KR20060124787A - 3차 모드 진동식 코리올리 유량계 - Google Patents

3차 모드 진동식 코리올리 유량계 Download PDF

Info

Publication number
KR20060124787A
KR20060124787A KR1020067021969A KR20067021969A KR20060124787A KR 20060124787 A KR20060124787 A KR 20060124787A KR 1020067021969 A KR1020067021969 A KR 1020067021969A KR 20067021969 A KR20067021969 A KR 20067021969A KR 20060124787 A KR20060124787 A KR 20060124787A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
flow tube
vibration
mode
coriolis flowmeter
drive device
Prior art date
Application number
KR1020067021969A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100857981B1 (ko
Inventor
유이치 나카오
세이지 고바야시
노리오 스케무라
Original Assignee
가부시키가이샤 오바루
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 오바루 filed Critical 가부시키가이샤 오바루
Publication of KR20060124787A publication Critical patent/KR20060124787A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100857981B1 publication Critical patent/KR100857981B1/ko

Links

Images

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
    • G01F1/8409—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
    • 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
    • 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
    • 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
    • G01F1/8409—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
    • G01F1/8413—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details means for influencing the flowmeter's motional or vibrational behaviour, e.g., conduit support or fixing means, or conduit attachments
    • 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
    • G01F1/8409—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
    • G01F1/8431—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details electronic circuits
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/02—Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature
    • G01F15/022—Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature using electrical means
    • G01F15/024—Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature using electrical means involving digital counting

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

코리올리 유량계(1)에 있어서, 구동장치(4)를 1개를 이용하여 플로우 튜브(3)를 3차 모드 진동시키기는 데 있어서, 구동장치(4)를 3차 모드 진동의 중앙의 배(H2)의 위치에 배치하는 동시에, 진동 검출센서(5,5)를 3차 모드 진동의 중앙의 배(H2)를 제외한 2개의 배(H1),(H3)에 배치하고, 또, 구동장치(4)의 변위극성과 진동검출센서(5,5)의 변위극성을 거꾸로 하는 것으로써 플로우 튜브(3)의 진동위상이 서로 역상의 관계가 되도록 하는 동시에, 플로우 튜브(3)의 3차 모드 진동을 여진하는 여진회로부(9)와 진동검출센서(5,5)와의 정귀환 루프에서, 플로우 튜브(3)의 3차 모드 진동을 여진하는 여진회로부(9)를, 플로우 튜브(3)의 진동 위상이 역상의 관계가 된 각 변위극성의 관계를, 플로우 튜브(3)의 진동 위상이 서로 동일한 상의 관계가 되도록 변환한다.
코리올리, 유량계, 진동, 튜브, 3차 모드

Description

3차 모드 진동식 코리올리 유량계{TERTIARY MODE OSCILLATORY CORIOLIS FLOWMETER}
본 발명은, 적어도 한 개의 플로우 튜브(flow tube)를 구비하여 구성한 3차 모드 진동식 코리올리 유량계에 관한 것이다.
코리올리 유량계는, 피측정유체가 흐르는 유관(流管)의 일단 또는 양단을 지지하여, 그 지지점 주위에 유관의 흐르는 방향과 수직인 방향으로 진동을 가했을 경우에, 유관(이하, 진동이 가해져야 할 유관을 플로우 튜브라고 한다)에 작용하는 코리올리 힘(Coriolis force)이 질량유량에 비례하는 것을 이용한 질량유량계이다. 코리올리 유량계는 주지이며, 코리올리 유량계에 있어서의 플로우 튜브의 형상은 직관식과 만곡관식으로 크게 구별되고 있다.
직관식의 코리올리 유량계는, 양단이 지지된 직관의 중앙부 직관축으로 수직인 방향의 진동을 가했을 경우, 직관의 지지부와 중앙부 사이에서 코리올리의 힘에 의한 직관의 변위차, 즉, 위상차 신호가 얻어지고, 그 위상차 신호를 근거하여 질량유량을 검지하도록 구성되어 있다. 이러한 직관식의 코리올리 유량계는, 간단하고 집약적이며 견뢰한 구조를 가지고 있다. 그러나, 높은 검출 감도를 얻을 수 없다는 문제점도 함께 가지고 있다.
이것에 대해서, 만곡관식의 코리올리 유량계는, 코리올리의 힘을 유효하게 취출하기 위한 형상을 선택할 수 있다는 점에서, 직관식의 코리올리 유량계보다 우수하고, 실제로 고감도의 질량유량을 검출하는 것이 가능하다. 다만, 만곡관식의 코리올리 유량계로서는, 한 개의 플로우 튜브를 구비하는 것(예를 들어서, 일본 특공평 4-55250호 공보참조)이나, 병렬 두 개의 플로우 튜브를 구비하는 것(예를 들어서, 일본 특허 제 2939242호 공보 참조), 혹은, 한 개의 플로우 튜브를 루프(loop)시킨 상태로 구비하는 것(예를 들어서, 일본 특허 제 2951651호 공보 참조)등이 알려져 있다.
한 개의 플로우 튜브를 구비하는 코리올리 유량계에 있어서는, 형상 구성이 가장 단순하기 때문에, 염가로 질량유량계를 제공할 수 있다는 이점을 가지고 있다. 그 반면, 한 개의 플로우 튜브를 구비하는 코리올리 유량계에 있어서는, 플로우 튜브를 1차 모드 진동이나 짝수 모드 진동으로 진동시켰을 경우에, 질량유량계의 외부에 진동이 누설해 버린다는 문제점을 가지고 있다.
이 질량 유량계의 외부로의 진동 누설을 경감하기 위해, 종래, 세 개의 구동장치를 이용함으로써, 한 개의 플로우 튜브를 3차 모드 진동시키고, 플로우 튜브의 진동이 외부로 누설하는 것을 경감하는 대책이 채택되고 있다. 그러나, 세 개의 구동장치를 이용했을 경우, 세 개의 구동장치에 대한 배선이 복잡하게 되거나, 제조 비용이 비싸지는 등의 몇 가지 문제점이 새로 생기게 된다.
본 발명의 목적은, 단순한 형상 구성으로, 염가로 제공할 수 있고, 또한 진동누설을 경감할 수 있는 3차 모드 진동식 코리올리 유량계를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 청구항 1에 기재된 본 발명의 3차 모드 진동식 코리올리 유량계는, 유출입구를 가지는 양단부에서 지지되는 적어도 한 개의 플로우 튜브와, 상기 플로우 튜브를 교대로 구동시키는 구동장치와, 상기 플로우 튜브에 작용하는 코리올리의 힘에 비례한 위상차를 검출하는 한 쌍의 진동검출센서를 구비한 코리올리 유량계로서, 상기 구동장치를 1개를 이용하여 상기 플로우 튜브를 3차 모드 진동시키는 데 있어서, 상기 플로우 튜브에 상기 3차 모드 진동에 의해 발생하는 진동파의 3개의 배 가운데, 중간 배에 위치하도록 배치하는 동시에, 상기 진동검출센서를 상기 3차 모드로 진동하는 상기 플로우 튜브의 3개의 배 중, 중앙의 배를 제외한 두 개의 배에 배치하고, 또한, 상기 구동장치의 변위극성과 상기 진동검출센서의 변위극성을 서로 역상의 관계가 되도록 하는 동시에, 상기 플로우 튜브의 3차 모드 진동을 여진하는 여진회로부와 상기 진동검출센서와의 정귀환 루프상에서, 상기 플로우 튜브의 3차 모드 진동을 여진하는 여진 회로부를, 상기 역상의 관계로 된 상기 각 변위극성을 서로 동일한 상의 관계로 되는 변위극성으로 변환하도록 구성한다. 