JPH0455251B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0455251B2 JPH0455251B2 JP12579185A JP12579185A JPH0455251B2 JP H0455251 B2 JPH0455251 B2 JP H0455251B2 JP 12579185 A JP12579185 A JP 12579185A JP 12579185 A JP12579185 A JP 12579185A JP H0455251 B2 JPH0455251 B2 JP H0455251B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conduit
- axis
- flow tube
- inlet
- outlet
- Prior art date
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- Expired
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000037237 body shape Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000001846 repelling effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
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
-
- 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
- G01F1/8477—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 with multiple measuring conduits
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
１ 産業上の利用分野
本願発明はコリオリの力を利用した質量流量計
に関する。
に関する。
２ 従来技術
流管を流れる流体流に対して振動を与えると流
体流の流れの向きと、流管の振動軸とに対して直
角方向にコリオリの力が発生し、このコリオリの
力は振動周波数と流体の質量流量とに比例するこ
とが知られており、特開昭54−52570号公報にお
いてコリオリの力を利用した質量流量計が開示さ
れている。この従来例は支持部材に流入口及び流
出口部分をもつたＵ字形の導管を固着した本体形
状をもつており、流体は入口部よりＵ字形導管を
通つて流出する。Ｕ字形導管をＵ字形導管面（導
管のつくる面）に対して垂直の方向に支持部固着
線（流入口と流出口とが支持されている支持部を
結んだ線）を軸とした回転を与えると、Ｕ字形導
管を流れる流体にコリオリの力が作用し、固着線
に対して垂直なＵ字管軸に関してコリオリの力に
比例した捩じり振動が生ずる。このコリオリの力
を導管が基準面を通過する時間差から求めるよう
にしている。
体流の流れの向きと、流管の振動軸とに対して直
角方向にコリオリの力が発生し、このコリオリの
力は振動周波数と流体の質量流量とに比例するこ
とが知られており、特開昭54−52570号公報にお
いてコリオリの力を利用した質量流量計が開示さ
れている。この従来例は支持部材に流入口及び流
出口部分をもつたＵ字形の導管を固着した本体形
状をもつており、流体は入口部よりＵ字形導管を
通つて流出する。Ｕ字形導管をＵ字形導管面（導
管のつくる面）に対して垂直の方向に支持部固着
線（流入口と流出口とが支持されている支持部を
結んだ線）を軸とした回転を与えると、Ｕ字形導
管を流れる流体にコリオリの力が作用し、固着線
に対して垂直なＵ字管軸に関してコリオリの力に
比例した捩じり振動が生ずる。このコリオリの力
を導管が基準面を通過する時間差から求めるよう
にしている。
３ 発明が解決しようとする問題点
上述の従来例はコリオリの力をＵ字形導管の捩
じり量として検出するものであるが該Ｕ字形導管
は導管面に垂直方向の振動が加えられる。しかし
取付上、導管面は水平か配管に平行して配設され
るので、前者においては床面の振動、後者におい
ては配管の横方向振動などの外乱に対して応動し
易く、更に、高感度に検出するための薄肉パイプ
を使用するので剛性が低く、これも外乱影響を受
け易くする原因となつており、Ｓ／Ｎ比の高い検
出を行うことが出来にくい面をもつている。
じり量として検出するものであるが該Ｕ字形導管
は導管面に垂直方向の振動が加えられる。しかし
取付上、導管面は水平か配管に平行して配設され
るので、前者においては床面の振動、後者におい
ては配管の横方向振動などの外乱に対して応動し
易く、更に、高感度に検出するための薄肉パイプ
を使用するので剛性が低く、これも外乱影響を受
け易くする原因となつており、Ｓ／Ｎ比の高い検
出を行うことが出来にくい面をもつている。
４ 問題解決の手段
本願発明は上述の問題点を解決するためになさ
れたものである。即ち導管面を配管に直角方向に
することにより配管振動の影響を受け易い横方向
の導管剛性を高くするものである。
れたものである。即ち導管面を配管に直角方向に
することにより配管振動の影響を受け易い横方向
の導管剛性を高くするものである。
５ 実施例
第１図は本願発明の説明図であり、イは平面
図、ロは側面、ハは正面図で、１は流管であつて
該流管内は支切板６で流れを支切り、支切りの上
流と下流との間は導管２によつて連通してある。
