JPS6318219A - 質量流量計 - Google Patents
質量流量計Info
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- JPS6318219A JPS6318219A JP16237886A JP16237886A JPS6318219A JP S6318219 A JPS6318219 A JP S6318219A JP 16237886 A JP16237886 A JP 16237886A JP 16237886 A JP16237886 A JP 16237886A JP S6318219 A JPS6318219 A JP S6318219A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
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- 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】
茨生圀互
本発明は、コリオリ流量計において導管を構成する材質
と構造とに関する。
と構造とに関する。
翌米五権
第４図は、コリオリ流量計の動作原理を説明するための
構成図で、図中、１は被測定流体が流れるＵ字形の導管
で、流入流出端は支持部材２に固定されている。導管１
の先端で対称軸Ｘｘ′と交わる位置に支持部材２上のＹ
Ｙ’軸まわりに導管１を加振する磁石５が保持板６を介
して配設されており、磁石５と対向して電磁力を与える
電磁コイル４がｘＸ′軸上に一端を支持部材２に固定さ
れた往復動部材３の他端に配設されている。往復動部材
３と導管１とはＹＹ’軸まわりの固有振動数を等しくし
であるので、支持部材２を節とした音叉状の振動するこ
ととなる。このような振動のもとにＱ方向の流れを与え
ると、Ｕ字の導管１を流れる流体にコリオリの力が発生
する。このコリオリの力の大きさは駆動周波数が一定で
あれば、導管１内を流れる流体の質量流量に比例する。
構成図で、図中、１は被測定流体が流れるＵ字形の導管
で、流入流出端は支持部材２に固定されている。導管１
の先端で対称軸Ｘｘ′と交わる位置に支持部材２上のＹ
Ｙ’軸まわりに導管１を加振する磁石５が保持板６を介
して配設されており、磁石５と対向して電磁力を与える
電磁コイル４がｘＸ′軸上に一端を支持部材２に固定さ
れた往復動部材３の他端に配設されている。往復動部材
３と導管１とはＹＹ’軸まわりの固有振動数を等しくし
であるので、支持部材２を節とした音叉状の振動するこ
ととなる。このような振動のもとにＱ方向の流れを与え
ると、Ｕ字の導管１を流れる流体にコリオリの力が発生
する。このコリオリの力の大きさは駆動周波数が一定で
あれば、導管１内を流れる流体の質量流量に比例する。
また、力の方向は流体の運動方向とＹＹ’軸まわりの角
速度のベクトル積方向である。流体の流れ方向は流入側
と流出側とは反対になるので、コリオリの力は振動周波
数と等しい周波数のＸＸ′まわりの変動トルクを発生す
る。このトルクは導管１のＹＹ’軸まわりの振動に加え
られるので、光検出器７とＵ字形の導管１の腕の対称位
置に固定された遮光板８とにより光変化として位置検出
され、導管１の基準面を通過する両腕の検出信号の時間
差として求められる。
速度のベクトル積方向である。流体の流れ方向は流入側
と流出側とは反対になるので、コリオリの力は振動周波
数と等しい周波数のＸＸ′まわりの変動トルクを発生す
る。このトルクは導管１のＹＹ’軸まわりの振動に加え
られるので、光検出器７とＵ字形の導管１の腕の対称位
置に固定された遮光板８とにより光変化として位置検出
され、導管１の基準面を通過する両腕の検出信号の時間
差として求められる。
上記のコリオリ流量計の導管１は通常ステンレス等の耐
蝕性をもった金属管により構成されている。
蝕性をもった金属管により構成されている。
来 の間 点
流体が流れる導管を単振駆動することによりコリオリカ
を検出する方式の上記コリオリ流量計では、コリオリの
力は流速が一定であれば導管の固定軸まわりの角速度の
大きさに比例して発生するが、この力を感度良く検出す
るために、導管をＵ字形の湾曲管として、Ｕ字形導管の
対称軸まわりのモーメントに変えて静止面を導管が通過
する変位又は速度の形で検出している。Ｕ字形導管は、
このような意味で合理的なものであるが、導管は耐蝕性
のステンレス等の金属が使用されているため、金属管を
湾曲する技術に熟練を要した。即ち、湾曲管は直管をベ
ンダ等により人手により曲げて形成されるものであるが
、曲げることは管体に塑性変形を与えることであり、管
体の肉厚むら９曲げ速度等により湾曲部の肉厚、形状が
異なるため加工には細心の注意が必要であり、熟練を要
し、これがまた量産化を困難にしていた。
を検出する方式の上記コリオリ流量計では、コリオリの
力は流速が一定であれば導管の固定軸まわりの角速度の
大きさに比例して発生するが、この力を感度良く検出す
るために、導管をＵ字形の湾曲管として、Ｕ字形導管の
対称軸まわりのモーメントに変えて静止面を導管が通過
する変位又は速度の形で検出している。Ｕ字形導管は、
このような意味で合理的なものであるが、導管は耐蝕性
のステンレス等の金属が使用されているため、金属管を
湾曲する技術に熟練を要した。即ち、湾曲管は直管をベ
ンダ等により人手により曲げて形成されるものであるが
、曲げることは管体に塑性変形を与えることであり、管
体の肉厚むら９曲げ速度等により湾曲部の肉厚、形状が
異なるため加工には細心の注意が必要であり、熟練を要
し、これがまた量産化を困難にしていた。
問題点 決のための手−
導管を熱可塑性の合成樹脂で成形し、製造の合理化と品
質の均一化を計るとともに振動による合成樹脂導管の疲
労による破断を防ぎ、かつ、振動方向での剛性を低くし
、振動方向以外の方向では剛性を高くすることによる振
動エネルギーの軽減と外部振動雑音軽減を図ることを目
的として導管の振動と直交する直径方向に補強材を一体
的に配設したものである。
質の均一化を計るとともに振動による合成樹脂導管の疲
労による破断を防ぎ、かつ、振動方向での剛性を低くし
、振動方向以外の方向では剛性を高くすることによる振
動エネルギーの軽減と外部振動雑音軽減を図ることを目
的として導管の振動と直交する直径方向に補強材を一体
的に配設したものである。
犬−凰一■
第１図は１本発明の質量流量計の一実施例を説明するた
めの構造を示す図で１図中、第４図に示した従来技術と
共通する要素には、第４図の場合と同一の参照番号を付
し、その詳細な説明は省略する。第１図（Ａ）は平面図
で、基本的な構成要素は第４図と同様であるが、導管１
はポリフェニレンサルファイド（以下ＰＰＳと呼ぶ）と
かポリフェニレンオキサイド（以下ＰＰ○と呼ぶ）のよ
うな熱可塑性のエンジニアリングプラスチックスのＵ字
形湾曲管で支持部材２に図示しないフランジ等で固設し
である。この導管１はＹＹ軸まわりに加振されるが、こ
の加振方向と直交する導管１の直径上、即ち、第１図（
Ａ）の紙面直径上の導管壁面に鋼板等の高弾性金属材と
か、炭素繊維のような高弾性有機材等の補強材１１．１
２を第１図（Ｂ）に示すようにＰＰＳ導管１と一体的に
モールドしである。なお、第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）
のＢ−Ｂ線断面図、第１図（Ｃ）は第１図（Ａ）の側面
図である。補強材１１．１２は、第１図（Ｄ）にしめす
ように、板状体１１１，１２１とし、この板状体の面が
駆動方向ＺＺ′軸と直交するように合成樹脂の導管１の
直径上の両壁面に接着またはモールド等により一体的に
配設されている。第１図（Ｅ）は第１図（Ｄ）における
板状体１１１．１２１を線材１１３，１１４に替えたも
ので、前記と同様にして接着またはモールド等により一
体的に配設される。第１図（Ｆ）は他の実施例で１合成
樹脂導管１を円筒状体５０で被覆したものの一部をしめ
したもので１円筒状体５ｏは合成樹脂導管１と共にＹＹ
’軸まわりに加振することによりＹＹ’軸に直交するｚ
Ｚ′方向に振動する０円筒体５０は円筒５５から振動方
向Ｚｚ′方向と直交する直径方向であるＹＹ’と円周上
の長さｔ部分と円筒軸ＬＬ’方向に等間隔Ωで区分され
た長さＷの円周部分を残した網状としたもので、上記の
実施例と同様の効果をもち耐圧性能も向上する。
めの構造を示す図で１図中、第４図に示した従来技術と
共通する要素には、第４図の場合と同一の参照番号を付
し、その詳細な説明は省略する。第１図（Ａ）は平面図
で、基本的な構成要素は第４図と同様であるが、導管１
はポリフェニレンサルファイド（以下ＰＰＳと呼ぶ）と
かポリフェニレンオキサイド（以下ＰＰ○と呼ぶ）のよ
うな熱可塑性のエンジニアリングプラスチックスのＵ字
形湾曲管で支持部材２に図示しないフランジ等で固設し
である。この導管１はＹＹ軸まわりに加振されるが、こ
の加振方向と直交する導管１の直径上、即ち、第１図（
Ａ）の紙面直径上の導管壁面に鋼板等の高弾性金属材と
か、炭素繊維のような高弾性有機材等の補強材１１．１
２を第１図（Ｂ）に示すようにＰＰＳ導管１と一体的に
モールドしである。なお、第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）
のＢ−Ｂ線断面図、第１図（Ｃ）は第１図（Ａ）の側面
図である。補強材１１．１２は、第１図（Ｄ）にしめす
ように、板状体１１１，１２１とし、この板状体の面が
駆動方向ＺＺ′軸と直交するように合成樹脂の導管１の
直径上の両壁面に接着またはモールド等により一体的に
配設されている。第１図（Ｅ）は第１図（Ｄ）における
板状体１１１．１２１を線材１１３，１１４に替えたも
ので、前記と同様にして接着またはモールド等により一
体的に配設される。第１図（Ｆ）は他の実施例で１合成
樹脂導管１を円筒状体５０で被覆したものの一部をしめ
したもので１円筒状体５ｏは合成樹脂導管１と共にＹＹ
’軸まわりに加振することによりＹＹ’軸に直交するｚ
Ｚ′方向に振動する０円筒体５０は円筒５５から振動方
向Ｚｚ′方向と直交する直径方向であるＹＹ’と円周上
の長さｔ部分と円筒軸ＬＬ’方向に等間隔Ωで区分され
た長さＷの円周部分を残した網状としたもので、上記の
実施例と同様の効果をもち耐圧性能も向上する。
第２図は補強材１１．Ｌ２のうち、コリオリカによるモ
ーメントの発生する対称軸ＸＸ軸に関し、小さいモーメ
ントの補強材１２を除いた場合の実施例であり、第３図
は、同形等大の一対のＰＰＳ導管１と２０とが平行にマ
ニホルド３０を支持部材とする支持部材に固設され、マ
ニホルド３゜内において導通口１０１，１０２及び２０
１゜２０２が開口しているにれら導通口を挟んでマニホ
ルド３０内には支切板３１及び支切板３２が各々の導管
１，２０に対して等流量流れるようにマニホルド軸に対
し約４５°の角度をもって溶接されている。上記の導管
１，２０には第１図の場合と同様、振動方向と直交する
導管直径上に補強材１１．１２及び２１．２２が一体的
にモールドされている。振動は各々の導管の先端部に配
設された駆動手段である磁石と電磁コイルとにより電磁
的に駆動されるもので回転軸は流入口１０１、流出口１
０２を結ぶ線、及び、２０１，２０２を結ぶ線上にあり
、マニホルド３０に対し音叉状に駆動され、コリオリの
モーメントは各々Ｘｘ＠上に発生する。この場合の補強
材１２．２２は第２図に示した実施例と同じ理由により
省いてもよい。
ーメントの発生する対称軸ＸＸ軸に関し、小さいモーメ
ントの補強材１２を除いた場合の実施例であり、第３図
は、同形等大の一対のＰＰＳ導管１と２０とが平行にマ
ニホルド３０を支持部材とする支持部材に固設され、マ
ニホルド３゜内において導通口１０１，１０２及び２０
１゜２０２が開口しているにれら導通口を挟んでマニホ
ルド３０内には支切板３１及び支切板３２が各々の導管
１，２０に対して等流量流れるようにマニホルド軸に対
し約４５°の角度をもって溶接されている。上記の導管
１，２０には第１図の場合と同様、振動方向と直交する
導管直径上に補強材１１．１２及び２１．２２が一体的
にモールドされている。振動は各々の導管の先端部に配
設された駆動手段である磁石と電磁コイルとにより電磁
的に駆動されるもので回転軸は流入口１０１、流出口１
０２を結ぶ線、及び、２０１，２０２を結ぶ線上にあり
、マニホルド３０に対し音叉状に駆動され、コリオリの
モーメントは各々Ｘｘ＠上に発生する。この場合の補強
材１２．２２は第２図に示した実施例と同じ理由により
省いてもよい。
なお、第２図、第３図について説明した補強材１１．１
２は、第１図（Ｄ）において説明した板状体１１１，１
２１、第１図（Ｅ）の線材１１３゜１１４、及び、第１
図（Ｆ）の円筒状体５０をも含むものである。
２は、第１図（Ｄ）において説明した板状体１１１，１
２１、第１図（Ｅ）の線材１１３゜１１４、及び、第１
図（Ｆ）の円筒状体５０をも含むものである。
効 果
本発明における合成樹脂導管に補強材を一体的に配設し
た導管はモールドによる製作が可能で高精度で、しかも
軽量な導管ができるので生産性も高く、安価にできる。
た導管はモールドによる製作が可能で高精度で、しかも
軽量な導管ができるので生産性も高く、安価にできる。
また、補強材が駆動方向と直角な導管直径上に一体的に
配設されているので、駆動エネルギーも小さく、コリオ
リモーメントが大きいから感度も高く、更に、高弾性補
強材により合成樹脂の疲労特性の劣る点を補強するので
信頼性も高くなる等の特徴を有する。
配設されているので、駆動エネルギーも小さく、コリオ
リモーメントが大きいから感度も高く、更に、高弾性補
強材により合成樹脂の疲労特性の劣る点を補強するので
信頼性も高くなる等の特徴を有する。
第１図は１本発明による質量流量計の一実施例を説明す
るための図、第２図及び第３図は、それぞれ他の実施例
を説明するための図、第４図は、従来の質量流量計の原
理構成図である。 １・・・合成樹脂導管、２・・・支持部材、１１．１２
・・・補強材、３０・・・マニホルド、３１．３２・・
・支切板、５０・・・円筒状体、１１１，１２１・・・
板状体、１１３．１１４・・・線材。 特許出願人 オーバル機器工業株式会社第 ｌ
図 （Ａ） （Ｂ） Ｙ 第 ｌ 図 （Ｆ） ２′ 第２図
るための図、第２図及び第３図は、それぞれ他の実施例
を説明するための図、第４図は、従来の質量流量計の原
理構成図である。 １・・・合成樹脂導管、２・・・支持部材、１１．１２
・・・補強材、３０・・・マニホルド、３１．３２・・
・支切板、５０・・・円筒状体、１１１，１２１・・・
板状体、１１３．１１４・・・線材。 特許出願人 オーバル機器工業株式会社第 ｌ
図 （Ａ） （Ｂ） Ｙ 第 ｌ 図 （Ｆ） ２′ 第２図
Claims (7)
- （１）、流体が流れる導管の流入口、流出口近傍の２点
で上記導管を支持固定し、この２点区間中央部で前記導
管を該導管と直角方向に単振駆動することにより生ずる
該導管の支持部廻りの角速度と流速とに比例したコリオ
リカを測定し、該コリオリカに比例した流体の質量流量
を求めるコリオリ流量計において、前記導管を合成樹脂
で構成し、この合成樹脂導管管壁に駆動方向での剛性が