이와 같이 구성함으로써, 청구항 1에 기재된 3차 모드 진동식 코리올리 유량계는, 가장 진폭이 크고, 구동효율이 좋은 중앙의 배만으로 플로우 튜브에 대한 구동을 실시할 수 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 청구항 2에 기재된 발명에 따른 3차 모드 진동식 코리올리 유량계는, 청구항 1에 기재되는 3차 모드 진동식 코리올리 유량계에 있어서, 상기 플로우 튜브의 3차 모드 진동을 여진하는 여진회로부와 상기 진동검출센서의 상기 정귀환 루프상에서, 상기 각 변위극성을 서로 동일한 상의 관계가 되도록 변환하기 위하여, 입력선, 신호선 등의 전선을 거꾸로 결선 또는 인버터를 통해서 실시하도록 구성한 것이다. 이와 같이 구성함으로써, 청구항 2에 기재된 3차 모드 진동식 코리올리 유량계는, 서로 위상이 역상의 관계였던 각 변위극성을, 정귀환 루프상에서 전선을 거꾸로 결선하거나, 또는 인버터를 통하는 것에 의해, 위상을 동일한 상의 관계로 할 수가 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 청구항 3에 기재된 발명에 따른 3차 모드 진동식 코리올리 유량계는, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 3차 모드 진동식 코리올리 유량계에 있어서, 상기 구동장치를 코일과 마그넷을 구비하여 구성되고, 상기 진동검출센서의 구성을 코일과 마그넷을 구비하여 구성되며, 각각 상기 코일을 상기 플로우 튜브와는 다른 정지부재에 배치하고, 상기 마그넷을 상기 플로우 튜브에 배치하여 구성한 것이다. 이와 같이 구성함으로써, 청구항 3에 기재되는 3차 모드 진동식 코리올리 유량계는, 배선이 필요한 코일을 플로우 튜브에 설치를 안해도 되기 때문에, 플로우 튜브의 진동에 미치는 영향을 극력 경감할 수 있다.
청구항 1에 기재된 발명에 의하면, 플로튜브를 3차 모드 진동으로 진동시키기 때문에, 진동 누설을 경감할 수 있다. 따라서, 신뢰성이 높은 3차 모드 진동식 코리올리 유량계를 제공할 수 있다는 효과를 발휘할 수 있다. 또, 적어도 한 개의 플로우 튜브를 구비하는 3차 모드 진동식 코리올리 유량계이기 때문에, 단순한 형상의 구성으로 비교적 저렴하게 제공을 실현할 수 있다는 효과를 발휘할 수 있다.
청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 여진회로부를 더 좋은 구성으로 할 수 있다는 효과를 발휘할 수 있다.
청구항 3에 기재된 발명에 의하면, 플로우 튜브와는 다른 정지부재에 배선이 필요한 코일을 배치하여, 플로우 튜브에는 마그넷을 배치하기 때문에, 플로우 튜브의 진동에 미치는 영향을 극력 경감할 수 있다는 효과를 발휘할 수 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 3차 모드 진동식 코리올리 유량계의 한 실시형태를 나타내는 구성도이다.
도 2는, 3차 모드 진동식 코리올리 유량계의 센서부, 신호연산처리부, 및 여진회로부와 관련되는 블럭도이다.
도 3은, 본 발명에 따른 3차 모드 진동식 코리올리 유량계의 다른 한 실시형태를 나타내는 구성도이다.
도 4는, 플로우 튜브의 다른 예에 관한 설명도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1에는, 본 발명에 따른 3차 모드 진동식 코리올리 유량계의 제1실시형태가 나타나 있다.
도면에 있어서, 도 1은, 본 발명에 따른 3차 모드 진동식 코리올리 유량계의 구성도이다. 또, 도 2는, 3차 모드 진동식 코리올리 유량계의 센서부, 신호연산처리부, 및 여진회로부와 관련되는 블록도이다.
도 1 및 도 2에 있어서, 본 발명의 3차 모드 진동식 코리올리 유량계(1)는, 틀체(2)와 그 틀체(2)내에 수납되는 한 개의 플로우 튜브(3)와, 구동장치(4), 한 쌍의 진동검출센서(5,5),및 온도센서(6)를 가지는 센서부(7)와, 센서부(7)로부터의 신호에 기초하여 질량유량 등의 연산처리를 실시하는 신호연산처리부(8)와 구동장치(4)를 여진하기 위한 여진회로부(9)를 구비하여 구성되고 있다. 이하, 이러한 각 구성 부재에 대해 설명한다.
상기 틀체(2)는, 구부림이나 비틈에 강고한 구조를 가지고 있다. 또, 틀체(2)는, 플로우 튜브(3)와 그 플로우 튜브(3) 그 자체가 형성하는 면에 대해서 평행으로 배치되는 정지부재(10)를 수납할 수 있는 크기로 형성되어 있다. 나아가 틀체(2)는, 플로우 튜브(3) 등의 유량계 주요부를 보호할 수 있도록 형성되고 있다 . 이러한 틀체(2)의 내부에는, 아르곤 가스 등의 불활성 가스가 충전되어 있다. 불활성 가스 충전에 의해, 플로우 튜브(3) 등으로의 결로가 방지되도록 되어 있다.
정지부재(10)는, 예를 들어 도시된 바와 같은 평판형상으로 형성되어 있고, 그 일부가 틀체(2)에 대해서 고착되고 있다. 또, 정지부재(10)에는, 플로우 튜브(3)의 유입구측 및 유출구측을 지지고정하기 위한 지지부(11)가 적당한 수단으로 설치되어 있다.
상기 플로우 튜브(3)는, 제1축(S1)에 대해서 대칭형상이 되는 U자 형상의 만곡관으로 이루어져, 지지부(11)에 지지 고정되는 한쪽의 단부(12)에는 유입구가, 또한, 다른 한편의 단부(13)에는 유출구가 형성되고 있다. 상기 유입구에는, 유입구측 접속부(14)가 설치되어 있고, 상기 유출구에는, 유출구측 접속부(15)가 설치되어 있다. 이 유입구측 접속부(14)를 통해서 유입구로부터 플로우 튜브(3)에 유입 된 측정유체는, 차례로 유입구측의 다리부, 중간의 만곡부, 유출구측의 다리부를 유통하여, 유출구를 통해서 유출구측 접속부(15)에 유출하도록 되어 있다. 그리고, 플로우 튜브(3)의 재질은, 스테인레스, 하스테로이(hastelloy), 티탄합금 등 이 기술 분야에서 통상의 것이 이용되고 있다.
상기 센서부(7)를 구성하는 상기 구동장치(4)는, 플로우 튜브(3)를 3차 모드 진동으로 진동시키기 위한 것이며, 코일(16)과 마그넷(17)을 구비하여 구성되고 있다. 이러한 구동장치(4)는, 제1축(S1)상에 있고 플로우 튜브(3)의 상기 만곡부 중앙에 배치되어 있다. 다시 말하자면, 상기 구동장치(4)는, 상기 플로우 튜브에 상기 3차 모드 진동에 의해 발생하는 진동파의 3개의 배(antinode, H1)∼(H3) 중, 중앙의 배(H2)의 범위내에 위치하도록 배치되어 있다.
또한, 구동장치(4)의 코일(16)은, 정지부재(10)에 설치되어 있다. 또, 이 코일(16)에서는, 특히 도시하지 않지만, FPC(Flexible Print Circuit) 또는 전선이 인출되어 있다. 또, 구동장치(4)의 마그넷(17)은, 전용의 설치구를 이용해 플로우 튜브(3)에 설치되어 있다.
현재, 구동장치(4)에서 흡인작용이 생기면, 마그넷(17)이 코일(16)로 들어가는 상태가 된다. 그 결과, 플로우 튜브(3)가 정지부재(10)에 대해서 근접하게 된다. 이에 반해, 구동장치(4)에서 반발작용이 생기면, 플로우 튜브(3)가 정지부재(10)에 대해 떨어지게 된다.
이와 같이 구동장치(4)는, 플로우 튜브(3)가 그 양단부에서 지지부(11)에 지지 고정되기 때문에, 플로우 튜브(3)를 3차 모드 진동으로 진동시키면서, 제2 축(S2)이나 제3축(S3)을 중심으로 해서 회전 방향으로 교대로 구동하도록 구성되어 있다.
상기 센서부(7)를 구성하는 상기 진동검출센서(5, 5)는, 플로우 튜브(3)의 진동을 검출하는 동시에, 플로우 튜브(3)에 작용하는 코리올리 힘에 비례한 위상차를 검출하는 센서로서, 각각 코일(18)과 마그넷(19)을 구비하여 구성되고 있다(이것에 한정하지 않고, 가속도 센서, 광학적 수단, 정전 용량식, 압전방식(피에조식) 등의 변위, 속도, 가속도 중 어느 하나를 검출하는 수단이어도 좋다).
이러한 구성을 가지는 진동 검출 센서(5,5) 중, 한쪽의 진동검출센서(5)는, 유입구측의 상기 배(H1)의 범위내로서, 코리올리 힘에 비례한 위상차를 검출하는 것이 가능한 위치에 배치되어 있다. 또, 다른 한쪽의 진동검출센서(5)는, 유출구측의 상기 배(H3)의 범위 내로서, 코리올리의 힘에 비례한 위상차를 검출하는 것이 가능한 위치로 배치되어 있다. 진동검출센서(5,5)는, 플로우 튜브(3)를 3차 모드 진동으로 진동시켰을 경우에 생기는 마디에 대해서, 어긋난 위치가 되도록 배치되어 있다.
이 진동 검출센서(5,5)의 각 코일(18)은 정지부재(10)에 설치되어 있다. 또, 이 각 코일(18)에서는, 특별히 도시하지 않지만, FPC(Flexible Print Circuit) 또는 전선이 인출되어 있다. 그리고, 진동검출센서(5,5)의 각 마그넷(19)은, 전용 설치구를 이용하여 플로우 튜브(3)에 설치되어 있다.
본 발명에 따른 3차 모드 진동식 코리올리 유량계의 제1 실시형태에 있어서, 구동장치(4) 및 진동검출센서(5,5)의 각 코일(16, 18)은, 적당한 중량이 있고, 도 시하지 않는 FPC(Flexible Print Circuit) 또는 전선의 배선(배선계의 도시는 생략한다)도 필요하기 때문에, 앞에서 설명한 바와 같이, 정지부재(10)의 소정위치에 설치되어 있다. 이와 같이 코일(16, 18)을 정지부재(10)의 소정위치에 설치함으로써, 플로우 튜브(3)의 진동에 미치는 영향을 극력 경감하고 있다.
다만, 본 발명에 따른 3차 모드 진동식 코리올리 유량계의 제1 실시형태에 대해서는, 코일(16, 18)과 마그넷(17, 19)의 설치를 반대로 할(코일(16, 18)을 플로우 튜브(3)에 설치하고 마그넷 (17, 19)을 정지부재(10)에 설치할) 수도 있다.
본 발명에 따른 3차 모드 진동식 코리올리 유량계(1) 내부에는, 특별히 도시하지 않지만, 기판 등이 설치되고 있다. 또, 그 기판에는, 3차 모드 진동식 코리올리 유량계(1)의 외부로 인출되는 와이어 하네스(wire harness)가 접속되어 있다.
상기 센서부(7)의 일부를 구성하는 온도센서(6)는, 3차 모드 진동식 코리올리 유량계(1)의 온도보상을 하기 위한 것으로, 적당한 수단으로 플로우 튜브(3)에 설치되어 있다. 구체적으로는, 예를 들어 유입구측으로서 지지부(11)에 지지 고정된 부분의 근방, 즉 단부(12)의 근방에 설치되어 있다. 다만, 온도센서(6)로부터 인출되는, 도시하지 않는 FPC(Flexible Print Circuit) 또는 전선은, 도시하지 않는 상기 기판에 접속되어 있다.
상기 신호연산처리부(8)에는, 한쪽의 진동검출센서(5)로부터 플로우 튜브(3)의 변형에 관한 검출신호(DA), 다른 한쪽의 진동검출센서(5)로부터 플로우 튜(3)의 변형에 관한 검출신호(DB) 및 온도센서(6)로부터 플로우 튜브(3)의 온도에 관한 검출신호(DT)가 각각 입력되도록 배선 및 접속이 되어 있다. 이러한 신호연산처리 부(8)에서는, 센서부(7)로부터 입력된 검출신호 DA, DB 및 DT에 기초하여 질량유량(Qm) 및 밀도(ρ)의 연산이 이루어지도록 구성되어 있다. 또, 신호연산처리부(8)에서는, 연산에 의해 얻어진 질량유량(Qm), 밀도(ρ)가 도시하지 않는 표시기에 대해서 출력되도록 구성되어 있다.
상기 여진회로부(9)는, 평활부(20), 비교부(21), 목표설정부(22), 가변증폭부(23)와 구동출력부(24)를 구비하여 구성되어 있다. 또, 여진 회로부(9)는, 플로우 튜브(3)를 3차 모드 진동으로 진동시키는 데 있어서, 정귀환 루프가 구성되어 있다. 평활부(20)는, 한쪽의 진동검출센서(5)(또는 다른 한쪽의 진동검출센서(5))로부터의 검출신호(DA)를 꺼내도록 배선되어 있다. 또, 평활부(20)는, 입력된 검출신호(DA)를 정류평활하는 동시에, 그 진폭에 비례한 직류전압(VA)을 출력할 수 있는 기능을 가지고 있다. 비교부(21)는, 평활부(20)로부터의 직류전압(VA)과 목표설정부(22)로부터 출력되는 목표설정전압(Vm)을 비교하는 동시에, 가변증폭부(23)의 게인을 제어하고 공진 진동의 진폭을 목표설정 전압으로 제어할 수 있는 기능을 가지고 있다.
다만, 상기 평활부(20)∼구동출력부(24)까지의 구성은, 종래의 정귀환 루프로 진동을 제어하는 경우의 구성과 동일하지만, 본 발명에 따른 3차 모드 진동식 코리올리 유량계(1)에서는, 3차 모드 진동을 얻기 위해서, 정귀환 루프의 신호파형의 위상을 역상(逆相)으로 변환하도록 구성되어 있다. 즉, 도 2 중의 A부에서, 구동출력부(24)로부터 송출되는 출력선을 거꾸로 결선하여 출력파형의 위상을 역상으로 변환하도록 구성되어 있다. 또는, 도 2 중의 B부에서, 여진회로부(9)에 입력되 는 검출신호(DA)의 신호선을 거꾸로 결선하여 신호 파형의 위상을 역상으로 변환하도록 구성되어 있다. 또는, 도 2 중의 C부에서, 가변증폭부(23)로부터 송출되는 배선을 거꾸로 접속하여 증폭파형의 위상을 역상으로 변환하도록 구성되어 있다. 또는, 도 2 중의 A부에서, 구동출력부(24)로부터 송출되는 출력을 인버터를 이용하여 위상을 역상으로 변환하도록 구성되어 있다. 또는, 도 2 중의 B부에서, 여진회로부(9)에 입력되는 검출신호(DA)를 인버터를 이용하여 역상으로 변환하도록 구성되어 있다. 또는, 도 2 중의 C부에 있어서, 가변증폭부(23)로부터 송출되는 출력을 인버터를 이용하여 위상을 역상으로 변환하도록 구성되어 있다(좀 더 자세히 설명하면, 구동장치(4)를 중앙의 배(H2)에 위치하도록 배치하는 동시에, 진동검출센서(5,5)를 배(H1, H3)에 배치하고, 또, 구동장치(4)의 변위극성과 진동검출센서(5,5)의 변위극성을 서로 역상의 관계가 되도록 하는 동시에, 여진회로부(9)를 그 정귀환 루프상에서 상기 역상의 관계가 된 각 변위극성을 서로 동일한 상의 관계가 되도록 변환한다).
상기 구성에 있어서, 플로우 튜브(3)에 측정유체를 흘리는 동시에, 구동장치(4)를 구동시켜 플로우 튜브(3)를 3차 모드 진동으로 진동시키면, 진동검출센서(5, 5)의 점에서의 코리올리 힘에 의해서 생기는 플로우 튜브 진동의 위상 차이분에 의해, 질량유량(Qm)이 신호연산처리부(8)에서 산출된다. 또, 본 발명에 따른 3차 모드 진동식 코리올리 유량계의 제1 실시형태에 있어서는 밀도(ρ)도 산출된다.
이상, 도 1 및 도 2를 참조하면서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 3차 모 드 진동식 코리올리 유량계에 의하면, 플로우 튜브(3)를 3차 모드 진동으로 진동시키기 때문에, 진동누설을 경감할 수 있다고 하는 이점을 가지고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 3차 모드 진동식 코리올리 유량계(1)에 의하면, 신뢰성이 높은 3차 모드 진동식 코리올리 유량계를 제공할 수 있다는 이점을 가지고 있다.
또, 본 발명에 따른 3차 모드 진동식 코리올리 유량계에 의하면, 3차 진동 모드로 구동시키기 위해, 외란 진동에 대해서도 강하다는 이점을 가지고 있다.
나아가, 본 발명에 따른 3차 모드 진동식 코리올리 유량계에 의하면, 가장 진폭이 커지는 중앙의 배(H2)에서 플로우 튜브(3)에 대한 구동을 실시하도록 하고 있기 때문에, 효율적으로 구동시킬 수 있다는 이점을 가지고 있다.
더 나아가서, 본 발명에 따른 3차 모드 진동식 코리올리 유량계에 의하면, 전술한 바와 같이, 구동장치(4)를 중앙의 배(H2)에 위치하도록 배치하는 동시에, 진동검출센서(5,5)를 배(H1, H3)에 배치한다. 또한, 구동장치(4)의 변위극성과 진동검출센서(5,5)의 변위극성은, 플로우 튜브(3)의 진동의 위상이 서로 역상의 관계가 되도록 하는 동시에, 여진회로부(9)를 그 정귀환 루프상에서 상기 플로우 튜브(3)의 진동의 위상이 역상의 관계가 된 각 변위극성을, 상기 플로우 튜브(3)의 진동의 위상이 서로 동일한 상의 관계가 되도록 변환하는 구성으로 되어 있다. 이 때문에, 본 발명에 따른 3차 모드 진동식 코리올리 유량계(1)에 의하면, 3차 모드 진동을 하나의 구동장치(4)에서 생기게 할 수 있다는 이점을 가지고 있다.
더 나아가서, 본 발명에 따른 3차 모드 진동식 코리올리 유량계(1)는 단순한 형상의 구성으로 비교적 염가로 제공할 수 있다는 이점을 가지고 있다.
또, 본 발명에 따른 3차 모드 진동식 코리올리 유량계(1)는, 진동 검출센서(5, 5)를 통해서 안정된 신호를 얻을 수 있는 이점을 가지고 있다.
다음으로, 도 3을 참조하면서 본 발명에 의한 3차 모드 진동식 코리올리 유량계의 다른 실시형태를 설명한다.
도 3은, 본 발명에 따른 3차 모드 진동식 코리올리 유량계의 다른 실시 형태를 나타내는 구성도이다.
도 3에는, 본 발명에 따른 3차 모드 진동식 코리올리 유량계의 제2 실시형태가 나타나고 있다.
도 3에 있어서, 본 발명에 따른 3차 모드 진동식 코리올리 유량계(1)와 관련되는 3차 모드 진동식 코리올리 유량계의 제2 실시형태에 있어서의 3차 모드 진동식 코리올리 유량계(1')가, 상기 본 발명에 따른 3차 모드 진동식 코리올리 유량계의 제1 실시형태와 다른 점은, 상기 본 발명에 따른 3차 모드 진동식 코리올리 유량계의 제1 실시형태에 있어서의 3차 모드 진동식 코리올리 유량계(1)의 한 쌍의 진동검출센서(5, 5)로 바꾸고, 한 쌍의 진동검출센서(5'a),(5'a)와 한 쌍의 위상차검출센서(5'b, 5'b)를 마련한 점이다.
이 한 쌍의 진동검출센서(5'a, 5'a)는, 플로우 튜브(3)의 진동을 검출하는 센서로서, 그 중 한쪽의 진동검출센서(5'a)는, 배(H1)의 가장 진폭이 큰 위치에 대응하도록 배치되어 있다. 또, 다른 한쪽의 진동검출센서(5'a)도 마찬가지로 배(H3)의 가장 진폭이 큰 위치에 대응하도록 배치되어 있다. 한 쌍의 위상차 검출센서(5'b, 5'b)는, 플로우 튜브(3)에 작용하는 코리올리 힘에 비례한 위상차를 검출 하는 센서로서, 중앙의 배(H2)의 범위내, 혹은 구동장치(4)의 좌우양측의 대칭위치가 되도록 배치되어 있다.
다만, 3차 모드 진동식 코리올리 유량계(1')의 작용 효과는 상술과 같으므로, 여기에서는 그 설명을 생략한다.
그 이외에, 본 발명은 본 발명의 주된 요지를 바꾸지 않는 범위로 여러 변경하여 실시할 수 있는 것은 물론이다. 즉, 상술한 것에서는 플로우 튜브(3)의 형상을 U자형상으로 하고 있었지만, 도 4에 나타내는 각종의 만곡관(도 4a∼도 4e)이나 직관(도 4f)이 되는 형상의 플로우 튜브(3')로 형성해도 좋다(도 4 중의 “O”표시는 3차 모드 진동 때의 진동의 배 부분을, “×”표시는 진동의 마디 부분을 나타내고 있다). 또, 상술한 것에서는 플로우 튜브(3)의 개수를 한 개로 하고 있었지만, 대칭적인 2개의 유관에서 대향 진동시켜도 좋고, 나아가, 대칭적인 3개의 유관에서 연성진동(連成振動)시켜도 좋다.

Claims (3)

  1. 유출입구를 가지는 양단부에서 지지되는 적어도 한 개의 플로우 튜브와, 상기 플로우 튜브를 교대로 구동시키는 구동장치와, 상기 플로우 튜브에 작용하는 코리올리 힘에 비례한 위상차를 검출하는 한 쌍의 진동검출센서를 구비한 코리올리유량계로서,
    상기 구동장치를 1개를 이용하여 상기 플로우 튜브를 3차 모드 진동시키는 데 있어서, 상기 플로우 튜브에 상기 3차 모드 진동에 의하여 발생하는 진동파의 3개의 배 가운데, 중앙의 배에 위치하도록 배치하는 동시에, 상기 진동검출센서를 상기 3차 모드로 진동하는 상기 플로우 튜브의 3개의 배 가운데, 중앙의 배를 제외한 2개의 배에 배치하고, 또, 상기 구동장치의 변위극성과 상기 진동검출센서의 변위극성을 서로 역상의 관계가 되도록 하는 동시에, 상기 플로우 튜브의 3차 모드 진동을 여진하는 여진회로부와 상기 진동검출센서와의 정귀환 루프상에서, 상기 플로우 튜브의 3차 모드 진동을 여진하는 여진회로부를, 상기 역상의 관계가 된 상기 각 변위극성을 서로 동일한 상의 관계가 되는 변위극성으로 변환하도록 구성한 것을 특징으로 하는 3차 모드 진동식 코리올리 유량계.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 플로우 튜브의 3차 모드 진동을 여진하는 여진회로부와 상기 진동 검출센서와의 상기 정귀환 루프상에서, 상기 각 변위극성을 서로 동일한 상의 관계가 되도록 변환하기 위하여, 입력선, 신호선 등의 전선을 거꾸로 결선 또는 인버터를 통해서 실시하도록 구성한 것을 특징으로 하는 3차 모드 진동식 코리올리 유량계.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 구동장치를 코일과 마그넷을 구비하여 구성하고, 상기 진동검출 센서의 구성을 코일과 마그넷을 구비하여 구성하며, 각각 상기 코일을 상기 플로우 튜브와는 다른 정지부재에 배치하고, 상기 마그넷을 상기 플로우 튜브에 배치하여 구성한 것을 특징으로 하는 3차 모드 진동식 코리올리 유량계.
KR1020067021969A 2004-03-24 2004-09-24 3차 모드 진동식 코리올리 유량계 KR100857981B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2004-00086041 2004-03-24
JP2004086041A JP3783962B2 (ja) 2004-03-24 2004-03-24 三次モード振動式コリオリ流量計

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060124787A true KR20060124787A (ko) 2006-12-05
KR100857981B1 KR100857981B1 (ko) 2008-09-10

Family

ID=34993814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067021969A KR100857981B1 (ko) 2004-03-24 2004-09-24 3차 모드 진동식 코리올리 유량계

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7437949B2 (ko)
EP (1) EP1729099B1 (ko)
JP (1) JP3783962B2 (ko)
KR (1) KR100857981B1 (ko)
CN (1) CN100416231C (ko)
WO (1) WO2005090930A1 (ko)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3812844B2 (ja) * 2004-09-17 2006-08-23 株式会社オーバル 三次モード振動式コリオリ流量計
JP3877174B1 (ja) * 2005-09-13 2007-02-07 株式会社オーバル 弾性連結部材及び台座を有する三次モード振動の直管式コリオリ流量計
JP5247048B2 (ja) * 2007-02-26 2013-07-24 トキコテクノ株式会社 コリオリ式質量流量計
JP5504257B2 (ja) * 2008-05-09 2014-05-28 マイクロ モーション インコーポレイテッド ドライブコンポーネントおよびピックオフコンポーネントが配設される固定板を備えたフローメータ
JP5039650B2 (ja) * 2008-07-01 2012-10-03 株式会社キーエンス 流量計
JP5039654B2 (ja) * 2008-07-09 2012-10-03 株式会社キーエンス 流量計
NL2006895C2 (nl) * 2011-06-03 2012-12-04 Berkin Bv Stromingsmeetapparaat en gebruik daarvan voor het bepalen van een stroming van een medium, alsmede werkwijze daarvoor.
NL2014518B1 (en) * 2015-03-25 2017-01-17 Fugro Tech Bv A device for measuring fluid parameters, a method for measuring fluid parameters and a computer program product.
TWI625507B (zh) * 2015-10-08 2018-06-01 壓電股份有限公司 柯氏力式質量流量計
EP3163262B1 (en) * 2015-10-28 2018-04-11 Atsuden Co., Ltd Coriolis mass flow meter
DE102016109251A1 (de) * 2016-05-19 2017-11-23 Endress + Hauser Flowtec Ag Messaufnehmer vom Vibrationstyp
JP6178033B1 (ja) * 2017-04-03 2017-08-09 株式会社アツデン コリオリ式質量流量計
CN107462293A (zh) * 2017-07-25 2017-12-12 大连美天测控系统有限公司 质量流量计
DE102017012058A1 (de) 2017-12-28 2019-07-04 Endress+Hauser Flowtec Ag Messgerät vom Vibraationstyp mit einem Messrohr
WO2021049105A1 (ja) * 2019-09-12 2021-03-18 株式会社堀場エステック コリオリ流量計、流量測定方法、及び、コリオリ流量計用プログラム

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5115683A (en) * 1988-09-27 1992-05-26 K-Flow Division Of Kane Steel Co., Inc. Coriolis mass flow meter adapted for low flow rates
US5497666A (en) * 1994-07-20 1996-03-12 Micro Motion, Inc. Increased sensitivity coriolis effect flowmeter using nodal-proximate sensors
JP3058074B2 (ja) * 1995-08-29 2000-07-04 富士電機株式会社 振動型測定器
US20030216874A1 (en) * 2002-03-29 2003-11-20 Henry Manus P. Drive techniques for a digital flowmeter
JP3521263B2 (ja) * 1998-06-30 2004-04-19 横河電機株式会社 コリオリ質量流量計
JP3812844B2 (ja) * 2004-09-17 2006-08-23 株式会社オーバル 三次モード振動式コリオリ流量計

Also Published As

Publication number Publication date
EP1729099A4 (en) 2008-01-23
JP2005274254A (ja) 2005-10-06
CN1957235A (zh) 2007-05-02
US7437949B2 (en) 2008-10-21
US20080156109A1 (en) 2008-07-03
CN100416231C (zh) 2008-09-03
KR100857981B1 (ko) 2008-09-10
WO2005090930A1 (ja) 2005-09-29
EP1729099A1 (en) 2006-12-06
EP1729099B1 (en) 2017-05-24
JP3783962B2 (ja) 2006-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100857981B1 (ko) 3차 모드 진동식 코리올리 유량계
US5497666A (en) Increased sensitivity coriolis effect flowmeter using nodal-proximate sensors
US5323658A (en) Coriolis mass flowmeter
KR20110082088A (ko) 개선된 모드 분리를 갖는 코리올리 유량계
US7506551B2 (en) Coriolis flowmeter having a drive device driven in reverse phase to pair of second drive devices
US5275061A (en) Coriolis mass flowmeter
US7726202B2 (en) Tertiary mode vibration type coriolis flowmeter
JP3782421B2 (ja) コリオリ流量計
JP3782438B1 (ja) 二重ループ構造のフローチューブを備えたコリオリ流量計
US7409873B2 (en) Coriolis flowmeter
JP2002039830A (ja) コリオリ流量計
JP2005274251A (ja) 直管式コリオリ流量計
JP2005164264A (ja) 振動式測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120821

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130822

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140825

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150730

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160818

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170818

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180816

Year of fee payment: 11