導管２は、イ，ロ，ハの各図にしめすように、実
質上同一平面上で流管１を取囲むループ状になつ
ており、流入口２１と流出口２２とは各々流管壁
に開口し直径上のXX′でしめす第１軸に関し対称
位置にある。また流入口２１、流出口２２の近傍
の導管Ａ，Ｂ部は第１軸とほぼ平行しており、導
管２が第１軸のまわりに流入口２１および流出口
２２を支点として回動可能となつている。また流
入口２１および流出口２２を結ぶ線YY′は第２軸
となり、該第２軸および第１軸に関し導管２は上
記Ａ，Ｂ部を除き対称関係にある。支点７は必要
に応じて導管２を流管１に振動可能に軸支する。
図、ロは側面、ハは正面図で、１は流管であつて
該流管内は支切板６で流れを支切り、支切りの上
流と下流との間は導管２によつて連通してある。
導管２は、イ，ロ，ハの各図にしめすように、実
質上同一平面上で流管１を取囲むループ状になつ
ており、流入口２１と流出口２２とは各々流管壁
に開口し直径上のXX′でしめす第１軸に関し対称
位置にある。また流入口２１、流出口２２の近傍
の導管Ａ，Ｂ部は第１軸とほぼ平行しており、導
管２が第１軸のまわりに流入口２１および流出口
２２を支点として回動可能となつている。また流
入口２１および流出口２２を結ぶ線YY′は第２軸
となり、該第２軸および第１軸に関し導管２は上
記Ａ，Ｂ部を除き対称関係にある。支点７は必要
に応じて導管２を流管１に振動可能に軸支する。
導管２を構成するループの第２軸上の位置に非
磁性体リング３５を固着し、リング３５に磁石３
が固着されている。該磁石３は、流管上に固着さ
れた支持台５に装着されたコイル４が導管の固有
振動数交流電源（図示省略）により励磁されるこ
とにより磁石３に対して吸引・反撥を繰返す。こ
の様子をロ図３−１，３−２の点線で示す。
磁性体リング３５を固着し、リング３５に磁石３
が固着されている。該磁石３は、流管上に固着さ
れた支持台５に装着されたコイル４が導管の固有
振動数交流電源（図示省略）により励磁されるこ
とにより磁石３に対して吸引・反撥を繰返す。こ
の様子をロ図３−１，３−２の点線で示す。
流体は、流入口２１より流入し、矢印のように
導管２をループにしたがつて流れ、流出口２２か
ら支切板６の後流に流出する。導管２の振動がハ
図のX′方向に向く右ねじの方向の場合（即ちロ
図３−２の点線の場合）、導管ｍ、Ｍ部はハ図に
おいて紙面に向かう変位が，ｎ，Ｎ部において紙
面から手前側へコリオリの力が発生する。この力
の大きさは振動周波数が一定の場合、流体の質量
流量に比例する。また振動がＸ方向に向く右ねじ
の方向の場合（即ちロ図３−１の点線の場合）、
上述の反対の向きにコリオリの力を受ける。この
ことは、イ図２−１，２−２の点線のしめす交番
変位が生じることを意味し、これが駆動振動に加
算される形で、導管は第２軸のまわりに回転変位
する。この回転変位は図示しない検出器ｍ，ｎ，
又はＭ，Ｎに配設し、導管ループの静止面のよう
な基準面を通過する時間おくれとしてコリオリの
力である回転変位を計測して質量流量を求める。
また、流入口２１、流出口２２近傍のＡ，Ｂにお
いて、第２軸まわりの捩じり量を、該Ａ，Ｂ部の
紙面表裏側でひずみゲージ等で検出することがで
きる。
導管２をループにしたがつて流れ、流出口２２か
ら支切板６の後流に流出する。導管２の振動がハ
図のX′方向に向く右ねじの方向の場合（即ちロ
図３−２の点線の場合）、導管ｍ、Ｍ部はハ図に
おいて紙面に向かう変位が，ｎ，Ｎ部において紙
面から手前側へコリオリの力が発生する。この力
の大きさは振動周波数が一定の場合、流体の質量
流量に比例する。また振動がＸ方向に向く右ねじ
の方向の場合（即ちロ図３−１の点線の場合）、
上述の反対の向きにコリオリの力を受ける。この
ことは、イ図２−１，２−２の点線のしめす交番
変位が生じることを意味し、これが駆動振動に加
算される形で、導管は第２軸のまわりに回転変位
する。この回転変位は図示しない検出器ｍ，ｎ，
又はＭ，Ｎに配設し、導管ループの静止面のよう
な基準面を通過する時間おくれとしてコリオリの
力である回転変位を計測して質量流量を求める。
また、流入口２１、流出口２２近傍のＡ，Ｂにお
いて、第２軸まわりの捩じり量を、該Ａ，Ｂ部の
紙面表裏側でひずみゲージ等で検出することがで
きる。
第２図は本願発明の他の実施例を示す。上記第
１図の実施例における導管２を第１導管とし、該
第１導管と同形等大の第２導管３０を流管軸方向
に僅かに離間して配設し、第１導管２の第２軸上
の位置に非磁性リング３５に固着された磁石３を
装着し、第２導管３０の磁石３と対応する位置に
コイル４を装着し、該コイル４には導管の第１軸
まわりの固有振動数に実質的に等しい周波数の交
流電源（図示省略）により、磁石３に対して吸
引・反撥を繰返すことにより、各々第１、第２導
管は第１軸まわりに互いに反対位相で加振され
る。当然であるが、加振手段である磁石３とコイ
ル４との第１軸に関して対称点においては、加振
手段が吸引である場合には離間する。反対の場合
も成立する。加振手段側で反撥する場合について
のコリオリの力の発生をみると、導管２では第１
図ハと同様にＭ，ｍ側で紙面に向かう方向、Ｎ，
ｎ側では紙面から近づく方向となり、導管３０で
は第１軸まわりの回転はＸの向きとなり、上記導
管２の運動とは反対となる。即ちｍ側では近づ
き、ｎ側では離間する方向の運動となり、次の半
周期では反対にｍ側が離間し、ｎ側が近づく。こ
の場合も、コリオリの力は基準面を通過するｍ，
ｎ点近傍に装着した図示しない「位置」又は「速
度検出」手段による信号から時間差として検出す
る。なお導管ループに正確な調和振動を与えるた