低く、これと直交する方向で剛性の高い補強材を一体的
に配設したことを特徴とする質量流量計。 - （２）、前記補強材を板状体とし、この板状体の面が駆
動方向と直交する合成樹脂導管の直径上の両壁面に沿つ
て配設されている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。 - （３）、前記補強材を板状体とし、この板状体の面が駆
動方向と直交する合成樹脂導管の直径上外壁面に沿つて
配設されている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。 - （４）、前記補強材を線材とし、この線材が駆動方向と
直交する合成樹脂導管の直径上両壁面に沿つて配設され
ている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。 - （５）、前記補強材を線材とし、この線材が駆動方向と
直交する合成樹脂導管の直径外壁面に沿つて配設されて
いる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。 - （６）、前記補強材を合成樹脂導管を被覆する管状体と
し、この管状体は円筒の振動方向と直交する直径上にあ
る円周部分と円筒軸方向に等間隔に区分された円周部分
を残して綱状である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。 - （７）、軸対称の湾曲管を導管とする一対の同形のコリ
オリ流量計を具備し、両コリオリ流量計はマニホルドを
固定部材とし、この固定部材軸に対して上記導管の対称
軸が直交し互に平行で等流量を流し音叉状に単振駆動さ
れる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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16237886A JPH0715397B2 (ja) | 1986-07-10 | 1986-07-10 | 質量流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16237886A JPH0715397B2 (ja) | 1986-07-10 | 1986-07-10 | 質量流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6318219A true JPS6318219A (ja) | 1988-01-26 |
| JPH0715397B2 JPH0715397B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=15753438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16237886A Expired - Lifetime JPH0715397B2 (ja) | 1986-07-10 | 1986-07-10 | 質量流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0715397B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6598488B1 (en) | 1908-07-29 | 2003-07-29 | Industrial Research Limited | Coriolis effect fluid flow meter |
| JP2003525437A (ja) * | 2000-03-02 | 2003-08-26 | マイクロ・モーション・インコーポレーテッド | 主としてプラスチックからなるコリオリ流量計を製造するための方法及び装置 |
| JP5960371B1 (ja) * | 2016-02-15 | 2016-08-02 | 株式会社アツデン | コリオリ式質量流量計 |
| JP2018535419A (ja) * | 2015-11-24 | 2018-11-29 | マレマ エンジニアリング コーポレーションＭａｌｅｍａ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 一体化されたコリオリ質量流量計 |
| WO2019110622A1 (en) * | 2017-12-05 | 2019-06-13 | General Electric Company | Coriolis flow sensor assembly |
| US11619532B2 (en) | 2020-04-10 | 2023-04-04 | Malema Engineering Corporation | Replaceable, gamma sterilizable Coriolis flow sensors |
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