創生ずる。
第２図は１本発明の一実施例による流量計管１０を示す
、流量計管１０は、第１図に示されたのと同様の円形ル
ープ管部分を含み、Ｘ軸線１２に沿って配置された入口
１８及び出口２ｏを有する。Ｘ軸線１２は、この流量計
管１０を設置する所定の流れ又はパイプラインの軸線と
一致する。
、流量計管１０は、第１図に示されたのと同様の円形ル
ープ管部分を含み、Ｘ軸線１２に沿って配置された入口
１８及び出口２ｏを有する。Ｘ軸線１２は、この流量計
管１０を設置する所定の流れ又はパイプラインの軸線と
一致する。
入口１８及び出口２０は、互いに固定とすることが好ま
しい、入口１８は、その流量計管が挿入されている所定
の流体流れから流体を管のループ部分２４に連通した入
口区間２２へ差向ける。流れは、ループ２４内で３６０
０の円弧に亘って偏向された後、ループ部分と出口２０
を結ぶ出口区間２６へ排出される。
しい、入口１８は、その流量計管が挿入されている所定
の流体流れから流体を管のループ部分２４に連通した入
口区間２２へ差向ける。流れは、ループ２４内で３６０
０の円弧に亘って偏向された後、ループ部分と出口２０
を結ぶ出口区間２６へ排出される。
第２図の実施例では、入口区間２２及び出口区間２６は
Ｙ軸線１４に実質的に平行に配置されているが、例えば
Ｘ軸線１２を中心とするらせん状となるように連続的に
湾曲させた形など任意の所望の形とすることができる。
Ｙ軸線１４に実質的に平行に配置されているが、例えば
Ｘ軸線１２を中心とするらせん状となるように連続的に
湾曲させた形など任意の所望の形とすることができる。
本発明の流量計管のループ部分２４は、実質的に自由浮
動とする。Ｓち、その全長に亘って拘束されないように
する。（流量計管の一部又は全部を「流体管」とも称す
る。）流体管のこの自由浮動部分には、流体管の撓み性
を高めるように入口区間２２及び出口区間２６も含める
ことが好ましい、ループ２４の湾曲度が大きいほど、又
、流゛体管のうち流体のコリオリ反動力に応答して撓む
ことができる無拘束部分の長さが長いほど、流体管の感
度及び流体管に作用するフリオリ反動力を測定するため
のセンサーの滝力を高める。
動とする。Ｓち、その全長に亘って拘束されないように
する。（流量計管の一部又は全部を「流体管」とも称す
る。）流体管のこの自由浮動部分には、流体管の撓み性
を高めるように入口区間２２及び出口区間２６も含める
ことが好ましい、ループ２４の湾曲度が大きいほど、又
、流゛体管のうち流体のコリオリ反動力に応答して撓む
ことができる無拘束部分の長さが長いほど、流体管の感
度及び流体管に作用するフリオリ反動力を測定するため
のセンサーの滝力を高める。
第３図に示された本発明の別の実施例による流量計管１
０は、ｘ４ｔｈ線１２を中心として対称的な８０字形を
有し、実質的にＸ軸線１２に沿って位置し、取付ブラケ
ット３２によって互いに固定関係に取付けられた入口２
８及び出口３０を備えている。流体は、所定の流体流れ
（図示せず）からｆｉｌ Ｒ１計管１０の入口２８に流
入し、入口区間３４を通ってＸ軸線１２から離れる方向
に偏向される。この実施例の入口区間３４は、流れの方
向をＸ軸線１２に沿って流れる方向からＸ軸線１６に沿
って流れる方向へ差向ける。魔れは、入口区間３４から
少くとも１８００の円弧を形成する第１ループ３６を通
して導かれる。第１ループ３６は、１つの同じ平面内に
形成することが好ましく、図示の例ではＹ軸線１４とＸ
軸線１６によって画定される平面内にある。第１ループ
３６は、円形又は楕円形であってよく、あるいは第３図
に示されるように実質的に直線の部分３８と湾曲部分４
０を有するものとしてもよい、第１ループ３６は、Ｘ軸
線１２と実質的に垂直に交差するように流れをＹ軸線１
４に沿って導く交差部分４２に連通ずる。交差部分４２
は、Ｘ＠線１２の、第１ループ３６のある側とは反対側
に対称的に形成された第２ループ４４に連通ずる。第２
ループ４４も１図示のように湾曲部分４６と直線部分４
８を有しており、後者は出口区間５０に連通ずる。出口
区間５０は、流れをＸ軸線１６に沿う方向からＸ軸線１
２に近接する位置へ戻し、Ｘ軸線１２に沿って出口３０
へ導く。
０は、ｘ４ｔｈ線１２を中心として対称的な８０字形を
有し、実質的にＸ軸線１２に沿って位置し、取付ブラケ
ット３２によって互いに固定関係に取付けられた入口２
８及び出口３０を備えている。流体は、所定の流体流れ
（図示せず）からｆｉｌ Ｒ１計管１０の入口２８に流
入し、入口区間３４を通ってＸ軸線１２から離れる方向
に偏向される。この実施例の入口区間３４は、流れの方
向をＸ軸線１２に沿って流れる方向からＸ軸線１６に沿
って流れる方向へ差向ける。魔れは、入口区間３４から
少くとも１８００の円弧を形成する第１ループ３６を通
して導かれる。第１ループ３６は、１つの同じ平面内に
形成することが好ましく、図示の例ではＹ軸線１４とＸ
軸線１６によって画定される平面内にある。第１ループ
３６は、円形又は楕円形であってよく、あるいは第３図
に示されるように実質的に直線の部分３８と湾曲部分４
０を有するものとしてもよい、第１ループ３６は、Ｘ軸
線１２と実質的に垂直に交差するように流れをＹ軸線１
４に沿って導く交差部分４２に連通ずる。交差部分４２
は、Ｘ＠線１２の、第１ループ３６のある側とは反対側
に対称的に形成された第２ループ４４に連通ずる。第２
ループ４４も１図示のように湾曲部分４６と直線部分４
８を有しており、後者は出口区間５０に連通ずる。出口
区間５０は、流れをＸ軸線１６に沿う方向からＸ軸線１
２に近接する位置へ戻し、Ｘ軸線１２に沿って出口３０
へ導く。
流体管１０は、交差部分４２のＸ軸線１２との交差点に
配置された振動子５２によって振動を与えられる。即ち
、振動子５２は交差部分４２内の流れに対しＹ軸線１４
に垂直にＸ軸線１２に沿う方向に撓み振動を付与する。
配置された振動子５２によって振動を与えられる。即ち
、振動子５２は交差部分４２内の流れに対しＹ軸線１４
に垂直にＸ軸線１２に沿う方向に撓み振動を付与する。
その結果生じる流体のコリオリ反動力をループ３６．４
４にそれぞれ配設されたセンサー５４，５６によって測
定する。センサー５４．５６の正確な取付位置は、ルー
プの形状及び流体管１０の素材の性質に応じて定められ
る。駆動子５２の付与振動は、連続した自由浮動流体管
に対し片持状ではないから、流体管がその取付軸線即ち
取付ブラケット３２の軸線の周りに回動されることはな
い、入口区間３４と、出口区間５０と、２つのループ３
６．４４を有する長い撓み可能の流体管部分が協同して
撓み性を呈し、その撓み性が、又、コリオリ反動に対す
る流量計１０の感度を実質的に高める。又、流体管１０
は、Ｘ軸線１０の周りに対称的に形成されているので、
駆動子５２の付４振動及びコリオリ反動による振動運動
を実質的に安定させ、質量流量の測定を阻害する内部ノ
イズを減少させる。
４にそれぞれ配設されたセンサー５４，５６によって測
定する。センサー５４．５６の正確な取付位置は、ルー
プの形状及び流体管１０の素材の性質に応じて定められ
る。駆動子５２の付与振動は、連続した自由浮動流体管
に対し片持状ではないから、流体管がその取付軸線即ち
取付ブラケット３２の軸線の周りに回動されることはな
い、入口区間３４と、出口区間５０と、２つのループ３
６．４４を有する長い撓み可能の流体管部分が協同して
撓み性を呈し、その撓み性が、又、コリオリ反動に対す
る流量計１０の感度を実質的に高める。又、流体管１０
は、Ｘ軸線１０の周りに対称的に形成されているので、
駆動子５２の付４振動及びコリオリ反動による振動運動
を実質的に安定させ、質量流量の測定を阻害する内部ノ
イズを減少させる。
第４図に示された実施例は、Ｙ軸線１４の周りに対称的
に形成され、Ｘ軸線１２に沿ってみた場合、（８の字形
を画定する第３図の管及び円形を画定する第２図の管と
は異り）８字形を画定する２つのループを有する流量計
管１０から成る。管１０は、好ましくは互いに固定関係
とされ、Ｘ軸線１２に沿って配置された入口５８及び出
口６０を有する。入口５８と出口５８の間の連続した流
体管は、実質的に自由浮動性である。入口５８に流入し
た流体は、第１入ロ区間６２及１８０’の円弧を画定す
る第１ループ６４を通って偏向される。Ｚ軸線に沿って
位置する交差部分６６は、第３図の実施例の交差部分４
２の場合と同様にＸ軸線１２を横切る。第１ループ６４
と交差部分６６とで、流れを少くとも２７０’に亘って
方向転換する。流体の流れは、交差部分６６から第１ル
ープ６４に対して実質的に対称をなす第２ループ各Ｂへ
向けられ、次で出口区間７０を通り、出口６０を通って
流出する。
に形成され、Ｘ軸線１２に沿ってみた場合、（８の字形
を画定する第３図の管及び円形を画定する第２図の管と
は異り）８字形を画定する２つのループを有する流量計
管１０から成る。管１０は、好ましくは互いに固定関係
とされ、Ｘ軸線１２に沿って配置された入口５８及び出
口６０を有する。入口５８と出口５８の間の連続した流
体管は、実質的に自由浮動性である。入口５８に流入し
た流体は、第１入ロ区間６２及１８０’の円弧を画定す
る第１ループ６４を通って偏向される。Ｚ軸線に沿って
位置する交差部分６６は、第３図の実施例の交差部分４
２の場合と同様にＸ軸線１２を横切る。第１ループ６４
と交差部分６６とで、流れを少くとも２７０’に亘って
方向転換する。流体の流れは、交差部分６６から第１ル
ープ６４に対して実質的に対称をなす第２ループ各Ｂへ
向けられ、次で出口区間７０を通り、出口６０を通って
流出する。
第５図の実施例は、第４図のＢ字形流体管の変型である
。この実施例では、実質的に制限部や拘７２は、所定の
流体流のパイプライン（図示せず）に接続するためのフ
ランジを構成する入ロア４及び出口アロを備えている。
。この実施例では、実質的に制限部や拘７２は、所定の
流体流のパイプライン（図示せず）に接続するためのフ
ランジを構成する入ロア４及び出口アロを備えている。
入ロア４及び出口アロは、いずれもＸ軸線１２に沿って
位置し、第６図に示されるようにハウジング７２内の内
部チャンネルに連通している。入口内部チャンネル７８
は、流れを２つの同等の部分に分割し、２つの同じ流体
管８０．８２に供給する流れ分割マニホールドを構成す
る。２つの流体管８０．８２は、好ましくはそれらの全
長に亘って互いに平行に配置される。流体管８０．８２
と内部チャンネル７８との接続部は、流体管８０．８２
をハウジング７２に取付ける位置でもあり、この位置は
符号８４で示されている。
位置し、第６図に示されるようにハウジング７２内の内
部チャンネルに連通している。入口内部チャンネル７８
は、流れを２つの同等の部分に分割し、２つの同じ流体
管８０．８２に供給する流れ分割マニホールドを構成す
る。２つの流体管８０．８２は、好ましくはそれらの全
長に亘って互いに平行に配置される。流体管８０．８２
と内部チャンネル７８との接続部は、流体管８０．８２
をハウジング７２に取付ける位置でもあり、この位置は
符号８４で示されている。
流体管８０．８２とは同じ構造であるから、ここでは一
方の管８０についてだけ説明する。流れは、内部チャン
ネル７８から流体管８０に流入し、流体管８０の少なく
とも２７０°の円弧を画定する第１連続ループ８６を通
り、Ｙ軸線１４を実質的に争直に横切る（但し、Ｘ軸線
１２に対しては必ずしも垂直でなくてもよい）直線部分
８８を通り、約２７０’の円弧を画定する第２ループ９
０に入る（第７図参照）、このように、流体管８０は、
第１ループ８６、直線部分８８及び第２ループ９０から
成る。Ｒれは、管８０から、そのハウジング７２に対す
る取付位７１９４において第２内部チャンネル９２に流
入する。第２内部チャンネル９２は、ハウジング７２内
で流れ収束マニホールドを構成し、全流れを出口アロを
通して所定の流体流れ内へ戻す。
方の管８０についてだけ説明する。流れは、内部チャン
ネル７８から流体管８０に流入し、流体管８０の少なく
とも２７０°の円弧を画定する第１連続ループ８６を通
り、Ｙ軸線１４を実質的に争直に横切る（但し、Ｘ軸線
１２に対しては必ずしも垂直でなくてもよい）直線部分
８８を通り、約２７０’の円弧を画定する第２ループ９
０に入る（第７図参照）、このように、流体管８０は、
第１ループ８６、直線部分８８及び第２ループ９０から
成る。Ｒれは、管８０から、そのハウジング７２に対す
る取付位７１９４において第２内部チャンネル９２に流
入する。第２内部チャンネル９２は、ハウジング７２内
で流れ収束マニホールドを構成し、全流れを出口アロを
通して所定の流体流れ内へ戻す。
流体管８０の重心９６は、その取付位置８４．９４に近
いところに位置する。又、この重心９６は、流量計管１
０の中央部分を通る所定の流体流れの軸線即ちＸ軸線１
２に隣接していないまでも、近接したところに位置する
。センサ９８．１００が、それぞれループ８６及び９０
上に設置され、第５及び６図に示されるように、各流体
管８０．８２の各ループ８６，９０に直接取付けてもよ
く、あるいは、ハウジング７２から突出させた取付ブラ
ケット１０２，１０４に取付けてもよい、振動子１０６
は、管８０の直線部分８日のＹ軸線１４との交差部に配
置する。振動子１０６は、ハウジング７２から突出させ
た取付ブラケット１０８に取付けてもよい、振動子１０
６は、２つの流体管８０．８２を互いに反対方向に振動
させ、各振動ストロ−・りが、単一の流体管８０又は８
２内を通る中−の流れの反動の実質的に２倍の反動を創
生し、その反動がセンサー９８，１００によって検知さ
れるようにすることが好ましい。
いところに位置する。又、この重心９６は、流量計管１
０の中央部分を通る所定の流体流れの軸線即ちＸ軸線１
２に隣接していないまでも、近接したところに位置する
。センサ９８．１００が、それぞれループ８６及び９０
上に設置され、第５及び６図に示されるように、各流体
管８０．８２の各ループ８６，９０に直接取付けてもよ
く、あるいは、ハウジング７２から突出させた取付ブラ
ケット１０２，１０４に取付けてもよい、振動子１０６
は、管８０の直線部分８日のＹ軸線１４との交差部に配
置する。振動子１０６は、ハウジング７２から突出させ
た取付ブラケット１０８に取付けてもよい、振動子１０
６は、２つの流体管８０．８２を互いに反対方向に振動
させ、各振動ストロ−・りが、単一の流体管８０又は８
２内を通る中−の流れの反動の実質的に２倍の反動を創
生し、その反動がセンサー９８，１００によって検知さ
れるようにすることが好ましい。
両流体管８０．８２の重心９６は、頚管の取付位置に隣
接又は近接したところに位置しているので、管の運動を
安定化し２従って、コリオり反動の検出に及ぼす内外ノ
イズの作用が実質的に軽減される。外部ノイズがセンサ
ー９８，１００によってなされるコリオリ反動の検知を
ほとんど阻害することがなく、振動子９６の付与された
振動からのコリオリ反動を測定するための安定した環境
を提供し、従って、計器１０の′Ｉ！ｉ量流量の計算精
度を高める。更に、この撓み可能な流体管構造は、安定
化された形態（対称形）と相俟って、Ｆｔ闇討の全体的
感度を実質的に減少させることなく管壁を比較的肉厚と
することを可能にする。肉厚の管は１通常、流体管の撓
み性を減少させ、従って、流体のコリオリ反動に応答す
る管の積み度を減少させる。しかし、流量計１０の全体
的精度が犠牲にされることはない、なぜなら、測定され
る反動は、取付位置８４．９４を中心とする流体管の安
定性が存在するので外部ノイズに対して実質的に不感性
であるからである。流体管８０．８２の肉厚を厚くする
ことは、流量計１０の全体強度及び寿命を増大させ、こ
の流量計を従来周知のコリオリ式流量計の場合より比較
的高い圧力下の流体に使用することを可能にするととも
に、流量計の感度を犠牲にすることなくその全体的安定
性及び性能を増大する。
接又は近接したところに位置しているので、管の運動を
安定化し２従って、コリオり反動の検出に及ぼす内外ノ
イズの作用が実質的に軽減される。外部ノイズがセンサ
ー９８，１００によってなされるコリオリ反動の検知を
ほとんど阻害することがなく、振動子９６の付与された
振動からのコリオリ反動を測定するための安定した環境
を提供し、従って、計器１０の′Ｉ！ｉ量流量の計算精
度を高める。更に、この撓み可能な流体管構造は、安定
化された形態（対称形）と相俟って、Ｆｔ闇討の全体的
感度を実質的に減少させることなく管壁を比較的肉厚と
することを可能にする。肉厚の管は１通常、流体管の撓
み性を減少させ、従って、流体のコリオリ反動に応答す
る管の積み度を減少させる。しかし、流量計１０の全体
的精度が犠牲にされることはない、なぜなら、測定され
る反動は、取付位置８４．９４を中心とする流体管の安
定性が存在するので外部ノイズに対して実質的に不感性
であるからである。流体管８０．８２の肉厚を厚くする
ことは、流量計１０の全体強度及び寿命を増大させ、こ
の流量計を従来周知のコリオリ式流量計の場合より比較
的高い圧力下の流体に使用することを可能にするととも
に、流量計の感度を犠牲にすることなくその全体的安定
性及び性能を増大する。
第７図に示された振動子１０６（第３図の振動子５２及
び第２図及び４図の実施例に使用される図示されていな
い振動子も同様）は、通常、流体管をその基本固有共鳴
振動数で振動させるが、流体管をその基本固有共鳴振動
数より高い振動数で振動させることによって流量計の読
みの精度を高めることができることが認められた。第５
〜７図に例示された流体管８０をその基本固有共鳴振動
数で振動させた場合の典型的な振動パターンは第８ａ図
に示されている。
び第２図及び４図の実施例に使用される図示されていな
い振動子も同様）は、通常、流体管をその基本固有共鳴
振動数で振動させるが、流体管をその基本固有共鳴振動
数より高い振動数で振動させることによって流量計の読
みの精度を高めることができることが認められた。第５
〜７図に例示された流体管８０をその基本固有共鳴振動
数で振動させた場合の典型的な振動パターンは第８ａ図
に示されている。
第８ｂ図は、基本固有共鳴振動数（単に、「基本振動数
」又は「基本共鳴振動数」とも称する）より高い共鳴振
ｖＪ数に応答する場合の流体管８０の典型的な振動パタ
ーンを示す、この高い振動数では、一般に、その振動パ
ターン中に流量計管の他の部分に対して実質的に静止し
てみえる１ｊｌｌｉｌ１０が生じる。節ｉｔｏは、ソケ
ット内のボールの両側から突出した延長部分を有するポ
ール・ソケット継手に匹敵するピボット又は結合部を構
成する局部的最少振幅点である。流体管８０は、その連
続した全長に亘って実質的に自由浮動性であるが、その
固定端８４．９４及び節１１０の周りに振動する。
」又は「基本共鳴振動数」とも称する）より高い共鳴振
ｖＪ数に応答する場合の流体管８０の典型的な振動パタ
ーンを示す、この高い振動数では、一般に、その振動パ
ターン中に流量計管の他の部分に対して実質的に静止し
てみえる１ｊｌｌｉｌ１０が生じる。節ｉｔｏは、ソケ
ット内のボールの両側から突出した延長部分を有するポ
ール・ソケット継手に匹敵するピボット又は結合部を構
成する局部的最少振幅点である。流体管８０は、その連
続した全長に亘って実質的に自由浮動性であるが、その
固定端８４．９４及び節１１０の周りに振動する。
第８ｃ図は、第８ａ及び８ｂ図の場合より更に高い共鳴
振動数で流体管を振動させた場合の振動パターンを示す
、撓み可能な流体管８０は、この高い共鳴振動数で振動
せしめられた場合、実質的に２つのｊｌｊｌ１２．１１
４を形成する。第９及び１０図に示されるように、管の
ループ部分内を節１１４に対して移動する流体分子ｍは
、固定取付位Ｎ９４及び節１１４を中心とする反動力を
生し、その反動力が測定される。節ｔｔ４は、外部構造
体に対して取付けられておらず、振動パターンの関数と
してのみ形成され、ハウジング構造体を介して伝えられ
る外部振動に対しては不感性である。このように管の全
長の中間部位に振動の節を形成し、両側のループに作用
するコリオリ反動力を検知することによって、流体管の
反動は、同じ流体管を基本振動数で振動させたときに比
べて外部ノイズ（騒音）に対してより不感性にされる。
振動数で流体管を振動させた場合の振動パターンを示す
、撓み可能な流体管８０は、この高い共鳴振動数で振動
せしめられた場合、実質的に２つのｊｌｊｌ１２．１１
４を形成する。第９及び１０図に示されるように、管の
ループ部分内を節１１４に対して移動する流体分子ｍは
、固定取付位Ｎ９４及び節１１４を中心とする反動力を
生し、その反動力が測定される。節ｔｔ４は、外部構造
体に対して取付けられておらず、振動パターンの関数と
してのみ形成され、ハウジング構造体を介して伝えられ
る外部振動に対しては不感性である。このように管の全
長の中間部位に振動の節を形成し、両側のループに作用
するコリオリ反動力を検知することによって、流体管の
反動は、同じ流体管を基本振動数で振動させたときに比
べて外部ノイズ（騒音）に対してより不感性にされる。
この騒音不感性は、節の衝撃吸収効果によって創生され
る。更に、この振動数は１通常の流量計管に影響を及ぼ
す外部機械の振動数に非常に近い基本固有振ＩＪＪ数よ
り相りに高い。
る。更に、この振動数は１通常の流量計管に影響を及ぼ
す外部機械の振動数に非常に近い基本固有振ＩＪＪ数よ
り相りに高い。
以上、本発明の詳細な説明したが本発明はこれに限定さ
れるものではなく、本発明の精神及び範囲から逸脱する
ことなく他のいろいろな形態で実施することができるこ
とは、当業者には明らかであろう。
れるものではなく、本発明の精神及び範囲から逸脱する
ことなく他のいろいろな形態で実施することができるこ
とは、当業者には明らかであろう。
第１図は同じ単一軸線の周りに形成された流体管の斜視
図であり、典型的なコリオリ式質量流量計に作用する合
成力を示す、第２図は本発明の第１実施例の斜視図、第
３図は本発明の第２実施例の斜視図、第４図は本発明の
第３実施例の透視図、第５図は本発明の好ましい実施例
の斜視図。 第６図は第５図の実施例の上からみた平面図、第７図は
第６図の線７−７に沿ってみた第５，６図の実施例の断
面図、第８ａ、８ｂ及び８０図は、第５．６．７図の実
施例の流体管のいろいろな異る振動パターンを示す概略
図、第９図は第８Ｃ図の振動パターンの平面図、第１０
図は第８０及び９図に示された振動パターンの側面図で
ある。 図中、１０は質量流量計、１Ｂは入口、２０は出口、２
２は入口区間、２４はループ部分、２６は出口区間、２
８は入口、３０は出口、３４は入口区間、３６．４４は
ループ、４２は交差部分、５０は出口区間、５２は振動
子、５４．５６はセンサー、５８は入口、６０は出口、
６２は入口区間、６４．各Ｂはループ、６６は交差部分
、７０は出口区間、７２は中央ハウジング、７４は入口
、７６は出口、７８．９２は内部チャンネル、８０．８
２は流体管、８６．９０はループ、９８．１００はセン
サー、１０６は振動子。 図面の浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、 ４ ＋ｏｅｙ
図であり、典型的なコリオリ式質量流量計に作用する合
成力を示す、第２図は本発明の第１実施例の斜視図、第
３図は本発明の第２実施例の斜視図、第４図は本発明の
第３実施例の透視図、第５図は本発明の好ましい実施例
の斜視図。 第６図は第５図の実施例の上からみた平面図、第７図は
第６図の線７−７に沿ってみた第５，６図の実施例の断
面図、第８ａ、８ｂ及び８０図は、第５．６．７図の実
施例の流体管のいろいろな異る振動パターンを示す概略
図、第９図は第８Ｃ図の振動パターンの平面図、第１０
図は第８０及び９図に示された振動パターンの側面図で
ある。 図中、１０は質量流量計、１Ｂは入口、２０は出口、２
２は入口区間、２４はループ部分、２６は出口区間、２
８は入口、３０は出口、３４は入口区間、３６．４４は
ループ、４２は交差部分、５０は出口区間、５２は振動
子、５４．５６はセンサー、５８は入口、６０は出口、
６２は入口区間、６４．各Ｂはループ、６６は交差部分
、７０は出口区間、７２は中央ハウジング、７４は入口
、７６は出口、７８．９２は内部チャンネル、８０．８
２は流体管、８６．９０はループ、９８．１００はセン
サー、１０６は振動子。 図面の浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、 ４ ＋ｏｅｙ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）流体流れの質量流量を測定するための流量計であっ
て、 各々同じ単一軸線上に配置された入口端及び出口端を有
する導管と、 該入口端と出口端の間に該軸線に関して対称形をなす少
くとも１つのループを形成し、該軸線から偏倚した部分
においては拘束のない自由浮動状態とされている連続し
た流体管と、 前記ループに該ループ内の流れに対して垂直方向に振動
を付与するための振動子と、 該振動子の両側に対称的に該流体管の外周面上に配置さ
れており、前記振動子の振動に対する流体の反動に応答
する該ループの撓みを検出するための検出手段と、 を具備することを特徴とする流量計。 ２）前記ループは実質的に円形であり、前記単一軸線に
対し実質的に垂直な平面内に形成されている特許請求の
範囲第１項記載の流量計。 ３）前記円形ループは、前記単一軸線に関して対称的に
配置されている特許請求の範囲第２項記載の流量計。 ４）前記流体管は、前記入口端から前記ループ内へと流
れを偏向させるための入口区間と、該ループから前記出
口端へと流れを偏向するための出口区間を含むものであ
る特許請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載の流量計
。 ５）前記入口区間および出口区間も、前記ループと共に
実質的に自由浮動状態とされている特許請求の範囲第４
項記載の流量計。 ６）前記流体管は、各々少くとも１８０°より大きい円
弧の第１及び第２ループの２つのループを有し、第１ル
ープと第２ループとは、前記単一軸線と交差する位置で
互いに連接し、その連接点において流れを該単一軸線に
対し実質的に垂直方向に導くようになされている特許請
求の範囲第１項記載の流量計。 ７）前記入口端から、前記流体管の前記単一軸線との交
差点からは離隔しているが該交差点に近接した位置へ流
れを偏向し、更に該流れを前記第１ループ内へ偏向する
ようになされた入口区間と、前記第２ループから該流体
管の前記単一軸線との交差点とは離隔しているが該交差
点に近接した位置へ流れを偏向し、更に該流れを前記出
口端へ偏向するようになされた出口区間を備えている特
許請求の範囲第６項記載の流量計。 ８）前記入口区間及び出口区間は前記流体管と共に実質
的に自由浮動状態とされている特許請求の範囲第７項記
載の流量計。 ９）前記第１及び第２ループは、前記単一軸線に対し実
質的に横断方向の同一平面内に形成されている特許請求
の範囲第６〜８項のいずれかに記載の流量計。 １０）前記第１及び第２ループの各々は、少くとも２７
０°の円弧を画定するものである特許請求の範囲第６〜
９項のいずれかに記載の流量計。 １１）前記２つのループを有する前記流体管は、前記単
一軸線に沿って見た場合ほぼ８の字形である特許請求の
範囲第６〜１０項のいずれかに記載の流量計。 １２）前記２つのループを有する前記流体管は、前記単
一軸線に沿って見た場合ほぼＢ字形である特許請求の範
囲第６〜１０項のいずれかに記載の流量計。 １３）前記振動子は、前記流体管に前記単一軸線に実質
的に沿う方向に振動を付与するようになされている特許
請求の範囲第６〜１２項のいずれかに記載の流量計。 １４）前記流体管は、前記入口端及び出口端との連接点
に近接した位置に重心を有し、前記振動子は、該流体管
に近接し、流体管の重心からは離隔しているが、重心に
近接した位置に配置されている特許請求の範囲第１項記
載の流量計。 １５）前記振動子は、前記流体管を該流体管の複数の異
る共鳴振動数で選択的に振動させるようになされている
特許請求の範囲第１４項記載の流量計。 １６）前記入口端及び出口端は、固定マニホールドを構
成する特許請求の範囲第１４項又は１５項記載の流量計
。 １７）前記マニホールドは、流れを前記入口端から前記
流体管内へ導き、該流体管から前記出口端へ導くための
中央ハウジングを構成するものである特許請求の範囲第
１６項記載の流量計。 １８）前記流体管の両端は、互いに並置する位置で前記
ハウジングに固定されている特許請求の範囲第１７項記
載の流量計。 １９）前記流体管は、同じ形状の第１流体管と第２流体
管から成り、該第１流体管と第２流体管とは互いに隣接
し平行に配置されており、それらの２つの流体管内を通
る流れは実質的に同等で、並列関係にある特許請求の範
囲第１４〜１８項記載の流量計。 ２０）前記中央ハウジングは、前記入口端からの流れを
２つの同等な流れ部分に分割し、該２つの流れ部分をそ
れぞれ前記２つの平行な流体管内へ導くための流れ分割
チャンネルと、該２つの流れ部分を単一の流れに収束し
、該単一の流れを前記出口端を通して導くための流れ収
束チャンネルを画定するようになされている特許請求の
範囲第１９項記載の流量計。 ２１）前記流体管は、一端において前記入口端と連接す
る第１ループと、前記単一軸線に近接したところで該第
１ループから延長した連結部分と、該連結部分から延長
し、前記出口端と連接する第２ループから成っている特
許請求の範囲第１４〜２０項のいずれかに記載の流量計
。 ２２）前記各ループは、少くとも２７０°の円弧を画定
するものである特許請求の範囲第２１項記載の流量計。 ２３）前記各ループの前記単一軸線からの延長部分は、
各ループの半径より長くされている特許請求の範囲第２
２項記載の流量計。 ２４）前記２つの流体管は、水平配置Ｂ字形を画定し、
該各Ｂ字形の２つのループはそれぞれの流体管の重心に
近接した位置で互いに固定関係をなして取付けられてい
る特許請求の範囲第２１〜２３項のいずれかに記載の流
量計。 ２５）前記振動子は、前記入口端及び出口端に固定され
た取付部材から半径方向に突出した腕に取付けられてい
る特許請求の範囲第１〜２４項のいずれかに記載の流量
計。 ２６）前記振動子は、前記流体管の長手に沿って振動波
パターンを創生し流体管の振動波パターン内に少くとも
１つの節を創生するように該流体管の基本共鳴振動数よ
り高い振動数で該流体管を振動させるようになされてい
る特許請求の範囲第１〜２５項のいずれかに記載の流量
計。 ２７）前記検出手段は、前記入口端と振動の節との間及
び前記出口端と振動の節との間の運動を表わす信号を発
生するようになされている特許請求の範囲第２６項記載
の流量計。 ２８）前記振動子の横断方向の振動によって前記流体管
の両端の間に少くとも２つの振動節が創生されるように
なされている特許請求の範囲第２６項記載の流量計。 ２９）前記振動子は、前記流体管をその第２調和共鳴振
動数で振動させるようになされている特許請求の範囲第
１項記載の流量計。 ３０）前記振動子は、前記流体管の両端の間に局部的最
少振幅を画定する振動節を創生し、該流体管の残りの部
分をそれらの振動節の周りに振動させるようになされて
いる特許請求の範囲第１項記載の流量計。 ３１）流体流れの質量流量を測定するための流量計であ
って、互いに固定関係となされた入口端と出口端を有し
、該入口端と出口端との間では実質的に自由浮動状態と
されている撓み可能な流体管と、該流体管の入口端と出
口端の間に少くとも１つの節を有する振動パターンを創
生するように該流体管をその基本共鳴振動数より高い振
動数で振動付与点において該流体管内の流れに対して横
断方向に振動させるための振動手段と、該振動手段によ
る振動に応答して前記流体管に及ぼされる該流体管内の
流体のコリオリ反動を検出するための検出手段とを具備
することを特徴とする流量計。
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