めXX′軸上の導管部を回転自在に支える支点７を
流管１に支持してもよい。
１図の実施例における導管２を第１導管とし、該
第１導管と同形等大の第２導管３０を流管軸方向
に僅かに離間して配設し、第１導管２の第２軸上
の位置に非磁性リング３５に固着された磁石３を
装着し、第２導管３０の磁石３と対応する位置に
コイル４を装着し、該コイル４には導管の第１軸
まわりの固有振動数に実質的に等しい周波数の交
流電源（図示省略）により、磁石３に対して吸
引・反撥を繰返すことにより、各々第１、第２導
管は第１軸まわりに互いに反対位相で加振され
る。当然であるが、加振手段である磁石３とコイ
ル４との第１軸に関して対称点においては、加振
手段が吸引である場合には離間する。反対の場合
も成立する。加振手段側で反撥する場合について
のコリオリの力の発生をみると、導管２では第１
図ハと同様にＭ，ｍ側で紙面に向かう方向、Ｎ，
ｎ側では紙面から近づく方向となり、導管３０で
は第１軸まわりの回転はＸの向きとなり、上記導
管２の運動とは反対となる。即ちｍ側では近づ
き、ｎ側では離間する方向の運動となり、次の半
周期では反対にｍ側が離間し、ｎ側が近づく。こ
の場合も、コリオリの力は基準面を通過するｍ，
ｎ点近傍に装着した図示しない「位置」又は「速
度検出」手段による信号から時間差として検出す
る。なお導管ループに正確な調和振動を与えるた
めXX′軸上の導管部を回転自在に支える支点７を
流管１に支持してもよい。
６ 効果
以上説明した如く、本発明によれば、導管ルー
プの面は配管に対して直交する形となるので、配
管の剛性が弱いことにもとづいて生じる横方向の
振動に対して、導管のループの面が平行となり、
導管のループと直交する方向で検出するコリオリ
の力の信号方向に対して最も小さい振動影響のも
のが得られる。
プの面は配管に対して直交する形となるので、配
管の剛性が弱いことにもとづいて生じる横方向の
振動に対して、導管のループの面が平行となり、
導管のループと直交する方向で検出するコリオリ
の力の信号方向に対して最も小さい振動影響のも
のが得られる。
第１図は本願発明の一実施例を示し、イは平面
図、ロは側面図、ハは正面図を表す。第２図は他
の実施例である。 図中、１は流管、２，３０は導管、３は磁石、
４はコイル、６は支切板を表す。
図、ロは側面図、ハは正面図を表す。第２図は他
の実施例である。 図中、１は流管、２，３０は導管、３は磁石、
４はコイル、６は支切板を表す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 流管の流れを支切手段で支切つて得た上流側
から流入しかつ上記流管をループ状にとり囲み上
記支切手段の下流側に流出する導管をそなえ、該
導管を流管断面と実質上同一平面上におき、該導
管の流入口及び流出口の上記流管壁上の位置が流
管直径を軸としたとき第１軸に関し対称に近接し
て配置されると共に流入口、流出口近傍の導管を
所定区間ほぼ平行させ、上記導管を、第１軸に関
して対称でかつ流入口、流出口を結ぶ第２軸に関
して対称なループとなして流量計本体を構成し、
第１軸に関して調和運動をする加振手段を配設
し、第２軸まわりに発生するコリオリの力を検出
する検出手段をもうけ、該コリオリの力により質
量流量を計量することを特徴とする質量流量計。 ２ 上記におけるループ状導管は第１導管と、該
第１の導管に対して同形等大の第２導管とを流管
軸方向に僅かに離間して配設し、第１導管と第２
導管とを反対位相で加振する加振手段を配設した
ことを特徴とする第１項記載の質量流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12579185A JPS61283828A (ja) | 1985-06-10 | 1985-06-10 | 質量流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12579185A JPS61283828A (ja) | 1985-06-10 | 1985-06-10 | 質量流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61283828A JPS61283828A (ja) | 1986-12-13 |
| JPH0455251B2 true JPH0455251B2 (ja) | 1992-09-02 |
Family
ID=14918955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12579185A Granted JPS61283828A (ja) | 1985-06-10 | 1985-06-10 | 質量流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61283828A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63231603A (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-27 | Tokico Ltd | 流量制御装置 |
-
1985
- 1985-06-10 JP JP12579185A patent/JPS61283828A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61283828A (ja) | 1986-12-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |